JP2022037147A - マスク及びその製造方法 - Google Patents

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Abstract

【課題】マスク本体又は枠体に外力が加えられても、金属層がマスク本体又は枠体から分離し難いマスクを提供する。【解決手段】マスク１２は、開口部２２を含む第１マスク２０と第１マスク２０の開口部２２に位置する第２マスク３０と第１マスク２０と第２マスク３０を接合する接合部４０とを備え、第１マスク２０は、第１面２０１と第１面の反対側に位置する第２面２０２と第１面から第２面まで広がり開口部２２を画成する側面２０３とを有する。第２マスク３０は第１マスク２０の第１面側に位置する第３面３０１及び第１マスクの第２面側に位置する第４面３０２を含む。第２マスク３０は第２マスクを貫通する第１孔３２を含む有効領域３６と有効領域の周縁に位置する周縁領域３７とを有する。【選択図】図８

Description

本開示の実施形態は、マスク及びその製造方法に関する。
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以上であることが求められる。
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、有機材料を含む画素を基板上に形成することができる。
高い画素密度を有する有機ＥＬ表示装置を精密に作製するためには、マスクの厚みが小さいことが好ましい。一方、マスクの厚みが小さくなると、マスクの剛性が低くなり、マスクにシワなどの起伏が生じやすくなる。シワなどの起伏によってマスクの平坦性が損なわれると、基板に付着する蒸着材料の位置が設計位置からずれてしまう。このような課題を解決する方法として、例えば特許文献１に開示されているように、複数の貫通孔が形成されたマスク本体と、マスク本体よりも大きい厚みを有し、マスク本体に接合された枠体と、を組み合わせる方法が知られている。特許文献１においては、マスク本体と枠体と組み合わせる方法として、電鋳法により形成された金属層を介してマスク本体と枠体とを接合する方法が提案されている。
特開２００３－６８４５４号公報
マスク本体又は枠体に外力が加えられると、金属層がマスク本体又は枠体から分離してしまうことが考えられる。
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及びその製造方法を提供することを目的とする。
本開示の第１の態様は、開口部を含む第１マスクであって、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面から前記第２面まで広がり、前記開口部を画成する側面と、を有する第１マスクと、前記第１マスクの前記開口部に位置し、前記第１マスクの前記第１面側に位置する第３面及び前記第１マスクの前記第２面側に位置する第４面を含む第２マスクであって、前記第２マスクを貫通する第１孔を含む有効領域と、前記有効領域の周縁に位置する周縁領域と、を有する第２マスクと、前記第１マスクの前記側面に接する側面部分及び前記第１マスクの前記第１面に接する第１面部分を少なくとも含む第１部分と、前記第２マスクの前記周縁領域の前記第４面に接する第４面部分を少なくとも含む第２部分と、を有し、前記第１マスクと前記第２マスクを接合する接合部と、を備える、マスクである。
本開示の第２の態様は、上述した第１の態様によるマスクにおいて、前記第２マスクの前記第３面と前記接合部の前記第１部分の前記第１面部分の表面とが同一平面上に位置していてもよい。
本開示の第３の態様は、上述した第１の態様又は上述した第２の態様によるマスクにおいて、前記接合部の前記第１部分の前記第１面部分の幅が３μｍ以上であってもよい。
本開示の第４の態様は、上述した第１の態様から上述した第３の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記接合部の前記第１部分は、前記第１マスクの前記第２面に接する第２面部分を更に含んでいてもよい。
本開示の第５の態様は、上述した第４の態様によるマスクにおいて、前記接合部の前記第１部分の前記第２面部分の幅が３μｍ以上であってもよい。
本開示の第６の態様は、上述した第１の態様から上述した第５の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記第２マスクの前記周縁領域は、前記第２マスクの前記第４面側から前記第３面側へ凹んだ第２孔を含み、前記接合部の前記第２部分は、前記第２マスクの前記周縁領域の前記第２孔の内部に位置する孔部分を更に含んでいてもよい。
本開示の第７の態様は、上述した第６の態様によるマスクにおいて、前記第２マスクの前記周縁領域の前記第２孔は、前記第２マスクの前記第４面側から前記第３面側まで貫通していてもよい。
本開示の第８の態様は、上述した第６の態様又は第７の態様によるマスクにおいて、前記第２マスクの前記周縁領域の前記第２孔は、１０μｍ以上２００μｍ以下の寸法を有していてもよい。
本開示の第９の態様は、上述した第６の態様から上述した第８の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記第２マスクの前記周縁領域の前記第２孔の形状は、前記第２マスクの前記第４面の法線方向に沿って見た場合に円形又は矩形を有していてもよい。
本開示の第１０の態様は、上述した第１の態様から上述した第９の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記第１マスクの前記側面は、前記開口部に位置する前記第２マスク側へ突出した突出部を有していてもよい。
本開示の第１１の態様は、上述した第１の態様から上述した第１０の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記第１マスクの前記側面は、０．１２μｍ以上の算術平均粗さを有する粗面を含んでいてもよい。
本開示の第１２の態様は、上述した第１の態様から上述した第１１の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記第１マスクの厚みは２５０μｍ以上１０００μｍ以下であってもよい。
本開示の第１３の態様は、上述した第１の態様から上述した第１２の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記第２マスクの厚みは２０μｍ以下であってもよい。
本開示の第１４の態様は、上述した第１の態様から上述した第１３の態様のそれぞれによるマスクにおいて、前記接合部はめっき層を含んでいてもよい。
本開示の第１５の態様は、開口部を含む第１マスクであって、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面から前記第２面まで広がり、前記開口部を画成する側面と、を有する第１マスクを準備する第１マスク準備工程と、前記第１マスクの前記開口部に位置し、前記第１マスクの前記第１面側に位置する第３面及び前記第１マスクの前記第２面側に位置する第４面を含む第２マスクであって、前記第２マスクを貫通する第１孔を含む有効領域と、前記有効領域の周縁に位置する周縁領域と、を有する第２マスクを準備する第２マスク準備工程と、前記第１マスクの前記側面に接する側面部分及び前記第１マスクの前記第１面に接する第１面部分を少なくとも含む第１部分と、前記第２マスクの前記第４面に接する第４面部分を少なくとも含む第２部分と、を有する接合部を、めっき処理によって形成する接合部形成工程と、を備える、マスクの製造方法である。
本開示の第１６の態様は、上述した第１５の態様によるマスクの製造方法において、前記接合部形成工程は、前記第２マスクが設けられた基板に、前記第２マスク及び前記基板を覆う感光層を形成する工程と、前記第１マスクの前記開口部に前記第２マスクが位置するように、前記基板上の前記感光層上に前記第１マスクを配置する工程と、前記感光層のうち前記第２マスクの前記有効領域上に位置する部分が残り、前記感光層のうち前記第２マスクの前記周縁領域上に位置する部分が除去され、且つ、前記感光層のうち前記第１マスクと前記基板との間に位置する部分が部分的に除去されるよう、前記感光層を露光及び現像する工程と、前記第１マスクの前記側面及び前記第２マスクの前記周縁領域にめっき液が接するとともに、前記第１マスクと前記基板との間の、前記感光層が除去された空間にめっき液が浸入するようにめっき液を供給して、前記接合部を形成する工程と、を有していてもよい。
本開示の第１７の態様は、上述した第１５の態様又は上述した第１６の態様によるマスクの製造方法において、前記第１マスク準備工程は、金属からなり、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む板部材を準備する工程と、前記板部材を前記第１面側及び前記第２面側からウェットエッチングして、前記板部材に前記開口部を形成する工程と、を有していてもよい。
