JP2021119260A - 蒸着マスク - Google Patents
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Abstract
【課題】蒸着マスクに繊維が付着することを抑制可能とした蒸着マスクを提供する。【解決手段】金属製の蒸着マスク１０である。表面１０Ｆと裏面とを備えた格子構造１０Ｍであって、表面１０Ｆに位置する大開口ＨＬと裏面に位置する小開口とを接続する複数のマスク孔１０Ｈを区切る二次元の網目状を有した格子構造１０Ｍを備える。表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であり、境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した最大高さＲｚが、６．８μｍ以下である。【選択図】図３
Description
本発明は、蒸着マスクに関する。
有機ＥＬデバイスが備える有機ＥＬ素子の形成には、蒸着マスクを用いた真空蒸着が用いられる。蒸着マスクは、非常に薄い金属シートから形成される。量産される蒸着マスクの厚さは、例えば、５０μｍ以下である部分を含む。蒸着マスクを搬送する際には、蒸着マスクは、蒸着マスクの変形を抑えるために蒸着マスク用ケースに収容される（例えば、特許文献１を参照）。
ところで、蒸着マスクは、蒸着マスクの厚さ方向において、一対の無塵紙に挟まれた状態で、蒸着マスク用ケースに収容される。蒸着マスクを蒸着マスク用ケースに収容するとき、蒸着マスク用ケースを搬送するとき、および、蒸着マスクを蒸着マスクから取り出すときには、蒸着マスクと無塵紙との間において摩擦が生じる。蒸着マスクと無塵紙との間に生じる摩擦は、蒸着マスクの表面に引っ掛かった繊維を異物として蒸着マスクに付着させてしまう。
本発明は、蒸着マスクに繊維が付着することを抑制可能とした蒸着マスクを提供することを目的とする。
上記課題を解決するための蒸着マスクは、金属製の蒸着マスクであって、表面と裏面とを備えた格子構造であって、前記表面に位置する大開口と前記裏面に位置する小開口とを接続する複数のマスク孔を区切る二次元の網目状を有した前記格子構造を備え、前記表面において互いに隣り合う大開口の境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であり、前記境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した最大高さＲｚが、６．８μｍ以下である。
蒸着マスクを形成するための金属板が有する表面粗さは、通常、金属板とレジストとの密着性を得るために十分に小さく設定される。一方、マスク孔が形成された後の金属板の表面粗さ、すなわち、蒸着マスクの表面粗さは、マスク孔が有する段差の分だけ、大きな段差を有することになる。そして、表面における大開口間の距離が、裏面における小開口間の距離よりも短いため、単位長さあたりの表面における段差は、単位長さあたりの裏面における段差よりも大きくなりやすい。言い換えれば、マスク孔の加工前には十分に平坦であった金属板の面が、格子構造の表面では裏面よりも残り少なく、段差の要因となるマスク孔の領域が広い分だけ、格子構造の表面では裏面よりも表面粗さが大きくなる。この点で、表面粗さが大きい格子構造の表面において算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であれば、格子構造の表面、および、裏面の両方で繊維の付着を抑えることが可能となる。結果として、蒸着マスクに繊維が付着することを抑えることができる。
また、粗さ曲線の最大高さＲｚは、最大山高さＲｐと最大谷深さＲｖとの和である。そのため、最大高さＲｚが大きい程、蒸着マスクの表面は、無塵紙を形成する繊維に引っ掛かる山部を有しやすく、また、繊維が嵌まり込む谷部を有しやすい。この点で、最大高さＲｚが６．８μｍ以下であれば、蒸着マスクの表面に位置する山部が繊維に引っ掛かりにくい高さを有し、かつ、谷部は繊維が嵌まり込みにくい深さを有することが可能である。
上記蒸着マスクにおいて、前記格子構造の格子線に位置する窪みと、前記格子構造の格子点に位置して前記窪み同士が接続される部分である頂部と、を備え、前記窪みと前記頂部とが前記境界を構成してもよい。
上記蒸着マスクにおいて、前記頂部が平面であってもよい。この構成によれば、大開口の対角方向に位置する大開口間がエッチングされずに残り、これによって頂部が平面であるから、繊維がさらに付着しにくい。
上記蒸着マスクにおいて、前記格子構造は、前記表面において線幅が太い第１格子線と、前記表面において線幅が細い第２格子線と、を備え、前記第１格子線と前記第２格子線とが前記境界を構成し、前記表面における前記第１格子線でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、前記表面における前記第２格子線でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａよりも小さくてもよい。
上記構成によれば、第２格子線よりも無塵紙との接触面積が大きい第１格子線の算術平均粗さＲａが、第２格子線の算術平均粗さＲａよりも小さいため、蒸着マスクと無塵紙との間において摩擦が生じた際に、無塵紙に由来する繊維の脱離を抑えることが可能である。
本発明によれば、蒸着マスクに繊維が付着することが抑えられる。
［第１実施形態］
図１から図１５を参照して、蒸着マスクの第１実施形態を説明する。以下では、マスク装置、蒸着マスク、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、実施例を順に説明する。
図１から図１５を参照して、蒸着マスクの第１実施形態を説明する。以下では、マスク装置、蒸着マスク、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、実施例を順に説明する。
［マスク装置］
図１を参照して、マスク装置を説明する。
図１が示すように、マスク装置１００は、フレーム１０１と、複数の蒸着マスク１０とを備えている。図１が示す例では、マスク装置１００は、２つの蒸着マスク１０を備えているが、マスク装置１００は、１つの蒸着マスク１０を備えてもよいし、３つ以上の蒸着マスク１０を備えてもよい。フレーム１０１は、複数の蒸着マスク１０を支持することが可能な矩形枠状を有している。フレーム１０１は、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。フレーム１０１は、各蒸着マスク１０が位置する範囲のほぼ全体にわたり、フレーム１０１を貫通するフレーム孔１０１Ｈを有する。
図１を参照して、マスク装置を説明する。
図１が示すように、マスク装置１００は、フレーム１０１と、複数の蒸着マスク１０とを備えている。図１が示す例では、マスク装置１００は、２つの蒸着マスク１０を備えているが、マスク装置１００は、１つの蒸着マスク１０を備えてもよいし、３つ以上の蒸着マスク１０を備えてもよい。フレーム１０１は、複数の蒸着マスク１０を支持することが可能な矩形枠状を有している。フレーム１０１は、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。フレーム１０１は、各蒸着マスク１０が位置する範囲のほぼ全体にわたり、フレーム１０１を貫通するフレーム孔１０１Ｈを有する。
蒸着マスク１０は、パターン領域１０ａと周辺領域１０ｂとを備えている。周辺領域１０ｂは、パターン領域１０ａを取り囲む領域である。図１が示す例では、蒸着マスク１０は、３つのパターン領域１０ａを有している。なお、蒸着マスク１０は、２つ以下のパターン領域１０ａを有してもよいし、４つ以上のパターン領域１０ａを有してもよい。蒸着マスク１０が複数のパターン領域１０ａを有する場合には、複数のパターン領域１０ａは、蒸着マスク１０の長さ方向に沿って並ぶ領域と、蒸着マスク１０の幅方向に沿って並ぶ領域との少なくとも一方が含まれてよい。
各蒸着マスク１０は、長さ方向に沿って延びる帯状を有している。各蒸着マスク１０における周辺領域１０ｂのなかで、蒸着マスク１０が延びる方向において複数のパターン領域１０ａを挟む一対の部分が、それぞれフレーム１０１に固定される。蒸着マスク１０は、接着または溶着などによってフレーム１０１に固定される。
