專利名稱：成膜掩模的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及其中在金屬箔中設(shè)置縫隙狀開口的用于高精細(xì)圖形化的成膜掩模，并且更特別地涉及在制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置中的有機(jī)材料的氣相淀積處理中使用的成膜掩模。
背景技術(shù)：
在制造有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示裝置中，作為形成有機(jī)化合物層的處理，已知通過使用開口被設(shè)置在金屬箔中的成膜掩模來形成有機(jī)材料的圖形的方法。在該方法中，通過使已經(jīng)通過成膜掩模中的開口的氣相淀積材料到達(dá)襯底來形成薄膜。由于可以在不使用光刻的情況下形成有機(jī)膜的圖形，因此該方法被廣泛地使用。近年來，要求越來越細(xì)的像素圖形。因此，作為成膜掩模，張力掩模被廣泛地使用，在該張力掩模中，形成有高精細(xì)的開口圖形的薄的金屬箔被附接于框架。特別地，從掩模中的開口與像素中的開口的面積比的觀點(diǎn)來看，縫隙狀的開口圖形被廣泛地使用。例如，日本專利No. 4，173，722公開了其中形成有普通的縫隙狀開口圖形的成膜掩模。在該成膜掩模中，縫隙狀開口的長度、形狀和間距是均勻的，并且開口的端部對齊，因此，在開口之間的金屬箔的形狀和位置是相同的。日本專利申請公開No. 2007-234678公開了其中縫隙狀開口的端部朝向尖端逐漸變細(xì)的成膜掩模。同樣，在該情況下，縫隙狀開口的長度、形狀和間距是均勻的，并且開口的端部對齊，因此，在開口之間的金屬箔的形狀和位置是相同的。此外，日本專利申請公開No. 2003-332059公開了在開口之間形成有橋的掩模。開口的奇數(shù)列的端部和開口的偶數(shù)列的端部交錯(cuò)，因此，掩模較不可能由于施加到成膜掩模的張力而變形并且是高精細(xì)的，這改善了氣相淀積膜的精度。其中布置有多個(gè)縫隙狀開口的具有細(xì)的開口圖形的成膜掩模具有如下的問題，即設(shè)置在縫隙狀開口的沿其短邊方向的兩側(cè)的金屬箔部分的邊由于振動(dòng)而彼此接觸。在成膜掩模接觸玻璃襯底時(shí)或在成膜處理中剝離成膜掩模時(shí)或者在傳送掩模時(shí)，引起這種振動(dòng)。 在引起這種接觸時(shí)，縫隙狀開口被部分地閉塞(close)，結(jié)果，出現(xiàn)不能形成期望形狀的成膜圖形的問題。特別地，在淀積在成膜掩模上的有機(jī)材料的量增大時(shí)，由于淀積在掩模上的有機(jī)材料而維持金屬箔部分的邊彼此接觸的狀態(tài)，并且因此縫隙狀開口的閉塞部分的面積增大。此外，在日本專利申請公開No. 2003-332059中公開的成膜掩模中，由于形成了橋，因此外部振動(dòng)幾乎不引起金屬箔部分的振動(dòng)，并且因此沒有出現(xiàn)縫隙狀開口閉塞的上述問題。然而，開口的面積比變小，因此，像素的開口率相對于掩模變小。在以相同亮度發(fā)射光時(shí)，導(dǎo)致功耗的增大或者壽命的減少。

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的在于，解決上述問題并且提供其中形成有多個(gè)縫隙狀開口的成膜掩模，該成膜掩模能夠防止縫隙狀開口由于振動(dòng)而閉塞，從而穩(wěn)定地形成高精細(xì)的圖形化的膜。根據(jù)本發(fā)明，提供了一種成膜掩模，其包括被固定到框體的金屬箔，其中在一個(gè)方向上比在其它方向上更強(qiáng)的張力被施加到所述金屬箔，其中所述金屬箔包括在所述一個(gè)方向上延長的縫隙狀開口，所述縫隙狀開口在縫隙狀開口的短邊方向上被重復(fù)地設(shè)置；以及每個(gè)縫隙狀開口的至少一個(gè)端部的形狀關(guān)于縫隙狀開口的短邊的中心線不對稱。根據(jù)本發(fā)明，防止了掩模的縫隙狀開口由于振動(dòng)而被閉塞。因此，通過使用根據(jù)本發(fā)明的掩模，可以以高精度重復(fù)地獲得微細(xì)形狀的圖形。特別地，在制造有機(jī)EL顯示裝置中，可以以高精度形成高精細(xì)的有機(jī)化合物層，并且可以提高成品率和制造效率。從以下參考附圖的示例性實(shí)施例的描述中本發(fā)明更多的特征將變得清晰。