本開示の第１８の態様は、上述した第１５の態様から上述した第１７の態様のそれぞれによるマスクの製造方法において、前記第１マスク準備工程は、前記第１マスクの前記側面にサンドブラスト処理を施す工程を有していてもよい。
本開示の第１９の態様は、上述した第１５の態様から上述した第１８の態様のそれぞれによるマスクの製造方法によって製造されたマスクであってもよい。
本開示の実施形態によれば、接合部が第１マスク又は第２マスクから分離することを抑制することができる。
本開示の一実施形態によるマスク装置を備えた蒸着装置を示す図である。 図１に示す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。 マスク装置の第１マスクを示す平面図である。 マスク装置の第２マスクを示す平面図である。 第２マスクを拡大して示す平面図である。 図５の第２マスクを線VI-VIに沿って見た断面図である。 第１マスク及び第２マスクを備えるマスクを第２面側から見た場合を示す平面図である。 図７のマスクを線VIII-VIIIに沿って見た断面図である。 図８のマスクを拡大して示す断面図である。 第１マスクを準備する第１マスク準備工程を示す図である。 第１マスクを準備する第１マスク準備工程を示す図である。 第１マスクを準備する第１マスク準備工程を示す図である。 第２マスクを準備する第２マスク準備工程を示す図である。 第２マスクを準備する第２マスク準備工程を示す図である。 第２マスクを準備する第２マスク準備工程を示す図である。 接合部を形成する接合部形成工程を示す図である。 接合部を形成する接合部形成工程を示す図である。 接合部を形成する接合部形成工程を示す図である。 接合部を形成する接合部形成工程を示す図である。 接合部の第１部分の第１面部分を有さないマスクに外力が加えられる様子を示す図である。 本開示の一実施形態によるマスクに外力が加えられる様子を示す図である。 第２マスク準備工程の一変形例を示す図である。 第２マスク準備工程の一変形例を示す図である。 第２マスク準備工程の一変形例を示す図である。 第２マスク準備工程の一変形例を示す図である。 接合部形成工程の一変形例を示す図である。 接合部形成工程の一変形例を示す図である。 第１マスクの一変形例を示す図である。 マスクの一変形例を示す図である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「板」、「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、「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。
本明細書および本図面において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に（又は下に）」、「上側に（又は下側に）」、または「上方に（又は下方に）」とする場合、特別な説明が無い限りは、ある構成が他の構成に直接的に接している場合のみでなく、ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている場合も含めて解釈することとする。また、特別な説明が無い限りは、上（または、上側や上方）又は下（または、下側、下方）という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、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。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、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。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、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。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「～」という記号によって表現される数値範囲は、「～」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「３４～３８質量％」という表現によって画定される数値範囲は、「３４質量％以上且つ３８質量％以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
本実施形態においては、マスクが、蒸着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。蒸着マスクは、例えば、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。ただし、本開示のマスクの用途が特に限定されることはなく、本開示のマスクを種々の用途において用いることができる。例えば、本開示のマスクを、金属メッシュフィルタやスクリーン印刷版として用いてもよい。
以下、本開示の一実施形態について、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のみに限定して解釈されるものではない。
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、及びマスク装置１０を備えていてもよい。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。マスク装置１０は、るつぼ９４と対向するよう配置されていてもよい。
以下、マスク装置１０について説明する。図１に示すように、マスク装置１０は、第１マスク２０及び複数の第２マスク３０を有するマスク１２を少なくとも備えていてもよい。マスク装置１０は、マスク１２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、マスク１２が撓んでしまうことがないように、マスク１２をその面方向に引っ張った状態で支持していてもよい。マスク１２は、例えば溶接によってフレーム１５に固定されていてもよい。
マスク装置１０は、図１に示すように、マスク１２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、マスク１２のうち有機ＥＬ基板９２側に位置する面を第１面と称し、第１面の反対側に、すなわち蒸着源側に位置する面を第２面とも称する。例えば、図１において、符号２０１は第１マスク２０の第１面を表し、符号２０２は第１マスク２０の第２面を表す。なお、第２マスク３０の面に対しては、第１マスク２０の第１面２０１及び第２面２０２との区別のため、第１面及び第２面とは異なる名称を付与する。具体的には、第２マスク３０の面のうち蒸着源側に位置する面を第３面と称し、第３面の反対側に、すなわち蒸着源側に位置する面を第４面と称する。
マスク装置１０は、図１に示すように、有機ＥＬ基板９２の、マスク１２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、磁力によってマスク１２を磁石９３側に引き寄せて、マスク１２を有機ＥＬ基板９２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、有機ＥＬ基板９２に付着する蒸着材料９８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マスク１２を有機ＥＬ基板９２に密着させてもよい。
図１に示すように、マスク１２の第１マスク２０は、第１面２０１及び第１面２０１の反対側に位置する第２面２０２を含む板部材２１と、板部材２１に形成された複数の開口部２２と、を有する。複数の第２マスク３０はそれぞれ、第１マスク２０の第２面２０２の法線方向に沿って第１マスク２０及び第２マスク３０を見た場合に、第１マスク２０の開口部２２に位置している。第２マスク３０は、第２マスク３０を貫通する複数の第１孔３２を有する。
図１に示す蒸着装置９０において、るつぼ９４から蒸発してマスク装置１０に到達した蒸着材料９８は、第１マスク２０の開口部２２及び第２マスク３０の第１孔３２を通って有機ＥＬ基板９２に付着する。これによって、第１マスク２０の開口部２２及び第２マスク３０の第１孔３２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。
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を含む蒸着層９９と、を備えていてもよい。１つの有機ＥＬ表示装置１００に含まれる複数の蒸着層９９は、第１マスク２０の１つの開口部２２に位置する１つの第２マスク３０の複数の第１孔３２を通って有機ＥＬ基板９２に付着した蒸着材料によって構成されている。
