JP2022089842A - Metal plate, method for manufacturing metal plate, method for manufacturing mask and method for manufacturing mask device - Google Patents
Metal plate, method for manufacturing metal plate, method for manufacturing mask and method for manufacturing mask device Download PDFInfo
- Publication number
- JP2022089842A JP2022089842A JP2022047393A JP2022047393A JP2022089842A JP 2022089842 A JP2022089842 A JP 2022089842A JP 2022047393 A JP2022047393 A JP 2022047393A JP 2022047393 A JP2022047393 A JP 2022047393A JP 2022089842 A JP2022089842 A JP 2022089842A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- metal plate
- vapor deposition
- mask
- deposition mask
- steepness
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 title claims abstract description 382
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 382
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 109
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims description 93
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 claims abstract description 43
- 238000007740 vapor deposition Methods 0.000 claims description 341
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 85
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 45
- 238000005530 etching Methods 0.000 claims description 40
- 230000008569 process Effects 0.000 claims description 31
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 30
- 238000000137 annealing Methods 0.000 claims description 29
- 229910000640 Fe alloy Inorganic materials 0.000 claims description 18
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 15
- 239000010953 base metal Substances 0.000 claims description 14
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 55
- 239000010408 film Substances 0.000 description 37
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 31
- 238000000427 thin-film deposition Methods 0.000 description 24
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 19
- 238000013461 design Methods 0.000 description 13
- 239000011347 resin Substances 0.000 description 12
- 229920005989 resin Polymers 0.000 description 12
- 230000008859 change Effects 0.000 description 11
- 230000002950 deficient Effects 0.000 description 8
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 8
- 238000000151 deposition Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 7
- 238000005097 cold rolling Methods 0.000 description 6
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 5
- 239000010409 thin film Substances 0.000 description 5
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 229910001374 Invar Inorganic materials 0.000 description 4
- 239000003086 colorant Substances 0.000 description 4
- 230000008021 deposition Effects 0.000 description 4
- 238000011161 development Methods 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 4
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 4
- 238000005019 vapor deposition process Methods 0.000 description 4
- 238000004140 cleaning Methods 0.000 description 3
- 230000003628 erosive effect Effects 0.000 description 3
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 3
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 3
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 3
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 3
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 3
- 238000000206 photolithography Methods 0.000 description 3
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N Chromium Chemical compound [Cr] VYZAMTAEIAYCRO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 229910021578 Iron(III) chloride Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 2
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 229910052804 chromium Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011651 chromium Substances 0.000 description 2
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 210000005069 ears Anatomy 0.000 description 2
- 239000011888 foil Substances 0.000 description 2
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 2
- 239000001307 helium Substances 0.000 description 2
- 229910052734 helium Inorganic materials 0.000 description 2
- SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N helium atom Chemical compound [He] SWQJXJOGLNCZEY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000005098 hot rolling Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K iron trichloride Chemical compound Cl[Fe](Cl)Cl RBTARNINKXHZNM-UHFFFAOYSA-K 0.000 description 2
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 2
- 239000011368 organic material Substances 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 229910000531 Co alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001030 Iron–nickel alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N [Co].[Ni] Chemical compound [Co].[Ni] QXZUUHYBWMWJHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N acrylic acid group Chemical group C(C=C)(=O)O NIXOWILDQLNWCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 239000012459 cleaning agent Substances 0.000 description 1
- 239000010941 cobalt Substances 0.000 description 1
- 229910017052 cobalt Inorganic materials 0.000 description 1
- GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N cobalt atom Chemical compound [Co] GUTLYIVDDKVIGB-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000009713 electroplating Methods 0.000 description 1
- -1 for example Substances 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000003350 kerosene Substances 0.000 description 1
- BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L nickel(ii) hydroxide Chemical compound [OH-].[OH-].[Ni+2] BFDHFSHZJLFAMC-UHFFFAOYSA-L 0.000 description 1
- 238000000059 patterning Methods 0.000 description 1
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 1
- 230000004043 responsiveness Effects 0.000 description 1
- 239000010731 rolling oil Substances 0.000 description 1
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 1
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 1
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
- 238000007736 thin film deposition technique Methods 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Physical Vapour Deposition (AREA)
- ing And Chemical Polishing (AREA)
- Heat Treatment Of Sheet Steel (AREA)
Abstract
Description
本発明は、金属板、金属板の製造方法、マスクの製造方法およびマスク装置の製造方法に関する。 The present invention relates to a metal plate, a method for manufacturing a metal plate, a method for manufacturing a mask, and a method for manufacturing a mask device.
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500ppi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に対応することへの需要が高まっており、この場合、表示装置の画素密度が例えば800ppi以上であることが求められる。 In recent years, display devices used in portable devices such as smartphones and tablet PCs are required to have high definition, for example, a pixel density of 500 ppi or more. Further, even in a portable device, there is an increasing demand for supporting ultra-high definition, and in this case, the pixel density of the display device is required to be, for example, 800 ppi or more.
表示装置の中でも、応答性の良さ、消費電力の低さやコントラストの高さのため、有機EL表示装置が注目されている。有機EL表示装置の画素を形成する方法として、所望のパターンで配列された貫通孔が形成された蒸着マスクを用い、所望のパターンで画素を形成する方法が知られている。具体的には、はじめに、有機EL表示装置用の基板に対して蒸着マスクを密着させ、次に、密着させた蒸着マスクおよび基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料を基板に蒸着させる蒸着工程を行う。この場合、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、蒸着マスクの貫通孔の位置や形状を設計に沿って精密に再現することが求められる。 Among display devices, organic EL display devices are attracting attention because of their good responsiveness, low power consumption, and high contrast. As a method of forming pixels of an organic EL display device, a method of forming pixels with a desired pattern by using a vapor deposition mask having through holes arranged in a desired pattern is known. Specifically, a vapor deposition process in which a vapor deposition mask is first adhered to a substrate for an organic EL display device, then the adhered vapor deposition mask and the substrate are put into the vapor deposition apparatus together, and an organic material is vapor-deposited on the substrate. I do. In this case, in order to accurately manufacture an organic EL display device having a high pixel density, it is required to accurately reproduce the position and shape of the through hole of the vapor deposition mask according to the design.
