JP2017020080A - 蒸着マスクおよび蒸着マスクの製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
蒸着マスクのうち、複数の貫通孔が形成された中間部には、形状や位置の高い精度が要求される。一方、耳部は、蒸着工程の際にフレームに取り付けられる部分であり、形状や位置の高い精度は不要である。
ここで本発明においては、耳部および中間部はそれぞれ、別個の部材として準備される。このため、耳部および中間部をそれぞれ、異なる製造設備を用いて製造することができる。また上述のように、蒸着マスクの長手方向における中間部の長さは、蒸着マスク全体の長さよりも小さくなっている。このため、耳部および中間部が一体的に構成される蒸着マスクを製造する場合に比べて小型の製造設備を用いて、中間部を製造することができる。従って、中間部の貫通孔の位置や形状に、ばらつきや設計からのずれが生じてしまうことを抑制することができる。このため、大型の基板に対応することができ、かつ基板上に精密に蒸着材料を付着させることができる蒸着マスクを提供することができる。また、蒸着マスクの大型化に対応するために必要な設備投資を削減することができる。
まず、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、図1及び図2を参照して説明する。ここで、図1は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す平面図であり、図2は、図1に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。
次に、蒸着マスク20について詳細に説明する。図1に示すように、蒸着マスク20は、蒸着マスク20の長手方向における一対の端部20eを構成する一対の耳部17と、一対の耳部17の間に位置する中間部18と、を備えている。一対の耳部17は、後述する接合部19を介して中間部18に接合されている。図1において、蒸着マスク20の長手方向における、蒸着マスク20全体の長さ、耳部17の長さ、および中間部18の長さが、それぞれ符号A、A1およびA2で表されている。図1から明らかなように、中間部18の長さA2は、一対の耳部17の長さA1の分だけ、蒸着マスク20全体の長さAよりも小さくなっている。耳部17の長さA1および中間部18の長さA2は例えば、それぞれ50〜250mmの範囲内および800〜1100mmの範囲内になっている。また蒸着マスク20全体の長さAは例えば、850〜1350mmの範囲内になっている。
まず、複数の貫通孔25が形成された中間部18を準備する中間部準備工程を実施する。ここでは、めっき処理を利用して中間部18を製造する例について説明する。はじめに図7Aに示すように、パターン基板50を準備する。パターン基板50は、後述するように、基材51と、基材51上に形成された所定の導電性パターン52と、を有している。次に、パターン基板50にめっき液を供給して、導電性パターン52上に上述の第1金属層32や第2金属層37などの金属層を析出させる。これによって図7Bに示すように、パターン基板50上に、複数の有効領域22を含む複数の中間部18を形成することができる。その後、中間部18をパターン基板50から分離させる。例えば、中間部18の一部を保持しながら中間部18をパターン基板50から引き剥がす。このようにして、めっき処理を利用して中間部18を準備することができる。
また、蒸着マスク20の長手方向における一対の端部20eを構成する一対の耳部17を準備する耳部準備工程を実施する。例えば、図示はしないが、はじめに、耳部17を構成するための耳部用基板を準備する。例えば、耳部用基板の材料として上述のインバー材などの鉄合金が用いられる場合、鉄合金からなる金属板を準備する。次に、耳部用基板を加工することにより、一対の耳部17を製造する。なお上述の貫通孔26などを耳部17に形成する場合、耳部用基板を加工する方法として、エッチングが採用されてもよい。エッチングによる加工方法としては、変形例として後述する、エッチングによって中間部18を製造する方法と同様の方法が採用され得る。また、貫通孔26を形成する方法としてたけでなく、耳部用基板から所望の形状の耳部17を切り出す方法としても、エッチングが採用され得る。なお、耳部用基板は、長尺状の耳部用基板が巻き取られたロール状の形態で準備されてもよく、若しくは、シートなどの枚葉の形態で準備されてもよい。その他にも、めっき処理を利用して耳部17を製造してもよい。
