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WO2016117535A1 - 蒸着マスク、製造方法 - Google Patents

蒸着マスク、製造方法 Download PDF

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WO2016117535A1
WO2016117535A1 PCT/JP2016/051384 JP2016051384W WO2016117535A1 WO 2016117535 A1 WO2016117535 A1 WO 2016117535A1 JP 2016051384 W JP2016051384 W JP 2016051384W WO 2016117535 A1 WO2016117535 A1 WO 2016117535A1
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WO
WIPO (PCT)
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film
vapor deposition
pattern
opening
deposition mask
Prior art date
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PCT/JP2016/051384
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English (en)
French (fr)
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越智　貴志
伸一 川戸
和樹 松永
勇毅 小林
菊池　克浩
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Sharp Corp
Original Assignee
Sharp Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Sharp Corp filed Critical Sharp Corp
Priority to US15/544,238 priority Critical patent/US10384417B2/en
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Ceased legal-status Critical Current

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    • H10K71/166—Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Definitions

  • Some embodiments of the present invention relate to an evaporation mask and a manufacturing method for forming a film by arranging a plurality of thin film patterns on a substrate at a constant arrangement pitch, and relates to an organic EL (Electro EL) including a light emitting layer formed by evaporation.
  • the present invention relates to a technique suitable for use in manufacturing a display device.
  • an organic EL display device (display) including an organic EL element
  • a thin-film organic EL element is provided on a substrate provided with a TFT (thin film transistor). ing.
  • TFT thin film transistor
  • an organic EL layer including a light emitting layer is laminated between a pair of electrodes.
  • a TFT is connected to one of the pair of electrodes.
  • An image is displayed by applying a voltage between the pair of electrodes to cause the light emitting layer to emit light.
  • organic EL elements including light emitting layers of red (R), green (G), and blue (B) are arranged and formed on a substrate as sub-pixels. A color image is displayed by selectively emitting light from these organic EL elements with a desired luminance using TFTs.
  • a light emitting layer made of an organic light emitting material that emits light of each color is formed in a predetermined pattern for each organic EL element by using a vacuum deposition method.
  • a mask also referred to as a shadow mask
  • openings having a predetermined pattern are formed is used.
  • the deposition surface of the substrate to which the mask is closely fixed is opposed to the deposition source.
  • the vapor deposition particle (film-forming material) from a vapor deposition source is vapor-deposited on a vapor deposition surface through the opening of a mask, and the film of a predetermined pattern is formed. Vapor deposition is performed for each color of the light emitting layer (this is called “separate vapor deposition”).
  • Patent Document 1 As a mask, a different layer was vapor-deposited using a metal mask (FMM: fine metal mask) provided with openings with high accuracy. At this time, as shown in Patent Document 1, a mask composed of a plurality of layers is sometimes used. Furthermore, in order to cope with higher-definition pattern vapor deposition, as shown in Patent Documents 2 and 3, vapor deposition constituted by laminating two types of materials having different coefficients of thermal expansion compared to metals, such as metal and resin. It is known to use a mask.
  • FMM fine metal mask
  • the thermal expansion occurs in the mask due to the temperature rise during the vapor deposition process, and the film pattern misalignment or pattern weighting occurs due to this thermal elongation. was there.
  • the mask used for film formation had a structure in which layers with different thermal expansion coefficients of Invar alloy and polyimide were laminated, so that the Invar layer and the polyimide layer expanded in different sizes, causing the mask to bend and swell. This is considered to have caused misalignment, and there was a request to solve this situation.
  • An object of the present invention is to provide an evaporation mask capable of forming a high-definition pattern with high productivity and a method for manufacturing the evaporation mask.
  • a vapor deposition mask is a vapor deposition mask composed of a plurality of layers for vapor-depositing a thin film pattern having a predetermined shape on a substrate, Corresponding to a predetermined formation region of the thin film pattern on the substrate, a film formed with an open pattern penetrating with a shape and dimension corresponding to the thin film pattern; A metal member provided as a thin plate in close contact with one surface of the film having an opening corresponding to the opening pattern and having a larger shape dimension than the opening pattern in an outer portion of the opening pattern of the film; , With The said subject was solved by disperse
  • the gap between the divided films can extend over the entire length in the width direction of the metal member. In one embodiment of the present invention, the gap between the divided films can extend over the entire length in the vertical direction perpendicular to the width direction of the metal member. It is preferable that the film of one embodiment of the present invention is divided into a plurality of parts corresponding to a region where a plurality of the thin film patterns are formed. The said film of 1 aspect of this invention can be divided
  • the substrate is preferably a TFT substrate for organic EL display, and the thin film pattern is preferably an organic EL layer corresponding to three colors.
  • a film separated from the divided film may be provided in a gap between the divided films.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask of 1 aspect of this invention consists of several layers for carrying out vapor deposition formation of the thin film pattern of a fixed shape on a board
  • a film having an open pattern penetrating in a shape corresponding to the thin film pattern, and a shape dimension larger than the open pattern corresponding to the open pattern on an outer portion of the open pattern of the film A metal member provided as a thin plate having an opening and in close contact with one surface of the film; A method of manufacturing a vapor deposition mask in which the film is dispersed and divided into a plurality so as to be separated from each other on one surface of the metal member, Forming a resin layer to be the film on the surface of the metal plate to be the metal member; Forming a plurality of the openings in the metal plate; In the resin layer, the opening pattern is formed to have a smaller size than the opening, and the resin layer is removed and divided into a plurality of parts so that the resin layer is dispersed and dispersed on one surface of the metal member.
  • WHEREIN It is preferable to perform the formation process of the said opening part in the said metal member from the surface on the opposite side to the said resin layer of the said metal plate.
  • the formation process of the opening pattern in the resin layer of one embodiment of the present invention can be performed from the surface of the metal plate on the resin layer side.
  • the formation of the opening pattern and the formation of the separation film according to one embodiment of the present invention are preferably performed by laser light irradiation.
  • the vapor deposition mask of one embodiment of the present invention is a vapor deposition mask composed of a plurality of layers for vapor-depositing a thin film pattern having a fixed shape on a substrate, Resin film formed with an open pattern penetrating in a shape and dimension corresponding to the thin film pattern corresponding to a predetermined formation region of the thin film pattern on the substrate; A metal provided as a thin plate in close contact with one surface of the film having an opening corresponding to the opening pattern and having a larger size than the opening pattern on the outer portion of the opening pattern of the film Members, With The film is dispersed and divided so as to be separated from each other on one surface of the metal member, so that the thermal expansion coefficient of the invar material, which is an example of the metal member, is about 1 ppm in the multi-layer deposition mask.
  • the thermal expansion coefficient in the polyimide material which is an example is about 30 ppm, these are very small, but the thermal expansion coefficient of the polyimide material is about 30 times that of the invar material.
  • a film made of a polyimide material having a high coefficient of thermal expansion is used. A gap provided between the divided films by separating each area so as to create a gap by separating each predetermined area. In, it is possible to absorb the expansion of the large film coefficient of thermal expansion. As a result, in a multi-layer vapor deposition mask, the layer having a high thermal expansion coefficient is physically separated in the plane to control and prevent the accumulation of expansion from exceeding a certain value, resulting from a difference in thermal expansion coefficient. It is possible to eliminate bending and undulation. In addition, it is preferable that a film consists of resin.
  • the gap between the divided films extends in the entire length in the width direction of the metal member, and / or the gap between the divided films is the metal. It can extend over the entire length in the longitudinal direction perpendicular to the width direction of the member, and by this, a gap is provided between the films divided over the entire length in the in-plane direction of the metal member, so that only the metal member exists In the gap where no film is present, the expansion of the film is absorbed to reduce the influence of thermal deformation or the like in the opening pattern portion, thereby preventing the occurrence of pattern thickening and misalignment that increases the width dimension of the thin film pattern. be able to.
  • the film of one embodiment of the present invention is divided into a plurality of regions corresponding to a region where a plurality of the thin film patterns are formed.
  • the film can be divided in a region corresponding to 1 to eliminate bending and undulation caused by the difference in thermal expansion coefficient.
  • the film of one embodiment of the present invention is divided into a plurality of regions for each of the thin film pattern formation regions, so that the film is divided into regions corresponding to the respective thin film patterns to be formed, and a difference in thermal expansion coefficient is obtained.
  • the bend and the undulation caused by the above can be eliminated, and an organic EL panel or the like can be manufactured by forming a high-definition thin film pattern.
  • the metal member is a means made of a magnetic material or a nonmagnetic material, or the magnetic material is an invar or an invar alloy.
  • the open pattern has an opening area on the one surface side of the film. Is the same as the area of the thin film pattern, and means having a larger opening area on the other side opposite to the one side than the opening area on the one side, the metal member provided on the one side of the film, Means that are used in close contact with the substrate, and means that the film is polyimide can also be adopted.
  • the vapor deposition mask of one embodiment of the present invention can also be used when performing co-vapor deposition, which is multi-source vapor deposition, by scan vapor deposition.
  • a film separated from the divided film is provided in the gap between the divided films, so that stress relaxation can be maintained as it is while increasing the rigidity of the metal member. it can.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask of 1 aspect of this invention consists of several layers for carrying out vapor deposition formation of the thin film pattern of a fixed shape on a board
  • a film having an open pattern penetrating in a shape corresponding to the thin film pattern, and a shape dimension larger than the open pattern corresponding to the open pattern on an outer portion of the open pattern of the film A metal member provided as a thin plate having an opening and in close contact with one surface of the film; A method of manufacturing a vapor deposition mask in which the film is dispersed and divided into a plurality so as to be separated from each other on one surface of the metal member, Forming a resin layer to be the film on the surface of the metal plate to be the metal member; Forming a plurality of the openings in the metal plate; In the resin layer, the opening pattern is formed to have a smaller size than the opening, and the resin layer is removed and divided into a plurality of parts so that the resin layer is dispersed and dispersed on one surface of the metal member.
