專利名稱：有機(jī)電致發(fā)光用掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及有機(jī)電致發(fā)光用掩模，尤其涉及具有條狀圖案的開孔部的有機(jī)電致發(fā)光用掩模。
背景技術(shù)：
在移動電話、攜帶式信息終端(PDA)、數(shù)碼相機(jī)、多媒體播放器等很多攜帶型的信息設(shè)備的顯示裝置中，利用有機(jī)電致發(fā)光(OLED)顯示裝置等的各種顯示裝置。OLED顯示裝置中，開發(fā)出了低分子OLED和高分子OLED，尤其是，OLED顯示裝置具有以薄型、自身發(fā)光等為代表的優(yōu)良特征，另外，由于是直流低電壓驅(qū)動，因此具有液晶顯示裝置所不具備的優(yōu)良特征。在一般的低分子OLED顯示裝置中，通過真空蒸鍍法，使用蒸鍍用掩模對RGB的各發(fā)光層高精度地形成圖案，并通過對像素配列進(jìn)行成膜的手法制造。另外，在高分子OLED 顯示裝置中，還進(jìn)行使用印刷法的圖案形成。以下，以蒸鍍用掩模為中心進(jìn)行說明。在OLED顯示裝置的制造中，蒸鍍用掩模的精度以O(shè)LED的蒸鍍成品率為代表，成為決定其精細(xì)度的一個支配性的要素。因此，蒸鍍用掩模的高精度化技術(shù)成為為推進(jìn)OLED顯示裝置的高精細(xì)化的一個重要課題。另外，伴隨蒸鍍用掩模的高精細(xì)化，對掩模的節(jié)距精度的要求也日益嚴(yán)格。因此，對于在現(xiàn)有的具有200ppi級別的精細(xì)度的蒸鍍掩模中已足夠的節(jié)距精度來說，在具有300ppi級別的精細(xì)度的蒸鍍掩模中，節(jié)距精度還是不充分的。為了應(yīng)對OLED顯示裝置的高精細(xì)化，需要高精細(xì)且高精度的蒸鍍用掩模。另一方面，蒸鍍用掩模一般使用對掩模的金屬箔施加張力并具有被固定在支架上的形態(tài)的掩模， 稱為張力掩模。因此，蒸鍍用掩模的節(jié)距精度相對于掩模金屬箔的節(jié)距精度的特征在于成為加上了施加了張力后的伸長量以及伸長精度而得到的數(shù)值，為了制造高精度的蒸鍍用掩模，要求更高的技術(shù)。以往，在高精細(xì)的OLED蒸鍍用掩模中一般使用條狀圖案(strip印attern)。作為使用這種條狀圖案的一個依據(jù)是由于是無橋的開孔圖案因而具有能夠較大地設(shè)計掩模的開孔率的優(yōu)點。另外，在條狀圖案的掩模的情況下，相對于垂直于像素的配列方向的方向， 具有連續(xù)的開孔，因此，具有只要僅滿足配列方向的節(jié)距精度，蒸鍍掩模即可成立的優(yōu)點。另一方面，在與條狀圖案相比在強(qiáng)度方面具有優(yōu)點的槽形圖案(slot pattern)掩模的情況下，由于掩模上存在的橋的影響，掩模開孔率減少。而且，對于與像素配列方向垂直的方向也要求節(jié)距精度，因此，當(dāng)將掩模的節(jié)距精度高精度化時，與條狀圖案掩膜的情況相比，技術(shù)上的難度提高。掩模的制造方法，包括對金屬箔進(jìn)行蝕刻而形成的蝕刻掩模、以電鑄法形成的電鑄掩模等。以下，以蝕刻掩模為例，利用圖IA 圖IF說明掩模的制造方法。圖IA中，對金屬箔M等的鋼材進(jìn)行退火并進(jìn)行表面處理。圖IB中，在金屬箔M的兩面上涂敷光致抗蝕劑膜PR。如圖IC所示，與掩模的開孔形狀相匹配地進(jìn)行圖案曝光，并進(jìn)行顯像，由此，將蝕刻的部位的光致抗蝕劑去除。