［蒸着マスク］
図２から図６を参照して、蒸着マスクを説明する。図２は、上述したマスク装置に取り付けられる蒸着マスク１０の一部を拡大して示している。
図２から図６を参照して、蒸着マスクを説明する。図２は、上述したマスク装置に取り付けられる蒸着マスク１０の一部を拡大して示している。
図２が示す蒸着マスク１０は、金属製である。蒸着マスク１０は、例えば鉄‐ニッケル系合金から形成されている。蒸着マスク１０は、鉄‐ニッケル系合金のなかでもインバーから形成されることが好ましい。蒸着マスク１０は、例えば１０μｍ以上５０μｍ以下の厚さＴを有する。パターン領域１０ａは、複数のマスク孔１０Ｈが形成された領域である。一方で、周辺領域１０ｂは、マスク孔１０Ｈが形成されていない領域である。蒸着マスク１０は、長さ方向ＤＬと幅方向ＤＷとを有している。幅方向ＤＷは、長さ方向ＤＬに直交する方向である。
蒸着マスク１０は、蒸着マスク１０の搬送時において蒸着マスク用ケースに収容される。この際に、蒸着マスク１０は、蒸着マスク１０の厚さ方向において、一対の無塵紙によって挟まれた状態で、蒸着マスク用ケースに収容される。蒸着マスク１０を蒸着マスク用ケースに収容するとき、蒸着マスク用ケースを搬送するとき、および、蒸着マスク１０を蒸着マスク用ケースから取り出すときには、蒸着マスク１０と無塵紙との間において摩擦が生じる。
図３は、蒸着マスク１０が広がる平面と対向する視点から見たパターン領域１０ａの一部における平面構造を示している。
図３が示すように、蒸着マスク１０は、表面１０Ｆと裏面１０Ｒ（図４参照）とを備えた格子構造１０Ｍを有している。格子構造１０Ｍは、表面１０Ｆに位置する大開口ＨＬと裏面１０Ｒ（図４参照）に位置する小開口ＨＳ（図４参照）とを接続する複数のマスク孔１０Ｈを区切る二次元の網目状を有している。複数のマスク孔１０Ｈは、長さ方向ＤＬと、幅方向ＤＷとに沿って格子状に並んでいる。
図３が示すように、蒸着マスク１０は、表面１０Ｆと裏面１０Ｒ（図４参照）とを備えた格子構造１０Ｍを有している。格子構造１０Ｍは、表面１０Ｆに位置する大開口ＨＬと裏面１０Ｒ（図４参照）に位置する小開口ＨＳ（図４参照）とを接続する複数のマスク孔１０Ｈを区切る二次元の網目状を有している。複数のマスク孔１０Ｈは、長さ方向ＤＬと、幅方向ＤＷとに沿って格子状に並んでいる。
格子構造１０Ｍの表面１０Ｆは、格子構造１０Ｍの格子線に位置する窪みと、格子構造１０Ｍの格子点に位置して窪み同士が接続される部分である頂部とを備えている。表面１０Ｆに位置する窪みと頂部とが、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界を構成している。図３が示す例において、互いに隣り合う大開口ＨＬは、長さ方向ＤＬおよび幅方向ＤＷの両方において、縁の一部が接している。また、複数の大開口ＨＬがウェットエッチングによって形成される際に、各大開口ＨＬを形成するためにエッチングされた領域の一部と、その大開口ＨＬに隣り合う大開口ＨＬを形成するためのエッチングされた領域の一部とが接続される。これにより、格子構造１０Ｍの格子線に位置する窪みが形成される。
各マスク孔１０Ｈは、中央開口ＨＣを有している。複数の中央開口ＨＣは、複数のマスク孔１０Ｈと同様、長さ方向ＤＬと幅方向ＤＷとに沿って格子状に並んでいる。表面１０Ｆと対向する視点から見て、中央開口ＨＣは、大開口ＨＬよりも小さい。マスク孔１０Ｈにおいて、表面１０Ｆに平行な面に沿う断面積は、大開口ＨＬから中央開口ＨＣに向かう方向に沿って次第に小さくなる。マスク孔１０Ｈにおいて、大開口ＨＬから中央開口ＨＣまでの部分は、表面１０Ｆと対向する視点から見て、逆錘台状を有している。大開口ＨＬから中央開口ＨＣまでの部分は、マスク孔１０Ｈが備える大孔である。本実施形態において、各大開口ＨＬの縁が、略正方形状を有している。各中央開口ＨＣの縁も、略正方形状を有している。
図４は、裏面１０Ｒと対向する視点から見たパターン領域１０ａの一部における平面構造を示している。
図４が示すように、各マスク孔１０Ｈは、裏面１０Ｒに開口する小開口ＨＳを有している。裏面１０Ｒと対向する視点から見て、小開口ＨＳは、略正方形状を有している。小開口ＨＳは、中央開口ＨＣよりも大きい。マスク孔１０Ｈにおいて、裏面１０Ｒに平行な面に沿う断面積は、小開口ＨＳから中央開口ＨＣに向かう方向に沿って次第に小さくなる。マスク孔１０Ｈにおいて、小開口ＨＳから中央開口ＨＣまでの部分は、裏面１０Ｒと対向する視点から見て、逆錘台状を有している。小開口ＨＳから中央開口ＨＣまでの部分は、マスク孔１０Ｈが備える小孔である。
図４が示すように、各マスク孔１０Ｈは、裏面１０Ｒに開口する小開口ＨＳを有している。裏面１０Ｒと対向する視点から見て、小開口ＨＳは、略正方形状を有している。小開口ＨＳは、中央開口ＨＣよりも大きい。マスク孔１０Ｈにおいて、裏面１０Ｒに平行な面に沿う断面積は、小開口ＨＳから中央開口ＨＣに向かう方向に沿って次第に小さくなる。マスク孔１０Ｈにおいて、小開口ＨＳから中央開口ＨＣまでの部分は、裏面１０Ｒと対向する視点から見て、逆錘台状を有している。小開口ＨＳから中央開口ＨＣまでの部分は、マスク孔１０Ｈが備える小孔である。
上述した蒸着マスク１０は、以下の条件１を満たす。
（条件１）表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界での、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下である。
（条件１）表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界での、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下である。
蒸着マスク１０を形成するための金属板が有する表面粗さは、通常、金属板とレジストとの密着性を得るために十分に小さく設定される。一方、マスク孔１０Ｈが形成された後の金属板の表面粗さ、すなわち、蒸着マスク１０の表面粗さは、マスク孔１０Ｈが有する段差の分だけ、大きくなる。そして、表面１０Ｆにおける２つの大開口ＨＬ間の隙間における距離が、裏面１０Ｒにおける２つの小開口ＨＳ間の隙間における距離よりも短いため、単位長さあたりの表面１０Ｆにおける段差は、単位長さあたりの裏面１０Ｒにおける段差よりも大きくなりやすい。言い換えれば、マスク孔１０Ｈの加工前には十分に平坦であった金属板が、加工後において蒸着マスク１０の表面では裏面よりも残り少なく、段差の要因となるマスク孔１０Ｈの領域が広い分だけ、格子構造１０Ｍの表面１０Ｆでは裏面１０Ｒよりも表面粗さが大きくなる。この点で、表面粗さが大きい格子構造１０Ｍの表面１０Ｆにおいて算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であれば、格子構造１０Ｍの表面１０Ｆ、および、裏面１０Ｒの両方で繊維の付着を抑えることが可能となる。
なお、条件１における算術平均粗さＲａは、λｓ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２５０μｍに設定した場合に得られる輪郭曲線である粗さ曲線の算術平均粗さである。
また、蒸着マスク１０は、以下の条件２を満たす。
（条件２）大開口ＨＬの境界におけるＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した最大高さＲｚが、６．８μｍ以下である。
（条件２）大開口ＨＬの境界におけるＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した最大高さＲｚが、６．８μｍ以下である。
粗さ曲線の最大高さＲｚは、最大山高さＲｐと最大谷深さＲｖとの和である。そのため、最大高さＲｚが大きい程、蒸着マスク１０の表面１０Ｆは、無塵紙を形成する繊維に引っ掛かる山部を有しやすく、また、繊維が嵌まり込む谷部を有しやすい。この点で、最大高さＲｚが６．８μｍ以下であれば、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに位置する山部が繊維に引っ掛かりにくい高さを有し、かつ、谷部は繊維が嵌まり込みにくい深さを有することが可能である。