なお、図２の有機ＥＬ表示装置１００においては、蒸着層９９に電圧を印加する電極等が省略されている。また、有機ＥＬ基板９２上に蒸着層９９をパターン状に設ける蒸着工程の後、図２の有機ＥＬ表示装置１００には、有機ＥＬ表示装置のその他の構成要素が更に設けられ得る。従って、図２の有機ＥＬ表示装置１００は、有機ＥＬ表示装置の中間体と呼ぶこともできる。
なお、複数の色によるカラー表示を行いたい場合には、各色に対応するマスク装置１０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。
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第１マスク２０、第２マスク３０、フレーム１５及び有機ＥＬ基板９２も加熱される。この際、第１マスク２０、第２マスク３０、フレーム１５及び有機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、第１マスク２０、第２マスク３０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。
このような課題を解決するため、第１マスク２０、第２マスク３０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、第１マスク２０、第２マスク３０及びフレーム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、第１マスク２０、第２マスク３０を構成する板部材の材料として、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。
なお蒸着処理の際に、第１マスク２０、第２マスク３０、フレーム１５及び有機ＥＬ基板９２の温度が高温には達しない場合は、第１マスク２０、第２マスク３０及びフレーム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、第１マスク２０及び第２マスク３０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。
次に、第１マスク２０について詳細に説明する。図３は、第１マスク２０を示す平面図である。第１マスク２０の複数の開口部２２は、図３に示すように、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿って並んでいる。第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２はいずれも、第１マスク２０の板部材２１の面方向に平行な方向である。本実施の形態において、第２方向Ｄ２は、第１方向Ｄ１に直交している。
第１マスク２０の一つの開口部２２は、一つの有機ＥＬ表示装置１００の表示領域に対応する。１つのマスク装置１０に複数の開口部２２を設けることにより、有機ＥＬ表示装置１００の多面付蒸着が可能になる。
次に、第２マスク３０について詳細に説明する。図４は、複数の第２マスク３０を示す平面図である。図４に示すように、複数の第２マスク３０は、第１マスク２０の複数の開口部２２に対応するピッチで配列されている。一つの第２マスク３０が、一つの有機ＥＬ表示装置１００の表示領域に対応している。
各第２マスク３０は、金属層３１と、金属層３１を貫通する複数の第１孔３２と、を含む。金属層３１は、例えば、めっき処理によって形成されためっき層を含む。なお、図４においては、複数の第１孔３２が、第１マスク２０と同様に第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に配列されている例が示されているが、第１孔３２の配列方向は特には限定されない。例えば、複数の第１孔３２は、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に対して傾斜した方向において配列されていてもよい。
図５は、第２マスク３０を拡大して示す平面図である。また、図６は、図５の第２マスク３０を線VI-VIに沿って見た断面図である。第２マスク３０は、上述の複数の第１孔３２を含む有効領域３６と、有効領域３６の周縁に位置する周縁領域３７と、を有する。有効領域３６の輪郭は、例えば図５に示すように、平面視において略四角形、さらに正確には平面視において略矩形を有する。なお図示はしないが、有効領域３６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、有効領域３６の輪郭は、円形を有していてもよい。周縁領域３７は、第１マスク２０と第２マスク３０とを接合するための後述する接合部４０が設けられる領域である。
図６に示すように、第２マスク３０は、第３面３０１及び第３面３０１の反対側に位置する第４面３０２を含む。第３面３０１は、第１マスク２０の第１面２０１側に位置し、第４面３０２は、第１マスク２０の第２面２０２側に位置している。すなわち、第１マスク２０の場合と同様に、第２マスク３０の第３面３０１は有機ＥＬ基板９２に対面する面であり、第４面３０２は蒸着源側に位置する面である。上述の図５は、第２マスク３０を第４面３０２側から見た場合を示す平面図である。
図５に示すように、第２マスク３０の周縁領域３７は、第２マスク３０の第４面３０２側から第３面３０１側へ凹んだ複数の第２孔３３を含んでいてもよい。第２孔３３は、後述する接合部４０が入り込む孔である。接合部４０を第２孔３３に入り込ませることにより、第２マスク３０と接合部４０との間の接触面積を増加させることができる。
図６に示す例において、周縁領域３７の第２孔３３は、第２マスク３０の第４面３０２側から第３面３０１側まで貫通している。しかしながら、後述する変形例に示すように、第２孔３３は、第３面３０１側へ貫通していなくてもよい。
次に、平面視における第１孔３２の形状について説明する。第１孔３２は、平面視において、有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９に対応した形状を有する。例えば図５に示すように、第１孔３２の形状は、平面視において円形を有する。図示はしないが、第１孔３２は、楕円、多角形などのその他の形状を有していてもよい。
次に、平面視における第２孔３３の形状について説明する。上述のように、第２孔３３は、後述する接合部４０が入り込む孔である。接合部４０は、後述するように、めっき処理によって形成されためっき層を含む。第２孔３３は、めっき処理の際にめっき液が第２孔３３に浸入し易いように構成されていることが好ましい。例えば、第２マスク３０の第４面３０２の面内方向において、第２孔３３の寸法Ｓ２が第１孔３２の寸法Ｓ１よりも大きいことが好ましい。なお、図示はしないが、第２孔３３の寸法Ｓ２が第１孔３２の寸法Ｓ１よりも小さくてもよい。また、第２孔３３の寸法Ｓ２が第１孔３２の寸法Ｓ１と同一であってもよい。
第１孔３２の寸法Ｓ１は、有機ＥＬ基板９２の画素密度などに基づいて定められる。第１孔３２の寸法Ｓ１は、例えば１０μｍ以上６０μｍ以下である。なお、第１孔３２やその他のマスク１２の構成要素の寸法、幅、長さ、厚みなどは、特に説明しない限り、走査型顕微鏡を用いて取得したマスク１２の断面画像に基づいて算出される。
第２孔３３の寸法Ｓ２は、１０μｍ以上であってもよく、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよい。第２孔３３の寸法Ｓ２を大きくすることにより、接合部４０を形成するためのめっき処理の際にめっき液が第２孔３３に浸入し易くなる。また、第２孔３３の寸法Ｓ２は、２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよく、１２０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよい。第２孔３３の寸法Ｓ２を小さくすることにより、周縁領域３７における第２孔３３の個数を増加させることができ、第２マスク３０と接合部４０との間の接触面積を増加させることができる。
また、第２孔３３の寸法Ｓ２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孔３３の寸法Ｓ２の範囲は、１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。また、第２孔３３の寸法Ｓ２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孔３３の寸法Ｓ２の範囲は、１０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。また、第２孔３３の寸法Ｓ２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孔３３の寸法Ｓ２の範囲は、１００μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上１２０μｍ以下であってもよく、１２０μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
