JP2018059130A - Production method of vapor deposition mask, and production method of metal plate used for producing vapor deposition mask - Google Patents

Production method of vapor deposition mask, and production method of metal plate used for producing vapor deposition mask Download PDF

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To produce a vapor deposition mask having little dispersion of the shape of an open hole.SOLUTION: A production method of a vapor deposition mask includes: a preparation step for preparing a metal plate comprising an iron alloy containing nickel, and including a first surface positioned on the substrate side to which a vapor deposition material passing through an open hole adheres, and a second surface positioned on the opposite side to the first surface; a surface layer removal step for removing a surface layer at least on the first surface side of the metal plate; and a processing step for forming an open hole on the metal plate by etching the metal plate.SELECTED DRAWING: Figure 16

Description

本発明は、蒸着マスクの製造方法に関する。また、本発明は、蒸着マスクを作製するために用いられる金属板の製造方法に関する。   The present invention relates to a method for manufacturing a vapor deposition mask. Moreover, this invention relates to the manufacturing method of the metal plate used in order to produce a vapor deposition mask.

近年、スマートフォンやタブレットPC等の持ち運び可能なデバイスで用いられる表示装置に対して、高精細であること、例えば画素密度が400ppi以上であることが求められている。また、持ち運び可能なデバイスにおいても、ウルトラフルハイビジョンに対応することへの需要が高まっており、この場合、表示装置の画素密度が例えば800ppi以上であることが求められる。   In recent years, a display device used in a portable device such as a smartphone or a tablet PC is required to have high definition, for example, a pixel density of 400 ppi or more. In portable devices, there is an increasing demand for compatibility with ultra full high vision, and in this case, the pixel density of the display device is required to be, for example, 800 ppi or more.

表示装置の中でも、応答性の良さ、消費電力の低さやコントラストの高さのため、有機EL表示装置が注目されている。有機EL表示装置の画素を形成する方法として、所望のパターンで配列された貫通孔が形成された蒸着マスクを用い、所望のパターンで画素を形成する方法が知られている。具体的には、はじめに、有機EL表示装置用の基板に対して蒸着マスクを密着させ、次に、密着させた蒸着マスクおよび基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料を基板に蒸着させる蒸着工程を行う。これによって、蒸着マスクの貫通孔のパターンに対応したパターンで、基板上に、有機材料を含む画素を形成することができる。   Among display devices, organic EL display devices have attracted attention because of their excellent responsiveness, low power consumption, and high contrast. As a method of forming pixels of an organic EL display device, a method of forming pixels with a desired pattern using a vapor deposition mask in which through holes arranged in a desired pattern are formed is known. Specifically, first, a deposition mask is brought into intimate contact with a substrate for an organic EL display device, and then the deposited deposition mask and the substrate are both put into a deposition apparatus to deposit an organic material on the substrate. I do. As a result, a pixel containing an organic material can be formed on the substrate in a pattern corresponding to the pattern of the through hole of the vapor deposition mask.

蒸着マスクの製造方法としては、例えば特許文献1に開示されているように、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成する方法が知られている。例えば、はじめに、金属板の第1面上に露光・現像処理によって第1レジストパターンを形成し、また金属板の第2面上に露光・現像処理によって第2レジストパターンを形成する。次に、金属板の第1面のうち第1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、金属板の第1面に第1開口部を形成する。その後、金属板の第2面のうち第2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、金属板の第2面に第2開口部を形成する。この際、第1開口部と第2開口部とが通じ合うようにエッチングを行うことにより、金属板を貫通する貫通孔を形成することができる。蒸着マスクを作製するための金属板は、例えば、ニッケルを含む鉄合金からなる母材を圧延することによって作製される。   As a method for manufacturing a vapor deposition mask, for example, as disclosed in Patent Document 1, a method of forming a through hole in a metal plate by etching using a photolithography technique is known. For example, first, a first resist pattern is formed on the first surface of the metal plate by exposure / development processing, and a second resist pattern is formed on the second surface of the metal plate by exposure / development processing. Next, a region of the first surface of the metal plate that is not covered with the first resist pattern is etched to form a first opening in the first surface of the metal plate. Thereafter, a region of the second surface of the metal plate that is not covered with the second resist pattern is etched to form a second opening in the second surface of the metal plate. At this time, by performing etching so that the first opening and the second opening communicate with each other, a through-hole penetrating the metal plate can be formed. The metal plate for producing the vapor deposition mask is produced, for example, by rolling a base material made of an iron alloy containing nickel.

特許第5382259号公報Japanese Patent No. 5382259

本件発明者らが鋭意研究を行ったところ、圧延後の金属板の表面層に多くの介在物が存在することを見出した。また、本件発明者らが鋭意研究を行ったところ、表面層に多くの介在物が存在する金属板をエッチングして金属板に貫通孔を形成した場合、貫通孔の形状にばらつきが生じ易いことを見出した。貫通孔の形状がばらつくと、貫通孔を通って基板に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまう。   As a result of intensive studies by the present inventors, it has been found that there are many inclusions in the surface layer of the metal plate after rolling. In addition, when the present inventors have conducted intensive research, when a metal plate having many inclusions in the surface layer is etched to form through holes in the metal plate, the shape of the through holes tends to vary. I found. If the shape of the through hole varies, the dimensional accuracy and position accuracy of the vapor deposition material that adheres to the substrate through the through hole will be reduced.

本発明は、このような課題を効果的に解決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。   An object of this invention is to provide the manufacturing method of the vapor deposition mask which can solve such a subject effectively.

本発明は、複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法であって、ニッケルを含む鉄合金からなる母材を圧延して、第1面及び第2面を含む金属板を作製する圧延工程と、前記金属板の少なくとも前記第1面側の表面層を除去する表面層除去工程と、を備える、金属板の製造方法である。   The present invention is a method of manufacturing a metal plate used for manufacturing a vapor deposition mask by forming a plurality of through-holes, wherein a base material made of an iron alloy containing nickel is rolled to form a first surface and a second surface. A method for producing a metal plate, comprising: a rolling step for producing a metal plate including a surface; and a surface layer removing step for removing at least the surface layer on the first surface side of the metal plate.

本発明による金属板の製造方法において、前記表面層除去工程は、前記金属板の厚み方向において0.5μm以上且つ20μm以下の範囲内で前記表面層を除去してもよい。   In the method for producing a metal plate according to the present invention, the surface layer removing step may remove the surface layer within a range of 0.5 μm or more and 20 μm or less in the thickness direction of the metal plate.

本発明による金属板の製造方法において、前記表面層除去工程は、前記金属板の少なくとも前記第1面にエッチング液を接触させるウェットエッチング工程を含んでいてもよい。   In the metal plate manufacturing method according to the present invention, the surface layer removing step may include a wet etching step of bringing an etching solution into contact with at least the first surface of the metal plate.

本発明による金属板の製造方法において、前記ウェットエッチング工程は、前記金属板の前記第1面が下方を向く状態で前記第1面に向けて前記エッチング液を噴射する噴射工程を含んでいてもよい。   In the metal plate manufacturing method according to the present invention, the wet etching step may include an injection step of injecting the etching solution toward the first surface in a state where the first surface of the metal plate faces downward. Good.

本発明による金属板の製造方法において、前記表面層除去工程は、前記第1面側の前記表面層を除去する工程及び前記第2面側の前記表面層を除去する工程を含んでいてもよい。   In the method for producing a metal plate according to the present invention, the surface layer removing step may include a step of removing the surface layer on the first surface side and a step of removing the surface layer on the second surface side. .

本発明による金属板の製造方法において、前記表面層除去工程によって前記表面層が除去された後の前記金属板の厚みは、5μm以上且つ50μm以下であってもよい。   In the metal plate manufacturing method according to the present invention, the thickness of the metal plate after the surface layer is removed by the surface layer removing step may be 5 μm or more and 50 μm or less.

本発明は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、ニッケルを含む鉄合金からなり、前記貫通孔を通過した蒸着材料が付着する基板側に位置する第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、を含む金属板を準備する準備工程と、前記金属板の少なくとも前記第1面側の表面層を除去する表面層除去工程と、前記金属板をエッチングして前記金属板に前記貫通孔を形成する加工工程と、を備える、蒸着マスクの製造方法である。   The present invention is a method of manufacturing a vapor deposition mask having a plurality of through holes formed of an iron alloy containing nickel, and a first surface located on a substrate side to which a vapor deposition material that has passed through the through holes adheres; A preparation step of preparing a metal plate including a second surface located on the opposite side of the first surface, a surface layer removal step of removing at least the surface layer of the metal plate on the first surface side, And a processing step of etching the metal plate to form the through hole in the metal plate.

本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記準備工程において、前記金属板は、ニッケルを含む鉄合金からなる母材を圧延することによって作製されたものであってもよい。   In the vapor deposition mask manufacturing method according to the present invention, in the preparation step, the metal plate may be produced by rolling a base material made of an iron alloy containing nickel.

本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記表面層除去工程は、前記金属板の厚み方向において0.5μm以上且つ20μm以下の範囲内で前記表面層を除去してもよい。   In the deposition mask manufacturing method according to the present invention, the surface layer removing step may remove the surface layer within a range of 0.5 μm or more and 20 μm or less in the thickness direction of the metal plate.

本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記表面層除去工程は、前記金属板の少なくとも前記第1面にエッチング液を接触させるウェットエッチング工程を含んでいてもよい。   In the method of manufacturing a vapor deposition mask according to the present invention, the surface layer removing step may include a wet etching step of bringing an etching solution into contact with at least the first surface of the metal plate.

本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記ウェットエッチング工程は、前記金属板の前記第1面が下方を向く状態で前記第1面に向けて前記エッチング液を噴射する噴射工程を含んでいてもよい。   In the vapor deposition mask manufacturing method according to the present invention, the wet etching step may include an injection step of injecting the etching liquid toward the first surface in a state where the first surface of the metal plate faces downward. Good.

本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記表面層除去工程は、前記第1面側の前記表面層を除去する工程及び前記第2面側の前記表面層を除去する工程を含んでいてもよい。   In the deposition mask manufacturing method according to the present invention, the surface layer removing step may include a step of removing the surface layer on the first surface side and a step of removing the surface layer on the second surface side. .

本発明による蒸着マスクの製造方法において、前記表面層除去工程によって前記表面層が除去された後の前記金属板の厚みは、5μm以上且つ50μm以下であってもよい。   In the method for manufacturing a vapor deposition mask according to the present invention, the thickness of the metal plate after the surface layer is removed by the surface layer removing step may be 5 μm or more and 50 μm or less.

本発明によれば、貫通孔の形状のばらつきが小さい蒸着マスクを製造することができる。   According to the present invention, it is possible to manufacture a vapor deposition mask with small variations in the shape of the through holes.