なお、条件２における最大高さＲｚは、条件１と同様、λｓ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２５０μｍに設定した場合に得られる輪郭曲線である粗さ曲線の最大高さである。
また、蒸着マスク１０は、以下の条件３を満たすことがより好ましい。
（条件３）格子構造１０Ｍの格子点に位置する頂部が、平面である。
蒸着マスク１０では、大開口ＨＬの対角方向に位置する大開口ＨＬ間がエッチングされずに残り、これによって頂部が平面であるから、繊維がさらに付着しにくい。
（条件３）格子構造１０Ｍの格子点に位置する頂部が、平面である。
蒸着マスク１０では、大開口ＨＬの対角方向に位置する大開口ＨＬ間がエッチングされずに残り、これによって頂部が平面であるから、繊維がさらに付着しにくい。
図５は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに直交する断面に沿う蒸着マスク１０の構造を示している。
図５が示すように、各マスク孔１０Ｈは、大孔１０ＨＬと小孔１０ＨＳとを備えている。大孔１０ＨＬは、表面１０Ｆから裏面１０Ｒに向けて先細る形状を有している。小孔１０ＨＳは、裏面１０Ｒから表面１０Ｆに向けて先細る形状を有している。大孔１０ＨＬと小孔１０ＨＳとの接続部が、中央開口ＨＣである。各大孔１０ＨＬは、大開口ＨＬにおいて、隣り合う他の大孔１０ＨＬに接している。
図５が示すように、各マスク孔１０Ｈは、大孔１０ＨＬと小孔１０ＨＳとを備えている。大孔１０ＨＬは、表面１０Ｆから裏面１０Ｒに向けて先細る形状を有している。小孔１０ＨＳは、裏面１０Ｒから表面１０Ｆに向けて先細る形状を有している。大孔１０ＨＬと小孔１０ＨＳとの接続部が、中央開口ＨＣである。各大孔１０ＨＬは、大開口ＨＬにおいて、隣り合う他の大孔１０ＨＬに接している。
図６は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆの一部における高さプロファイルを模式的に示している。図６では、表面１０Ｆの高さプロファイルを説明する便宜上、高さプロファイルが含む高低差が誇張されている。
図６が示す高さプロファイルは、図３における点Ａ１と点Ａ４とを結ぶ直線ＬＡに沿う高さプロファイルである。なお、図６に示される破線は、表面１０Ｆのうちで、高さプロファイルの解析対象とされた領域における平均高さを示している。直線ＬＡには、点Ａ１と点Ａ４に加えて、点Ａ２および点Ａ３が含まれる。蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、各点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４は、４つの大開口ＨＬによって囲まれている。
図６が示すように、直線ＬＡにおける高さプロファイルは、各点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４において極大値を有する。一方で、直線ＬＡにおける高さプロファイルは、互いに隣り合う２つの点からの距離がほぼ等しい位置において、極小値を有する。蒸着マスク１０は、蒸着マスク用基材のウェットエッチングによって製造される。この際に、各点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４が位置する部分は、表面１０Ｆと対向する平面視における大開口ＨＬの中心からの距離が大きいために、蒸着マスク用基材のうちで最もエッチングされにくい部分である。そのため、各点Ａ１，Ａ２，Ａ３，Ａ４において高さが最も高い。これに対して、互いに隣り合う点間に位置する部分は、２つの大開口ＨＬが互いに接する部分であるため、最もエッチングされやすい部分である。そのため、互いに隣り合う２つの点からの距離がほぼ等しい位値において、高さが最も低い。
［蒸着マスク用基材の製造方法］
図７および図８を参照して、蒸着マスク１０の製造に用いられる蒸着マスク用基材の製造方法を説明する。なお、以下では、圧延を用いた製造方法と、電解を用いた製造方法とを別々に例示する。まず、圧延を用いた製造方法を説明し、次いで、電解を用いた製造方法を説明する。図７および図８は、圧延を用いた製造方法を示している。
図７および図８を参照して、蒸着マスク１０の製造に用いられる蒸着マスク用基材の製造方法を説明する。なお、以下では、圧延を用いた製造方法と、電解を用いた製造方法とを別々に例示する。まず、圧延を用いた製造方法を説明し、次いで、電解を用いた製造方法を説明する。図７および図８は、圧延を用いた製造方法を示している。
図７が示すように、圧延を用いた製造方法では、まず、インバーなどの鉄ニッケル系合金から形成された母材１ａを準備する、母材１ａは長さ方向ＤＬに延びている。次いで、母材１ａの長さ方向ＤＬと、母材１ａを搬送する搬送方向とが平行になるように、圧延装置５０に向けて母材１ａを搬送する。圧延装置５０は、例えば、一対の圧延ローラー５１，５２を備え、一対の圧延ローラー５１，５２によって母材１ａを圧延する。これにより、母材１ａが長さ方向ＤＬに伸ばされることによって、圧延資材１ｂが形成される。幅方向における圧延資材１ｂの両端を切断することによって、幅方向ＤＷにおける圧延資材１ｂの寸法を調整する。圧延資材１ｂは、例えば、コアＣに巻き取られた状態で取り扱われてもよいし、帯形状に伸ばされた状態で取り扱われてもよい。圧延資材１ｂの厚さは、例えば、１０μｍ以上５０μｍ以下である。なお、複数対の圧延ローラーを用いて母材１ａを圧延することも可能である。図７には、一対の圧延ローラーを用いて母材１ａを圧延する方法が例示されている。
次いで、図８が示すように、圧延資材１ｂをアニール装置５３に搬送する。アニール装置５３は、圧延資材１ｂを長さ方向ＤＬに引っ張りながら加熱する。これによって、圧延資材１ｂに蓄積した残留応力が圧延資材１ｂの内部から取り除かれ、蒸着マスク用基材１が形成される。なお、圧延資材１ｂは、アニール後に切断されることによって、幅方向ＤＷにおける寸法が調整されてもよい。
電解を用いた製造方法では、電解に用いられる電極の表面に蒸着マスク用基材１を形成し、その後、表面から蒸着マスク用基材１を離型する。この際、例えば、鏡面を表面とする電解ドラム電極が電解浴に浸され、かつ、電解ドラム電極の表面と対向する他の電極が用いられる。そして、電解ドラム電極と他の電極との間に電流が流されることによって、電解ドラム電極の表面に、蒸着マスク用基材１が沈着する。電解ドラム電極の回転によって蒸着マスク用基材１が所望の厚さを有するタイミングに、電解ドラム電極の表面から蒸着マスク用基材１が剥がされ、剥がされた蒸着マスク用基材１が巻き取られる。なお、電解を用いた製造方法では、電解によって得られた金属箔をアニールすることによって、蒸着マスク用基材１を製造してもよい。
蒸着マスク用基材１を形成する材料がインバーである場合、電解に用いられる電解浴は、鉄イオン供給剤、ニッケルイオン供給剤、および、ｐＨ緩衝剤を含む。電解浴は、応力緩和剤、Ｆｅ３＋イオンマスク剤、および、錯化剤などを含んでもよい。電解浴は弱酸性の溶液であり、電解浴が有するｐＨは電解に適したｐＨに調整されている。鉄イオン供給剤は、例えば、硫酸第一鉄・７水和物、塩化第一鉄、および、スルファミン酸鉄などである。ニッケルイオン供給剤は、例えば、硫酸ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）、スルファミン酸ニッケル、および、臭化ニッケルなどである。ｐＨ緩衝剤は、例えば、ホウ酸、および、マロン酸である。マロン酸は、Ｆｅ３＋イオンマスク剤としても機能する。応力緩和剤は、例えばサッカリンナトリウムなどである。錯化剤は、例えばリンゴ酸およびクエン酸などである。電解浴は、例えば、上述した添加剤を含む水溶液である。電解浴のｐＨは、ｐＨ調整剤によって、例えば、ｐＨが２以上３以下に調整される。ｐＨ調整剤は、例えば５％硫酸および炭酸ニッケルなどであってよい。
電解に用いられる条件では、蒸着マスク用基材１の厚さ、および、蒸着マスク用基材１の組成比などに応じて、電解浴の温度、電流密度、および、電解時間が適宜調整される。上述した電解浴に適用される陽極は、例えば、純鉄製の電極、および、ニッケル製の電極であってよい。上述した電解浴に適用される陰極は、例えば、ステンレス製の電極であり、例えばＳＵＳ３０４製の電極であってよい。電解浴の温度は、例えば、４０℃以上６０℃以下の範囲に含まれる。電流密度は、例えば、１Ａ／ｄｍ２以上４Ａ／ｄｍ２以下の範囲に含まれる。