蒸着マスクの製造方法としては、例えば特許文献1に開示されているように、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成する方法が知られている。例えば、はじめに、金属板の第1面上に露光・現像処理によって第1レジストパターンを形成し、また金属板の第2面上に露光・現像処理によって第2レジストパターンを形成する。次に、金属板の第1面のうち第1レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第1面に第1開口部を形成する。その後、金属板の第2面のうち第2レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第2面に第2開口部を形成する。この際、第1開口部と第2開口部とが通じ合うようにエッチングを行うことにより、金属板を貫通する貫通孔を形成することができる。蒸着マスクを作製するための金属板は、例えば、鉄合金などの母材を圧延することによって得られる。
As a method for manufacturing a vapor deposition mask, for example, as disclosed in
その他にも、蒸着マスクの製造方法として、例えば特許文献2に開示されているように、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造する方法が知られている。例えば特許文献2に記載の方法においては、はじめに、導電性を有する基材を準備する。次に、基材の上に、露光・現像処理によって、所定の隙間を空けて配置されたレジストパターンを形成する。このレジストパターンは、蒸着マスクの貫通孔が形成されるべき位置に設けられている。その後、レジストパターンの隙間にめっき液を供給して、電解めっき処理によって基材の上に金属層を析出させる。その後、金属層を基材から分離させることにより、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを得ることができる。
In addition, as a method for manufacturing a thin-film deposition mask, for example, as disclosed in
蒸着マスクを用いて蒸着材料を基板上に成膜する場合、基板だけでなく蒸着マスクにも蒸着材料が付着する。例えば、蒸着材料の中には、蒸着マスクの法線方向に対して大きく傾斜した方向に沿って基板に向かうものも存在するが、そのような蒸着材料は、基板に到達するよりも前に蒸着マスクの貫通孔の壁面に到達して付着する。この場合、基板のうち蒸着マスクの貫通孔の壁面の近傍に位置する領域には蒸着材料が付着しにくくなり、この結果、付着する蒸着材料の厚みが他の部分に比べて小さくなってしまったり、蒸着材料が付着していない部分が生じてしまったりすることが考えられる。すなわち、蒸着マスクの貫通孔の壁面の近傍における蒸着が不安定になってしまうことが考えられる。従って、有機EL表示装置の画素を形成するために蒸着マスクが用いられる場合、画素の寸法精度や位置精度が低下してしまい、この結果、有機EL表示装置の発光効率が低下してしまうことになる。 When a vapor deposition material is deposited on a substrate using a vapor deposition mask, the vapor deposition material adheres not only to the substrate but also to the vapor deposition mask. For example, some vapor deposition materials are directed toward the substrate along a direction that is significantly inclined with respect to the normal direction of the vapor deposition mask, but such vapor deposition materials are deposited before reaching the substrate. It reaches and adheres to the wall surface of the through hole of the mask. In this case, the vapor-deposited material is less likely to adhere to the region of the substrate located near the wall surface of the through hole of the vapor-film mask, and as a result, the thickness of the adhered vapor-film material becomes smaller than that of other parts. , It is conceivable that some parts may not have the vapor-filmed material attached. That is, it is conceivable that the vapor deposition near the wall surface of the through hole of the vapor deposition mask becomes unstable. Therefore, when the vapor deposition mask is used to form the pixels of the organic EL display device, the dimensional accuracy and the position accuracy of the pixels are lowered, and as a result, the luminous efficiency of the organic EL display device is lowered. Become.
このような課題を解決するため、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の厚みを小さくすることが考えられる。なぜなら、金属板の厚みを小さくすることによって、蒸着マスクの貫通孔の壁面の高さを小さくすることができ、このことにより、蒸着材料のうち貫通孔の壁面に付着するものの比率を低くすることができるからである。 In order to solve such a problem, it is conceivable to reduce the thickness of the metal plate used for manufacturing the vapor deposition mask. This is because the height of the wall surface of the through hole of the vapor deposition mask can be reduced by reducing the thickness of the metal plate, thereby reducing the proportion of the vapor deposition material that adheres to the wall surface of the through hole. Because it can be done.
蒸着マスクを作製するために用いる金属板には、母材を所定の厚みまで圧延することにより得られた圧延材を用いることがある。このような金属板の厚みを小さくするためには、金属板の圧延率を大きくする必要がある。ここで圧延率とは、(母材の厚み-金属板の厚み)/(母材の厚み)によって算出される値のことである。しかしながら、幅方向(母材の搬送方向に直交する方向)の位置に応じて金属板の伸び率は異なる。そして、圧延率が大きいほど、圧延に基づく変形の不均一さの程度が大きくなり得る。このため、大きな圧延率で圧延された金属板には、波打ち形状が現れることが知られている。具体的には、耳伸びと呼ばれる、金属板の幅方向における側縁に形成される波打ち形状が挙げられる。また、中伸びと呼ばれる、金属板の幅方向における中央に形成される波打ち形状が挙げられる。圧延後にアニールなどの熱処理を施した場合であっても、このような波打ち形状は現れ得る。 As the metal plate used for producing the vapor deposition mask, a rolled material obtained by rolling the base material to a predetermined thickness may be used. In order to reduce the thickness of such a metal plate, it is necessary to increase the rolling ratio of the metal plate. Here, the rolling ratio is a value calculated by (thickness of base metal-thickness of metal plate) / (thickness of base metal). However, the elongation rate of the metal plate differs depending on the position in the width direction (the direction orthogonal to the transport direction of the base metal). The larger the rolling ratio, the greater the degree of non-uniformity of deformation due to rolling. Therefore, it is known that a wavy shape appears on a metal plate rolled at a large rolling ratio. Specifically, there is a wavy shape formed on the side edge of the metal plate in the width direction, which is called ear extension. Further, a wavy shape formed in the center in the width direction of the metal plate, which is called medium elongation, can be mentioned. Even when heat treatment such as annealing is performed after rolling, such a wavy shape can appear.