  • the thermal expansion coefficient of an invar material that is an example of a metal member is about 1 ppm
  • the thermal expansion coefficient of a polyimide material that is an example of a film is about 30 ppm. Even in the case of vapor deposition masks composed of a plurality of layers, since these are very small, the thermal expansion coefficient of the polyimide material is about 30 times that of the invar material, so the material is physically connected to both end positions of the vapor deposition mask. When viewed at both ends, in-plane expansion is accumulated and cannot be ignored, but in one embodiment of the present invention, a polyimid having a high thermal expansion coefficient is obtained.
  • the deposition mask can be manufactured by performing the formation process of the opening in the metal member from the surface of the metal plate opposite to the resin layer.
  • the formation of the opening pattern in the resin layer of one embodiment of the present invention is performed from the surface of the metal plate on the resin layer side, whereby the above-described vapor deposition mask can be manufactured.
  • the formation of the opening pattern and the formation of the separation film according to an aspect of the present invention can be performed by laser light irradiation, whereby the above-described deposition mask can be manufactured.
  • the deflection and undulation caused by the difference in the thermal expansion coefficient of each layer in the vapor deposition mask is eliminated, and the difference in expansion is controlled not to accumulate more than a certain value in the substrate surface.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B ′ in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along the line C-C ′ in FIG. 4.
  • FIG. 5 is a schematic cross-sectional view during a vapor deposition process in the cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 4.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along the line B-B ′ in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view taken along arrow C-C ′ in FIG. 6.
  • FIG. 7 is a schematic cross-sectional view during the vapor deposition process in the cross-sectional view taken along the line A-A ′ in FIG. 6.
  • FIGS. 1A and 1B are perspective views showing a vapor deposition process using a vapor deposition mask in the present embodiment.
  • reference numeral 1 denotes a vapor deposition mask.
  • the vapor deposition mask 1 As shown in FIGS. 1A and 1B, the vapor deposition mask 1 according to the present embodiment is used to form a film by arranging a plurality of thin film patterns 8 a on a substrate 8 by a vapor deposition source S on a substrate 8.
  • the film 2 and the metal member 3 are provided.
  • a metal member 3 using an invar material is provided on the evaporation source S side of the vapor deposition mask 1, and a film 2 using a polyimide (PI) material is provided on the substrate 8 side.
  • the film 2 and the metal member 3 are laminated and adhered so as to be in close contact with each other.
  • the film 2 is arranged in an arrangement pitch P corresponding to the arrangement pitch of the plurality of thin film patterns 8a on the substrate, and has a dimensional shape corresponding to the thin film pattern 8a, for example, an elongated shape as shown in FIG. 2A.
  • a plurality of opening patterns 4 are formed.
  • the film 2 is made of a resin such as polyimide or polyethylene terephthalate (PET) having a thickness of about 1 ⁇ m to 30 ⁇ m, for example.
  • PET polyethylene terephthalate
  • the film 2 is preferably a thermal expansion coefficient that is as close as possible to the thermal expansion coefficient of the metal member 3 described later.
  • the pattern 4 has an elongated line shape.
  • the pattern 4 does not need to be in a line shape.
  • a plurality of pixel openings are formed on the invar (metal member) 3 provided with the line-shaped openings. It is also possible to use a film 2 provided with
  • the metal member 3 holds and reinforces the film 2, and has a dimension and shape larger than that of the opening pattern 4 corresponding to the opening pattern 4 as shown in FIGS. 1A, 1B, 2A, and 2B.
  • a thermal expansion coefficient provided with a plurality of elongated through-openings (openings) 5 is smaller than a general metal thermal expansion coefficient (6 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C. to 20 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.) It consists of a magnetic metal plate of less than 6 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • the metal member 3, the thermal expansion coefficient of about room temperature is 2 ⁇ 10 -6 / °C less Invar or 1 ⁇ 10 -6 / °C less Super Invar is desirable.
  • the film 2 is divided into a plurality of parts in the vertical and horizontal directions with respect to the metal member 3.
  • the contours of the divided films 2A and 2B are set so as to be an area corresponding to the screen size of the organic EL panel (organic EL display device) to be manufactured, and there is a gap 9 between the divided films 2A and 2B. Is provided so that the metal member 3 is exposed.
  • the gap 9 is shown in the vertical direction and the horizontal direction, but the gap is also formed outside the illustrated range.
  • the dimensions of the vertical and horizontal gaps 9 can be set to be the same, or the dimensions of the vertical and horizontal gaps 9 can be set to be different.
  • the width dimension of the gap 9 may be set to such a size that the divided films 2A and 2B are not in contact with each other when the divided films 2A and 2B are heated and expanded in the vapor deposition process.
  • the width can be increased to such an extent that the opening pattern 4 is not affected. If it is smaller than this range, the divided films 2A and 2B are heated in the vapor deposition process to expand and come into contact with each other, and the influence of the thermal expansion cannot be absorbed by the gap 9, which is not preferable. If it is large, it affects the adjacent opening pattern 4 or increases the manufacturing cost of the organic EL panel, which is not preferable. Therefore, the width dimension of the gap 9 is set according to the vertical and horizontal dimensions of the divided films 2A and 2B. Further, the width dimension of the gap 6 can be made equal over the entire length, or can be made different according to the arrangement position.
  • the gap 9 is formed so as to extend in the vertical direction and the horizontal direction in the metal member 3. Thereby, in the whole area
  • reference numeral 6 denotes a mask side alignment mark for aligning the vapor deposition mask 1 with respect to the substrate, and is, for example, a rectangular through window formed in the metal member 3.
  • the opening pattern 4 and the through-opening 5 have an elongated shape has been described.
  • the present invention is not limited to this configuration, and the opening pattern 4 and the through-opening 5 are formed in an elongated bridge. And may be separated into a plurality of small units.
  • the metal member 3 may be formed so that the thickness of the peripheral portion is thicker than the thickness of the central portion where the through opening 5 is formed.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask 1 of 1 aspect of this invention is demonstrated.
  • the first step is a metal member comprising a magnetic metal plate (for example, invar) having at least the same area as the substrate, a thickness of 10 ⁇ m to 50 ⁇ m, and a thermal expansion coefficient of less than 6 ⁇ 10 ⁇ 6 / ° C.
  • a metal plate to be 3 is prepared.
  • a resin such as polyimide is applied to the surface of the metal plate, and a resin layer to be the film 2 having a thickness of about 1 ⁇ m to 15 ⁇ m is formed on the entire surface.
  • a treatment for bringing the metal plate and the resin layer into close contact may be performed.
  • intimate contact means a method of pressure bonding a film-like resin and a metal plate, a method of bonding a metal plate to a film-like resin, a method of pressure-bonding a metal plate to a semi-dried resin solution, or a solution to a metal plate.
  • a method of coating a resin in the form of a resin is a method of coating a resin in the form of a resin.
  • the method for pressure-bonding a metal plate to the film-like resin includes a method of thermo-compression bonding a thermoplastic film or a film whose surface is subjected to a fusion-bonding process and a metal plate, or a surface of a resin film.
  • the metal plate is thermocompression-bonded by reforming.
  • a carboxyl group (—COOH), a carbonyl group (—COO) or the like is formed on the surface of the film and the surface is modified, adhesion can be achieved by chemical bonding at the interface with the metal plate.
  • the surface of the resin film may be modified by plasma treatment of the film surface in atmospheric pressure plasma or reduced pressure plasma, or wet etching of the film surface with an alkaline solution.
  • a method of adhering a metal plate to a film-like resin includes a curable resin containing no solvent or a very small amount of solvent sandwiched between the film-like resin and the metal plate.
  • a plurality of through-openings 5 having a size and shape larger than the opening pattern 4 to be formed in the film 2 are formed on the metal plate, and the arrangement pitch P of the opening patterns 4 is formed by, for example, laser processing or etching. Are arranged at the same arrangement pitch P.
  • the formation process of the through-opening 5 is preferably performed from the surface opposite to the resin layer of the metal plate.
  • the opening pattern 4 to be formed is formed on the resin layer plate by arranging the same arrangement pitch P as the arrangement pitch P of the through openings 5 by, for example, laser processing or the like.
  • the resin layer in the portion corresponding to the gap 9 is removed, and the film 2 is divided so as to be separated from each other, thereby forming the divided films 2A and 2B having a small area with respect to the metal member 3.
  • the opening pattern 4 is preferably formed from the resin layer side of the metal plate.
  • the film 2 is ablated to form an opening pattern 4 having a dimension and shape corresponding to the thin film pattern 8a.
  • the laser light L applied to the film 2 is expanded by the beam expander with a beam expander and is made uniform by the illumination optical system, and then converted into a linear beam by the cylindrical lens. Is done.
  • the formation of the opening pattern 4 of the film 2 by the laser light L can be performed as follows. That is, while the film 2 is transported at a constant speed in the direction in which the reference patterns are arranged, the reference pattern is formed by an imaging unit arranged so as to be able to photograph a position that is a predetermined distance away from the irradiation position of the laser light L in the transport direction. Can be performed by irradiating the film 2 with the laser beam L every time the film 2 moves a predetermined distance after the reference pattern is detected.
  • the film 2 is processed so that the center line of the opening pattern 4 coincides with the center line of the through-opening 5 at a corresponding position at one end thereof within an allowable range, and is formed symmetrically with each other. ing.
  • the contour shape and dimensions of the through-opening 5 formed in the metal member 3 can be corrected by a laser or the like so as to have a predetermined dimensional accuracy.
  • a mask-side alignment mark 6 for alignment with a substrate-side alignment mark (not shown) formed on a reference substrate 8 described later is formed, and the vapor deposition mask 1 is completed.
  • a method for producing an organic EL display device by forming an organic EL layer will be described.