なお、電解による蒸着マスク用基材１、および、圧延による蒸着マスク用基材１は、化学的な研磨、および、電気的な研磨などによって、さらに薄く加工されてもよい。化学的な研磨に用いられる研磨液は、例えば、過酸化水素を主成分とした鉄系合金用の化学研磨液などである。電気的な研磨に用いられる電解液は、過塩素酸系の電解研磨液および硫酸系の電解研磨液などである。
なお、圧延を用いた製造方法では、粒状を有した金属酸化物が、蒸着マスク用基材１のなかに少なからず含まれる。金属酸化物は、例えば酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムなどである。上述した母材１ａが形成されるときには、母材１ａ中に酸素が混入することを抑えるため、粒状を有した脱酸剤が原料に混ぜられる。脱酸剤は、アルミニウムおよびマグネシウムなどによって形成される。そして、アルミニウムおよびマグネシウムは、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムなどの金属酸化物として、母材１ａに少なからず残る。この点、電解を用いる製造方法によれば、脱酸剤を用いないので脱酸剤の酸化による金属酸化物が蒸着マスク用基材１、および、蒸着マスク用基材１から製造される蒸着マスク１０に混ざることはない。
［蒸着マスクの製造方法］
図９から図１４を参照して、蒸着マスク１０の製造方法を説明する。
図９が示すように、蒸着マスク１０を製造するときには、まず、蒸着マスク用基材１と、第１ドライフィルムレジスト（Dry Film Resist:ＤＦＲ）２、および、第２ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）３とを準備する。蒸着マスク用基材１は、表面１Ｆと裏面１Ｒとを含む。ＤＦＲ２，３の各々は、蒸着マスク用基材１とは別に形成される。次いで、表面１Ｆに第１ＤＦＲ２が貼り付けられ、かつ、裏面１Ｒに第２ＤＦＲ３が貼り付けられる。
図９から図１４を参照して、蒸着マスク１０の製造方法を説明する。
図９が示すように、蒸着マスク１０を製造するときには、まず、蒸着マスク用基材１と、第１ドライフィルムレジスト（Dry Film Resist:ＤＦＲ）２、および、第２ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）３とを準備する。蒸着マスク用基材１は、表面１Ｆと裏面１Ｒとを含む。ＤＦＲ２，３の各々は、蒸着マスク用基材１とは別に形成される。次いで、表面１Ｆに第１ＤＦＲ２が貼り付けられ、かつ、裏面１Ｒに第２ＤＦＲ３が貼り付けられる。
図１０が示すように、第１ＤＦＲ２に第１孔２ａを形成し、かつ、第２ＤＦＲ３に第２孔３ａを形成する。この際、ＤＦＲ２，３を露光し、露光後のＤＦＲ２，３を現像する。露光後のＤＦＲ２，３を現像するときには、現像液として、例えば、炭酸ナトリウム水溶液を用いることができる。
図１１が示すように、現像後の第２ＤＦＲ３をマスクとして、塩化第二鉄液を用いて蒸着マスク用基材１の裏面１Ｒをエッチングする。このとき、表面１Ｆが裏面１Ｒと同時にエッチングされないように、表面１Ｆに表面保護層４を形成する。表面保護層４を形成する材料は、塩化第二鉄液に対する化学的な耐性を有する。これによって、表面１Ｆに向けて窪む小孔１０ＨＳを裏面１Ｒに形成する。
蒸着マスク用基材１をエッチングするエッチング液は、酸性のエッチング液であってよい。蒸着マスク用基材１がインバーから形成される場合には、エッチング液は、インバーをエッチングすることが可能であればよい。酸性のエッチング液は、例えば、過塩素酸第二鉄液、または、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液である。蒸着マスク用基材１をエッチングする方法は、蒸着マスク用基材１を酸性のエッチング液に浸漬するディップ式であってもよいし、蒸着マスク用基材１に酸性のエッチング液を吹き付けるスプレー式であってもよい。
次いで、図１２が示すように、裏面１Ｒに形成した第２ＤＦＲ３と、第１ＤＦＲ２に接する表面保護層４とを取り除く。また、裏面１Ｒのさらなるエッチングを防ぐために、裏面保護層５を裏面１Ｒに形成する。裏面保護層５を形成する材料は、塩化第二鉄液に対する化学的な耐性を有する。
次に、図１３が示すように、現像後の第１ＤＦＲ２をマスクとして、塩化第二鉄液を用いて表面１Ｆをエッチングする。これによって、表面１Ｆから裏面１Ｒに向けて窪む大孔１０ＨＬを形成する。この際に用いられるエッチング液は、酸性のエッチング液である。蒸着マスク用基材１がインバーから形成される場合には、エッチング液は、インバーをエッチングすることが可能であればよい。蒸着マスク用基材１をエッチングする方法は、上述したディップ式であってもよいし、スプレー式であってもよい。
次いで、図１４が示すように、裏面保護層５と第１ＤＦＲ２とを蒸着マスク用基材１から取り除く。これによって、複数の小孔１０ＨＳと、各小孔１０ＨＳに繋がる大孔１０ＨＬとが形成された蒸着マスク１０が得られる。なお、蒸着マスク用基材１の表面１Ｆが蒸着マスク１０の表面１０Ｆに対応し、かつ、蒸着マスク用基材１の裏面１Ｒが蒸着マスク１０の裏面１０Ｒに対応する。
［実施例］
［実施例１］
図１５を参照して、実施例および比較例を説明する。
［実施例１］
図１５を参照して、実施例および比較例を説明する。
［蒸着マスク］
２５μｍの厚さを有したインバーシートを準備した。そして、レジストマスクを用いた裏面のウェットエッチング、および、レジストマスクを用いた表面のウェットエッチングを記載の順に行った。これにより、図３から図６を参照して先に説明した蒸着マスクであって、幅方向の長さが７０ｍｍであり、長さ方向の長さが１２５０ｍｍであり、かつ、長さ方向に沿って並ぶ３つのパターン領域を有する蒸着マスクを形成した。
２５μｍの厚さを有したインバーシートを準備した。そして、レジストマスクを用いた裏面のウェットエッチング、および、レジストマスクを用いた表面のウェットエッチングを記載の順に行った。これにより、図３から図６を参照して先に説明した蒸着マスクであって、幅方向の長さが７０ｍｍであり、長さ方向の長さが１２５０ｍｍであり、かつ、長さ方向に沿って並ぶ３つのパターン領域を有する蒸着マスクを形成した。
この際に、長さ方向および幅方向において７０μｍの長さを有する大開口と、長さ方向ＤＬおよび幅方向ＤＷにおいて４０μｍの長さを有し、かつ、７０μｍのピッチで並ぶ小開口とを備えるマスク孔を形成した。こうした蒸着マスクを１９枚作成した。各蒸着マスクについて、算術平均粗さＲａ、および、最大高さＲｚを測定した。
［測定方法］
各蒸着マスクのうち、長さ方向における中央に位置するパターン領域について、３Ｄ測定レーザー顕微鏡（ＯＬＳ５０００、オリンパス（株）製）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａ、および、同規格に準拠した粗さ曲線の最大高さＲｚを測定した。この際に、λｓ輪郭曲線におけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２５０μｍに設定した。また、各パターン領域について、図３を参照して先に説明した直線ＬＡを任意の３箇所に設定した。この際に、幅方向ＤＷにおいて、点Ａ１に対して点Ａ２とは反対側に向けて点Ａ１から５μｍ離れた位置を始点とし、始点から点Ａ１に向かう方向において４９０μｍ、すなわち７ピッチ分だけ離れた位置から更に５μｍ離れた位置を終点とした。これにより、幅方向ＤＷに沿う５００μｍの長さを測定の対象した。そして、３つの測定値における平均値を各パターン領域での算術平均粗さＲａ、粗さ曲線の最大高さＲｚに設定した。