また、めっき処理を利用した製箔工程によって、所定の厚みを有する金属板が作製される場合もある。しかしながら、製箔工程において、電流密度が不均一であると、作製される金属板の厚みが不均一になり得る。このことにより、金属板の幅方向における側縁に、同様な波打ち形状が現れる可能性がある。 Further, a metal plate having a predetermined thickness may be produced by a foil making process using a plating process. However, in the foil making process, if the current density is non-uniform, the thickness of the produced metal plate may be non-uniform. As a result, a similar wavy shape may appear on the side edge of the metal plate in the width direction.
このように波打ち形状が形成された金属板から蒸着マスクを作製して張設した場合、蒸着マスクの伸びは幅方向において異なり、これによって、貫通孔の位置がずれる場合がある。より具体的には、金属板のうち波打ち形状が大きい部分は、蒸着マスクとして形成された場合に、波打ち形状が小さい部分よりも長手方向寸法が長くなる。ここで、幅方向において互いに異なる第1位置部分および第2位置部分に引張力を与えて蒸着マスクを張設する場合を想定する。この場合、第1位置部分における蒸着マスクの長手方向長さが、第2位置部分における長手方向長さよりも短いと、第1位置部分の長手方向長さが第2位置部分の長手方向長さと等しくなるように蒸着マスクに引張力が付与される。このため、第1位置部分が、第2位置部分よりも大きく伸び、蒸着マスクの長手方向中央部が、幅方向で第1位置部分の側にずれる可能性がある。この場合、張設時の貫通孔の位置がずれる可能性がある。 When a vapor deposition mask is produced from a metal plate having a wavy shape and stretched, the elongation of the vapor deposition mask differs in the width direction, which may cause the position of the through hole to shift. More specifically, the portion of the metal plate having a large wavy shape has a longer longitudinal dimension than the portion having a small wavy shape when formed as a vapor deposition mask. Here, it is assumed that a thin-film deposition mask is stretched by applying a tensile force to the first position portion and the second position portion that are different from each other in the width direction. In this case, when the longitudinal length of the vapor deposition mask in the first position portion is shorter than the longitudinal length in the second position portion, the longitudinal length of the first position portion is equal to the longitudinal length of the second position portion. Tensile force is applied to the vapor deposition mask so as to be. Therefore, the first position portion may extend more than the second position portion, and the central portion in the longitudinal direction of the vapor deposition mask may shift to the side of the first position portion in the width direction. In this case, the position of the through hole at the time of stretching may shift.
このようにして張設時の蒸着マスクの貫通孔の位置がずれると、この貫通孔を介して基板に蒸着される蒸着材料の位置がずれてしまい、有機EL表示装置の画素の寸法精度や位置精度が低下するおそれがある。 If the position of the through hole of the vapor deposition mask at the time of tensioning is displaced in this way, the position of the vapor deposition material deposited on the substrate through the through hole is displaced, and the dimensional accuracy and position of the pixels of the organic EL display device are displaced. The accuracy may decrease.
本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、張設時の貫通孔の位置精度を向上させることができる金属板、金属板の製造方法、マスクの製造方法およびマスク装置の製造方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in consideration of such problems, and is a method for manufacturing a metal plate, a method for manufacturing a metal plate, a method for manufacturing a mask, and a mask device capable of improving the position accuracy of a through hole at the time of stretching. The purpose is to provide a manufacturing method.
本発明は、
複数の貫通孔を形成してマスクを製造するために用いられる、長手方向を有する金属板であって、
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記金属板の前記中央部分において、6%/m以下である、金属板、
である。
The present invention
A metal plate having a longitudinal direction used for forming a plurality of through holes to manufacture a mask.
The through hole of the mask is formed by etching the elongated metal plate being conveyed.
In the width direction of the metal plate, the metal plate has a central portion, one end side portion located on one end side in the width direction of the metal plate from the center portion, and the width direction of the metal plate from the center portion. It is divided into the other end side part located on the other end side of the
When the percentage of the height of the wavy shape with respect to the period of the wavy shape of the metal plate in the longitudinal direction is referred to as steepness, the steepness at the first position in the width direction and the steepness at the second position are used. The absolute value of the slope of the steepness obtained by dividing the difference by the distance between the first position and the second position is 6% / m or less in the central portion of the metal plate. ,
Is.
本発明による金属板において、
前記金属板から製造される前記マスクは、所望のパターンで蒸着を行うために用いられる蒸着マスクである、
ようにしてもよい。
In the metal plate according to the present invention
The mask manufactured from the metal plate is a vapor deposition mask used for vapor deposition in a desired pattern.
You may do so.
本発明による金属板において、
前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、
ようにしてもよい。
In the metal plate according to the present invention
The mask is assigned to the central portion.
You may do so.
本発明による金属板において、
前記中央部分は、前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
In the metal plate according to the present invention
The central portion is a portion that occupies at least 60% of the width of the metal plate.
You may do so.
本発明による金属板において、
前記一端側部分および前記他端側部分は、前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、
ようにしてもよい。
In the metal plate according to the present invention
The one end side portion and the other end side portion occupy the same ratio to the width of the metal plate.
You may do so.
本発明による金属板において、
前記中央部分は、前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
In the metal plate according to the present invention
The central portion is a portion that occupies at least 60% of the width of the metal plate.
You may do so.
本発明による金属板において、
前記金属板が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、
ようにしてもよい。
In the metal plate according to the present invention
The metal plate is made of an iron alloy containing nickel.
You may do so.
本発明は、
複数の貫通孔を形成してマスクを製造するために用いられる、長手方向を有する金属板の製造方法であって、
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の製造方法は、
母材を圧延して前記金属板を得る圧延工程と、
前記金属板の幅方向における一端および他端を所定範囲にわたって切り落とす切断工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記切断工程後の前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下である、金属板の製造方法、
である。
The present invention
A method for manufacturing a metal plate having a longitudinal direction, which is used for forming a plurality of through holes to manufacture a mask.
The through hole of the mask is formed by etching the elongated metal plate being conveyed.
The method for manufacturing the metal plate is as follows.
The rolling process of rolling the base metal to obtain the metal plate,
A cutting step of cutting off one end and the other end in the width direction of the metal plate over a predetermined range is provided.
