專利名稱：掩膜及其制法、掩膜制造裝置、發(fā)光材料的成膜方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及蒸鍍法等中使用的掩膜及其制造方法、制造裝置，以及電光學(xué)裝置、電子儀器等。
背景技術(shù)：
作為做成比液晶顯示器還薄的顯示裝置的自發(fā)光型顯示器，使用了有機(jī)EL(electro luminescence電致發(fā)光)元件(在陽(yáng)極與陰極之間設(shè)置了有機(jī)物構(gòu)成的發(fā)光層的結(jié)構(gòu)之發(fā)光元件)的有機(jī)EL顯示器作為下一代技術(shù)被關(guān)注。作為有機(jī)EL元件的發(fā)光層材料，已知有低分子量的有機(jī)材料與高分子量的有機(jī)材料，其中由低分子量的有機(jī)材料構(gòu)成的發(fā)光層是用蒸鍍法成膜的。在用蒸鍍法成膜發(fā)光層時(shí)，使用掩膜板(是具有與形成的薄膜圖案對(duì)應(yīng)的貫通孔的掩膜板，不銹鋼等金屬制造為主流。)，在被成膜面上直接形成與像素對(duì)應(yīng)的薄膜圖案。而且，由于與高清晰的像素的要求對(duì)應(yīng)，故成為使用板厚薄且形成了以狹窄的間隔開(kāi)貫通孔的圖案的掩膜板，為了抑制伴隨這種掩膜板的強(qiáng)度降低而產(chǎn)生的翹曲或撓曲等變形，例如有特開(kāi)2001-237073號(hào)公報(bào)中揭示的將掩膜板與基體材料接合而加強(qiáng)的技術(shù)。
由高清晰像素的顯示器的要求，需要形成所謂無(wú)污點(diǎn)的發(fā)光層。因此，需要讓發(fā)光層的形狀與形成于掩膜上的貫通孔的形狀大致相同，使掩膜板與被成膜面盡可能鄰近，以使發(fā)光材料不會(huì)迂回至掩膜板的里側(cè)(相對(duì)被成膜面的面?zhèn)?。然而，由于基體材料與掩膜板利用液態(tài)的粘接劑固化而被接合，使粘接劑的厚度(接合區(qū)域的厚度)恒定是困難的。因此，存在不能將掩膜板與被成膜面之間的距離縮短，發(fā)光材料迂回至掩膜板的里側(cè)，從而形成有污點(diǎn)的發(fā)光層的問(wèn)題。
另外，在制造上述掩膜時(shí)，通常采用將基體材料蓋在平臺(tái)裝置(stage)等上，從其上側(cè)使掩膜板對(duì)齊，通過(guò)光固化性粘接劑進(jìn)行接合的方法，但在從遮光材料形成有掩膜板時(shí)，從掩膜板側(cè)照射光不能使光固化性粘接劑固化。因此，需要從基體材料側(cè)照射光。然而，為了從平臺(tái)裝置的下方照射光，存在使平臺(tái)裝置復(fù)雜化、大型化的問(wèn)題，另外，若使基體材料與掩膜板移動(dòng)，從基體材料側(cè)照射光，則存在由于光固化性粘接劑不固化，故基體材料與掩膜板的位置偏離的問(wèn)題。
再有，即使在使用了將掩膜板與基體材料接合而加強(qiáng)了的掩膜的情況下，在發(fā)光材料的蒸鍍處理時(shí)，也存在掩膜的溫度上升，由掩膜的熱膨脹導(dǎo)致貫通孔的位置偏離，從而產(chǎn)生不能容許的薄膜圖案的偏差的問(wèn)題。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明鑒于這種問(wèn)題，其目的在于，提供一種通過(guò)容易地使基體材料與掩膜板恒定，不使用特別的裝置而精度優(yōu)良地接合由遮光材料構(gòu)成的掩膜板與基體材料，減少蒸鍍處理時(shí)掩膜的圖案位置的偏離，從而精度優(yōu)良地蒸鍍發(fā)光層的掩膜、掩膜的制造方法、掩膜的制造裝置、發(fā)光材料的成膜方法、電光學(xué)裝置及電子設(shè)備。
本發(fā)明的第1方式是一種掩膜，其中，具備形成了開(kāi)口的基體材料；形成有多個(gè)貫通孔，同時(shí)對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口而與上述基體材料接合的掩膜構(gòu)件；和以所定間隔保持上述基體材料與上述掩膜構(gòu)件的隔離子(spacer)。
根據(jù)該方式，由于掩膜構(gòu)件相對(duì)基體材料以所定的間隔接合，故在使用掩膜在被成膜材料上使發(fā)光材料成膜時(shí)，可以將掩膜鄰近被成膜材料而配置。
另外，隔離子是與粘接劑一起配置于基體材料與掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域內(nèi)的構(gòu)件，通過(guò)將隔離子與粘接劑混合，可以容易地將隔離子在整個(gè)接合區(qū)域均衡地配置。因此，可以確實(shí)地使掩膜構(gòu)件相對(duì)基體材料以所定間隔接合。
再有，隔離子是由具有與所定間隔大致相同直徑的多個(gè)球體構(gòu)成的構(gòu)件，由于可以容易地將隔離子與粘接劑均衡混合，還有隔離子不會(huì)重合，故可以容易且可靠地使掩膜構(gòu)件以所定間隔與基體材料接合。
本發(fā)明的第2方式為一種掩膜的制造方法，其中，具有準(zhǔn)備已形成開(kāi)口的基體材料和在遮光材料上形成了多個(gè)貫通孔的掩膜構(gòu)件的工序；在上述基體材料或上述掩膜構(gòu)件上涂敷光固化性粘接劑的工序；對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口使上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料接合的工序；使上述基體材料與上述掩膜構(gòu)件密接，使上述光固化性粘接劑自上述基體材料與上述掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域漏出的工序；從上述掩膜構(gòu)件側(cè)照射光，使上述光固化性粘接劑的一部分固化的工序；和從上述基體材料側(cè)至少通過(guò)上述開(kāi)口照射光，使上述光固化性粘接劑固化的工序。
