专利名称：金属加工方法、金属掩模制造方法以及有机el显示装置制造方法
技术领域：
本发明涉及金属加工方法、以及使用该金属加工方法的金属掩模制造方法和有机 EL面板制造方法，更详细地说，涉及加工金属表面的金属加工方法、使用该金属加工方法的 金属掩模制造方法以及使用该金属加工方法的有机EL显示装置的制造方法。
背景技术：
近年来，使用被称为有机EL元件(0LED Organic Light EmittingDiode)的自发 光体的图像显示装置(以下，称为“有机EL显示装置”)处于实用化阶段。该有机EL显示 装置与以往的液晶显示装置比较，由于采用了自发光体，所以不仅是在视觉效果、响应速度 这些点上有优势，还不需要背光这样的辅助照明装置，因此可以进一步的薄型化、省电化。作为该有机EL显示装置的像素排列的自发光体的低分子有机EL层，由RGB的各 发光层构成，他们一般是利用真空蒸镀法在玻璃基板上形成膜(参照日本特开2003-68456 公报)。这里，所形成的有机EL层，直接影响到显示画面的精细度，所以从有机EL显示装置 的高分辨率化的观点以及有机EL显示装置的制造方法中的成品率改善的观点来看，稳定 且高精度地形成该有机EL层，对于有机EL显示装置的制造而言成为重要的要素。为了进行高精度的真空蒸镀，以高精度地加工真空蒸镀所使用的金属掩模成为条 件。以下，说明以往的金属掩模的制造方法。在图5中，使用剖面图示意性地示出以往的金属掩模950的制法。如该图所 示，首先制造作为金属掩模950的基材的金属板910 (步骤S801)。例如，厚度50μπι的 Ni-Fe (镍-铁)合金等。接下来，在该金属板910的上表面和下表面涂布光抗蚀(photo resist)液，形成光抗蚀膜920以及930 (步骤S802)，接下来，通过进行图案(pattern)曝 光以及显像，从而去除多余的光抗蚀膜920以及930 (步骤S803)。接着，将其浸在蚀刻液中，去掉没有光抗蚀膜920以及930的部分的金属(步骤 S804)，形成孔(步骤S805)。最后，去除残留的光抗蚀膜920以及930，完成金属掩模950 (步 骤 S806)。
发明内容
但是，如上所述的金属掩模950的制法中的光抗蚀膜920以及930需要是能经受 去掉金属板910的蚀刻处理的光抗蚀膜，所以光抗蚀膜920以及930的膜厚必须厚至3 5μπι。因此，很难均勻地涂布光抗蚀膜920以及930，由此通过图案曝光以及显像所形成的 光抗蚀膜920以及930的图案的精度变低，结果，成为使金属掩模950的加工精度劣化的原因。此外，金属板910的表面具有微小的起伏(平均粗度1. 5 μ m)，所以广泛地存在与 涂布光抗蚀膜920以及930的密接性不充分的地方。该密接性不充分的地方，在蚀刻处理 中，由于蚀刻液的流入，会去掉本来不想去掉的部分，形成过蚀刻的原因。图6示出了过蚀刻940的样子。这里，图6作为图5的步骤S805的部分放大图而示出。如该图所示，在靠 近孔的密接性不充分的地方容易发生过蚀刻940。因此，由于该过蚀刻940也会招致金属掩 模950的加工精度的降低。本发明是鉴于上述情况完成的，目的在于提供高精度的金属加工方法、使用该金 属加工方法的金属掩模制造方法以及使用该金属加工方法的有机EL显示装置制造方法。本发明的金属加工方法是加工金属表面的金属加工方法，包括以下步骤光刻 (Photolithography)步骤，以在进行上述金属表面的加工的部分上残留光抗蚀膜的方式形 成上述光抗蚀膜；金属薄膜形成步骤，在上述光刻步骤中形成的上述光抗蚀膜上、以及没有 形成上述光抗蚀膜的上述金属表面上，形成上述金属薄膜；抗蚀金属薄膜去除步骤，与上 述光抗蚀膜一起，取除在上述光抗蚀膜上形成的上述金属薄膜；以及蚀刻步骤，对通过上述 抗蚀金属薄膜去除步骤而露出的金属表面进行蚀刻。此处的光刻(Photolithography)步骤意味着由在半导体制造中使用的、被称为 光抗蚀材料的感光性有机溶剂的涂布、曝光、显像的各步骤构成的光刻步骤，对于抗蚀材料 可以使用酚醛尸(novolak)型和化学增宽型及其他的抗蚀材料。此外，蚀刻步骤也是在半 导体制造等中使用的蚀刻步骤，可以是干法蚀刻以及湿法蚀刻中的某一种。