In the width direction of the metal plate, the metal plate has a central portion, one end side portion located on one end side in the width direction of the metal plate from the center portion, and the width direction of the metal plate from the center portion. It is divided into the other end side part located on the other end side of the
When the percentage of the height of the wavy shape with respect to the period of the wavy shape of the metal plate in the longitudinal direction after the cutting step is referred to as steepness, the steepness at the first position in the width direction and the steepness at the second position are used. A metal in which the absolute value of the slope of the steepness obtained by dividing the difference from the steepness by the distance between the first position and the second position is 6% / m or less in the central portion. How to make a board,
Is.
本発明による金属板の製造方法において、
前記金属板から製造される前記マスクは、所望のパターンで蒸着を行うために用いられる蒸着マスクである、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
The mask manufactured from the metal plate is a vapor deposition mask used for vapor deposition in a desired pattern.
You may do so.
本発明による金属板の製造方法において、
前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
The mask is assigned to the central portion.
You may do so.
本発明による金属板の製造方法において、
前記中央部分は、前記切断工程後の前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
The central portion is a portion that occupies at least 60% of the width of the metal plate after the cutting step.
You may do so.
本発明による金属板の製造方法において、
前記一端側部分および前記他端側部分は、前記切断工程後の前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
The one end side portion and the other end side portion occupy the same ratio to the width of the metal plate after the cutting step.
You may do so.
本発明による金属板の製造方法において、
前記切断工程において切断される前記金属板の一端側の範囲および他端側の範囲は、前記切断工程の前に実施される、前記金属板の波打ち形状の観察工程の結果に基づいて決定される、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
The range on one end side and the range on the other end side of the metal plate to be cut in the cutting step are determined based on the result of the observation step of the wavy shape of the metal plate performed before the cutting step. ,
You may do so.
本発明による金属板の製造方法において、
前記圧延工程によって得られた前記金属板をアニールして、前記金属板の内部応力を除去するアニール工程をさらに備え、
前記アニール工程は、前記圧延された母材を長手方向に引っ張りながら実施される、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
Further provided with an annealing step of annealing the metal plate obtained by the rolling step to remove the internal stress of the metal plate.
The annealing step is carried out while pulling the rolled base metal in the longitudinal direction.
You may do so.
本発明による金属板の製造方法において、
前記母材が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a metal plate according to the present invention,
The base material is composed of an iron alloy containing nickel.
You may do so.
本発明は、
複数の貫通孔が形成されたマスクを製造する方法であって、
長手方向を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングし、前記金属板に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するエッチング工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下である、マスクの製造方法、
である。
The present invention
It is a method of manufacturing a mask in which a plurality of through holes are formed.
The process of preparing a metal plate with a longitudinal direction and
A resist pattern forming step of forming a resist pattern on the metal plate and
The metal plate is provided with an etching step of etching a region of the metal plate not covered by the resist pattern to form a recess in the metal plate so as to define the through hole.
In the width direction of the metal plate, the metal plate has a central portion, one end side portion located on one end side in the width direction of the metal plate from the center portion, and the width direction of the metal plate from the center portion. It is divided into the other end side part located on the other end side of the
When the percentage of the height of the wavy shape with respect to the period of the wavy shape of the metal plate in the longitudinal direction is referred to as steepness, the steepness at the first position in the width direction and the steepness at the second position A method for manufacturing a mask, wherein the absolute value of the slope of the steepness obtained by dividing the difference by the distance between the first position and the second position is 6% / m or less in the central portion.
Is.
本発明によるマスクの製造方法において、
前記マスクは、所望のパターンで蒸着を行うために用いられる蒸着マスクであり、
前記蒸着マスクは、複数の貫通孔が形成された有効領域と、前記有効領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、
前記エッチング工程は、前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングし、前記有効領域をなすようになる前記金属板の領域内に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するものである、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a mask according to the present invention
The mask is a vapor deposition mask used for vapor deposition in a desired pattern.
The vapor deposition mask comprises an effective region in which a plurality of through holes are formed and a peripheral region located around the effective region.
The etching step etches a region of the metal plate that is not covered by the resist pattern, and a recess that defines a through hole in the region of the metal plate that forms the effective region. Is what forms
You may do so.
本発明によるマスクの製造方法において、
前記レジストパターン形成工程は、
前記金属板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に露光マスクを真空密着させる工程と、
前記露光マスクを介して前記レジスト膜を所定のパターンで露光する工程と、を有する、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a mask according to the present invention
The resist pattern forming step is
The step of forming a resist film on the metal plate and
The step of vacuum-adhering the exposure mask to the resist film and
It comprises a step of exposing the resist film with a predetermined pattern through the exposure mask.
You may do so.
本発明によるマスクの製造方法において、
前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a mask according to the present invention
The mask is assigned to the central portion.
You may do so.
本発明によるマスクの製造方法において、
前記中央部分は、前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a mask according to the present invention
The central portion is a portion that occupies at least 60% of the width of the metal plate.
You may do so.
本発明によるマスクの製造方法において、
前記一端側部分および前記他端側部分は、前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a mask according to the present invention
The one end side portion and the other end side portion occupy the same ratio to the width of the metal plate.
You may do so.
本発明によるマスクの製造方法において、
前記金属板が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、
ようにしてもよい。
In the method for manufacturing a mask according to the present invention
The metal plate is made of an iron alloy containing nickel.
You may do so.
本発明は、
上述したマスクの製造方法により前記マスクを準備する工程と、
前記マスクに前記長手方向に張力を付与して前記マスクをフレームに張設する工程と、を備えた、マスク装置の製造方法、
である。
The present invention
The step of preparing the mask by the above-mentioned mask manufacturing method and
A method for manufacturing a mask device, comprising a step of applying tension to the mask in the longitudinal direction to stretch the mask on a frame.
Is.