根據(jù)該方式，由于在對(duì)齊基體材料與掩膜構(gòu)件并使其密接的狀態(tài)下固化光固化性粘接劑的一部分，進(jìn)行臨時(shí)固定，所以即使在接合作業(yè)中搬運(yùn)基體材料與掩膜構(gòu)件，基體材料與掩膜構(gòu)件的位置也不會(huì)偏離，可以在已對(duì)齊的狀態(tài)下直接使光固化性粘接劑固化，從而接合基體材料與掩膜構(gòu)件。因此，可以制造沒(méi)有基體材料與掩膜構(gòu)件的位置偏離的高精度的掩膜。
另外，基體材料由光透過(guò)性材料構(gòu)成時(shí)，通過(guò)從基體材料側(cè)照射光，將光固化性粘接劑，不只是從基體材料與掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域漏出的光固化性粘接劑，就連已涂敷于接合區(qū)域上的光固化性粘接劑也固化，故可以使基體材料與掩膜構(gòu)件的接合可靠。
再有，讓光固化性粘接劑從基體材料與掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域只向掩膜構(gòu)件的外周側(cè)漏出時(shí)，由于可以防止漏出的光固化性粘接劑覆蓋掩膜構(gòu)件所形成的多個(gè)貫通孔構(gòu)成的圖案，故可以抑制掩膜不良的發(fā)生。
還有，包括在使基體材料與掩膜構(gòu)件密接后，在掩膜構(gòu)件的外周側(cè)涂敷光固化性粘接劑的工序，由于可以可靠地形成讓光固化性粘接劑從基體材料與掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域只向掩膜構(gòu)件的外周側(cè)漏出的狀態(tài)，故可以在對(duì)齊基體材料與掩膜構(gòu)件的狀態(tài)下可靠地進(jìn)行臨時(shí)固定。
本發(fā)明的第3方式，是一種掩膜的制造方法，其中，具有準(zhǔn)備已形成開(kāi)口的基體材料和在遮光材料上形成了多個(gè)貫通孔的掩膜構(gòu)件的工序；對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口使上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料接合的工序；和管理上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料的接合溫度的工序。
根據(jù)該方式，可以在與掩膜的使用溫度相同的溫度下制造掩膜，可以抑制伴隨掩膜使用時(shí)的溫度變化而產(chǎn)生的翹曲或撓曲。因此可以制造高清晰像素的顯示器等。另外，通過(guò)根據(jù)使用的粘接劑等的特性進(jìn)行溫度管理，也可以得到良好的接合。
再有，掩膜是在基體材料上形成多個(gè)開(kāi)口，且與各開(kāi)口對(duì)應(yīng)，接合多個(gè)掩膜構(gòu)件而成的掩膜，在分別針對(duì)多個(gè)掩膜構(gòu)件來(lái)管理接合的溫度中，例如，在掩膜使用時(shí)掩膜上產(chǎn)生溫度分布的情況下，通過(guò)在接合多個(gè)掩膜構(gòu)件的每個(gè)配置中使溫度變化來(lái)進(jìn)行接合，從而在掩膜的使用時(shí)，可以在整個(gè)掩膜中抑制翹曲或撓曲。
還有，使掩膜構(gòu)件及基體材料成為所定溫度而進(jìn)行接合，由于掩膜構(gòu)件與基體材料保持所定的溫度，在掩膜膨脹或收縮的狀態(tài)下進(jìn)行接合，故即使在所定的溫度下使用掩膜，也會(huì)減小掩膜的熱變形所導(dǎo)致的影響，可以抑制圖案的偏差。
進(jìn)而，所定的溫度是使用了掩膜的蒸鍍處理時(shí)的掩膜溫度，由于在使用掩膜的蒸鍍處理時(shí)的溫度下制造掩膜，故即使使用掩膜進(jìn)行蒸鍍處理，也可以減小掩膜的熱變形所導(dǎo)致的影響，抑制圖案的偏差。
本發(fā)明的第4方式，是一種掩膜的制造方法，其中，具有準(zhǔn)備已形成開(kāi)口的基體材料和在遮光材料上形成了多個(gè)貫通孔的掩膜構(gòu)件的工序；在使上述基體材料與上述掩膜構(gòu)件接合的光固化性粘接劑中混合隔離子的工序；在上述基體材料或上述掩膜構(gòu)件上涂敷光固化性粘接劑的工序；對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口使上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料接合的工序；使上述基體材料與上述掩膜構(gòu)件密接，使上述光固化性粘接劑自上述基體材料與上述掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域漏出的工序；從上述掩膜構(gòu)件側(cè)照射光，使上述光固化性粘接劑的一部分固化的預(yù)固化工序；和從上述基體材料側(cè)至少通過(guò)上述開(kāi)口照射光，使上述光固化性粘接劑固化的主固化工序。
根據(jù)該方式，由于在使基體材料與掩膜構(gòu)件對(duì)齊密接的狀態(tài)下固化光固化性粘接劑的一部分來(lái)進(jìn)行臨時(shí)固定，故即使在接合作業(yè)中搬運(yùn)基體材料與掩膜構(gòu)件，基體材料與掩膜構(gòu)件的位置也不會(huì)偏離，可以在對(duì)齊狀態(tài)下直接使光固化性粘接劑固化，從而接合基體材料與掩膜構(gòu)件。另外，通過(guò)在光固化性粘接劑中普遍地混合所定粒徑的隔離子，從而可以容易且可靠地讓掩膜構(gòu)件與基體材料的間隔均勻。
