JP2009129728A

JP2009129728A - メタルマスク用保持具およびメタルマスクの検査方法ならびに搬送方法

Info

Publication number: JP2009129728A
Application number: JP2007304089A
Authority: JP
Inventors: Takehiro Nishi; 剛広西
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2007-11-26
Filing date: 2007-11-26
Publication date: 2009-06-11
Anticipated expiration: 2027-11-26
Also published as: JP5310982B2

Abstract

【課題】メタルマスクの製作工程において、特に微細なスリット状のパターンが整列して加工された場合に検査を精確に実施するための手段として、また、搬送時の変形トラブルを防ぐための手段として、最適な保持具を提供する。
【解決手段】メタルマスクを枠体に保持するための保持具であって、１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、有機ＥＬ等の平面型ディスプレイ装置の製造に使用されるメタルマスクを製作する工程における、特に検査と搬送に適した保持具に関する。

近年、平面型ディスプレイ装置が多く使われるようになってきたが、中でも超薄型、低消費電力、高速応答性を含む高画質等を目的とした有機ＥＬディスプレイが期待されている。有機ＥＬディスプレイ用のパネルの製造には各種の方法が提案されているが、中でも基板表面に有機材料をパターン蒸着する方式が以前から行われている。（例えば特許文献１参照）
特開２０００−１１３９７９号公報パターン蒸着は、選択的に膜形成したい部分のみが窓開け加工され、膜形成不要な部分をマスキングする形に加工されたメタルマスクを予め準備し、該メタルマスクを基板と密着固定または近接させて、窓開け加工された面を真空中の蒸発源に対面させて設置した状態で真空蒸着を行うことにより実施される。

上記工程で使用されるメタルマスクを製作する場合、有機ＥＬディスプレイ用のパネルの製造に使用されるメタルマスクは特に微細なパターンを必要とするものが多く、通常は金属板をフォトエッチング法で加工する。加工後のメタルマスクの強度は非常に弱く、僅かな外圧でも曲がった状態となる。検査方法としては、目視による外観検査と測長機を用いた寸法検査が行われるが、いずれの場合もメタルマスクの外周方向に適当な力を加え、引っ張った状態を実現して検査する必要がある。従来は人手でメタルマスクを引っ張って検査したが、微細なスリット状のパターンの場合は、力が不足するとスリット状の金属帯が捩れたり、スリットの目開きが生じ、力が過剰であると変形が生じるなど、再現性の良い安定状態を保持することは難しかった。

また、加工後にメタルマスクを搬送するにあたっても、上記検査の場合と同様に僅かな外圧により変形され易い。

本発明は、上記の問題点に鑑みて成されたものであり、その課題とするところは、上記メタルマスクの製作工程において、特に微細なスリット状のパターンが整列して加工された場合に検査を精確に実施することであり、また、搬送時の変形トラブルを防ぐことであって、そのための手段として、最適な保持具を提供することである。

請求項１に記載の発明は、メタルマスクを保持するための保持具であって、枠体と、該枠体の互いに対向する辺の１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有することを特徴とするメタルマスク用保持具である。

請求項２に記載の発明は、請求項１記載の保持具において、メタルマスク面と平行な外周方向に与える張力が異なる２方向となるように、前記枠体の他の一対の互いに対向する辺の１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有することを特徴とするメタルマスク用保持具である。

請求項３に記載の発明は、メタルマスクを請求項１または２記載の保持具に装着した状態で検査することを特徴とする、メタルマスクの検査方法である。

請求項４に記載の発明は、メタルマスクを請求項１または２記載の保持具に装着した状態で搬送することを特徴とする、メタルマスクの搬送方法である。

本発明のメタルマスク用保持具によれば、メタルマスクを適正かつ均一な張力で平板状に保持するため、特に微細なスリット状のパターンが整列して加工されたメタルマスクに対して、検査を精確に実施することができる。すなわち、外観検査における捩れ、目開き、変形を防ぎ、測長精度も向上する。また、搬送時の変形トラブルを防ぐことができる。検査・搬送のいずれの工程においても、対象物を強固な枠体に均一な張力で固定するため、対象物全体を強固な平板であるかのごとく取り扱うことができ、すなわち、検査装置や搬送装置に特別な配慮を必要とせず、人手で行う場合も格別の配慮無しに検査や搬送を実施することが可能となる。さらに、上記の結果として、メタルマスクの品質向上に寄与し、有機ＥＬ等の平面型ディスプレイ装置の製造歩留まりを高めることができる。

