JP2020158807A

JP2020158807A - マスク

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Publication number: JP2020158807A
Application number: JP2019057252A
Authority: JP
Inventors: 宏樹岡; Hiroki Oka; 吉田　耕平; Kohei Yoshida; 耕平吉田; 清水　恒芳; Tsuneyoshi Shimizu; 恒芳清水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2019-03-25
Publication date: 2020-10-01
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP7432133B2

Abstract

【課題】機械的強度の低下を防止した蒸着マスクの提供。【解決手段】第１面３１と、第１面の反対側に位置する第２面３２と貫通孔４０とを含む金属板を備え、貫通孔４０は、第１面３１における端である第１端４１１と、第２面３２における端である第２端４１２とを含む壁面４１を有し、壁面４１は、第１端４１１から第２端４１２側へ広がる第１壁面４３と、第２端４１２から第１端４１１側へ広がる第２壁面４４と、第１壁面４３と第２壁面４４とが合流する突端４５とを含み、金属板の厚み方向に沿う断面で見たときに、突端４５及び第１端４１１を通る直線が延びる方向と第１面３１の面方向とが成す角度が８０°以上９０°以下になっているマスク。【選択図】図５

Description

本開示の実施形態は、貫通孔を含む金属板を備えたマスクに関する。

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は、高精細であることが好ましく、例えば画素密度が４００ｐｐｉ以上であることが好ましい。また、持ち運び可能なデバイスにおいても、ウルトラハイディフィニション（ＵＨＤ）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以上であることが好ましい。

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マスクを組み合わせる。続いて、有機材料を含む蒸着材料を、マスクの貫通孔を介して基板に付着させる。このような蒸着工程を実施することにより、マスクの貫通孔のパターンに対応したパターンで、蒸着材料を含む蒸着層を有する画素を基板上に形成することができる。

マスクの製造方法としては、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面上に第１レジスト層を形成し、また金属板の第２面上に第２レジスト層を形成する。次に、金属板の第１面のうち第１レジスト層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凹部を形成する。その後、金属板の第２面のうち第２レジスト層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凹部を形成する。この際、第１凹部と第２凹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。

特許第５３８２２５９号公報

一般にマスクは、互いに隣り合う貫通孔の間で残存する金属材料の断面積が小さくなり易い。例えば、表示装置が高精細になるにつれて画素の配列ピッチが小さくなるため、貫通孔のピッチも小さくなり、金属材料の断面積も小さくなる傾向にある。このようにして、金属材料の断面積が小さくなると、マスクの機械的強度が低下し、製造時や蒸着時などでのマスクの取扱いが困難になり得る。

本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得るマスクを提供することを目的とする。

本開示の一実施形態によるマスクは、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、貫通孔と、を含む金属板を備え、
前記貫通孔は、前記第１面における端である第１端と、前記第２面における端である第２端と、を含む壁面を有し、
前記壁面は、前記第１端から前記第２端側へ広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１端側へ広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが合流する突端と、を含み、
前記金属板の厚み方向に沿う断面で見たときに、前記突端及び前記第１端を通る直線が延びる方向と前記第１面の面方向とが成す角度が８０°以上９０°以下である、マスク、
を提供する。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記突端における前記貫通孔の開口寸法をＳ１とし、前記第１面における前記貫通孔の開口寸法をＳ２とし、前記第２面における前記貫通孔の開口寸法をＳ３としたとき、Ｓ２≦Ｓ１≦Ｓ３である、
ようにしてもよい。

また、本開示の一実施形態によるマスクは、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、貫通孔と、を含む金属板を備え、
前記貫通孔は、前記第１面における端である第１端と、前記第２面における端である第２端と、を含む壁面を有し、
前記壁面は、前記第１端から前記第２端側へ広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１端側へ広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが合流する突端と、を含み、
前記金属板の厚み方向に沿う断面で見たときに、前記突端及び前記第２端を通る直線が延びる方向と前記第１面の面方向とが成す角度が８０°以上９０°以下である、マスク、
を提供する。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記突端における前記貫通孔の開口寸法をＳ１とし、前記第１面における前記貫通孔の開口寸法をＳ２とし、前記第２面における前記貫通孔の開口寸法をＳ３としたとき、Ｓ１≦Ｓ２≦Ｓ３である、
ようにしてもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板の厚み方向において、前記突端と前記第１面との間の距離が前記金属板の厚みの半分以下である、

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板が、３μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する、
ようにしてもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板は、３４質量％以上３８質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有する、
ようにしてもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
２つの前記貫通孔の間に位置する前記金属板の前記第２面が平坦である、
ようにしてもよい。

本開示の実施形態によるマスクによれば、取扱性を向上させることができる。

本開示の第１の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。本開示の第１の実施形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。図２の蒸着マスク装置の蒸着マスクの有効領域を第２面側から見た場合を示す平面図である。図２の蒸着マスク装置の蒸着マスクの有効領域の配列の一変形例を示す平面図である。図３ＡのＡ−Ａ線に沿った断面図である。第１の実施形態による蒸着マスクにおいて、貫通孔及び遮蔽部を拡大して示す断面図である。第１の実施形態による蒸着マスクにおいて、貫通孔を拡大して示す平面図である。第１の実施形態による蒸着マスクにおいて、貫通孔を画成する遮蔽部を拡大して示す断面図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、金属板上にレジスト層を形成する工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第１レジスト層をパターニングする工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第１エッチング工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、充填工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第２レジスト層をパターニングする工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第２エッチング工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第２エッチング工程を示す図である。第１の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、充填材除去工程を示す図である。第１の実施形態において、マスクを用いて作製された蒸着基板を示す断面図である。第１の実施形態において、蒸着工程によって形成される蒸着層を拡大して示す断面図である。第２の実施形態による蒸着マスクにおいて、貫通孔及び遮蔽部を拡大して示す断面図である。第２の実施形態による蒸着マスクにおいて、貫通孔を拡大して示す平面図である。第２の実施形態による蒸着マスクにおいて、貫通孔を画成する遮蔽部を拡大して示す断面図である。第２の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第１エッチング工程を示す図である。第２の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第２エッチング工程を示す図である。第２の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、第２エッチング工程を示す図である。第２の実施形態による蒸着マスクを製造する方法において、充填材除去工程を示す図である。

以下、一実施形態に係るマスクの構成及びその製造方法について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「板」、「基材」、「シート」、「フィルム」など用語は、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。また、「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、当該部材の面（シート面、フィルム面）に対する法線方向のことを指す。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「同一」、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、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。

また、本実施形態で参照する図面において、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。

なお、本開示の実施形態は、矛盾の生じない範囲で、その他の実施形態や変形例と組み合わせられ得る。また、その他の実施形態同士や、その他の実施形態と変形例も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。また、変形例同士も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。

また、本開示の実施形態において、製造方法などの方法に関して複数の工程を開示する場合に、開示されている工程の間に、開示されていないその他の工程が実施されてもよい。また、開示されている工程の順序は、矛盾の生じない範囲で任意である。

本実施形態においては、マスクが、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である例について説明する。ただし、マスクの用途が特に限定されることはなく、種々の用途に用いられるマスクに対し、本実施形態を適用することができる。例えば、仮想現実いわゆるＶＲや拡張現実いわゆるＡＲを表現するための画像や映像を表示又は投影するための装置を製造するために、本実施形態のマスクを用いてもよい。

まず、本実施形態が解決しようとする課題について説明する。一般にマスクは、互いに隣り合う貫通孔の間で残存する金属材料の断面積が小さくなり易い。例えば、表示装置が高精細になるにつれて画素の配列ピッチが小さくなるため、貫通孔のピッチも小さくなり、金属材料の断面積も小さくなる傾向にある。このようにして、金属材料の断面積が小さくなると、マスクの機械的強度が低下し、製造時や蒸着時などでのマスクの取扱いが困難になり得る。

（第１の実施形態）
続いて、第１の実施形態の具体的な構成について説明する。

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８０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８０は、その内部に、蒸着源（例えばるつぼ８１）、ヒータ８３、及び蒸着マスク装置１０を備えていてもよい。また、蒸着装置８０は、蒸着装置８０の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備えていてもよい。るつぼ８１は、有機発光材料などの蒸着材料８２を収容する。ヒータ８３は、るつぼ８１を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料８２を蒸発させる。蒸着マスク装置１０は、るつぼ８１と対向するよう配置されている。

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、少なくとも１つの蒸着マスク２０を備える。蒸着マスク装置１０は、蒸着マスク２０を支持するフレーム１５を更に備えていてもよい。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、蒸着材料８２を付着させる対象物である基板９１に蒸着マスク２０が対面するよう、蒸着装置８０内に配置されている。蒸着マスク２０は、蒸着源８１から飛来した蒸着材料８２を通過させる複数の貫通孔４０を有する。以下の説明において、蒸着マスク２０の面のうち、飛来した蒸着材料８２が付着する基板９１側に位置する面を第１面２０１と称し、第１面２０１の反対側に位置する面を第２面２０２と称する。

蒸着マスク装置１０は、図１に示すように、基板９１の、蒸着マスク２０と反対側の面に配置された磁石８５を備えていてもよい。磁石８５を設けることにより、磁力によって蒸着マスク２０を磁石８５側に引き寄せて、蒸着マスク２０を基板９１に密着させることができる。これにより、蒸着工程においてシャドーが発生することを抑制することができ、基板９１に付着する蒸着材料８２によって基板９１に形成される蒸着層の寸法精度や位置精度を高めることができる。また、静電気力を利用する静電チャックを用いて蒸着マスク２０を基板９１に密着させてもよい。