再有，至少在預(yù)固化工序及本固化工序中，管理掩膜構(gòu)件與基體材料的接合溫度，由于在與掩膜的使用溫度相同的溫度下接合掩膜構(gòu)件與基體材料進(jìn)行制造，故可以抑制伴隨掩膜使用時(shí)的溫度變化而產(chǎn)生的翹曲或撓曲。還有，通過(guò)根據(jù)使用的粘接劑等的特性來(lái)進(jìn)行溫度管理，也能夠得到良好的接合。因此，可以制造沒(méi)有基體材料與掩膜構(gòu)件的位置偏離的高精度的掩膜，可以得到高清晰像素的顯示器等。
本發(fā)明的第5方式，是一種掩膜制造裝置，其備有已形成開(kāi)口的基體材料與形成多個(gè)貫通孔且對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口接合的掩膜構(gòu)件，其中，具備保持上述掩膜構(gòu)件的掩膜保持部；管理上述掩膜構(gòu)件的溫度的掩膜溫度管理部；保持上述基體材料的基體材料保持部；和管理上述基體材料溫度的基體材料溫度管理部，使上述掩膜保持部與上述基體材料保持部相對(duì)移動(dòng)，使得上述掩膜構(gòu)件密接于上述基體材料上。
根據(jù)該方式，由于可以將構(gòu)成掩膜的基體材料與掩膜構(gòu)件成為與使用掩膜的溫度相同的溫度進(jìn)行接合，故可以減少掩膜使用時(shí)的溫度變化所導(dǎo)致的熱變形，抑制圖案的偏差。
另外，具備使涂敷于基體材料及掩膜構(gòu)件的接合區(qū)域的光固化性粘接劑固化的燈，由于在與掩膜的使用溫度相同的溫度下制造掩膜，故可以抑制伴隨掩膜的溫度變化而產(chǎn)生的翹曲或撓曲。
本發(fā)明的第6方式是一種發(fā)光材料的成膜方法，其中，作為利用蒸鍍而使發(fā)光材料成膜時(shí)使用的掩膜，使用上述掩膜、利用上述制造方法得到的掩膜或由上述制造裝置得到的掩膜。
根據(jù)該方式，由于為無(wú)位置偏離的掩膜，減少伴隨掩膜的熱膨脹或收縮而產(chǎn)生的圖案的位置偏離，故即使利用真空蒸鍍使發(fā)光材料成膜，也可以形成無(wú)偏差的發(fā)光層。
本發(fā)明的第7方式，是一種電光學(xué)裝置，其中，作為發(fā)光層具備的是利用上述方法成膜的發(fā)光材料。
根據(jù)該方式，由于發(fā)光層的位置偏離減少，故可以制造高清晰像素的顯示器燈的電光學(xué)裝置。
本發(fā)明的第8方式，是一種電子設(shè)備，其中，作為顯示機(jī)構(gòu)具備的是上述電光學(xué)裝置。
根據(jù)該方式，由于作為顯示機(jī)構(gòu)具備的是高清晰像素的顯示器，故可以制造顯示機(jī)構(gòu)的顯示容易看到且顏色鮮明的電子設(shè)備。


圖1A及圖1B是表示掩膜的圖。
圖2A及圖2B是表示掩膜的接合區(qū)域的放大圖。
圖3是表示基體材料的圖。
圖4是表示掩膜構(gòu)件的圖。
圖5是表示掩膜制造裝置的示意圖。
圖6A到圖6C是表示光固化性粘接劑的涂敷方法的圖。
圖7是表示真空蒸鍍裝置的圖。
圖8A及圖8B是表示掩膜的使用方法的圖。
圖9A到圖9C是表示發(fā)光材料的成膜方法的圖。
圖10是表示電光學(xué)裝置的圖。
圖11是表示電子設(shè)備的圖。
圖中10-基體材料，12-開(kāi)口，20-掩膜構(gòu)件，22-貫通孔，30-掩膜，32-光固化性粘接劑(粘接劑)，36-接合區(qū)域，38-隔離子，60、62、64-發(fā)光層，100-掩膜制造裝置，110-平臺(tái)(基體材料保持部)，116-微型熱電組件(基體材料溫度管理部)，120-頭(掩膜保持部)，126-微型熱電組件(掩膜溫度管理部)，130-燈，500-電光學(xué)裝置，600-電子設(shè)備，1000-移動(dòng)電話(電子設(shè)備)，1001-顯示部(電光學(xué)裝置)。
具體實(shí)施例方式
以下，參照附圖，說(shuō)明本發(fā)明的掩膜制造方法、掩膜的制造裝置、發(fā)光材料的成膜方法、電光學(xué)裝置及電子設(shè)備的實(shí)施方式。
圖1A及圖1B是表示掩膜30的圖。圖1B是圖1A中的A-A線剖面圖。
圖2A及圖2B是表示掩膜30的接合區(qū)域36的放大圖。圖2B是圖2A的B-B線剖面圖。
本發(fā)明的實(shí)施方式中使用的掩膜30，由基體材料10與6枚掩膜構(gòu)件構(gòu)成。在基體材料10上形成6處開(kāi)口12，對(duì)應(yīng)于1個(gè)開(kāi)口12，1枚掩膜構(gòu)件20以覆蓋開(kāi)口12的方式進(jìn)行配置。即，將掩膜部件20的端部與基體材料10的開(kāi)口12的端部重合的區(qū)域作為接合區(qū)域36，進(jìn)行接合。更詳細(xì)地，掩膜構(gòu)件20的全周端部(角環(huán)狀的部分)與基體材料10的開(kāi)口12的全周端部(角環(huán)狀的部分)重合，從而接合。
而且，在掩膜構(gòu)件20上形成由多個(gè)貫通孔22構(gòu)成的圖案，該圖案以配置于開(kāi)口12內(nèi)側(cè)的方式與基體材料10接合。另外，開(kāi)口12與掩膜構(gòu)件20，并未限于分別6個(gè)(組)，雖然也可以為多個(gè)或1組，但為了提高有機(jī)EL顯示器的生產(chǎn)率，大多如本實(shí)施方式所示，設(shè)置多個(gè)開(kāi)口12及掩膜構(gòu)件20。再有，伴隨有機(jī)EL顯示器的大型化的要求，掩膜構(gòu)件20也正向大型化發(fā)展。