  • the vapor deposition mask 1 having a size smaller than the deposition target substrate (substrate) is used, and the substrate 8, the vapor deposition mask 1, and the vapor deposition source S are relative to each other. It is considered as vapor deposition (scanning vapor deposition) using a scanning method, in which vapor deposition is performed while moving to scan.
  • the scanning direction and the direction parallel to the scanning direction are defined as the Y direction (Y axis direction)
  • the direction perpendicular to the scanning direction (second direction) is defined as the X direction (X axis).
  • the substrate normal direction axis perpendicular to the X axis and the Y axis will be described as the Z axis (Z axis direction).
  • the arrow side in the Z-axis direction is referred to as “upper side”.
  • the vapor deposition mask 1 is simplified and shown.
  • the vapor deposition apparatus that performs the vapor deposition process in this embodiment includes a vacuum chamber (film formation chamber), a substrate holder as a substrate metal member that holds the film formation substrate 8, and a substrate movement mechanism (movement mechanism) that moves the film formation substrate 8. ), An evaporation source S, an evaporation unit including the evaporation source S, an alignment observation means such as an image sensor, a control circuit, and the like.
  • the vapor deposition source S and the vapor deposition mask 1 constitute a vapor deposition unit.
  • the substrate 8 moves relative to the vapor deposition mask 1 on the opposite side of the vapor deposition source S along the substrate surface at a constant speed.
  • the vapor deposition source S is not shown, but corresponds to RGB.
  • the vapor deposition source S includes a vapor deposition source opening on an upper surface thereof (that is, a surface facing the vapor deposition mask 1).
  • the vapor deposition source opening has a nozzle shape that opens upward in parallel with the Z axis.
  • the vapor deposition source opening emits vapors of a plurality of materials (for example, first to third vapor deposition particles) corresponding to the material of the light emitting layer toward the vapor deposition mask 1.
  • steam (1st vapor deposition particle) of the host which comprises a light emitting layer is discharged
  • the vapor of the dopant (second vapor deposition particles) and the vapor of the dopant constituting the light emitting layer (third vapor deposition particles) can be emitted from the third vapor deposition source opening of the third vapor deposition source.
  • the vapor deposition mask 1 is a plate-like object whose main surface (surface having the largest area) is parallel to the XY plane, and a plurality of opening patterns 4 are intermittently located at different positions in the X-axis direction along the X-axis direction. Is formed.
  • the opening pattern 4 is a through hole that penetrates the vapor deposition mask 1 in the Z-axis direction.
  • the shape of each opening pattern 4 has a slot shape parallel to the Y axis, but the present invention is not limited to this.
  • the shape and dimensions of all the mask openings may be the same or different.
  • the pitch P in the X-axis direction of the opening pattern 4 may be constant or different.
  • the plurality of vapor deposition sources S and the vapor deposition mask 1 are separated in the Z-axis direction. It is preferable that the relative positions of the vapor deposition source S and the vapor deposition mask 1 are substantially constant at least during the period of performing the separate vapor deposition.
  • the substrate 8 is held by a holding device.
  • a holding device for example, an electrostatic chuck that holds the surface of the substrate 8 opposite to the deposition surface with electrostatic force can be used.
  • substrate can be hold
  • the holding device for holding the substrate 8 is not limited to the electrostatic chuck, and other devices may be used.
  • the substrate 8 held by the holding device is moved in parallel with the Y axis at a constant speed by a moving mechanism with the opposite side of the vapor deposition source S from the vapor deposition mask 1 spaced apart from the vapor deposition mask 1 by a certain distance. It is scanned (moved) along the direction.
  • the movement of the substrate 8 may be a reciprocating movement, or may be a unidirectional movement toward only one of them.
  • the configuration of the moving mechanism is not particularly limited.
  • a known transport driving mechanism such as a feed screw mechanism that rotates a feed screw with a motor or a linear motor can be used.
  • the above vapor deposition unit, the substrate 8, the holding device, and the moving mechanism are housed in a vacuum chamber.
  • the vacuum chamber is a sealed container, and its internal space is decompressed and maintained in a predetermined low pressure state.
  • the first to third vapor deposition particles pass through the through opening 5 and the opening pattern 4 of the vapor deposition mask 1.
  • the first to third vapor deposition particles that have passed through the opening pattern 4 adhere to the vapor deposition surface of the substrate 8 that travels in the Y-axis direction (that is, the surface of the substrate 8 that faces the vapor deposition mask 1).
  • a film in which the third vapor deposition particles are mixed is formed.
  • the coating has a stripe shape extending from the opening pattern 4 in the Y-axis direction.
  • the material of the first vapor deposition particles is the host
  • the material of the second vapor deposition particles is the assist
  • the material of the third vapor deposition particles is the dopant
  • red is applied to the vapor deposition surface of the substrate 8.
  • Striped films that is, light emitting layers corresponding to green, blue, and blue can be formed.
  • an organic EL layer is formed by sequentially forming a layered structure such as a hole injection layer, a hole transport layer, a light emitting layer, and an electron transport layer on the TFT substrate, and each organic EL of the TFT substrate is formed.
  • a transparent conductive film of ITO Indium Tin Oxide
  • a transparent protective substrate is further bonded to the organic EL display device.
  • 3A and 3B are plan views showing a divided film of the vapor deposition mask in the present embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment described above in that it relates to the planar shape of the divided film, and the other corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • the divided films 2a and 2a have a planar shape divided for each of the elongated rectangular opening patterns 4. That is, a gap 9a between the divided films 2a and 2a is formed between the opening patterns 4 and 4, as shown in FIGS. 3A and 3B. In the figure, illustration is omitted in the vertical position.
  • the film 2 of the present embodiment is divided into a plurality of parts in the vertical and horizontal directions with respect to the metal member 3.
  • the part corresponding to two organic EL panels of those is taken out and illustrated.
  • the contours of the divided films 2a and 2a are set so as to have shapes corresponding to the contours of the opening patterns 4 and the through openings 5 in the region corresponding to the organic EL panel to be manufactured. Between these, gaps 9a and 9a are provided so that the metal member 3 is exposed. Although only the gaps 9a and 9a extending in the vertical direction are shown in the figure, gaps are similarly formed at the upper and lower positions in the illustrated range.
  • the dimensions of the vertical and horizontal gaps 9a and 9a may be set to be the same, or the vertical and horizontal gaps 9a and 9a may be set to be different from each other.
  • the width dimension of the gaps 9a and 9a may be set so large that the divided films 2a and 2a do not come into contact with each other when the divided films 2a and 2a are heated and expanded in the vapor deposition process, and affect the opening pattern 4 in manufacturing the organic EL panel.
  • the width can be widened to the extent that does not affect. If the thickness is smaller than this range, the divided films 2a and 2a are heated and expanded in the vapor deposition process, and are not in contact with each other, and the influence of thermal expansion cannot be absorbed by the gap 9. If it is large, it affects the adjacent opening pattern 4 or increases the manufacturing cost of the organic EL panel, which is not preferable.
  • the divided films 2a and 2a are divided so that the gaps 9a and 9a are formed for each opening pattern 4, the influence of the thermal expansion of the film is further reduced. Furthermore, since the divided films 2a and 2a have contour shapes corresponding to the respective opening patterns 4, even if the shapes of the respective opening patterns 4 are different from each other, it becomes possible to sufficiently respond to the thermal expansion. Therefore, it is possible to precisely perform the vapor deposition process corresponding to the finer thin film pattern 8a.
  • 3A and 3B are plan views showing a divided film of the vapor deposition mask in the present embodiment.
  • This embodiment is different from the first embodiment described above in that it relates to the planar shape of the divided film, and the other corresponding components are denoted by the same reference numerals and description thereof is omitted.
  • films (ribs) 2b and 2b are formed in the gap 9a between the divided films 2a and 2a as shown in FIG. In the figure, illustration is omitted in the vertical position. As shown in FIG. 8, the films (ribs) 2b and 2b can be provided in the shape of a cross in plan view in the vicinity of the intersection of the vertical and horizontal gaps 9a and 9a.
  • the cross-shaped ribs 2b and 2b can be simultaneously formed on the metal member 3 at the corners in the gap 9a between the films 2a and 2a. Thereby, it becomes possible to produce an effect that stress relaxation can be maintained as it is while increasing the rigidity of the metal member 3.
  • the length of the ribs 2b and 2b can be set within a range that does not hinder the stress relaxation in the divided films 2a and 2a, and is 0.1 to 1 times the length of the gaps 9a and 9a. Can be set in the range.
  • a vapor deposition mask corresponding to the above-described first embodiment was manufactured, and specifications were set as follows to perform a vapor deposition process.
  • the polyimide layer (film) was opened by a laser.
  • the polyimide (PI) layer has a structure in which a gap is provided for each organic EL panel arranged in the mask surface and separated for each panel.
  • -The size of one continuous polyimide layer was 50 mm x 80 mm.
  • -The size of the substrate was 320 mm x 400 mm.
  • -One panel size was 40 mm x 70 mm.
  • the short side direction of the substrate is the R, G, B pixel arrangement direction.
  • -The thermal expansion coefficient of Invar material was equivalent to 1 ppm.
  • -The thermal expansion coefficient of polyimide was equivalent to 30 ppm.
  • -A point source was used as the evaporation source.
  • the film forming conditions were set as follows. Deposition rate: Host material 2 ⁇ / s, Dopant 1 material 0.3 angstrom / s, Assist material 1 angstrom / s Film thickness: 300 ⁇
  • the amount of thermal elongation before providing a gap in the polyimide layer is 76.8 ⁇ m in the substrate short side direction and 96 ⁇ m in the substrate long side direction within the 300 mm ⁇ 400 mm substrate surface.
