CN110819938B - 蒸镀掩模、蒸镀掩模装置及其制造方法、蒸镀方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供蒸镀掩模、蒸镀掩模装置及其制造方法、蒸镀方法。蒸镀掩模具有:掩模,其具有形成有第1贯通孔的镀敷层;以及支承体,其与掩模接合,并形成有在俯视时与第1贯通孔重叠的第2贯通孔。
Description
技术领域
本公开涉及蒸镀掩模、蒸镀掩模装置、蒸镀掩模的制造方法、蒸镀掩模装置的制造方法和蒸镀方法。
背景技术
近年来,针对智能手机、平板PC等可携带的设备中使用的显示装置,要求高精细、例如像素密度为500ppi以上。此外,在可携带的设备中,应对超高清(UHD)的需求也在提高,该情况下,要求显示装置的像素密度例如为800ppi以上。
在显示装置中,由于响应性良好、消耗电力低、对比度高,因此,有机EL显示装置备受关注。作为形成有机EL显示装置的像素的方法,公知有如下的方法:使用包含以期望图案排列的贯通孔的蒸镀掩模,以期望图案形成像素。具体而言,首先,将有机EL显示装置用的基板(有机EL基板)投入蒸镀装置中,接着,在蒸镀装置内使蒸镀掩模相对于有机EL基板紧密贴合,进行使有机材料蒸镀于有机EL基板的蒸镀工序。
专利文献1:日本特开2016-148112号公报
在专利文献1所公开的技术中,利用镀覆处理制造蒸镀掩模后,将该蒸镀掩模安装于框架来制造蒸镀掩模装置。此时,蒸镀掩模装置的框架将蒸镀掩模保持成张紧的状态。即,在固定于框架的状态下,对蒸镀掩模赋予张力。由此,抑制在蒸镀掩模中产生挠曲。但是,发现如下问题:由于对变薄的蒸镀掩模赋予张力,在该蒸镀掩模中产生褶皱、变形。
发明内容
本公开是考虑这种情况而完成的,其目的在于,提供能够抑制在蒸镀掩模中产生褶皱、变形的蒸镀掩模、蒸镀掩模装置、蒸镀掩模的制造方法、蒸镀掩模装置的制造方法和蒸镀方法。
本公开的第1方式是一种蒸镀掩模,其具有:掩模,其具有形成有第1贯通孔的镀敷层;以及支承体,其与所述掩模接合,并形成有在俯视时与所述第1贯通孔重叠的第2贯通孔,所述支承体的厚度为0.20mm以上且2.0mm以下。
本公开的第2方式也可以是,在上述第1方式的蒸镀掩模中,所述支承体具有与所述掩模接合的第1层、和与所述第1层接合的第2层,所述第2贯通孔贯通所述第1层和所述第2层。
本公开的第3方式也可以是,在上述第2方式的蒸镀掩模中,所述第1层和所述第2层通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。
本公开的第4方式也可以是,在上述第2方式或上述第3方式的蒸镀掩模中,从侧方通过金属覆盖所述第1层与所述第2层的接合面。
本公开的第5方式也可以是,在上述第4方式的蒸镀掩模中,通过镀敷处理形成所述金属。
本公开的第6方式也可以是,在上述第2方式~上述第5方式各自的蒸镀掩模中,所述支承体还具有与所述第2层接合的第3层。
本公开的第7方式也可以是,在上述第6方式的蒸镀掩模中,所述第2层和所述第3层通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。
本公开的第8方式也可以是,在上述第6方式或上述第7方式的蒸镀掩模中,从侧方通过金属覆盖所述第2层与所述第3层的接合面。
本公开的第9方式也可以是,在上述第8方式的蒸镀掩模中,通过镀敷处理形成所述金属。
本公开的第10方式也可以是,在上述第1方式~上述第9方式各自的蒸镀掩模中,所述支承体包含剪切模量(剛性率)为50GPa以上且65GPa以下的材料。
本公开的第11方式是一种蒸镀掩模装置,其具有:上述第1方式~上述第10方式中的任意一个方式的蒸镀掩模;以及框架,其与所述蒸镀掩模的所述支承体接合,并设置有在俯视时与所述第2贯通孔重叠的开口。
本公开的第12方式是一种蒸镀掩模的制造方法,具有以下工序:准备掩模的工序,该掩模与基材接合,并具有形成有第1贯通孔的镀敷层;准备支承体的工序,该支承体形成有第2贯通孔;以在俯视时所述支承体的所述第2贯通孔与所述掩模的所述第1贯通孔重叠的方式接合所述支承体和所述掩模的工序;以及从所述掩模剥离所述基材的工序,所述支承体的厚度为0.20mm以上且2.0mm以下。
本公开的第13方式也可以是,在上述第12方式的蒸镀掩模的制造方法中,在所述基材形成有导电层,在所述导电层上析出所述镀敷层,由此形成所述第1贯通孔。
本公开的第14方式也可以是,在上述第12方式或上述第13方式的蒸镀掩模的制造方法中,准备所述支承体的工序具有准备第1层和第2层的工序、以及使所述第1层和所述第2层相互接合的工序。
本公开的第15方式也可以是,在上述第14方式的蒸镀掩模的制造方法中,在使所述第1层和所述第2层相互接合的工序中,所述第1层和所述第2层通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。
本公开的第16方式也可以是,在上述第14方式或上述第15方式的蒸镀掩模的制造方法中,在准备所述支承体的工序中,在使所述第1层和所述第2层相互接合的工序后,还具有通过金属从侧方覆盖所述第1层与所述第2层的接合面的工序。
本公开的第17方式也可以是,在上述第16方式的蒸镀掩模的制造方法中,在通过所述金属从侧方覆盖所述第1层与所述第2层的接合面的工序中,通过镀敷处理形成所述金属。
本公开的第18方式也可以是,在上述第14方式~上述第17方式各自的蒸镀掩模的制造方法中,准备所述支承体的工序还具有准备第3层的工序、以及使所述第2层和所述第3层相互接合的工序。
本公开的第19方式也可以是,在上述第18方式的蒸镀掩模的制造方法中,在使所述第2层和所述第3层相互接合的工序中,所述第2层和所述第3层通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。
本公开的第20方式也可以是,在上述第18方式或上述第19方式的蒸镀掩模的制造方法中,在准备所述支承体的工序中,在使所述第2层和所述第3层相互接合的工序后,还具有通过金属从侧方覆盖所述第2层与所述第3层的接合面的工序。
本公开的第21方式也可以是,在上述第20方式的蒸镀掩模的制造方法中,在通过所述金属从侧方覆盖所述第2层与所述第3层的接合面的工序中,通过镀敷处理形成所述金属。
本公开的第22方式是一种蒸镀掩模装置的制造方法,具有以下工序:准备蒸镀掩模的工序,该蒸镀掩模是通过上述第12方式~上述第21方式中的任意一个方式的蒸镀掩模的制造方法制造出的;以及在所述蒸镀掩模的所述支承体安装框架的工序。
本公开的第23方式是一种蒸镀方法,该蒸镀方法是使蒸镀材料蒸镀于基板的蒸镀材料的蒸镀方法,所述蒸镀方法具有以下工序:准备蒸镀掩模装置的工序,该蒸镀掩模装置是通过上述第22方式的蒸镀掩模装置的制造方法制造出的;准备所述基板的工序;将所述基板设置在所述蒸镀掩模装置的所述掩模上的工序;以及使所述蒸镀材料蒸镀于设置在所述掩模上的所述基板的工序。
本公开的第24方式可以是通过上述第12方式~上述第21方式中的任意一个方式的蒸镀掩模的制造方法制造出的蒸镀掩模。
本公开的第25方式可以是通过上述第22方式的蒸镀掩模装置的制造方法制造出的蒸镀掩模装置。
根据本公开的实施方式,能够抑制在蒸镀掩模中产生褶皱、变形。
附图说明
图1是用于说明本公开的一个实施方式的图,是用于说明具有蒸镀掩模装置的蒸镀装置和使用该蒸镀装置的蒸镀方法的图。
图2是示出由图1所示的蒸镀装置制造出的有机EL显示装置的一例的剖视图。
图3是概略地示出具有蒸镀掩模的蒸镀掩模装置的一例的俯视图。
图4是在与图3的IV-IV线对应的截面中示出蒸镀掩模装置的剖视图。
图5是示出图3的蒸镀掩模装置的掩模的局部放大图(图3的V部放大图)。
图6A是在与图5的VIA-VIA线对应的截面中示出掩模的剖视图。
图6B是更加详细地示出图4的支承体的剖视图。
图7A是用于说明剪切模量的概略立体图。
图7B是用于说明使用蒸镀装置的蒸镀方法的图。
图8A是示出制造图案基板的方法的一例的一个工序的图,该图案基板用于通过镀敷处理制造掩模。
图8B是示出制造图案基板的方法的一例的一个工序的图,该图案基板用于通过镀敷处理制造掩模。
图8C是示出制造图案基板的方法的一例的一个工序的图,该图案基板用于通过镀敷处理制造掩模。
图8D是示出制造图案基板的方法的一例的一个工序的图,该图案基板用于通过镀敷处理制造掩模。
图9A是示出通过镀敷处理制造掩模的方法的一例的一个工序的图。
图9B是示出通过镀敷处理制造掩模的方法的一例的一个工序的图。
图9C是示出通过镀敷处理制造掩模的方法的一例的一个工序的图。
图9D是示出通过镀敷处理制造掩模的方法的一例的一个工序的图。
图10A是示出在金属板上形成抗蚀剂图案的工序的图。