圖ID表示蝕刻E開始的狀態(tài)，圖IE表示蝕刻結(jié)束的狀態(tài)。圖IF中，將光致抗蝕劑剝離從而完成蝕刻掩模。在現(xiàn)有的蝕刻掩模的情況下，具有接下來要說明那樣的精度惡化要因的問題。如圖2B所示，容易發(fā)生因金屬掩模的條狀金屬肋部的位移而導(dǎo)致的掩模精度惡化。具體地， 圖2A中概要地表示條狀的開孔規(guī)格的金屬掩模的開孔圖案。在正常狀態(tài)下，金屬掩模的開孔圖案(金屬部M、開孔部H)是具有規(guī)則準(zhǔn)確的掩模開孔配列的設(shè)計規(guī)格。在此，如圖2B所示，由于對金屬掩模施加有外力，因而金屬肋部位移，會發(fā)生由標(biāo)記A的虛線所示那樣的精度異常部位。作為該情況的外力，能夠舉出對掩模進(jìn)行搬運(yùn)的過程中的振動、或異物與掩模開口部的接觸、以及玻璃基板向掩模上的接觸等。另外，在掩模的因金屬肋部的位移而產(chǎn)生的精度異常部位，由于發(fā)生掩模的開孔徑的位移、掩模開孔位置的位移等，因此，不可能以所希望的蒸鍍精度成膜，會產(chǎn)生蒸鍍不良O而且，在進(jìn)行了與掩模的節(jié)距精度的高精度化相關(guān)的驗證后得知，產(chǎn)生掩模開孔的中心軸和開孔端部的頂點偏移會對掩模開孔圖案的精度惡化造成影響。也就是說，圖 3A 圖3C是說明條狀圖案的開孔部的端部的形狀的圖，圖3A是將開孔部H的端部制成具有半圓形狀R的開孔端的圖。在這種端部形狀的情況下，實際的開孔端部形狀，由于蝕刻液的流動等的影響，如圖3B所示，成為火柴桿的頭那樣的形狀。關(guān)于這種形狀的變化，是在正面孔和背面孔同樣發(fā)生的現(xiàn)象。實線的輪廓是掩模正面?zhèn)鹊拈_孔形狀FH，虛線的輪廓是掩模背面的開孔形狀BH。另外，圖3C是表示掩模的開孔部的截面的圖，標(biāo)記FM表示掩模正面?zhèn)?，BM表示掩模背面?zhèn)?。一般地，?dāng)制作OLED蒸鍍用掩模時，預(yù)先在掩模圖案的設(shè)計階段，作為針對上述現(xiàn)象的對策會進(jìn)行圖案的修正，但即使獲得這樣的修正效果，也不可能實現(xiàn)完全的修正。而且，若發(fā)生圖3B所示那樣的、掩模開孔端部的變形，則在掩模的金屬部的根部，由于基于蝕刻的金屬殘余部的減少，會產(chǎn)生條狀掩模的肋部的固定強(qiáng)度、以及掩模張力的施加無法向條狀的肋部均等地分布等的影響。也就是說，圖3B的開孔由于向右側(cè)伸出，因此，與左側(cè)的金屬肋部相比，右側(cè)的金屬肋部變細(xì)(金屬殘余部變少)。因此，若將同樣的張力施加于左右的金屬肋部，則由于各金屬肋部的機(jī)械強(qiáng)度不同，因而伸長也不同，其結(jié)果是，會產(chǎn)生掩模強(qiáng)度的降低、掩模伸展時的掩模伸長產(chǎn)生不均勻、節(jié)距精度惡化等的問題。這樣，蝕刻圖案的端部形狀的不均勻，會成為條狀部的強(qiáng)度降低、位置精度降低的原因。圖4A 圖4C是采用了日本特開2007-234678號公報所公開的開孔端部的形狀的例子。該設(shè)計規(guī)格如圖4A所示，具有掩模開孔部H的端部形狀表示為三角形狀T的特征。 該情況下，通過將掩模端部的形狀設(shè)計為三角形狀，能夠某種程度地減少掩模圖案的設(shè)計階段的所述修正量，而且，如圖4B所示，能夠某種程度地抑制前述的掩模端部的火柴桿的頭狀的形狀變化。其結(jié)果是，該結(jié)構(gòu)有助于提高掩模強(qiáng)度、抑制施加掩模張力的情況下的掩模的伸長的不均勻。但是，在具有條狀圖案的開孔部的掩模的情況下，施加掩模張力時的伸長較大地依賴于開孔部的端部形狀。因此，為了得到高精細(xì)的OLED顯示裝置，需要進(jìn)一步抑制端部形狀的不均勻和掩模強(qiáng)度的降低，并謀求掩模伸展后的節(jié)距精度的提高。