圖1A、圖IB和圖IC分別是根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的成膜掩模的總示意圖、部分放大的示意圖和截面圖。圖2是圖IB中示出的成膜掩模的縫隙狀開口的端部的放大示意圖。圖3A是示出傳統(tǒng)的成膜掩模的由于振動(dòng)而引起的金屬箔部分的移動(dòng)的示意圖， 而圖3B是示出根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模的由于振動(dòng)而引起的金屬箔部分的移動(dòng)的示意圖。圖4是示出根據(jù)本發(fā)明的示例的成膜掩模的縫隙狀開口的形狀的示意圖。圖5是示出根據(jù)本發(fā)明的另一示例的成膜掩模的縫隙狀開口的形狀的示意圖。圖6是示出根據(jù)本發(fā)明的比較示例的成膜掩模的縫隙狀開口的形狀的示意圖。圖7A、圖7B、圖7C和圖7D是說明傳統(tǒng)的成膜掩模中的縫隙狀開口如何閉塞的圖。圖8是示出根據(jù)本發(fā)明的有機(jī)EL顯示裝置的示意圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在將根據(jù)附圖詳細(xì)描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模與傳統(tǒng)的掩模基本上類似地具有其中形成有多個(gè)縫隙狀開口的金屬箔在張力的情況下被固定到框體的結(jié)構(gòu)。金屬箔中設(shè)置的多個(gè)縫隙狀開口具有如下的圖形，即沿開口的短邊方向平行偏移地重復(fù)地設(shè)置具有相同形狀的開口。施加到金屬箔的張力在開口的長邊方向上比在開口的短邊方向上更強(qiáng)。傳統(tǒng)地，縫隙狀開口的端部關(guān)于每個(gè)開口的短邊的中心線對稱，但是，根據(jù)本發(fā)明，縫隙狀開口的端部是不對稱的。在下面，描述了根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模的實(shí)施例。注意，在本領(lǐng)域中公知的或?yàn)楣娝募夹g(shù)可以被應(yīng)用于在此沒有具體示出或描述的部分。此外，在下面描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明的實(shí)施例，而本發(fā)明不限于此。圖IA IC示出根據(jù)本發(fā)明的示例性成膜掩模。圖IA是整個(gè)成膜掩模的平面圖， 圖IB是如圖IA的3表示的區(qū)域的放大示意圖，而圖IC是沿著圖IA的線1C-1C截取的截面圖。圖IA IC示出成膜掩模1、圖形化的開口 2、縫隙狀開口 4、縫隙狀開口的端部5、金屬箔部分6、金屬箔8、用于將金屬箔固定于其的框體9以及與一個(gè)顯示面板對應(yīng)的區(qū)域D。 在本發(fā)明中，被固定到框體9的金屬箔整體被稱為金屬箔8，而在縫隙狀開口之間的金屬箔被稱為金屬箔部分6，從而彼此區(qū)分。圖3A和圖:3B中的箭頭的長度表示施加到金屬箔的張力的幅值。圖2是圖IB中示出的縫隙狀開口 4的一個(gè)端部5的放大圖。根據(jù)本發(fā)明，如圖 2中所示出的，縫隙狀開口 4的至少一個(gè)端部5的開口的形狀是關(guān)于縫隙狀開口 4的短邊 (在附圖紙面的水平方向上)的中心線0不對稱的。優(yōu)選的是，如圖2中所示出的，兩個(gè)端部5的開口的形狀關(guān)于短邊的中心線0不對稱，并且另外，如圖IB中所示出的，兩個(gè)端部5 的開口的形狀關(guān)于每個(gè)縫隙的長邊的中心線P對稱。根據(jù)本發(fā)明，如圖2中所示出地使端部5的開口的形狀關(guān)于短邊的中心線0不對稱，從而防止縫隙狀開口 4被閉塞。理由如下所述。圖7A和圖7C是示意性地示出傳統(tǒng)的成膜掩模的平面圖。圖7B是沿著圖7A的線 7B-7B截取的截面圖，而圖7D是沿著圖7C的線7D-7D截取的截面圖。圖7A和圖7B示出成膜之前的掩模的狀態(tài)，而圖7C和圖7D示出縫隙狀開口 4被閉塞的狀態(tài)。同樣，在傳統(tǒng)的掩模中，在縫隙狀開口的長邊方向上強(qiáng)的張力被施加到金屬箔部分6，但是金屬箔部分6可能振動(dòng)到在縫隙狀開口 4的短邊方向上的兩側(cè)(在附圖紙面中向右和向左)。因此，在金屬箔部分6以縫隙狀開口 4的短邊的至少一半的幅度振動(dòng)時(shí)，如圖7C和圖7D中所示出的，設(shè)置在縫隙狀開口 4兩側(cè)的金屬箔部分6的邊可能彼此接觸，從而使縫隙狀開口 4部分閉塞。接下來，參考圖3A和圖;3B描述在引起振動(dòng)時(shí)施加到金屬箔部分6的張力(應(yīng)力)。 圖3A是部分示出在圖7A 7D中同樣示出的傳統(tǒng)成膜掩模中的包括多個(gè)開口的金屬箔8的示意性平面圖，而圖3B是部分示出在根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模中的包括多個(gè)開口的金屬箔8 的示意性平面圖。在傳統(tǒng)成膜掩模中，縫隙狀開口 4的端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0對稱。