图10B是示出第1面蚀刻工序的图。
图10C是示出第2面蚀刻工序的图。
图10D是示出从金属板去除树脂和抗蚀剂图案的工序的图。
图11A是示出蒸镀掩模的制造方法的一例的一个工序的图。
图11B是示出蒸镀掩模的制造方法的一例的一个工序的图。
图11C是示出蒸镀掩模的制造方法的一例的一个工序的图。
图12A是示出蒸镀掩模装置的制造方法的一例的一个工序的图。
图12B是示出蒸镀掩模装置的制造方法的一例的一个工序的图。
图12C是示出蒸镀掩模装置的制造方法的一例的一个工序的图。
图13A是示出使蒸镀材料蒸镀于有机EL基板的工序的图。
图13B是示出使蒸镀材料蒸镀于有机EL基板的工序的图。
图14是示出使蒸镀材料蒸镀于有机EL基板的工序的图。
图15是概略地示出掩模的变形例的俯视图。
图16是示出支承体的变形例的剖视图。
图17A是示出支承体的制造方法的变形例的剖视图。
图17B是示出支承体的制造方法的变形例的剖视图。
图17C是示出支承体的制造方法的变形例的剖视图。
图18A是示出支承体的变形例的剖视图。
图18B是示出支承体的变形例的剖视图。
图18C是示出支承体的制造方法的变形例的剖视图。
图18D是示出支承体的制造方法的变形例的剖视图。
图18E是示出支承体的制造方法的变形例的剖视图
图18F是示出支承体的变形例的剖视图。
图19A是示出掩模的制造方法的变形例的剖视图。
图19B是示出掩模的制造方法的变形例的剖视图。
图19C是示出掩模的制造方法的变形例的剖视图。
具体实施方式
在本说明书和本附图中,只要没有特别说明,则“板”、“片”、“膜”等用语不是仅根据称呼的不同而相互区分。例如,“板”是也包含能够称为片或膜的部件在内的概念。此外,“面(片面、膜面)”是指在整体且全局地观察作为对象的板状(片状、膜状)部件的情况下与作为对象的板状部件(片状部件、膜状部件)的平面方向一致的面。此外,针对板状(片状、膜状)的部件使用的法线方向是指针对该部件的面(片面、膜面)的法线方向。进而,本说明书中使用的确定形状、几何条件及它们的程度的例如“平行”、“垂直”等用语、长度、角度的值等不限于严格的意思,包含能够期待相同功能的程度的范围来进行解释。
在本说明书和本附图中,只要没有特别说明,则确定形状、几何条件及它们的程度的例如“平行”、“垂直”等用语、长度、角度的值等不限于严格的意思,包含能够期待相同功能的程度的范围来进行解释。
在本说明书和本附图中,在设某个部件或某个区域等某个结构在其他部件或其他区域等其他结构的“上(或下)”、“上侧(或下侧)”、或“上方(或下方)”的情况下,只要没有特别说明,则不仅包含某个结构与其他结构直接接触的情况,还包含在某个结构与其他结构之间包含别的结构的情况来进行解释。此外,只要没有特别说明,则有时使用上(或上侧、上方)或下(或下侧、下方)这样的语句进行说明,但是,上下方向也可以反转。
在本说明书和本附图中,只要没有特别说明,则对相同部分或具有相同功能的部分标注相同标号或相似标号,有时省略其反复说明。此外,关于附图的尺寸比率,为了便于说明,有时与实际的比率不同,有时从附图中省略结构的一部分。
在本说明书和本附图中,只要没有特别说明,则能够在不产生矛盾的范围内与其他实施方式、变形例进行组合。此外,其他实施方式彼此、其他实施方式和变形例也能够在不产生矛盾的范围内进行组合。此外,变形例彼此也能够在不产生矛盾的范围内进行组合。
在本说明书和本附图中,只要没有特别说明,则在关于制造方法等方法公开多个工序的情况下,也可以在所公开的工序之间实施未公开的其他工序。此外,所公开的工序的顺序在不产生矛盾的范围内是任意的。
在本说明书和本附图中,只要没有特别说明,则由“~”这样的记号表达的数值范围包含“~”这样的符号前后放置的数值。例如,由“34~38质量%”这样的表达划定的数值范围与由“34质量%以上且38质量%以下”这样的表达划定的数值范围相同。
在本说明书和本附图中,“俯视”是指在整体且全局观察作为对象的板状的部件的情况下从与板状的部件的平面方向垂直的法线方向观察的状态。例如,某个板状的部件“在俯视时具有矩形状的形状”是指在从法线方向观察该部件时、该部件具有矩形状的形状。
在本说明书的一个实施方式中,举出与在制造有机EL显示装置时为了以期望图案将有机材料构图在基板上而使用的蒸镀掩模及其制造方法有关的例子进行说明。但是,不限于这种应用,能够对各种用途中使用的蒸镀掩模应用本实施方式。
下面,参照附图对本公开的一个实施方式进行详细说明。另外,以下所示的实施方式是本公开的实施方式的一例,本公开不限于这些实施方式来进行解释。
首先,参照图1对实施蒸镀处理的蒸镀装置90进行说明,该蒸镀处理使蒸镀材料蒸镀于对象物。如图1所示,蒸镀装置90可以在其内部具有蒸镀源(例如坩埚94)、加热器96和蒸镀掩模装置10。此外,蒸镀装置90也可以还具有用于使蒸镀装置90的内部成为真空氛围的排气单元(未图示)。坩埚94收纳有机发光材料等蒸镀材料98。加热器96对坩埚94进行加热,在真空氛围下使蒸镀材料98蒸发。蒸镀掩模装置10被配置成与坩埚94对置。
如图1所示,蒸镀掩模装置10可以具有蒸镀掩模20、以及与蒸镀掩模20的后述支承体40接合的框架15。该情况下,蒸镀掩模20可以在沿其面方向被拉伸的状态下被框架15支承,以使得蒸镀掩模20不会挠曲,或者,蒸镀掩模20也可以被框架15支承而不沿其面方向被拉伸。如图1所示,蒸镀掩模装置10可以被配置于蒸镀装置90内,以使得蒸镀掩模20与使蒸镀材料98附着的对象物即被蒸镀基板(例如有机EL基板)92相面对。
如图1所示,蒸镀掩模装置10可以具有磁铁93,该磁铁93被配置于被蒸镀基板92的与蒸镀掩模20相反的一侧的面。通过设置磁铁93,能够通过磁力向磁铁93侧吸引蒸镀掩模20,使蒸镀掩模20与被蒸镀基板92紧密贴合。
接着,对蒸镀掩模装置10的蒸镀掩模20进行说明。如图1所示,蒸镀掩模20可以具有:掩模30,其具有形成有第1贯通孔35的镀敷层31;以及支承体40,其与掩模30接合,形成有在俯视时与第1贯通孔35重叠的第2贯通孔45。其中,掩模30的第1贯通孔35可以形成多个。
如图1所示,掩模30可以具有第1面30a和构成与第1面30a相反的一侧的面的第2面30b。在图示的例子中,掩模30被配置于被蒸镀基板92与坩埚94之间。掩模30可以以其第1面30a与被蒸镀基板92的下表面相面对、换言之其第2面30b与坩埚94相面对的方式,被支承于蒸镀装置90内,用于蒸镀材料98在被蒸镀基板92上的蒸镀。在图1所示的蒸镀装置90中,从坩埚94蒸发而从掩模30的第2面30b侧到达蒸镀掩模20的蒸镀材料98,穿过支承体40的第2贯通孔45和掩模30的第1贯通孔35而附着于被蒸镀基板92。由此,能够以与掩模30的第1贯通孔35的位置对应的期望图案将蒸镀材料98成膜于被蒸镀基板92的表面。
图2是示出使用图1的蒸镀装置90制造出的有机EL显示装置100的剖视图。有机EL显示装置100可以具有被蒸镀基板(有机EL基板)92以及包含被设置成图案状的蒸镀材料98的像素。另外,在图2的有机EL显示装置100中,省略了对包含蒸镀材料98的像素施加电压的电极等。此外,在有机EL基板92上呈图案状设置蒸镀材料98的蒸镀工序后,能够进一步在图2的有机EL显示装置100中设置有机EL显示装置的其他结构要素。因此,图2的有机EL显示装置100能够称为有机EL显示装置的中间体。
在希望进行基于多个颜色的彩色显示的情况下,分别准备搭载有与各颜色对应的蒸镀掩模装置10的蒸镀装置90,将被蒸镀基板92依次投入各蒸镀装置90中。由此,例如,能够使红色用的有机发光材料、绿色用的有机发光材料和蓝色用的有机发光材料依次蒸镀于被蒸镀基板92。
有时在成为高温氛围的蒸镀装置90的内部实施蒸镀处理。该情况下,在蒸镀处理的期间内,被保持于蒸镀装置90的内部的蒸镀掩模20、框架15和被蒸镀基板92也被加热。此时,蒸镀掩模20的掩模30和支承体40、框架15以及被蒸镀基板92呈现基于各自的热膨胀系数的尺寸变化的举动。该情况下,当掩模30、支承体40和框架15与被蒸镀基板92的热膨胀系数大幅不同时,产生由于它们的尺寸变化的差异而引起的位置偏移,其结果,附着于被蒸镀基板92上的蒸镀材料的尺寸精度、位置精度降低。
为了解决这种课题,优选掩模30、支承体40和框架15的热膨胀系数是与被蒸镀基板92的热膨胀系数相同的值。例如,在使用玻璃基板作为被蒸镀基板92的情况下,作为掩模30、支承体40和框架15的主要材料,能够使用包含镍的铁合金。例如,作为构成掩模30、支承体40和框架15的部件的材料,能够使用包含30质量%以上且54质量%以下的镍的铁合金。作为包含镍的铁合金的具体例,能够举出包含34质量%以上且38质量%以下的镍的因瓦合金材料、除了包含30质量%以上且34质量%以下的镍以外还包含钴的超因瓦合金材料、包含38质量%以上且54质量%以下的镍的低热膨胀Fe-Ni系镀敷合金等。