還有，基體材料10與掩膜構(gòu)件20，利用形成于基體材料10上的第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記(alignment mark)14與形成于掩膜構(gòu)件20上的第2對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記24來(lái)進(jìn)行定位。而且，掩膜構(gòu)件20安裝于基體材料10中的形成第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14的面相反一側(cè)的面上。再有，在基體材料10上形成有掩膜定位標(biāo)記16，在蒸鍍處理時(shí)的掩膜30的對(duì)齊中使用。
進(jìn)而，在基體材料10與掩膜構(gòu)件20的接合中，例如，雖然使用的是紫外線固化等光固化性粘接劑32，但并未限于此，也可以采用陽(yáng)極接合或機(jī)械的接合方法。此外，在光固化性粘接劑32中混合多個(gè)同一粒系的隔離子38，由此使基體材料10與掩膜構(gòu)件20的間隔大致恒定，從而進(jìn)行接合(參照?qǐng)D6A～圖6C)。而且，關(guān)于光固化性粘接劑32及隔離子38的詳細(xì)內(nèi)容將在后面敘述。
圖3是表示基體材料10的圖。
稱為構(gòu)架(frame)的基體材料10，是光透過(guò)性基板，由硼硅酸玻璃{例如康寧7740(派熱克斯，注冊(cè)商標(biāo)玻璃)}構(gòu)成。由此，作為基體材料10與掩膜構(gòu)件20的接合方法，可以使用紫外線固化性等的光固化性粘接劑32，從基體材料10側(cè)照射紫外線等的光。在基體材料10上形成6個(gè)矩形的開(kāi)口12。開(kāi)口12形成得比掩膜構(gòu)件20還小，以便可以將掩膜構(gòu)件20接合在開(kāi)口12的邊緣部，且形成得比圖案區(qū)域還大，以便使掩膜構(gòu)件20上形成的圖案(由多個(gè)貫通孔22構(gòu)成的圖案區(qū)域)不被基體材料10覆蓋。
而且，將基體材料10與掩膜構(gòu)件20重合的區(qū)域做成涂敷光固化性粘接劑32的接合區(qū)域36。再有，開(kāi)口12的形狀不限于矩形，可以根據(jù)生產(chǎn)的有機(jī)EL顯示器的形狀，做成各種形狀。
另外，在基體材料10上形成第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14。第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14設(shè)于與掩膜構(gòu)件20之間的接合面的里面?zhèn)龋糜谂c掩膜構(gòu)件20的對(duì)齊。第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14由濺射或蒸鍍等的金屬膜，或者蝕刻或機(jī)械加工等來(lái)形成。再有，基體材料10上形成掩膜定位標(biāo)記16。
掩膜定位標(biāo)記16設(shè)于掩膜構(gòu)件20接合面?zhèn)鹊亩瞬扛浇谡翦兲幚頃r(shí)的掩膜30的定位中使用。掩膜定位標(biāo)記16與第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14同樣，由金屬膜、蝕刻或機(jī)械加工等形成。而且，并未限于將掩膜定位標(biāo)記16設(shè)于基體材料10上的情況，也可以形成于掩膜構(gòu)件20上。
圖4是表示掩膜構(gòu)件20的圖。
稱為屏幕板的掩膜構(gòu)件20，例如由硅等的金屬構(gòu)成，形成為矩形。掩膜構(gòu)件20可以從硅片(silicon wafer)26形成，這種情況下，對(duì)應(yīng)于掩膜構(gòu)件20組裝硅片26。在掩膜構(gòu)件20上形成多個(gè)貫通孔22。貫通孔22的形狀可以為正方形、平行四邊形、圓形的任意一種，另外，根據(jù)貫通孔22的形狀、排列及個(gè)數(shù)構(gòu)成圖案(屏幕)。
貫通孔22利用蝕刻(例如具有結(jié)晶面方位依存性的各向異性蝕刻)等形成。貫通孔22的壁面可以相對(duì)掩膜構(gòu)件20的表面垂直，也可以做成錐狀。而且，圖案并未限于在將掩膜構(gòu)件20接合于基體材料10上前預(yù)先形成的情況，也可以在接合后形成。再有，作為掩膜構(gòu)件20，可以使用遮光材料，例如可以是由超高強(qiáng)度纖維構(gòu)成的掩膜構(gòu)件20。
另外，在掩膜構(gòu)件20上形成第2對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記24。第2對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記24是與形成于基體材料10上的第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14對(duì)應(yīng)的部件，通過(guò)使第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14與第2對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記24配合，可以以所希望的位置關(guān)系接合基體材料10與掩膜構(gòu)件20。
而且，第2對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記24與第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記14等同樣，由金屬膜、蝕刻或機(jī)械加工等形成。另外，并未限于將掩膜定位標(biāo)記16設(shè)于基體材料10上的情況，也可形成于掩膜構(gòu)件20上。
圖5是表示制造掩膜30的掩膜制造裝置100的示意圖。