  • the thermal expansion amount of the polyimide layer in the mask of one embodiment of the present invention provided with a gap is 12 ⁇ m in the substrate short side direction and 19.2 ⁇ in the substrate long side direction within the panel surface of 50 mm ⁇ 80 mm.
  • the thermal elongation of the invar layer is 2.6 ⁇ m in the short side direction within the substrate surface, 3.2 ⁇ m in the long side direction, 0.4 ⁇ m in the short side direction within the panel surface, and 0.6 ⁇ m in the long side direction.
  • FIGS. 5A to 5D are cross-sectional views taken along arrows AA ′ in FIG. 4 (FIG. 5A). ), BB ′ arrow cross-sectional view (FIG. 5B), CC ′ arrow cross-sectional view (FIG. 5C), and AA ′ arrow cross-sectional view during schematic vapor deposition (FIG. 5D). .
  • Each opening 5 of the invar layer 3 is arranged to be larger than the opening 4 of the polyimide layer 2a as shown in FIGS. 4 and 5A to 5D.
  • the opening of the polyimide layer was smaller than the opening of the Invar layer, and had a shape corresponding to the desired film formation pattern.
  • the polyimide layer was opened by laser.
  • the polyimide layer has a structure in which a gap is provided for each panel arranged in the mask surface and at the same time separated for each opening of the invar.
  • the size of one continuous polyimide layer was 0.43 mm x 0.43 mm.
  • -The size of the substrate was 730 mm x 920 mm.
  • One panel size was set to 650 mm x 850 mm.
  • the short side direction of the substrate is the R, G, B pixel arrangement direction.
  • the thermal expansion coefficient of Invar material was equivalent to 1 ppm.
  • the thermal expansion coefficient of polyimide was equivalent to 30 ppm.
  • -A line source was used as the evaporation source.
  • the film forming conditions were set as follows. Deposition rate: Host material 2 ⁇ / s, Dopant 1 material 0.3 angstrom / s, Assist material 1 angstrom / s Film thickness: 300 ⁇
  • FIGS. 6 and 7A to 7D correspond to FIGS. 4 and 5A to 5D.
  • FIG. 6 shows the surface of the vapor deposition mask on the polyimide layer (film) 2 side in the state where no gap is provided in the polyimide layer.
  • 7A to 7D are sectional views taken along the line AA ′ in FIG. 6 (FIG. 7A), sectional views taken along the line BB ′ (FIG. 7B), and sectional views taken along the line CC ′ (FIG. 7).
  • 7C) is a schematic cross-sectional view (FIG. 7D) during the vapor deposition process in the cross-sectional view taken along the line AA ′.
  • the difference in the coefficient of thermal expansion affects the entire mask and is bent.
  • the expansion coefficient of polyimide is higher than the expansion coefficient of Invar, and the mask is bent more because it is connected linearly.
  • the difference in thermal expansion coefficient affects each divided polyimide layer and is bent.
  • the amount of thermal elongation before providing a gap in the polyimide layer is 262.8 ⁇ m in the substrate short side direction and 331.2 ⁇ m in the substrate long side direction within the substrate surface of 730 mm ⁇ 920 mm.
  • the amount of thermal expansion of the polyimide layer in the mask of one embodiment of the present invention provided with a gap is 0.129 ⁇ m in both the substrate short side direction and the substrate long side direction within a single opening polyimide region of 0.43 mm ⁇ 0.43 mm.
  • the thermal elongation of the invar layer is 8.76 ⁇ m in the short side direction, 11.04 ⁇ m in the long side direction, and 0.0043 ⁇ in the short side direction and long side direction in the open polyimide region, respectively.
  • the difference in length between the polyimide layer and the invar layer reaches a maximum of 320.16 ⁇ m, whereas in the structure of one embodiment of the present invention in which a gap is provided, it is very high at 0.1247 ⁇ m. Get smaller. -The temperature rise of the mask was 12 ° C.
  • the bending and undulation caused by the difference in the thermal expansion coefficient for each layer is eliminated, and the difference in expansion is not accumulated more than a certain value in the substrate surface. It can be seen that the occurrence of misregistration is controlled to eliminate pattern part removal, and a high-definition pattern can be formed with high productivity.
  • the application field of the vapor deposition apparatus and vapor deposition method according to some embodiments of the present invention is not particularly limited, but can be preferably used for forming a light emitting layer of an organic EL display device.

Landscapes

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Abstract

　基板上に予め定められた薄膜パターンの形成領域に対応して、薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターン（４）を形成した樹脂製のフィルム（２）と、フィルムの開ロパターンの外側部分に開ロパターンに対応して開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部（５）を有してフィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材（３）と、を備え、フィルムが、金属部材の一面において開ロパターンにかからない位置で互いに離間するように分散して複数分割される。