図２は、蒸着マスク装置１０を蒸着マスク２０の第１面２０１側から見た場合を示す平面図である。図２に示すように、蒸着マスク装置１０は、複数の蒸着マスク２０を備えていてもよい。本実施形態において、各蒸着マスク２０は、一方向に延びる矩形状の形状を有する。蒸着マスク装置１０において、複数の蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長さ方向に交差する幅方向に並んでいる。各蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長さ方向の両端部において、例えば溶接によってフレーム１５に固定されている。

図２に示す蒸着マスク２０は、溶接などによってフレーム１５に固定される一対の耳部２１と、耳部２１の間に位置する中間部２２と、を有する。中間部２２は、少なくとも１つの有効領域２３と、有効領域２３の周囲に位置する周囲領域２４と、を有していてもよい。図２に示す例において、中間部２２は、蒸着マスク２０の長さ方向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２３を含む。周囲領域２４は、複数の有効領域２３を囲んでいる。

蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ表示装置などの表示装置を作製する場合、１つの有効領域２３は、１つの有機ＥＬ表示装置の表示領域に対応する。このため、図２に示す蒸着マスク装置１０によれば、有機ＥＬ表示装置の多面付蒸着が可能である。なお、１つの有効領域２３が複数の表示領域に対応する場合もある。また、図示はしないが、蒸着マスク２０の幅方向においても所定の間隔を空けて複数の有効領域２３が配列されていてもよい。

有効領域２３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２３は、有機ＥＬ表示装置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２３は、円形状の輪郭を有していてもよい。

図３Ａは、蒸着マスク２０の有効領域２３を第２面２０２側から見た場合を示す平面図である。また、図４は、図３Ａの有効領域２３のＡ−Ａ線に沿った断面図である。有効領域２３は、金属板３０と、金属板３０に設けられた複数の貫通孔４０と、を含む。金属板３０は、図４に示すように、第１面３１と、第１面３１の反対側に位置する第２面３２と、を含む。金属板３０の第１面３１が、蒸着マスク２０の第１面２０１を構成し、金属板３０の第２面３２が、蒸着マスク２０の第２面２０２を構成している。貫通孔４０は、金属板３０の第１面３１から第２面３２へ貫通している。貫通孔４０は、第１面３１から第２面３２へ広がる壁面４１を有する。

金属板３０を構成する材料としては、例えば、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。鉄合金は、ニッケルに加えてコバルトを更に含んでいてもよい。例えば、金属板３０の材料として、ニッケル及びコバルトの含有量が合計で３０質量％以上且つ５４質量％以下であり、且つコバルトの含有量が０質量％以上且つ６質量％以下である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、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。ニッケル及びコバルトを含む鉄合金の具体例としては、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などを挙げることができる。このような鉄合金を用いることにより、金属板３０の熱膨張係数を低くすることができる。例えば、基板９１としてガラス基板が用いられる場合に、金属板３０の熱膨張係数を、ガラス基板と同等の低い値にすることができる。これにより、蒸着工程の際、基板９１に形成される蒸着層の寸法精度や位置精度が、金属板３０を備える蒸着マスク２０と基板９１との間の熱膨張係数の差に起因して低下することを抑制することができる。

貫通孔４０の形状は、貫通孔４０の周囲の金属板３０によって画成される。例えば、遮蔽部３５の側面が、貫通孔４０の壁面４１を構成する。貫通孔４０の周囲の金属板３０は、基板９１の表示領域に蒸着材料８２が付着することを遮蔽するよう機能する。以下の説明において、貫通孔４０の周囲の金属板３０のことを遮蔽部３５とも称する。

蒸着マスク２０を構成する金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１の法線方向に沿って、すなわち金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って金属板３０を見た場合、複数の貫通孔４０のうちの少なくとも一部は、互いに交差する第１方向Ｄ１１及び第２方向Ｄ１２に沿ってそれぞれ所定の第１ピッチＣ１及び第２ピッチＣ２で配列されている。第１方向Ｄ１１及び第２方向Ｄ１２はいずれも、面方向Ｄ１における方向である。第１ピッチＣ１及び第２ピッチＣ２のうち小さい方のピッチは、表示装置又は投影装置の画素密度に応じて例えば以下のように定められる。
・画素密度が６００ｐｐｉ以上の場合：ピッチは４２．３μｍ以下
・画素密度が１２００ｐｐｉ以上の場合：ピッチは２１．２μｍ以下
・画素密度が３０００ｐｐｉ以上の場合：ピッチは８．５μｍ以下
画素密度が６００ｐｐｉの表示装置又は投影装置は、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置として用いられる。
画素密度が１２００ｐｐｉの表示装置又は投影装置は、例えば、仮想現実を表現するための画像や映像を表示又は投影するために用いられる。
画素密度が３０００ｐｐｉの表示装置又は投影装置は、例えば、拡張現実を表現するための画像や映像を表示又は投影するために用いられる。

有効領域２３の配列は任意である。例えば、有効領域２３の配列として、図３Ａに示すように並列配列が採用されていてもよく、図３Ｂに示すように千鳥配列が採用されていてもよい。

図３Ａ及び図３Ｂに示す例において、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って金属板３０を見た場合の貫通孔４０は、四隅が湾曲した略矩形状の輪郭を有する。なお、輪郭の形状は、画素の形状に応じて任意に定められ得る。例えば、六角形、八角形などのその他の多角形の形状を有していてもよく、円形状を有していてもよい。また、輪郭の形状は、複数の形状の組み合わせであってもよい。また、複数の貫通孔４０はそれぞれ、互いに異なる輪郭の形状を有していてもよい。貫通孔４０が多角形の形状の輪郭を有する場合、貫通孔４０の開口寸法は、図３Ａに示すように、多角形において対向する一対の辺の間の間隔である。

図４に示すように、周囲領域２４も、有効領域２３と同一の金属板３０によって構成されている。周囲領域２４における金属板３０の厚みＨ０は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１よりも大きくてもよい。同様に、上述の耳部２１も、有効領域２３と同一の金属板３０によって構成され、耳部２１の厚みが有効領域２３の厚みＨ１よりも大きくてもよい。なお、図示はしないが、周囲領域２４の厚みＨ０や耳部２１の厚みは、有効領域２３の厚みＨ１と同一であってもよく、有効領域２３の厚みＨ１よりも小さくてもよい。

有効領域２３は、後述するように、まず金属板３０に第１面３１側から第１エッチング工程を施し、続いて金属板３０に第２面３２側から第２エッチングを施すことによって形成される。従って、有効領域２３の金属板３０の厚みＨ１とは、第２エッチング工程後の金属板３０の厚みである。

遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１は、１０μｍ以下であることが好ましい。遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１は、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよく、５μｍ以下であってもよく、４μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよい。遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１を１０μｍ以下にすることにより、後述する幅Ｓ７を０．５μｍ以上とした場合であっても、蒸着工程において貫通孔４０の壁面４１に蒸着材料８２が付着してシャドーが発生することを抑制できる。これにより、貫通孔４０を通過できない蒸着材料８２の比率を低減することができ、蒸着材料８２の利用効率を高めることができる。一方、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１が小さくなり過ぎると、機械的強度が低下し、蒸着マスク２０を使用する際や搬送する際などに蒸着マスク２０に変形や破損が生じ易くなる。この点を考慮し、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１は、３μｍ以上であることが好ましく、更には５μｍ以上であることが好ましい。金属板３０の厚みＨ１は、６μｍ以上であってもよく、８μｍ以上であってもよい。

遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、３μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、６μｍ以上８μｍ以下であってもよい。また、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、３μｍ以上５μｍ以下であってもよい。

貫通孔４０及び貫通孔４０を画成する遮蔽部３５について、図５乃至図７を参照して詳細に説明する。図５は、貫通孔４０及び遮蔽部３５を拡大して示す断面図である。図６は、貫通孔４０を拡大して示す平面図である。図７は、貫通孔４０を画成する遮蔽部３５を拡大して示す断面図である。

図５に示すように、貫通孔４０の壁面４１は、第１端４１１及び第２端４１２を含む。第１端４１１は、金属板３０の第１面３１における壁面４１の端であり、第２端４１２は、金属板３０の第２面３２における壁面４１の端である。

図５に示す例において、壁面４１は、第１端４１１から第２端４１２側へ広がる第１壁面４３と、第２端４１２から第１端４１１側へ広がる第２壁面４４と、第１壁面４３と第２壁面４４とが合流する突端４５と、を含む。第１端４１１が、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において、壁面４１のうち最も内側に位置する部分である。内側とは、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において貫通孔４０の中心軸Ｃに近づく側である。中心軸Ｃとは、貫通孔４０の断面図において、対向する第１端４１１の間の中間点と、対向する第２端４１２の間の中間点とを通る直線である。また、後述する外側とは、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において貫通孔４０の中心軸Ｃから遠ざかる側である。

図５に示すように、第１壁面４３は、第１端４１１から第２端４１２側に向かうにつれて外側に向かうように広がっていてもよい。また、第２壁面４４は第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がっていてもよい。なお、「第１端４１１から第２端４１２側に向かうにつれて外側に向かうように広がる」という状態、及び、「第２壁面４４は第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がる」という状態は、壁面４１に存在する、深さ又は高さが２００ｎｍ以下の微小な凹凸を無視した場合に成立していればよい。