各蒸着マスクのうち、長さ方向における中央に位置するパターン領域について、３Ｄ測定レーザー顕微鏡（ＯＬＳ５０００、オリンパス（株）製）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａ、および、同規格に準拠した粗さ曲線の最大高さＲｚを測定した。この際に、λｓ輪郭曲線におけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２５０μｍに設定した。また、各パターン領域について、図３を参照して先に説明した直線ＬＡを任意の３箇所に設定した。この際に、幅方向ＤＷにおいて、点Ａ１に対して点Ａ２とは反対側に向けて点Ａ１から５μｍ離れた位置を始点とし、始点から点Ａ１に向かう方向において４９０μｍ、すなわち７ピッチ分だけ離れた位置から更に５μｍ離れた位置を終点とした。これにより、幅方向ＤＷに沿う５００μｍの長さを測定の対象した。そして、３つの測定値における平均値を各パターン領域での算術平均粗さＲａ、粗さ曲線の最大高さＲｚに設定した。
［評価方法］
各蒸着マスクを２枚の無塵紙によって挟んだ状態で、蒸着マスクおよび無塵紙の積層体をプラスチックケースに収容した。そして、振動試験機にプラスチックケースを載置し、プラスチックケースに対して垂直方向の振動を加えた。この際に、ＪＩＳ Ｚ ０２３２：２００４の「包装貨物‐振動試験方法」のランダム振動試験に準拠した方法において、蒸着マスクに９０分間にわたって振動を与えた。次いで、蒸着マスクをプラスチックケースから取り出し、長さ方向の中央に位置するパターン領域のうち、複数の大開口が形成された表面を光学顕微鏡で観察した。これにより、互いに異なる２５の領域において、繊維を計数した。この際に、１つの領域の大きさを、繊維を確認することが可能な大きさである７００ｎｍ×１０００ｎｍに設定した。そして、各領域に存在する繊維の総和が１０本を超える場合の評価を「×」に設定し、繊維の総和が１０本以下である場合の評価を「○」に設定した。
各蒸着マスクを２枚の無塵紙によって挟んだ状態で、蒸着マスクおよび無塵紙の積層体をプラスチックケースに収容した。そして、振動試験機にプラスチックケースを載置し、プラスチックケースに対して垂直方向の振動を加えた。この際に、ＪＩＳ Ｚ ０２３２：２００４の「包装貨物‐振動試験方法」のランダム振動試験に準拠した方法において、蒸着マスクに９０分間にわたって振動を与えた。次いで、蒸着マスクをプラスチックケースから取り出し、長さ方向の中央に位置するパターン領域のうち、複数の大開口が形成された表面を光学顕微鏡で観察した。これにより、互いに異なる２５の領域において、繊維を計数した。この際に、１つの領域の大きさを、繊維を確認することが可能な大きさである７００ｎｍ×１０００ｎｍに設定した。そして、各領域に存在する繊維の総和が１０本を超える場合の評価を「×」に設定し、繊維の総和が１０本以下である場合の評価を「○」に設定した。
［測定結果および評価結果］
測定結果および評価結果は、図１５が示す通りであった。
すなわち、図１５が示すように、比較例１‐１の評価結果が「×」であり、実施例１‐１から実施例１‐１８の評価結果が「○」であることが認められた。評価結果が「×」である比較例１‐１の算術平均粗さＲａは３．２２μｍであり、１．３５μｍを超えることが認められた。これに対して、評価結果が「○」である実施例１‐１から実施例１‐１８での算術平均粗さＲａは、最大でも１．３５μｍであることが認められた。こうした結果から、格子構造の表面における算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であることによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスクに付着することが抑えられると言える。
測定結果および評価結果は、図１５が示す通りであった。
すなわち、図１５が示すように、比較例１‐１の評価結果が「×」であり、実施例１‐１から実施例１‐１８の評価結果が「○」であることが認められた。評価結果が「×」である比較例１‐１の算術平均粗さＲａは３．２２μｍであり、１．３５μｍを超えることが認められた。これに対して、評価結果が「○」である実施例１‐１から実施例１‐１８での算術平均粗さＲａは、最大でも１．３５μｍであることが認められた。こうした結果から、格子構造の表面における算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であることによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスクに付着することが抑えられると言える。
また、実施例１‐１から実施例１‐１８での粗さ曲線の最大高さＲｚは、最大でも６．７９μｍであることが認められた。これに対して、比較例１‐１での粗さ曲線の最大高さＲｚは、１１．７６μｍであり、６．８μｍを超えることが認められた。こうした結果から、格子構造の表面における粗さ曲線の最大高さＲｚが６．８μｍ以下であることによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスクに付着することが抑えられると言える。
以上説明したように、蒸着マスクの第１実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）表面粗さが大きい格子構造１０Ｍの表面１０Ｆにおいて算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であれば、格子構造１０Ｍの表面１０Ｆ、および、裏面１０Ｒの両方で繊維の付着を抑えることが可能となる。また、最大高さＲｚが６．８μｍ以下であるため、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに位置する山部が繊維に引っ掛かりにくい高さを有し、かつ、谷部は繊維が嵌まり込みにくい深さを有することが可能である。
（１）表面粗さが大きい格子構造１０Ｍの表面１０Ｆにおいて算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であれば、格子構造１０Ｍの表面１０Ｆ、および、裏面１０Ｒの両方で繊維の付着を抑えることが可能となる。また、最大高さＲｚが６．８μｍ以下であるため、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに位置する山部が繊維に引っ掛かりにくい高さを有し、かつ、谷部は繊維が嵌まり込みにくい深さを有することが可能である。
（２）大開口ＨＬの対角方向に位置する大開口ＨＬ間がエッチングされずに残ることによって頂部が平面であるから、繊維がさらに付着しにくい。
なお、上述した第１実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［格子構造］
・格子構造１０Ｍの頂部は、平面でなくてもよい。例えば、格子構造１０Ｍの頂部は、凸面であってもよい。こうした凸面は、大開口ＨＬを形成するためのウェットエッチングにおいて、４つの大開口ＨＬによって取り囲まれる領域がウェットエッチングされることによって形成される。この場合であっても、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［格子構造］
・格子構造１０Ｍの頂部は、平面でなくてもよい。例えば、格子構造１０Ｍの頂部は、凸面であってもよい。こうした凸面は、大開口ＨＬを形成するためのウェットエッチングにおいて、４つの大開口ＨＬによって取り囲まれる領域がウェットエッチングされることによって形成される。この場合であっても、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
・表面１０Ｆは、格子構造１０Ｍの格子線に位置する窪みと、格子点に位置する頂部とを備えていなくてもよい。すなわち、格子構造１０Ｍにおいて、格子線と格子点とは、同一平面上に位置してもよい。この場合であっても、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［大開口］
・表面１０Ｆと対向する視点から見て、各大開口ＨＬは他の大開口ＨＬから離れていてもよい。この場合には、表面１０Ｆにおいて、大開口ＨＬ間に位置する部分がエッチングされずに残る。これにより、表面１０Ｆと対向する視点から見て、各大開口ＨＬが他の大開口ＨＬと接する場合に比べて、表面１０Ｆがより多くの平面を含むことから、表面１０Ｆに繊維が付着しにくい。