Description

蒸着マスク、製造方法
　本発明のいくつかの態様は、基板上に複数の薄膜パターンを一定の配列ピッチで並べて成膜形成するための蒸着マスク、製造方法に関し、蒸着により形成された発光層を備えた有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置の製造に用いて好適な技術に関する。
　本願は、２０１５年１月２０日に、日本に出願された特願２０１５－００８８０１号に基づき優先権を主張し、その内容をここに援用する。
　有機ＥＬ素子を備えた有機ＥＬ表示装置（ディスプレイ）としては、例えばアクティブマトリクス方式があり、この有機ＥＬ表示装置では、ＴＦＴ（薄膜トランジスタ）が設けられた基板上に薄膜状の有機ＥＬ素子が設けられている。有機ＥＬ素子では、一対の電極の間に発光層を含む有機ＥＬ層が積層されている。一対の電極の一方にＴＦＴが接続されている。そして、一対の電極間に電圧を印加して発光層を発光させることにより画像表示が行われる。
　フルカラーの有機ＥＬ表示装置では、一般的に、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の各色の発光層を備えた有機ＥＬ素子がサブ画素として基板上に配列形成される。ＴＦＴを用いて、これら有機ＥＬ素子を選択的に所望の輝度で発光させることによりカラー画像表示を行う。
　有機ＥＬ表示装置の製造では、真空蒸着法を用いて、各色に発光する有機発光材料からなる発光層を有機ＥＬ素子ごとに所定パターンで形成する。
　真空蒸着法では、所定パターンの開口が形成されたマスク（シャドウマスクとも称される）が使用される。マスクが密着固定された基板の被蒸着面を蒸着源に対向させる。そして、蒸着源からの蒸着粒子（成膜材料）を、マスクの開口を通して被蒸着面に蒸着させることにより、所定パターンの被膜が形成される。蒸着は発光層の色ごとに行われる（これを「塗り分け蒸着」という）。
　マスクとしては、高精度に開口部が設けられたメタルマスク（FMM：fine metal mask）などを用いて、異なる層を蒸着していた。この際、特許文献１に示すように、複数層からなるマスクを使用することがあった。
　さらに、より高精細なパターン蒸着に対応するために、特許文献２，３に示すように、メタルと樹脂等、メタルどうしに比べて２種類の熱膨張率が異なる材料を積層して構成した蒸着マスクを使用することが知られている。
特開２００５－１５４８７９号公報 特開２０１３－１２４３７２号公報 国際公開第２０１３／０３９１９６号
　しかし、特許文献に記載されたマスクであると、蒸着処理時の昇温によってマスクに熱膨張が発生し、この熱伸びが原因で成膜パターンの位置ずれやパターン太りが発生してしまうという問題があった。
　これは、成膜に使用したマスクがインバー合金とポリイミドという異なる熱膨張係数を有する層を積層した構成であったため、インバー層とポリイミド層でそれぞれ異なる大きさの膨張が生じ、マスクに撓みやうねり、位置ずれを発生させたものと考えられ、この状態を解決したいという要求があった。
　本発明のいくつかの態様は、上記の事情に鑑みてなされたもので、蒸着マスクにおいて熱膨張係数の高いポリイミド層を領域毎に分離して配置することで熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消し、マスクのうち熱膨張係数の高い層を基板面内位置において物理的に切り離すことで、膨張の累積が一定値以上にならないように制御して位置ずれの発生を防止し、高精細なパターンが生産性良く成膜可能な蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法を提供するという目的を達成しようとするものである。
　本発明の一態様による蒸着マスクは、基板上に一定形状の薄膜パターンを蒸着形成するための複数層からなる蒸着マスクであって、
　前記基板上に予め定められた前記薄膜パターンの形成領域に対応して、該薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターンを形成したフィルムと、
　前記フィルムの前記開ロパターンの外側部分に前記開ロパターンに対応して該開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部を有して前記フィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材と、
を備え、
　前記フィルムが、前記金属部材の一面において互いに離間するように分散して複数分割されることにより上記課題を解決した。
　本発明の一態様は、前記分割されたフィルム間の離間する間隙が、前記金属部材における幅方向全長に延在することができる。
　本発明の一態様は、前記分割されたフィルム間の間隙が、前記金属部材における幅方向と直交する縦方向全長に延在することができる。
　本発明の一態様の前記フィルムが、複数の前記薄膜パターンがまとまって形成される領域に対応して複数分割されていることが好ましい。
　本発明の一態様の前記フィルムが、それぞれの前記薄膜パターンの形成領域ごとに複数分割されていることができる。
　前記基板は、有機ＥＬ表示用のＴＦＴ基板であり、前記薄膜パターンは、３色対応の有機ＥＬ層であることが好ましい。
　本発明の一態様では、前記分割されたフィルム間の間隙に、前記分割されたフィルムとは分離されたフィルムが設けられることができる。
　本発明の一態様の蒸着マスクの製造方法は、基板上に一定形状の薄膜パターンを蒸着形成するための複数層からなり、前記基板上に予め定められた前記薄膜パターンの形成領域に対応して、該薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターンを形成したフィルムと、前記フィルムの前記開ロパターンの外側部分に前記開ロパターンに対応して該開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部を有して前記フィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材と、
を備え、前記フィルムが、前記金属部材の一面において互いに離間するように分散して複数分割される蒸着マスクの製造方法であって、
　前記金属部材となる金属板の表面に前記フィルムとなる樹脂層を形成する工程と、
　前記金属板に、複数の前記開口部を貫通形成する工程と、
　前記樹脂層に、前記開口パターンを、前記開口部よりも形状寸法が小さく形成するとともに、前記金属部材の一面において前記樹脂層が互いに離間して分散するように樹脂層を除去して複数分割された分離フィルムを形成する工程と、を有してなることにより上記課題を解決した。
　本発明の一態様において、前記金属部材における前記開口部の形成加工は、前記金属板の前記樹脂層と反対側の面からおこなうことが好ましい。
　本発明の一態様の前記樹脂層における前記開口パターンの形成加工は、前記金属板の前記樹脂層側の面からおこなうことができる。
　本発明の一態様の前記開口パターンの形成および前記分離フィルムの形成は、レーザー光照射によりおこなわれることが好ましい。
　本発明の一態様の蒸着マスクは、基板上に一定形状の薄膜パターンを蒸着形成するための複数層からなる蒸着マスクであって、
　前記基板上に予め定められた前記薄膜パターンの形成領域に対応して、該薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターンを形成した樹脂製のフィルムと、
　前記フィルムの前記開ロパターンの外側部分には、前記開ロパターンに対応して該開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部を有して前記フィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材と、
を備え、
　前記フィルムが、前記金属部材の一面において互いに離間するように分散して複数分割されることにより、複数層からなる蒸着マスクにおいて、金属部材の一例であるインバー材における熱膨張係数が１ｐｐｍ程度、フィルムの一例であるポリイミド材における熱膨張率が３０ｐｐｍ程度とされている場合でも、これらは非常に小さいがポリイミド材の熱膨張率がインバー材の３０倍程度となっているため、蒸着マスクの両端位置まで物理的に繋がった状態の材料両端で見た場合、面内の膨張が累積されて無視できない大きなものとなるが、本発明の一態様においては、熱膨張係数の高いポリイミド材からなるフィルムを所定領域毎に離間させて間隙を作るようにそれぞれの領域を切り離すことで、分割されたフィルム間に設けられた間隙部分において、熱膨張率の大きなフィルムの膨張を吸収することができる。これにより、複数層からなる蒸着マスクにおいて、熱膨張係数の高い層を面内で物理的に切り離すことで膨張の累積が一定値以上にならないように制御抑制し、熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消することができる。なお、フィルムが樹脂からなることが好ましい。
　本発明の一態様は、前記分割されたフィルム間の離間する間隙が、前記金属部材における幅方向全長に延在すること、および／または、前記分割されたフィルム間の離間する間隙が、前記金属部材における幅方向と直交する縦方向全長に延在することができ、これにより、金属部材の面内方向全長に亘って分割されたフィルム間に間隙部分が設けられることにより、金属部材のみが存在しフィルムが存在しない間隙において、フィルムの膨張を吸収して、開口パターン部分における熱変形等の影響を低減して、薄膜パターンの幅寸法が大きくなってしまうパターン太りや位置ずれの発生を防止することができる。
　本発明の一態様の前記フィルムが、複数の前記薄膜パターンがまとまって形成される領域に対応して複数分割されていることにより、薄膜パターンとして製造される有機ＥＬパネル（有機ＥＬ表示装置）ごとに対応した領域でフィルムを分割して、熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消することができる。
　本発明の一態様の前記フィルムが、それぞれの前記薄膜パターンの形成領域ごとに複数分割されていることにより、形成される薄膜パターンごとに対応した領域でフィルムを分割して、熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消し、より、高精細な薄膜パターンを形成して有機ＥＬパネル等を製造することができる。
　本発明の一態様はまた、前記金属部材が磁性材料または非磁性材料からなる手段か、前記磁性材料がインバーまたはインバー合金である手段、前記開ロパターンは、前記フィルムの前記一面側の開口面積が前記薄膜パターンの面積と同じで、前記一面とは反対側の他面側の開口面積が前記一面側の開口面積よりも大きい手段、前記フィルムの前記一面側に備えられた前記金属部材を前記基板上に密着させて使用される手段、前記フィルムがポリイミドである手段を採用することもできる。
　本発明の一態様の蒸着マスクは、蒸着工程を多元蒸着である共蒸着をスキャン蒸着でおこなう際に、用いることもできる。