また、平面視における第２孔３３の形状は、第２マスク３０の第４面３０２側において接合部４０が第２マスク３０の第２孔３３から分離してしまうことを抑制し易い形状であってもよい。例えば、第２孔３３は、９０度未満の内角を有する角部を含んでいてもよい。例えば、第２孔３３の形状は、三角形や星形や平行四辺形を有していてもよい。
図５に示す例においては、有効領域３６と周縁領域３７との間の境界から周縁領域３７の外縁に至る方向において複数の、例えば２つの第２孔３３が配列されている。しかしながら、第２孔３３の配列方法が特に限られることはない。例えば、有効領域３６と周縁領域３７との間の境界から周縁領域３７の外縁に至る方向において１つの第２孔３３が存在していてもよい。また、有効領域３６と周縁領域３７との間の境界から周縁領域３７の外縁に至る方向において３つ以上の第２孔３３が配列されていてもよい。
次に、断面図における第１孔３２の形状について説明する。図６に示すように、第１孔３２は、第３面３０１側から第４面３０２側に向かうにつれて寸法Ｓ１が拡大する部分を含んでいてもよい。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る。なお、断面図における第１孔３２の形状は、図６に示す形状には限られない。
次に、断面図における第２孔３３の形状について説明する。図６に示す例において、第２孔３３の寸法Ｓ２は、第３面３０１側及び第４面３０２側において同一である。図示はしないが、第２孔３３は、第１孔３２と同様に、第３面３０１側から第４面３０２側に向かうにつれて寸法Ｓ２が拡大する部分を含んでいてもよい。また、図示はしないが、第２孔３３は、第３面３０１側から第４面３０２側に向かうにつれて寸法Ｓ２が縮小する部分を含んでいてもよい。これにより、第２マスク３０の第４面３０２側において接合部４０が第２マスク３０の第２孔３３から分離してしまうことを抑制し易くなる。
次に、第１マスク２０と第２マスク３０とを組み合わせた状態について説明する。図７は、第１マスク２０及び第２マスク３０を備えるマスク１２を第２面２０２側から見た場合を示す平面図である。図７に示すように、マスク１２は、複数の開口部２２を含む第１マスク２０と、第１マスク２０の複数の開口部２２にそれぞれ位置する複数の第２マスク３０と、を備える。また、マスク１２は、第１マスク２０と第２マスク３０とを接合する接合部４０を更に備える。
図８は、図７のマスク１２を線VIII-VIIIに沿って見た断面図である。図８に示すように、第１マスク２０の板部材２１は、第１面２０１から第２面２０２まで広がる側面２０３を有する。上述の開口部２２は、側面２０３によって画定されている。
図８において、符号Ｔ１０は第１マスク２０の板部材２１の厚みを表し、符号Ｔ２０は第２マスク３０の金属層３１の厚みを表す。
板部材２１の厚みＴ１０は、例えば、２００μｍ以上であってもよく、３００μｍ以上であってもよく、４００μｍ以上であってもよく、５００μｍ以上であってもよい。また、板部材２１の厚みＴ１０は、例えば、１０００μｍ以下であってもよく、８００μｍ以下であってもよく、７００μｍ以下であってもよく、６００μｍ以下であってもよい。板部材２１の厚みＴ１０の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、２００μｍ以上１０００μｍ以下であってもよく、３００μｍ以上８００μｍ以下であってもよく、４００μｍ以上７００μｍ以下であってもよく、５００μｍ以上６００μｍ以下であってもよく、５００μｍ以上８００μｍ以下であってもよい。また、板部材２１の厚みＴ１０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く、例えば、２００μｍ以上５００μｍ以下であってもよく、２００μｍ以上４００μｍ以下であってもよく、３００μｍ以上５００μｍ以下であってもよく、３００μｍ以上４００μｍ以下であってもよい。また、板部材２１の厚みＴ１０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く、例えば、６００μｍ以上１０００μｍ以下であってもよく、６００μｍ以上８００μｍ以下であってもよく、７００μｍ以上１０００μｍ以下であってもよく、７００μｍ以上８００μｍ以下であってもよい。
また、金属層３１の厚みＴ２０は、例えば、４μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。また、金属層３１の厚みＴ２０は、例えば、２０μｍ以下であってもよく、１８μｍ以下であってもよく、１５μｍ以下であってもよく、１２μｍ以下であってもよい。金属層３１の厚みＴ２０の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、４μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１８μｍ以下であってもよく、７μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上１２μｍ以下であってもよい。また、金属層３１の厚みＴ２０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く、例えば、４μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、４μｍ以上７μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上７μｍ以下であってもよい。また、金属層３１の厚みＴ２０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く、例えば、１２μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１２μｍ以上１８μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上１８μｍ以下であってもよい。
図８に示すように、接合部４０は、第１マスク２０に接する第１部分４１と、第１部分４１と一体的に構成され、第２マスク３０の周縁領域３７に接する第２部分４６と、を有する。
第１部分４１は、側面部分４２及び第１面部分４３を少なくとも含む。側面部分４２は、第１部分４１のうち第１マスク２０の側面２０３に接している部分である。また、第１面部分４３は、第１部分４１のうち第１マスク２０の第１面２０１に接している部分である。第１部分４１が第１マスク２０の側面２０３及び第１面２０１という２つの面において第１マスク２０に接することにより、マスク１２に外部から力が加えられた時に第１マスク２０と接合部４０の第１部分４１との間に生じる力を複数の方向に分散することができる。これにより、第１部分４１が第１マスク２０から分離してしまうことを抑制することができる。図８に示すように、第１部分４１は、第１マスク２０の第２面２０２に接する第２面部分４４を更に含んでいてもよい。
第２部分４６は、第２マスク３０の周縁領域３７の第４面３０２に接する第４面部分４７を少なくとも含む。また、周縁領域３７に第２孔３３が形成されている場合、第２部分４６は、第２孔３３の内部に位置する孔部分４８を更に含んでいてもよい。第２部分４６が孔部分４８を含むことにより、第２マスク３０の周縁領域３７と接合部４０の第２部分４６との間の接触面積を増加させることができる。これにより、第２部分４６が第２マスク３０の周縁領域３７から分離してしまうことを抑制することができる。
図９は、図８のマスク１２を拡大して示す断面図である。図９に示すように、第１マスク２０の側面２０３は、開口部２２に位置する第２マスク３０側へ突出した突出部２０３ｔを有していてもよい。このような突出部２０３ｔは、後述するように、板部材２１を第１面２０１側及び第２面２０２側の両方からウェットエッチングして板部材２１に開口部２２を形成する場合に生じ得る。第１マスク２０の側面２０３がこのような突出部２０３ｔを有することにより、側面２０３が平坦面である場合に比べて、接合部４０の第１部分４１の側面部分４２と第１マスク２０の側面２０３との間の接触面積を増加させることができる。これにより、接合部４０の第１部分４１が第１マスク２０の側面２０３から分離してしまうことを抑制することができる。また、接合部４０の第１部分４１の側面部分４２に対する第１マスク２０の側面２０３の突出部２０３ｔのアンカー効果も、第１部分４１が第１マスク２０の側面２０３から分離してしまうことを抑制するよう働き得る。
図９において、符号Ｒ１は、第１面２０１に対する側面２０３の突出部２０３ｔの突出長を表す。突出部２０３ｔの突出長Ｒ１は、例えば、１０μｍ以上であってもよく、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよい。突出部２０３ｔの突出長Ｒ１を大きくすることにより、アンカー効果を高めることができる。また、突出部２０３ｔの突出長Ｒ１は、１００μｍ以下であってもよく、８０μｍ以下であってもよく、６５μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよい。