掩膜制造裝置100由使基體材料10沿X方向或Y方向移動(dòng)的平臺(tái)(基體材料保持部)110；配置于平臺(tái)110的上方并使掩膜構(gòu)件20沿Z方向移動(dòng)的頭(掩膜保持部)120；和配置于頭120的側(cè)方，使光固化性粘接劑32固化的燈130構(gòu)成。
平臺(tái)110由沿X方向及Y方向可移動(dòng)的XY工作臺(tái)112；遮斷向XY工作臺(tái)112的熱傳導(dǎo)的絕熱材料114；加熱或冷卻基體材料10的微型熱電組件(thermo module基體材料溫度管理部)116；及保持基體材料10的托架118構(gòu)成，在XY工作臺(tái)112上側(cè)依次配置絕熱材料114、微型熱電組件116、托架118。
頭120由沿Z方向可移動(dòng)的Z工作臺(tái)122；遮斷向Z工作臺(tái)122的熱傳導(dǎo)的絕熱材料124；加熱或冷卻掩膜構(gòu)件20的微型熱電組件(掩膜溫度管理部)126；及保持掩膜構(gòu)件20的托架128構(gòu)成，在Z工作臺(tái)112上側(cè)依次配置絕熱材料124、微型熱電組件126、托架128。
而且，平臺(tái)110、頭120的位置信息及微型熱電組件116、126的溫度信息被送至統(tǒng)一控制掩膜制造裝置100的未圖示的控制部，根據(jù)這些信息控制部控制掩膜制造裝置100。
再有，頭120并未限于保持1枚掩膜構(gòu)件20的情況，也可以一次保持多枚掩膜構(gòu)件20。另外，并未限于分別在平臺(tái)110、頭120上設(shè)置微型熱電組件116、126的情況，也可以設(shè)置同時(shí)加熱、冷卻基體材料10與掩膜構(gòu)件20的微型熱電組件。
接著，參照

使用掩膜制造裝置100制造掩膜30的方法。
圖6A～圖6C是表示光固化性粘接劑32的涂敷方法的圖，圖6A是表示本實(shí)施方式的涂敷方法的圖，圖6B是表示涂敷方法的變形例的圖，圖6C是表示隔離子的變形例的圖。
在基體材料10與掩膜構(gòu)件20的接合中使用的是光固化性粘接劑32。所謂的光固化性粘接劑32，雖然紫外線固化性粘接劑是代表性的，但除此以外也存在利用電子束固化的、紅外線或可見(jiàn)光固化的。基本上由游離基聚合性的丙稀基低聚物與單體，且與特定的光反應(yīng)的聚合引發(fā)劑構(gòu)成。
而且，可以通過(guò)照射紫外線等光在幾秒內(nèi)固化，從而根據(jù)需要得到具有撓性(柔性)、密接性、耐化學(xué)性、電學(xué)特性等各種特性的固化物。
再有，在掩膜制造工序中，首先將多個(gè)球狀的隔離子38混合在光固化性粘接劑32中(隔離子混合工序)。
隔離子38，是直徑為幾～幾十μm左右的小球，由金屬、陶瓷、玻璃、塑料類等構(gòu)成。另外，希望隔離子38是即使被擠壓也不會(huì)變形的剛體，使用具備耐熱性的材質(zhì)。再有，希望為直徑恒定的精密球。而且，隔離子38并未限于球體，也可以是板、圓柱、角柱、立方體、雞蛋形等。
接著，由平臺(tái)110保持基體材料10，由頭120保持掩膜構(gòu)件20。而且，在基體材料10或掩膜構(gòu)件20的接合區(qū)域36上涂敷光固化形粘接劑32(粘接劑涂敷工序)。光固化形粘接劑32涂敷在使基體材料10與掩膜構(gòu)件20密接時(shí)從接合區(qū)域36漏出程度的量。該量預(yù)先用實(shí)驗(yàn)等求得。
接著，加熱微型熱電組件116、126，使基體材料10及掩膜構(gòu)件20的溫度上升到大約50℃。
而且，在使基體材料10及掩膜構(gòu)件20熱膨脹，且涂敷了粘接劑的狀態(tài)下，驅(qū)動(dòng)平臺(tái)110，將掩膜構(gòu)件20的第2對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記124與基體材料10的第1對(duì)準(zhǔn)標(biāo)記114對(duì)齊，再使頭120向平臺(tái)110移動(dòng)，將掩膜構(gòu)件20壓在基體材料10上并密接。由此，可以形成光固化性粘接劑32從圖6A所示的接合區(qū)域36的兩側(cè)(掩膜構(gòu)件20的外周側(cè)及開(kāi)口12的內(nèi)周側(cè))漏出的狀態(tài)(密接工序)。
進(jìn)而，在該狀態(tài)下通過(guò)從燈130向掩膜構(gòu)件20照射光，從而使漏出到掩膜構(gòu)件20外周側(cè)的光固化性粘接劑32(即，光固化性粘接劑32的一部分)固化(預(yù)固化工序)。
接著，從托架118、128釋放掩膜30(基體材料10與掩膜構(gòu)件20)，搬運(yùn)到掩膜制造裝置100的外部。此時(shí)，由于從漏出到掩膜構(gòu)件20外周側(cè)的光固化性粘接劑32固化著，故基體材料10與掩膜構(gòu)件20的位置不會(huì)偏離。即，基體材料10與掩膜構(gòu)件20為臨時(shí)固定狀態(tài)。
而且，從與上一工序相反的一側(cè)即基體材料10側(cè)照射光，使漏出到開(kāi)口12內(nèi)周側(cè)的光固化性粘接劑32固化(主固化工序)。
再有，在基體材料10由光透過(guò)性材料構(gòu)成的情況下，在漏出到開(kāi)口12內(nèi)周側(cè)的光固化性粘接劑32固化的同時(shí)，也可以使接合區(qū)域36的光固化性粘接劑32固化。
還有，即使在該主固化工序中，也優(yōu)選使基體材料10及掩膜構(gòu)件20溫度上升，熱膨脹。
通過(guò)反復(fù)進(jìn)行以上的操作，基體材料10上接合6枚掩膜構(gòu)件20，制造掩膜30。而且，在以互相不重疊的方式配置6枚掩膜構(gòu)件20的同時(shí)，在基體材料10的一方的面上配置6枚掩膜構(gòu)件20。