本発明の一実施形態による蒸着マスク装置を備えた蒸着装置を示す図である。It is a figure which shows the vapor deposition apparatus provided with the vapor deposition mask apparatus by one Embodiment of this invention. 図1に示す蒸着マスク装置を用いて製造した有機EL表示装置を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the organic electroluminescence display manufactured using the vapor deposition mask apparatus shown in FIG. 本発明の一実施形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。It is a top view which shows the vapor deposition mask apparatus by one Embodiment of this invention. 図3に示された蒸着マスクの有効領域を示す部分平面図である。It is a partial top view which shows the effective area | region of the vapor deposition mask shown by FIG. 図4のV−V線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VV line of FIG. 図4のVI−VI線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VI-VI line of FIG. 図4のVII−VII線に沿った断面図である。It is sectional drawing along the VII-VII line of FIG. 図5に示す貫通孔およびその近傍の領域を拡大して示す断面図である。It is sectional drawing which expands and shows the through-hole shown in FIG. 5, and the area | region of the vicinity. 母材を圧延して、所望の厚みを有する金属板を得る工程を示す図である。It is a figure which shows the process of rolling a base material and obtaining the metal plate which has desired thickness. 圧延によって得られた金属板をアニールする工程を示す図である。It is a figure which shows the process of annealing the metal plate obtained by rolling. 圧延によって得られた金属板の表面層に介在物が存在する様子を示す断面図である。It is sectional drawing which shows a mode that the inclusion exists in the surface layer of the metal plate obtained by rolling. 図11に示す金属板を第1面側からエッチングして第1凹部を形成する工程を示す断面図である。It is sectional drawing which shows the process of etching the metal plate shown in FIG. 11 from the 1st surface side, and forming a 1st recessed part. 図12に示す状態から更にエッチングを進行させて第1凹部を拡大する工程を示す断面図である。FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step of enlarging the first recess by further etching from the state shown in FIG. 12. 表面層に多くの介在物が存在する金属板を用いて製造された蒸着マスクの一例を示す断面図である。It is sectional drawing which shows an example of the vapor deposition mask manufactured using the metal plate in which many inclusions exist in a surface layer. 蒸着マスクの製造方法の一例を全体的に説明するための模式図である。It is a schematic diagram for demonstrating generally an example of the manufacturing method of a vapor deposition mask. 金属板の表面層を除去する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of removing the surface layer of a metal plate. 表面層が除去された金属板を示す図である。It is a figure which shows the metal plate from which the surface layer was removed. 金属板上にレジスト膜を形成する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of forming a resist film on a metal plate. レジスト膜に露光マスクを密着させる工程を示す図である。It is a figure which shows the process of closely_contact | adhering an exposure mask to a resist film. レジスト膜を現像する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of developing a resist film. 第1面エッチング工程を示す図である。It is a figure which shows a 1st surface etching process. 第1凹部を樹脂によって被覆する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of coat | covering a 1st recessed part with resin. 第2面エッチング工程を示す図である。It is a figure which shows a 2nd surface etching process. 図23に続く第2面エッチング工程を示す図である。It is a figure which shows the 2nd surface etching process following FIG. 金属板から樹脂及びレジストパターンを除去する工程を示す図である。It is a figure which shows the process of removing resin and a resist pattern from a metal plate. 金属板の表面層を除去する工程の一変形例を示す図である。It is a figure which shows one modification of the process of removing the surface layer of a metal plate.

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。   Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.

図1〜図23は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機EL表示装置を製造する際に有機材料を所望のパターンで基板上にパターニングするために用いられる蒸着マスクの製造方法を例にあげて説明する。ただし、このような適用に限定されることなく、種々の用途に用いられる蒸着マスクに対し、本発明を適用することができる。   1 to 23 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. In the following embodiments and modifications thereof, a method for manufacturing a vapor deposition mask used for patterning an organic material on a substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device will be described as an example. However, the present invention can be applied to vapor deposition masks used for various purposes without being limited to such applications.

なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。   In the present specification, the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other only based on the difference in names. For example, the “plate” is a concept including a member that can be called a sheet or a film.

また、「板面(シート面、フィルム面)」とは、対象となる板状(シート状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材(シート状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状(シート状、フィルム状)の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面(シート面、フィルム面)に対する法線方向のことを指す。   In addition, “plate surface (sheet surface, film surface)” means a target plate-like member (sheet-like) when the target plate-like (sheet-like, film-like) member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface that coincides with the plane direction of the member or film-like member. Moreover, the normal direction used with respect to a plate-like (sheet-like, film-like) member refers to the normal direction with respect to the plate | board surface (sheet surface, film surface) of the said member.

さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「同等」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。   Further, as used herein, the shape, geometric conditions and physical characteristics and their degree are specified, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, “equivalent”, lengths and angles In addition, values of physical characteristics and the like are not limited to a strict meaning and are interpreted to include a range where a similar function can be expected.

(蒸着装置)
まず、対象物に蒸着材料を蒸着させる蒸着処理を実施する蒸着装置90について、図1を参照して説明する。図1に示すように、蒸着装置90は、その内部に、蒸着源(例えばるつぼ94)、ヒータ96、及び蒸着マスク装置10を備える。また、蒸着装置90は、蒸着装置90の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備える。るつぼ94は、有機発光材料などの蒸着材料98を収容する。ヒータ96は、るつぼ94を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料98を蒸発させる。蒸着マスク装置10は、るつぼ94と対向するよう配置されている。
(Vapor deposition equipment)
First, the vapor deposition apparatus 90 which performs the vapor deposition process which vapor-deposits a vapor deposition material on a target object is demonstrated with reference to FIG. As illustrated in FIG. 1, the vapor deposition apparatus 90 includes a vapor deposition source (for example, a crucible 94), a heater 96, and a vapor deposition mask apparatus 10 therein. The vapor deposition apparatus 90 further includes exhaust means for making the inside of the vapor deposition apparatus 90 a vacuum atmosphere. The crucible 94 contains a vapor deposition material 98 such as an organic light emitting material. The heater 96 heats the crucible 94 to evaporate the vapor deposition material 98 under a vacuum atmosphere. The vapor deposition mask device 10 is disposed so as to face the crucible 94.

(蒸着マスク装置)
以下、蒸着マスク装置10について説明する。図1に示すように、蒸着マスク装置10は、蒸着マスク20と、蒸着マスク20を支持するフレーム15と、を備える。フレーム15は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように、蒸着マスク20をその面方向に引っ張った状態で支持する。蒸着マスク装置10は、図1に示すように、蒸着マスク20が、蒸着材料98を付着させる対象物である基板、例えば有機EL基板92に対面するよう、蒸着装置90内に配置される。以下の説明において、蒸着マスク20の面のうち、有機EL基板92側の面を第1面20aと称し、第1面20aの反対側に位置する面を第2面20bと称する。
(Deposition mask device)
Hereinafter, the vapor deposition mask device 10 will be described. As shown in FIG. 1, the vapor deposition mask device 10 includes a vapor deposition mask 20 and a frame 15 that supports the vapor deposition mask 20. The frame 15 supports the vapor deposition mask 20 in a state of being pulled in the surface direction so that the vapor deposition mask 20 is not bent. As shown in FIG. 1, the vapor deposition mask device 10 is disposed in the vapor deposition device 90 so that the vapor deposition mask 20 faces a substrate, for example, an organic EL substrate 92, to which the vapor deposition material 98 is attached. In the following description, among the surfaces of the vapor deposition mask 20, the surface on the organic EL substrate 92 side is referred to as a first surface 20a, and the surface located on the opposite side of the first surface 20a is referred to as a second surface 20b.

蒸着マスク装置10は、図1に示すように、有機EL基板92の、蒸着マスク20と反対の側の面に配置された磁石93を備えていてもよい。磁石93を設けることにより、磁力によって蒸着マスク20を磁石93側に引き寄せて、蒸着マスク20を有機EL基板92に密着させることができる。   As shown in FIG. 1, the vapor deposition mask apparatus 10 may include a magnet 93 disposed on the surface of the organic EL substrate 92 opposite to the vapor deposition mask 20. By providing the magnet 93, the vapor deposition mask 20 can be brought close to the organic EL substrate 92 by attracting the vapor deposition mask 20 to the magnet 93 side by magnetic force.

図3は、蒸着マスク装置10を蒸着マスク20の第1面20a側から見た場合を示す平面図である。図3に示すように、蒸着マスク装置10は、複数の蒸着マスク20を備える。各蒸着マスク20は、一対の長辺26及び一対の短辺27を含んでおり、例えば矩形状の形状を有している。各蒸着マスク20は、一対の短辺27又はその近傍の部分において、例えばスポット溶接によってフレーム15に固定されている。   FIG. 3 is a plan view showing a case where the vapor deposition mask device 10 is viewed from the first surface 20a side of the vapor deposition mask 20. As shown in FIG. 3, the vapor deposition mask device 10 includes a plurality of vapor deposition masks 20. Each vapor deposition mask 20 includes a pair of long sides 26 and a pair of short sides 27, and has, for example, a rectangular shape. Each vapor deposition mask 20 is fixed to the frame 15 by, for example, spot welding at a pair of short sides 27 or in the vicinity thereof.

蒸着マスク20は、蒸着マスク20を貫通する複数の貫通孔25が形成された、金属製の板状の基材を含む。るつぼ94から蒸発して蒸着マスク装置10に到達した蒸着材料98は、蒸着マスク20の貫通孔25を通って有機EL基板92に付着する。これによって、蒸着マスク20の貫通孔25の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98を有機EL基板92の表面に成膜することができる。   The vapor deposition mask 20 includes a metal plate-like base material in which a plurality of through holes 25 penetrating the vapor deposition mask 20 are formed. The vapor deposition material 98 that has evaporated from the crucible 94 and reached the vapor deposition mask device 10 adheres to the organic EL substrate 92 through the through hole 25 of the vapor deposition mask 20. Thereby, the vapor deposition material 98 can be formed on the surface of the organic EL substrate 92 in a desired pattern corresponding to the position of the through hole 25 of the vapor deposition mask 20.

図2は、図1の蒸着装置90を用いて製造した有機EL表示装置100を示す断面図である。有機EL表示装置100は、有機EL基板92と、パターン状に設けられた蒸着材料98を含む画素と、を備える。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an organic EL display device 100 manufactured using the vapor deposition device 90 of FIG. The organic EL display device 100 includes an organic EL substrate 92 and pixels including a vapor deposition material 98 provided in a pattern.

なお、複数の色によるカラー表示を行いたい場合には、各色に対応する蒸着マスク20が搭載された蒸着装置90をそれぞれ準備し、有機EL基板92を各蒸着装置90に順に投入する。これによって、例えば、赤色用の有機発光材料、緑色用の有機発光材料および青色用の有機発光材料を順に有機EL基板92に蒸着させることができる。   In the case where it is desired to perform color display with a plurality of colors, the vapor deposition apparatuses 90 each equipped with the vapor deposition mask 20 corresponding to each color are prepared, and the organic EL substrate 92 is sequentially put into each vapor deposition apparatus 90. Thereby, for example, an organic light emitting material for red, an organic light emitting material for green, and an organic light emitting material for blue can be sequentially deposited on the organic EL substrate 92.

ところで、蒸着処理は、高温雰囲気となる蒸着装置90の内部で実施される場合がある。この場合、蒸着処理の間、蒸着装置90の内部に保持される蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92も加熱される。この際、蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92は、各々の熱膨張係数に基づいた寸法変化の挙動を示すことになる。この場合、蒸着マスク20やフレーム15と有機EL基板92の熱膨張係数が大きく異なっていると、それらの寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、有機EL基板92上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまう。   By the way, a vapor deposition process may be implemented inside the vapor deposition apparatus 90 used as a high temperature atmosphere. In this case, the vapor deposition mask 20, the frame 15, and the organic EL substrate 92 held inside the vapor deposition apparatus 90 are also heated during the vapor deposition process. At this time, the vapor deposition mask 20, the frame 15, and the organic EL substrate 92 exhibit dimensional change behavior based on their respective thermal expansion coefficients. In this case, if the thermal expansion coefficients of the vapor deposition mask 20 and the frame 15 and the organic EL substrate 92 are greatly different, a positional shift caused by a difference in their dimensional change occurs. As a result, the vapor deposition mask 20 or the frame 15 adheres on the organic EL substrate 92. The dimensional accuracy and position accuracy of the vapor deposition material will decrease.