・表面１０Ｆと対向する視点から見て、各大開口ＨＬは他の大開口ＨＬから離れていてもよい。この場合には、表面１０Ｆにおいて、大開口ＨＬ間に位置する部分がエッチングされずに残る。これにより、表面１０Ｆと対向する視点から見て、各大開口ＨＬが他の大開口ＨＬと接する場合に比べて、表面１０Ｆがより多くの平面を含むことから、表面１０Ｆに繊維が付着しにくい。
［マスク孔の形状］
・大開口ＨＬの縁、中央開口ＨＣの縁、および、小開口ＨＳの縁の各々は、略正方形状以外の形状を有してもよい。例えば、各縁は、長方形状を有してもよいし、四角形状以外の多角形状を有してもよい。また例えば、各縁は、円形状を有してもよい。
・大開口ＨＬの縁、中央開口ＨＣの縁、および、小開口ＨＳの縁の各々は、略正方形状以外の形状を有してもよい。例えば、各縁は、長方形状を有してもよいし、四角形状以外の多角形状を有してもよい。また例えば、各縁は、円形状を有してもよい。
［第２実施形態］
図１６から図２０を参照して、蒸着マスクの第２実施形態を説明する。第２実施形態の蒸着マスクでは、第１実施形態の蒸着マスクと比べて、蒸着マスクが有するマスク孔の形状が異なっている。そのため以下では、第２実施形態において第１実施形態との相違点を詳しく説明する一方で、第２実施形態において第１実施形態と共通する構成には、第１実施形態において用いた符号と同一の符号を付すことによって、当該構成の詳しい説明を省略する。また以下では、蒸着マスク、および、実施例を順に説明する。
図１６から図２０を参照して、蒸着マスクの第２実施形態を説明する。第２実施形態の蒸着マスクでは、第１実施形態の蒸着マスクと比べて、蒸着マスクが有するマスク孔の形状が異なっている。そのため以下では、第２実施形態において第１実施形態との相違点を詳しく説明する一方で、第２実施形態において第１実施形態と共通する構成には、第１実施形態において用いた符号と同一の符号を付すことによって、当該構成の詳しい説明を省略する。また以下では、蒸着マスク、および、実施例を順に説明する。
［蒸着マスク］
図１６から図１９を参照して、蒸着マスクを説明する。
図１６は、表面１０Ｆと対向する視点から見たパターン領域１０ａの一部における平面構造を示している。
図１６から図１９を参照して、蒸着マスクを説明する。
図１６は、表面１０Ｆと対向する視点から見たパターン領域１０ａの一部における平面構造を示している。
図１６が示すように、格子構造２０Ｍは、表面１０Ｆにおいて線幅が太い第１格子線２０Ｍ１と、表面１０Ｆにおいて線幅が細い第２格子線２０Ｍ２とを備えている。表面１０Ｆにおいて、第１格子線２０Ｍ１と第２格子線２０Ｍ２とが、互いに隣り合う大開口ＨＬ間の境界を構成している。
本実施形態の蒸着マスク１０は、上述した条件１に加えて、さらに以下の条件４を満たすことが好ましい。
（条件４）第１格子線２０Ｍ１でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、第２格子線２０Ｍ２でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａよりも小さい。
（条件４）第１格子線２０Ｍ１でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、第２格子線２０Ｍ２でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａよりも小さい。
第２格子線２０Ｍ２よりも無塵紙との接触面積が大きい第１格子線２０Ｍ１の算術平均粗さＲａが、第２格子線２０Ｍ２の算術平均粗さＲａよりも小さいため、蒸着マスク１０と無塵紙との間において摩擦が生じた際に、蒸着マスク１０に対する無塵紙に由来する繊維の付着を抑えることが可能である。
本実施形態の蒸着マスク１０は、さらに以下の条件５を満たすことが好ましい。
（条件５）表面１０Ｆにおいて、第１格子線２０Ｍ１でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、０．１４μｍ以下であり、第２格子線２０Ｍ２でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３μｍ以下である。
（条件５）表面１０Ｆにおいて、第１格子線２０Ｍ１でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、０．１４μｍ以下であり、第２格子線２０Ｍ２でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３μｍ以下である。
蒸着マスク１０が条件５を満たすことによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスク１０に付着することがより抑えられる。
なお、条件４および条件５における算術平均粗さＲａは、λｓ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を８０μｍに設定した場合に得られる輪郭曲線である粗さ曲線の算術平均粗さである。
なお、条件４および条件５における算術平均粗さＲａは、λｓ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を８０μｍに設定した場合に得られる輪郭曲線である粗さ曲線の算術平均粗さである。
各マスク孔２０Ｈは、上述した第１実施形態のマスク孔１０Ｈと同様、大開口ＨＬおよび中央開口ＨＣを備えている。マスク孔２０Ｈにおいて、表面１０Ｆに平行な面に沿う断面積は、大開口ＨＬから中央開口ＨＣに向かう方向に沿って次第に小さくなる。マスク孔２０Ｈにおいて、大開口ＨＬから中央開口ＨＣまでの部分は、表面１０Ｆと対向する視点から見て、逆錘台状を有している。
本実施形態において、各大開口ＨＬの縁が、菱形状を有している。大開口ＨＬの縁において、長さ方向ＤＬにおいて互いに隣り合う２つの角部は、大開口ＨＬの内部に曲率中心が位置するような曲率を有している。また、大開口ＨＬの縁において、幅方向ＤＷにおいて互いに隣り合う２つの角部は、大開口ＨＬの内部に曲率中心が位置するような曲率を有している。大開口ＨＬの縁において、長さ方向ＤＬにおいて互いに隣り合う一対の角部での曲率が、幅方向ＤＷにおいて互いに隣り合う一対の角部での曲率よりも大きい。これに対して、各中央開口ＨＣの縁は、略正方形状を有している。
第１格子線２０Ｍ１および第２格子線２０Ｍ２の各々は、表面１０Ｆの一部を含む。格子構造２０Ｍにおいて、１つの第１格子線２０Ｍ１における各端部に、第２格子線２０Ｍ２が２つずつ接続されている。これに対して、１つの第２格子線２０Ｍ２の各端部に、第１格子線２０Ｍ１が１つずつ接続されている。
表面１０Ｆと対向する視点から見て、幅方向ＤＷにおいて第１格子線２０Ｍ１と大開口ＨＬとが交互に並び、幅方向ＤＷと交差する方向において第２格子線２０Ｍ２と大開口ＨＬとが交互に並んでいる。
なお、蒸着マスク１０の表面１０Ｆには、蒸着マスク１０の高さプロファイルを測定する対象として、蒸着マスク１０の幅方向ＤＷに沿う直線ＬＢと、長さ方向ＤＬに交差する方向に沿って延びる直線ＬＣとが設定される。直線ＬＢは、格子構造２０Ｍが含む１つの第１格子線２０Ｍ１上に位置している。直線ＬＢは、点Ｂ１と点Ｂ２を結ぶ直線である。点Ｂ１から点Ｂ２に向かう方向が、直線ＬＢが延びる第１方向ＤＢである。直線ＬＣは、格子構造２０Ｍが含む１つの第２格子線２０Ｍ２上に位置している。直線ＬＣは点Ｃ１と点Ｃ２とを結ぶ直線である。点Ｃ１から点Ｃ２に向かう方向が、直線ＬＣが延びる第２方向ＤＣである。
図１７は、裏面１０Ｒと対向する視点から見たパターン領域１０ａの一部における平面構造を示している。
図１７が示すように、各マスク孔２０Ｈは、裏面１０Ｒに開口する小開口ＨＳを有している。裏面１０Ｒと対向する視点から見て、小開口ＨＳは、略正方形状を有している。マスク孔２０Ｈにおいて、裏面１０Ｒに平行な面に沿う断面積は、小開口ＨＳから中央開口ＨＣに向かう方向に沿って次第に小さくなる。マスク孔２０Ｈにおいて、小開口ＨＳから中央開口ＨＣまでの部分は、裏面１０Ｒと対応する視点から見て、逆錘台状を有している。
図１７が示すように、各マスク孔２０Ｈは、裏面１０Ｒに開口する小開口ＨＳを有している。裏面１０Ｒと対向する視点から見て、小開口ＨＳは、略正方形状を有している。マスク孔２０Ｈにおいて、裏面１０Ｒに平行な面に沿う断面積は、小開口ＨＳから中央開口ＨＣに向かう方向に沿って次第に小さくなる。マスク孔２０Ｈにおいて、小開口ＨＳから中央開口ＨＣまでの部分は、裏面１０Ｒと対応する視点から見て、逆錘台状を有している。