這樣，通過(guò)在光固化性粘接劑32內(nèi)混合隔離子38，可以將掩膜構(gòu)件20的高度恒定。即，通過(guò)在光固化性粘接劑32中均勻地混合由多個(gè)球體構(gòu)成的隔離子38，從而隔離子38遍及整個(gè)接合區(qū)域38。另外，在使基體材料10與掩膜構(gòu)件20密接時(shí)，通過(guò)提供增壓，可以使隔離子38之間以互相不重疊的方式普遍配置于接合區(qū)域36內(nèi)。而且，由于即使將掩膜構(gòu)件20壓在基體材料10上，也由多個(gè)球體接受該力，故力被分散，難以使球體的形狀變化或破損。因此，如圖6A所示，可以令掩膜構(gòu)件20的高度恒定。
另外，例如，如圖6C所示，可以在基體材料10的開(kāi)口12的全周端部上形成凸部18，通過(guò)將掩膜構(gòu)件20蓋在凸部18上，從而使凸部18成為隔離子38發(fā)揮功能，或者可以在掩膜構(gòu)件20上設(shè)置凸部。
此外，由于通過(guò)從掩膜構(gòu)件20照射光，使漏出到掩膜構(gòu)件20外周側(cè)的光固化性粘接劑32固化，基體村里10與掩膜構(gòu)件20被臨時(shí)固定，故可以搬運(yùn)掩膜30(基體材料10與掩膜構(gòu)件20)，或翻過(guò)來(lái)。而且，在掩膜制造裝置100中，由于沒(méi)有必要設(shè)置從XY工作臺(tái)112的下方(基體材料10側(cè))照射光的燈，故不會(huì)令裝置復(fù)雜化、大型化，使基體材料10與掩膜構(gòu)件20接合，可以制造掩膜30，可以適用以往的掩膜制造裝置100。
而且，從基體材料10側(cè)照射光的作業(yè)，也可以使掩膜30反轉(zhuǎn)，返回掩膜制造裝置100來(lái)照射光，也可以用設(shè)于掩膜制造裝置100外的未圖示的燈來(lái)照射光。再有，從基體材料10側(cè)照射光的作業(yè)并未限于對(duì)每枚掩膜構(gòu)件20進(jìn)行的情況，也可以在使多枚掩膜構(gòu)件20接合在基體材料10(臨時(shí)固定)上之后一起從基體材料10側(cè)照射光。
還有，在上述的掩膜30的制造工序中，最好至少在光固化性粘接劑32上照射光使其固化時(shí)，令基體材料10及掩膜構(gòu)件20的溫度上升約50℃。但是，由于溫度上升需要時(shí)間，故可以在掩膜30的整個(gè)制造工序中加熱基體材料10及掩膜構(gòu)件20。
另外，伴隨掩膜構(gòu)件20輕薄化，希望在圖案與開(kāi)口12的距離接近時(shí)，不會(huì)令光固化性粘接劑32漏出到開(kāi)口12的內(nèi)側(cè)。即，這是不讓使光固化性粘接劑32掩蓋形成圖案的貫通孔22的緣故。
因此，在基體材料10由透過(guò)性材料構(gòu)成的情況下，如圖6B所示，以不使光固化性粘接劑32向開(kāi)口12的內(nèi)周側(cè)漏出的方式進(jìn)行涂敷。例如，在接合區(qū)域36內(nèi)的靠近外側(cè)處涂敷等，預(yù)先用實(shí)驗(yàn)等求得涂敷范圍。
此外，由于光固化性粘接劑32為低粘度，故在不能將漏出的量或范圍確定為恒定時(shí)，將光固化性粘接劑32涂敷為不從接合區(qū)域36漏出的程度，使基體材料10與掩膜構(gòu)件20密接后，再在掩膜構(gòu)件20的外周側(cè)涂敷光固化性粘接劑32。這樣，可以可靠地形成光固化性粘接劑32從掩膜構(gòu)件20漏出的狀態(tài)(參照?qǐng)D6B)。而且，從掩膜構(gòu)件20側(cè)照射光，使光固化性粘接劑32固化(臨時(shí)固定)后，通過(guò)從基體材料10側(cè)照射光，光透過(guò)基體材料10，使剩余的光固化性粘接劑32固化。
進(jìn)而，在使基體材料10與掩膜構(gòu)件20密接后再涂敷光固化性粘接劑32，以使光固化性粘接劑32不從接合區(qū)域36漏出的方法，并未限于只使光固化性粘接劑32向掩膜構(gòu)件20的外周側(cè)漏出的情況，在向兩側(cè)(掩膜構(gòu)件20的外周側(cè)及開(kāi)口12的內(nèi)周側(cè))漏出的情況下也是有效的方法。
然而，使基體材料10及掩膜構(gòu)件20的溫度上升約50℃來(lái)進(jìn)行接合，是因?yàn)樵谂c使用條件相同的條件下制造掩膜30的緣故。即，是若使用掩膜30，利用真空蒸鍍使發(fā)光材料成膜，則掩膜30的溫度約上升50℃的緣故。即，通過(guò)在與真空蒸鍍處理中使用掩膜30的條件相同的條件下制造掩膜30，可以抑制在真空蒸鍍處理時(shí)由掩膜30的熱膨脹所導(dǎo)致的圖案的偏差。
若更詳細(xì)闡述，則基體材料10的熱膨脹系數(shù)約為3.2×10-6/℃，構(gòu)成掩膜構(gòu)件20的硅的熱膨脹系數(shù)約為2.6～3.6×10-6/℃。由此，由于基體材料10與掩膜構(gòu)件20具有大致相同程度的熱膨脹系數(shù)，相同程度地膨脹或收縮，故可以抑制熱膨脹系數(shù)的不同所導(dǎo)致的掩膜30(掩膜構(gòu)件20)的翹曲、撓曲的產(chǎn)生。另一方面，成為有機(jī)EL顯示器的基板的玻璃基板(例如鉭酸鋰基板等)50的熱膨脹系數(shù)約為3.8×10-6/℃。因此，在相同溫度下使用掩膜30與玻璃基板50時(shí)，由于掩膜30與玻璃基板50具有幾乎相同程度的熱膨脹系數(shù)，故相同程度地膨脹或收縮，理應(yīng)不會(huì)產(chǎn)生圖案的偏差。
可是，若使用掩膜30在玻璃基板50上真空蒸鍍發(fā)光材料，則在離熱源(蒸鍍?cè)?近的掩膜30與相對(duì)熱源成為掩膜30的陰影的玻璃基板50的溫度之間產(chǎn)生溫度差(參照?qǐng)D7)。由該溫度差導(dǎo)致掩膜30的熱膨脹與玻璃基板50的熱膨脹不同，從而產(chǎn)生圖案的位置偏差。