このような課題を解決するため、蒸着マスク20およびフレーム15の熱膨張係数が、有機EL基板92の熱膨張係数と同等の値であることが好ましい。例えば、有機EL基板92としてガラス基板が用いられる場合、蒸着マスク20およびフレーム15の主要な材料として、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。例えば、蒸着マスク20を構成する基材の材料として、30質量%以上且つ54質量%以下のニッケルを含む鉄合金を用いることができる。ニッケルを含む鉄合金の具体例としては、34質量%以上且つ38質量%以下のニッケルを含むインバー材、30質量%以上且つ34質量%以下の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、38質量%以上且つ54質量%以下のニッケルを含む低熱膨張Fe−Ni系めっき合金などを挙げることができる。   In order to solve such a problem, it is preferable that the thermal expansion coefficients of the vapor deposition mask 20 and the frame 15 are equal to the thermal expansion coefficient of the organic EL substrate 92. For example, when a glass substrate is used as the organic EL substrate 92, an iron alloy containing nickel can be used as the main material of the vapor deposition mask 20 and the frame 15. For example, an iron alloy containing 30% by mass or more and 54% by mass or less of nickel can be used as the material of the base material constituting the vapor deposition mask 20. Specific examples of the iron alloy containing nickel include an invar material containing nickel of 34% by mass or more and 38% by mass or less, a super invar material containing cobalt in addition to 30% by mass or more and 34% by mass or less of nickel, 38 Examples thereof include a low thermal expansion Fe—Ni plating alloy containing nickel in an amount of not less than mass% and not more than 54 mass%.

なお蒸着処理の際に、蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92の温度が高温には達しない場合は、蒸着マスク20およびフレーム15の熱膨張係数を、有機EL基板92の熱膨張係数と同等の値にする必要は特にない。この場合、蒸着マスク20を構成する材料として、上述の鉄合金以外の材料を用いてもよい。例えば、クロムを含む鉄合金など、上述のニッケルを含む鉄合金以外の鉄合金を用いてもよい。クロムを含む鉄合金としては、例えば、いわゆるステンレスと称される鉄合金を用いることができる。また、ニッケルやニッケル−コバルト合金など、鉄合金以外の合金を用いてもよい。   In the vapor deposition process, when the temperature of the vapor deposition mask 20, the frame 15, and the organic EL substrate 92 does not reach a high temperature, the thermal expansion coefficient of the vapor deposition mask 20 and the frame 15 is set as the thermal expansion coefficient of the organic EL substrate 92. There is no need to make the values equivalent. In this case, a material other than the above-described iron alloy may be used as a material constituting the vapor deposition mask 20. For example, an iron alloy other than the above-described iron alloy containing nickel, such as an iron alloy containing chromium, may be used. As the iron alloy containing chromium, for example, an iron alloy called so-called stainless steel can be used. Moreover, you may use alloys other than iron alloys, such as nickel and a nickel- cobalt alloy.

(蒸着マスク)
次に、蒸着マスク20について詳細に説明する。図3に示すように、蒸着マスク20は、蒸着マスク20の一対の短辺27を含む一対の耳部(第1耳部17a及び第2耳部17b)と、一対の耳部17a,17bの間に位置する中間部18と、を備えている。
(Deposition mask)
Next, the vapor deposition mask 20 will be described in detail. As illustrated in FIG. 3, the vapor deposition mask 20 includes a pair of ear portions (a first ear portion 17 a and a second ear portion 17 b) including a pair of short sides 27 of the vapor deposition mask 20, and a pair of ear portions 17 a and 17 b. And an intermediate portion 18 positioned therebetween.

(耳部)
まず、耳部17a,17bについて詳細に説明する。耳部17a,17bは、蒸着マスク20のうちフレーム15に固定される部分である。本実施の形態において、耳部17a,17bは、中間部18と一体的に構成されている。なお、耳部17a,17bは、中間部18とは別の部材によって構成されていてもよい。この場合、耳部17a,17bは、例えば溶接によって中間部18に接合される。
(Ear part)
First, the ears 17a and 17b will be described in detail. The ears 17 a and 17 b are portions fixed to the frame 15 in the vapor deposition mask 20. In the present embodiment, the ear portions 17 a and 17 b are configured integrally with the intermediate portion 18. In addition, the ear | edge parts 17a and 17b may be comprised by the member different from the intermediate part 18. FIG. In this case, the ear portions 17a and 17b are joined to the intermediate portion 18 by welding, for example.

(中間部)
次に、中間部18について説明する。中間部18は、第1面20aから第2面20bに至る貫通孔25が形成された、少なくとも1つの有効領域22と、有効領域22を取り囲む周囲領域23と、を含む。有効領域22は、蒸着マスク20のうち、有機EL基板92の表示領域に対面する領域である。
(Middle part)
Next, the intermediate part 18 will be described. The intermediate portion 18 includes at least one effective region 22 in which a through hole 25 extending from the first surface 20 a to the second surface 20 b is formed, and a surrounding region 23 surrounding the effective region 22. The effective area 22 is an area facing the display area of the organic EL substrate 92 in the vapor deposition mask 20.

図3に示す例において、中間部18は、蒸着マスク20の長辺26に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の有効領域22を含む。一つの有効領域22は、一つの有機EL表示装置100の表示領域に対応する。このため、図1に示す蒸着マスク装置10によれば、有機EL表示装置100の多面付蒸着が可能である。なお、一つの有効領域22が複数の表示領域に対応する場合もある。   In the example shown in FIG. 3, the intermediate portion 18 includes a plurality of effective regions 22 arranged at predetermined intervals along the long side 26 of the vapor deposition mask 20. One effective area 22 corresponds to the display area of one organic EL display device 100. For this reason, according to the vapor deposition mask apparatus 10 shown in FIG. 1, the multi-surface vapor deposition of the organic EL display apparatus 100 is possible. Note that one effective area 22 may correspond to a plurality of display areas.

図3に示すように、有効領域22は、例えば、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有する。なお図示はしないが、各有効領域22は、有機EL基板92の表示領域の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各有効領域22は、円形状の輪郭を有していてもよい。   As shown in FIG. 3, the effective region 22 has, for example, a substantially rectangular shape in a plan view, and more precisely, a substantially rectangular shape in a plan view. Although not shown, each effective region 22 can have various shapes of contours according to the shape of the display region of the organic EL substrate 92. For example, each effective area 22 may have a circular outline.

以下、有効領域22について詳細に説明する。図4は、蒸着マスク20の第2面20b側から有効領域22を拡大して示す平面図である。図4に示すように、図示された例において、各有効領域22に形成された複数の貫通孔25は、当該有効領域22において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで配列されている。貫通孔25の一例について、図5〜図7を主に参照して更に詳述する。図5〜図7はそれぞれ、図4の有効領域22のV−V方向〜VII−VII方向に沿った断面図である。   Hereinafter, the effective area 22 will be described in detail. FIG. 4 is an enlarged plan view showing the effective region 22 from the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20. As shown in FIG. 4, in the illustrated example, the plurality of through holes 25 formed in each effective region 22 are arranged at predetermined pitches along two directions orthogonal to each other in the effective region 22. Yes. An example of the through hole 25 will be described in more detail with reference mainly to FIGS. 5 to 7 are cross-sectional views along the VV direction to the VII-VII direction of the effective region 22 of FIG.

図5〜図7に示すように、複数の貫通孔25は、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った一方の側となる第1面20aから、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った他方の側となる第2面20bへ貫通している。図示された例では、後に詳述するように、蒸着マスク20の法線方向Nにおける一方の側となる基材21の第1面21aに第1凹部30がエッチングによって形成され、蒸着マスク20の法線方向Nにおける他方の側となる基材21の第2面21bに第2凹部35が形成される。第1凹部30は、第2凹部35に接続され、これによって第2凹部35と第1凹部30とが互いに通じ合うように形成される。貫通孔25は、第2凹部35と、第2凹部35に接続された第1凹部30とによって構成されている。   As shown in FIGS. 5 to 7, the plurality of through holes 25 extend along the normal direction N of the vapor deposition mask 20 from the first surface 20 a on one side along the normal direction N of the vapor deposition mask 20. It penetrates to the second surface 20b on the other side. In the illustrated example, as will be described in detail later, a first recess 30 is formed by etching on the first surface 21a of the base material 21 on one side in the normal direction N of the vapor deposition mask 20, and the vapor deposition mask 20 A second recess 35 is formed on the second surface 21 b of the base 21 that is the other side in the normal direction N. The 1st recessed part 30 is connected to the 2nd recessed part 35, and is formed so that the 2nd recessed part 35 and the 1st recessed part 30 may mutually communicate by this. The through hole 25 is configured by a second recess 35 and a first recess 30 connected to the second recess 35.

図5〜図7に示すように、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側へ向けて、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第2凹部35の開口面積は、しだいに小さくなっていく。同様に、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第1凹部30の開口面積は、蒸着マスク20の第1面20aの側から第2面20bの側へ向けて、しだいに小さくなっていく。   As shown in FIGS. 5 to 7, the plate of the vapor deposition mask 20 at each position along the normal direction N of the vapor deposition mask 20 from the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20 toward the first surface 20 a side. The opening area of each second recess 35 in the cross section along the plane is gradually reduced. Similarly, the opening area of each first recess 30 in the cross section along the plate surface of the vapor deposition mask 20 at each position along the normal direction N of the vapor deposition mask 20 is from the first surface 20a side of the vapor deposition mask 20. It gradually becomes smaller toward the second surface 20b.

図5〜図7に示すように、第1凹部30の壁面31と、第2凹部35の壁面36とは、周状の接続部41を介して接続されている。接続部41は、蒸着マスク20の法線方向Nに対して傾斜した第1凹部30の壁面31と、蒸着マスク20の法線方向Nに対して傾斜した第2凹部35の壁面36とが合流する張り出し部の稜線によって、画成されている。そして、接続部41は、蒸着マスク20の平面視において貫通孔25の開口面積が最小になる貫通部42を画成する。   As shown in FIGS. 5 to 7, the wall surface 31 of the first recess 30 and the wall surface 36 of the second recess 35 are connected via a circumferential connecting portion 41. In the connection portion 41, the wall surface 31 of the first recess 30 inclined with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20 and the wall surface 36 of the second recess 35 inclined with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20 merge. It is defined by the ridgeline of the overhanging part. And the connection part 41 defines the penetration part 42 with which the opening area of the through-hole 25 becomes the minimum in the planar view of the vapor deposition mask 20.

図5〜図7に示すように、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った他方の側の面、すなわち、蒸着マスク20の第1面20a上において、隣り合う二つの貫通孔25は、蒸着マスク20の板面に沿って互いから離間している。すなわち、後述する製造方法のように、蒸着マスク20の第1面20aに対応するようになる基材21の第1面21a側から当該基材21をエッチングして第1凹部30を作製する場合、隣り合う二つの第1凹部30の間に基材21の第1面21aが残存するようになる。   As shown in FIGS. 5 to 7, two adjacent through holes 25 are formed on the other surface along the normal direction N of the vapor deposition mask 20, that is, on the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20. They are separated from each other along the plate surface of the mask 20. That is, when the base 21 is etched from the side of the first surface 21 a of the base 21 that corresponds to the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20 as in the manufacturing method described later, the first recess 30 is produced. The first surface 21 a of the base material 21 remains between the two adjacent first recesses 30.