另外,在蒸镀处理时,在掩模30、支承体40、框架15和被蒸镀基板92的温度未达到高温的情况下,也可以不使掩模30、支承体40和框架15的热膨胀系数成为与被蒸镀基板92的热膨胀系数相同的值。该情况下,作为构成掩模30和支承体40的材料,可以使用上述铁合金以外的材料。例如,可以使用包含铬的铁合金等上述包含镍的铁合金以外的铁合金。作为包含铬的铁合金,例如能够使用被称为所谓不锈钢的铁合金。此外,可以使用镍、镍-钴合金等铁合金以外的金属或合金。
接着,根据图1和图3~图6B,更加详细地说明蒸镀掩模20的掩模30和支承体40以及框架15。
首先,对掩模30进行详细说明。可以通过镀敷处理来制作该掩模30。如图3所示,掩模30可以在俯视时具有大致矩形状的形状。该掩模30可以具有构成掩模30的外缘30e的框状的耳部17、以及被耳部17包围的中间部18。其中,耳部17是在利用蒸镀掩模20的蒸镀工序时安装于支承体40的部分。另外,该耳部17不是意图蒸镀于有机EL基板92的蒸镀材料通过的区域。
此外,如图3~图5所示,蒸镀掩模20的中间部18可以包含以规则的排列形成有第1贯通孔35(参照图4和图5)的有效区域22、以及包围有效区域22的周围区域23。周围区域23是用于支承有效区域22的区域,不是意图蒸镀于有机EL基板92的蒸镀材料98通过的区域。另一方面,在有机发光材料的蒸镀所使用的蒸镀掩模20中,掩模30的有效区域22成为与作为有机EL基板92的显示区域的区域相面对的蒸镀掩模20内的区域,该有机EL基板92是有机发光材料进行蒸镀而形成像素而成的。但是,根据各种目的,也可以在周围区域23形成有贯通孔、凹部。在图3所示的例子中,各有效区域22在俯视时具有大致四边形形状,更加准确地讲,在俯视时具有大致矩形状的轮廓。另外,没有进行图示,但是,各有效区域22能够根据有机EL基板92的显示区域的形状而具有各种形状的轮廓。即,各有效区域22可以具有与有机EL显示装置100显示的各应用的显示区域对应的轮廓,例如在手表中使用有机EL显示装置100的情况下,各有效区域22可以具有圆形状的轮廓。
如图3所示,蒸镀掩模20的多个有效区域22可以沿相互垂直的两个方向隔开规定的间隔进行排列。在图示的例子中,一个有效区域22对应于一个有机EL显示装置。即,根据图3和图4所示的蒸镀掩模装置10(掩模30),能够进行多面蒸镀。此外,如图5所示,形成于各有效区域22的多个第1贯通孔35可以在该有效区域22中沿相互垂直的两个方向分别以规定的间距进行排列。
接着,参照图6A对掩模30的镀敷层31进行说明。如图6A所示,掩模30的镀敷层31可以包含以规定的图案设置有第1开口部30c的第1金属层32、以及设置有与第1开口部30c连通的第2开口部30d的第2金属层37。在图6A所示的例子中,第1金属层32构成掩模30的第1面30a,第2金属层37构成掩模30的第2面30b。
在本实施方式中,第1开口部30c和第2开口部30d相互连通,由此可以构成贯通掩模30的第1贯通孔35。该情况下,掩模30的第1面30a侧的第1贯通孔35的开口尺寸、开口形状可以由第1金属层32的第1开口部30c划定。另一方面,掩模30的第2面30b侧的第1贯通孔35的开口尺寸、开口形状可以由第2金属层37的第2开口部30d划定。换言之,可以对第1贯通孔35赋予由第1金属层32的第1开口部30c划定的形状和由第2金属层37的第2开口部30d划定的形状双方。
如图5所示,构成第1贯通孔35的第1开口部30c、第2开口部30d可以在俯视时成为大致多边形状。这里,示出第1开口部30c和第2开口部30d成为大致四边形状、更具体而言为大致正方形状的例子。此外,没有进行图示,但是,第1开口部30c、第2开口部30d可以成为大致六边形状、大致八边形状等其他大致多边形状。另外,“大致多边形状”是包含多边形的角部被倒角的形状在内的概念。此外,没有进行图示,但是,第1开口部30c、第2开口部30d可以成为圆形状。此外,只要在俯视时具有第2开口部30d包围第1开口部30c的轮廓即可,第1开口部30c的形状和第2开口部30d的形状不需要成为相似形。
在图6A中,标号41表示连接有第1金属层32和第2金属层37的连接部。此外,标号S0表示第1金属层32与第2金属层37的连接部41处的第1贯通孔35的尺寸。另外,在图6A中,示出第1金属层32和第2金属层37接触的例子,但是不限于此,也可以在第1金属层32与第2金属层37之间存在其他层。例如,可以在第1金属层32与第2金属层37之间设置有催化剂层,该催化剂层用于促进第1金属层32上的第2金属层37的析出。
如图6A所示,第2面30b处的第1贯通孔35(第2开口部30d)的开口尺寸S2可以比第1面30a处的第1贯通孔35(第1开口部30c)的开口尺寸S1大。下面,对这样构成第1金属层32和第2金属层37的优点进行说明。
从掩模30的第2面30b侧朝向掩模30飞来的蒸镀材料98依次穿过第1贯通孔35的第2开口部30d和第1开口部30c而附着于有机EL基板92。有机EL基板92中的供蒸镀材料98附着的区域主要由第1面30a处的第1贯通孔35的开口尺寸S1、开口形状确定。如图6A中从第2面30b侧朝向第1面30a的箭头所示,蒸镀材料98不仅从坩埚94朝向有机EL基板92沿着掩模30的法线方向N移动,有时还向相对于掩模30的法线方向N大幅倾斜的方向移动。这里,在假设第2面30b处的第1贯通孔35的开口尺寸S2与第1面30a处的第1贯通孔35的开口尺寸S1相同时,向相对于掩模30的法线方向N大幅倾斜的方向移动的蒸镀材料98的大部分在穿过第1贯通孔35而到达有机EL基板92之前,到达并附着于第1贯通孔35的第2开口部30d的壁面36。因此,为了提高蒸镀材料98的利用效率,可以说优选增大第2开口部30d的开口尺寸S2。
在图6A中,利用标号L1表示蒸镀材料98的穿过掩模30的第2面30b侧的第1贯通孔35(第2开口部30d)的端部38的路径、即能够到达有机EL基板92的路径中的相对于掩模30的法线方向N所成的角度最小的路径。此外,利用标号θ1表示路径L1与掩模30的法线方向N所成的角度。为了使倾斜移动的蒸镀材料98尽可能到达有机EL基板92而不到达第2开口部30d的壁面36,增大角度θ1是有利的。例如优选使角度θ1成为45°以上。
考虑有机EL显示装置的像素密度、上述角度θ1的期望值等,而适当设定上述开口尺寸S0、S1、S2。例如,在制作400ppi以上的像素密度的有机EL显示装置的情况下,连接部41处的第1贯通孔35的开口尺寸S0能够设定在20μm以上且60μm以下的范围内。此外,第1面30a处的第1开口部30c的开口尺寸S1能够设定在10μm以上且50μm以下的范围内,第2面30b处的第2开口部30d的开口尺寸S2能够设定在15μm以上且80μm以下的范围内。
此外,上述掩模30的厚度T0例如能够设为2.0μm以上且50μm以下。
掩模30的厚度T0的范围可以通过由2.0μm、5.0μm、10μm和15μm构成的第1群组和/或由20μm、30μm、40μm和50μm构成的第2群组确定。掩模30的厚度T0的范围的下限可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方确定。例如,掩模30的厚度T0的范围的下限可以是2.0μm以上,可以是5.0μm以上,可以是10μm以上,可以是15μm以上。此外,掩模30的厚度T0的范围的上限可以通过上述第2群组中包含的值中的任意一方确定。例如,掩模30的厚度T0的范围的上限可以是20μm以下,可以是30μm以下,可以是40μm以下,可以是50μm以下。掩模30的厚度T0的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方和上述第2群组中包含的值中的任意一方的组合确定,例如,可以是2.0μm以上且50μm以下,可以是5.0μm以上且40μm以下,可以是10μm以上且30μm以下,可以是15μm以上且20μm以下。此外,掩模30的厚度T0的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是2.0μm以上且15μm以下,可以是2.0μm以上且10μm以下,可以是5.0μm以上且15μm以下,可以是5.0μm以上且10μm以下。此外,掩模30的厚度T0的范围可以通过上述第2群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是20μm以上且50μm以下,可以是20μm以上且40μm以下,可以是30μm以上且50μm以下,可以是30μm以上且40μm以下。