その後、一対の耳部17の間に中間部18が位置するよう、接合部19を介して一対の耳部17を中間部18に接合する接合工程を実施する。これによって図7Cに示すように、蒸着マスク20を得ることができる。接合方法としては、上述のレーザー溶接などの様々な方法が採用され得る。
はじめに、パターン基板50を作製する方法の一例について説明する。はじめに、基材51を準備する。次に図8Aに示すように、導電性材料からなる導電層52aを形成する。導電層52aは、パターニングされることによって導電性パターン52となる層である。
次に、パターン基板50を利用して上述の第1金属層32を作製する第1成膜工程について説明する。ここでは、導電性パターン52が形成された基材51上に第1めっき液を供給して、導電性パターン52上に第1金属層32を析出させる第1めっき処理工程を実施する。例えば、導電性パターン52が形成された基材51を、第1めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図9Aに示すように、基材51上に、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32を得ることができる。第1金属層32の厚みは、例えば5μm以下になっている。
次に、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37を第1金属層32上に形成する第2成膜工程を実施する。まず、基材51上および第1金属層32上に、所定の隙間56を空けてレジストパターン55を形成するレジスト形成工程を実施する。図9Bは、基材51上に形成されたレジストパターン55を示す断面図である。図9Bに示すように、レジスト形成工程は、第1金属層32の第1開口部30がレジストパターン55によって覆われるとともに、レジストパターン55の隙間56が第1金属層32上に位置するように実施される。
その後、レジストパターン55を除去する除去工程を実施する。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、レジストパターン55を基材51、第1金属層32や第2金属層37から剥離させることができる。
次に、第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体を基材51から分離させる分離工程を実施する。これによって、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32と、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37と、を備えた、蒸着マスク20の中間部18を得ることができる。
上述の図6および図9A乃至図9Cに示す例においては、蒸着マスク20の中間部18が、第1金属層32および第2金属層37という、少なくとも2つの金属層を積層させることによって構成される場合について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、蒸着マスク20の中間部18は、所定のパターンで複数の貫通孔25が形成された1つの金属層27によって構成されていてもよい。以下、図10A〜図11を参照して、蒸着マスク20の中間部18が1つの金属層27を備える例について説明する。なお本変形例においては、蒸着マスク20の中間部18の第1面20aから第2面20bに至る貫通孔25のうち第1面20a上に位置する部分を第1開口部30と称し、貫通孔25のうち第2面20b上に位置する部分を第2開口部35と称する。
上述の本実施の形態および第1の変形例においては、めっき処理によって蒸着マスク20の中間部18を作製する例について説明した。しかしながら、蒸着マスク20の中間部18を作製するために採用される方法が、めっき処理に限られることはない。以下、エッチングによって金属板21に貫通孔25を形成することによって蒸着マスク20の中間部18を作製し、蒸着マスク20を得る方法の概略について、図12A乃至図12Cを参照して説明する。