初めに、メタルマスクの製造工程に従って簡単に説明する。パネルのサイズにもよるが、複数パネル分を多面付けしたメタルマスクのシートを製作する。金属板の材料としては、インバー材などの板厚３０〜１００μｍ程度のものが使われる。感光性の耐酸レジストを用いた塗布、露光、現像を主要な工程とするフォトリソグラフィー工程によりレジストのパターニングを行った後、塩化第二鉄液をエッチング液として窓開き部分の金属エッチング、およびアルカリ溶液を剥膜液としてレジストの剥膜を行う。微細なパターンの例としては、厚さ５０μｍ、スリット状のパターンで線幅４０μｍ、線間隔１８０μｍでスリット長７０ｍｍ、スリット列幅１００ｍｍ、を１単位として、１２面付けした多面付けメタルマスクが作られる。必要に応じて全体を分割断裁したものを検査工程に運ぶが、ここで、本発明になるメタルマスク用保持具を使用する。以下、図面に従って説明する。

図１はメタルマスクを取り付けた保持具の実施形態の概要を示す平面説明図である。メタルマスク１はメタルマスクパターン加工部３を一つ以上有し、周辺部にて枠体２と結合する。枠体２は枠体の一辺２１，２２，２３，２４から成る。メタルマスクと枠体との結合個所は対向する２辺の一対を少なくとも含むが、図１では二対、４辺の結合個所を示している。結合個所を何対、何処にするかは、メタルマスクパターン加工部を初めとしてメタルマスク全体設計に依存するが、スリットパターンの集合体の場合はスリット方向に張力を与える結合個所を優先する。枠体２はメタルマスク１に較べて充分に強固な材質と形態を有することが必要であるが、取り扱いの容易さも考慮して、できるだけ軽量化することも望ましい。アルミニウム材料も使用に適している。

図２はメタルマスクを取り付けた保持具の実施形態の概要を示す断面説明図（図１のＸ−Ｘ'断面説明図）である。結合部の構成の一方は、枠体の一辺２１に連なったＬ字状固定具５１を介して挟持手段６１が接続し、その先端部がメタルマスク１の一辺を挟み込む。また、結合部の構成の他方は、メタルマスクの対向する１辺を他の挟持手段６２が挟み込み、該挟持手段の支点相当部８２は、枠体の対向側の一辺２２に連なるＬ字状固定具５２に張着手段７２を介して接続する。

なお、Ｌ字状固定具５１，５２は枠体と挟持手段または張着手段とを結合するための一手段であって、他の結合方法も可能である。

張着手段７２はメタルマスク１の固定に際して、一定の張力を与え、しかもメタルマスクの辺の各部分で均一になるように工夫する。張着手段７２には、いわゆるスプリングやバネ等を使い、メタルマスクの辺全体に均一な張力を与えるために幅を広く取ったり、図示してないが、張着手段７２を複数に分けて配置したり、または、張着手段７２からの力の伝達が均一になるよう、接続する挟持手段の支点相当部８２やＬ字状固定具５２の剛性を大きくする。メタルマスクの辺に与える張力の大きさとしては、０．５〜０．６Ｎ／ｍｍ程度が適当である。

張着手段としてのスプリングやバネ等は各種可能であり、ゴムの弾性を利用することも可能性がある。枠体２２に連なるＬ字状固定具５２と挟持手段６２との間で引っ張り状態で接続する張着手段７２にあって、各接続個所の機構が特に重要である。スプリングやバネ等の本体には、一般的に入手できる両端フック付き引張コイルバネも使用可能であるが、フックの取り付け方を、取り付け先としてのＬ字状固定具や挟持手段の具体的性状に合わせて決める。また、保持具全体はできるだけ平面的な板として使用するものであるから、メタルマスク平面と平行にできるだけ平らな構造が最適である。

挟持手段６１，６２，６３，６４は、メタルマスク１を均一な力で確実に挟み込む機構を有し、バネ材を利用することもできるが、両側から板材で挟み込むだけの単純な構成でも可能である。但し、張力が働く部分でもあるので、メタルマスクがずれたり、抜けて外れたりすることの無い挟み込み機構が必要である。