同様に、図5及び図7に示すように、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った一方の側、すなわち、蒸着マスク20の第2面20bの側においても、隣り合う二つの第2凹部35が、蒸着マスク20の板面に沿って互いから離間していてもよい。すなわち、隣り合う二つの第2凹部35の間に基材21の第2面21bが残存していてもよい。以下の説明において、基材21の第2面21bの有効領域22のうちエッチングされずに残っている部分のことを、トップ部43とも称する。このようなトップ部43が残るように蒸着マスク20を作製することにより、蒸着マスク20に十分な強度を持たせることができる。このことにより、例えば搬送中などに蒸着マスク20が破損してしまうことを抑制することができる。なおトップ部43の幅βが大きすぎると、蒸着工程においてシャドーが発生し、これによって蒸着材料98の利用効率が低下することがある。従って、トップ部43の幅βが過剰に大きくならないように蒸着マスク20が作製されることが好ましい。例えば、トップ部43の幅βが2μm以下であることが好ましい。なおトップ部43の幅βは一般に、蒸着マスク20を切断する方向に応じて変化する。例えば、図5及び図7に示すトップ部43の幅βは互いに異なることがある。この場合、いずれの方向で蒸着マスク20を切断した場合にもトップ部43の幅βが2μm以下になるよう、蒸着マスク20が構成されていてもよい。   Similarly, as shown in FIG. 5 and FIG. 7, two adjacent second concave portions on one side along the normal direction N of the vapor deposition mask 20, that is, on the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20. 35 may be separated from each other along the plate surface of the vapor deposition mask 20. That is, the second surface 21b of the base material 21 may remain between two adjacent second recesses 35. In the following description, a portion of the effective area 22 of the second surface 21 b of the base material 21 that remains without being etched is also referred to as a top portion 43. By producing the vapor deposition mask 20 so that such a top portion 43 remains, the vapor deposition mask 20 can have sufficient strength. This can prevent the vapor deposition mask 20 from being damaged, for example, during transportation. If the width β of the top portion 43 is too large, shadowing may occur in the vapor deposition process, which may reduce the utilization efficiency of the vapor deposition material 98. Therefore, it is preferable that the vapor deposition mask 20 is manufactured so that the width β of the top portion 43 does not become excessively large. For example, the width β of the top part 43 is preferably 2 μm or less. Note that the width β of the top portion 43 generally varies depending on the direction in which the vapor deposition mask 20 is cut. For example, the widths β of the top portions 43 shown in FIGS. 5 and 7 may be different from each other. In this case, the vapor deposition mask 20 may be configured such that the width β of the top portion 43 is 2 μm or less when the vapor deposition mask 20 is cut in any direction.

なお図6に示すように、場所によっては隣り合う二つの第2凹部35が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。すなわち、隣り合う二つの第2凹部35の間に、基材21の第2面21bが残存していない場所が存在していてもよい。また、図示はしないが、第2面21bの全域にわたって隣り合う二つの第2凹部35が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。   In addition, as shown in FIG. 6, etching may be implemented so that two adjacent 2nd recessed parts 35 may be connected depending on a place. That is, a place where the second surface 21 b of the base material 21 does not remain may exist between two adjacent second recesses 35. Although not shown, the etching may be performed so that two adjacent second recesses 35 are connected over the entire area of the second surface 21b.

図1に示すようにして蒸着マスク装置10が蒸着装置90に収容された場合、図5に二点鎖線で示すように、蒸着マスク20の第1面20aが、有機EL基板92に対面し、蒸着マスク20の第2面20bが、蒸着材料98を保持したるつぼ94側に位置する。したがって、蒸着材料98は、次第に開口面積が小さくなっていく第2凹部35を通過して有機EL基板92に付着する。図5において第2面20b側から第1面20aへ向かう矢印で示すように、蒸着材料98は、るつぼ94から有機EL基板92に向けて有機EL基板92の法線方向Nに沿って移動するだけでなく、有機EL基板92の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。このとき、蒸着マスク20の厚みが大きいと、斜めに移動する蒸着材料98が、トップ部43、第2凹部35の壁面36や第1凹部30の壁面31に引っ掛かり易くなり、この結果、貫通孔25を通過できない蒸着材料98の比率が多くなる。従って、蒸着材料98の利用効率を高めるためには、蒸着マスク20の厚みtを小さくし、これによって、第2凹部35の壁面36や第1凹部30の壁面31の高さを小さくすることが好ましいと考えられる。すなわち、蒸着マスク20を構成するための基材21として、蒸着マスク20の強度を確保できる範囲内で可能な限り厚みtの小さな基材21を用いることが好ましいと言える。この点を考慮し、本実施の形態において、好ましくは蒸着マスク20の厚みtは、50μm以下に、例えば5μm以上且つ50μm以下に設定される。なお厚みtは、周囲領域23の厚み、すなわち蒸着マスク20のうち第1凹部30および第2凹部35が形成されていない部分の厚みである。従って厚みtは、基材21の厚みであると言うこともできる。   When the vapor deposition mask device 10 is accommodated in the vapor deposition device 90 as shown in FIG. 1, the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20 faces the organic EL substrate 92 as shown by a two-dot chain line in FIG. 5. The second surface 20 b of the vapor deposition mask 20 is located on the crucible 94 side that holds the vapor deposition material 98. Therefore, the vapor deposition material 98 adheres to the organic EL substrate 92 through the second recess 35 whose opening area is gradually reduced. In FIG. 5, the deposition material 98 moves along the normal direction N of the organic EL substrate 92 from the crucible 94 toward the organic EL substrate 92 as indicated by an arrow from the second surface 20 b side to the first surface 20 a. In addition, the organic EL substrate 92 may move in a direction greatly inclined with respect to the normal direction N of the organic EL substrate 92. At this time, if the thickness of the vapor deposition mask 20 is large, the vapor deposition material 98 that moves obliquely is likely to be caught on the top portion 43, the wall surface 36 of the second concave portion 35, and the wall surface 31 of the first concave portion 30. The ratio of the vapor deposition material 98 that cannot pass through 25 increases. Therefore, in order to increase the utilization efficiency of the vapor deposition material 98, the thickness t of the vapor deposition mask 20 is reduced, thereby reducing the height of the wall surface 36 of the second recess 35 and the wall surface 31 of the first recess 30. It is considered preferable. That is, it can be said that it is preferable to use the base material 21 having a thickness t as small as possible within the range in which the strength of the vapor deposition mask 20 can be secured as the base material 21 for constituting the vapor deposition mask 20. Considering this point, in the present embodiment, the thickness t of the vapor deposition mask 20 is preferably set to 50 μm or less, for example, 5 μm or more and 50 μm or less. The thickness t is the thickness of the surrounding region 23, that is, the thickness of the portion of the vapor deposition mask 20 where the first recess 30 and the second recess 35 are not formed. Accordingly, it can be said that the thickness t is the thickness of the substrate 21.

図5において、貫通孔25の最小開口面積を持つ部分となる接続部41と、第2凹部35の壁面36の他の任意の位置と、を通過する直線L1が、蒸着マスク20の法線方向Nに対してなす最小角度が、符号θ1で表されている。斜めに移動する蒸着材料98を、壁面36に到達させることなく可能な限り有機EL基板92に到達させるためには、角度θ1を大きくすることが有利となる。角度θ1を大きくする上では、蒸着マスク20の厚みtを小さくすることの他にも、上述のトップ部43の幅βを小さくすることも有効である。   In FIG. 5, a straight line L <b> 1 that passes through the connection portion 41, which is a portion having the minimum opening area of the through hole 25, and another arbitrary position of the wall surface 36 of the second recess 35 is a normal direction of the vapor deposition mask 20. The minimum angle made with respect to N is represented by the symbol θ1. In order to make the vapor deposition material 98 moving obliquely reach the organic EL substrate 92 as much as possible without reaching the wall surface 36, it is advantageous to increase the angle θ1. In order to increase the angle θ1, in addition to reducing the thickness t of the vapor deposition mask 20, it is also effective to reduce the width β of the top portion 43 described above.

図7において、符号αは、基材21の第1面21aの有効領域22のうちエッチングされずに残っている部分(以下、リブ部とも称する)の幅を表している。リブ部の幅αおよび貫通部42の寸法rは、有機EL表示装置の寸法および表示画素数に応じて適宜定められる。例えば、リブ部の幅αは5μm以上且つ40μm以下であり、貫通部42の寸法rは10μm以上且つ60μm以下である。 In FIG. 7, the symbol α represents the width of a portion (hereinafter also referred to as a rib portion) remaining in the effective region 22 of the first surface 21 a of the base material 21 without being etched. The width α of the rib part and the dimension r 2 of the through part 42 are appropriately determined according to the dimension of the organic EL display device and the number of display pixels. For example, the width α of the rib portion is not less than 5 μm and not more than 40 μm, and the dimension r 2 of the through portion 42 is not less than 10 μm and not more than 60 μm.

限定はされないが、本実施の形態による蒸着マスク20は、450ppi以上の画素密度の有機EL表示装置を作製する場合に特に有効なものである。以下、図8を参照して、そのような高い画素密度の有機EL表示装置を作製するために求められる蒸着マスク20の寸法の一例について説明する。図8は、図5に示す蒸着マスク20の貫通孔25およびその近傍の領域を拡大して示す断面図である。   Although not limited, the vapor deposition mask 20 according to the present embodiment is particularly effective when an organic EL display device having a pixel density of 450 ppi or more is manufactured. Hereinafter, an example of the dimensions of the vapor deposition mask 20 required for producing such an organic EL display device having a high pixel density will be described with reference to FIG. FIG. 8 is an enlarged cross-sectional view of the through hole 25 of the vapor deposition mask 20 shown in FIG.

図8においては、貫通孔25の形状に関連するパラメータとして、蒸着マスク20の第1面20aから接続部41までの、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った方向における距離、すなわち第1凹部30の壁面31の高さが符号rで表されている。さらに、第1凹部30が第2凹部35に接続する部分における第1凹部30の寸法、すなわち貫通部42の寸法が符号rで表されている。また図8において、接続部41と、基材21の第1面21a上における第1凹部30の先端縁と、を結ぶ直線L2が、基材21の法線方向Nに対して成す角度が、符号θ2で表されている。 In FIG. 8, as a parameter related to the shape of the through hole 25, the distance from the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20 to the connection portion 41 in the direction along the normal direction N of the vapor deposition mask 20, that is, the first concave portion. the height of the wall 31 of the 30 is represented by reference numeral r 1. Furthermore, the first recess 30 dimensions of the first recess 30 in the portion connected to the second recess 35, i.e. the dimension of the through region 42 is represented by reference numeral r 2. Further, in FIG. 8, the angle formed by the straight line L2 connecting the connecting portion 41 and the leading edge of the first recess 30 on the first surface 21a of the base material 21 with respect to the normal direction N of the base material 21 is It is represented by the symbol θ2.

450ppi以上の画素密度の有機EL表示装置を作製する場合、貫通部42の寸法rは、好ましくは10μm以上且つ60μm以下に設定される。これによって、高い画素密度の有機EL表示装置を作製することができる蒸着マスク20を提供することができる。好ましくは、第1凹部30の壁面31の高さrは、6μm以下に設定される。 The case of manufacturing an organic EL display apparatus having the above pixel density 450Ppi, dimension r 2 of the penetrating part 42 is preferably set below and 60μm or 10 [mu] m. Accordingly, it is possible to provide the vapor deposition mask 20 that can produce an organic EL display device having a high pixel density. Preferably, the height r 1 of the wall surface 31 of the first recess 30 is set to 6 μm or less.

