JP2014091860A - 蒸着マスクの製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】開口パターンのレーザ加工時間を短縮する。
【解決手段】蒸着形成しようとする複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい複数の貫通孔１を設けた磁性金属部材２と樹脂製のフィルム４とを密接させたマスク用部材を形成した後、前記各貫通孔１内の前記フィルム４部分にレーザ光Ｌを照射し、前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターン３をレーザ加工する蒸着マスクの製造方法であって、前記開口パターン３のレーザ加工は、形成しようとする前記開口パターン３の各辺に沿って該開口パターン３よりも幅の狭いストライプ状のレーザ光Ｌを照射して行うものである。
【選択図】図４

Description

本発明は、薄膜パターンに対応して複数の開口パターンをレーザ加工した樹脂製フィルムを薄板状の磁性金属部材で支持した複合型の蒸着マスクの製造方法に関し、特に開口パターンのレーザ加工時間を短縮し得る蒸着マスクの製造方法に係るものである。

従来の蒸着マスクの製造方法は、複数の貫通開口を有する第１レジストパターンを金属板上に形成し、上記第１レジストパターンの貫通開口を介してエッチング処理を行なって上記金属板に貫通する複数の開口パターンを形成した後、上記第１レジストパターンを除去し、上記複数の開口パターンの各々の周りの所定幅の金属縁部を各々が露出せしめる複数の第２貫通開口を有する第２レジストパターンを上記金属板上に形成し、上記第２レジストパターンの第２貫通開口を介してエッチング処理を行なって上記複数の貫通開口の各々の周りのマスク本体部と該マスク本体部の周囲に位置するマスク本体部の厚さより大なる厚さを有する周縁部とを形成した後、上記第２レジストパターンを除去するものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。

特開２００１−２３７０７２号公報

しかし、このような従来の蒸着マスクの製造方法においては、金属板をエッチング処理して該金属板に貫通する複数の開口パターンを形成しているので、高精細な開口パターンを精度よく形成することができなかった。特に、一辺の長さが数１０ｃｍ以上の大面積の例えば有機ＥＬ表示パネル用の蒸着マスクの場合、エッチングむらの発生によりマスク全面の開口パターンを均一に形成することができなかった。

そこで、出願人は、薄膜パターンに対応して複数の貫通孔を形成した磁性金属部材に、上記薄膜パターンに対応して貫通する複数の開口パターンを形成した樹脂製フィルムを密接させた構成の複合型の蒸着マスクを提案している。

上記複合型の蒸着マスクは、厚みが１０μｍ〜３０μｍ程度の薄い樹脂製フィルムに開口パターンをレーザ加工して形成するものであり、高精細な開口パターンを精度よく形成することができると共に、上述のような大面積の蒸着マスクもマスク全面に亘って均一に開口パターンを形成することができるという特徴を有している。

この場合、上記開口パターンは、該開口パターンの面積と同じ照射面積を有するように整形されたレーザ光をフィルムに照射して形成されている。しかしながら、上述のような大面積の例えば有機ＥＬ表示パネル用の蒸着マスクの場合、表示パネルの各ピクセルに対応して複数の開口パターンを形成する必要があり、レーザ加工に長時間を有していた。

そこで、本発明は、このような問題点に対処し、開口パターンのレーザ加工時間を短縮し得る蒸着マスクの製造方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明による蒸着マスクの製造方法は、蒸着形成しようとする複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい複数の貫通孔を設けた磁性金属部材と樹脂製のフィルムとを密接させたマスク用部材を形成した後、前記各貫通孔内の前記フィルム部分にレーザ光を照射し、前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターンをレーザ加工する蒸着マスクの製造方法であって、前記開口パターンのレーザ加工は、形成しようとする前記開口パターンの各辺に沿って該開口パターンよりも幅の狭いストライプ状のレーザ光を照射して行うものである。

本発明によれば、複数の開口パターンの同一の辺を同時にレーザ加工することができ、複数の開口パターンを一つずつレーザ加工する場合に比べて開口パターンのレーザ加工時間を短縮することができる。したがって、１辺の長さが数１０ｃｍ以上の大面積の蒸着マスクも短時間に容易に製造することができ、製造コストを低減することができる。

本発明による蒸着マスクの製造方法の実施形態を示すフローチャートである。 本発明の製造方法によって製造される複合型の蒸着マスクを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。 本発明の製造方法におけるマスク用部材を形成する第１ステップを断面で示す工程図である。 本発明の製造方法における開口パターンを形成する第２ステップを説明する平面図である。 上記複合型の蒸着マスクの貫通孔の形状を示す平面図である。 上記貫通孔の隅角部に設けたコーナカバーの効果について説明する平面図である。 上記貫通孔にコーナカバーが無いときの問題点について説明する平面図である。 本発明の製造方法による開口パターンのレーザ加工時間の短縮について説明する平面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による蒸着マスクの製造方法の実施形態を示すフローチャートである。この蒸着マスクの製造方法は、薄膜パターンに対応して複数の開口パターンをレーザ加工した樹脂製フィルムを薄板状の磁性金属部材で支持した複合型の蒸着マスクを製造するもので、マスク用部材を形成する第１ステップＳ１と、フィルムをレーザ加工して開口パターンを形成する第２ステップＳ２と、を含んでいる。