はじめに、図12Aに示すように、所定の厚みを有する金属板21を準備する。金属板21を構成する材料としては、ニッケルを含む鉄合金などが用いられ得る。なお図12Aにおいては、シートなどの枚葉の形態で金属板21が準備される例が示されているが、これに限られることはない。図示はしないが、長尺状の金属板21が準備されてもよい。次に、エッチングを利用して金属板21に貫通孔25を形成することにより、金属板21に、複数の貫通孔25が形成された複数の有効領域22を設ける。例えば、はじめに、金属板21の第1面21a上および第2面21b上にそれぞれレジスト膜を設ける。次に、金属板21のうち貫通孔25が形成されるべき領域の上に位置するレジスト膜が除去されるように、露光マスクを介してレジスト膜に露光光を照射し、その後、レジスト膜を現像する。図12Bには、金属板21と重なるように露光マスク70が配置される様子が示されている。次に、金属板21のうちレジスト膜によって覆われていない領域をエッチングする。これによって、図13に示すように、金属板21に、複数の貫通孔25が形成された複数の有効領域22を設けることができる。このとき、図12Cに示すように、エッチングを利用して、蒸着マスク20の長手方向に対応する方向に沿って金属板21を複数に切断してもよい。これによって、長手方向に沿って複数の有効領域22が設けられた中間部18を得ることができる。
また、上述の本実施の形態の場合と同様にして、蒸着マスク20の長手方向における一対の端部20eを構成する一対の耳部17を準備する耳部準備工程を実施する。
(接合工程)
その後、上述の本実施の形態の場合と同様にして、一対の耳部17の間に中間部18が位置するよう、接合部19を介して一対の耳部17を中間部18に接合する接合工程を実施する。これによって、蒸着マスク20を得ることができる。
上述の本実施の形態および各変形例においては、蒸着マスク20の中間部18が、蒸着マスク20の長手方向に沿って一列に並べられた複数の有効領域22を含む例を示したが、これに限られることはない。例えば図15に示すように、蒸着マスク20の長手方向および幅方向の両方に沿って、複数の有効領域22が格子状に配置されていてもよい。本変形例においても、図15に示すように、蒸着マスク20の長手方向における一対の端部20eを、接合部19を介して中間部18に接合された一対の耳部17によって構成してもよい。
上述の本実施の形態においては、接合工程において、レーザー光が、中間部18の第1面20aの一部に、蒸着マスク20の幅方向に沿う各位置において間欠的に点状に照射される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、接合工程において、レーザー光は、中間部18の第1面20aの一部に、蒸着マスク20の幅方向に沿う各位置へ連続的に線状に照射されてもよい。この場合、耳部17の一部および中間部18の一部に跨る融合領域19bは、蒸着マスク20の幅方向に沿って線状に形成される。また図16に示すように、中間部18の第1面20aに、蒸着マスク20の幅方向に沿って延びる線状の溶接痕19cが形成される。線状の溶接痕19cは、上述の点状の溶接痕19aと同様に、断面図において凹形状などを有している。
上述の本実施の形態においては、接合工程において、レーザー光が中間部18の第1面20aに照射される例を示した。しかしながら、耳部17の一部と中間部18の一部とを融解させ、これによって耳部17と中間部18とを接合することができる限りにおいて、レーザー光が照射される面が特に限られることはない。例えば、レーザー光を、中間部18の一部と重ねられた耳部17の一部の第2面20bに照射してもよい。この場合、図17に示すように、中間部18の融解に起因する凹部などの溶接痕19aが、耳部17の第2面20bに形成される。
上述の本実施の形態においては、接合工程において、耳部17の端部17eと中間部18の端部18eとが重ねられた状態で、耳部17と中間部18とが接合される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図18に示すように、耳部17の端部17eの端面と中間部18の端部18eの端面とを接触させた状態で耳部17の端部17eの端面と中間部18の端部18eの端面とを融解させ、これによって耳部17の端部17eと中間部18の端部18eとの間に融合領域19bを形成し、耳部17と中間部18とを接合してもよい。
上述の本実施の形態においては、接合部19が、耳部17の一部と中間部18の一部とが融合した融合領域19bを含む例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、耳部17および中間部18とは別個の部材を利用して耳部17と中間部18とを接合してもよい。例えば図19に示すように、耳部17の端部17eの端面と中間部18の端部18eの端面とを接触させた状態で、端部17e,18eに重なるように接合用部材19dを配置し、この接合用部材19dを融解させることにより、耳部17と中間部18とを接合してもよい。接合用部材19dとしては、耳部17や中間部18を構成する材料と同一の材料を用いることができ、例えば、34〜38質量%のニッケルを含むインバー材や、ニッケルに加えてさらにコバルトを含むスーパーインバー材などの鉄合金を用いることができる。