本発明は、
上述したマスク装置の製造方法によりマスク装置を準備する工程と、
前記マスク装置の前記マスクを、基板に密着させる工程と、
前記マスクの前記貫通孔を通して蒸着材料を前記基板に蒸着させる工程と、を備えた、蒸着方法、
である。
The present invention
The process of preparing the mask device by the above-mentioned manufacturing method of the mask device, and
The process of bringing the mask of the mask device into close contact with the substrate,
A vapor deposition method comprising a step of depositing a vapor deposition material on the substrate through the through hole of the mask.
Is.
本発明によれば、張設時の貫通孔の位置精度を向上させることができる。 According to the present invention, it is possible to improve the position accuracy of the through hole at the time of stretching.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, the scale and the aspect ratios are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product for the convenience of illustration and comprehension.
図1~図32は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機EL表示装置を製造する際に有機材料を所望のパターンで基板上にパターニングするために用いられる蒸着マスクの製造方法を例にあげて説明する。ただし、このような適用に限定されることなく、種々の用途に用いられる蒸着マスクに対し、本発明を適用することができる。 1 to 32 are views for explaining an embodiment of the present invention. In the following embodiments and modifications thereof, a method for manufacturing a vapor deposition mask used for patterning an organic material on a substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device will be described as an example. However, the present invention is not limited to such an application, and the present invention can be applied to a vapor deposition mask used for various uses.
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。 In addition, in this specification, the terms "board", "sheet", and "film" are not distinguished from each other based only on the difference in names. For example, "board" is a concept that includes members that can be called sheets or films.
また、「板面(シート面、フィルム面)」とは、対象となる板状(シート状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材(シート状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状(シート状、フィルム状)の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面(シート面、フィルム面)に対する法線方向のことを指す。 Further, the "plate surface (sheet surface, film surface)" is a plate-like member (sheet-like) that is a target when the target plate-like (sheet-like, film-like) member is viewed as a whole and in a broad sense. A surface that coincides with the plane direction of a member (member, film-like member). Further, the normal direction used for the plate-shaped (sheet-shaped, film-shaped) member refers to the normal direction with respect to the plate surface (sheet surface, film surface) of the member.
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「同等」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 In addition, as used herein, terms such as "parallel", "orthogonal", "identical", "equivalent" and lengths and angles that specify the shape, geometrical conditions and physical properties and their degree. In addition, the values of physical characteristics, etc. shall be interpreted including the range in which similar functions can be expected without being bound by the strict meaning.
(蒸着装置)
まず、対象物に蒸着材料を蒸着させる蒸着処理を実施する蒸着装置90について、図1を参照して説明する。図1に示すように、蒸着装置90は、その内部に、蒸着源(例えばるつぼ94)、ヒータ96、及び蒸着マスク装置10を備える。また、蒸着装置90は、蒸着装置90の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備える。るつぼ94は、有機発光材料などの蒸着材料98を収容する。ヒータ96は、るつぼ94を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料98を蒸発させる。蒸着マスク装置10は、るつぼ94と対向するよう配置されている。
(Evaporation equipment)
First, a thin-
(蒸着マスク装置)
以下、蒸着マスク装置10について説明する。図1に示すように、蒸着マスク装置10は、蒸着マスク20と、蒸着マスク20を支持するフレーム15と、を備える。フレーム15は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように、蒸着マスク20をその面方向に引っ張った状態で支持する。蒸着マスク装置10は、図1に示すように、蒸着マスク20が、蒸着材料98を付着させる対象物である基板、例えば有機EL基板92に対面するよう、蒸着装置90内に配置される。以下の説明において、蒸着マスク20の面のうち、有機EL基板92側の面を第1面20aと称し、第1面20aの反対側に位置する面を第2面20bと称する。
(Evaporation mask device)
Hereinafter, the vapor