具體地講，若真空蒸鍍時(shí)的掩膜30的溫度約為50℃，玻璃基板50的溫度約為35℃，外面氣溫為20℃，則分別有約30℃、約15℃的溫度上升。而且，在掩膜30及玻璃基板50的大小為400mm×500mm時(shí)，從其中心到四角(角)的距離(約320mm)的變化，掩膜30約為34.6～25.0μm，玻璃基板50為18.3μm，掩膜30與玻璃基板50的熱膨脹的差(圖案的位置偏差)約為16.3～6.7μm。
因此，由于通過(guò)在與真空蒸鍍處理的掩膜30的溫度(大約50℃)相同的溫度下接合基體材料10與掩膜構(gòu)件20，制造掩膜30，從而在上述圖案的偏差已預(yù)先產(chǎn)生的狀態(tài)下制造掩膜30，由于在實(shí)際使用掩膜30的情況下不產(chǎn)生因熱膨脹導(dǎo)致的圖案的位置偏差，故可以抑制圖案的偏差。另外，由于在與使用時(shí)相同的條件下制造，故也可以防止伴隨溫度變化的掩膜30的翹曲或撓曲等變形的產(chǎn)生。
而且，通過(guò)在與真空蒸鍍處理的掩膜30的溫度相同的溫度下形成在掩膜構(gòu)件20上形成的圖案(多個(gè)貫通孔22)，可以進(jìn)一步抑制圖案的偏差。這樣，本實(shí)施方式的掩膜30最適用于真空蒸鍍。
接下來(lái)，參照

制造出的掩膜30的使用方法等。
圖7是表示使用掩膜30的真空蒸鍍裝置200的圖。
真空蒸鍍裝置200具備收納掩膜30及玻璃基板50，同時(shí)形成密閉的空間204的腔室(chamber)202；在高溫下蒸發(fā)發(fā)光材料，并向掩膜30放射的蒸鍍?cè)?06；保持掩膜30的托架208；保持玻璃基板50的托架210；和掩膜30與玻璃基板50對(duì)齊用的照相機(jī)212。而且，空間204幾乎真空，通過(guò)從蒸鍍?cè)?06向用掩膜30覆蓋的玻璃基板50放射高溫的發(fā)光材料，從而使發(fā)光層在玻璃基板50上成膜。
圖8A及圖8B是表示掩膜30的使用方法的圖，圖8A是圖7的掩膜30與玻璃基板50的放大圖。
在掩膜30(例如掩膜構(gòu)件20)上預(yù)先形成有由鐵、鈷、鎳等的強(qiáng)磁性材料構(gòu)成的磁性體膜34?；蛘撸部梢岳面?、鈷、鐵或含鐵成分的不銹鋼合金等磁性金屬材料，或磁性金屬材料與非磁性金屬材料的接合，形成磁性體膜34。玻璃基板50是形成多個(gè)電光學(xué)裝置(例如有機(jī)EL裝置)500的基體材料，預(yù)先形成電極(例如由ITO等構(gòu)成的透明電極)54或空穴輸送層56(參照?qǐng)D9A)。而且，也可以形成電子輸送層。另外，將掩膜30配置成以便在玻璃基板50側(cè)放置掩膜構(gòu)件20。在玻璃基板50的背后配置由磁鐵構(gòu)成的托架210，以吸引掩膜30(掩膜構(gòu)件20)上形成的磁性體膜34。由此，即使掩膜30(掩膜構(gòu)件20)上產(chǎn)生翹曲，也可以將其糾正。
圖8B是說(shuō)明掩膜的對(duì)齊方法的圖。
用照相機(jī)212(參照?qǐng)D7)監(jiān)視預(yù)先形成于基體材料10上的掩膜定位標(biāo)記16與預(yù)先形成于玻璃基板50上的定位標(biāo)記52，通過(guò)讓掩膜定位標(biāo)記16與定位標(biāo)記52一致，將基體材料10與玻璃基板50對(duì)齊。而且，基體材料10與玻璃基板50以約50μm以下(“以下”的含義為小于等于)的間隔分離保持。
圖9A～圖9C是表示發(fā)光材料的成膜方法的圖。
發(fā)光材料例如為有機(jī)材料，作為低分子的有機(jī)材料有羥基喹啉鋁配位化合物(Alq3)，作為高分子的有機(jī)材料則有聚對(duì)苯撐乙烯撐(PPV)。發(fā)光材料的成膜可以利用蒸鍍來(lái)進(jìn)行。例如，如圖9A所示，通過(guò)掩膜30一邊圖案形成紅色的發(fā)光材料，一邊成膜，形成紅色的發(fā)光層60。而且，如圖9B所示，挪動(dòng)掩膜30，一邊圖案形成綠色的發(fā)光材料，一邊成膜，形成綠色的發(fā)光層62。再有，如圖9C所示，再次挪動(dòng)掩膜30，一邊圖案形成藍(lán)色的發(fā)光材料，一邊成膜，形成藍(lán)色的發(fā)光層64。還有，成為屏幕的掩膜構(gòu)件20由于利用基體材料10進(jìn)行加強(qiáng)，故掩膜構(gòu)件20的翹曲、撓曲不會(huì)產(chǎn)生，選擇蒸鍍的再現(xiàn)性高，生產(chǎn)率高。另外，在掩膜30中，在基體材料10上形成多個(gè)開(kāi)口12，對(duì)應(yīng)于各開(kāi)口12放置掩膜構(gòu)件20，每個(gè)掩膜構(gòu)件20與1個(gè)EL裝置對(duì)應(yīng)。即，可以使用掩膜30制造一體化了的多個(gè)EL裝置。進(jìn)而，切斷玻璃基板50，可以得到一個(gè)一個(gè)的EL裝置。
而且，在這里，雖然舉例說(shuō)明了發(fā)光層，但也可以使用本發(fā)明的掩膜蒸鍍電子輸送層、電子注入層、空穴輸送層、空穴注入層。即，在電極間形成空穴注入層/空穴輸送層/發(fā)光層/電子輸送層/電子注入層時(shí)，可以使用本發(fā)明的掩膜蒸鍍各層。
圖10是表示經(jīng)由上述發(fā)光材料的成膜方法制造成的電光學(xué)裝置500的圖。
電光學(xué)裝置500(例如有機(jī)EL裝置)，具有玻璃基板50、電極54、空穴輸送層56、發(fā)光層60、62、64等。發(fā)光層60、62、64上形成有電極66。電極66例如為陰極電極。而且，電光學(xué)裝置500作為顯示裝置(顯示器)利用。
圖11是表示本發(fā)明的電子設(shè)備600的實(shí)施方式的圖。