上述の本実施の形態においては、蒸着マスク20の長手方向における一対の端部20eを構成する一対の耳部17のいずれもが、接合部19を介して中間部18に接合されたものである例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、一対の耳部17のうちの少なくとも一方が、接合部19を介して中間部18に接合されたものであればよい。例えば、一対の耳部17のうちの一方の耳部は、接合部19を介して中間部18に接合されたものであるが、一対の耳部17のうちの他方の耳部は、中間部18と一体的に構成されたものであってもよい。例えば、めっき処理によって中間部18が作製される場合、他方の耳部も、めっき処理によって中間部18とともに作製される。また、金属板21をエッチングすることによって中間部18が作製される場合、他方の耳部も、中間部18とともに金属板21から作製される。この場合であっても、一対の耳部17の長さA1の分だけ、中間部18の長さA2を、蒸着マスク20全体の長さAよりも小さくすることができる。このあめ、小型の製造設備を用いて、中間部18および他方の耳部17を製造することができる。
上述の本実施の形態および各変形例においては、蒸着マスク20が、耳部17と中間部18とを接合することによって構成される例を示した。しかしながら、小型の製造設備を用いて蒸着マスク20を製造することができる限りにおいて、蒸着マスク20の分割形態が、蒸着マスク20を耳部17と中間部18とに分割する形態に限られることはない。本変形例においては、蒸着マスク20の中間部18が第1中間部18Aと第2中間部18Bとに分割されている例について説明する。
まず、複数の貫通孔25が形成された第1中間部18Aおよび第2中間部18Bを含む中間部18を準備する中間部準備工程を実施する。ここでは、上述の本実施の形態の場合と同様に、めっき処理を利用して第1中間部18Aおよび第2中間部18Bを製造する例について説明する。はじめに図23Aに示すように、パターン基板50を準備する。次に、パターン基板50にめっき液を供給して、パターン基板50の導電性パターン52上に上述の第1金属層32や第2金属層37などの金属層を析出させる。これによって図23Bに示すように、パターン基板50上に、複数の有効領域22を含む第1中間部18Aおよび第2中間部18Bをそれぞれ形成することができる。その後、第1中間部18Aおよび第2中間部18Bをそれぞれパターン基板50から分離させる。例えば、第1中間部18Aの一部を保持しながら第1中間部18Aをパターン基板50から引き剥がす。このようにして、めっき処理を利用して第1中間部18Aおよび第2中間部18Bを準備することができる。なお図23Bに示すように、一方の耳部17が第1中間部18Aと一体的にめっき処理によって形成され、また他方の耳部17が第2中間部18Bと一体的にめっき処理によって形成されてもよい。
その後、第1中間部18Aと第2中間部18Bとが蒸着マスク20の長手方向に沿って並ぶよう、接合部19を介して第1中間部18Aと第2中間部18Bとを接合する接合工程を実施する。これによって図23Cに示すように、蒸着マスク20を得ることができる。接合方法としては、上述のレーザー溶接などの様々な方法が採用され得る。
その後、図23Cに示す上述の接合工程の場合と同様にして、第1中間部18Aと第2中間部18Bとが蒸着マスク20の長手方向に沿って並ぶよう、接合部19を介して第1中間部18Aと第2中間部18Bとを接合する接合工程を実施する。これによって、蒸着マスク20を得ることができる。
18 中間部
19 接合部
19a 点状の溶接痕
19b 融合領域
19c 線状の溶接痕
19d 接合用部材
20 蒸着マスク
21 金属板
22 有効領域
23 周囲領域
25 貫通孔
26 貫通孔
30 第1開口部
31 壁面
32 第1金属層
35 第2開口部
36 壁面
37 第2金属層
41 接続部
43 トップ部
50 パターン基板
51 基材
52 導電性パターン
53 レジストパターン
54 端部
55 レジストパターン
56 隙間
65a 第1レジストパターン
65b 第2レジストパターン
70 露光マスク
92 有機EL基板
98 蒸着材料