接着,对支承体40进行详细说明。如图3所示,支承体40可以在俯视时具有大致矩形状的形状。该支承体40可以在面方向上具有比掩模30大的尺寸,在俯视时,划定支承体40的轮廓可以包围划定掩模30的轮廓。该支承体40可以以支承体40的各边对应于掩模30的各边的方式被安装于掩模30。
此外,如上所述,可以在支承体40形成有多个第2贯通孔45,第2贯通孔45在俯视时比掩模30的有效区域22大。此外,支承体40的一个第2贯通孔45可以对应于掩模30的一个有效区域22。
如图3所示,第2贯通孔45例如可以在俯视时具有大致四边形形状,更准确地讲,在俯视时具有大致矩形状的轮廓。另外,没有进行图示,但是,各第2贯通孔45能够根据被蒸镀基板(有机EL基板)92的显示区域的形状而具有各种形状的轮廓。例如,各第2贯通孔45可以具有圆形状的轮廓。在图3中示出各第2贯通孔45具有相互相同的俯视形状,但是不限于此,各第2贯通孔45也可以具有相互不同的开口部形状。换言之,支承体40可以具备具有相互不同的俯视形状的多个第2贯通孔45。
可以在该第2贯通孔45的周围设置有支承区域46,可以构成为该支承区域46支承掩模30的周围区域23。由此,支承体40能够以包围掩模30的有效区域22的方式支承掩模30,因此,能够有效地抑制在掩模30中产生褶皱、变形。另外,支承区域46不是意图蒸镀于有机EL基板92的蒸镀材料98通过的区域。
接着,参照图6B更加详细地说明支承体40。如图6B所示,多个第2贯通孔45可以从第1面400a向第2面400b贯通,该第1面400a为沿着支承体40的法线方向n(掩模30的法线方向N)的一侧(在图示的例子中为与掩模30的第2面30b相面对的一侧),该第2面400b为沿着支承体40的法线方向n的另一侧。在图示的例子中,如后面详细叙述的那样,通过蚀刻在金属板64的第1面64a形成有第1凹部401,在金属板64的第2面64b形成有第2凹部402,该第1面64a为支承体40的法线方向n上的一侧该第2面64b为支承体40的法线方向n上的另一侧。第1凹部401可以与第2凹部402连接,由此形成为第2凹部402和第1凹部401相互连通。第2贯通孔45可以由第2凹部402和与第2凹部402连接的第1凹部401构成。
在本公开中,支承体40的厚度T1成为0.20mm以上且2.0mm以下。支承体40的厚度T1为0.20mm以上,由此,能够提高蒸镀掩模20的刚性。由此,能够抑制在掩模30中产生褶皱、变形。此外,支承体40的厚度T1为2.0mm以下,由此,如后所述,在从与支承体40接合的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。
支承体40的厚度T1的范围可以通过由0.20mm、0.50mm、0.75mm和1.0mm构成的第1群组和/或由1.2mm、1.5mm、1.8mm和2.0mm构成的第2群组确定。支承体40的厚度T1的范围的下限可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方确定。例如,支承体40的厚度T1的范围的下限可以是0.20mm以上,可以是0.50mm以上,可以是0.75mm以上,可以是1.0mm以上。此外,支承体40的厚度T1的范围的上限可以通过上述第2群组中包含的值中的任意一方确定。例如,支承体40的厚度T1的范围的上限可以是1.2mm以下,可以是1.5mm以下,可以是1.8mm以下,可以是2.0mm以下。支承体40的厚度T1的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方和上述第2群组中包含的值中的任意一方的组合确定,例如,可以是0.20mm以上且2.0mm以下,可以是0.50mm以上且1.8mm以下,可以是0.75mm以上且1.5mm以下,可以是1.0mm以上且1.2mm以下。此外,支承体40的厚度T1的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是0.20mm以上且1.0mm以下,可以是0.20mm以上且0.75mm以下,可以是0.50mm以上且1.0mm以下,可以是0.50mm以上且0.75mm以下。此外,支承体40的厚度T1的范围可以通过上述第2群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是1.2mm以上且2.0mm以下,可以是1.2mm以上且1.8mm以下,可以是1.5mm以上且2.0mm以下,可以是1.5mm以上且1.8mm以下。
此外,优选支承体40包含剪切模量为50GPa以上且65GPa以下的材料。该情况下,剪切模量G能够如下那样计算。即,如图7A所示,设为在长方体形状的弹性体E中,在固定了下表面的状态下对弹性体E施加与上表面平行的力时,侧面倾斜。该情况下,当设弹性体E的上表面的表面积为S、施加的力为F、侧面的倾斜为时,剪切模量G能够通过以下的式(1)计算。
支承体40的材料的剪切模量为50GPa以上,由此,能够有效地提高蒸镀掩模20的刚性。由此,能够抑制在掩模30中产生褶皱、变形。此外,支承体40的材料的剪切模量为65GPa以下,由此,如后所述,在从与支承体40接合的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。
此外,使用谐振法测定固有频率,由此能够求出上述剪切模量。该情况下,首先,通过构成支承体40的材料制作幅度(W)10mm×长度(L)60mm×厚度(t)0.5mm的试验片。接着,将试验片的长度方向的一端部固定于试验装置(例如日本Techno Plus公司制、EG-HT),设长度方向的另一端部为自由端。接着,例如在室温为25℃的氛围下,对该另一端部施加例如10Hz以上且200Hz以下的扭转振动。此时,使扭转振动的频率变化,测定试验片的振幅最大时的频率(固有频率(ω))。然后,能够根据所得到的频率(固有频率(ω))、试验片的尺寸(幅度(W)、长度(L)、厚度(t)),通过以下的式(2)计算剪切模量G。
G=(K1·L·ω2)/((1-K2·t/W)·W·t3)…式(2)
这里,K1是装置常数,K2是常数。
支承体40的材料的剪切模量的范围可以通过由50GPa、52GPa、54GPa和56GPa构成的第1群组和/或由58GPa、60GPa、62GPa和65GPa构成的第2群组确定。支承体40的材料的剪切模量的范围的下限可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方确定。例如,支承体40的材料的剪切模量的范围的下限可以是50GPa以上,可以是52GPa以上,可以是54GPa以上,可以是56GPa以上。此外,支承体40的材料的剪切模量的范围的上限可以通过上述第2群组中包含的值中的任意一方确定。例如,支承体40的材料的剪切模量的范围的上限可以是58GPa以下,可以是60GPa以下,可以是62GPa以下,可以是65GPa以下。支承体40的材料的剪切模量的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方和上述第2群组中包含的值中的任意一方的组合确定,例如,可以是50GPa以上且65GPa以下,可以是52GPa以上且62GPa以下,可以是54GPa以上且60GPa以下,可以是56GPa以上且58GPa以下。此外,支承体40的材料的剪切模量的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是50GPa以上且56GPa以下,可以是50GPa以上且54GPa以下,可以是52GPa以上且56GPa以下,可以是52GPa以上且54GPa以下。此外,支承体40的材料的剪切模量的范围可以通过上述第2群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是58GPa以上且65GPa以下,可以是58GPa以上且62GPa以下,可以是60GPa以上且65GPa以下,可以是60GPa以上且62GPa以下。
作为构成上述支承体40的主要材料,能够使用包含镍的铁合金。例如,能够使用包含34质量%以上且38质量%以下的镍的因瓦合金材料、除了镍以外还包含钴的超因瓦合金材料等铁合金。此外,不限于此,作为构成支承体40的主要材料,例如,可以使用包含铬的铁合金等上述包含镍的铁合金以外的铁合金。作为包含铬的铁合金,例如能够使用被称为所谓不锈钢的铁合金。此外,可以使用镍、镍-钴合金等铁合金以外的金属或合金。