図２は本発明の製造方法によって製造される複合型の蒸着マスクを示す図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＯ−Ｏ線断面矢視図である。
この複合型の蒸着マスクは、基板に形成される複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい複数の貫通孔１を形成した磁性金属部材２と、複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ貫通する複数の開口パターン３を形成した可視光を透過する樹脂製フィルム４とを、開口パターン３が上記貫通孔１内に位置するように互いに密接した構造を有している。貫通孔１及び開口パターン３は、ストライプ状の細長い形状を有するものであってもよいが、ここでは、同図に示すように、リブ５によって分離されて一列に並んだ複数の矩形状の貫通孔１が一定の配列ピッチで複数列配置されており、各貫通孔１内に上記開口パターン３が形成されたものについて説明する。

より詳細には、例えば１辺の長さが１ｍ以上の大面積の有機ＥＬ表示パネル用の蒸着マスクであり、例えば赤（Ｒ）対応のアノード電極に対応した位置に上記貫通孔１及び開口パターン３が形成されたものである。以下、このような複合型の蒸着マスクの製造方法をステップ毎に説明する。

上記第１ステップＳ１は、蒸着形成しようとする複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい複数の貫通孔１を設けた磁性金属部材２と樹脂製のフィルム４とを密接させてマスク用部材を形成する工程である。

詳細には、図３（ａ）に示すように、厚みが約３０μｍ〜約５０μｍのニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等の材料からなる磁性金属シート６の一面６ａに例えばポリイミド又はポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の樹脂液を塗布して乾燥させ、厚みが約１０μｍ〜約３０μｍの可視光を透過する樹脂製のフィルム４を形成する。

次に、図３（ｂ）に示すように、磁性金属シート６の他面６ｂにレジストを例えばスプレー塗布した後、これを乾燥させてレジストフィルムを形成し、次に、フォトマスクを使用してレジストフィルムを露光・現像して複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい複数の貫通開口７を設けたレジストマスク８を形成する。

続いて、図３（ｃ）に示すように、上記レジストマスク８を使用して磁性金属シート６をウェットエッチングし、レジストマスク８の貫通開口７に対応した部分の磁性金属シート６を除去して貫通孔１を形成する。これにより、磁性金属部材２と樹脂製のフィルム４とを密接させたマスク用部材９が形成される。なお、磁性金属シート６をエッチングするためのエッチング液は、使用する磁性金属シート６の材料に応じて適宜選択され、公知の技術を適用することができる。

上記第２ステップＳ２は、各貫通孔１内のフィルム４部分にレーザ光Ｌを照射し、薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターン３をレーザ加工する工程である。ここで使用するレーザは、波長が４００ｎｍ以下の、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザである。

詳細には、図４（ａ）に示すように、開口パターン３のレーザ加工は、形成しようとする開口パターン３の各辺に沿って該開口パターン３の幅よりも幅の狭いストライプ状のレーザ光Ｌをフィルム４に照射して行う。この場合、先ず、一列に並んだ複数の貫通孔１の列の中心軸に対して平行にストライプ状のレーザ光Ｌを同図に矢印で示す方向にステップ移動しながら、開口パターン３の上記中心軸に平行な対辺に対応する部分をレーザ加工してスリット１０を形成する。

次いで、マスク用部材９を９０度回転して、図４（ｂ）に示すように、リブ５の幅よりも幅広のストライプ状のレーザ光Ｌをリブ５に沿って同図に矢印で示す方向にステップ移動しながらリブ５上に照射し、該リブ５の両側にはみ出したレーザ光Ｌの漏れ光によりフィルム４をレーザ加工する。これにより、開口パターン３に対応した部分のフィルム４が切り落とされて除去され、フィルム４に開口パターン３が形成される。

この場合、図５に拡大平面図で示すように、上記貫通孔１の四つの隅角部に、該貫通孔１の内側に向けて、上記リブ５の両側にはみ出したレーザ光Ｌのはみ出し量ｄよりも大きいはみ出し量のコーナカバー１１を設けておけば、図６（ａ）に示すようにレーザ光Ｌをリブ５上に照射しても、リブ５の両側にはみ出したレーザ光Ｌは、貫通孔１の隅角部においてはコーナカバー１１によって遮られてコーナカバー１１の下側のフィルム４を加工しない。また、図５に示すように、リブ５の長軸に沿った方向におけるコーナカバー１１の先端位置１１ａがリブ５に交差するレーザ光Ｌの照射位置１２内にあるときには、図６（ｂ）に示すように、開口パターン３の各辺に相当するフィルム４の部分がレーザ加工されて開口パターン３が形成される。