また、突出部２０３ｔの突出長Ｒ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、１０μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上８０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上６５μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。また、突出部２０３ｔの突出長Ｒ１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く、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。また、突出部２０３ｔの突出長Ｒ１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く、例えば、５０μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上８０μｍ以下であってもよく、６５μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、６５μｍ以上８０μｍ以下であってもよく、８０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。
好ましくは、図９に示すように、第１マスク２０の側面２０３は、凹凸を有する粗面２０３ｓを含む。この場合、側面２０３の粗面２０３ｓの凹凸に接合部４０の第１部分４１の側面部分４２が入り込むことができるので、第１マスク２０の側面２０３に対する接合部４０の側面部分４２の密着性を更に高めることができる。これにより、接合部４０の第１部分４１が第１マスク２０の側面２０３から分離してしまうことを抑制することができる。
側面２０３の粗面２０３ｓの表面粗さは、算術平均粗さＳａである。粗面２０３ｓの算術平均粗さは、ＩＳＯ２５１７８に準拠した測定器を用いることによって算出される。粗面２０３ｓの算術平均粗さは、０．１２μｍ以上であってもよく、０．１４μｍ以上であってもよく、０．１７μｍ以上であってもよく、０．１９μｍ以上であってもよい。側面２０３の粗面２０３ｓの算術平均粗さを大きくすることにより、アンカー効果を高めることができる。また、粗面２０３ｓの算術平均粗さは、０．２８μｍ以下であってもよく、０．２５μｍ以下であってもよく、０．２３μｍ以下であってもよく、０．２１μｍ以下であってもよい。
また、粗面２０３ｓの算術平均粗さの範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、０．１２μｍ以上０．２８μｍ以下であってもよく、０．１４μｍ以上０．２５μｍ以下であってもよく、０．１７μｍ以上０．２３μｍ以下であってもよく、０．１９μｍ以上０．２１μｍ以下であってもよい。また、粗面２０３ｓの算術平均粗さの範囲は、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く、例えば、０．１２μｍ以上０．１９μｍ以下であってもよく、０．１２μｍ以上０．１７μｍ以下であってもよく、０．１２μｍ以上０．１４μｍ以下であってもよく、０．１４μｍ以上０．１９μｍ以下であってもよく、０．１４μｍ以上０．１７μｍ以下であってもよい。また、粗面２０３ｓの算術平均粗さの範囲は、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く、例えば、０．２１μｍ以上０．２８μｍ以下であってもよく、０．２１μｍ以上０．２５μｍ以下であってもよく、０．２３μｍ以上０．２８μｍ以下であってもよく、０．２３μｍ以上０．２５μｍ以下であってもよく、０．２５μｍ以上０．２８μｍ以下であってもよい。
図９において、符号Ｔ１は、第１マスク２０の側面２０３上に位置する接合部４０の第１部分４１の側面部分４２の厚みを表する。また、符号Ｔ２は、第１マスク２０の第１面２０１上に位置する接合部４０の第１部分４１の第１面部分４３の厚みを表す。また、符号Ｔ３は、第１マスク２０の第２面２０２上に位置する接合部４０の第１部分４１の第２面部分４４の厚みを表す。
側面部分４２の厚みＴ１は、例えば、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよい。また、側面部分４２の厚みＴ１は、例えば、１１０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以下であってもよく、６０μｍ以下であってもよい。側面部分４２の厚みＴ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、２０μｍ以上１１０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上９０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上７０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上９０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上６０μｍ以下であってもよい。また、側面部分４２の厚みＴ１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く、例えば、２０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上４０μｍ以下であってもよい。また、側面部分４２の厚みＴ１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く、例えば、６０μｍ以上１１０μｍ以下であってもよく、６０μｍ以上９０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以上１１０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以上９０μｍ以下であってもよい。
第１面部分４３の厚みＴ２は、例えば、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。また、第１面部分４３の厚みＴ２は、例えば、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以下であってもよい。第１面部分４３の厚みＴ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上２５μｍ以下であってもよく、７μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上１５μｍ以下であってもよい。また、第１面部分４３の厚みＴ２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く、例えば、３μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、３μｍ以上７μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上７μｍ以下であってもよい。また、第１面部分４３の厚みＴ２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く、例えば、１５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。
第２面部分４４の厚みＴ３は、例えば、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよく、６０μｍ以上であってもよい。また、第２面部分４４の厚みＴ３は、例えば、１５０μｍ以下であってもよく、１２０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以下であってもよい。第２面部分４４の厚みＴ３の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上９０μｍ以下であってもよく、６０μｍ以上７０μｍ以下であってもよい。また、第２面部分４４の厚みＴ３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く、例えば、３０μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。また、第２面部分４４の厚みＴ３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く、例えば、７０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよい。