但是,如上所述,能够在蒸镀装置90的内部实施蒸镀处理。此时,如图7B所示,有时一边使坩埚94和加热器96沿着蒸镀掩模20的面方向移动,一边进行蒸镀处理。该情况下,伴随坩埚94和加热器96的移动,被保持于蒸镀装置90的内部的蒸镀掩模20的掩模30中的面向加热器96的部分吸收从加热器96供给的辐射热,局部进行热膨胀。因此,产生由于该部分与其他部分的尺寸变化的差异而引起的位置偏移,其结果,附着于被蒸镀基板92上的蒸镀材料的尺寸精度、位置精度可能降低。
特别地,作为蒸镀装置90,在使用使加热器96向掩模30的面方向中的与掩模30的长度方向垂直的方向移动的蒸镀装置90时,掩模30中的面向加热器96的部分较薄且细长,因此,与被蒸镀基板92相比,热容量较小。因此,掩模30的相邻的第1贯通孔35之间的部分进行热膨胀,掩模30以在长度方向上伸长的方式进行热膨胀。
此外,使强度较强的磁场作用于蒸镀掩模20的掩模30,但是,被加热器96加热而进行热膨胀的掩模30有时相对于被蒸镀基板92从蒸镀材料98本来应该蒸镀的部位移动热膨胀的量。该情况下,蒸镀材料98附着于本来不被蒸镀的部分,存在与掩模30的第1贯通孔35的位置对应的图案的边缘模糊、或者该图案的形状扩大的问题。特别地,该图案越是高精细,则越无法忽视该问题,这也成为限制图案的高精细化的一个因素。
与此相对,在本实施方式中,如上所述,支承体40的一个第2贯通孔45可以对应于掩模30的一个有效区域22。此外,可以在该第2贯通孔45的周围设置有支承区域46,可以构成为该支承区域46支承掩模30的周围区域23。进而,作为支承体40的材料,能够使用剪切模量为50GPa以上的铁合金,该铁合金为包含34质量%以上且38质量%以下的镍的因瓦合金材料、除了镍以外还包含钴的超因瓦合金材料等。由此,由剪切模量为50GPa以上的材料构成的支承体40能够以包围掩模30的有效区域22的方式支承掩模30,因此,能够抑制掩模30的局部热膨胀。
接着,对框架15进行详细说明。如图3所示,框架15可以在俯视时形成为大致矩形的框状,可以在框架15设置有在俯视时与支承体40的第2贯通孔45重叠的开口15a。在本公开中,在俯视时,划定开口15a的轮廓可以包围划定第2贯通孔45的轮廓的全部。在蒸镀时,从坩埚94蒸发的蒸镀材料98穿过框架15的开口15a到达蒸镀掩模20。
此外,框架15可以在面方向上具有比支承体40大的尺寸,在俯视时,划定框架15的轮廓可以包围划定支承体40的轮廓。该框架15可以以框架15的各边对应于支承体40的各边的方式被安装于支承体40。
这里,如图3和图4所示,上述掩模30和支承体40可以通过多个第1接合部19a而相互接合。此外,上述支承体40和框架15可以通过多个第2接合部19b而相互接合。第1接合部19a可以沿着掩模30的外缘30e排列,第2接合部19b可以沿着支承体40的外缘40e排列。如上所述,掩模30和支承体40可以在俯视时具有大致矩形状的轮廓。因此,接合部19a、19b也可以分别沿着外缘30e、40e排列为大致矩形状的图案。在图3所示的例子中,接合部19a、19b分别与外缘30e、40e具有一定的距离而呈一条直线状排列。即,在图3所示的例子中,接合部19a、19b分别沿着与外缘30e、40e延伸的方向平行的方向排列。
此外,在图示的例子中,接合部19a、19b分别沿着外缘30e、40e延伸的方向以相互具有等间隔的方式排列。在本实施方式中,掩模30和支承体40、以及支承体40和框架15可以通过点焊而相互接合。另外,不限于此,掩模30和支承体40、以及掩模30和框架15例如可以通过粘接剂等其他固定手段而相互接合。
接着,对制造蒸镀掩模装置10的方法进行说明。首先,对制造蒸镀掩模装置10的蒸镀掩模20的方法进行说明。
首先,准备与基材51(参照图8A)接合且具有镀敷层31的掩模30,该镀敷层31中形成有第1贯通孔35。此时,首先,准备基材51。只要具有绝缘性和适当强度即可,构成基材51的材料和基材51的厚度没有特别限定。如后所述,在掩模30与支承体40或支承体40与框架15通过隔着基材51的激光的照射而被焊接固定的情况下,作为构成基材51的材料,能够优选使用具有高透光性的玻璃材料。此外,在掩模30与支承体40或支承体40与框架15使用粘接剂相互固定的情况下,作为构成基材51的材料,能够使用玻璃、合成树脂、金属等。该情况下,基材51可以不具有透光性。这里,对使用玻璃材料作为基材51的例子进行说明。
接着,如图8A所示,在基材51上形成由导电性材料构成的导电性材料层52a。导电性材料层52a是被构图而成为导电层52的层。作为构成导电性材料层52a的材料,适当使用金属材料、氧化物导电性材料等具有导电性的材料。作为金属材料的例子,例如能够举出铬、铜等。优选使用相对于后述第1抗蚀剂图案53具有高紧密贴合性的材料作为构成导电性材料层52a的材料。例如,在通过对包含丙烯酸类光固化性树脂的抗蚀剂膜等被称为所谓干膜的膜进行构图来制作第1抗蚀剂图案53的情况下,作为构成导电性材料层52a的材料,优选使用铜。
例如通过溅射、无电解镀敷等形成导电性材料层52a。当要较厚地形成导电性材料层52a时,导电性材料层52a的形成需要长时间。另一方面,当导电性材料层52a的厚度过薄时,电阻值增大,很难通过电解镀敷处理形成第1金属层32。因此,例如,优选导电性材料层52a的厚度在0.050μm以上且3.0μm以下的范围内。
导电性材料层52a的厚度的范围可以通过由0.050μm、0.075μm、0.10μm和0.50μm构成的第1群组和/或由1.0μm、1.5μm、2.0μm和3.0μm构成的第2群组确定。导电性材料层52a的厚度的范围的下限可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方确定。例如,导电性材料层52a的厚度的范围的下限可以是0.050μm以上,可以是0.075μm以上,可以是0.10μm以上,可以是0.50μm以上。此外,导电性材料层52a的厚度的范围的上限可以通过上述第2群组中包含的值中的任意一方确定。例如,导电性材料层52a的厚度的范围的上限可以是1.0μm以下,可以是1.5μm以下,可以是2.0μm以下,可以是3.0μm以下。导电性材料层52a的厚度的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意一方和上述第2群组中包含的值中的任意一方的组合确定,例如,可以是0.050μm以上且3.0μm以下,可以是0.075μm以上且2.0μm以下,可以是0.10μm以上且1.5μm以下,可以是0.50μm以上且1.0μm以下。此外,导电性材料层52a的厚度的范围可以通过上述第1群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是0.050μm以上且0.50μm以下,可以是0.050μm以上且0.10μm以下,可以是0.075μm以上且0.50μm以下,可以是0.075μm以上且0.10μm以下。此外,导电性材料层52a的厚度的范围可以通过上述第2群组中包含的值中的任意2个值的组合确定,例如,可以是1.0μm以上且3.0μm以下,可以是1.0μm以上且2.0μm以下,可以是1.5μm以上且3.0μm以下,可以是1.5μm以上且2.0μm以下。
接着,如图8B所示,在导电性材料层52a上形成具有规定的图案的第1抗蚀剂图案53。作为形成第1抗蚀剂图案53的方法,与后述第2抗蚀剂图案55的情况同样,能够采用光刻法等。作为以规定的图案对第1抗蚀剂图案53用的材料照射光的方法,能够采用如下方法:使用以规定的图案使曝光光透过的曝光掩模的方法、以规定的图案相对于第1抗蚀剂图案53用的材料相对地扫描曝光光的方法等。然后,如图8C所示,通过蚀刻而去除导电性材料层52a中的未被第1抗蚀剂图案53覆盖的部分。接着,如图8D所示,去除第1抗蚀剂图案53。由此,能够得到形成有导电层52的图案基板50,该导电层52具有与第1金属层32对应的图案。
接着,利用形成有导电层52的基材51(图案基板50),在导电层52上析出镀敷层31。
接着,对利用图案基板50制作上述第1金属层32的第1成膜工序进行说明。这里,在具有绝缘性的基材51上形成以规定的图案设置有第1开口部30c的第1金属层32。具体而言,实施如下的第1镀敷处理工序:在形成有导电层52的基材51上供给第1镀敷液,在导电层52上析出第1金属层32。例如,将形成有导电层52的基材51浸入到填充有第1镀敷液的镀敷槽中。由此,如图9A所示,能够在基材51上得到以规定的图案设置有第1开口部30c的第1金属层32。另外,第1金属层32的厚度例如可以成为5.0μm以下。此外,在基材51上形成第1金属层32不限于在基材51上直接形成第1金属层32,还包含在基材51上隔着导电层52等其他层形成第1金属层32的情况。