發(fā)明內(nèi)容
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本發(fā)明所要解決的課題在于，解決上述問題，提供一種有機(jī)電致發(fā)光用掩模，在具 有條狀圖案的開孔部的掩模中，謀求掩模強(qiáng)度的提高，而且，能夠使掩模伸展后的節(jié)距精度 高精度化。為解決上述課題，能夠采用以下所述的結(jié)構(gòu)。(1) 一種有機(jī)電致發(fā)光用掩模，具有條狀圖案的開孔部，其特征在干，相對于該開 孔部的寬度W，距該開孔部的端部的距離L滿足下式1/2W ^ L ^ 20W,在距開孔部的端部距離L的區(qū)域中，該開孔部的截面形狀與除此以外的區(qū)域的開 孔部的截面形狀相比，開孔部的截面積減小。(2)在上述(1)所述的有機(jī)電致發(fā)光用掩模中，其特征在干，該開孔部通過從兩面 對構(gòu)成掩模的金屬箔進(jìn)行蝕刻而形成，作為該開孔部的截面形狀的錐角，距該開孔部的端 部距離L的區(qū)域的錐角e和除此以外的區(qū)域的錐角Qtl的關(guān)系滿足下式QtlS e <90°。(3)在上述(2)所述的有機(jī)電致發(fā)光用掩模中，其特征在干，該錐角在距該開孔部 的端部距離L的區(qū)域和除此以外的區(qū)域之間，或在距該開孔部的端部距離L的區(qū)域內(nèi)，階段 性地或連續(xù)性地變化。(4)在上述(1)至(3)的任一項所述的有機(jī)電致發(fā)光用掩模中，其特征在干，該開 孔部的端部形狀，是三角形狀或半圓形狀的某ー種。發(fā)明的效果由于如本發(fā)明那樣，在具有條狀圖案的開孔部的有機(jī)電致發(fā)光用掩模中，相對于 該開孔部的寬度W，距該開孔部的端部的距離L滿足式[1/2W彡L彡20W]，在距開孔部的端 部距離L的區(qū)域中，該開孔部的截面形狀與除此以外的區(qū)域的開孔部的截面形狀相比，開 孔部的截面積減小，因此，能夠提高開孔部的端部及端部附近的掩模強(qiáng)度。由此，能夠高精 度地控制掩模伸展精度，能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)距精度的高精度化。而且，通過提高開孔部的端部及端部附近的掩模強(qiáng)度，掩模張力的均勻化成為可 能，提高掩模整體的強(qiáng)度也成為可能。而且，通過掩模的節(jié)距精度、掩模強(qiáng)度的提高，掩模制 作的成品率也能夠改善。當(dāng)然，通過使用這樣的掩模，有機(jī)OLED顯示裝置的高精細(xì)化也能 夠?qū)崿F(xiàn)。