次に、図8に示す上述の角度θ2について説明する。角度θ2は、基材21の法線方向Nに対して傾斜するとともに接続部41近傍で貫通部42を通過するように飛来した蒸着材料98のうち、有機EL基板92に到達することができる蒸着材料98の傾斜角度の最大値に相当する。なぜなら、接続部41を通って角度θ2よりも大きな傾斜角度で飛来した蒸着材料98は、有機EL基板92に到達するよりも前に第1凹部30の壁面31に付着するからである。従って、角度θ2を小さくすることにより、大きな傾斜角度で飛来して貫通部42を通過した蒸着材料98が有機EL基板92に付着することを抑制することができ、これによって、有機EL基板92のうち貫通部42に重なる部分よりも外側の部分に蒸着材料98が付着してしまうことを抑制することができる。すなわち、角度θ2を小さくすることは、有機EL基板92に付着する蒸着材料98の面積や厚みのばらつきの抑制を導く。このような観点から、例えば貫通孔25は、角度θ2が45度以下になるように形成される。なお図8においては、第1面21aにおける第1凹部30の寸法、すなわち、第1面21aにおける貫通孔25の開口寸法が、接続部41における第1凹部30の寸法r2よりも大きくなっている例を示した。すなわち、角度θ2の値が正の値である例を示した。しかしながら、図示はしないが、接続部41における第1凹部30の寸法r2が、第1面21aにおける第1凹部30の寸法よりも大きくなっていてもよい。すなわち、角度θ2の値は負の値であってもよい。   Next, the above described angle θ2 shown in FIG. 8 will be described. Vapor deposition that can reach the organic EL substrate 92 out of the vapor deposition material 98 that is inclined with respect to the normal direction N of the base material 21 and has passed through the through portion 42 in the vicinity of the connection portion 41. This corresponds to the maximum value of the inclination angle of the material 98. This is because the vapor deposition material 98 that has come through the connecting portion 41 at an inclination angle larger than the angle θ2 adheres to the wall surface 31 of the first recess 30 before reaching the organic EL substrate 92. Therefore, by reducing the angle θ2, it is possible to suppress the vapor deposition material 98 that has come through at a large inclination angle and passed through the through portion 42 from adhering to the organic EL substrate 92. It can suppress that the vapor deposition material 98 adheres to a part outside the part which overlaps the penetration part 42 among these. That is, reducing the angle θ2 leads to suppression of variations in the area and thickness of the vapor deposition material 98 attached to the organic EL substrate 92. From such a viewpoint, for example, the through hole 25 is formed such that the angle θ2 is 45 degrees or less. In FIG. 8, the dimension of the first recess 30 in the first surface 21a, that is, the opening dimension of the through hole 25 in the first surface 21a is larger than the dimension r2 of the first recess 30 in the connection part 41. An example is shown. That is, the example in which the value of the angle θ2 is a positive value is shown. However, although not shown, the dimension r2 of the first recess 30 in the connection part 41 may be larger than the dimension of the first recess 30 in the first surface 21a. That is, the value of the angle θ2 may be a negative value.

次に、蒸着マスク20を製造する方法について説明する。   Next, a method for manufacturing the vapor deposition mask 20 will be described.

金属板の製造方法
はじめに、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法について説明する。
Metal Plate Manufacturing Method First, a metal plate manufacturing method used for manufacturing a vapor deposition mask will be described.

(圧延工程)
はじめに図9に示すように、ニッケルを含む鉄合金から構成された母材60を準備し、この母材60を、一対の圧延ロール66a,66bを含む圧延装置66に向けて、矢印D1で示す方向に沿って搬送する。一対の圧延ロール66a,66bの間に到達した母材60は、一対の圧延ロール66a,66bによって圧延され、この結果、母材60は、その厚みが低減されるとともに、搬送方向に沿って伸ばされる。これによって、厚みT0の金属板64を得ることができる。図9に示すように、金属板64をコア61に巻き取ることによって巻き体62を形成してもよい。厚みT0は、例えば10μm以上且つ50μm以下となっている。
(Rolling process)
First, as shown in FIG. 9, a base material 60 made of an iron alloy containing nickel is prepared, and this base material 60 is directed to a rolling device 66 including a pair of rolling rolls 66a and 66b, and is indicated by an arrow D1. Transport along the direction. The base material 60 that has reached between the pair of rolling rolls 66a and 66b is rolled by the pair of rolling rolls 66a and 66b. As a result, the base material 60 is reduced in thickness and stretched along the conveying direction. It is. Thereby, the metal plate 64 having a thickness T0 can be obtained. As shown in FIG. 9, the wound body 62 may be formed by winding a metal plate 64 around a core 61. The thickness T0 is, for example, not less than 10 μm and not more than 50 μm.

なお図9は、圧延工程の概略を示すものに過ぎず、圧延工程を実施するための具体的な構成や手順が特に限られることはない。例えば圧延工程は、母材60を構成するインバー材の結晶配列を変化させる温度以上の温度で母材を加工する熱間圧延工程や、インバー材の結晶配列を変化させる温度以下の温度で母材を加工する冷間圧延工程を含んでいてもよい。また、一対の圧延ロール66a,66bの間に母材60や金属板64を通過させる際の向きが一方向に限られることはない。例えば、図9及び図10において、紙面左側から右側への向き、および紙面右側から左側への向きで繰り返し母材60や金属板64を一対の圧延ロール66a,66bの間に通過させることにより、母材60や金属板64を徐々に圧延してもよい。   In addition, FIG. 9 only shows the outline of a rolling process, and the specific structure and procedure for implementing a rolling process are not specifically limited. For example, the rolling process includes a hot rolling process in which the base material is processed at a temperature equal to or higher than a temperature at which the crystal arrangement of the invar material constituting the base material 60 is changed, and a base material at a temperature lower than the temperature at which the crystal arrangement of the invar material is changed. It may include a cold rolling process for processing. Moreover, the direction at the time of passing the base material 60 and the metal plate 64 between a pair of rolling rolls 66a and 66b is not restricted to one direction. For example, in FIGS. 9 and 10, by repeatedly passing the base material 60 and the metal plate 64 between the pair of rolling rolls 66a and 66b in the direction from the left side to the right side of the paper surface and in the direction from the right side to the left side of the paper surface, The base material 60 and the metal plate 64 may be gradually rolled.

(スリット工程)
その後、金属板64の幅が所定の範囲内になるよう、圧延工程によって得られた金属板64の幅方向における両端をそれぞれ所定の範囲にわたって切り落とすスリット工程を実施してもよい。このスリット工程は、圧延に起因して金属板64の両端に生じ得るクラックを除去するために実施される。このようなスリット工程を実施することにより、金属板64が破断してしまう現象、いわゆる板切れが、クラックを起点として生じてしまうことを防ぐことができる。
(Slit process)
Then, you may implement the slit process which cuts off the both ends in the width direction of the metal plate 64 obtained by the rolling process over a predetermined range so that the width | variety of the metal plate 64 may become in a predetermined range. This slit process is performed in order to remove cracks that may occur at both ends of the metal plate 64 due to rolling. By performing such a slit process, it is possible to prevent the phenomenon that the metal plate 64 is broken, that is, so-called plate breakage, from being caused by a crack.

(アニール工程)
その後、圧延によって金属板64内に蓄積された残留応力を取り除くため、図10に示すように、アニール装置67を用いて金属板64をアニールしてもよい。アニール工程は、図10に示すように、金属板64を搬送方向(長手方向)に引っ張りながら実施されてもよい。すなわち、アニール工程は、いわゆるバッチ式の焼鈍ではなく、搬送しながらの連続焼鈍として実施されてもよい。
(Annealing process)
Thereafter, in order to remove the residual stress accumulated in the metal plate 64 by rolling, the metal plate 64 may be annealed using an annealing device 67 as shown in FIG. As shown in FIG. 10, the annealing process may be performed while pulling the metal plate 64 in the transport direction (longitudinal direction). That is, the annealing step may be performed as continuous annealing while being conveyed, not so-called batch-type annealing.

好ましくは上述のアニール工程は、非還元雰囲気や不活性ガス雰囲気で実施される。ここで非還元雰囲気とは、水素などの還元性ガスを含まない雰囲気のことである。「還元性ガスを含まない」とは、水素などの還元性ガスの濃度が0.5%以下であることを意味している。また不活性ガス雰囲気とは、還元性ガスの濃度が0.5%以下であり、且つアルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどの不活性ガスの濃度が90%以上である雰囲気のことである。非還元雰囲気や不活性ガス雰囲気でアニール工程を実施することにより、ニッケル水酸化物などのニッケル化合物が金属板64の表面層に生成されることを抑制することができる。   Preferably, the above-described annealing step is performed in a non-reducing atmosphere or an inert gas atmosphere. Here, the non-reducing atmosphere is an atmosphere that does not contain a reducing gas such as hydrogen. “Does not contain reducing gas” means that the concentration of reducing gas such as hydrogen is 0.5% or less. The inert gas atmosphere is an atmosphere in which the concentration of the reducing gas is 0.5% or less and the concentration of an inert gas such as argon gas, helium gas, or nitrogen gas is 90% or more. By performing the annealing step in a non-reducing atmosphere or an inert gas atmosphere, it is possible to suppress the formation of nickel compounds such as nickel hydroxide on the surface layer of the metal plate 64.

アニール工程を実施することにより、残留歪がある程度除去された、厚みT0の金属板64を得ることができる。   By performing the annealing step, a metal plate 64 having a thickness T0 from which residual strain has been removed to some extent can be obtained.

なお、上述の圧延工程、スリット工程およびアニール工程を複数回繰り返すことによって、厚みT0の長尺状の金属板64を作製してもよい。また図10においては、アニール工程が、金属板64を長手方向に引っ張りながら実施される例を示したが、これに限られることはなく、アニール工程を、金属板64がコア61に巻き取られた状態で実施してもよい。すなわちバッチ式の焼鈍が実施されてもよい。なお、金属板64がコア61に巻き取られた状態でアニール工程を実施する場合、金属板64に、巻き体62の巻き取り径に応じた反りの癖がついてしまうことがある。従って、巻き体62の巻き径や母材60を構成する材料によっては、金属板64を長手方向に引っ張りながらアニール工程を実施することが有利である。   In addition, you may produce the elongate metal plate 64 of thickness T0 by repeating the above-mentioned rolling process, a slit process, and an annealing process in multiple times. FIG. 10 shows an example in which the annealing process is performed while pulling the metal plate 64 in the longitudinal direction. However, the present invention is not limited to this, and the annealing process is performed by winding the metal plate 64 around the core 61. You may carry out in the state. That is, batch-type annealing may be performed. In the case where the annealing process is performed in a state where the metal plate 64 is wound around the core 61, the metal plate 64 may be wrinkled with a warp corresponding to the winding diameter of the wound body 62. Therefore, depending on the winding diameter of the wound body 62 and the material constituting the base material 60, it is advantageous to perform the annealing step while pulling the metal plate 64 in the longitudinal direction.

(切断工程)
その後、金属板64の幅方向における両端をそれぞれ所定範囲にわたって切り落とし、これによって、金属板64の幅を所望の幅に調整する切断工程を実施する。このようにして、所望の厚みおよび幅を有する金属板64を得ることができる。
(Cutting process)
Thereafter, both ends of the metal plate 64 in the width direction are cut off over a predetermined range, thereby performing a cutting step of adjusting the width of the metal plate 64 to a desired width. In this way, a metal plate 64 having a desired thickness and width can be obtained.

ところで、本件発明者らが鋭意研究を行ったところ、圧延後の金属板64の表面層に多くの介在物が存在することを見出した。図11は、圧延によって得られた金属板64の表面層に介在物64cが存在する様子を示す断面図である。介在物とは、アルミニウムやマグネシウムなどの鉄以外の金属元素を含む化合物からなる粒状の物質のことである。介在物64cの粒径の平均値は、例えば0.5μm以上且つ20μm以下である。また、介在物64cの粒径の平均値は、0.5μm以上且つ10μm以下の場合もあれば、0.5μm以上且つ5μm以下の場合もある。化合物は、例えば、酸化物、硫化物、炭化物、窒化物、金属間化合物などである。   By the way, when the present inventors conducted extensive research, it was found that many inclusions exist in the surface layer of the metal plate 64 after rolling. FIG. 11 is a cross-sectional view showing a state in which inclusions 64c exist in the surface layer of the metal plate 64 obtained by rolling. The inclusion is a granular substance made of a compound containing a metal element other than iron such as aluminum or magnesium. The average value of the particle diameter of the inclusions 64c is, for example, not less than 0.5 μm and not more than 20 μm. The average particle size of the inclusions 64c may be 0.5 μm or more and 10 μm or less, or may be 0.5 μm or more and 5 μm or less. Examples of the compound include oxides, sulfides, carbides, nitrides, and intermetallic compounds.