另外,在镀敷处理的特性上,如图9A所示,第1金属层32不仅会形成于在沿着基材51的法线方向观察的情况下与导电层52重叠的部分,还会形成于不与导电层52重叠的部分。这是因为,在析出于与导电层52的端部54重叠的部分的第1金属层32的表面进一步析出第1金属层32。其结果,如图9A所示,第1开口部30c的端部33会位于在沿着基材51的法线方向观察的情况下不与导电层52重叠的部分。
只要能够在导电层52上析出第1金属层32即可,第1镀敷处理工序的具体方法没有特别限定。例如,第1镀敷处理工序可以作为通过在导电层52流过电流而在导电层52上析出第1金属层32的所谓电解镀敷处理工序来实施。或者,第1镀敷处理工序也可以是无电解镀敷处理工序。另外,在第1镀敷处理工序是无电解镀敷处理工序的情况下,也可以在导电层52上设置有适当的催化剂层。或者,也可以构成为导电层52作为催化剂层发挥功能。在实施电解镀敷处理工序的情况下,也可以在导电层52上设置有催化剂层。
所使用的第1镀敷液的成分根据第1金属层32所要求的特性而适当确定。例如,作为第1镀敷液,能够使用包含镍化合物的溶液与包含铁化合物的溶液的混合溶液。例如,能够使用包含氨基磺酸镍、溴化镍的溶液与包含氨基磺酸亚铁的溶液的混合溶液。在镀敷液中也可以包含各种添加剂。作为添加剂,能够使用硼酸等pH缓冲剂、糖精钠等一次光亮剂(光沢剤)、丁炔二醇、丙炔醇、香豆素、甲醛、硫脲等二次光亮剂、抗氧化剂等。
接着,实施将设置有与第1开口部30c连通的第2开口部30d的第2金属层37形成于第1金属层32上的第2成膜工序。此时,首先,在基材51上和第1金属层32上隔开规定的间隙56形成第2抗蚀剂图案55。图9B是示出形成于基材51上的第2抗蚀剂图案55的剖视图。如图9B所示,以第1金属层32的第1开口部30c被第2抗蚀剂图案55覆盖、并且第2抗蚀剂图案55的间隙56位于第1金属层32上的方式实施抗蚀剂形成工序。
下面,对抗蚀剂形成工序的一例进行说明。首先,通过在基材51上和第1金属层32上粘贴干膜,形成负型的抗蚀剂膜。作为干膜的例子,例如能够举出日立化成制的RY3310等包含丙烯酸类光固化性树脂的干膜。此外,也可以将第2抗蚀剂图案55用的材料涂布在基材51上,然后根据需要实施烧结,由此形成抗蚀剂膜。接着,准备不使光透过抗蚀剂膜中的应该成为间隙56的区域的曝光掩模,将曝光掩模配置于抗蚀剂膜上。然后,通过真空紧密贴合使曝光掩模与抗蚀剂膜充分紧密贴合。另外,作为抗蚀剂膜,也可以使用正型的抗蚀剂膜。该情况下,作为曝光掩模,使用使光透过抗蚀剂膜中的希望去除的区域的曝光掩模。
然后,通过曝光掩模将抗蚀剂膜曝光。进而,为了在被曝光的抗蚀剂膜形成像,对抗蚀剂膜进行显影。另外,为了相对于基材51和第1金属层32更加牢固地紧密贴合第2抗蚀剂图案55,可以在显影工序后实施对第2抗蚀剂图案55进行加热的热处理工序。
接着,将第2金属层37形成于第1金属层32上。此时,将第2金属层37形成在第1金属层32上,该第2金属层37设置有与第1开口部30c连通的第2开口部30d。具体而言,对第2抗蚀剂图案55的间隙56供给第2镀敷液,在第1金属层32上析出第2金属层37。例如,将形成有第1金属层32的基材51浸入到填充有第2镀敷液的镀敷槽中。由此,如图9C所示,能够在第1金属层32上得到第2金属层37。另外,第2金属层37的厚度可以被设定为有效区域22处的蒸镀掩模20的镀敷层31的厚度T0(参照图6)为2.0μm以上且50μm以下。
只要能够在第1金属层32上析出第2金属层37即可,第2镀敷处理工序的具体方法没有特别限定。例如,第2镀敷处理工序可以作为通过在第1金属层32流过电流而在第1金属层32上析出第2金属层37的所谓电解镀敷处理工序来实施。或者,第2镀敷处理工序也可以是无电解镀敷处理工序。另外,在第2镀敷处理工序是无电解镀敷处理工序的情况下,也可以在第1金属层32上设置有适当的催化剂层。在实施电解镀敷处理工序的情况下,也可以在第1金属层32上设置有催化剂层。
作为第2镀敷液,可以使用与上述第1镀敷液相同的镀敷液。或者,也可以使用与第1镀敷液不同的镀敷液作为第2镀敷液。在第1镀敷液的组成和第2镀敷液的组成相同的情况下,构成第1金属层32的金属的组成和构成第2金属层37的金属的组成也相同。
另外,在图9C中,示出持续进行第2镀敷处理工序直到第2抗蚀剂图案55的上表面和第2金属层37的上表面一致为止的例子,但是不限于此。也可以在第2金属层37的上表面位于比第2抗蚀剂图案55的上表面更靠下方的状态下停止第2镀敷处理工序。
然后,实施去除第2抗蚀剂图案55的去除工序。通过将图案基板50、第1金属层32、第2金属层37和第2抗蚀剂图案55的层叠体浸渍在例如碱性的剥离液中,进行去除工序。由此,如图9D所示,能够从图案基板50、第1金属层32和第2金属层37剥离第2抗蚀剂图案55。这样,得到与基材51接合的掩模30。此外,此时,能够在第1金属层32上得到以规定的图案设置有第2开口部30d的第2金属层37。进而,第1开口部30c和第2开口部30d相互连通,由此形成贯通掩模30的第1贯通孔35。这样,通过在导电层52上析出镀敷层31,形成多个第1贯通孔35。
此外,准备与基材51接合的蒸镀掩模20,与此并行地,准备形成有第2贯通孔45的支承体40。此时,首先,在金属板64的第1面64a上和第2面64b上形成包含感光性抗蚀剂材料的抗蚀剂膜。接着,对抗蚀剂膜进行曝光和显影。由此,如图10A所示,能够在金属板64的第1面64a上形成第1抗蚀剂图案65a,在金属板64的第2面64b上形成第2抗蚀剂图案65b。
接着,如图10B所示,实施第1面蚀刻工序,在第1面蚀刻工序中,使用第1蚀刻液对金属板64的第1面64a中的未由第1抗蚀剂图案65a覆盖的区域进行蚀刻。由此,在金属板64的第1面64a形成有多个第1凹部401。作为第1蚀刻液,例如使用包含氯化铁溶液和盐酸的蚀刻液。
接着,如图10C所示,实施第2面蚀刻工序,在第2面蚀刻工序中,对金属板64的第2面64b中的未由第2抗蚀剂图案65b覆盖的区域进行蚀刻,在第2面64b形成第2凹部402。第2面蚀刻工序被实施到第1凹部401和第2凹部402相互连通由此形成第2贯通孔45为止。作为第2蚀刻液,与上述第1蚀刻液同样,例如使用包含氯化铁溶液和盐酸的蚀刻液。另外,在第2面蚀刻工序时,如图10C所示,可以通过针对第2蚀刻液具有耐性的树脂69包覆第1凹部401。
然后,如图10D所示,从金属板64去除树脂69。例如通过使用碱性剥离液,能够去除树脂69。在使用碱性剥离液的情况下,如图10D所示,还与树脂69同时去除抗蚀剂图案65a、65b。另外,可以在去除了树脂69后,使用与用于剥离树脂69的剥离液不同的剥离液,与树脂69分开地去除抗蚀剂图案65a、65b。由此,能够得到形成有第2贯通孔45的支承体40。
这种支承体40的厚度T1(参照图4)能够设为0.20mm以上且2.0mm以下。支承体40的厚度T1为0.20mm以上,由此,能够提高蒸镀掩模20的刚性。由此,能够抑制在掩模30中产生褶皱、变形。此外,支承体40的厚度T1为2.0mm以下,由此,如后所述,在从与支承体40接合的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。
此外,优选支承体40包含剪切模量为50GPa以上且65GPa以下的材料。支承体40的材料的剪切模量为50GPa以上,由此,能够有效地提高蒸镀掩模20的刚性。由此,能够抑制在掩模30中产生褶皱、变形。此外,支承体40的材料的剪切模量为65GPa以下,由此,在从与支承体40接合的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。作为构成这种支承体40的材料,例如,能够使用包含34质量%以上且38质量%以下的镍的因瓦合金材料、除了镍以外还包含钴的超因瓦合金材料等铁合金。
接着,实施使掩模30和支承体40接合的接合工序。在该接合工序中,以在俯视时支承体40的第2贯通孔45与掩模30的第1贯通孔35重叠的方式使支承体40和掩模30接合。此时,首先,如图11A所示,掩模30被配置于支承体40上。接着,从基材51侧隔着基材51对掩模30照射激光La,利用通过照射激光La而产生的热使第2金属层37的一部分和支承体40的一部分熔解,通过焊接使掩模30和支承体40相互接合。作为激光La,例如,能够使用由YAG激光装置生成的YAG激光。作为YAG激光装置,例如,能够使用具有在YAG(钇铝石榴石)中添加Nd(钕)而得的晶体作为振荡用介质的激光装置。