　本発明の一態様では、前記分割されたフィルム間の間隙に、前記分割されたフィルムとは分離されたフィルムが設けられることにより、金属部材の剛性を高めつつ、応力緩和はそのまま維持することができる。
　本発明の一態様の蒸着マスクの製造方法は、基板上に一定形状の薄膜パターンを蒸着形成するための複数層からなり、前記基板上に予め定められた前記薄膜パターンの形成領域に対応して、該薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターンを形成したフィルムと、前記フィルムの前記開ロパターンの外側部分に前記開ロパターンに対応して該開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部を有して前記フィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材と、
を備え、前記フィルムが、前記金属部材の一面において互いに離間するように分散して複数分割される蒸着マスクの製造方法であって、
　前記金属部材となる金属板の表面に前記フィルムとなる樹脂層を形成する工程と、
　前記金属板に、複数の前記開口部を貫通形成する工程と、
　前記樹脂層に、前記開口パターンを、前記開口部よりも形状寸法が小さく形成するとともに、前記金属部材の一面において前記樹脂層が互いに離間して分散するように樹脂層を除去して複数分割された分離フィルムを形成する工程と、を有してなることにより、金属部材の一例であるインバー材における熱膨張係数が１ｐｐｍ程度、フィルムの一例であるポリイミド材における熱膨張率が３０ｐｐｍ程度とされている複数層からなる蒸着マスクの場合でも、これらは非常に小さいがポリイミド材の熱膨張率がインバー材の３０倍程度となっているため、蒸着マスクの両端位置まで物理的に繋がった状態の材料両端で見た場合、面内の膨張が累積されて無視できない大きなものとなるが、本発明の一態様においては、熱膨張係数の高いポリイミド材からなるフィルムを所定領域毎に離間させて間隙を作るようにそれぞれの領域を切り離して、分割されたフィルム間に間隙部分を設けることで、熱膨張率の大きなフィルムの膨張を吸収することができる蒸着マスクを製造することが可能となる。これにより、複数層からなる蒸着マスクにおいて、熱膨張係数の高い層を面内で物理的に切り離すことで膨張の累積が一定値以上にならないように制御抑制し、熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消することができる。
　本発明の一態様において、前記金属部材における前記開口部の形成加工は、前記金属板の前記樹脂層と反対側の面からおこなうことにより、上記の蒸着マスクを製造することが可能となる。
　本発明の一態様の前記樹脂層における前記開口パターンの形成加工は、前記金属板の前記樹脂層側の面からおこなうことにより、上記の蒸着マスクを製造することが可能となる。
　本発明の一態様の前記開口パターンの形成および前記分離フィルムの形成は、レーザー光照射によりおこなわれることにより、上記の蒸着マスクを製造することが可能となる。
　本発明のいくつかの態様によれば、蒸着マスクにおいて層ごとの熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消し、膨張の差が基板面内において一定値以上に累積しないように制御して位置ずれの発生を防止し、高精細なパターンが生産性良く成膜可能な蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法を提供することができるという効果を奏することが可能となる。
本発明の一態様による蒸着マスクの第１実施形態を示す図であり、蒸着時を示す斜視図である。 本発明の一態様による蒸着マスクの第１実施形態を示す図であり、対応を示す分解平面図である。 本発明の一態様による蒸着マスクの第１実施形態を示す平面図である。 本発明の一態様による蒸着マスクの第１実施形態を示す断面図である。 本発明の一態様による蒸着マスクの第２実施形態を示す平面図である。 本発明の一態様による蒸着マスクの第２実施形態を示す断面図である。 本発明の一態様に係る蒸着マスクにおける実験例を示す平面図である。 図４におけるＡ－Ａ’矢視断面図である。 図４におけるＢ－Ｂ’矢視断面図である。 図４におけるＣ－Ｃ’矢視断面図である。 図４におけるＡ－Ａ’矢視断面図における蒸着処理中の模式断面図である。 ＰＩ層に間隙を設けない状態における蒸着マスクを示す平面図である。 図６におけるＡ－Ａ’矢視断面図である。 図６におけるＢ－Ｂ’矢視断面図である。 図６におけるＣ－Ｃ’矢視断面図である。 図６におけるＡ－Ａ’矢視断面図における蒸着処理中の模式断面図である。 本発明の一態様における蒸着マスクの第３実施形態を示す平面図である。 スキャン蒸着を示す模式図である。
　以下、本発明のいくつかの態様に係る蒸着マスク、製造方法の第１実施形態を、図面に基づいて説明する。
　図１Ａ及び図１Ｂは、本実施形態における蒸着マスクによる蒸着処理を示す斜視図であり、図において、符号１は、蒸着マスクである。
　本実施形態に係る蒸着マスク１は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、有機ＥＬ素子を蒸着源Sにより基板８上に複数の薄膜パターン８ａを一定の配列ピッチで並べて成膜形成するためのものであり、フィルム２と、金属部材３とを備えて構成されている。
　蒸着マスク１の蒸発源Ｓ側には、インバー材を用いた金属部材３を設け、基板８側にポリイミド（ＰＩ）材を用いたフィルム２を設けた。フィルム２と金属部材３とは互いに密着するように積層して貼着されている。
　フィルム２は、図２Ｂに示すように基板上の複数の薄膜パターン８ａの配列ピッチに対応した配列ピッチＰで並べて該薄膜パターン８ａに対応した寸法形状の、例えば図２Ａに示すような細長状の複数の開口パターン４が形成されている。フィルム２は、例えば１μｍ～３０μｍ程度の厚みのポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂製であり、なお、フィルム２は、好ましくは、後述の金属部材３の熱膨張係数になるべく近い熱膨張係数を有することが望ましい。フィルム２の熱膨張係数に異方性があるときには、金属部材３に形成されるストライプ状の貫通開口５の長手方向にフィルム２の熱膨張係数の大きい方向を合致させるのが望ましい。
　なお、本実施形態においてパターン４は細長のライン形状になっているが、特にライン状である必要はなく、たとえば、ライン状の開口が設けられたインバー（金属部材）３上に複数の画素開口が設けられたフィルム２とされることも可能である。
　この金属部材３は、フィルム２を保持して補強するもので、図１Ａ、図１Ｂ、図２Ａ、図２Ｂに示すように、上記開口パターン４に対応して該開口パターン４よりも寸法形状の大きい、例えば細長状の複数の貫通開口（開口部）５を設けた熱膨張係数が一般的な金属の熱膨張係数（６×１０－６／℃～２０×１０－６／℃）よりも小さい６×１０－６／℃未満の磁性金属板からなっている。好ましくは、金属部材３は、常温付近の熱膨張係数が２×１０－６／℃以下のインバー又は１×１０－６／℃以下のスーパーインバーが望ましい。
　フィルム２は、図１Ａ，図１Ｂ，図２Ａ，図２Ｂに示すように、金属部材３に対して縦横に複数分割されている。図２Ａ及び図２Ｂにおいては、そのうちの２カ所付近のみを取り出して例示している。
　分割フィルム２Ａ，２Ｂは、いずれも、製造する有機ＥＬパネル（有機ＥＬ表示装置）の画面サイズに対応した領域となるようにその輪郭が設定され、分割フィルム２Ａ，２Ｂの間には、間隙９が設けられて金属部材３が露出する状態とされている。図では、縦方向および横方向に間隙９が示してあるが、図示範囲の外側にも同様に間隙を形成する。これら、縦横の間隙９の寸法は同じに設定することもでき、また、縦横の間隙９の寸法が異なるように設定されてもよい。
　間隙９の幅寸法は、分割フィルム２Ａ，２Ｂが蒸着処理において加熱されて、膨張した際に分割フィルム２Ａ，２Ｂどうしが接触しない程度の大きさに設定されていればよく、有機ＥＬパネルの製造上、開口パターン４に影響を及ぼさない程度に幅を広くすることができる。この範囲より小さいと、分割フィルム２Ａ，２Ｂが蒸着処理において加熱されて膨張し、互いに接触してしまい、熱膨張による影響を間隙９で吸収することができなくなるため好ましくなく、また、この範囲より大きいと、隣接する開口パターン４に影響を及ぼすか、有機ＥＬパネルの製造コストが増大してしまうため好ましくない。
　従って、間隙９の幅寸法は、分割フィルム２Ａ，２Ｂの縦横寸法に応じて設定されることになる。また、間隙６の幅寸法はその全長で等しくすることもでき、また配置位置に応じて異ならせることもできる。
　間隙９は、金属部材３における縦方向および横方向全長に延在するように形成される。
これにより、金属部材３の全領域において、フィルム２と金属部材３との熱膨張率の差を吸収して熱起因の歪み変形等を低減・防止することができる。
　なお、図２Ａにおいて符号６は、蒸着マスク１を基板に対して位置合わせするためのマスク側アライメントマークであり、金属部材３に形成された例えば四角形の貫通窓である。
　また、本実施形態においては、開口パターン４及び貫通開口５が細長状の形状を有する場合について説明したが、この構成に限られるものではなく、開口パターン４及び貫通開口５は、細長状のブリッジで複数の小単位に分離されていてもよい。
　さらに、金属部材３は、周縁部の厚みを貫通開口５が形成された中央部の厚みよりも厚く形成されてもよい。
　次に、本発明の一態様の蒸着マスク１の製造方法について説明する。
　先ず、第１ステップは、少なくとも基板の面積と同じ面積を有し、厚みが１０μｍ～５０μｍで、熱膨張係数が６×１０－６／℃未満の磁性金属板（例えば、インバー）からなる金属部材３となる金属板を準備する。
　次いで、例えばポリイミド等の樹脂を金属板の表面に塗布し、厚みが１μｍ～１５μｍ程度のフィルム２となる樹脂層をその全面に形成する。
　樹脂層形成に際しては、金属板と樹脂層とを密接するための処理をしてもよい。
　ここで、密接とは、フィルム状の樹脂と金属版を圧着させる方法、フィルム状の樹脂に金属板を接着させる方法、半乾燥状態の樹脂溶液に金属板を圧着する方法、又は金属板に溶液状の樹脂をコーティングする方法等が含まれる。
　詳細には、上記フィルム状の樹脂に金属板を圧着させる方法には、熱可塑性のフィルムや表面に融着性処理が施されたフィルムと金属板とを熱圧着する方法や、樹脂フィルムの表面を改質処理して金属板を熱圧着する方法がある。この場合、フィルムの表面にカルボキシル基（－ＣＯＯＨ）やカルボニル基（－ＣＯＯ）等を形成して表面の改質を行えば、金属板との界面における化学結合により接着が可能となる。または、フィルムの表面を大気圧プラズマ又は減圧プラズマ中でプラズマ処理したり、アルカリ溶液でフィルムの表面をウェットエッチングしたりして樹脂フィルムの表面を改質してもよい。