此外，对于形成 金属薄膜而言，通过形成金属薄膜，其结果包括在金属表面形成合金那样的情况。此外，具有上述金属表面的金属的形状是板状，本发明的金属加工方法可以设置 从上述板状的金属的表和里两面进行加工。此外，本发明的金属加工方法，能够设计上述蚀刻步骤是在具有上述金属表面的 金属上形成贯通孔的步骤。此外，本发明的金属加工方法，能够设计上述抗蚀薄膜去除步骤通过使上述光抗 蚀膜膨胀而进行。此外，本发明的金属加工方法，能够设计具有上述金属表面的金属是以铁为主成 分的合金。此外，本发明的金属加工方法，能够设计形成上述金属薄膜的金属是钛以及镍中 的任意一种。此外，本发明的金属加工方法，能够设计上述金属薄膜是利用真空蒸镀法以及溅 射法中的任意一种而形成的。此外，本发明的金属加工方法，能够设计在上述蚀刻步骤之后，还具有去除金属薄 膜的金属薄膜去除步骤。本发明的金属掩模制造方法，具备制备成为金属掩模的基材的金属板的步骤； 以及通过上述金属加工方法中任意一项记载的金属加工方法，加工上述金属板的步骤。本发明的有机EL显示装置制造方法，具备制备成为金属掩模的基材的金属板 的步骤；通过上述金属加工方法中任意一项记载的金属加工方法，加工上述金属板，制造金 属掩模的步骤；以及使用上述制造的金属掩模，在玻璃基板上，蒸镀作为发光体的有机EL 层的有机EL层蒸镀步骤。
图1是说明本发明的金属加工方法中的第1实施方式的图。
图2A是示出由本发明的金属掩模的制造方法制造的金属掩模的图。图2B是放大地示出图2A的金属掩模的一部分的图。图3是示出由本发明的有机EL显示装置的制造方法制造的有机EL显示装置的 图。图4是示出图3的有机EL显示装置的有机EL面板的部分剖面图的图。图5是示意性地示出以往的金属掩模的制法的图。图6是示出过蚀刻的样子的图。附图标记说明210 金属板；220,230 光抗蚀膜；240,245,250,255 金属薄膜；300 金属掩模； 310 掩模有效部；315 孔；320 保持部；400 有机EL显示装置；410 上框架；420 下框架； 430 挠性基板；440 电路基板；500 有机EL面板；510 密封基板；520 密封气体层；530 干燥材料；600 =TFT基板；610 阴极；620 有机EL层；630 阳极；640 玻璃基板。
具体实施例方式以下，参照
本发明的第1至第3实施方式。另外，在附图中，对相同或等 同的要素附以相同符号，省略重复的说明。[第1实施方式]图1是使用剖面图说明本发明的金属加工方法中的第1实施方式的图。该金属加 工方法，首先，在步骤SlOl中，制备要加工的金属板210。本实施方式中，使用材质为36% Ni-Fe合金、厚度为50 μ m的金属板210。接下来，在步骤S102中，在金属板210的两面涂 布光抗蚀液，形成光抗蚀膜220以及230。此处，该光抗蚀膜220以及230，并不是像上述的以往例中那样，暴露在用于去掉 金属板(钢板)的强酸性的蚀刻液中，所以，不需要形成得特别厚，对材质和制法也没有限 定。接着，在步骤S103中，进行光抗蚀膜220以及230的曝光和显像，残留实施加工的部 分、即本实施方式中形成孔的部分的光抗蚀膜220以及230，而去除其它的光抗蚀膜220以 及 230。接下来，在步骤S104中，在形成光抗蚀膜220以及230的金属板210的两面，形成 金属薄膜240以及250。在本实施方式中，通过真空蒸镀法按照膜厚300nm形成Ti (钛)的 薄膜。接着，在步骤S105中，在通过膨胀去除光抗蚀膜220以及230的同时，去除在光抗蚀 膜220以及230之上形成的金属薄膜245以及255。由此，得到被金属薄膜240以及250掩模化后的金属板210，所以在步骤S106中， 将该金属板210浸入蚀刻液中，进行蚀刻，在金属板210上形成高精度的孔。这里，蚀刻液 例如可以使用三氯化铁。在本实施方式中，光抗蚀膜220以及230不需要像以往那样具备耐酸性的特性，所 以光抗蚀膜220以及230能变薄，结果能使光抗蚀膜220以及230的精度提高。进而，将光 抗蚀膜220以及230作为掩模进行蒸镀的金属薄膜240以及250的图案化精度也提高，能 够高精度地加工金属板210。此外，金属薄膜240以及250密接性高，没有蚀刻液的流入，所以能抑制过蚀刻，作 为结果，能够高精度地加工金属板210。