由此,如图11B所示,得到如下的第1中间部件70a:形成有使掩模30和支承体40接合的第1接合部19a,具有与基材51接合的掩模30和与掩模30接合的支承体40。另外,不限于此,掩模30和支承体40例如可以通过粘接剂等其他固定手段而相互接合,或者,掩模30和支承体40可以通过镀敷处理而相互接合。
接着,实施从第1中间部件70a的掩模30剥离基材51的剥离工序。由此,如图11C所示,能够得到蒸镀掩模20,该蒸镀掩模20具有:掩模30,其具有形成有多个第1贯通孔35的镀敷层31;以及支承体40,其与掩模30接合,形成有在俯视时与多个第1贯通孔35重叠的第2贯通孔45。此时,如上所述,支承体40的厚度T1可以成为2.0mm以下。由此,在从第1中间部件70a的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。即,在从掩模30剥离基材51时,一边使支承体40弹性变形,一边剥离基材51,以使得不会在掩模30中产生褶皱、塑性变形。另一方面,在支承体40的厚度T1过大的情况下,支承体40的刚性过大,由此,可能很难使支承体40弹性变形。与此相对,通过设支承体40的厚度T1为2.0mm以下,能够抑制支承体40的刚性过大,能够使支承体40弹性变形。因此,在从第1中间部件70a的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。
接着,对制造蒸镀掩模装置10的方法进行说明。
首先,例如通过图8A~图11C所示的方法制作蒸镀掩模20。
接着,将蒸镀掩模20与框架15接合。该情况下,以在俯视时框架15的开口15a与支承体40的第2贯通孔45重叠的方式使框架15和支承体40接合。此时,如图12A所示,以支承体40和框架15接触的方式,将蒸镀掩模20配置于框架15上。接着,如图12B所示,对支承体40照射激光La,利用通过照射激光La而产生的热使支承体40的一部分和框架15的一部分熔解,通过焊接使支承体40和框架15相互接合。此时,为了抑制在蒸镀掩模20中产生挠曲并且进行掩模30的有效区域22的位置调整,在沿其面方向拉伸蒸镀掩模20的状态下,使支承体40和框架15相互接合。
由此,如图12C所示,得到如下的蒸镀掩模装置10:形成有使支承体40和框架15接合的第2接合部19b,具有蒸镀掩模20和框架15,该框架15与蒸镀掩模20的支承体40接合且设置有在俯视时与第2贯通孔45重叠的开口15a。另外,不限于此,支承体40和框架15例如可以通过粘接剂等其他固定手段而相互接合。
接着,主要参照图13A~图14对蒸镀材料的蒸镀方法进行说明,该蒸镀方法使用通过上述工序得到的蒸镀掩模装置10将蒸镀材料98蒸镀于有机EL基板92。
首先,如图13A所示,准备通过上述工序得到的蒸镀掩模装置10。此时,准备收纳有蒸镀材料98的坩埚94和加热器96,准备蒸镀装置90。
此外,准备有机EL基板92。
接着,如图13B所示,将有机EL基板92设置于蒸镀掩模装置10的掩模30上。此时,例如直接观察有机EL基板92的未图示的对准标记和蒸镀掩模20的未图示的对准标记,一边以该对准标记彼此重叠的方式进行有机EL基板92的定位,一边将有机EL基板92设置于蒸镀掩模装置10。
接着,使蒸镀材料98蒸镀于设置在蒸镀掩模装置10的掩模30上的有机EL基板92。此时,例如,如图14所示,在有机EL基板92的与蒸镀掩模装置10相反的一侧的面配置有磁铁93。通过这样设置磁铁93,能够通过磁力向磁铁93侧吸引蒸镀掩模装置10,使掩模30与有机EL基板92紧密贴合。接着,以蒸镀装置90的内部成为高真空状态的方式,通过未图示的排气单元对蒸镀装置90的内部进行排气。接着,加热器96对坩埚94进行加热,使蒸镀材料98蒸发。然后,从坩埚94蒸发而到达蒸镀掩模装置10的蒸镀材料98,穿过支承体40的第2贯通孔45和掩模30的第1贯通孔35而附着于有机EL基板92(参照图1)。
这样,蒸镀材料98以与掩模30的第1贯通孔35的位置对应的期望图案蒸镀于有机EL基板92。
根据本实施方式,蒸镀掩模20具有:掩模30,其具有形成有第1贯通孔35的镀敷层31;以及支承体40,其与掩模30接合,形成有在俯视时与第1贯通孔35重叠的第2贯通孔45,支承体40的厚度为0.20mm以上且2.0mm以下。这样,支承体40的厚度T1为0.20mm以上,由此,能够提高蒸镀掩模20的刚性。由此,能够抑制在掩模30中产生褶皱、变形。此外,支承体40的厚度T1为2.0mm以下,由此,在从与支承体40接合的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。
此外,根据本实施方式,支承体40包含剪切模量为50GPa以上且65GPa以下的材料。这样,支承体40的材料的剪切模量为50GPa以上,由此,能够有效地提高蒸镀掩模20的刚性。由此,能够抑制在掩模30中产生褶皱、变形。此外,支承体40的材料的剪切模量为65GPa以下,由此,在从与支承体40接合的掩模30剥离基材51时,能够抑制无法剥离基材51的不良情况。
另外,能够对上述实施方式施加各种变更。下面,根据需要,参照附图对变形例进行说明。在以下的说明和以下的说明所使用的附图中,针对能够与上述实施方式同样构成的部分,使用与对上述实施方式中的对应部分使用的标号相同的标号,省略重复的说明。此外,在可知在变形例中也得到在上述实施方式中得到的作用效果的情况下,有时也省略其说明。
在上述本实施方式中,说明了蒸镀掩模20使用具有多个有效区域22的单一的掩模30的例子。但是不限于此,如图15所示,也可以使用对框架15分配多个掩模30的蒸镀掩模20。另外,在图15中,为了使附图明确,省略支承体40的第2贯通孔45的图示。
在上述本实施方式中,说明了掩模30的镀敷层31由2层构造形成的例子,该镀敷层31具有第1金属层32和设置于第1金属层32上的第2金属层37。但是不限于此,也可以不在第1金属层32上形成第2金属层37,镀敷层31由1层构造形成。
此外,在上述本实施方式中,说明了支承体40由单一的部件构成的例子。但是不限于此,如图16所示,支承体40也可以具有相互接合的多个层。在本变形例中,支承体40也可以具有与掩模30接合的第1层40a和与第1层40a接合的第2层40b。该情况下,支承体40的第2贯通孔45可以贯通第1层40a和第2层40b。即,可以在支承体40的第1层40a以规定的图案设置有第1开口部40c,可以在第2层40b设置有与第1开口部40c连通的第2开口部40d。而且,第1开口部40c和第2开口部40d相互连通,由此,也可以划定贯通支承体40的第1层40a和第2层40b的第2贯通孔45。
这样,支承体40具有第1层40a和第2层40b,由此,能够容易地得到具有期望的厚度T1的支承体40。即,在形成支承体40的第2贯通孔45时,如上所述,通过包含曝光工序和显影工序的光刻法对金属板进行构图。此时,在金属板的厚度较厚的情况下,可能很难将金属板构图成期望的图案。对此,支承体40具有第1层40a和第2层40b,由此,在第1层40a和第2层40b被接合前,能够分别形成第1层40a的第1开口部40c和第2层40b的第2开口部40d。然后,通过使形成有第1开口部40c的第1层40a和形成有第2开口部40d的第2层40b相互接合,能够容易地得到形成有第2贯通孔45且具有足够的厚度T1的支承体40。
此外,这些第1层40a和第2层40b可以通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。该情况下,如上述第2接合部19b(参照图3和图4)那样,未图示的接合部可以沿与支承体40的外缘40e延伸的方向平行的方向排列。此外,该情况下,优选从侧方(即图16所示的左右方向)通过金属48覆盖第1层40a与第2层40b的接合面47a。该情况下,例如可以通过焊接,以从侧方覆盖接合面47a的方式进行堆焊,由此形成金属48,也可以通过镀敷处理,以从侧方覆盖接合面47a的方式析出金属,由此形成金属48。在利用蒸镀掩模装置10使蒸镀材料98蒸镀于有机EL基板92的情况下,有时反复使用蒸镀掩模装置10的蒸镀掩模20。该情况下,每当使用蒸镀掩模20时,清洗蒸镀掩模20,去除附着于蒸镀掩模20的蒸镀材料98。另一方面,在第1层40a与第2层40b的接合面47a露出的情况下,在清洗蒸镀掩模20时,用于清洗蒸镀材料98的清洗液可能进入第1层40a与第2层40b之间的间隙。在使用清洗液进入第1层40a与第2层40b之间的间隙的蒸镀掩模20使蒸镀材料98蒸镀于有机EL基板92的情况下,进入第1层40a与第2层40b之间的间隙的清洗液可能附着于有机EL基板92。该情况下,在有机EL基板92中,可能产生无法得到期望的对比度等各种不良情况。