圖IA 圖IF是說明現(xiàn)有的蝕刻掩模的制造過程的概要的圖。圖2A是說明現(xiàn)有的具有條狀圖案正常的開孔部的掩模的圖。圖2B是說明現(xiàn)有的具有條狀圖案的金屬肋部發(fā)生了變形的開孔部的掩模的圖。圖3A是表示將開孔部的端部形狀制成半圓形狀的現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)格的圖。圖加是說明圖3A所示設(shè)計規(guī)格的蝕刻后的完成形狀的圖。圖3C是圖加所示掩模的剖視圖。圖4A是表示將開孔部的端部形狀制成三角形狀的現(xiàn)有的設(shè)計規(guī)格的圖。圖4B是說明圖4A所示的設(shè)計規(guī)格的蝕刻后的完成形狀的圖。圖4C是圖4B所示掩模的剖視圖。圖5A是表示本發(fā)明的有機(jī)電致發(fā)光用掩模的開孔部的設(shè)計規(guī)格的一例的圖。
圖5B是說明圖5A所示的設(shè)計規(guī)格的蝕刻后的完成形狀的圖。圖6A 圖6C分別是圖5B的VIA-VIA線剖視圖、VIB-VIB線剖視圖、VIC-VIC線剖視圖。圖7是說明形成在掩模背面上的光致抗蝕劑圖案的一例的圖。附圖標(biāo)記的說明BH掩模背面?zhèn)鹊拈_孔部BM掩模背面?zhèn)菳ff掩模背面?zhèn)鹊拈_孔寬度Hl掩模表面?zhèn)鹊拈_孔部FM掩模表面?zhèn)萕掩模的開孔寬度H開孔部M掩模(金屬部)
具體實施例方式下面詳細(xì)說明本實施方式的有機(jī)電致發(fā)光用掩模。本實施方式的特征在于，在具有條狀圖案的開孔部的有機(jī)電致發(fā)光用掩模中，相對于該開孔部的寬度W，從該開孔部的端部起的距離L滿足下式1/2W ^ L ^ 20W在距該開孔部的端部的距離為L的區(qū)域內(nèi)，該開孔部的截面形狀與除此以外的區(qū)域的開孔部的截面形狀相比較，開孔部的截面積小。也就是說，在本實施方式的掩模的開孔部的端部及端部附近，縮小開孔部的截面積。由此，金屬殘余部的體積增大，能夠提高開孔部的端部、肋部的機(jī)械強(qiáng)度。其結(jié)果是，對掩模施加張力而伸展成規(guī)定的尺寸時，掩模張力均等地向條狀的肋部分部，而且，條狀肋部的剛性提高，由此，掩模金屬箔的制造時的針對搬運(yùn)張力的剛性提高，由此，能夠提高掩模金屬箔的節(jié)距精度，能夠同時實現(xiàn)掩模的強(qiáng)度和掩模的節(jié)距精度的提高。利用圖5A至圖7，對開孔部端部的具體形狀，以利用蝕刻掩模進(jìn)行制造的例子進(jìn)行說明。圖5A是表示開孔部H的設(shè)計規(guī)格的一例的圖，端部形狀采用了日本特開 2007-234678號公報中同樣公開的三角形狀T。在本實施方式中，不限于三角形狀，半圓形狀也能夠?qū)崿F(xiàn)節(jié)距精度的高精細(xì)化和掩模強(qiáng)度的提高。如圖5B所示，本實施方式的有機(jī)電致發(fā)光用掩模的特征在于，蝕刻后的掩模表面?zhèn)鹊拈_孔部ra的形狀和掩模背面?zhèn)鹊拈_孔部BH與現(xiàn)有的圖4B完全不同。觀察開孔部H 的截面形狀可知，如圖6A 圖6C所示，掩模背面?zhèn)鹊拈_孔部的寬度BW，與通常的開孔部的截面位置(圖6C)相比，端部或端部附近的截面位置(圖6A)較窄。這是由于，開孔部的截面積與通常的開孔部相比，在端部或端部附近變小，由此，金屬肋部的金屬殘余部的體積增加。為了得到圖5B那樣的掩模背面?zhèn)鹊拈_孔部BH，如圖7所示，將光致抗蝕劑圖案設(shè)定在條狀圖案的開孔部的端部附近，具體地，在距端部距離L的范圍內(nèi)，開孔部被設(shè)定為比通常的寬度BW寬度窄。關(guān)于距離L的長度，在不足掩模的開孔寬度W的倍的情況下，在