図５及び図６において、符号Ｓ１は、突端４５における貫通孔４０の開口寸法（以下、突端開口寸法とも称する）を表し、符号Ｓ２は、第１面３１における貫通孔４０の開口寸法（以下、第１面開口寸法とも称する）を表し、符号Ｓ３は、第２面３２における貫通孔４０の開口寸法（以下、第２面開口寸法とも称する）を表す。より具体的には、符号Ｓ３は、図５及び図７に示すように、貫通孔４０の開口における一方の仮想第２端４１３（後述）から他方の仮想第２端４１３までの距離を表わす。第１面開口寸法Ｓ２が、貫通孔４０の最小開口寸法になっている。また、符号Ｓ４は、複数の貫通孔４０が並ぶ方向における遮蔽部３５の幅を表す。符号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、Ｓ２≦Ｓ１≦Ｓ３の関係を満たすようになっていてもよい。すなわち、突端開口寸法Ｓ１は、第１面開口寸法Ｓ２以上であり、第２面開口寸法Ｓ３は、突端開口寸法Ｓ１以上であってもよい。突端開口寸法Ｓ１から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値は、例えば、０μｍ以上２．０μｍ以下である。また、例えば、第２面開口寸法Ｓ３は、突端開口寸法Ｓ１よりも少なくとも０．５μｍ以上大きいことが好ましい。第２面開口寸法Ｓ３は、突端開口寸法Ｓ１よりも１μｍ以上大きくてもよく、１．５μｍ以上大きくてもよく、２μｍ以上大きくてもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、好ましくは５μｍ以下である。第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、４μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよく、２μｍ以下であってもよい。図６に示すように、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って貫通孔４０を見た場合に、突端４５の輪郭が第１端４１１の輪郭を囲んでいてもよく、また、第２端４１２の輪郭が突端４５の輪郭を囲んでいてもよい。

第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、０．５μｍ以上５μｍ以下であってもよく、１μｍ以上４μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上３μｍ以下であってもよく、２μｍであってもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、２μｍ以上５μｍ以下であってもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、０．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。

突端開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２、第２面開口寸法Ｓ３及び幅Ｓ４は、表示装置又は投影装置の画素密度に応じて例えば以下の表１のように定められる。

突端開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２、第２面開口寸法Ｓ３及び幅Ｓ４は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１に対する比率として定められていてもよい。例えば、厚みＨ１に対する突端開口寸法Ｓ１の比率（＝Ｓ１／Ｈ１）は、例えば０．３以上であり、０．５以上であってもよく、０．７以上であってもよく、１．０以上であってもよい。また、Ｓ１／Ｈ１は、例えば３０以下であり、２５以下であってもよく、２０以下であってもよく、１５以下であってもよい。

Ｓ１／Ｈ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ１／Ｈ１は、０．３以上３０以下であってもよく、０．５以上２５以下であってもよく、０．７以上２０以下であってもよく、１．０以上１５以下であってもよい。また、Ｓ１／Ｈ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ１／Ｈ１は、１５以上３０以下であってもよい。また、Ｓ１／Ｈ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ１／Ｈ１は、０．３以上１．０以下であってもよい。

図５において、符号Ｌ１は、貫通孔４０の断面図において（金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う断面で見たときに）、第１端４１１及び突端４５を通る仮想的な直線を表す。符号θ１は、直線Ｌ１が延びる方向と、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１とが成す角度を表す。角度θ１は、好ましくは９０°以下である。角度θ１は、８７°以下であってもよく、８５°以下であってもよく、８３°以下であってもよい。また、角度θ１は、好ましくは、８０°以上である。角度θ１は、８３°以上であってもよく、８５°以上であってもよく、８７°以上であってもよい。

角度θ１の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ１は、８０°以上９０°以下であってもよく、８３°以上８７°以下であってもよく、８５°であってもよい。また、角度θ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ１は、８７°以上９０°以下であってもよい。また、角度θ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ１は、８０°以上８３°以下であってもよい。

以下、角度θ１の技術的意味について説明する。蒸着マスク２０を用いる蒸着工程において、図１に示するつぼ８１の構成次第では、蒸着材料８２は、蒸着源８１から基板９１に向かって金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って飛来する成分に加えて、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜した方向に沿って飛来する成分を含むことがある。この場合、傾斜した方向に沿って飛来する蒸着材料８２の一部は、基板９１に到達する前に金属板３０の第２面３２や貫通孔４０の壁面４１に到達して付着する。このため、基板９１に形成される蒸着層の厚みは、貫通孔４０の壁面４１に近いほど薄くなり易い。このような、基板９１への蒸着材料８２の付着が貫通孔４０の壁面４１によって阻害される現象のことを、シャドーとも称する。シャドーの発生を抑制するための対策としては、上述の角度θ１を小さくすることと、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１、および第１端４１１と突端４５との間の距離Ｈ２を小さくすることが考えられる。

角度θ１を小さくすることは、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１における第１端４１１と突端４５との間の距離Ｓ５（＝（Ｓ１−Ｓ２）／２）の拡大を導く。距離Ｓ５の拡大は、遮蔽部３５の幅Ｓ４の拡大を導く。上述の貫通孔４０のピッチは、第１面開口寸法Ｓ２と遮蔽部３５の幅Ｓ４の和に等しい。従って、距離Ｓ５が拡大すると、貫通孔４０のピッチを小さくすることが制限されてしまう。すなわち、貫通孔４０のピッチを小さくするためには、角度θ１を小さくし過ぎないことが好ましい。

角度θ１を小さくし過ぎないようにする場合には、有効領域２３の金属板３０の厚みＨ１を小さくすることが好ましい。厚みＨ１を単に小さくすることは、金属板３０の有効領域２３の機械的強度の低下を導く。

ここで本実施形態においては、上述のように、角度θ１が比較的大きく、例えば、８０°以上となっている。この角度θ１は、従来の、例えば、５０°以下になっている蒸着マスクの場合に比べて大きい。このため、貫通孔４０の壁面４１を、第１面３１および第２面３２に垂直に近い形状で形成することができ、貫通孔４０の周辺に、金属板３０の材料を残すことができる。従って、有効領域２３の金属板３０の機械的強度を向上させることができる。また、角度θ１を大きくしていることにより、貫通孔４０のピッチを小さくすることができる。

このように本実施形態による蒸着マスク２０は、角度θ１を、８０°以上９０°以下にしていることにより、９０°または９０°に近い蒸着角度（例えば、８０°〜９０°）を有するるつぼ８１を備えた蒸着装置８０に用いることが好ましい。

次に、図５及び図７を参照して、貫通孔４０及び遮蔽部３５の形状について更に詳細に説明する。

図５において、符号Ｈ２は、金属板３０の厚み方向Ｄ２における、第１端４１１と突端４５との間の距離を表す。以下の説明において、距離Ｈ２のことを、第１壁面４３の高さとも称する。第１壁面４３の高さＨ２は、好ましくは１．０μｍ以下である。第１壁面４３の高さＨ２は、０．８μｍ以下であってもよく、０．６μｍ以下であってもよい。第１壁面４３の高さＨ２を１．０μｍ以下にすることにより、上述した距離Ｓ５を小さくすることができ、第１面開口寸法Ｓ２のばらつきを小さくすることができる。このため、精度良いパターンで蒸着材料８２を基板９１に付着させることができる。また、蒸着角度が９０°未満であっても、蒸着材料８２が貫通孔４０の壁面４１に付着してシャドーが発生することを抑制できる。また、第１壁面４３の高さＨ２は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１の半分以下であってもよい。

一方、蒸着マスク２０の製造工程においては、第１壁面４３の高さＨ２の設計値を小さくし過ぎると、第２面３２側から実施されるエッチングが第１面３１側にまで到達することが考えられる。第２面３２側から実施されるエッチングが第１面３１側にまで到達すると、第１面開口寸法Ｓ２のばらつきが大きくなってしまう。この点を考慮し、第１壁面４３の高さＨ２は、好ましくは０．１μｍ以上である。第１壁面４３の高さＨ２は、０．２μｍ以上であってもよく、０．３μｍ以上であってもよい。

第１壁面４３の高さＨ２の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の高さＨ２は、０．１μｍ以上１．０μｍ以下であってもよく、０．２μｍ以上０．８μｍ以下であってもよく、０．３μｍ以上０．６μｍ以下であってもよい。また、第１壁面４３の高さＨ２の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の高さＨ２は、０．６μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。また、第１壁面４３の高さＨ２の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の高さＨ２は、０．１μｍ以上０．３μｍ以下であってもよい。

第１壁面４３の高さＨ２の好ましい範囲は、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１に対する相対値として定められていてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１に対する高さＨ２の比率（Ｈ２／Ｈ１）は、好ましくは０．４以下である。Ｈ２／Ｈ１は、０．３５以下であってもよく、０．３以下であってもよい。また、Ｈ２／Ｈ１は、好ましくは０．１以上である。Ｈ２／Ｈ１は、０．１５以上であってもよく、０．２以上であってもよい。

また、Ｈ２／Ｈ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ２／Ｈ１は、０．１以上０．４以下であってもよく、０．１５以上０．３５以下であってもよく、０．２以上０．３以下であってもよい。また、Ｈ２／Ｈ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ２／Ｈ１は、０．３以上０．４以下であってもよい。また、Ｈ２／Ｈ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ２／Ｈ１は、０．１以上０．２以下であってもよい。