对此,在本变形例中,从侧方通过金属48覆盖第1层40a与第2层40b的接合面47a。由此,能够抑制清洗液进入第1层40a与第2层40b之间的间隙的不良情况。
在制作这种支承体40的情况下,首先,准备与掩模30接合的第1层40a和与第1层40a接合的第2层40b。该情况下,首先,准备金属板,通过包含曝光工序和显影工序的光刻法对金属板进行构图。由此,如图17A所示,在第1层40a形成有第1开口部40c,在第2层40b形成有第2开口部40d。
接着,如图17B所示,使第1层40a和第2层40b相互接合。此时,第1层40a和第2层40b通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。例如,在第1层40a和第2层40b通过焊接而相互接合的情况下,使第1层40a和第2层40b重合,对第1层40a或第2层40b照射上述激光La,利用通过照射激光La而产生的热使第1层40a的一部分和第2层40b的一部分熔解,通过焊接使第1层40a和第2层40b相互接合。
接着,如图17C所示,通过金属48覆盖第1层40a与第2层40b的接合面47a。该情况下,例如可以通过焊接,以从侧方(即图17C所示的左右方向)覆盖接合面47a的方式堆焊金属48,也可以通过镀敷处理,以从侧方覆盖接合面47a的方式析出金属,来形成金属48。这样,得到支承体40。
此外,在本变形例中,如图18A所示,可以通过金属48从侧方(即图18A所示的左右方向)完全覆盖各层40a、40b,也可以通过金属48覆盖第2层40b的下表面。
此外,在本变形例中,支承体40也可以具有3个以上的层。例如,如图18B所示,支承体40也可以还具有与第2层40b接合的第3层40f。第2层40b和第3层40f可以通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。该情况下,支承体40的第2贯通孔45可以贯通各层40a、40b、40f。即,可以在支承体40的第3层40f设置有与第2层40b的第2开口部40d连通的第3开口部40g。然后,第1开口部40c、第2开口部40d和第3开口部40g相互连通,由此可以划定贯通支承体40的第1层40a、第2层40b和第3层40f的第2贯通孔45。此外,该情况下,也优选从侧方(即图18B所示的左右方向)通过金属48覆盖第1层40a与第2层40b的接合面47a。进而,优选从侧方(即图18B所示的左右方向)通过金属48覆盖第2层40b与第3层40f的接合面47b。该情况下,例如可以通过焊接,以从侧方覆盖接合面47a和接合面47b的方式进行堆焊,由此形成金属48,也可以通过镀敷处理,以从侧方覆盖接合面47a和接合面47b的方式析出金属,由此形成金属48。
在制作图18B所示的支承体40的情况下,还准备与第2层40b接合的第3层40f。该情况下,与第1层40a和第2层40b同样,准备金属板,通过包含曝光工序和显影工序的光刻法对金属板进行构图。由此,如图18C所示,在第3层40f形成有第3开口部40g。
接着,如图18D所示,使与第1层40a接合的第2层40b和第3层40f相互接合。此时,第2层40b和第3层40f通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。例如,在第2层40b和第3层40f通过焊接而相互接合的情况下,使第2层40b和第3层40f重合,对第3层40f照射上述激光La,利用通过照射激光La而产生的热使第3层40f的一部分和第2层40b的一部分熔解,通过焊接使第2层40b和第3层40f相互接合。
接着,如图18E所示,通过金属48覆盖第1层40a与第2层40b的接合面47a。此外,通过金属48覆盖第2层40b与第3层40f的接合面47b。该情况下,例如可以通过焊接,以从侧方(即图18E所示的左右方向)覆盖接合面47a、47b的方式堆焊金属48,也可以通过镀敷处理,以从侧方覆盖接合面47a、47b的方式析出金属,来形成金属48。这样,得到支承体40。
此外,在本变形例中,如图18F所示,可以通过金属48从侧方(即图18C所示的左右方向)完全覆盖各层40a、40b、40f,也可以通过金属48覆盖第3层40f的下表面。
此外,在上述本实施方式中,说明了支承体40的第2贯通孔45在俯视时具有比掩模30的有效区域22大的尺寸的例子。但是不限于此,第2贯通孔45也可以在俯视时具有比有效区域22小的尺寸。此外,多个有效区域22中的一部分有效区域22也可以被支承区域46覆盖。
此外,在上述本实施方式中,关于镀敷层31,说明了在导电层52上析出镀敷层31的例子。但是不限于此,也可以在基材51上直接析出镀敷层31。该情况下,首先,准备由具有导电性的材料例如不锈钢或黄铜钢构成的基材51。接着,如图19A所示,在具有导电性的基材51上形成具有规定的图案的第1抗蚀剂图案53。接着,如图19B所示,在形成有第1抗蚀剂图案53的基材51上供给第1镀敷液,在基材51上析出镀敷层31。然后,如图19C所示,通过去除第1抗蚀剂图案53,能够在基材51上析出镀敷层31。另外,没有进行图示,但是,镀敷层31也可以具有设置于第1金属层32上的第2金属层37,由2层构造形成。
另外,以上说明了针对上述实施方式的若干个变形例,但是,当然能够适当组合多个变形例进行应用。
Claims (10)
1.一种蒸镀掩模的制造方法,具有以下工序:
准备掩模的工序,该掩模与基材接合,并具有形成有第1贯通孔的镀敷层;
准备支承体的工序,该支承体形成有第2贯通孔;
以在俯视时所述支承体的所述第2贯通孔与所述掩模的所述第1贯通孔重叠的方式接合所述支承体和所述掩模的工序;以及
从所述掩模剥离所述基材的工序,
所述支承体的厚度为0.20mm以上且2.0mm以下,
准备所述支承体的工序具有准备第1层和第2层的工序、使所述第1层和所述第2层相互接合的工序、以及在使所述第1层和所述第2层相互接合的工序后通过金属从侧方覆盖所述第1层与所述第2层的接合面的工序。
2.根据权利要求1所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
在所述基材形成有导电层,
在所述导电层上析出所述镀敷层,由此形成所述第1贯通孔。
3.根据权利要求1所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
在使所述第1层和所述第2层相互接合的工序中,所述第1层和所述第2层通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。
4.根据权利要求1所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
在通过所述金属从侧方覆盖所述第1层与所述第2层的接合面的工序中,通过镀敷处理形成所述金属。
5.根据权利要求1所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
准备所述支承体的工序还具有准备第3层的工序、以及使所述第2层和所述第3层相互接合的工序。
6.根据权利要求5所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
在使所述第2层和所述第3层相互接合的工序中,所述第2层和所述第3层通过粘接剂、焊料或焊接而相互接合。
7.根据权利要求5所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
在准备所述支承体的工序中,在使所述第2层和所述第3层相互接合的工序后,还具有通过金属从侧方覆盖所述第2层与所述第3层的接合面的工序。
8.根据权利要求7所述的蒸镀掩模的制造方法,其中,
在通过所述金属从侧方覆盖所述第2层与所述第3层的接合面的工序中,通过镀敷处理形成所述金属。
9.一种蒸镀掩模装置的制造方法,具有以下工序:
准备蒸镀掩模的工序,该蒸镀掩模是通过权利要求1~8中的任意一项所述的蒸镀掩模的制造方法制造出的;以及
在所述蒸镀掩模的所述支承体安装框架的工序。
10.一种蒸镀方法,该蒸镀方法是使蒸镀材料蒸镀于基板的蒸镀材料的蒸镀方法,所述蒸镀方法具有以下工序:
准备蒸镀掩模装置的工序,该蒸镀掩模装置是通过权利要求9所述的蒸镀掩模装置的制造方法制造出的;
准备所述基板的工序;
将所述基板设置在所述蒸镀掩模装置的所述掩模上的工序;以及
使所述蒸镀材料蒸镀于设置在所述掩模上的所述基板的工序。
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