移動(dòng)電話1000(電子設(shè)備600)，具備由電光學(xué)裝置500構(gòu)成的顯示部1001。作為其他的應(yīng)用例，有在手表式電子設(shè)備中作為顯示部具備電光學(xué)裝置500的情況，或在文字處理機(jī)、個(gè)人計(jì)算機(jī)等便攜式信息處理裝置中作為顯示部具備電光學(xué)裝置500的情況等。這樣，電子設(shè)備600由于將電光學(xué)裝置500作為顯示機(jī)構(gòu)具備，故可以實(shí)現(xiàn)顯示對(duì)比度高，且質(zhì)量?jī)?yōu)良的顯示。
另外，作為上述玻璃基板的材料，除了玻璃以外，也可以采用聚烯烴、聚酯、聚丙烯酸酯、聚碳酸酯、聚醚砜、聚醚酮等塑料類透明材料。
此外，作為上述電極(陽(yáng)極)的材料，除了ITO(Indium Tin Oxide)以外，可以采用鋁(Al)、金(Au)、銀(Ag)、鎂(Mg)、鎳(Ni)、釩化鋅(ZnV)、銦(In)、錫(Sn)等單體，或者這些的化合物或混合物，或者含有金屬填充物(metal filler)的導(dǎo)電性粘接劑等。電極的形成優(yōu)選利用濺射法、離子鍍(ion plating)、真空蒸鍍法來(lái)進(jìn)行?；蛘呖梢岳米孕坎紮C(jī)(spin coater)、照相凹板式涂布機(jī)(gravure coater)、刮板涂布機(jī)(knifecoater)等進(jìn)行的印刷或網(wǎng)板印刷、橡膠板印刷等來(lái)形成像素電極。
還有，作為上述空穴輸送層的形成方法，例如將咔唑聚合物與TPD三苯化合物共蒸鍍，形成10～1000nm(優(yōu)選100～700nm)的膜厚。作為其他的形成方法，例如也可以利用噴墨法在將含有空穴注入、輸送層材料的組合物墨向基板上噴出之后，進(jìn)行干燥處理及熱處理來(lái)形成。而且，作為組合物墨，例如可以使用將聚乙烯二羥基噻吩等聚噻吩衍生物和磺化聚苯乙烯等的混合物溶解在水等極性溶劑中的溶液。
另外，作為上述電子輸送層，例如可以使用以成為10～1000nm(優(yōu)選100～700nm)的膜厚的方式，將由金屬與有機(jī)配位子形成的金屬配位化合物，優(yōu)選Alq3(三(8-喹啉酯)鋁配位化合物)、Znq2(雙(8-喹啉酯)鋅配位化合物)、Bebq2(雙(8-喹啉酯)鈹配位化合物)、Zn-BT2(2-(O-羥基苯基)苯并噻唑鋅)、苝衍生物等蒸鍍并層疊而成的物質(zhì)。
還有，上述電極(陰極)，例如由層疊結(jié)構(gòu)構(gòu)成，作為下部的陰極層，采用功函數(shù)比上部的陰極層還低的金屬，例如鈣等，以便可以有效地進(jìn)行向電子輸送層或發(fā)光層注入電子。再有，上部陰極層是保護(hù)下部陰極層的部分，優(yōu)選由功函數(shù)相對(duì)下部陰極層大的金屬構(gòu)成，例如采用鋁等。這些下部陰極層及上部陰極層，例如優(yōu)選利用蒸鍍法、濺射法、CVD法等形成，特別是在通過(guò)用蒸鍍法形成，可以防止紫外線、電子線、等離子體所導(dǎo)致的損傷方面是優(yōu)選的。
以上雖然參照附圖對(duì)本發(fā)明的最佳實(shí)施方式進(jìn)行了說(shuō)明，但本發(fā)明并不限于這些例。上述示例中示出各構(gòu)成構(gòu)件的諸形狀或組合等是其中一例，在不脫離本發(fā)明宗旨的范圍內(nèi)，可以根據(jù)設(shè)計(jì)要求等進(jìn)行各種變更。
權(quán)利要求
1.一種掩膜的制造方法，其中，具有準(zhǔn)備已形成開(kāi)口的基體材料和形成了多個(gè)貫通孔的掩膜構(gòu)件的工序；對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口，將上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料接合的工序；和管理上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料的接合溫度的工序。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜的制造方法，其中，上述掩膜是在上述基體材料上形成多個(gè)上述開(kāi)口，且與各上述開(kāi)口對(duì)應(yīng)，接合多個(gè)上述掩膜構(gòu)件而成的掩膜，分別針對(duì)上述多個(gè)掩膜構(gòu)件來(lái)管理接合的溫度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的掩膜的制造方法，其中，將上述掩膜構(gòu)件及上述基體材料以所定的溫度來(lái)進(jìn)行接合。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的掩膜的制造方法，其中，上述所定的溫度為使用了上述掩膜的蒸鍍處理時(shí)的上述掩膜的溫度。
全文摘要
提供一種掩膜及其制造方法、制造裝置、發(fā)光材料的成膜方法、電光學(xué)裝置及電子儀器。本發(fā)明的掩膜的制造方法，具有準(zhǔn)備已形成開(kāi)口的基體材料和形成了多個(gè)貫通孔的掩膜構(gòu)件的工序；對(duì)應(yīng)于上述開(kāi)口，將上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料接合的工序；和管理上述掩膜構(gòu)件與上述基體材料的接合溫度的工序。
文檔編號(hào)G03F1/00GK1874629SQ200610090878
公開(kāi)日2006年12月6日 申請(qǐng)日期2004年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2003年3月7日
發(fā)明者中楯真 申請(qǐng)人:精工愛(ài)普生株式會(huì)社