Claims (14)
- 蒸着マスクであって、
前記蒸着マスクの長手方向における一対の端部を構成する一対の耳部と、
前記一対の耳部の間に位置する中間部と、を備え、
前記中間部には、複数の貫通孔が形成されており、
前記一対の耳部のうちの少なくとも一方は、接合部を介して前記中間部に接合されている、蒸着マスク。 - 前記接合部は、前記耳部の一部と前記中間部の一部とが融合した融合領域を含む、請求項1に記載の蒸着マスク。
- 前記中間部のうち前記複数の貫通孔が形成されている有効領域の厚みは、3〜20μmの範囲内である、請求項1または2に記載の蒸着マスク。
- 前記耳部の厚みと、前記中間部のうち前記複数の貫通孔が形成されている有効領域の厚みとの差は、30μm以下である、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 前記蒸着マスクの長手方向における前記中間部の長さおよび前記耳部の長さは、それぞれ800〜1100mmの範囲内および50〜250mmの範囲内である、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 前記耳部の幅と前記中間部の幅との差が、1mm以下である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
- 蒸着マスクであって、
前記蒸着マスクの長手方向における一対の端部を構成する一対の耳部と、
前記一対の耳部の間に位置する中間部と、を備え、
前記中間部は、前記蒸着マスクの長手方向に沿って設けられた複数の有効領域と、前記有効領域を取り囲む周囲領域と、を含み、
前記有効領域には、複数の貫通孔が形成されており、
前記中間部は、前記蒸着マスクの長手方向において、少なくとも1つの前記有効領域を含む第1中間部と、少なくとも1つの前記有効領域を含む第2中間部とに少なくとも区画され、
前記第1中間部と前記第2中間部とは、前記周囲領域において接合部を介して接合されている、蒸着マスク。 - 前記接合部は、前記第1中間部の一部と前記第2中間部の一部とが融合した融合領域を含む、請求項7に記載の蒸着マスク。
- 前記接合部において、前記第1中間部の端部の端面と、前記第2中間部の端部の端面とが接触している、請求項7または8に記載の蒸着マスク。
- 蒸着マスクの製造方法であって、
前記蒸着マスクの長手方向における端部を構成する耳部を準備する耳部準備工程と、
複数の貫通孔が形成された中間部を準備する中間部準備工程と、
接合部を介して前記耳部を前記中間部に接合する接合工程と、を備える、蒸着マスクの製造方法。 - 前記耳部準備工程において、前記耳部は、耳部用基板をエッチングして前記耳部用基板を加工することにより作製される、請求項10に記載の蒸着マスクの製造方法。
- 長手方向における一対の端部を構成する一対の耳部と、前記一対の耳部の間に位置する中間部と、を備える蒸着マスクの製造方法であって、
前記蒸着マスクの長手方向に沿って設けられた複数の有効領域と、前記有効領域を取り囲む周囲領域と、を含む前記中間部を準備する中間部準備工程を備え、
前記有効領域には、複数の貫通孔が形成されており、
前記中間部準備工程は、少なくとも1つの前記有効領域を含む第1中間部を準備する工程と、少なくとも1つの前記有効領域を含む第2中間部を準備する工程と、を含み、
前記製造方法は、前記第1中間部と前記第2中間部とが前記蒸着マスクの長手方向に沿って並ぶよう、前記第1中間部と前記第2中間部とを接合する接合工程をさらに備える、蒸着マスクの製造方法。 - 前記中間部準備工程は、
所定の基材上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
前記レジストパターンの前記隙間において金属層を析出させるめっき処理工程と、
前記金属層を前記基材から分離させる分離工程と、を有する、請求項10乃至12のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。 - 前記中間部準備工程は、
金属板を準備する工程と、
前記金属板上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、前記金属板に前記貫通孔を形成する工程と、を有する、請求項10乃至12のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
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