図11に示すように、介在物64cは、金属板64の厚み方向において符号T1で表される範囲内に位置する、金属板64の第1面64a側の第1表面層に多く存在する。同様に、介在物64cは、金属板64の厚み方向において符号T2で表される範囲内に位置する、金属板64の第2面64b側の第2表面層にも多く存在する。第1表面層T1は、例えば、圧延後の金属板64の第1面64aから厚み方向において5μm以内の部分である。また、第2表面層T2は、例えば、圧延後の金属板64の第2面64bから厚み方向において5μm以内の部分である。また、図11に示すように、介在物64cは、第1表面層T1と第2表面層T2との間に位置する中間層T3にはほとんど存在しない。   As shown in FIG. 11, many inclusions 64 c are present in the first surface layer on the first surface 64 a side of the metal plate 64, which is located within the range represented by the symbol T <b> 1 in the thickness direction of the metal plate 64. Similarly, many inclusions 64c are also present in the second surface layer on the second surface 64b side of the metal plate 64, which is located within the range represented by the symbol T2 in the thickness direction of the metal plate 64. The first surface layer T1 is, for example, a portion within 5 μm in the thickness direction from the first surface 64a of the rolled metal plate 64. The second surface layer T2 is, for example, a portion within 5 μm in the thickness direction from the second surface 64b of the rolled metal plate 64. Further, as shown in FIG. 11, the inclusion 64c is hardly present in the intermediate layer T3 located between the first surface layer T1 and the second surface layer T2.

図12は、図11に示す金属板64を第1面64a側からエッチングして第1凹部30を形成する工程を示す断面図である。介在物64cが存在する場所までエッチングが進行すると、図12に示すように、介在物64cが第1凹部30の壁面31に露出する。図12に示す状態において、壁面31に露出している介在物64cの表面の大部分は、金属板64を構成する鉄合金に接しており、このため、介在物64cは、壁面31に対して固定されている。   FIG. 12 is a cross-sectional view showing a process of forming the first recess 30 by etching the metal plate 64 shown in FIG. 11 from the first surface 64a side. When the etching proceeds to the place where the inclusion 64c exists, the inclusion 64c is exposed to the wall surface 31 of the first recess 30 as shown in FIG. In the state shown in FIG. 12, most of the surface of the inclusions 64 c exposed on the wall surface 31 is in contact with the iron alloy that constitutes the metal plate 64. It is fixed.

図13は、図12に示す状態から更にエッチングを進行させて第1凹部30を拡大する工程を示す断面図である。エッチングが進行すると、図12において壁面31に露出していた介在物64cの表面の大部分が、金属板64を構成する鉄合金に接しないようになる。この結果、介在物64cが金属板64から離脱し、図13に示すように、壁面31のうち介在物64cが存在していた場所が窪み部31aになることが考えられる。このような窪み部は、金属板64の第2面64b側に形成される第2凹部35の壁面36にも生じ得る。   FIG. 13 is a cross-sectional view showing a step of enlarging the first recess 30 by further etching from the state shown in FIG. As the etching proceeds, most of the surface of the inclusions 64 c exposed on the wall surface 31 in FIG. 12 does not come into contact with the iron alloy constituting the metal plate 64. As a result, the inclusion 64c is detached from the metal plate 64, and as shown in FIG. 13, the place where the inclusion 64c was present in the wall surface 31 may be the recessed portion 31a. Such a dent may also occur on the wall surface 36 of the second recess 35 formed on the second surface 64 b side of the metal plate 64.

窪み部においては、その他の部分に比べてエッチングが早く進行する。この結果、第1凹部30及び第2凹部35からなる上述の貫通孔25の形状に窪み部の影響が現れることが考えられる。図14は、表面層T1,T2に多くの介在物64cが存在する金属板64を用いて製造された蒸着マスク20の一例を示す断面図である。本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、図14に示すように、介在物64cの離脱によって形成される窪み部の影響は、蒸着マスク20の第2面20b側よりも第1面20a側に多く現れることを見出した。例えば、図14に示すように、第1凹部30の壁面31には、蒸着マスク20の第1面20aに達する窪み部31aが形成され得る。また、接続部41には、窪み部に起因して欠け部41aが形成され得る。   In the depression, the etching proceeds faster than the other portions. As a result, it is conceivable that the effect of the depression appears in the shape of the above-described through hole 25 including the first recess 30 and the second recess 35. FIG. 14 is a cross-sectional view showing an example of a vapor deposition mask 20 manufactured using a metal plate 64 in which many inclusions 64c exist in the surface layers T1 and T2. As shown in FIG. 14, the inventors of the present invention have made extensive studies. As shown in FIG. 14, the effect of the recess formed by the separation of the inclusions 64 c is greater on the first surface 20 a side than on the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20. I found that it appears a lot. For example, as shown in FIG. 14, a recess 31 a reaching the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20 can be formed on the wall surface 31 of the first recess 30. In addition, the connection portion 41 may be formed with a chipped portion 41a due to the recessed portion.

図8に示す上述の角度θ2は、第1面20aにおける第1凹部30の壁面31の位置、及び接続部41の位置によって定められる。上述のように、角度θ2は、有機EL基板92に到達することができる蒸着材料98の飛来方向の傾斜角度の最大値に相当する。従って、図14に示す窪み部31aや欠け部41aは、有機EL基板92に到達し得る蒸着材料98の飛来方向の範囲にばらつきを生じさせる要因になる。このため、貫通孔25に窪み部31aや欠け部41aが存在していると、貫通孔25を通って有機EL基板92に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまうと考えられる。   8 described above is determined by the position of the wall surface 31 of the first recess 30 and the position of the connecting portion 41 on the first surface 20a. As described above, the angle θ <b> 2 corresponds to the maximum value of the inclination angle in the flying direction of the vapor deposition material 98 that can reach the organic EL substrate 92. Therefore, the recess 31a and the chipped portion 41a shown in FIG. 14 cause variations in the range in the flying direction of the vapor deposition material 98 that can reach the organic EL substrate 92. For this reason, when the hollow part 31a and the chip | tip part 41a exist in the through-hole 25, it is thought that the dimensional accuracy and position accuracy of the vapor deposition material which adheres to the organic EL substrate 92 through the through-hole 25 will fall. .

このような課題を解決するため、本実施の形態においては、金属板64をエッチングして金属板64に貫通孔25を形成する工程の前に、金属板64の表面層を除去する表面層除去工程を実施することを提案する。これにより、金属板64のうち介在物64cが多く存在する部分を除去することができる。このことにより、介在物64cの離脱によって形成される窪み部に起因して貫通孔25の形状にばらつきが生じることを抑制することができる。以下、表面層除去工程を含む蒸着マスクの製造方法について説明する。なお、以下の説明において、表面層除去工程を実施することによって表面層が除去された金属板を、符号64zで表す。   In order to solve such a problem, in the present embodiment, the surface layer removal for removing the surface layer of the metal plate 64 is performed before the step of etching the metal plate 64 to form the through hole 25 in the metal plate 64. Propose to implement the process. Thereby, the part in which many inclusions 64c exist among the metal plates 64 can be removed. As a result, it is possible to suppress variation in the shape of the through-hole 25 due to the recess formed by the removal of the inclusion 64c. Hereinafter, the manufacturing method of a vapor deposition mask including a surface layer removal process is demonstrated. In the following description, a metal plate from which the surface layer has been removed by performing the surface layer removing step is denoted by reference numeral 64z.

蒸着マスクの製造方法
金属板64を用いて蒸着マスク20を製造する方法について、主に図15〜図25を参照して説明する。図15は、金属板64を用いて蒸着マスク20を製造する製造装置70を示す図である。まず、金属板64をコア61に巻き取った巻き体62を準備する。そして、このコア61を回転させて巻き体62を巻き出すことにより、図15に示すように帯状に延びる金属板64を供給する。
Method for Manufacturing Deposition Mask A method for manufacturing the deposition mask 20 using the metal plate 64 will be described mainly with reference to FIGS. FIG. 15 is a diagram illustrating a manufacturing apparatus 70 that manufactures the vapor deposition mask 20 using the metal plate 64. First, a wound body 62 in which a metal plate 64 is wound around a core 61 is prepared. Then, by rotating the core 61 and unwinding the wound body 62, a metal plate 64 extending in a strip shape is supplied as shown in FIG.

供給された金属板64は、搬送ローラー75によって、表面層除去装置71、加工装置72、分離装置73へ順に搬送される。表面層除去装置71は、圧延によって得られた金属板64の表面層のうち少なくとも第1面64a側の第1表面層T1を除去する表面層除去工程を実施する。加工装置72は、表面層が除去された金属板64zを加工して金属板64zに貫通孔25を形成する加工工程を実施する。なお本実施の形態においては、複数枚の蒸着マスク20に対応する多数の貫通孔25を金属板64zに形成する。言い換えると、金属板64zに複数枚の蒸着マスク20を割り付ける。分離装置73は、金属板64zのうち1枚分の蒸着マスク20に対応する複数の貫通孔25が形成された部分を金属板64zから分離する分離工程を実施する。このようにして、枚葉状の蒸着マスク20を得ることができる。   The supplied metal plate 64 is conveyed by the conveyance roller 75 in order to the surface layer removing device 71, the processing device 72, and the separation device 73. The surface layer removing device 71 performs a surface layer removing step of removing at least the first surface layer T1 on the first surface 64a side among the surface layers of the metal plate 64 obtained by rolling. The processing device 72 performs a processing step of processing the metal plate 64z from which the surface layer has been removed to form the through hole 25 in the metal plate 64z. In the present embodiment, a large number of through holes 25 corresponding to the plurality of vapor deposition masks 20 are formed in the metal plate 64z. In other words, a plurality of vapor deposition masks 20 are assigned to the metal plate 64z. The separation device 73 performs a separation step of separating a portion of the metal plate 64z in which the plurality of through holes 25 corresponding to one vapor deposition mask 20 are formed from the metal plate 64z. Thus, the sheet-like vapor deposition mask 20 can be obtained.

(表面層除去工程)
まず、表面層除去工程について、図16及び図17を参照して説明する。表面層除去工程においては、例えば、図16に示すように、噴射装置71aが金属板64の第1面64aに向けてエッチング液を噴射し、金属板64の第1面64aにエッチング液を接触させる(噴射工程)。エッチング液としては、例えば塩化第2鉄溶液を用いることができる。このようなウェットエッチング工程を実施することにより、図17に示すように、金属板64の厚み方向において所定の範囲E1にわたって第1表面層T1を除去することができる。厚み方向において第1表面層T1を除去する範囲E1は、例えば0.5μm以上且つ20μm以下であり、好ましくは0.5μm以上且つ10μm以下であり、より好ましくは0.5μm以上且つ5μm以下である。範囲E1を適切に設定することにより、金属板64zの第1面64aを、介在物64cがほとんど存在しない中間層T3によって構成することができる。第1表面層T1が所定の範囲にわたって除去された後の金属板64zの厚みT4は、例えば5μm以上且つ50μm以下である。
(Surface layer removal process)
First, the surface layer removal step will be described with reference to FIGS. In the surface layer removing step, for example, as shown in FIG. 16, the spray device 71 a sprays the etching solution toward the first surface 64 a of the metal plate 64, and contacts the etching solution to the first surface 64 a of the metal plate 64. (Injection process). As an etching solution, for example, a ferric chloride solution can be used. By performing such a wet etching process, the first surface layer T1 can be removed over a predetermined range E1 in the thickness direction of the metal plate 64 as shown in FIG. The range E1 for removing the first surface layer T1 in the thickness direction is, for example, not less than 0.5 μm and not more than 20 μm, preferably not less than 0.5 μm and not more than 10 μm, more preferably not less than 0.5 μm and not more than 5 μm. . By appropriately setting the range E1, the first surface 64a of the metal plate 64z can be constituted by the intermediate layer T3 in which the inclusions 64c are hardly present. The thickness T4 of the metal plate 64z after the first surface layer T1 is removed over a predetermined range is, for example, 5 μm or more and 50 μm or less.