[第2实施方式]参照图2A以及图2B说明本发明的金属掩模的制造方法中的第2实施方式。图2A 示出了由本发明的金属掩模的制造方法制造的金属掩模300。金属掩模300在蒸镀有机EL 显示装置的像素电极即有机EL层时使用的，本发明的有机EL层分别蒸镀RGB这三色，所以 也需要三种金属掩模300。此处，示出了该三种中的一种。金属掩模300如图2A所示，具备掩模有效部310和用于安装在固定器具上的保持 部320，其中该掩模有效部310具有用于蒸镀的孔的。图2B是放大地示出图2A的金属掩模 300的一部分的图。如该图所示，在掩模有效部310上排列着用于蒸镀有机EL层的孔315。作为金属掩模300的基材的金属板，与第1实施方式相同，材质为36% Ni-Fe合 金、厚度为50 μ m。金属掩模300由利用图1所示的第1实施方式的金属加工方法在该金属 板上形成孔315而制造。本实施方式中的实施例的测定结果在表1中示出。[表 1]
权利要求
一种加工金属表面的金属加工方法，其特征在于，包括以下步骤光刻步骤，以在进行上述金属表面的加工的部分上残留光抗蚀膜的方式形成上述光抗蚀膜；金属薄膜形成步骤，在上述光刻步骤中形成的上述光抗蚀膜上、以及没有形成上述光抗蚀膜的上述金属表面上，形成上述金属薄膜；抗蚀金属薄膜去除步骤，与上述光抗蚀膜一起，去除在上述光抗蚀膜上形成的上述金属薄膜；以及蚀刻步骤，对通过上述抗蚀金属薄膜去除步骤而露出的金属表面进行蚀刻。
2.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于，具有上述金属表面的金属的形状是板状，从上述板状的金属的表和里两面进行加工。
3.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于，上述蚀刻步骤是在具有上述金属表面的金属上形成贯通孔的步骤。
4.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于，上述抗蚀薄膜去除步骤通过使上述光抗蚀膜膨胀而进行。
5.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于， 具有上述金属表面的金属是以铁为主成分的合金。
6.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于， 形成上述金属薄膜的金属是钛以及镍中的任意一种。
7.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于，上述金属薄膜是利用真空蒸镀法以及溅射法中的任意一种而形成的。
8.根据权利要求1所述的金属加工方法，其特征在于，在上述蚀刻步骤之后，还具有去除金属薄膜的金属薄膜去除步骤。
9.一种金属掩模制造方法，其特征在于，具备 制备成为金属掩模的基材的金属板的步骤；以及通过权利要求1 8中任意一项记载的金属加工方法，加工上述金属板的步骤。
10.一种有机EL显示装置制造方法，其特征在于，具备 制备成为金属掩模的基材的金属板的步骤；通过权利要求1 8中任意一项记载的金属加工方法，加工上述金属板，制造金属掩模 的步骤；以及使用上述制造的金属掩模，在玻璃基板上，蒸镀作为发光体的有机EL层的有机EL层蒸 镀步骤。
全文摘要
本发明涉及金属加工方法、金属掩模制造方法以及有机EL显示装置制造方法。其中，在金属板(210)的两面涂布光抗蚀液，形成光抗蚀膜(220、230)(S102)，接着，进行光抗蚀膜的曝光及显像，以残留开孔的部分的光抗蚀膜的方式去除其它的光抗蚀膜(S103)。接着，在形成光抗蚀膜的金属板的两面形成金属薄膜(240、250)(S104)。然后，在去除光抗蚀膜的同时，去除在光抗蚀膜之上形成的金属薄膜(245、255)(S105)。最后，将该金属板浸入蚀刻液，进行蚀刻，在金属板上形成高精度的孔(S106)。
文档编号C23C14/04GK101988181SQ201010242038
公开日2011年3月23日 申请日期2010年7月29日 优先权日2009年7月29日
发明者大河原健, 松馆法治 申请人:株式会社日立显示器;佳能株式会社