図５において、符号Ｈ３は、金属板３０の厚み方向Ｄ２における、突端４５と第２面３２との間の距離を表す。以下の説明において、距離Ｈ３のことを、第２壁面４４の高さとも称する。第２壁面４４の高さＨ３は、好ましくは４μｍ以下である。第２壁面４４の高さＨ３は、３．５μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１の半分以上であってもよく、好ましくは１μｍ以上である。第２壁面４４の高さＨ３は、１．５μｍ以上であってもよく、２μｍ以上であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１の半分以上であってもよい。

第２壁面４４の高さＨ３の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の高さＨ３は、１μｍ以上４μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上３．５μｍ以下であってもよく、２μｍ以上３μｍ以下であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の高さＨ３は、３μｍ以上４μｍ以下であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の高さＨ３は、１μｍ以上２μｍ以下であってもよい。

なお、符号Ｈ３は、上述した符号Ｈ１およびＨ２を設定することにより設定されてもよい。例えば、シャドーの発生を抑制することを目的として、好適なＨ１およびＨ２を設定し、その結果としてＨ３が設定されるようにしてもよい。あるいは、種々の目的から、好適なＨ１およびＨ３を設定し、その結果としてＨ２が設定されてもよく、好適なＨ２およびＨ３を設定し、その結果としてＨ１が設定されてもよい。

後述するように、２つの貫通孔４０の間に位置する遮蔽部３５の第２面３２は、金属板３０のうち有効領域２３に対応する部分を全域にわたって金属板３０の第２面３２側からエッチングすることによって形成される。このため、２つの貫通孔４０の間に位置する遮蔽部３５の第２面３２は平坦である。「第２面が平坦」とは、遮蔽部３５の断面図における、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１における中心点を中心とした距離Ｓ６の範囲内において、図７に示すように、第２面３２に現れる谷部と山部の間の距離の最大値Ｈ４が１μｍ以下であることを意味する。距離Ｓ６は、遮蔽部３５の幅Ｓ４の１／２であってもよい。Ｈ４は、０．８μｍ以下であってもよく、０．６μｍ以下であってもよい。

なお、蒸着マスク２０の製造工程において遮蔽部３５の第１面３１はエッチングされないので、第２面３２に現れる谷部と山部の間の距離の最大値Ｈ４は、第１面３１に現れる谷部と山部の間の距離の最大値に比べて大きい。Ｈ４は、例えば０．０５μｍ以上であり、０．０７μｍ以上であってもよく、０．１μｍ以上であってもよい。

第２面３２に現れる谷部と山部の間の距離の最大値Ｈ４の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ４は、０．０５μｍ以上１μｍ以下であってもよく、０．０７μｍ以上０．８μｍ以下であってもよく、０．１μｍ以上０．６μｍ以下であってもよい。また、Ｈ４は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ４は、０．６μｍ以上１μｍ以下であってもよい。また、Ｈ４は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ４は、０．０５μｍ以上０．１μｍ以下であってもよい。

また、後述するように、貫通孔４０の壁面４１の第２壁面４４は、金属板３０の第１面３１側に充填された充填材５２と金属板３０との間に浸入したエッチング液によって金属板３０がサイドエッチングされることによって形成される面である。この場合、図７に示すように、壁面４１の第２端４１２の断面形状は、湾曲したものとなる。第２端４１２の断面形状が湾曲していることにより、蒸着マスク２０を洗浄する工程において、第２端４１２が鋭くとがっている場合に比べて、第２端４１２に異物が絡みにくくなる。異物とは、例えばセルロースである。

蒸着マスク２０の金属板３０の第２面３２には、蒸着マスク２０が搬送される際などに保護フィルムなどが貼られ、その後に保護フィルムが剥がされる場合がある。この場合、第２端４１２の断面形状が湾曲していることにより、第２端４１２が鋭くとがっている場合に比べて、保護フィルムを剥がし易くなる。例えば、保護フィルムが第２端４１２に引っ掛かってしまったり、保護フィルムの粘着剤が第２端４１２に付着して異物として残ったりすることを抑制することができる。

第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、好ましくは０．３μｍ以上である。曲率半径Ｒ１は、０．５μｍ以上であってもよく、１．０μｍ以上であってもよい。これにより、第２端４１２が上述の効果をより顕著に奏することができる。また、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、好ましくは２．０μｍ以下である。曲率半径Ｒ１は、１．５μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であってもよい。

また、曲率半径Ｒ１の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、０．３μｍ以上２．０μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以上１．５μｍ以下であってもよい。また、曲率半径Ｒ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、１．０μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。また、曲率半径Ｒ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、０．３μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。

図７に、複数の貫通孔４０が並ぶ方向における遮蔽部３５の第２面３２の幅を符号Ｓ７で示している。符号Ｓ７は、遮蔽部３５の第２面３２において、一方の仮想第２端４１３から他方の仮想第２端４１３までの距離を表わす。仮想第２端４１３は、上述した直線Ｌ１と第２面３２の回帰直線３２Ｌとの交点として定義される。このうち回帰直線３２Ｌは、上述した谷部と山部とを有する第２面３２の形状を最小二乗法を用いて近似化した直線を意味している。

このようにして定義される幅Ｓ７は、好ましくは３．０μｍ以下である。幅Ｓ７は２．５μｍ以下であってもよく、２．０μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であってもよい。幅Ｓ７を３．０μｍ以下にすることにより、貫通孔４０のピッチと小さくすることができる。また、幅Ｓ７は、好ましくは０．５μｍ以上である。幅Ｓ７は、１．０μｍ以上であってもよく、１．５μｍ以上であってもよく、２．０μｍ以上であってもよい。幅Ｓ７を、０．５μｍ以上にすることにより、遮蔽部３５の機械的強度を確保することができる。

Ｓ７の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ７は、０．５μｍ以上３．０μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以上２．５μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。また、Ｓ７の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ７は、１．０μｍ以上３．０μｍ以下であってもよい。また、Ｓ７の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ７は、０．５μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。

上述した厚みＨ１、蒸着角度、遮蔽部３５の第２面３２の幅Ｓ７、幅Ｓ８、遮蔽部３５の第１面３１の幅Ｓ４、貫通孔４０のピッチは、表示装置又は投影装置の画素密度に応じて例えば以下の表２のように定められる。ここで、幅Ｓ８は（１／ｔａｎ（蒸着角度））×Ｈ１で表わされ、貫通孔４０の壁面４１の幅に相当する。図７には、一例として、蒸着角度が上述した角度θ１である場合の幅Ｓ８を示している。なお、以下の表では、貫通孔４０の幅（第１面開口寸法Ｓ２）と幅Ｓ４とが等しいとした場合における貫通孔４０のピッチを示している。

また、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う断面で見たときに、貫通孔４０の第１壁面４３および第２壁面４４は、外側に膨らむようにそれぞれ湾曲している。貫通孔４０の第１壁面４３の最小曲率半径をＲｗ１とし、第２壁面４４の最小曲率半径をＲｗ２としたとき、符号Ｒｗ１及びＲｗ２は、Ｒｗ２≧Ｒｗ１の関係を満たすようになっていてもよい。すなわち、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ２は、第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ１以上であってもよい。ここで、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１は、第１壁面４３に細かな谷部及び山部が現れている場合には、これらの谷部及び山部を考慮せずに連続状の（微分可能な）仮想曲線を設定して求めるようにしてもよい。このような谷部と山部は、第２面３２における谷部及び山部と同様に、谷部と山部の間の距離の最大値が１μｍ以下であるとしてもよい。このような仮想曲線から複数の曲率半径が測定される場合には、それらの曲率半径のうちの最小の曲率半径としてもよい。第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２も同様である。

第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１は、好ましくは２μｍ以上である。最小曲率半径Ｒｗ１は、３μｍ以上であってもよく、４μｍ以上であってもよい。また、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１は、好ましくは１０μｍ以下である。最小曲率半径Ｒｗ１は、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよい。

また、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１は、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、３μｍ以上８μｍ以下であってもよい。また、最小曲率半径Ｒｗ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１は、３μｍ以上４μｍ以下であってもよい。また、最小曲率半径Ｒｗ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１は、６μｍ以上８μｍ以下であってもよい。

第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２は、好ましくは３μｍ以上である。最小曲率半径Ｒｗ２は、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。また、第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２は、好ましくは２０μｍ以下である。最小曲率半径Ｒｗ２は、１８μｍ以下であってもよく、１５μｍ以下であってもよい。

また、第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２は、３μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１８μｍ以下であってもよい。また、最小曲率半径Ｒｗ２の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２は、３μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、最小曲率半径Ｒｗ２の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２は、１５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。

次に、金属板３０を加工して蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図８乃至図１５を参照して説明する。

まず、金属板３０を準備する。金属板３０としては、ロールから巻き出された状態の、連続的に延びる金属板３０を用いてもよい。この場合、蒸着マスク２０の製造工程は、ガイドローラーに沿って搬送される金属板３０に対して実施されてもよい。また、金属板３０としては、蒸着マスク２０の製造工程に応じて用いられる露光機などの装置に対応した寸法を有する１枚の金属板３０を用いてもよい。