6開孔部端部及端部附近肋部的強(qiáng)度提高的部分少，無法充分期待本實施方式那樣的掩模強(qiáng)度的提升和節(jié)距精度的提升。掩模的開孔寬度W，在圖5B中，以與掩模正面?zhèn)鹊拈_孔FH的寬度相同的方式進(jìn)行圖示，但實際上，如圖6A 圖6C所示，掩模的開孔寬度W(正面?zhèn)鹊目缀捅趁鎮(zhèn)鹊目椎呢炌ú糠只蜓谀ｉ_孔部分的最窄部位的寬度)要比掩模表面?zhèn)鹊拈_孔ra 的寬度略窄。另一方面，在距離L超過掩模的開孔寬度W的20倍的情況下，在距端部距離L的區(qū)域，存在掩模表面?zhèn)鹊拈_孔和掩模背面?zhèn)鹊拈_孔共同形成的蝕刻后的開孔部形狀與其他區(qū)域的形狀不同的情況。這樣的開孔部的形狀不同的部分(距離L的范圍)無法使用于圖像顯示區(qū)域，因此，若距離L變長，則成為無法用于顯示的無用的邊框部分增加的原因。因此，優(yōu)選距離L抑制為掩模的開孔寬度W的20倍以下。如圖6A至圖6C所示，在通過從兩面對金屬箔進(jìn)行蝕刻而形成掩模的開孔部的情況下，該開孔部的截面形狀中的錐角，在圖5B的VIA-VIA線截面、VIB-VIB線截面及 VIC-VIC線截面中不同。對圖6A和圖6C進(jìn)行比較可知，從距開孔部的端部距離L的區(qū)域中的錐角θ (圖6A)和除此以外的區(qū)域的錐角θ ^(圖6C)的關(guān)系如下式。θ 0 < θ <90°此外，作為本實施方式的錐角θ，如圖6Α所示，以連結(jié)掩模背面?zhèn)鹊拈_孔邊緣BE 和貫通的開孔部的最窄部位CE的直線與掩模正面?zhèn)鹊拿嫠傻慕嵌葋肀硎?，但并不限于此，也可以利用連結(jié)掩模背面?zhèn)鹊拈_孔邊緣BE和掩模正面?zhèn)鹊拈_孔邊緣FE(圖6Β)的直線與掩模正面?zhèn)鹊拿嫠傻慕嵌?。在圖6Α 圖6C所示那樣的開孔部的截面形狀中，肋部的內(nèi)側(cè)的傾斜面的形狀的概要，主要以傾斜面所成的角度表現(xiàn)，本實施方式的錐角與此相當(dāng)。另夕卜，圖6Α 圖6C中，錐角在距開孔部的端部距離L的區(qū)域(圖6Α)和除此以外的區(qū)域(圖6C)之間，階段性地變化，但本實施方式不限于此，還可以構(gòu)成為在距開孔部的端部距離L的區(qū)域內(nèi)連續(xù)地變化。該情況下，圖7的掩模背面?zhèn)鹊膱D案形狀，也可以構(gòu)成為其寬度在距離L的范圍內(nèi)連續(xù)地變化。本實施方式中，關(guān)于開孔部的端部的錐角，通過設(shè)計規(guī)格的效果，能夠使條狀的肋部的根部部分的強(qiáng)度提升。而且，由此，當(dāng)伸展掩模金屬箔時，能夠高效地對掩模的條狀的肋部施加張力。而且，掩模圖案內(nèi)部的伸展量的不均勻減少，因此掩模節(jié)距精度提高。而且， 能夠期待以下效果掩模制作工序中的針對搬運(yùn)張力等的外部應(yīng)力的位移也變小，因此，掩模金屬箔自身的節(jié)距精度也提高。另外，在使用了本實施方式的有機(jī)電致發(fā)光用掩模的顯示裝置中，能夠期待以下效果(1) OLED顯示裝置的高精細(xì)化。(2)掩模的成品率提高所實現(xiàn)的掩模的成本降低。(3)掩模的節(jié)距精度提高，因此，OLED蒸鍍(印刷)成品率提高。(4)掩模的強(qiáng)度提高所實現(xiàn)的OLED的生產(chǎn)性提高。(5) OLED顯示裝置的成本降低。以上的說明中，以蝕刻掩模為中心進(jìn)行了說明，但在電鑄掩模中，通過將開孔部的端部或端部附近的截面積設(shè)定得比其他區(qū)域的截面積小，能夠期待同樣的效果。