ところで、金属板64の第1面64aが上方を向く状態で第1面64aに向けてエッチング液を噴射する場合、エッチング液が一時的に第1面64a上に滞留する。この結果、エッチングが過剰に進行したり、エッチングの均一性が低くなったりすることが考えられる。このような課題を考慮し、好ましくは、図16に示すように、噴射工程は、金属板64の第1面64aが下方を向く状態で第1面64aに向けてエッチング液を噴射する。この場合、第1面64aに付着し第1表面層T1を溶解した後のエッチング液は、重力によって第1面64aから自然に落下したり流れたりする。これにより、エッチング液が第1面64a上に滞留することを抑制することができる。このため、金属板64の第1面64aが過剰にエッチングされることを抑制することができ、また、エッチングの均一性を向上させることができる。これにより、金属板64zの厚みT4を精密に制御することができる。   By the way, when injecting etching liquid toward the 1st surface 64a in the state where the 1st surface 64a of the metal plate 64 faces upwards, etching solution stagnates on the 1st surface 64a temporarily. As a result, it is conceivable that the etching proceeds excessively or the etching uniformity becomes low. In consideration of such a problem, preferably, as shown in FIG. 16, in the injection step, the etching solution is injected toward the first surface 64a with the first surface 64a of the metal plate 64 facing downward. In this case, the etching solution after adhering to the first surface 64a and dissolving the first surface layer T1 naturally falls or flows from the first surface 64a due to gravity. Thereby, it can suppress that etching liquid retains on the 1st surface 64a. For this reason, it can suppress that the 1st surface 64a of the metal plate 64 is etched excessively, and can improve the uniformity of an etching. Thereby, the thickness T4 of the metal plate 64z can be precisely controlled.

(加工工程)
次に、金属板64zに貫通孔25を形成する加工工程について、図18乃至図25を参照して説明する。なお、図18乃至図25においては、介在物64cの図示を省略している。
(Processing process)
Next, a processing step for forming the through hole 25 in the metal plate 64z will be described with reference to FIGS. In addition, in FIG. 18 thru | or FIG. 25, illustration of the inclusion 64c is abbreviate | omitted.

金属板64zを加工する工程は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺状の金属板64zに施して、金属板64zに第1面64aの側から第1凹部30を形成する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを金属板64zに施して、金属板64zに第2面64bの側から第2凹部35を形成する工程と、を含んでいる。そして、金属板64zに形成された第1凹部30と第2凹部35とが互いに通じ合うことによって、金属板64zに貫通孔25が作製される。以下に説明する例では、第1凹部30の形成工程を、第2凹部35の形成工程の前に実施し、且つ、第1凹部30の形成工程と第2凹部35の形成工程の間に、作製された第1凹部30を封止する工程を実施する。以下、各工程の詳細を説明する。   The process of processing the metal plate 64z includes a step of etching the long metal plate 64z using the photolithography technique to form the first recess 30 on the metal plate 64z from the first surface 64a side, Etching the metal plate 64z to form the second recess 35 on the metal plate 64z from the second surface 64b side. And the through-hole 25 is produced in the metal plate 64z when the 1st recessed part 30 and the 2nd recessed part 35 which were formed in the metal plate 64z mutually communicate. In the example described below, the first recessed portion 30 forming step is performed before the second recessed portion 35 forming step, and between the first recessed portion 30 forming step and the second recessed portion 35 forming step, The process of sealing the produced 1st recessed part 30 is implemented. Hereinafter, details of each process will be described.

まず、図18に示すように、金属板64zの第1面64a上および第2面64b上にネガ型の感光性レジスト材料を含むレジスト膜65c、65dを形成する。例えば、金属板64zの第1面64a上および第2面64b上に、カゼインなどの感光性レジスト材料を含む塗布液を塗布し、その後、塗布液を乾燥させることにより、レジスト膜65c、65dを形成する。   First, as shown in FIG. 18, resist films 65c and 65d containing a negative photosensitive resist material are formed on the first surface 64a and the second surface 64b of the metal plate 64z. For example, a coating liquid containing a photosensitive resist material such as casein is applied onto the first surface 64a and the second surface 64b of the metal plate 64z, and then the coating liquid is dried, whereby the resist films 65c and 65d are formed. Form.

次に、レジスト膜65c、65dのうちの除去したい領域に光を透過させないようにした露光マスク68a、68bを準備し、露光マスク68a、68bをそれぞれ、図19に示すようにレジスト膜65c、65d上に配置する。この際、第1面64a側の露光マスク68aと第2面64b側の露光マスク68bとの間の相対的な位置関係を調整するアライメント工程を実施してもよい。露光マスク68a、68bとしては、例えば、レジスト膜65c、65dのうちの除去したい領域に光を透過させないようにしたガラス乾板を用いる。その後、真空密着によって露光マスク68a、68bをレジスト膜65c、65dに十分に密着させる。
なお感光性レジスト材料として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクを用いる。
Next, exposure masks 68a and 68b that prevent light from being transmitted to the regions to be removed of the resist films 65c and 65d are prepared, and the exposure masks 68a and 68b are respectively formed as shown in FIG. Place on top. At this time, an alignment step of adjusting the relative positional relationship between the exposure mask 68a on the first surface 64a side and the exposure mask 68b on the second surface 64b side may be performed. As the exposure masks 68a and 68b, for example, glass dry plates are used in which light is not transmitted to the regions to be removed of the resist films 65c and 65d. Thereafter, the exposure masks 68a and 68b are sufficiently adhered to the resist films 65c and 65d by vacuum adhesion.
As the photosensitive resist material, a positive type may be used. In this case, an exposure mask that transmits light to a region to be removed of the resist film is used as the exposure mask.

その後、レジスト膜65c、65dを露光マスク68a、68b越しに露光する(露光工程)。さらに、露光されたレジスト膜65c、65dに像を形成するためにレジスト膜65c、65dを現像する(現像工程)。以上のようにして、図20に示すように、金属板64zの第1面64a上に第1レジストパターン65aを形成し、金属板64zの第2面64b上に第2レジストパターン65bを形成することができる。なお現像工程は、レジスト膜65c、65dの硬度を高めるための、または金属板64zに対してレジスト膜65c、65dをより強固に密着させるためのレジスト熱処理工程を含んでいてもよい。レジスト熱処理工程は、例えば室温以上且つ400℃以下で実施され得る。   Thereafter, the resist films 65c and 65d are exposed through the exposure masks 68a and 68b (exposure process). Further, the resist films 65c and 65d are developed in order to form images on the exposed resist films 65c and 65d (development process). As described above, as shown in FIG. 20, the first resist pattern 65a is formed on the first surface 64a of the metal plate 64z, and the second resist pattern 65b is formed on the second surface 64b of the metal plate 64z. be able to. The development process may include a resist heat treatment process for increasing the hardness of the resist films 65c and 65d or for causing the resist films 65c and 65d to be more firmly adhered to the metal plate 64z. The resist heat treatment step can be performed, for example, at room temperature or higher and 400 ° C. or lower.

次に、図21に示すように、金属板64zの第1面64aのうち第1レジストパターン65aによって覆われていない領域を、第1エッチング液を用いてエッチングする第1面エッチング工程を実施する。例えば、第1エッチング液を、搬送される金属板64zの第1面64aに対面する側に配置されたノズルから、第1レジストパターン65a越しに金属板64zの第1面64aに向けて噴射する。この結果、図21に示すように、金属板64zのうちの第1レジストパターン65aによって覆われていない領域で、第1エッチング液による浸食が進む。これによって、金属板64zの第1面64aに多数の第1凹部30が形成される。第1エッチング液としては、例えば塩化第2鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。   Next, as shown in FIG. 21, a first surface etching step is performed in which a region of the first surface 64a of the metal plate 64z that is not covered with the first resist pattern 65a is etched using a first etching solution. . For example, the first etching liquid is sprayed from the nozzle disposed on the side facing the first surface 64a of the metal plate 64z to be conveyed toward the first surface 64a of the metal plate 64z through the first resist pattern 65a. . As a result, as shown in FIG. 21, erosion by the first etching solution proceeds in a region of the metal plate 64z that is not covered with the first resist pattern 65a. As a result, a large number of first recesses 30 are formed in the first surface 64a of the metal plate 64z. As the first etching solution, for example, a solution containing a ferric chloride solution and hydrochloric acid is used.

その後、図22に示すように、後の第2面エッチング工程において用いられる第2エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第1凹部30を被覆する。すなわち、第2エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第1凹部30を封止する。図22に示す例においては、樹脂69の膜を、形成された第1凹部30だけでなく、第1面64a(第1レジストパターン65a)も覆うように形成する。   Thereafter, as shown in FIG. 22, the first recess 30 is covered with a resin 69 having resistance to a second etching solution used in a subsequent second surface etching step. That is, the first recess 30 is sealed with a resin 69 having resistance to the second etching solution. In the example shown in FIG. 22, a film of resin 69 is formed so as to cover not only the formed first recess 30 but also the first surface 64a (first resist pattern 65a).

次に、図23に示すように、金属板64zの第2面64bのうち第2レジストパターン65bによって覆われていない領域をエッチングし、第2面64bに第2凹部35を形成する第2面エッチング工程を実施する。第2面エッチング工程は、第1凹部30と第2凹部35とが互いに通じ合い、これによって貫通孔25が形成されるようになるまで実施される。第2エッチング液としては、上述の第1エッチング液と同様に、例えば塩化第2鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。   Next, as shown in FIG. 23, the second surface 64b of the metal plate 64z is etched on the region not covered with the second resist pattern 65b, thereby forming the second recess 35 on the second surface 64b. An etching process is performed. The second surface etching process is performed until the first recess 30 and the second recess 35 communicate with each other, thereby forming the through hole 25. As the second etching solution, for example, a solution containing a ferric chloride solution and hydrochloric acid is used in the same manner as the first etching solution.

なお第2エッチング液による浸食は、金属板64zのうちの第2エッチング液に触れている部分において行われていく。従って、浸食は、金属板64zの法線方向N(厚み方向)のみに進むのではなく、金属板64zの板面に沿った方向にも進んでいく。ここで好ましくは、第2面エッチング工程は、第2レジストパターン65bの隣り合う二つの孔66aに対面する位置にそれぞれ形成された二つの第2凹部35が、二つの孔66aの間に位置するブリッジ部67aの裏側において合流するよりも前に終了される。これによって、図24に示すように、金属板64zの第2面64bに上述のトップ部43を残すことができる。   Note that the erosion by the second etching solution is performed on the portion of the metal plate 64z that is in contact with the second etching solution. Therefore, erosion does not proceed only in the normal direction N (thickness direction) of the metal plate 64z but also proceeds in the direction along the plate surface of the metal plate 64z. Here, preferably, in the second surface etching step, two second recesses 35 respectively formed at positions facing two adjacent holes 66a of the second resist pattern 65b are positioned between the two holes 66a. It ends before joining at the back side of the bridge portion 67a. As a result, as shown in FIG. 24, the above-described top portion 43 can be left on the second surface 64b of the metal plate 64z.