　また、フィルム状の樹脂に金属板を接着させる方法には、溶剤を含まない、又は溶剤を極めて少ない量だけ含む硬化性樹脂をフィルム状の樹脂と金属板との間に挟んで、硬化性樹脂により接着する方法がある。例えば、周縁領域に金属膜をコーティングしたフィルムを使用して、該金属膜上に塗布されたノンフラックス半田によりフィルムと金属板とをノンフラックス半田付けする方法もこれに含まれる。
　次いで、第２ステップにおいては、金属板には、フィルム２に形成しようとする開口パターン４よりも寸法形状の大きい複数の貫通開口５を、例えばレーザー加工やエッチング等により開口パターン４の配列ピッチＰと同じ配列ピッチＰで並べて形成する。この貫通開口５の形成加工は、金属板の樹脂層と反対側の面からおこなうことが好ましい。
　次いで、第３ステップにおいては、樹脂層板には、形成しようとする開口パターン４を、例えばレーザー加工等により貫通開口５の配列ピッチＰと同じ配列ピッチＰで並べて形成する。同時に、間隙９に相当する部分の樹脂層を除去し、フィルム２を離間するように分割して、金属部材３に対して面積が小さい分割フィルム２Ａ，２Ｂとして形成する。この開口パターン４の形成加工は、金属板の樹脂層側からおこなうことが好ましい。
　開口パターン４形成および分離フィルム２Ａ，２Ｂ形成は、フィルム２の部分に、波長が４００ｎｍ以下の、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザを使用して、エネルギー密度が０．１Ｊ／ｃｍ２～２０Ｊ／ｃｍ２のレーザー光Ｌを照射し、これによりフィルム２をアブレーションして薄膜パターン８ａに対応した寸法形状の貫通する開口パターン４を形成する。
　この場合、フィルム２に照射されるレーザー光Ｌは、光源から放射されたレーザービームの径をビームエキスパンダで拡張し、照明光学系により均一光にした後、シリンドリカルレンズで線状のビームに変換される。このとき、シリンドリカルレンズの光入射側の面に細長状の開口を設けたフォトマスクを配置し、シリンドリカルレンズによりフォトマスクの開口を基準基板の基準パターンに合わせてフィルム２上に縮小投影するとよい。
　また、レーザー光Ｌによるフィルム２の開口パターン４の形成は、次のようにして行うことができる。即ち、フィルム２を基準パターンの並び方向に一定速度で搬送しながら、レーザー光Ｌの照射位置に対して搬送方向の手前側に一定距離はなれた位置を撮影可能に配置された撮像手段により基準パターンを撮影し、該基準パターンが検出されてからフィルム２が予め定められた一定距離移動する毎にレーザー光Ｌをフィルム２に対して照射させて行うことができる。
　このとき、フィルム２は、開口パターン４の中心線が、その一方の端部において対応する位置となる貫通開口５の中心線と許容範囲内で合致するように加工され、互いに線対称に形成されている。同時に、金属部材３に形成した貫通開口５の輪郭形状・寸法も所定の寸法精度となるようにレーザー等によって修正加工することができる。
　同時に、後述の基準基板８に形成された図示省略の基板側アライメントマークに対して位置合わせするためのマスク側アライメントマーク６を形成し、蒸着マスク１を完成する。
　次に、本発明の一態様による蒸着マスク１を使用して、ＴＦＴ基板上に一定形状の複数種の薄膜パターンとしてのＲ（赤色）有機ＥＬ層、Ｇ（緑色）有機ＥＬ層及びＢ（青色）有機ＥＬ層を形成して有機ＥＬ表示装置を製造する方法について説明する。
　本実施形態にかかる蒸着処理は、図９に示すように、被成膜基板（基板）よりもサイズが小さい蒸着マスク１を使用し、基板８と、蒸着マスク１および蒸着源Ｓとを相対的に移動させて走査しながら蒸着を行う、スキャニング（scanning）方式を用いた蒸着（スキャン蒸着）とされる。
なお、本実施形態では、走査方向および走査方向に平行な方向（第１の方向）をＹ方向（Ｙ軸方向）とし、走査方向に垂直な方向（第２の方向）をＸ方向（Ｘ軸方向）、Ｘ軸及びＹ軸に垂直な基板法線方向軸をＺ軸（Ｚ軸方向）として説明する。説明の便宜のため、Ｚ軸方向の矢印の側を「上側」と称する。また、図９では、蒸着マスク１を簡略化して示している。
　本実施形態における蒸着処理をおこなう蒸着装置は、真空チャンバ（成膜チャンバ）、被成膜基板８を保持する基板金属部材としての基板ホルダ、被成膜基板８を移動させる基板移動機構（移動機構）、蒸着源Ｓ、蒸着源Ｓを含む蒸着ユニット、イメージセンサ等のアライメント観測手段、および、制御回路等を備えている。
　蒸着源Ｓと、蒸着マスク１とで蒸着ユニットを構成する。基板８が、蒸着マスク１に対して蒸着源Ｓの反対側を一定速度で基板面に沿って相対移動する。
　蒸着源Ｓは、図示しないが、ＲＧＢに対応したものとされる。蒸着源Ｓは、その上面（即ち、蒸着マスク１に対向する面）に、蒸着源開口を備える。蒸着源開口は、Ｚ軸と平行に上方に向かって開口したノズル形状を有している。
　蒸着源開口は、蒸着マスク１に向かって、発光層の材料に対応した複数の材料の蒸気（例えば、第１から第３蒸着粒子）を放出する。例えば、第１蒸着源の第１蒸着源開口から、発光層を構成するホストの蒸気（第１蒸着粒子）を放出させ、第２蒸着源の第２蒸着源開口から、発光層を構成するアシストの蒸気（第２蒸着粒子）、第３蒸着源の第３蒸着源開口から、発光層を構成するドーパントの蒸気（第３蒸着粒子）を放出させることができる。
　蒸着マスク１は、その主面（面積が最大である面）がＸＹ面と平行な板状物であり、Ｘ軸方向に沿って複数の開口パターン４がＸ軸方向の異なる位置に断続状態として形成されている。開口パターン４は、蒸着マスク１をＺ軸方向に貫通する貫通穴である。本実施形態では、各開口パターン４の形状はＹ軸に平行なスロット形状を有しているが、本発明はこれに限定されない。全てのマスク開口の形状及び寸法は同じであってもよいし、異なっていてもよい。開口パターン４のＸ軸方向ピッチＰは一定であってもよいし、異なっていてもよい。
　複数の蒸着源Ｓと蒸着マスク１とはＺ軸方向に離間している。蒸着源Ｓ、及び、蒸着マスク１の相対的位置は、少なくとも塗り分け蒸着を行う期間中は実質的に一定であることが好ましい。
　基板８は、保持装置により保持される。保持装置としては、例えば基板８の被蒸着面とは反対側の面を静電気力で保持する静電チャックを用いることができる。これにより、基板８の自重による撓みが実質的にない状態で基板を保持することができる。但し、基板８を保持する保持装置は、静電チャックに限定されず、これ以外の装置であってもよい。
　保持装置に保持された基板８は、移動機構によって、蒸着マスク１に対して蒸着源Ｓとは反対側を、蒸着マスク１から一定間隔だけ離間した状態で、一定速度でＹ軸と平行な移動方向に沿って走査（移動）される。基板８の移動は、往復移動であってもよく、あるいは、いずれか一方のみに向かう単方向移動であってもよい。移動機構の構成は特に制限はない。例えばモータで送りネジを回転させる送りネジ機構やリニアモータ等、公知の搬送駆動機構を用いることができる。
　上記の蒸着ユニットと、基板８と、保持装置と、移動機構は、真空チャンバ内に収納される。真空チャンバは密封された容器であり、その内部空間は減圧されて所定の低圧力状態に維持される。
　第１から第３蒸着粒子は、蒸着マスク１の貫通開口５および開口パターン４を通過する。開口パターン４を通過した第１から第３蒸着粒子は、Ｙ軸方向に走行する基板８の被蒸着面（即ち、基板８の蒸着マスク１に対向する側の面）に付着して第１から第３蒸着粒子が混合された被膜を形成する。被膜は、Ｙ軸方向に開口パターン４よりも延びたストライプ状となる。上述したように、第１蒸着粒子の材料をホストとし、第２蒸着粒子の材料をアシストとし、第３蒸着粒子の材料をドーパントとすれば、ホスト中にドーパントが分散含有された被膜を形成することができる。
　赤、緑、青の各色別に第１から第３蒸着粒子の材料のうち少なくともいずれか１つ以上を変えて３回の蒸着（塗り分け蒸着）を行うことにより、基板８の被蒸着面に赤、緑、青の各色に対応したストライプ状の被膜（即ち、発光層）を形成することができる。
　このように、ＴＦＴ基板上に正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層等の積層構造となるように順次成膜して有機ＥＬ層を形成し、ＴＦＴ基板の各有機ＥＬ層（Ｒ，Ｇ，Ｂ）上には、公知の技術を使用してＩＴＯ（Indium Tin Oxide）の透明導電膜が形成され、さらにその上に透明な保護基板が接着されて有機ＥＬ表示装置が製造される。
　以下、本発明の一態様に係る蒸着マスクの第２実施形態を、図面に基づいて説明する。
　図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態における蒸着マスクの分割フィルムを示す平面図である。
　本実施形態において上述した第１実施形態と異なるのは分割フィルムの平面形状に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態においては、分割フィルム２ａ，２ａが、細長い矩形状とされた開口パターン４ごとに分割された平面形状とされている。つまり、開口パターン４，４の間には、図３Ａ及び図３Ｂに示すように、分割フィルム２ａ，２ａの間の間隙９ａが形成されている。なお、図において、縦方向上下位置となる部分では図示を省略した。
　本実施形態のフィルム２は、図１Ａ及び図１Ｂに示すように、金属部材３に対して縦横に複数分割されている。図２Ａ及び図２Ｂにおいては、そのうちの有機ＥＬパネル２カ所分に対応する部分を取り出して例示している。
　分割フィルム２ａ，２ａは、いずれも、製造する有機ＥＬパネルに対応した領域において、各開口パターン４および貫通開口５の輪郭に対応した形状となるようにその輪郭が設定され、分割フィルム２ａ，２ａの間には、間隙９ａ，９ａが設けられて金属部材３が露出する状態とされている。図では、縦方向に延在する間隙９ａ，９ａのみが示してあるが、図示範囲の上下位置にも同様に間隙を形成する。これら、縦横の間隙９ａ，９ａの寸法は同じに設定することもでき、また、縦横の間隙９ａ，９ａの寸法が異なるように設定されてもよい。
　間隙９ａ，９ａの幅寸法は、分割フィルム２ａ，２ａが蒸着処理において加熱されて、膨張した場合に接触しない程度に大きく設定されていればよく、有機ＥＬパネルの製造上、開口パターン４に影響を及ぼさない程度に幅を広くすることができる。この範囲より小さいと、分割フィルム２ａ，２ａが蒸着処理において加熱されて膨張し、互いに接触してしまい、熱膨張による影響を間隙９で吸収することができなくなるため好ましくなく、また、この範囲より大きいと、隣接する開口パターン４に影響を及ぼすか、有機ＥＬパネルの製造コストが増大してしまうため好ましくない。
　本実施形態においては、開口パターン４ごとに間隙９ａ，９ａが形成されるように細分化して分割フィルム２ａ，２ａを分割したので、フィルムの熱膨張の影響がより一層低減されることになる。さらに、分割フィルム２ａ，２ａを各開口パターン４に対応した輪郭形状としたので、各開口パターン４の形状が各々異なるものであっても充分熱膨張に追従して対応することが可能となる。したがって、より高精細な薄膜パターン８ａに対応して蒸着処理を精密におこなうことが可能となる。
　以下、本発明の一態様に係る蒸着マスクの第３実施形態を、図面に基づいて説明する。
　図３Ａ及び図３Ｂは、本実施形態における蒸着マスクの分割フィルムを示す平面図である。