金属板３０の厚みＨ０は、好ましくは１５μｍ以上である。金属板３０の厚みＨ０は、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよい。金属板３０の厚みＨ０を１０μｍ以上にすることにより、蒸着マスク２０の製造工程において金属板３０に加わる負荷に起因して金属板３０が破損してしまうことを抑制することができる。また、金属板３０の厚みＨ０は、好ましくは２００μｍ以下である。厚みＨ０は、１００μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよい。

また、金属板３０の厚みＨ０の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、金属板３０の厚みＨ０は、１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。また、厚みＨ０の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、金属板３０の厚みＨ０は、５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。また、厚みＨ０の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、金属板３０の厚みＨ０は、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。

続いて、図８に示すように、金属板３０の第１面３１に第１レジスト層５１を形成する。第１レジスト層５１は、レジストの材料を含む溶液を第１面３１に塗布し、固化させることにより形成される層であってもよい。若しくは、第１レジスト層５１は、ドライフィルムなどのフィルムを第１面３１に貼り付けることにより形成される層であってもよい。なお、第１レジスト層５１の厚みを小さくする上では、レジストの材料を含む溶液を塗布し、固化させるタイプ、いわゆる塗布型のレジスト層を採用することが好ましい。

塗布型を採用する場合、例えば、光溶解型、いわゆるポジ型の感光材を含む溶液を第１面３１に塗布し、固化させることにより、第１レジスト層５１を形成することができる。この際、第１レジスト層５１を焼成するレジスト層焼成工程を実施してもよい。なお、感光材は、光硬化型、いわゆるネガ型であってもよい。

ポジ型の感光材の例としては、ＳＣ５００などのノボラック系ポジレジストなどを挙げることができる。ネガ型の感光材の例としては、カゼインレジストなどを挙げることができる。

第１レジスト層５１を焼成するレジスト層焼成温度は、感光材に応じて設定される。例えば、感光材としてノボラック系ポジレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は４０℃以上５０℃以下であってもよく、６０℃以上であってもよい。また、感光材としてノボラック系ポジレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は１８０℃以下が好ましく、１７０℃以下であってもよく、１６０℃以下であってもよい。

第１レジスト層５１の厚みは、好ましくは５μｍ以下である。第１レジスト層５１の厚みは、３．０μｍ以下であってもよく、２．０μｍ以下であってもよい。第１レジスト層５１の厚みを５μｍ以下にすることにより、第１レジスト層５１の厚みがばらつくことを抑制することができる。これにより、後述するレジスト層除去工程において、第１レジスト層５１の一部が除去されずに残ってしまうことなどを抑制することができる。また、第１レジスト層５１の厚みは、好ましくは１．０μｍ以上である。第１レジスト層５１の厚みは、１．５μｍ以上であってもよく、２．０μｍ以上であってもよい。

第１レジスト層５１の厚みの範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１レジスト層５１の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上３．０μｍ以下であってもよい。また、第１レジスト層５１の厚みの範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１レジスト層５１の厚みは、２．０μｍ以上５．０μｍ以下であってもよい。また、第１レジスト層５１の厚みの範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１レジスト層５１の厚みは、１．０μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。

図８に示すように、金属板３０の第２面３２に第２レジスト層５６を形成してもよい。第２レジスト層５６に含まれる感光材は、第１レジスト層５１に含まれる感光材と同一であってもよく、異なっていてもよい。

なお、金属板３０の第１面３１に第１レジスト層５１を形成する前に、第１面３１をエッチングして粗面化してもよい。この場合、第１レジスト層５１の密着性を向上させることができる。金属板３０の第２面３２に第２レジスト層５６を形成する場合についても同様である。

続いて、第１レジスト層５１を露光する露光工程を実施し、その後、第１レジスト層５１を現像する現像工程を実施する。これにより、図９に示すように、第１レジスト層５１を部分的に除去して、金属板３０の第１面３１のうち有効領域２３に対応する部分に、第１レジスト層５１によって覆われていない複数の露出領域５３を設けることができる。

続いて、第１レジスト層５１をマスクとして金属板３０を第１面３１側からエッチングする第１エッチング工程を実施する。エッチング液としては、塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものなどを用いることができる。エッチング液の温度は、例えば２５℃以上８０℃以下である。これにより、図１０に示すように、第１面３１のうち露出領域５３に対応する位置に貫通下孔５０を形成することができる。貫通下孔５０は、第１面３１から第２面３２にわたって形成されて金属板３０を貫通している。また、貫通下孔５０は、外側に膨らむように形成された壁面を有する。貫通下孔５０の壁面は、厚み方向Ｄ２において第１面３１と第２面３２との間に、外側に最も膨らんだ最大開口寸法を有する部分が形成されるように湾曲している。貫通下孔５０の壁面は、全体的には、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿うように形成されていることが好ましい。

すなわち、貫通下孔５０は、所謂オーバーエッチングによって形成することができる。オーバーエッチングとは、第１レジスト層５１の露出領域５３よりも面方向Ｄ１に広がるように材料を削り取るようなエッチングを言う。本実施形態では、第２面３２のうち露出領域５３に対応する部分にも第２レジスト層５６が設けられている。このことにより、第１面３１側からのエッチングによって進む侵食を、金属板３０を貫通させて第２レジスト層５６まで到達させると、貫通下孔５０に入り込んだエッチング液が貫通下孔５０内で滞留し、面方向Ｄ１への侵食が促進される。このようにして、貫通孔４０の外側に膨らむように、上述のような貫通下孔５０の壁面を形成することができる。

続いて、図１１に示すように、貫通下孔５０に充填材５２を充填する充填工程を実施する。例えば、充填材５２を含む溶液を金属板３０の第１面３１側に塗布する。充填材５２としては、熱可塑性樹脂、フォトレジストなどを用いることができる。図１１に示すように、充填材５２が第１レジスト層５１を覆っていてもよい。充填材５２を構成する樹脂の具体例としては、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂などを挙げることができる。

続いて、充填材５２を焼成する充填材焼成工程を実施する。充填材５２としてポジレジストを用いる場合、充填材焼成温度は６０℃以上が好ましく、８０℃以上であってもよく、１００℃以上であってもよい。また、充填材５２としてポジレジストを用いる場合、充填材焼成温度は１８０℃以下が好ましく、１６０℃以下であってもよく、１４０℃以下であってもよい。

次に、第２レジスト層５６を露光する露光工程を実施し、その後、第２レジスト層５６を現像する現像工程を実施する。これにより、図１２に示すように、第２レジスト層５６を部分的に除去して、金属板３０の第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分に、第２レジスト層５６によって覆われていない露出領域５７を設けることができる。このようにして、周囲領域２４及び耳部２１に対応する部分に第２レジスト層５６が残るように、第２レジスト層５６を露光及び現像する。なお、第２レジスト層５６の露光は、第１レジスト層５１を露光する露光工程において実施されてもよい。

続いて、金属板３０を第２面３２側からエッチングする第２エッチング工程を実施する。エッチング液としては、塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものなどを用いることができる。エッチング液の温度は、例えば２５℃以上であり、３０℃以上であってもよく、３５℃以上であってもよい。また、エッチング液の温度は、例えば８０℃以下であり、７０℃以下であってもよく、６０℃以下であってもよい。

エッチング液の温度の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、エッチング液の温度は、２５℃以上８０℃以下であってもよく、３０℃以上７０℃以下であってもよく、３５℃以上６０℃以下であってもよい。また、エッチング液の温度の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、エッチング液の温度は、６０℃以上８０℃以下であってもよい。また、エッチング液の温度の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、エッチング液の温度は、２５℃以上３５℃以下であってもよい。

第２エッチング工程では、図１３に示すように、有効領域２３に位置する金属板３０の第２面３２が少なくとも充填材５２の頂部５２１よりも第１面３１側に位置するようになる。このようにして、図１３に示すように、第２面３２のうち露出領域５７に対応する位置に、凹部５５を形成することができる。凹部５５は、金属板３０の第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分に形成され、凹部５５から複数の充填材５２の頂部５２１が突出するようになる。

また、第２エッチング工程は、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が突端開口寸法Ｓ１以上になるまで継続される。第２エッチング工程は、好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が突端開口寸法Ｓ１よりも１μｍ以上大きくなるまで、より好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が突端開口寸法Ｓ１よりも２μｍ以上大きくなるまで、継続される。

また、好ましくは、第２エッチング工程は、図１４に示すように、周囲領域２４における金属板３０の厚みＨ０に対する、有効領域２３に位置する金属板３０の厚みＨ１の比率（＝Ｈ１／Ｈ０）が０．５以下になるまで、継続される。これにより、充填材５２と金属板３０との間にエッチング液が浸入し易くなる。この結果、図１４に示すように、充填材５２の周囲の金属板３０がサイドエッチングされ、充填材５２と金属板３０との間に隙間５８が生じ易くなる。サイドエッチングによって金属板３０に形成された面が、貫通孔４０の壁面４１の上述の第２壁面４４を構成する。サイドエッチングの量を制御することにより、第２壁面４４が、第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がる形状を有することができる。Ｈ１／Ｈ０は、０．８４以下であってもよく、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ０は、０．２以上であってもよく、０．３以上であってもよく、０．４以上であってもよい。第２エッチング工程においては、エッチング液は、第１面３１まで達しないようにすることが好ましい。このことにより、第１エッチング工程で精度良く形成した貫通下孔５０の壁面のうち第１面３１側の部分（第１壁面４３をなす部分）がエッチングされることを防止でき、当該部分の形状を維持することができる。このことのために、Ｈ１／Ｈ０は、０．２以上であることが好ましい。一方、Ｈ１／Ｈ０を０．８以下にすることにより、上述したサイドエッチングによって第２壁面４４を形成することができる。