接合部４０の第１部分４１の第１面部分４３の表面は、第２マスク３０の第３面３０１と同一平面上に位置していてもよい。このような第１面部分４３の表面は、めっき処理によって第２マスク３０を作製するための土台となる後述する基板６５と第１マスク２０の第１面２０１との間にめっき液を浸入させることによって第１面部分４３を形成する場合に生じ得る。なお、「同一平面上」とは、第２マスク３０の厚み方向における第１面部分４３の表面と第２マスク３０の第３面３０１との間の距離Ｔ４がゼロの場合だけでなく、距離Ｔ４が１５μｍ以下の場合、１０μｍ以下の場合、又は５μｍ以下の場合をも含む概念である。
図９において、符号Ｔ５は、第２マスク３０の第４面３０２上に位置する接合部４０の第２部分４６の第４面部分４７の厚みを表す。第４面部分４７の厚みＴ５は、例えば、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよく、６０μｍ以上であってもよい。また、第４面部分４７の厚みＴ５は、例えば、１５０μｍ以下であってもよく、１２０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以下であってもよい。第４面部分４７の厚みＴ５の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上９０μｍ以下であってもよく、６０μｍ以上７０μｍ以下であってもよい。また、第４面部分４７の厚みＴ５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く、例えば、３０μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。また、第４面部分４７の厚みＴ５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く、例えば、７０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、７０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、９０μｍ以上１２０μｍ以下であってもよい。また、図９に示すように、第４面部分４７は、第１マスク２０側から第２マスク３０側へ向かうにつれて厚みＴ５が増加する部分を含んでいてもよい。
図９において、符号Ｗ２は、接合部４０の第１部分４１の第１面部分４３の幅を表す。第１面部分４３の幅Ｗ２とは、第１マスク２０の第１面２０１の開口部２２側の端部から接合部４０の第１部分４１の第１面部分４３の端部までの、第１マスク２０の第１面２０１の面内方向における距離である。第１面部分４３の幅Ｗ２は、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。第１面部分４３の幅Ｗ２を大きくすることにより、第１マスク２０に対する接合部４０の第１部分４１の密着性を高めることができる。また、第１面部分４３の幅Ｗ２は、５００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよい。
第１面部分４３の幅Ｗ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３μｍ以上５００μｍ以下であってもよく、５μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、７μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。また、第１面部分４３の幅Ｗ２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く、例えば、３μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、３μｍ以上７μｍ以下であってもよく、３μｍ以上５μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上７μｍ以下であってもよい。また、第１面部分４３の幅Ｗ２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く、例えば、３０μｍ以上５００μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上５００μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以上５００μｍ以下であってもよい。
図９において、符号Ｗ３は、接合部４０の第１部分４１の第２面部分４４の幅を表す。第２面部分４４の幅Ｗ３とは、第１マスク２０の第２面２０２の開口部２２側の端部から接合部４０の第１部分４１の第２面部分４４の端部までの、第１マスク２０の第２面２０２の面内方向における距離である。第２面部分４４の幅Ｗ３は、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。第２面部分４４の幅Ｗ３を大きくすることにより、第１マスク２０に対する接合部４０の第１部分４１の密着性を高めることができる。また、第２面部分４４の幅Ｗ３は、第２面２０２の幅よりも小さくてもよく、例えば８０μｍ以下であってもよく、６０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよい。
第２面部分４４の幅Ｗ３の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３μｍ以上８０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、７μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、７μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。また、第２面部分４４の幅Ｗ３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く、例えば、３μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、３μｍ以上７μｍ以下であってもよく、３μｍ以上５μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上７μｍ以下であってもよい。また、第２面部分４４の幅Ｗ３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く、例えば、２０μｍ以上８０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上８０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上６０μｍ以下であってもよく、６０μｍ以上８０μｍ以下であってもよい。
次に、マスク１２を製造する方法について説明する。マスク１２の製造方法は、第１マスク２０を準備する第１マスク準備工程と、第２マスク３０を準備する第２マスク準備工程と、第１マスク２０と第２マスク３０とを接合する接合部４０を形成する接合部形成工程と、を備える。なお、第１マスク準備工程と第２マスク準備工程の順序は任意である。
第１マスク準備工程について、図１０～図１２を参照して説明する。
まず、金属からなる板部材２１を準備する。板部材２１は、例えば、３０質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有する。続いて、図１０に示すように、板部材２１の第１面２０１に第１面レジストパターン５０を設け、第２面２０２に第２面レジストパターン５５を設ける。第１面レジストパターン５０は、第１面レジスト層５１と、第１面レジスト層５１に形成された開口５２とを含む。第２面レジストパターン５５も同様に第２面レジスト層５６及び開口５７を含む。開口５２及び開口５７は、板部材２１のうち開口部２２が形成される部分に位置している。
第１面レジスト層５１及び第２面レジスト層５６は、例えば、アクリル系光硬化性樹脂などの感光性レジスト材料を含むドライフィルムを板部材２１の第１面２０１及び第２面２０２に貼り付けることによって得られる。また、第１面レジスト層５１及び第２面レジスト層５６は、ネガ型の感光性レジスト材料を含む塗布液を板部材２１の第１面２０１上および第２面２０２上に塗布し、塗布液を乾燥させることによって得られてもよい。開口５２及び開口５７は、第１面レジスト層５１及び第２面レジスト層５６を露光及び現像することによって形成される。