作為現(xiàn)有的掩模，制作圖4Β的形狀的掩模，作為本實施方式的掩模，制作圖5Β的形狀的掩模，并比較特性。不過，掩模材質(zhì)使用36% Ni-Fe，掩模板厚40μπι，掩模開孔直徑 (寬度)設(shè)計值31 μ m，掩模節(jié)距設(shè)計值93 μ m。對兩者進(jìn)行比較，掩模開孔直徑的精度均為31 士3 μ m，至于施加掩模張力時的掩模節(jié)距精度(離差)，現(xiàn)有例為士 5μπ ，而本實施方式則為士 4μπ 。另外，以靜載荷測定掩模強(qiáng)度時，令現(xiàn)有例為100的情況下，本實施方式為105 110，能夠確認(rèn)節(jié)距精度和掩模強(qiáng)度都得到提高。工業(yè)實用性如上所述，根據(jù)本實施方式，能夠提供一種有機(jī)電致發(fā)光用掩模，在具有條狀圖案的開孔部的掩模中，能夠謀求掩模強(qiáng)度的提升，而且，能夠使掩模伸展后的節(jié)距精度高精度化。雖然描述了目前被認(rèn)為是本發(fā)明的實施例，但應(yīng)理解為可以進(jìn)行各種修改，所附權(quán)利要求書包括所有落入本發(fā)明的主旨和范圍內(nèi)的修改。
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權(quán)利要求
1.一種有機(jī)電致發(fā)光用掩模，具有條狀圖案的開孔部，其特征在于， 相對于該開孔部的寬度W，距該開孔部的端部的距離L，滿足下式 1/2W 彡 L 彡 20W,在距開孔部的端部距離L的區(qū)域中，該開孔部的截面形狀與除此以外的區(qū)域的開孔部的截面形狀相比，開孔部的截面積減小。
2.如權(quán)利要求1所述的有機(jī)電致發(fā)光用掩模，其特征在于， 該開孔部通過從兩面對構(gòu)成掩模的金屬箔進(jìn)行蝕刻而形成，作為該開孔部的截面形狀中的錐角，距該開孔部的端部距離L的區(qū)域的錐角θ和除此以外的區(qū)域的錐角θ^的關(guān)系滿足 θ 0 < θ <90°。
3.如權(quán)利要求2所述的有機(jī)電致發(fā)光用掩模，其特征在于，該錐角在距該開孔部的端部距離L的區(qū)域和除此以外的區(qū)域之間，或在距該開孔部的端部距離L的區(qū)域內(nèi)，階段性地或連續(xù)性地變化。
4.如權(quán)利要求1至3的任一項所述的有機(jī)電致發(fā)光用掩模，其特征在于， 該開孔部的端部形狀，是三角形狀或半圓形狀的某一種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種有機(jī)電致發(fā)光用掩模，在具有條狀圖案的開孔部的掩模中，謀求掩模強(qiáng)度的提高，而且，能夠使掩模伸展后的節(jié)距精度高精度化。在具有條狀圖案的開孔部的有機(jī)電致發(fā)光用掩中，相對于該開孔部的寬度W，距該開孔部的端部的距離L滿足下式1/2W≤L≤20W，在距開孔部的端部距離L的區(qū)域中，該開孔部的截面形狀與除此以外的區(qū)域的開孔部的截面形狀相比，開孔部的截面積減小。
文檔編號H01L51/56GK102403465SQ20111027480
公開日2012年4月4日 申請日期2011年9月9日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月10日
發(fā)明者大河原健, 松館法治, 黑木俊行 申請人:佳能株式會社, 株式會社日立顯示器