図１８は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆにおいて、第１格子線２０Ｍ１に沿う蒸着マスク１０の高さプロファイルを示している。図１９は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆにおいて、第２格子線２０Ｍ２に沿う蒸着マスク１０の高さプロファイルを示している。図１８および図１９では、表面１０Ｆの高さプロファイルを説明する便宜上、高さプロファイルが含む高低差が誇張されている。なお、図１８および図１９に示される破線は、表面１０Ｆのうちで、高さプロファイルの解析対象とされた領域における平均高さを示している。
図１８が示す高さプロファイルは、図１６における点Ｂ１と点Ｂ２とを結ぶ直線ＬＢに沿う高さプロファイルである。直線ＬＢは、格子構造１０Ｍが含む１つの第１格子線２０Ｍ１上に位置している。蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、各点Ｂ１，Ｂ２は、３つの大開口ＨＬによって囲まれている。各点Ｂ１，Ｂ２は、各大開口ＨＬが有する角部によって囲まれた領域に位置する。当該領域は、蒸着マスク用基材のウェットエッチング時において、エッチング液が回り込みにくい領域である。一方で、点Ｂ１と点Ｂ２との間に位置する領域は、２つの大開口ＨＬによって挟まれた領域である。そのため、当該領域は、点Ｂ１と点Ｂ２とが位置する領域に比べて、蒸着マスク用基材のウェットエッチング時において、エッチング液が回り込みやすい領域である。
そのため、図１８が示すように、直線ＬＢにおける高さプロファイルは、各点Ｂ１，Ｂ２において極大値を有する。一方で、直線ＬＢにおける高さプロファイルは、点Ｂ１と点Ｂ２からの距離がほぼ等しい位値において極小値を有する。
図１９が示す高さプロファイルは、図１６における点Ｃ１と点Ｃ２とを結ぶ直線ＬＣに沿う高さプロファイルである。蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、各点Ｃ１，Ｃ２は、３つの大開口ＨＬによって囲まれている。各点Ｃ１，Ｃ２は、各大開口ＨＬが有する角部によって囲まれた領域に位置する。当該領域は、蒸着マスク用基材のウェットエッチング時において、エッチング液が回り込みにくい領域である。一方で、点Ｃ１と点Ｃ２との間に位置する領域は、２つの大開口ＨＬによって挟まれた領域である。そのため、当該領域は、点Ｃ１と点Ｃ２とが位置する領域に比べて、蒸着マスク用基材のウェットエッチング時において、エッチング液が回り込みやすい領域である。
そのため、図１９が示すように、直線ＬＣにおける高さプロファイルは、各点Ｃ１，Ｃ２において極大値を有する。一方で、直線ＬＣにおける高さプロファイルは、点Ｃ１と点Ｃ２からの距離がほぼ等しい位値において極小値を有する。なお、各点Ｃ１，Ｃ２における高さは、各点Ｂ１，Ｂ２における高さよりも高い。
［実施例］
［実施例２］
図２０を参照して、実施例および比較例を説明する。
［実施例２］
図２０を参照して、実施例および比較例を説明する。
［蒸着マスク］
２５μｍの厚さを有したインバーシートを準備した。そして、レジストマスクを用いた裏面のウェットエッチング、および、レジストマスクを用いた表面のウェットエッチングを記載の順に行った。これにより、図１６から図１９を参照して先に説明した蒸着マスクであって、幅方向の長さが７０ｍｍであり、長さ方向の長さが１２５０ｍｍであり、かつ、長さ方向に沿って並ぶ３つのパターン領域を有する蒸着マスクを形成した。
２５μｍの厚さを有したインバーシートを準備した。そして、レジストマスクを用いた裏面のウェットエッチング、および、レジストマスクを用いた表面のウェットエッチングを記載の順に行った。これにより、図１６から図１９を参照して先に説明した蒸着マスクであって、幅方向の長さが７０ｍｍであり、長さ方向の長さが１２５０ｍｍであり、かつ、長さ方向に沿って並ぶ３つのパターン領域を有する蒸着マスクを形成した。
この際に、複数のマスク孔が千鳥配列で並ぶように、複数のマスク孔を形成した。また、幅方向および長さ方向において４０μｍの長さを有する小開口を、長さ方向におけるピッチが８５μｍであり、かつ、幅方向におけるピッチが１００μｍであるように、マスク孔を形成した。また、長さ方向において７５μｍの長さを有し、かつ、幅方向において７０μｍの長さを有した菱形状の大開口を、長さ方向におけるピッチが８５μｍであり、かつ、幅方向におけるピッチが１００μｍであるように、マスク孔を形成した。こうした蒸着マスクを１７枚作成した。各蒸着マスクにおいて、第１格子線および第２格子線の各々について、算術平均粗さＲａ、および、最大高さＲｚを測定した。
［測定方法］
各蒸着マスクのうち、長さ方向における中央に位置するパターン領域について、３Ｄ測定レーザー顕微鏡（ＯＬＳ５０００、オリンパス（株）製）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａ、および、同規格に準拠した粗さ曲線の最大高さＲｚを測定した。この際に、λｓ輪郭曲線におけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を８０μｍに設定した。また、各パターン領域の第１格子線について、３３μｍ以上４８μｍ以下の範囲に含まれるいずれかの長さを３箇所において測定し、その平均値を第１格子線における測定結果に設定した。各パターン領域の第２格子線について、６０μｍ以上６８μｍ以下の範囲に含まれるいずれかの長さを３箇所において測定し、その平均値を第２格子線における測定結果に設定した。なお、以下に参照する図２０では、測定箇所が第１格子線である場合を「ＬＢ」と表記し、測定箇所が第２格子線である場合を「ＬＣ」と表記した。
各蒸着マスクのうち、長さ方向における中央に位置するパターン領域について、３Ｄ測定レーザー顕微鏡（ＯＬＳ５０００、オリンパス（株）製）を用いて、ＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａ、および、同規格に準拠した粗さ曲線の最大高さＲｚを測定した。この際に、λｓ輪郭曲線におけるカットオフ値を２．５μｍに設定し、λｃ輪郭曲線フィルタにおけるカットオフ値を８０μｍに設定した。また、各パターン領域の第１格子線について、３３μｍ以上４８μｍ以下の範囲に含まれるいずれかの長さを３箇所において測定し、その平均値を第１格子線における測定結果に設定した。各パターン領域の第２格子線について、６０μｍ以上６８μｍ以下の範囲に含まれるいずれかの長さを３箇所において測定し、その平均値を第２格子線における測定結果に設定した。なお、以下に参照する図２０では、測定箇所が第１格子線である場合を「ＬＢ」と表記し、測定箇所が第２格子線である場合を「ＬＣ」と表記した。
［評価方法］
各蒸着マスクを２枚の無塵紙によって挟んだ状態で、蒸着マスクおよび無塵紙の積層体をプラスチックケースに収容した。そして、振動試験機にプラスチックケースを載置し、プラスチックケースに対して垂直方向の振動を加えた。この際に、ＪＩＳ Ｚ ０２３２：２００４の「包装貨物‐振動試験方法」のランダム振動試験に準拠した方法において、蒸着マスクに９０分間にわたって振動を与えた。次いで、蒸着マスクをプラスチックケースから取り出し、長さ方向の中央に位置するパターン領域のうち、複数の大開口が形成された表面を光学顕微鏡で観察した。これにより、互いに異なる２５の領域において、繊維を計数した。この際に、１つの領域の大きさを、繊維を確認することが可能な大きさである７００ｎｍ×１０００ｎｍに設定した。そして、各領域に存在する繊維の総和が１０本を超える場合の評価を「×」に設定し、繊維の総和が１０本以下である場合の評価を「○」に設定した。