蒸着マスク装置10は、図1に示すように、有機EL基板92の、蒸着マスク20と反対の側の面に配置された磁石93を備えていてもよい。磁石93を設けることにより、磁力によって蒸着マスク20を磁石93側に引き寄せて、蒸着マスク20を有機EL基板92に密着させることができる。
As shown in FIG. 1, the vapor
図3は、蒸着マスク装置10を蒸着マスク20の第1面20a側から見た場合を示す平面図である。図3に示すように、蒸着マスク装置10は、平面視において略矩形状の形状を有する複数の蒸着マスク20を備え、各蒸着マスク20は、蒸着マスク20の長手方向D1における一対の端部26a,26bにおいて、フレーム15に固定されている。
FIG. 3 is a plan view showing a case where the vapor
蒸着マスク20は、蒸着マスク20を貫通する複数の貫通孔25が形成された金属板を含む。るつぼ94から蒸発して蒸着マスク装置10に到達した蒸着材料98は、蒸着マスク20の貫通孔25を通って有機EL基板92に付着する。これによって、蒸着マスク20の貫通孔25の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98を有機EL基板92の表面に成膜することができる。
The
図2は、図1の蒸着装置90を用いて製造した有機EL表示装置100を示す断面図である。有機EL表示装置100は、有機EL基板92と、パターン状に設けられた蒸着材料98を含む画素と、を備える。
FIG. 2 is a cross-sectional view showing an organic
なお、複数の色によるカラー表示を行いたい場合には、各色に対応する蒸着マスク20が搭載された蒸着装置90をそれぞれ準備し、有機EL基板92を各蒸着装置90に順に投入する。これによって、例えば、赤色用の有機発光材料、緑色用の有機発光材料および青色用の有機発光材料を順に有機EL基板92に蒸着させることができる。
If it is desired to display colors in a plurality of colors, a
ところで、蒸着処理は、高温雰囲気となる蒸着装置90の内部で実施される場合がある。この場合、蒸着処理の間、蒸着装置90の内部に保持される蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92も加熱される。この際、蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92は、各々の熱膨張係数に基づいた寸法変化の挙動を示すことになる。この場合、蒸着マスク20やフレーム15と有機EL基板92の熱膨張係数が大きく異なっていると、それらの寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、有機EL基板92上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまう。
By the way, the thin-film deposition process may be carried out inside the thin-
このような課題を解決するため、蒸着マスク20およびフレーム15の熱膨張係数が、有機EL基板92の熱膨張係数と同等の値であることが好ましい。例えば、有機EL基板92としてガラス基板が用いられる場合、蒸着マスク20およびフレーム15の主要な材料として、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。例えば、蒸着マスク20を構成する金属板の材料として、30質量%以上且つ54質量%以下のニッケルを含む鉄合金を用いることができる。ニッケルを含む鉄合金の具体例としては、34質量%以上且つ38質量%以下のニッケルを含むインバー材、30質量%以上且つ34質量%以下のニッケルに加えてさらにコバルトを含むスーパーインバー材、38質量%以上且つ54質量%以下のニッケルを含む低熱膨張Fe-Ni系めっき合金などを挙げることができる。
In order to solve such a problem, it is preferable that the coefficient of thermal expansion of the
なお蒸着処理の際に、蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92の温度が高温には達しない場合は、蒸着マスク20およびフレーム15の熱膨張係数を、有機EL基板92の熱膨張係数と同等の値にする必要は特にない。この場合、蒸着マスク20を構成する材料として、上述の鉄合金以外の材料を用いてもよい。例えば、クロムを含む鉄合金など、上述のニッケルを含む鉄合金以外の鉄合金を用いてもよい。クロムを含む鉄合金としては、例えば、いわゆるステンレスと称される鉄合金を用いることができる。また、ニッケルやニッケル-コバルト合金など、鉄合金以外の合金を用いてもよい。
If the temperatures of the
(蒸着マスク)
次に、蒸着マスク20について詳細に説明する。図3に示すように、蒸着マスク20は、蒸着マスク20の長手方向D1における一対の端部(第1端部26a及び第2端部26b)を構成する一対の耳部(第1耳部17a及び第2耳部17b)と、一対の耳部17a,17bの間に位置する中間部18と、を備えている。
(Evaporation mask)
Next, the
(耳部)
まず、耳部17a,17bについて詳細に説明する。耳部17a,17bは、蒸着マスク20のうちフレーム15に固定される部分である。本実施の形態において、中間部18と一体的に構成されている。なお、耳部17a,17bは、中間部18とは別の部材によって構成されていてもよい。この場合、耳部17a,17bは、例えば溶接によって中間部18に接合される。
(Ear)
First, the
(中間部)
次に、中間部18について説明する。中間部18は、第1面20aから第2面20bに至る貫通孔25が形成された有効領域22と、有効領域22の周囲に位置し、有効領域22を取り囲む周囲領域23と、を含む。有効領域22は、蒸着マスク20のうち、有機EL基板92の表示領域に対面する領域である。
(Middle part)
Next, the
図3に示すように、中間部18は、蒸着マスク20の長手方向D1に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の有効領域22を含む。一つの有効領域22は、一つの有機EL表示装置100の表示領域に対応する。このため、図1に示す蒸着マスク装置10によれば、有機EL表示装置100の多面付蒸着が可能である。
As shown in FIG. 3, the
図3に示すように、有効領域22は、例えば、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有する。なお図示はしないが、各有効領域22は、有機EL基板92の表示領域の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各有効領域22は、円形状の輪郭を有していてもよい。
As shown in FIG. 3, the
以下、有効領域22について詳細に説明する。図4は、蒸着マスク20の第2面20b側から有効領域22を拡大して示す平面図である。図4に示すように、図示された例において、各有効領域22に形成された複数の貫通孔25は、当該有効領域22において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで配列されている。貫通孔25の一例について、図5~図7を主に参照して更に詳述する。図5~図7はそれぞれ、図4の有効領域22のV-V方向~VII-VII方向に沿った断面図である。
Hereinafter, the
図5~図7に示すように、複数の貫通孔25は、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った一方の側となる第1面20aから、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った他方の側となる第2面20bへ貫通している。図示された例では、後に詳述するように、蒸着マスク20の法線方向Nにおける一方の側となる金属板21の第1面21aに第1凹部30がエッチングによって形成され、蒸着マスク20の法線方向Nにおける他方の側となる金属板21の第2面21bに第2凹部35が形成される。第1凹部30は、第2凹部35に接続され、これによって第2凹部35と第1凹部30とが互いに通じ合うように形成される。貫通孔25は、第2凹部35と、第2凹部35に接続された第1凹部30とによって構成されている。
As shown in FIGS. 5 to 7, the plurality of through