Ｈ１／Ｈ０の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ１／Ｈ０は、０．２以上０．８以下であってもよく、０．３以上０．７以下であってもよく、０．４以上０．６以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ０の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ１／Ｈ０は、０．６以上０．８以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ０の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ１／Ｈ０は、０．２以上０．４以下であってよい。

第２エッチング工程においてエッチングを継続する時間は、例えば、予め取得されたエッチング条件データに基づいて決定され得る。エッチング条件データは、例えば、エッチングを継続する時間と、有効領域２３の厚みＨ１との関係を含む。エッチング条件データは、エッチングを継続する時間と、第１壁面４３の高さＨ２との関係を含んでいてもよく、エッチングを継続する時間と、第２壁面４４の高さＨ３との関係を含んでいてもよい。これらのエッチング条件データに基づいて、厚みＨ１、高さＨ２、高さＨ３などが適切な値になるよう、第２エッチング工程においてエッチングを継続する時間を決定することができる。

上述したように、充填材５２は、第１壁面４３をなす貫通下孔５０に充填されて形成されている。この充填材５２の周囲の金属板３０がサイドエッチングされることにより、第２壁面４４と、第１壁面４３と第２壁面４４とが合流する突端４５とが形成される。このため、第２壁面４４は、充填材５２の外周面よりも大きな平面寸法を有するようになり、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う断面での断面形状が、充填材５２の外周面の曲率半径よりも大きな曲率半径を有するように湾曲する。このことから、上述した第２壁面４４の最小曲率半径Ｒｗ２が、第１壁面４３の最小曲率半径Ｒｗ１よりも大きくなる。

続いて、図１５に示すように、充填材５２を除去する充填材除去工程を実施する。これによって、金属板３０に貫通孔４０が生じる。充填材５２を除去するための溶液としては、水酸化ナトリウムを含む溶液などを用いることができる。また、第１レジスト層５１及び第２レジスト層５６を除去するレジスト層除去工程を実施する。レジスト層を除去するための溶液としては、水酸化ナトリウムを含む溶液などを用いることができる。このようにして、複数の貫通孔４０が設けられた金属板３０を備える蒸着マスク２０を得ることができる。なお、充填材除去工程及びレジスト層除去工程は、充填材及びレジスト層の両方を除去可能な溶液などを用いることにより、同時に実施されてもよい。

本実施形態においては、上述のように、金属板３０のうち有効領域２３に対応する部分における第２面３２のエッチングを、第２面３２にレジスト層を設けずに実施する。言い換えると、第１面３１側に形成されている複数の貫通下孔５０に跨るように広がる凹部５５を、第２面３２側に形成する。これにより、第２エッチング工程におけるエッチング液の速度や濃度を均一化させることができる。このため、複数の貫通孔４０の間で、貫通孔４０の突端４５の位置、突端開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２及び第１壁面４３の高さＨ２がばらつくことを抑制することができる。

また、本実施形態においては、第２面３２のうち少なくとも有効領域２３に対応する部分の大半に第２レジスト層５６が設けられていないので、第２レジスト層５６の位置の誤差に起因する突端４５の寸法及び位置の誤差が生じ難い。この点でも、突端４５の位置、突端開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２及び第１壁面４３の高さＨ２が、有効領域２３の複数の貫通孔４０の間でばらつくことを抑制することができる。

また、本実施形態においては、第２エッチング工程におけるエッチングの速度などのばらつきを抑制することができるので、第１壁面４３を残しながら第１壁面４３の高さＨ２が小さくなるように第２エッチング工程を実施することが容易になる。このため、第１壁面４３の高さＨ２の設計値及び実測値を小さくすることができ、例えば１．０μｍ以下にすることができる。

さらに、本実施形態においては、第１エッチング工程において第１面３１側からのエッチングによって、第１壁面４３をなす貫通下孔５０が形成され、第２エッチング工程において第２面３２側からのエッチングによって、第２壁面４４が形成される。第２エッチング工程では、貫通下孔５０に充填材５２が充填されているため、貫通下孔５０の壁面のうち第１面３１側の部分（第１壁面４３をなす部分）がエッチングされることを防止できる。このため、精度良く形成された第１壁面４３の形状を維持することができ、貫通孔４０の形状精度および位置精度を向上させることができる。

次に、上述のようにして得られた蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接する溶接工程を実施する。これによって、蒸着マスク２０及びフレーム１５を備える蒸着マスク装置１０を得ることができる。

次に、本実施形態に係る蒸着マスク２０を用いて基板９１に蒸着材料８２を付着させ、図１６に示すように基板９１に蒸着層９２を形成する方法について説明する。以下の説明において、基板９１と、蒸着工程によって基板９１に形成された蒸着層９２とを少なくとも備える物品のことを、蒸着基板９０とも称する。蒸着基板９０は、有機ＥＬ表示装置などで用いられる。

蒸着マスク２０を用いて基板９１に蒸着材料８２を付着させる蒸着工程においては、まず、蒸着マスク２０が基板９１に対向するよう蒸着マスク装置１０を配置する。また、磁石８５を用いて蒸着マスク２０を基板９１に密着させる。また、蒸着装置８０の内部を真空雰囲気にする。この状態で、蒸着材料８２を蒸発させて基板９１へ飛来させることにより、蒸着マスク２０の貫通孔４０に対応したパターンで蒸着材料８２を基板９１に付着させることができる。

図１７は、蒸着工程によって基板９１に形成される蒸着層９２を拡大して示す断面図である。図１７では、図面を明瞭にするために、第１壁面４３を第１面３１に対して垂直な直線として示すとともに、第２壁面４４を、第１壁面４３に対して傾斜した直線として示している。図１７に示す破線は、所定の蒸着角度（例えば、８０°）で飛来する蒸着材料８２の軌跡を示している。上述の蒸着マスク２０の製造方法によれば、第２エッチング工程におけるエッチングの速度などのばらつきを抑制することができるので、貫通孔４０の第１壁面４３の高さＨ２を小さく設定することができる。このため、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１における第１壁面４３の幅Ｋを小さくすることができる。これにより、図１７に示すように、蒸着層９２のうち蒸着マスク２０の貫通孔４０の第１端４１１よりも外側に形成される部分の幅Ｋが、複数の画素の間でばらつくことを抑制することができる。このため、隣り合う画素の干渉を考慮して蒸着基板９０の設計において設けられるマージンを低減することができる。

また、上述の蒸着マスク２０の製造方法によれば、第１端４１１の第１面開口寸法Ｓ２及び位置が複数の貫通孔４０の間でばらつくことを抑制することができる。このため、図１７に示すように基板９１上の電極９３に重なるように蒸着層９２が形成される場合に、電極９３の寸法及び位置に対する蒸着層９２の寸法及び位置がばらつくことを抑制することができる。このことも、蒸着基板９０の設計において考慮されるマージンを低減することに寄与し得る。

蒸着基板９０の設計において考慮されるマージンを低減することにより、蒸着基板９０の画素密度を高めることができる。また、蒸着基板９０の画素密度が一定である場合には、マージンを低減することにより、隣り合う画素の干渉を防ぎながら、電極９３の面積を拡大することができる。これにより、蒸着層９２の面積のうち電極９３と重なる面積の比率を高めることができる。このことは、蒸着層９２が発光層である場合に、蒸着層９２の発光効率の向上を導く。これにより、蒸着層９２の輝度を高めたり、蒸着層９２の寿命を延ばしたりすることができる。

このように本実施形態によれば、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う断面で見たときに、突端４５及び第１端４１１を通る直線Ｌ１が延びる方向と第１面３１の面方向Ｄ１とが成す角度θ１が、８０°以上９０°以下になっている。このことにより、貫通孔４０の壁面４１を、第１面３１および第２面３２に垂直に近い形状に形成することができる。このため、貫通孔４０の周辺に、金属板３０の材料を残すことができ、有効領域２３の金属板３０の機械的強度を向上させることができる。この結果、蒸着マスク２０の機械的強度を高めて、取扱性を向上させることができる。とりわけ本実施形態のように、貫通孔４０の壁面４１に蒸着材料８２が付着してシャドーが発生することを抑制するために、金属板３０の厚みを１０μｍ以下にした場合であっても、有効領域２３の金属板３０の機械的強度を向上させることができる。このため、シャドーの発生を抑制しつつ機械的強度を高めた蒸着マスク２０を得ることができる。

また、本実施形態によれば、上述したように、突端４５及び第１端４１１を通る直線Ｌ１が延びる方向と第１面３１の面方向Ｄ１とが成す角度θ１が、８０°以上９０°以下になっている。このことにより、貫通孔４０のピッチを小さくすることができ、画素密度を高めることができる。このため、高精細の蒸着層９２を、寸法精度良く及び位置精度良く形成することができる。