各蒸着マスクを２枚の無塵紙によって挟んだ状態で、蒸着マスクおよび無塵紙の積層体をプラスチックケースに収容した。そして、振動試験機にプラスチックケースを載置し、プラスチックケースに対して垂直方向の振動を加えた。この際に、ＪＩＳ Ｚ ０２３２：２００４の「包装貨物‐振動試験方法」のランダム振動試験に準拠した方法において、蒸着マスクに９０分間にわたって振動を与えた。次いで、蒸着マスクをプラスチックケースから取り出し、長さ方向の中央に位置するパターン領域のうち、複数の大開口が形成された表面を光学顕微鏡で観察した。これにより、互いに異なる２５の領域において、繊維を計数した。この際に、１つの領域の大きさを、繊維を確認することが可能な大きさである７００ｎｍ×１０００ｎｍに設定した。そして、各領域に存在する繊維の総和が１０本を超える場合の評価を「×」に設定し、繊維の総和が１０本以下である場合の評価を「○」に設定した。
［測定結果および評価結果］
測定結果および評価結果は、図２０が示す通りであった。
すなわち、図２０が示すように、比較例２‐１の評価結果が「×」であり、実施例２‐１から実施例２‐１６の評価結果が「○」であることが認められた。評価結果が「×」である比較例２‐１では、第１格子線の算術平均粗さＲａが２．３２μｍであり、第２格子線の算術平均粗さＲａが２．１１であることが認められた。すなわち、第１格子線および第２格子線の両方において、算術平均粗さＲａが１．３５μｍを超えることが認められた。これに対して、評価結果が「○」である実施例２‐１から実施例２‐１６の算術平均粗さＲａは、第１格子線および第２格子線の両方において、最大でも１．２７μｍであることが認められた。こうした結果から、格子構造の表面における算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であることによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスクに留まることが抑えられると言える。
測定結果および評価結果は、図２０が示す通りであった。
すなわち、図２０が示すように、比較例２‐１の評価結果が「×」であり、実施例２‐１から実施例２‐１６の評価結果が「○」であることが認められた。評価結果が「×」である比較例２‐１では、第１格子線の算術平均粗さＲａが２．３２μｍであり、第２格子線の算術平均粗さＲａが２．１１であることが認められた。すなわち、第１格子線および第２格子線の両方において、算術平均粗さＲａが１．３５μｍを超えることが認められた。これに対して、評価結果が「○」である実施例２‐１から実施例２‐１６の算術平均粗さＲａは、第１格子線および第２格子線の両方において、最大でも１．２７μｍであることが認められた。こうした結果から、格子構造の表面における算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であることによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスクに留まることが抑えられると言える。
また、実施例２‐１から実施例２‐１６での粗さ曲線の最大高さＲｚは、最大でも１．６１μｍであることが認められた。これに対して、比較例２‐１での粗さ曲線の最大高さＲｚは、最小でも７．８９μｍであり、６．８μｍを超えることが認められた。こうした結果から、格子構造の表面における粗さ曲線の最大高さＲｚが６．８μｍ以下であることによって、無塵紙に由来する繊維が蒸着マスクに付着することが抑えられると言える。
以上説明したように、蒸着マスクの第２実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（３）第２格子線２０Ｍ２よりも無塵紙との接触面積が大きい第１格子線２０Ｍ１の算術平均粗さＲａが、第２格子線２０Ｍ２の算術平均粗さＲａよりも小さいため、蒸着マスク１０と無塵紙との間において摩擦が生じた際に、蒸着マスク１０に対する無塵紙に由来する繊維の付着を抑えることが可能である。
（３）第２格子線２０Ｍ２よりも無塵紙との接触面積が大きい第１格子線２０Ｍ１の算術平均粗さＲａが、第２格子線２０Ｍ２の算術平均粗さＲａよりも小さいため、蒸着マスク１０と無塵紙との間において摩擦が生じた際に、蒸着マスク１０に対する無塵紙に由来する繊維の付着を抑えることが可能である。
なお、上述した第２実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［格子構造］
・格子構造１０Ｍの頂部は、平面でなくてもよい。例えば、格子構造１０Ｍの頂部は、裏面１０Ｒとは反対側に向けて突き出た凸面であってもよい。この場合であっても、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［格子構造］
・格子構造１０Ｍの頂部は、平面でなくてもよい。例えば、格子構造１０Ｍの頂部は、裏面１０Ｒとは反対側に向けて突き出た凸面であってもよい。この場合であっても、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
・第１格子線２０Ｍ１の算術平均粗さＲａは、第２格子線２０Ｍ２の算術平均粗さＲａ以上であってもよい。この場合であっても、表面１０Ｆにおいて互いに隣り合う大開口ＨＬの境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが１．３５μｍ以下であれば、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［マスク孔の形状］
・大開口ＨＬの縁は、菱形状以外の形状を有してもよい。大開口ＨＬの縁は、菱形以外の多角形状を有してもよいし、円形状を有してもよい。また、中央開口ＨＣの縁、および、小開口ＨＳの縁は、略正方形状以外の形状を有してもよい。各縁は、長方形状を有してもよいし、四角形状以外の多角形状を有してもよい。また例えば、各縁は、円形状を有してもよい。
・大開口ＨＬの縁は、菱形状以外の形状を有してもよい。大開口ＨＬの縁は、菱形以外の多角形状を有してもよいし、円形状を有してもよい。また、中央開口ＨＣの縁、および、小開口ＨＳの縁は、略正方形状以外の形状を有してもよい。各縁は、長方形状を有してもよいし、四角形状以外の多角形状を有してもよい。また例えば、各縁は、円形状を有してもよい。
１０…蒸着マスク
１０ａ…パターン領域
１０ｂ…周辺領域
１０Ｆ…表面
１０Ｈ，２０Ｈ…マスク孔
１０Ｍ，２０Ｍ…格子構造
１０Ｒ…裏面
２０Ｍ１…第１格子線
２０Ｍ２…第２格子線
ＨＣ…中央開口
ＨＬ…大開口
ＨＳ…小開口
１０ａ…パターン領域
１０ｂ…周辺領域
１０Ｆ…表面
１０Ｈ，２０Ｈ…マスク孔
１０Ｍ，２０Ｍ…格子構造
１０Ｒ…裏面
２０Ｍ１…第１格子線
２０Ｍ２…第２格子線
ＨＣ…中央開口
ＨＬ…大開口
ＨＳ…小開口
Claims (4)
- 金属製の蒸着マスクであって、
表面と裏面とを備えた格子構造であって、前記表面に位置する大開口と前記裏面に位置する小開口とを接続する複数のマスク孔を区切る二次元の網目状を有した前記格子構造を備え、
前記表面において互いに隣り合う大開口の境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、１．３５μｍ以下であり、
前記境界でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した最大高さＲｚが、６．８μｍ以下である
蒸着マスク。 - 前記表面は、
前記格子構造の格子線に位置する窪みと、
前記格子構造の格子点に位置して前記窪み同士が接続される部分である頂部と、を備え、
前記窪みと前記頂部とが前記境界を構成する
請求項１に記載の蒸着マスク。 - 前記頂部が平面である
請求項２に記載の蒸着マスク。 - 前記格子構造は、前記表面において線幅が太い第１格子線と、前記表面において線幅が細い第２格子線と、を備え、
前記第１格子線と前記第２格子線とが前記境界を構成し、
前記表面における前記第１格子線でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａが、前記表面における前記第２格子線でのＪＩＳ Ｂ ０６０１：２０１３に準拠した算術平均粗さＲａよりも小さい
請求項１に記載の蒸着マスク。
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2020
- 2020-01-30 JP JP2020013302A patent/JP6888128B1/ja active Active
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