因此，如圖3A中所示出的，在縫隙狀開口 4的長邊方向和短邊方向上應(yīng)力7均被均勻地施加到夾在相鄰的縫隙狀開口 4之間的金屬箔部分6。因此，金屬箔部分6在縫隙狀開口 4的寬度方向上(在附圖紙面中向右和向左)均勻地振動(dòng)。在該場合，在相鄰的金屬箔部分6以縫隙狀開口 4的開口的寬度的1/2的幅度振動(dòng)時(shí)，設(shè)置在縫隙狀開口 4兩側(cè)的金屬箔部分6的邊彼此接觸，如參考圖7C和圖7D所描述的。在縫隙狀開口 4的端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0不對稱時(shí)，如圖;3B中所示出的，施加到夾在相鄰的縫隙狀開口 4之間的金屬箔部分6的應(yīng)力7在短邊方向上是單側(cè)的， 并且金屬箔部分6的振動(dòng)的方向限于一側(cè)。因此，即使在引起具有縫隙狀開口 4的開口的寬度的1/2的幅度的振動(dòng)時(shí)，設(shè)置在縫隙狀開口 4兩側(cè)的金屬箔部分6也總是沿相同的方向振動(dòng)，并且因此金屬箔部分6的邊沒有彼此接觸。因此，防止縫隙狀開口 4被閉塞。根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模優(yōu)選地被用于制造有機(jī)電致發(fā)光(EL)顯示裝置。有機(jī)EL 顯示裝置在一對電極之間具有多個(gè)有機(jī)EL元件，每個(gè)有機(jī)EL元件包括有機(jī)化合物層。根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模被用在有機(jī)化合物層的氣相淀積中。有機(jī)化合物層至少包括發(fā)射層， 并且另外根據(jù)需要適當(dāng)?shù)厥褂每昭ㄗ⑷雽?、空穴傳輸層、電子傳輸層和電子注入層。注意?根據(jù)本發(fā)明的成膜掩模可以優(yōu)選地被用在除了制造有機(jī)EL顯示裝置之外的成膜處理中。(示例 1)制造如圖IA IC和圖2中所示出的多成膜掩模，用于以單次成膜來形成十六個(gè) VGA有機(jī)EL顯示裝置中的有機(jī)化合物層。在成膜掩模的金屬箔中重復(fù)地形成相同形狀的開口?？p隙狀開口 4的端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0不對稱，而關(guān)于長邊的中心線P對稱。 金屬箔8的厚度是40 μ m,縫隙狀開口 4的短邊的長度是40 μ m,其長邊的長度是55mm，并且縫隙狀開口 4的短邊方向上的間距(即，金屬箔部分6的寬度)是120μπι。
該掩模被用來形成圖8中示出的有機(jī)EL顯示裝置。有機(jī)EL元件的有機(jī)化合物層被形成在電路板10上，該電路板10具有用于驅(qū)動(dòng)在玻璃襯底上形成的有機(jī)EL顯示裝置的電路。在電路板上，對于用于發(fā)射紅光(R)、綠光(G)和藍(lán)光(B)的各個(gè)有機(jī)EL元件，每個(gè)由10 μ mX60 μ m的金屬層形成的第一電極11被布置使得在行方向上和在列方向上分別為 1920X480，其中在行方向上和在列方向上的間距都為120 μ m。在成膜掩模中的開口與第一電極的列對準(zhǔn)之后，以多個(gè)條帶的方式形成作為有機(jī)化合物層的厚度為40nm的發(fā)射層12。在使用同一個(gè)成膜掩模來在100個(gè)電路板上連續(xù)地形成膜之后，從成膜設(shè)備中取出成膜掩模并且觀察該成膜掩模。該觀察顯示沒有掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象。具有用于每個(gè)有機(jī)EL顯示裝置的開口的成膜掩模被用來在其上形成有有機(jī)化合物層的電路板上形成透明導(dǎo)電層作為第二電極 13。第二電極被形成作為與多個(gè)有機(jī)EL元件聯(lián)系的膜。其后，在不使用掩模的情況下形成與十六個(gè)有機(jī)EL顯示裝置聯(lián)系的具有硅氮化物作為主要成分的密封層，并且隨后，電路板被切成塊以從一個(gè)襯底獲得十六個(gè)有機(jī)EL顯示裝置。在獲得的有機(jī)EL顯示裝置之中，隨機(jī)地抽查40個(gè)有機(jī)EL顯示裝置并且觀察成膜圖形。不存在掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象的痕跡。