なお、上記コーナカバー１１がないときには、図７（ａ）に示すように、リブ５上に照射されリブ５の両側にはみ出したレーザ光Ｌによりフィルム４がレーザ加工され、同図（ｂ）に示すように貫通孔１の隅角部のフィルム４も除去されて切除部１３が形成される。

ここで、本発明による蒸着マスクの製造方法において、開口パターン３のレーザ加工時間が短縮できることを、図８を参照して説明する。ここでは、説明を簡単にするために、例えば正方形の貫通孔１を５×５のマトリクス状に有するマスク用部材９に開口パターン３を形成する場合について述べる。また、使用するレーザ光Ｌは、短軸方向の幅が開口パターン３の幅の１／５であるストライプ状を成したものであるとする。

本発明によれば、開口パターン３の面積と同じ照射面積を有するレーザ光Ｌを照射して１つの開口パターン３を形成するのに要する同じ時間内に、５つの開口パターン３の１辺分を同時に加工することができる。

したがって、本発明によれば、開口パターン３の図８に示す縦方向に平行な辺の加工回数は１０回となり、横方向に平行な辺の加工回数は、リブ５上に照射されるレーザ光Ｌにより加工されるため６回となる。それ故、全ての開口パターン３を形成するためには、１６回のレーザ加工を行うことになる。

一方、開口パターン３の面積と同じ照射面積を有するレーザ光Ｌにより開口パターン３を一つずつレーザ加工する場合には、全ての開口パターン３を形成するのに２５回のレーザ加工を行う必要がある。このように、照射光の幅を絞ったストライプ状のレーザ光Ｌにより開口パターン３の各辺をレーザ加工する本発明によれば、開口パターン３を一つずつ加工するやり方に比べてレーザ加工時間が短縮される。

実際には、開口パターン３の開口幅は約１００μｍであり、ストライプ状のレーザ光Ｌの線幅は約１０μｍである。したがって、約１０個分の開口パターン３の１辺が同時に加工される。この場合、大面積の基板用の蒸着マスクの製造においては、ストライプ状のレーザ光Ｌを、形成しようとする開口パターン３の各辺に沿ってステップ移動しながらレーザ加工することになる。

なお、以上の説明においては、開口パターン３のリブ５に平行な辺のレーザ加工をリブ５の幅よりも幅広のレーザ光Ｌをリブ５上に照射し、リブ５の両側にはみ出した漏れ光により行なう場合について述べたが、本発明はこれに限られず、リブ５上ではなくリブ５に平行な各辺を狙ってレーザ光Ｌを照射し、各辺を個別にレーザ加工してもよい。また、複数列配置された開口パターン３の列間の幅が開口パターン３の幅よりも狭いときには、開口パターン３の列間の磁性金属部材２上にレーザ光Ｌを照射し、該磁性金属部材２の両側にはみ出した漏れ光により開口パターン３の対応する辺をレーザ加工してもよい。

１…貫通孔
２…磁性金属部材
３…開口パターン
４…フィルム
５…リブ
１１…コーナカバー
Ｌ…レーザ光

Claims (4)

1. 蒸着形成しようとする複数の薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい複数の貫通孔を設けた磁性金属部材と樹脂製のフィルムとを密接させたマスク用部材を形成した後、前記各貫通孔内の前記フィルム部分にレーザ光を照射し、前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターンをレーザ加工する蒸着マスクの製造方法であって、
   前記開口パターンのレーザ加工は、形成しようとする前記開口パターンの各辺に沿って該開口パターンよりも幅の狭いストライプ状のレーザ光を照射して行うことを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
2. 前記磁性金属部材には、リブによって分離されて一列に並んだ複数の矩形状の前記貫通孔が複数列配置されていることを特徴とする請求項１記載の蒸着マスクの製造方法。
3. 前記開口パターンの前記リブに平行な辺のレーザ加工は、前記リブの幅よりも幅広のレーザ光を前記リブ上に照射し、前記リブの両側にはみ出した漏れ光により行なわれることを特徴とする請求項２記載の蒸着マスクの製造方法。
4. 前記各貫通孔の四つの隅角部には、該貫通孔の内側に向けて、前記リブの両側にはみ出した前記レーザ光のはみ出し量よりも大きくはみ出したコーナカバーが設けられたことを特徴とする請求項３記載の蒸着マスクの製造方法。