続いて、板部材２１を、第１面レジストパターン５０及び第２面レジストパターン５５をマスクとして第１面２０１側及び第２面２０２側からウェットエッチングする。ウェットエッチングによって第１面２０１側に形成される凹部と第２面２０２側に形成される凹部とが合流することにより、図１１に示すように、板部材２１に開口部２２を形成することができる。また、板部材２１の側面２０３のうち第１面２０１側の凹部と第２面２０２側の凹部とが合流する位置には突出部２０３ｔが形成され得る。
続いて、第１マスク２０の側面２０３にサンドブラスト処理を施すサンドブラスト工程を実施してもよい。これにより、第１マスク２０の側面２０３に粗面２０３ｓを形成することができる。
サンドブラスト工程は、板部材２１に上述の第１面レジストパターン５０及び第２面レジストパターン５５が設けられた状態で実施されてもよい。一方、図１１に示すように、第１面レジストパターン５０は、第１面２０１の端部よりも開口部２２側に突出しており、第２面レジストパターン５５も同様に、第２面２０２の端部よりも開口部２２側に突出している。このため、第１マスク２０の側面２０３への、砂などの研磨剤Ｂの到達が、第１面レジストパターン５０及び第２面レジストパターン５５によって阻害され得る。この点を考慮し、図１２に示すように、ウェットエッチングの際に用いられた第１面レジスト層５１及び第２面レジスト層５６とは異なる第１面レジスト層５３及び第２面レジスト層５８を板部材２１の第１面２０１及び第２面２０２に設けた状態で、サンドブラスト工程を実施してもよい。第１面レジスト層５３の端部５３ｅは、第１マスク２０の側面２０３の突出部２０３ｔに比べて開口部２２側に突出していない。同様に、第２面レジスト層５８の端部５８ｅは、第１マスク２０の側面２０３の突出部２０３ｔに比べて開口部２２側に突出していない。これにより、第１マスク２０の側面２０３への、砂などの研磨剤Ｂの到達が、第１面レジスト層５３及び第２面レジスト層５８によって阻害されることを抑制することができる。
次に、第２マスク準備工程について、図１３～図１５を参照して説明する。
まず、基板６５を準備する。基板６５の少なくとも表面は、好ましくは、導電性を有する材料によって構成されている。例えば、基板６５は、ステンレス鋼などを含む。続いて、図１３に示すように、基板６５の表面に第１レジストパターン６０を形成する。第１レジストパターン６０は、第１レジスト層６１と、第１レジスト層６１に形成された複数の第１開口６２及び複数の第２開口６３と、を有する。第１開口６２は、基板６５のうち第２マスク３０の有効領域３６の金属層３１が形成されるべき部分に設けられている。また、第２開口６３は、基板６５のうち第２マスク３０の周縁領域３７の金属層３１が形成されるべき部分に設けられている。
続いて、図１４に示すように、基板６５上にめっき液を供給する。これにより、第１レジスト層６１の第１開口６２及び第２開口６３に、電解めっき処理によって生成されためっき層からなる金属層３１を形成することができる。めっき液は、例えばスルファミン酸ニッケルや臭化ニッケル等を含む。また、めっき液は、スルファミン酸第一鉄等を更に含んでいてもよい。その後、図１５に示すように、第１レジストパターン６０を除去する。このようにして、基板６５上に、複数の第１孔３２及び第２孔３３を有する第２マスク３０を形成することができる。
次に、接合部形成工程について、図１６～図１９を参照して説明する。
まず、図１６に示すように、第２マスク３０が設けられた基板６５に、第２マスク３０及び基板６５を覆う感光層７１を形成する。感光層７１は、上述の第１面レジスト層５１と同様に、感光性レジスト材料を含むドライフィルムを基板６５に貼り付けることによって得られたものであってもよい。また、感光層７１は、ネガ型の感光性レジスト材料を含む塗布液を基板６５上に塗布し、塗布液を乾燥させることによって得られたものであってもよい。
続いて、図１６に示すように、感光層７１のうち第２マスク３０の有効領域３６上に位置する部分に光を照射する露光工程を実施する。この際、感光層７１のうち第２マスク３０の周縁領域３７上に位置する部分には光を照射しない。また、感光層７１のうち第２マスク３０の周縁において基板６５上に位置する部分にも光を照射しない。また、図１７に示すように、第１マスク２０の開口部２２に第２マスク３０が位置するように、基板６５上の感光層７１上に第１マスク２０を配置する。
続いて、感光層７１を現像する現像工程を実施する。これにより、感光層７１のうち第２マスク３０の周縁領域３７上に位置する部分が除去される。また、感光層７１のうち第１マスク２０の第１面２０１と基板６５との間に位置する部分であって、第１マスク２０の側面２０３の近傍の部分が除去される。なお、第１マスク２０の第１面２０１と基板６５との間に位置する感光層７１のうち、第１マスク２０の側面２０３から離れた部分には、現像液が到達しない、又は到達し難い。このため、図１８に示すように、第１マスク２０の第１面２０１と基板６５との間には、露光されていない感光層７１が部分的に残る。
続いて、図１９に示すように、基板６５上にめっき液を供給して接合部４０を形成するめっき処理工程を実施する。めっき処理工程においては、第１マスク２０の側面２０３及び第２マスク３０の周縁領域３７にめっき液が接するとともに、第１マスク２０の第１面２０１と基板６５との間の、感光層７１が除去された空間にめっき液が浸入する。感光層７１が除去された空間に浸入しためっき液が、接合部４０の第１部分４１の第１面部分４３になる。また、板部材２１の第２面２０２上に残るめっき液が、接合部４０の第１部分４１の第２面部分４４になる。
図示はしないが、めっき処理工程を実施する前に、板部材２１の第２面２０２のうち第２面部分４４が形成されるべきではない部分にレジスト層を設けておいてもよい。これにより、板部材２１の第２面２０２上に形成される第２面部分４４の幅Ｗ３を制御することができる。
本実施の形態においては、感光層７１を現像する現像工程の時間などを調整することにより、第１マスク２０の第１面２０１と基板６５との間の感光層７１が除去される量を調整することができる。これにより、感光層７１が除去された空間に浸入するめっき液によって形成される第１面部分４３の幅Ｗ２を調整することができる。
その後、感光層７１を除去する。また、第１マスク２０、第２マスク３０及び接合部４０を基板６５から分離する。このようにして、第１マスク２０及び第２マスク３０と、第１マスク２０と第２マスク３０とを接合する接合部４０と、を備えるマスク１２を得ることができる。
なお、感光層７１のうち第２マスク３０の有効領域３６上に位置する部分に光を照射する露光工程と、感光層７１上に第１マスク２０を配置する配置工程の順序は任意である。すなわち、露光工程の後に配置工程を実施してもよく、配置工程の後に露光工程を実施してもよい。
また、図１６においては、感光層７１が、光を照射されることによって硬化される光硬化型である例を示したが、これには限られない。感光層７１の構成及び露光工程の構成は、その後の現像工程において、感光層７１のうち第２マスク３０の有効領域３６上に位置する部分が残り、感光層７１のうち第２マスク３０の周縁領域３７上に位置する部分が除去され、且つ、感光層７１のうち第１マスク２０と基板６５との間に位置する部分が部分的に除去される限りにおいて任意である。
続いて、本実施の形態によるマスク１２の効果について、図２０及び図２１を参照して説明する。図２０は、比較の形態に係るマスクに外力Ｆが加えられた様子を示す図である。また、図２１は、本実施の形態に係るマスク１２に外力Ｆが加えられた様子を示す図である。外力Ｆは、例えば、第２マスク３０の厚み方向において第２マスク３０の第３面３０１に加えられる。図２０に示すように、比較の形態に係るマスクにおいて、接合部４０の第１部分４１は第１マスク２０の側面２０３にのみ接しており、第１面２０１には接していない。
第２マスク３０に外力が加わると、接合部４０の第１部分４１と第１マスク２０の板部材２１との間に力が発生する。図２０に示す例において、接合部４０の第１部分４１は第１マスク２０の側面２０３にのみ接しているので、第１部分４１の側面部分４２と側面２０３との間にのみ力Ｆ１が発生する。この場合、Ｆ１が接合部４０の側面部分４２と側面２０３との間の密着力を上回ると、第１部分４１が第１マスク２０から分離され得る。
これに対して、本実施の形態においては、接合部４０の第１部分４１が第１面部分４３を更に含んでいる。このため、図２１に示すように、第１部分４１の側面部分４２と側面２０３との間に力Ｆ１が発生するだけでなく、第１部分４１の第１面部分４３と第１面２０１との間に力Ｆ２も発生する。すなわち、接合部４０の第１部分４１と第１マスク２０の板部材２１との間に発生する力を、図２０に示す比較の形態の場合に比べて分散させることができる。これにより、接合部４０の第１部分４１と第１マスク２０の板部材２１との間に発生する力が局所的に集中することを抑制することができる。これにより、接合部４０の第１部分４１が第１マスク２０から分離されることを抑制することができる。また、第１面部分４３の分だけ第１マスク２０に対する接合部４０の第１部分４１の接触面積が増加する。この点でも、第１部分４１が第１マスク２０から分離されることを抑制することができる。