また、本実施形態によれば、上述したように、角度θ１が、８０°以上９０°以下になっている。このような蒸着マスク２０は、平面寸法が比較的小さな基板９１に対して好適に適用できる。すなわち、従来の蒸着マスクは、平面寸法が比較的大きな基板９１に蒸着材料を蒸着することができるような平面寸法を有していた。このことにより、蒸着工程において、平面寸法が比較的大きな基板９１に全体的に蒸着材料が行き渡るように、蒸着源８１から飛来する蒸着材料８２は、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜した方向に飛来する成分を含んでいる。傾斜した方向に沿って飛来する蒸着材料８２の一部は、貫通孔４０の壁面４１に付着し、シャドーを発生させ得る。しかしながら、平面寸法が比較的小さい基板９１に蒸着材料を蒸着する場合、蒸着源８１からの蒸着材料８２の飛来方向が、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜させていなくても、基板９１に全体的に蒸着材料を行き渡らせることができる。このため、蒸着装置８０のるつぼ８１から飛来する蒸着材料８２の飛来方向を、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う方向にすることができる、あるいは、厚み方向Ｄ２に対する傾斜角を小さくすることができる。この場合、従来の蒸着マスクのように、比較的小さかった角度θ１を、本実施形態のように８０°以上９０°以下といった比較的大きな角度にすることができ、この場合であっても、上述したシャドーの問題を低減することができる。このため、本実施形態による蒸着マスク２０は、平面寸法が比較的小さな基板９１に蒸着材料８２を蒸着させる場合であって、るつぼ８１からの蒸着材料８２の飛来方向が、９０°または９０°に近い蒸着角度を有するるつぼ８１を備えた蒸着装置８０に好適に適用できる。

また、本実施形態によれば、突端開口寸法Ｓ１と、第１面開口寸法Ｓ２と、第２面開口寸法Ｓ３とが、Ｓ２≦Ｓ１≦Ｓ３の関係を満たしている。このことにより、貫通孔４０の壁面４１のうち、第１面開口寸法Ｓ２よりも小さい部分が形成されることを抑制できる。このため、シャドーが発生することを抑制できる。

また、本実施形態によれば、金属板３０の厚み方向Ｄ２において、突端４５と第１面３１との間の距離Ｈ２が、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１の半分以下になっている。このことにより、突端４５と第２面３２との間の距離Ｈ３を大きくすることができ、貫通孔４０のうち、第２面３２側の比較的大きな開口寸法を有する領域が、厚み方向Ｄ２において多くの範囲を占めることができる。このため、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜した方向に飛来する成分が、貫通孔４０の壁面４１および第２面３２に付着することを抑制でき、シャドーが発生することを抑制できる。

なお、上述した本実施形態においては、第１エッチング工程において、金属板３０を第１面３１側からエッチングして、金属板３０を貫通する貫通下孔５０が形成される例について説明した。しかしながら、金属板３０の第１面３１に、貫通下孔５０の代わりに、金属板３０を貫通しない凹部が形成されて、この凹部の壁面が、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う方向に形成されるようにしてもよい。この場合には、金属板３０の第２面３２が、凹部に充填された充填材５２の頂部５２１よりも第１面３１側に位置するようにエッチングを行えばよい。また、このような凹部を形成する場合には、上述した第２レジスト層５６は、第１レジスト層５１と同じ工程で露光および現像されるようにしてもよい。

（第２の実施形態）
次に、本開示の第２の実施形態に係るマスクの構成及びその製造方法について、図１８乃至図２４を参照しながら詳細に説明する。

図１８乃至図２４に示す第２の実施形態においては、突端及び第２端を通る直線が延びる方向と第１面の面方向とが成す角度が８０°以上９０°以下である点が主に異なり、他の構成は、図１乃至図１７に示す第１の実施形態と略同一である。なお、図１８乃至図２４において、図１乃至図１７に示す第１の実施形態と同一部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

まず、本実施形態における蒸着マスク２０の貫通孔４０の形状について、図１８乃至図２０を参照して詳細に説明する。図１８は、貫通孔４０及び遮蔽部３５を拡大して示す断面図である。図１９は、貫通孔４０を拡大して示す平面図である。図２０は、貫通孔４０を画成する遮蔽部３５を拡大して示す断面図である。

図１８に示すように、第１の実施形態と同様に、貫通孔４０の壁面４１は、第１端４１１及び第２端４１２を含む。壁面４１は、第１端４１１から第２端４１２側へ広がる第１壁面４３と、第２端４１２から第１端４１１側へ広がる第２壁面４４と、第１壁面４３と第２壁面４４とが合流する突端４５と、を含む。突端４５が、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において、壁面４１のうち最も内側に位置する部分（最小開口寸法部）である。

図１８に示すように、第１壁面４３は、第１端４１１から第２端４１２側に向かうにつれて内側に向かうように広がっていてもよい。また、第２壁面４４は第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がっていてもよい。

本実施形態では、突端４５における貫通孔４０の突端開口寸法Ｓ１が、貫通孔４０の最小開口寸法になっている。符号Ｓ１、Ｓ２及びＳ３は、Ｓ１≦Ｓ２≦Ｓ３の関係を満たすようになっていてもよい。すなわち、第１面開口寸法Ｓ２は、突端開口寸法Ｓ１以上であり、第２面開口寸法Ｓ３は、第１面開口寸法Ｓ２以上であってもよい。第１面開口寸法Ｓ２から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、例えば、０μｍ以上２．０μｍ以下である。また、例えば、第２面開口寸法Ｓ３は、突端開口寸法Ｓ１よりも少なくとも０．５μｍ以上大きいことが好ましい。第２面開口寸法Ｓ３は、突端開口寸法Ｓ１よりも１μｍ以上大きくてもよく、１．５μｍ以上大きくてもよく、２μｍ以上大きくてもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、好ましくは５μｍ以下である。第２面開口寸法Ｓ３から突端開口寸法Ｓ１を引いた値は、４μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよく、２μｍ以下であってもよい。図１９に示すように、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って貫通孔４０を見た場合に、第１端４１１の輪郭が突端４５の輪郭を囲んでいてもよく、また、第２端４１２の輪郭が第１端４１１の輪郭を囲んでいてもよい。

突端開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２、第２面開口寸法Ｓ３及び幅Ｓ４は、表示装置又は投影装置の画素密度に応じて例えば以下の表３のように定められる。

図１９において、符号Ｌ２は、貫通孔４０の断面図において（金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う断面で見たときに）、突端４５及び第２端４１２を通る（または接する）仮想的な直線を表す。符号θ２は、直線Ｌ２が延びる方向と、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１とが成す角度を表す。角度θ２は、好ましくは９０°以下である。角度θ２は、８７°以下であってもよく、８５°以下であってもよく、８３°以下であってもよい。また、角度θ２は、好ましくは、８０°以上である（若しくは、８０°を超えている）。角度θ２は、８３°以上であってもよく、８５°以上であってもよく、８７°以上であってもよい。

角度θ２の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ２は、８０°以上９０°以下であってもよく、８３°以上８７°以下であってもよく、８５°であってもよい。また、角度θ２の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ２は、８７°以上９０°以下であってもよい。また、角度θ２の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ２は、８０°以上８３°以下であってもよい。

以下、角度θ２の技術的意味について説明する。蒸着マスク２０を用いる蒸着工程において、図１に示するつぼ８１の構成次第では、蒸着材料８２は、蒸着源８１から基板９１に向かって金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って飛来する成分に加えて、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜した方向に沿って飛来する成分を含むことがある。この場合、傾斜した方向に沿って飛来する蒸着材料８２の一部は、基板９１に到達する前に金属板３０の第２面３２や貫通孔４０の壁面４１に到達して付着する。このため、基板９１に形成される蒸着層の厚みは、貫通孔４０の壁面４１に近いほど薄くなり易い。このような、基板９１への蒸着材料８２の付着が貫通孔４０の壁面４１によって阻害される現象のことを、シャドーとも称する。シャドーの発生を抑制するための対策としては、上述の角度θ２を小さくすることと、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１、および第１端４１１と突端４５との間の距離Ｈ２を小さくすることが考えられる。

角度θ２を小さくすることは、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１における突端４５と第２端４１２との間の距離Ｓ５（＝（Ｓ１−Ｓ３）／２）の拡大を導く。距離Ｓ５の拡大は、遮蔽部３５の幅Ｓ４の拡大を導く。上述の貫通孔４０のピッチは、突端開口寸法Ｓ１と遮蔽部３５の幅Ｓ４の和に等しい。従って、距離Ｓ５が拡大すると、貫通孔４０のピッチを小さくすることが制限されてしまう。すなわち、貫通孔４０のピッチを小さくするためには、角度θ２を小さくし過ぎないことが好ましい。

角度θ２を小さくし過ぎないようにする場合には、有効領域２３の金属板３０の厚みＨ１を小さくすることが好ましい。厚みＨ１を単に小さくすることは、金属板３０の有効領域２３の機械的強度の低下を導く。

ここで本実施形態においても、角度θ１と同様に角度θ２が比較的大きく、例えば、８０°以上となっている。この角度θ２は、従来の、例えば、５０°以下になっている蒸着マスクの場合に比べて大きい。このため、貫通孔４０の壁面４１を、第１面３１および第２面３２に垂直に近い形状で形成することができ、貫通孔４０の周辺に、金属板３０の材料を残すことができる。従って、有効領域２３の金属板３０の機械的強度を向上させることができる。また、角度θ２を大きくしていることにより、貫通孔４０のピッチを小さくすることができる。

このように本実施形態による蒸着マスク２０は、角度θ２を、８０°以上９０°以下にしていることにより、９０°または９０°に近い蒸着角度（例えば、８０°〜９０°）を有するるつぼ８１を備えた蒸着装置８０に用いることが好ましい。