(示例 2)如圖4中所示出的，除了每個(gè)開口的一個(gè)端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0不對稱并且每個(gè)開口的另一個(gè)端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0對稱(換句話說，每個(gè)開口關(guān)于長邊的中心線P不對稱)之外，與示例1的情況類似地制造掩模。與示例1的情況類似，該掩模被用來形成有機(jī)EL元件的有機(jī)化合物層。在使用同一個(gè)成膜掩模來在100個(gè)電路板上連續(xù)地形成40nm厚的膜之后，從成膜設(shè)備中取出成膜掩模并且觀察開口。該觀察顯示沒有掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象。此外，與示例1的情況類似，觀察成膜圖形。不存在掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象的痕跡。(示例 3)如圖5中所示出的，除了在縫隙狀開口 4中每個(gè)開口的端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0不對稱并且關(guān)于長邊的中心線P對稱之外，與示例1的情況類似地制造成膜掩模。該成膜掩模被用來在玻璃襯底上形成有機(jī)EL元件的有機(jī)化合物層。在使用成膜掩模來在100個(gè)電路板上連續(xù)地形成40nm厚的膜之后，從成膜設(shè)備中取出成膜掩模并且觀察該成膜掩模。該觀察顯示沒有掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象。此外，觀察在玻璃襯底上的成膜圖形。不存在掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象的痕跡。(比較示例)如圖6中所示出的，除了在縫隙狀開口 4中每個(gè)開口的端部的形狀關(guān)于短邊的中心線0對稱并且關(guān)于長邊的中心線P對稱之外，與示例1的情況類似地制造成膜掩模。該成膜掩模被用來在玻璃襯底上形成有機(jī)EL元件的有機(jī)化合物層。在使用成膜掩模來在100個(gè)電路板上連續(xù)地形成40nm厚的膜之后，從成膜設(shè)備中取出成膜掩模并且觀察該成膜掩模。該觀察顯示掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象。此外，觀察玻璃襯底上的成膜圖形，并且發(fā)現(xiàn)掩模的金屬箔部分彼此接觸從而使縫隙狀開口閉塞的現(xiàn)象的痕跡。然后通過第50個(gè)電路板確認(rèn)成膜圖形在幾乎整個(gè)表面上是有缺陷的。
雖然已經(jīng)參考示例性實(shí)施例描述了本發(fā)明，但是應(yīng)當(dāng)理解，本發(fā)明不限于所公開的示例性實(shí)施例。以下權(quán)利要求的范圍將被給予最寬的解釋從而包括所有這樣的修改、等同的結(jié)構(gòu)與功能。
權(quán)利要求
1.一種成膜掩模，包括被固定到框體的金屬箔，其中在一個(gè)方向上比在其它方向上更強(qiáng)的張力被施加到所述金屬箔，其中所述金屬箔包括在所述一個(gè)方向上延長的縫隙狀開口，所述縫隙狀開口在縫隙狀開口的短邊方向上被重復(fù)地設(shè)置；以及每個(gè)縫隙狀開口的至少一個(gè)端部的形狀關(guān)于縫隙狀開口的短邊的中心線不對稱。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的成膜掩模，其中縫隙狀開口的兩個(gè)端部的形狀關(guān)于縫隙狀開口的短邊的中心線不對稱而關(guān)于縫隙狀開口的長邊的中心線對稱。
3.—種制造有機(jī)電致發(fā)光顯示裝置的方法，包括 在襯底上形成多個(gè)第一電極；使用成膜掩模在所述多個(gè)第一電極上形成有機(jī)化合物層；以及在所述有機(jī)化合物層上形成第二電極，其中形成有機(jī)化合物層包括形成多個(gè)條帶狀的膜，所述多個(gè)條帶狀的膜具有其中條帶在短邊的方向上重復(fù)的圖形，所述條帶的端部的形狀關(guān)于所述短邊的中心線不對稱。
全文摘要
本發(fā)明涉及成膜掩模。本發(fā)明提供了能夠防止縫隙狀開口由于振動(dòng)而閉塞的成膜掩模，從而穩(wěn)定地形成高精細(xì)的圖形化的膜。在通過在金屬箔中設(shè)置多個(gè)縫隙狀開口而形成的成膜掩模中，縫隙狀開口的至少一個(gè)端部的開口的形狀關(guān)于縫隙狀開口的寬度方向的中心線不對稱。
文檔編號C23C14/04GK102373409SQ201110230279
公開日2012年3月14日 申請日期2011年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2010年8月17日
發(fā)明者唐木哲也 申請人:佳能株式會(huì)社