図5~図7に示すように、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側へ向けて、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第2凹部35の開口面積は、しだいに小さくなっていく。同様に、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第1凹部30の開口面積は、蒸着マスク20の第1面20aの側から第2面20bの側へ向けて、しだいに小さくなっていく。
As shown in FIGS. 5 to 7, the plate of the
図5~図7に示すように、第1凹部30の壁面31と、第2凹部35の壁面36とは、周状の接続部41を介して接続されている。接続部41は、蒸着マスク20の法線方向Nに対して傾斜した第1凹部30の壁面31と、蒸着マスク20の法線方向Nに対して傾斜した第2凹部35の壁面36とが合流する張り出し部の稜線によって、画成されている。そして、接続部41は、蒸着マスク20の平面視において貫通孔25の開口面積が最小になる貫通部42を画成する。
As shown in FIGS. 5 to 7, the
図5~図7に示すように、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った他方の側の面、すなわち、蒸着マスク20の第1面20a上において、隣り合う二つの貫通孔25は、蒸着マスク20の板面に沿って互いから離間している。すなわち、後述する製造方法のように、蒸着マスク20の第1面20aに対応するようになる金属板21の第1面21a側から当該金属板21をエッチングして第1凹部30を作製する場合、隣り合う二つの第1凹部30の間に金属板21の第1面21aが残存するようになる。
As shown in FIGS. 5 to 7, two adjacent through
同様に、図5及び図7に示すように、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った一方の側、すなわち、蒸着マスク20の第2面20bの側においても、隣り合う二つの第2凹部35が、蒸着マスク20の板面に沿って互いから離間していてもよい。すなわち、隣り合う二つの第2凹部35の間に金属板21の第2面21bが残存していてもよい。以下の説明において、金属板21の第2面21bの有効領域22のうちエッチングされずに残っている部分のことを、トップ部43とも称する。このようなトップ部43が残るように蒸着マスク20を作製することにより、蒸着マスク20に十分な強度を持たせることができる。このことにより、例えば取り扱い中などに蒸着マスク20が破損してしまうことを抑制することができる。なおトップ部43の幅βが大きすぎると、蒸着工程においてシャドーが発生し、これによって蒸着材料98の利用効率が低下することがある。従って、トップ部43の幅βが過剰に大きくならないように蒸着マスク20が作製されることが好ましい。例えば、トップ部43の幅βが2μm以下であることが好ましい。なおトップ部43の幅βは一般的に、蒸着マスク20を切断する方向に応じて変化する。例えば、図5及び図7に示すトップ部43の幅βは互いに異なることがある。この場合、いずれの方向で蒸着マスク20を切断した場合にもトップ部43の幅βが2μm以下になるよう、蒸着マスク20が構成されていてもよい。
Similarly, as shown in FIGS. 5 and 7, two adjacent second recesses are also formed on one side of the
なお図6に示すように、場所によっては隣り合う二つの第2凹部35が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。すなわち、隣り合う二つの第2凹部35の間に、金属板21の第2面21bが残存していない場所が存在していてもよい。また、図示はしないが、第2面21bの全域にわたって隣り合う二つの第2凹部35が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。
As shown in FIG. 6, etching may be performed so that two adjacent second recesses 35 are connected depending on the location. That is, there may be a place where the
図1に示すようにして蒸着マスク装置10が蒸着装置90に収容された場合、図5に二点鎖線で示すように、蒸着マスク20の第1面20aが、有機EL基板92に対面し、蒸着マスク20の第2面20bが、蒸着材料98を保持したるつぼ94側に位置する。したがって、蒸着材料98は、次第に開口面積が小さくなっていく第2凹部35を通過して有機EL基板92に付着する。図5において第2面20b側から第1面20aへ向かう矢印で示すように、蒸着材料98は、るつぼ94から有機EL基板92に向けて有機EL基板92の法線方向Nに沿って移動するだけでなく、有機EL基板92の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。このとき、蒸着マスク20の厚みが大きいと、斜めに移動する蒸着材料98の多くは、貫通孔25を通って有機EL基板92に到達するよりも前に、第2凹部35の壁面36に到達して付着する。従って、蒸着材料98の利用効率を高めるためには、蒸着マスク20の厚みtを小さくし、これによって、第2凹部35の壁面36や第1凹部30の壁面31の高さを小さくすることが好ましいと考えられる。すなわち、蒸着マスク20を構成するための金属板21として、蒸着マスク20の強度を確保できる範囲内で可能な限り厚みtの小さな金属板21を用いることが好ましいと言える。この点を考慮し、本実施の形態において、好ましくは蒸着マスク20の厚みtは、85μm以下に、例えば5μm以上且つ85μm以下に設定される。なお厚みtは、周囲領域23の厚み、すなわち蒸着マスク20のうち第1凹部30および第2凹部35が形成されていない部分の厚みである。従って厚みtは、金属板21の厚みであると言うこともできる。
When the vapor
図5において、貫通孔25の最小開口面積を持つ部分となる接続部41と、第2凹部35の壁面36の他の任意の位置と、を通過する直線L1が、蒸着マスク20の法線方向Nに対してなす最小角度が、符号θ1で表されている。斜めに移動する蒸着材料98を、壁面36に到達させることなく可能な限り有機EL基板92に到達させるためには、角度θ1を大きくすることが有利となる。角度θ1を大きくする上では、蒸着マスク20の厚みtを小さくすることの他にも、上述のトップ部43の幅βを小さくすることも有効である。
In FIG. 5, a straight line L1 passing through a connecting
図7において、符号αは、金属板21の第1面21aの有効領域22のうちエッチングされずに残っている部分(以下、リブ部とも称する)の幅を表している。リブ部の幅αおよび貫通部42の寸法r2は、有機EL表示装置の寸法および表示画素数に応じて適宜定められる。表1に、5インチの有機EL表示装置において、表示画素数、および表示画素数に応じて求められるリブ部の幅αおよび貫通部42の寸法r2の値の一例を示す。
限定はされないが、本実施の形態による蒸着マスク20は、450ppi以上の画素密度の有機EL表示装置を作製する場合に特に有効なものである。以下、図8を参照して、そのような高い画素密度の有機EL表示装置を作製するために求められる蒸着マスク20の寸法の一例について説明する。図8は、図5に示す蒸着マスク20の貫通孔25およびその近傍の領域を拡大して示す断面図である。
Although not limited, the
図8においては、貫通孔25の形状に関連するパラメータとして、蒸着マスク20の第1面20aから接続部41までの、蒸着マスク20の法線方向Nに沿った方向における距離、すなわち第1凹部30の壁面31の高さが符号r1で表されている。さらに、第1凹部30が第2凹部35に接続する部分における第1凹部30の寸法、すなわち貫通部42の寸法が符号r2で表されている。また図8において、接続部41と、金属板21の第1面21a上における第1凹部30の先端縁と、を結ぶ直線L2が、金属板21の法線方向Nに対して成す角度が、符号θ2で表されている。
In FIG. 8, as a parameter related to the shape of the through