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。
上述の実施の形態においては、第２マスク３０の金属層３１に含まれるめっき層が１つである例を示したが、これに限られることはない。金属層３１は、複数のめっき層を含んでいてもよい。以下、金属層３１が２つのめっき層を含む例について、図２２～図２７を参照して説明する。
まず、図２２に示すように、基板６５の表面に第１レジストパターン６０を形成する。第１レジストパターン６０は、第１レジスト層６１と、第１レジスト層６１に形成された複数の第１開口６２と、第２開口６３と、を含む。第１開口６２は、図１３に示す上述の実施の形態の場合と同様に、基板６５のうち第２マスク３０の有効領域３６の金属層３１が形成されるべき部分に設けられている。一方、第２開口６３は、基板６５のうち第２マスク３０の周縁領域３７に対応する部分の全域に広がっている。
続いて、図２３に示すように、基板６５上にめっき液を供給する。これにより、第１レジスト層６１の第１開口６２及び第２開口６３に、電解めっき処理によって第１めっき層３１１が形成される。
続いて、図２４に示すように、第２開口６３に形成された第１めっき層３１１上に第２レジスト層６６を形成する。第２レジスト層６６には開口６７が形成されている。第２レジスト層６６は、第２マスク３０の上述の第２孔３３が形成されるべき部分に設けられている。
続いて、図２５に示すように、基板６５上にめっき液を供給する。これにより、第１レジスト層６１の第１開口６２及び第２レジスト層６６の開口６７に、電解めっき処理によって第２めっき層３１２が形成される。第２めっき層３１２の組成は、第１めっき層３１１と同一であってもよく、異なっていてもよい。
続いて、第１レジスト層６１及び第２レジスト層６６を除去する。これにより、図２６に示すように、複数の第１孔３２を含む有効領域３６と、複数の第２孔３３を含む周縁領域３７と、を有する第２マスク３０を得ることができる。有効領域３６の第１孔３２は、第１めっき層３１１及び第２めっき層３１２を含む金属層３１を貫通している。一方、周縁領域３７の第２孔３３は、第２めっき層３１２を貫通するが第１めっき層３１１を貫通していない。すなわち、本変形例において、周縁領域３７の第２孔３３は、金属層３１を貫通しないよう第４面３０２側に位置する凹部である。
第２マスク３０を作製した後、上述の実施の形態の場合と同様に、接合部４０を形成する接合部形成工程を実施する。例えば、基板６５上に感光層７１を形成する工程、感光層７１を露光する工程、第１マスク２０を配置する工程、及び感光層７１を現像する工程を実施した後、図２６に示すように、基板６５上にめっき液を供給して接合部４０を形成する。本変形例においても、第２マスク３０の周縁領域３７の第２孔３３にめっき液が浸入するので、接合部４０と第２マスク３０との間の密着力を高めることができる。
その後、感光層７１を除去する。また、第１マスク２０、第２マスク３０及び接合部４０を基板６５から分離する。このようにして、図２７に示すように、第１マスク２０及び第２マスク３０と、第１マスク２０と第２マスク３０とを接合する接合部４０と、を備えるマスク１２を得ることができる。
上述の実施の形態においては、第１マスク２０の板部材２１を構成する部材が１つである例を示したが、これに限られることはない。板部材２１は、厚み方向に積層された複数の部材を含んでいてもよい。以下、板部材２１が、接着層によって接合された２つの部材を含む例について、図２８を参照して説明する。
図２８は、本変形例に係るマスク１２を示す断面図である。第１マスク２０の板部材２１は、第１面２０１側に位置する第１部材２１１と、第２面２０２側に位置する第２部材２１２と、第１部材２１１と第２部材２１２とを接合する接着層２１３と、を有する。接着層２１３は、接着性を有する樹脂を含む。例えば、接着層２１３は、アクリル樹脂を含む。接着層２１３の厚みは、例えば、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。また、接着層２１３の厚みは、例えば、４０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以下であってもよい。接着層２１３の厚みの範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、７μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、接着層２１３の厚みの範囲は、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く、例えば、３μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、３μｍ以上７μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上７μｍ以下であってもよい。また、接着層２１３の厚みの範囲は、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く、例えば、１０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。
第１部材２１１の材料と、第２部材２１２の材料とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。例えば、第１部材２１１及び第２部材２１２はいずれも、３０質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有する。
本変形例においては、第１部材２１１を第１面側及び第２面側からウェットエッチングして、第１部材２１１に開口部を形成する。また、第２部材２１２を第１面側及び第２面側からウェットエッチングして、第２部材２１２に開口部を形成する。その後、第１部材２１１の開口部と第２部材２１２の開口部とが重なるように第１部材２１１と第２部材２１２とを積層する。これにより、開口部２２が形成された第１マスク２０を得ることができる。第１部材２１１の側面２０３及び第２部材２１２の側面２０３はいずれも、突出部２０３ｔを含んでいる。
本変形例によれば、第１マスク２０の板部材２１を複数の部材で構成することにより、板部材２１が１つの部材で構成されている場合に比べて、部材に開口部を形成するためのウェットエッチングに要する時間を短縮することができる。これにより、例えば、部材に生じるサイドエッチングの量を低減することができる。
また、上述の実施の形態においては、第２マスク３０の周縁領域３７が、接合部４０が入り込む第２孔３３を有する例を示したが、これに限られることはない。例えば図２９に示すように、第２マスク３０の周縁領域３７に第２孔３３が形成されていなくてもよい。この場合であっても、接合部４０の第２部分４６が、第４面３０２に接する第４面部分４７を含んでいるので、第２部分４６が第２マスク３０の周縁領域３７から分離してしまうことを抑制することができる。また、接合部４０の第１部分４１が、側面部分４２と第１面部分４３とを含んでいるので、接合部４０の第１部分４１と第１マスク２０の板部材２１との間に発生する力を分散させることができる。これにより、接合部４０の第１部分４１と第１マスク２０の板部材２１との間に発生する力が局所的に集中することを抑制することができ、接合部４０の第１部分４１が第１マスク２０から分離されることを抑制することができる。また、第１面部分４３の分だけ第１マスク２０に対する接合部４０の第１部分４１の接触面積が増加する。この点でも、第１部分４１が第１マスク２０から分離されることを抑制することができる。
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

Claims (1)

  1. 開口部を含む第１マスクであって、第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、前記第１面から前記第２面まで広がり、前記開口部を画成する側面と、を有する第１マスクと、
    前記第１マスクの前記開口部に位置し、前記第１マスクの前記第１面側に位置する第３面及び前記第１マスクの前記第２面側に位置する第４面を含む第２マスクであって、前記第２マスクを貫通する第１孔を含む有効領域と、前記有効領域の周縁に位置する周縁領域と、を有する第２マスクと、
    前記第１マスクの前記側面に接する側面部分及び前記第１マスクの前記第１面に接する第１面部分を少なくとも含む第１部分と、前記第２マスクの前記周縁領域の前記第４面に接する第４面部分を少なくとも含む第２部分と、を有し、前記第１マスクと前記第２マスクを接合する接合部と、を備える、マスク。
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