　本実施形態において上述した第１実施形態と異なるのは分割フィルムの平面形状に関する点であり、これ以外の対応する構成要素に関しては、同一の符号を付してその説明を省略する。
　本実施形態においては、分割フィルム２ａ，２ａ間の間隙９ａに、図８に示すように、フィルム（リブ）２ｂ，２ｂが形成されている。なお、図において、縦方向上下位置となる部分では図示を省略した。フィルム（リブ）２ｂ，２ｂは、図８に示すように、縦横の間隙９ａと間隙９ａとの交点付近に、平面視十字形状となるように設けられることができる。
　本実施形態においては、フィルム２ａを形成する際に、金属部材３上に、フィルム２ａ，２ａの間の間隙９ａにおける隅に、十字形状のリブ２ｂ，２ｂを同時に形成することができる。これにより、金属部材３の剛性を高めつつ、応力緩和はそのまま維持することができるという効果を奏することが可能となる。なお、リブ２ｂ，２ｂの長さは、分割フィルム２ａ，２ａにおける応力緩和に支障を来さない範囲で設定可能であり、間隙９ａ，９ａの長さ寸法に対して０．１～１倍までの範囲に設定することができる。また、間隙９ａ，９ａ内に位置して、分割フィルム２ａ，２ａにおける応力緩和に支障を来さない任意の形状として形成することが可能であり、破断した複数のリブ２ｂ、２ｂあるいは、リブのみ、複数の開口パターン４にまたがって延在する形状などが可能である。
＜実験例１＞
　本発明の一態様にかかる実験例として、上述の第１実施形態に対応した蒸着マスクを製造し、以下のように諸元を設定し、蒸着処理をおこなった。
　・ポリイミド層（フィルム）の開口はレーザーにより開口した。
　・ポリイミド（ＰＩ）層はマスク面内に配置された有機ＥＬパネル毎に間隙を設け、パネル毎に切り離された構造とした。
　・一つの連続したポリイミド層の大きさは５０ｍｍ×８０ｍｍとした。
　・基板のサイズは３２０ｍｍ×４００ｍｍとした。
　・１枚のパネルサイズは４０ｍｍ×７０ｍｍとした。
　・基板短辺方向をＲ，Ｇ，Ｂの画素配列方向とした。
　・インバー材の熱膨張係数は１ｐｐｍ相当のものを使用した。
　・ポリイミドの熱膨張係数は３０ｐｐｍ相当のものを使用した。
　・蒸発源はポイントソースを使用した。
　成膜条件は以下のように設定した。
成膜レート：
　ホスト材料　２オングストローム／ｓ、
　ドーパント１材料　０．３オングストローム／ｓ、
　アシスト材料　１オングストローム／ｓ　
膜厚：３００オングストローム
　・ポリイミド層に間隙を設ける前の熱延び量は３００ｍｍ×４００ｍｍの基板面内で基板短辺方向に７６．８μｍ、基板長辺方向に９６μｍとなる。
　・一方、間隙を設けた本発明の一態様のマスクにおけるポリイミド層の熱伸び量は５０ｍｍ×８０ｍｍのパネル面内で基板短辺方向に１２μｍ、基板長辺方向に１９．２μとなる。
　・インバー層の熱伸び量は基板面内で短辺方向に２．６μｍ、長辺方向に３．２μ、パネル面内の短辺方向に０．４μｍ、長辺方向に０．６μｍとなる。
　・ポリイミド層に間隙を設けない構造の場合、ポリイミド層とインバー層の長さの差は最大９６．４μｍに達するのに対し、間隙を設けた本発明の一態様の構造では１８．８μｍと非常に小さくなる。
　・発生する応力が劇的に小さくなることに加え、発生した応力はポリイミド層のなく強度が低いポリイミド層の間隙部分に集中するため、熱延びによるマスクの浮きが発生しても開口パターンのないパネル間で発生するため影響が極めて些少である。
　・マスクの温度上昇は８℃であった。
＜実験例２＞
　本発明の一態様にかかる実験例として、上述の第２実施形態に対応した蒸着マスクを製造し、以下のように諸元を設定し、蒸着処理をおこなった。
　なお、図４は、本実施例における蒸着マスクにおけるポリイミド層（フィルム）２側の面を示す平面図であり、図５Ａ～図５Ｄは、図４におけるＡ－Ａ’矢視断面図（図５Ａ）、Ｂ－Ｂ’矢視断面図（図５Ｂ）、Ｃ－Ｃ’矢視断面図（図５Ｃ）、Ａ－Ａ’矢視断面図における蒸着処理中の模式断面図（図５Ｄ）である。
　・インバー層３の各開口５は、図４および図５Ａ～図５Ｄに示すように、ポリイミド層２ａの開口４よりも大きくなる配置とした。
　・ポリイミド層の開口はインバー層の開口よりも小さく、所望の成膜パターンに対応した形状とした。
　・ポリイミド層の開口はレーザーにより開口した。
　・ポリイミド層はマスク面内に配置されたパネル毎に間隙を設け、同時にインバーの開口部毎に切り離された構造とした。
　・一つの連続したポリイミド層の大きさは０．４３ｍｍ×０．４３ｍｍとした。
　・基板のサイズは７３０ｍｍ×９２０ｍｍとした。
　・１枚のパネルサイズは６５０ｍｍ×８５０ｍｍとした。
　・基板短辺方向をＲ，Ｇ，Ｂの画素配列方向とした。
　・インバー材の熱膨張係数は１ｐｐｍ相当のものを使用した。
　・ポリイミドの熱膨張係数は３０ｐｐｍ相当のものを使用した。
　・蒸発源はラインソースを使用した。
　成膜条件は以下のように設定した。
成膜レート：
　ホスト材料　２オングストローム／ｓ、
　ドーパント１材料　０．３オングストローム／ｓ、
　アシスト材料　１オングストローム／ｓ　
膜厚：３００オングストローム
＜実験例３＞
　また、ポリイミド層に間隙を設けない蒸着マスクを製造して、比較した。
　図６，図７Ａ～図７Ｄは、図４，図５Ａ～図５Ｄに対応したもので、図６は、ポリイミド層に間隙を設けない状態における蒸着マスクのポリイミド層（フィルム）２側の面を示す平面図、図７Ａ～図７Ｄは、図６におけるＡ－Ａ’矢視断面図（図７Ａ）、Ｂ－Ｂ’矢視断面図（図７Ｂ）、Ｃ－Ｃ’矢視断面図（図７Ｃ）、Ａ－Ａ’矢視断面図における蒸着処理中の模式断面図（図７Ｄ）である。
　上記の結果、以下の状況がわかった。
　図６，図７Ａ～図７Ｄに示す例では、図７Ｄに示すように、熱膨張率の差がマスク全面で影響して撓んでいる。この例では、インバーの膨張係数よりポリイミドの膨張係数が高く且つ、直線状に繋がっているためのマスクの撓みは大きくなる。これに対し、本実施例では、図５Ｄに示すように、熱膨張率の差が分割されたポリイミド層ごとに影響して撓んでいる。ポリイミドを分割することにより、ポリイミドの面積自体を小さくし且つ、間隙で応力を緩和することができるので、一つの撓み自体は小さく抑えることができる。このため、全体的に、熱伸び量が削減される。
　具体的には、以下のとおりである。
　・ポリイミド層に間隙を設ける前の熱延び量は７３０ｍｍ×９２０ｍｍの基板面内で基板短辺方向に２６２．８μｍ、基板長辺方向に３３１．２μｍとなる。
　・一方、間隙を設けた本発明の一態様のマスクにおけるポリイミド層の熱伸び量は０．４３ｍｍ×０．４３ｍｍの１開口ポリイミド領域内で基板短辺方向、基板長辺方向共に０．１２９μｍとなる。
　・インバー層の熱伸び量は基板面内で短辺方向に８．７６μｍ、長辺方向に１１．０４μｍ、１開口ポリイミド領域内の短辺方向、長辺方向にそれぞれ０．００４３μとなる。
　・ポリイミドに間隙を設けない構造の場合、ポリイミド層とインバー層の長さの差は最大３２０．１６μに達するのに対し、間隙を設けた本発明の一態様の構造では０．１２４７μｍと非常に小さくなる。
　・マスクの温度上昇は１２℃であった。
　これらの結果から、本発明の一態様の蒸着マスクにおいて、層ごとの熱膨張係数の差によって生じていた撓みやうねりを解消し、膨張の差が基板面内において一定値以上に累積しないように制御して位置ずれの発生を防止し、パターン部取りが解消されて、高精細なパターンが生産性良く成膜可能であることがわかる。
　本発明のいくつかの態様の蒸着装置及び蒸着方法の利用分野は特に制限はないが、有機ＥＬ表示装置の発光層の形成に好ましく利用することができる。
　１…蒸着マスク
　２…フィルム
　２Ａ、２Ｂ，２ａ…分割フィルム
　２ｂ…リブ（フィルム）
　３…金属部材
　４…開口パターン
　５…貫通開口
　８…基板
　８ａ…薄膜パターン
　９，９ａ…間隙

Claims (11)

  1. 　基板上に一定形状の薄膜パターンを蒸着形成するための複数層からなる蒸着マスクであって、
    　前記基板上に予め定められた前記薄膜パターンの形成領域に対応して、該薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターンを形成したフィルムと、
    　前記フィルムの前記開ロパターンの外側部分に前記開ロパターンに対応して該開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部を有して前記フィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材と、
    を備え、
    　前記フィルムが、前記金属部材の一面において互いに離間するように分散して複数分割される蒸着マスク。
  2. 　前記分割されたフィルム間の離間する間隙が、前記金属部材における幅方向全長に延在する請求項１記載の蒸着マスク。
  3. 　前記分割されたフィルム間の離間する間隙が、前記金属部材における幅方向と直交する縦方向全長に延在する請求項１または２記載の蒸着マスク。
  4. 　前記フィルムが、複数の前記薄膜パターンがまとまって形成される領域に対応して複数分割される請求項１から３のいずれか記載の蒸着マスク。
  5. 　前記フィルムが、それぞれの前記薄膜パターンの形成領域ごとに複数分割されている請求項１から３のいずれか記載の蒸着マスク。
  6. 　前記基板は、有機ＥＬ表示用のＴＦＴ基板であり、前記薄膜パターンは、３色対応の有機ＥＬ層である請求項１から５のいずか記載の蒸着マスク。
  7. 　前記分割されたフィルム間の間隙に、前記分割されたフィルムとは分離されたフィルムが設けられる請求項１から６のいずれか記載の蒸着マスク。
  8. 　基板上に一定形状の薄膜パターンを蒸着形成するための複数層からなり、前記基板上に予め定められた前記薄膜パターンの形成領域に対応して、該薄膜パターンに対応した形状寸法で貫通する開ロパターンを形成したフィルムと、前記フィルムの前記開ロパターンの外側部分に前記開ロパターンに対応して該開ロパターンよりも形状寸法が大きい開口部を有して前記フィルムの一面に密接された薄板として設けられる金属部材と、を備え、前記フィルムが、前記金属部材の一面において互いに離間するように分散して複数分割される蒸着マスクの製造方法であって、
    　前記金属部材となる金属板の表面に前記フィルムとなる樹脂層を形成する工程と、
    　前記金属板に、複数の前記開口部を貫通形成する工程と、
    　前記樹脂層に、前記開口パターンを、前記開口部よりも形状寸法が小さく形成するとともに、前記金属部材の一面において前記樹脂層が互いに離間して分散するように樹脂層を除去して複数分割された分離フィルムを形成する工程と、を有する蒸着マスクの製造方法。
  9. 　前記金属部材における前記開口部の形成加工は、前記金属板の前記樹脂層と反対側の面からおこなう請求項８記載の蒸着マスクの製造方法。
  10. 　前記樹脂層における前記開口パターンの形成加工は、前記金属板の前記樹脂層側の面からおこなう請求項８または９記載の蒸着マスクの製造方法。
  11. 　前記開口パターンの形成および前記分離フィルムの形成は、レーザー光照射によりおこなわれる請求項１０記載の蒸着マスクの製造方法。
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