本発明の実施形態は、上記の説明で述べたとおり、メタルマスクを保持するための保持具であって、枠体と、該枠体の互いに対向する辺の１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有することを特徴とするメタルマスク用保持具であり、張力を与える方向を１方向としたものである。メタルマスクがピンと張った状態で固定されるには、メタルマスクパターン加工部がスリットパターンの集合体の場合はスリット方向に張力を与えるとともに、前記張力の伝達が均一になるように接続部分の機構を考慮する。

また、本発明の他の実施形態は、前記の実施形態に加えて、メタルマスク面と平行な外周方向に与える張力が異なる２方向となるように、前記枠体の他の一対の互いに対向する辺の１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有することを特徴とするメタルマスク用保持具であり、張力を２方向に与えるものである。前記張力の伝達が均一になるように接続部分の機構を考慮するのは、この場合も同様である。張力を１方向ではなく異なる２方向にする方が、メタルマスク面内の均一な張りを実現しやすいが、保持具の機構がより複雑になり、また、調整個所も増えるため、パターン形状、サイズ、必要とする平面性、等の諸条件により、選択すればよい。

また、本発明の他の実施形態は、前記のようにメタルマスクを１方向または２方向に、メタルマスク面と平行な外周方向に張力を与え、メタルマスクを保持具に装着した状態で、メタルマスクの検査を行うものである。

また、本発明の他の実施形態は、前記のようにメタルマスクを１方向または２方向に、メタルマスク面と平行な外周方向に張力を与え、メタルマスクを保持具に装着した状態で、メタルマスクを搬送するものである。

前者の検査に関して説明すれば、外観検査においては、上記の装着済みメタルマスクを人手または人の腕の機能を代替する補助器具により観察の容易な環境に設置し、ムラや欠
陥を目視検査する。適度な照明と観察のための角度設定や回転等の動きを伴う観察方法の詳細は、従来の強固な対象物を扱う方法がそのまま適用できる。また、測長検査においても、強固な枠体が外形を規定し、被測長部は平坦に張られた状態であるので、従来の方法をそのまま適用できる。

さらに、後者の搬送に関して説明すれば、上記の装着済みメタルマスクは強固な枠体のために、全体が強固な平板であるかのごとく取り扱うことができるので、手搬送でも自動搬送でも、従来の強固な対象物を扱う方法が殆ど同様に適用できる。

また、本発明のメタルマスク用保持具は、枠体２に囲まれた枠体開口部４を有する形態を実施の形態としているが、枠体開口部は物理的に塞がっても、例えば、透過光照明による検査においては透明板で塞がっているのであれば、不都合は無い。反射光照明による検査や搬送においては、一般に透明であることすら必須では無くなる。強度的に問題無ければ、例えば、透明アクリル板を枠体も兼ねた支持板として使用する形態も容易に考えられる。

メタルマスクを取り付けた保持具の実施形態の概要を示す平面説明図である。

メタルマスクを取り付けた保持具の実施形態の概要を示す断面説明図（図１のＸ−Ｘ'断面説明図）である。

符号の説明

１・・・・・・・メタルマスク
２・・・・・・・枠体
３・・・・・・・メタルマスクパターン加工部
４・・・・・・・枠体開口部
２１，２２，２３，２４・・・枠体の一辺
５１，５２，５３，５４・・・Ｌ字状固定具
６１，６２，６３，６４・・・挟持手段
７２，７４・・・・・・・・・張着手段
８１，８２・・・・・・・・・挟持手段の支点相当部

Claims

メタルマスクを保持するための保持具であって、枠体と、該枠体の互いに対向する辺の１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有することを特徴とするメタルマスク用保持具。
請求項１記載の保持具において、メタルマスク面と平行な外周方向に与える張力が異なる２方向となるように、前記枠体の他の一対の互いに対向する辺の１辺にはメタルマスクを挟持する手段を有し、対向する他の１辺にはメタルマスクを挟持する手段とメタルマスク面と平行な外周方向に張力を与えるための張着手段とを有することを特徴とするメタルマスク用保持具。
メタルマスクを請求項１または２記載の保持具に装着した状態で検査することを特徴とする、メタルマスクの検査方法。
メタルマスクを請求項１または２記載の保持具に装着した状態で搬送することを特徴とする、メタルマスクの搬送方法。