その後、図25に示すように、金属板64zから樹脂69を除去する。樹脂69は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、図25に示すように、樹脂69と同時にレジストパターン65a,65bも除去される。なお、樹脂69を除去した後、樹脂69を剥離させるための剥離液とは異なる剥離液を用いて、樹脂69とは別途にレジストパターン65a,65bを除去してもよい。   Thereafter, as shown in FIG. 25, the resin 69 is removed from the metal plate 64z. The resin 69 can be removed by using, for example, an alkaline stripping solution. When the alkaline stripping solution is used, as shown in FIG. 25, the resist patterns 65a and 65b are also removed simultaneously with the resin 69. In addition, after removing the resin 69, the resist patterns 65a and 65b may be removed separately from the resin 69 by using a remover different from the remover for removing the resin 69.

(分離工程)
その後、金属板64zのうち1枚分の蒸着マスク20に対応する複数の貫通孔25が形成された部分を金属板64zから分離することにより、蒸着マスク20を得ることができる。
(Separation process)
Then, the vapor deposition mask 20 can be obtained by isolate | separating the part in which the some through-hole 25 corresponding to the vapor deposition mask 20 for one sheet was formed from the metal plate 64z.

(本実施の形態の作用)
本実施の形態による蒸着マスク20の製造方法においては、金属板64を加工して金属板64に貫通孔25を形成する前に、金属板64の第1面64a側の第1表面層T1を除去する表面層除去工程を実施する。これにより、第1面64a側における介在物64cの密度が低減された金属板64zを得ることができる。このことにより、介在物64cの離脱によって形成される窪み部に起因して貫通孔25の形状にばらつきが生じることを抑制することができる。従って、貫通孔25を通って有機EL基板92に付着する蒸着材料の寸法精度及び位置精度を高めることができる。
(Operation of this embodiment)
In the manufacturing method of the vapor deposition mask 20 according to the present embodiment, the first surface layer T1 on the first surface 64a side of the metal plate 64 is formed before the metal plate 64 is processed to form the through hole 25 in the metal plate 64. The surface layer removal process to remove is implemented. Thereby, the metal plate 64z in which the density of the inclusions 64c on the first surface 64a side is reduced can be obtained. As a result, it is possible to suppress variation in the shape of the through-hole 25 due to the recess formed by the removal of the inclusion 64c. Therefore, the dimensional accuracy and position accuracy of the vapor deposition material that adheres to the organic EL substrate 92 through the through hole 25 can be increased.

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。   Note that various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, modified examples will be described with reference to the drawings as necessary. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. A duplicate description is omitted. In addition, when it is clear that the operational effects obtained in the above-described embodiment can be obtained in the modified example, the description thereof may be omitted.

(除去される表面層の変形例)
上述の実施の形態においては、金属板64の第1面64a側の第1表面層T1のみを、厚み方向における範囲E1にわたって除去し、第2面64b側の第2表面層T2は除去しない例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図26に示すように、第1表面層T1に加えて、金属板64の第2面64b側の第2表面層T2を、厚み方向における範囲E2にわたって更に除去してもよい。厚み方向において第2表面層T2を除去する範囲E2は、例えば0.5μm以上且つ20μm以下であり、好ましくは0.5μm以上且つ10μm以下であり、より好ましくは0.5μm以上且つ5μm以下である。第1表面層T1及び第2表面層T2が所定の範囲にわたって除去された後の金属板64zの厚みT4は、例えば5μm以上且つ50μm以下である。
(Modification of the removed surface layer)
In the above embodiment, only the first surface layer T1 on the first surface 64a side of the metal plate 64 is removed over the range E1 in the thickness direction, and the second surface layer T2 on the second surface 64b side is not removed. showed that. However, the present invention is not limited to this. As shown in FIG. 26, in addition to the first surface layer T1, the second surface layer T2 on the second surface 64b side of the metal plate 64 is further extended over a range E2 in the thickness direction. It may be removed. The range E2 for removing the second surface layer T2 in the thickness direction is, for example, not less than 0.5 μm and not more than 20 μm, preferably not less than 0.5 μm and not more than 10 μm, more preferably not less than 0.5 μm and not more than 5 μm. . The thickness T4 of the metal plate 64z after the first surface layer T1 and the second surface layer T2 are removed over a predetermined range is, for example, not less than 5 μm and not more than 50 μm.

(除去方法の変形例)
上述の実施の形態においては、金属板64の表面に向けてエッチング液を噴射することによって金属板64の表面層を除去する例を示したが、表面層を除去する方法が特に限られることはない。例えば、エッチング液が貯留されているエッチング槽に金属板64を浸漬させることによって、金属板64の表面層を除去してもよい。また、エッチング液が含浸された布などの部材を金属板64の表面に接触させることによって、金属板64の表面層を除去してもよい。
(Modification of removal method)
In the above-described embodiment, the example in which the surface layer of the metal plate 64 is removed by spraying the etching liquid toward the surface of the metal plate 64 has been described. However, the method of removing the surface layer is particularly limited. Absent. For example, the surface layer of the metal plate 64 may be removed by immersing the metal plate 64 in an etching tank in which an etching solution is stored. Further, the surface layer of the metal plate 64 may be removed by bringing a member such as a cloth impregnated with an etching solution into contact with the surface of the metal plate 64.

10 蒸着マスク装置
15 フレーム
20 蒸着マスク
21 基材
22 有効領域
23 周囲領域
25 貫通孔
30 第1凹部
31 壁面
31a 窪み部
35 第2凹部
36 壁面
41 接続部
41a 欠け部
43 トップ部
50 中間製品
64 金属板
64c 介在物
64z 金属板
65a 第1レジストパターン
65b 第2レジストパターン
65c 第1レジスト膜
65d 第2レジスト膜
71 表面層除去装置
72 加工装置
73 分離装置
90 蒸着装置
92 有機EL基板
98 蒸着材料
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Deposition mask apparatus 15 Frame 20 Deposition mask 21 Base material 22 Effective area 23 Peripheral area 25 Through-hole 30 1st recessed part 31 Wall surface 31a Depressed part 35 2nd recessed part 36 Wall surface 41 Connection part 41a Chip part 43 Top part 50 Intermediate product 64 Metal Plate 64c Inclusion 64z Metal plate 65a First resist pattern 65b Second resist pattern 65c First resist film 65d Second resist film 71 Surface layer removing device 72 Processing device 73 Separating device 90 Deposition device 92 Organic EL substrate 98 Deposition material

Claims (13)

複数の貫通孔を形成して蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法であって、
ニッケルを含む鉄合金からなる母材を圧延して、第1面及び第2面を含む金属板を作製する圧延工程と、
前記金属板の少なくとも前記第1面側の表面層を除去する表面層除去工程と、を備える、金属板の製造方法。
A method for producing a metal plate used for producing a vapor deposition mask by forming a plurality of through holes,
Rolling a base material made of an iron alloy containing nickel to produce a metal plate including a first surface and a second surface;
And a surface layer removing step for removing at least the surface layer on the first surface side of the metal plate.
前記表面層除去工程は、前記金属板の厚み方向において0.5μm以上且つ20μm以下の範囲内で前記表面層を除去する、請求項1に記載の金属板の製造方法。   The said surface layer removal process is a manufacturing method of the metal plate of Claim 1 which removes the said surface layer within the range of 0.5 micrometer or more and 20 micrometers or less in the thickness direction of the said metal plate. 前記表面層除去工程は、前記金属板の少なくとも前記第1面にエッチング液を接触させるウェットエッチング工程を含む、請求項1又は2に記載の金属板の製造方法。   The said surface layer removal process is a manufacturing method of the metal plate of Claim 1 or 2 including the wet etching process which makes an etching liquid contact at least the said 1st surface of the said metal plate. 前記ウェットエッチング工程は、前記金属板の前記第1面が下方を向く状態で前記第1面に向けて前記エッチング液を噴射する噴射工程を含む、請求項3に記載の金属板の製造方法。   The said wet etching process is a manufacturing method of the metal plate of Claim 3 including the injection process which injects the said etching liquid toward the said 1st surface in the state in which the said 1st surface of the said metal plate faces downward. 前記表面層除去工程は、前記第1面側の前記表面層を除去する工程及び前記第2面側の前記表面層を除去する工程を含む、請求項1乃至4のいずれか一項に記載の金属板の製造方法。   The said surface layer removal process includes the process of removing the said surface layer by the said 1st surface side, and the process of removing the said surface layer by the said 2nd surface side. A method for producing a metal plate. 前記表面層除去工程によって前記表面層が除去された後の前記金属板の厚みは、5μm以上且つ50μm以下である、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の金属板の製造方法。   The method for manufacturing a metal plate according to any one of claims 1 to 5, wherein a thickness of the metal plate after the surface layer is removed by the surface layer removing step is 5 µm or more and 50 µm or less. 複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、
ニッケルを含む鉄合金からなり、前記貫通孔を通過した蒸着材料が付着する基板側に位置する第1面と、前記第1面の反対側に位置する第2面と、を含む金属板を準備する準備工程と、
前記金属板の少なくとも前記第1面側の表面層を除去する表面層除去工程と、
前記金属板をエッチングして前記金属板に前記貫通孔を形成する加工工程と、を備える、蒸着マスクの製造方法。
A method of manufacturing a vapor deposition mask in which a plurality of through holes are formed,
A metal plate made of an iron alloy containing nickel and including a first surface located on the substrate side to which the vapor deposition material that has passed through the through-hole adheres and a second surface located on the opposite side of the first surface is prepared. A preparation process to
A surface layer removing step of removing at least the surface layer on the first surface side of the metal plate;
A process for etching the metal plate to form the through hole in the metal plate.
前記準備工程において、前記金属板は、ニッケルを含む鉄合金からなる母材を圧延することによって作製されたものである、請求項7に記載の蒸着マスクの製造方法。   In the said preparation process, the said metal plate is a manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 7 produced by rolling the base material which consists of an iron alloy containing nickel. 前記表面層除去工程は、前記金属板の厚み方向において0.5μm以上且つ20μm以下の範囲内で前記表面層を除去する、請求項7又は8に記載の蒸着マスクの製造方法。   The said surface layer removal process is a manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 7 or 8 which removes the said surface layer within the range of 0.5 micrometer or more and 20 micrometers or less in the thickness direction of the said metal plate. 前記表面層除去工程は、前記金属板の少なくとも前記第1面にエッチング液を接触させるウェットエッチング工程を含む、請求項7乃至9のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。   The said surface layer removal process is a manufacturing method of the vapor deposition mask as described in any one of Claims 7 thru | or 9 including the wet etching process which makes an etching liquid contact at least the said 1st surface of the said metal plate. 前記ウェットエッチング工程は、前記金属板の前記第1面が下方を向く状態で前記第1面に向けて前記エッチング液を噴射する噴射工程を含む、請求項10に記載の蒸着マスクの製造方法。   The said wet etching process is a manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 10 including the spraying process which sprays the said etching liquid toward the said 1st surface in the state in which the said 1st surface of the said metal plate faces downward. 前記表面層除去工程は、前記第1面側の前記表面層を除去する工程及び前記第2面側の前記表面層を除去する工程を含む、請求項7乃至11のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。   The said surface layer removal process includes the process of removing the said surface layer of the said 1st surface side, and the process of removing the said surface layer of the said 2nd surface side. A method for manufacturing a vapor deposition mask. 前記表面層除去工程によって前記表面層が除去された後の前記金属板の厚みは、5μm以上且つ50μm以下である、請求項7乃至12のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。   The manufacturing method of the vapor deposition mask as described in any one of Claims 7 thru | or 12 whose thickness of the said metal plate after the said surface layer is removed by the said surface layer removal process is 5 micrometers or more and 50 micrometers or less.
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