次に、金属板３０を加工して蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図２１乃至図２４を参照して説明する。以下では、第１の実施形態による蒸着マスク２０を製造する方法と異なる点について説明する。

第１レジスト層５１をマスクとして金属板３０を第１面３１側からエッチングする第１エッチング工程では、図２１に示すように、第１面３１のうち露出領域５３に対応する位置に第１凹部１０１が形成される。図２１では、第１凹部１０１は、貫通下孔５０とは異なり、金属板３０を貫通していないが、貫通させるようにしてもよい。第１凹部１０１の壁面は、厚み方向Ｄ２において第１面３１に、外側に最も膨らんだ最大開口寸法を有する部分が形成されるように湾曲している。第１凹部１０１の壁面は、全体的には、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿うように形成されていることが好ましい。例えば、図２１に示すように、第１凹部１０１は、半円状または半楕円状に形成されていてもよい。

金属板３０を第２面３２側からエッチングする第２エッチング工程では、有効領域２３に位置する金属板３０の第２面３２が少なくとも充填材５２の頂部５２１よりも第１面３１側に位置するようになる。このようにして、図２２に示すように、第２面３２のうち露出領域５７に対応する位置に、第２凹部１０２を形成することができる。第２凹部１０２は、金属板３０の第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分に形成され、第２凹部１０２から複数の充填材５２の頂部５２１が突出するようになる。

また、第２エッチング工程は、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が、突端開口寸法Ｓ１以上になるとともに第１面開口寸法Ｓ２以上になるまで継続される。第２エッチング工程は、好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が第１面開口寸法Ｓ１よりも１μｍ以上大きくなるまで、より好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が第１面開口寸法Ｓ１よりも２μｍ以上大きくなるまで、継続される。

また、好ましくは、第２エッチング工程は、図２３に示すように、周囲領域２４における金属板３０の厚みＨ０に対する、有効領域２３に位置する金属板３０の厚みＨ１の比率（＝Ｈ１／Ｈ０）が０．５以下になるまで、継続される。これにより、充填材５２と金属板３０との間にエッチング液が浸入し易くなる。この結果、図２３に示すように、充填材５２の周囲の金属板３０がサイドエッチングされ、充填材５２と金属板３０との間に隙間５８が生じ易くなる。サイドエッチングによって金属板３０に形成された面が、貫通孔４０の壁面４１の上述の第２壁面４４を構成する。サイドエッチングの量を制御することにより、第２壁面４４が、第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がる形状を有することができる。Ｈ１／Ｈ０は、０．４以下であってもよく、０．３以下であってもよく、０．２以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ０は、０．６以上であってもよく、０．７以上であってもよく、０．８以上であってもよい。

充填材５２を除去する充填材除去工程では、図２４に示すように、充填材５２が除去されることにより、金属板３０に、本実施形態による貫通孔４０が生じる。このようにして、複数の貫通孔４０が設けられた金属板３０を備える、本実施形態による蒸着マスク２０を得ることができる。

本実施形態においては、上述のように、金属板３０のうち有効領域２３に対応する部分における第２面３２のエッチングを、第２面３２にレジスト層を設けずに実施する。言い換えると、第１面３１側に形成されている複数の第１凹部１０１に跨るように広がる第２凹部１０２を、第２面３２側に形成する。これにより、第２エッチング工程におけるエッチング液の速度や濃度を均一化させることができる。このため、複数の貫通孔４０の間で、貫通孔４０の突端４５の位置、突端開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２及び第１壁面４３の高さＨ２がばらつくことを抑制することができる。

このように本実施形態によれば、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う断面で見たときに、突端４５及び第２端４１２を通る直線Ｌ２が延びる方向と第１面３１の面方向Ｄ１とが成す角度θ２が、８０°以上９０°以下になっている。このことにより、貫通孔４０の壁面４１を、第１面３１および第２面３２に垂直に近い形状に形成することができる。このため、貫通孔４０の周辺に、金属板３０の材料を残すことができ、有効領域２３の金属板３０の機械的強度を向上させることができる。この結果、蒸着マスク２０の機械的強度を高めて、取扱性を向上させることができる。

また、本実施形態によれば、上述したように、突端４５及び第２端４１２を通る直線Ｌ２が延びる方向と第１面３１の面方向Ｄ１とが成す角度θ２が、８０°以上９０°以下になっている。このことにより、貫通孔４０のピッチを小さくすることができ、画素密度を高めることができる。このため、高精細の蒸着層９２を、寸法精度良く及び位置精度良く形成することができる。

また、本実施形態によれば、上述したように、角度θ２が、８０°以上９０°以下になっている。このような蒸着マスク２０は、平面寸法が比較的小さな基板９１に対して好適に適用できる。すなわち、従来の蒸着マスクは、平面寸法が比較的大きな基板９１に蒸着材料を蒸着することができるような平面寸法を有していた。このことにより、蒸着工程において、平面寸法が比較的大きな基板９１に全体的に蒸着材料が行き渡るように、蒸着源８１から飛来する蒸着材料８２は、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜した方向に飛来する成分を含んでいる。傾斜した方向に沿って飛来する蒸着材料８２の一部は、貫通孔４０の壁面４１に付着し、シャドーを発生させ得る。しかしながら、平面寸法が比較的小さい基板９１に蒸着材料を蒸着する場合、蒸着源８１からの蒸着材料８２の飛来方向が、金属板３０の厚み方向Ｄ２に対して傾斜させていなくても、基板９１に全体的に蒸着材料を行き渡らせることができる。このため、蒸着装置８０のるつぼ８１から飛来する蒸着材料８２の飛来方向を、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿う方向にすることができる、あるいは、厚み方向Ｄ２に対する傾斜角を小さくすることができる。この場合、従来の蒸着マスクのように、比較的小さかった角度θ２を、本実施形態のように８０°以上９０°以下といった比較的大きな角度にすることができ、この場合であっても、上述したシャドーの問題を低減することができる。このため、本実施形態による蒸着マスク２０は、平面寸法が比較的小さな基板９１に蒸着材料８２を蒸着させる場合であって、るつぼ８１からの蒸着材料８２の飛来方向が、９０°または９０°に近い蒸着角度を有するるつぼ８１を備えた蒸着装置８０に好適に適用できる。

また、本実施形態によれば、突端開口寸法Ｓ１と、第１面開口寸法Ｓ２と、第２面開口寸法Ｓ３とが、Ｓ１≦Ｓ２≦Ｓ３の関係を満たしている。このことにより、第１端４１１およびその周辺部の厚みを確保することができ、機械的強度を向上させることができる。このため、蒸着マスク２０を超音波洗浄する際の超音波の影響により第１端４１１が欠損することを抑制することができる。

１０蒸着マスク装置
１５フレーム
２０蒸着マスク
２０１第１面
２０２第２面
２１耳部
２２中間部
２３有効領域
２４周囲領域
３０金属板
３１第１面
３２第２面
３５遮蔽部
４０貫通孔
４１壁面
４１１第１端
４１２第２端
４３第１壁面
４４第２壁面
４５突端
５０貫通下孔
５１第１レジスト層
５２充填材
５３露出領域
５５凹部
５６第２レジスト層
５７露出領域
５８隙間
８０蒸着装置
８１蒸着源
８２蒸着材料
８３ヒータ
８５磁石
９０蒸着基板
９１基板
９２蒸着層
９３電極
１０１第１凹部
１０２第２凹部

Claims

第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、貫通孔と、を含む金属板を備え、
前記貫通孔は、前記第１面における端である第１端と、前記第２面における端である第２端と、を含む壁面を有し、
前記壁面は、前記第１端から前記第２端側へ広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１端側へ広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが合流する突端と、を含み、
前記金属板の厚み方向に沿う断面で見たときに、前記突端及び前記第１端を通る直線が延びる方向と前記第１面の面方向とが成す角度が８０°以上９０°以下である、マスク。
前記突端における前記貫通孔の開口寸法をＳ１とし、前記第１面における前記貫通孔の開口寸法をＳ２とし、前記第２面における前記貫通孔の開口寸法をＳ３としたとき、Ｓ２≦Ｓ１≦Ｓ３である、請求項１に記載のマスク。
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、貫通孔と、を含む金属板を備え、
前記貫通孔は、前記第１面における端である第１端と、前記第２面における端である第２端と、を含む壁面を有し、
前記壁面は、前記第１端から前記第２端側へ広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１端側へ広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが合流する突端と、を含み、
前記金属板の厚み方向に沿う断面で見たときに、前記突端及び前記第２端を通る直線が延びる方向と前記第１面の面方向とが成す角度が８０°以上９０°以下である、マスク。
前記突端における前記貫通孔の開口寸法をＳ１とし、前記第１面における前記貫通孔の開口寸法をＳ２とし、前記第２面における前記貫通孔の開口寸法をＳ３としたとき、Ｓ１≦Ｓ２≦Ｓ３である、請求項３に記載のマスク。
前記金属板の厚み方向において、前記突端と前記第１面との間の距離が前記金属板の厚みの半分以下である、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のマスク。
前記金属板が、３μｍ以上１０μｍ以下の厚みを有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のマスク。
前記金属板は、３４質量％以上３８質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有する、請求項１乃至６のいずれか一項に記載のマスク。
２つの前記貫通孔の間に位置する前記金属板の前記第２面が平坦である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載のマスク。