450ppi以上の画素密度の有機EL表示装置を作製する場合、貫通部42の寸法r2は、好ましくは10以上且つ60μm以下に設定される。これによって、高い画素密度の有機EL表示装置を作製することができる蒸着マスク20を提供することができる。好ましくは、第1凹部30の壁面31の高さr1は、6μm以下に設定される。
When manufacturing an organic EL display device having a pixel density of 450 ppi or more, the dimension r 2 of the
次に、図8に示す上述の角度θ2について説明する。角度θ2は、金属板21の法線方向Nに対して傾斜するとともに接続部41近傍で貫通部42を通過するように飛来した蒸着材料98のうち、有機EL基板92に到達することができる蒸着材料98の傾斜角度の最大値に相当する。なぜなら、接続部41を通って角度θ2よりも大きな傾斜角度で飛来した蒸着材料98は、有機EL基板92に到達するよりも前に第1凹部30の壁面31に付着するからである。従って、角度θ2を小さくすることにより、大きな傾斜角度で飛来して貫通部42を通過した蒸着材料98が有機EL基板92に付着することを抑制することができ、これによって、有機EL基板92のうち貫通部42に重なる部分よりも外側の部分に蒸着材料98が付着してしまうことを抑制することができる。すなわち、角度θ2を小さくすることは、有機EL基板92に付着する蒸着材料98の面積や厚みのばらつきの抑制を導く。このような観点から、例えば貫通孔25は、角度θ2が45度以下になるように形成される。なお図8においては、第1面21aにおける第1凹部30の寸法、すなわち、第1面21aにおける貫通孔25の開口寸法が、接続部41における第1凹部30の寸法r2よりも大きくなっている例を示した。すなわち、角度θ2の値が正の値である例を示した。しかしながら、図示はしないが、接続部41における第1凹部30の寸法r2が、第1面21aにおける第1凹部30の寸法よりも大きくなっていてもよい。すなわち、角度θ2の値は負の値であってもよい。
Next, the above-mentioned angle θ2 shown in FIG. 8 will be described. The angle θ2 is a vapor deposition that can reach the
ところで、図3に示すように、蒸着マスク20は、上述したように、第1端部26aを構成する第1耳部17aから第2端部26bを構成する第2耳部17bにわたって、長手方向D1(第1方向)に延びるように形成されている。ここで、長手方向D1は、母材55(図10参照)を圧延する際の搬送方向に平行な方向であり、複数の有効領域22が配列された蒸着マスク20の長手方向である。なお、搬送という用語は、後述するようにロール・ツー・ロールによる母材55の搬送を意味するものとして用いている。また、後述する幅方向D2(第2方向)は、金属板21や長尺金属板64の面方向において、長手方向D1に直交する方向である。そして、蒸着マスク20は、長手方向D1に延び、幅方向D2の中心位置に配置された中心軸線ALを有している。中心軸線ALは、幅方向D2における貫通孔25の個数が奇数の場合には、幅方向D2の中央の貫通孔25の中心点を通るようになる。一方、中心軸線ALは、幅方向D2における貫通孔25の個数が偶数の場合には、幅方向D2の中央近傍で互いに隣り合う2つの貫通孔25の間の中間点を通るようになる。
By the way, as shown in FIG. 3, as described above, the
本実施の形態による蒸着マスク20は、図9に示すように、後述するP1点からQ1点までの寸法をX1とし、P2点からQ2点までの寸法をX2とし、所定値をαXとしたとき、
このうち式(1)の左辺は、所定値と寸法X1との差と、所定値と寸法X2との差との平均値の絶対値を意味している。式(2)の左辺は、寸法X1と寸法X2の差の絶対値を意味している。 Of these, the left side of the equation (1) means the absolute value of the average value of the difference between the predetermined value and the dimension X1 and the difference between the predetermined value and the dimension X2. The left side of the equation (2) means the absolute value of the difference between the dimension X1 and the dimension X2.
ここで、P1点およびQ1点は、蒸着マスク20の中心軸線ALの一側(図9における左側)に設けられており、長手方向D1に沿って互いに離間している。P2点およびQ2点は、蒸着マスク20の中心軸線ALの他側(図9における右側)に設けられており、長手方向D1に沿って互いに離間している。P1点とP2点は、蒸着時に中心軸線ALに対して互いに対称に配置されている。より具体的には、P1点とP2点とは、蒸着時に中心軸線ALに対して互いに対称に配置されることが意図された点であって、設計時では中心軸線ALに対して互いに対称に配置される点である。同様に、Q1点とQ2点は、蒸着時に中心軸線ALに対して互いに対称に配置されている。
Here, the points P1 and Q1 are provided on one side (left side in FIG. 9) of the central axis AL of the
本実施の形態では、P1点、Q1点、P2点およびQ2点は、第1耳部17aと第2耳部17bとの間に設けられた、対応する上述の貫通孔25の中心点に位置付けられている。すなわち、本実施の形態では、複数の有効領域22は、最も第1耳部17aの側に配置された第1有効領域22Aと、最も第2耳部17bの側に配置された第2有効領域22Bと、を有している。P1点およびP2点は、第1有効領域22Aに形成された貫通孔25の中心点に位置付けられている。そして、P1点およびP2点に対応する貫通孔25は、第1有効領域22Aの複数の貫通孔25のうち最も第1耳部17aの側に形成されている。一方、Q1点およびQ2点は、第2有効領域22Bに形成された貫通孔25の中心点に位置付けられている。そして、Q1点およびQ2点に対応する貫通孔25は、第2有効領域22Bの複数の貫通孔25のうち最も第2耳部17bの側に形成されている。寸法X1は、後述するステージ81等に静置された蒸着マスク20のP1点とQ1点との間の直線距離を意味しており、寸法X2は、蒸着マスク20のP2点とQ2点との間の直線距離を意味している。ステージ81等に静置された蒸着マスク20は、後述するようにC字状に湾曲する(図28参照)が、詳細は後述する。なお、P1点およびQ1点に対応する貫通孔25は、最も第1側縁27aの側に位置付けられており、P2点およびQ2点に対応する貫通孔25は、最も第2側縁27bの側に位置付けられている。
In the present embodiment, the points P1, Q1, P2 and Q2 are positioned at the center points of the corresponding through
式(1)に示された所定値αXは、設計値(または仕様値)であってもよい。この場合、αXは、寸法X1の設計値であり、寸法X2の設計値でもある。設計時には、P1点、Q1点、P2点およびQ2点が、蒸着マスク20の中心軸線ALに対して対称に位置付けられるため、寸法X1と寸法X2とは同一になるからである。ここで、設計値とは、フレーム15に張設された場合に貫通孔25が所望の位置(蒸着目標位置)に配置されることを意図して設定された数値であって、非張設時の数値である。
The predetermined value α X shown in the equation (1) may be a design value (or a specification value). In this case, α X is a design value of dimension X1 and is also a design value of dimension X2. This is because, at the time of design, the P1, Q1, P2 and Q2 points are positioned symmetrically with respect to the central axis AL of the
次に、蒸着マスク20を製造する方法について説明する。
Next, a method for manufacturing the
金属板の製造方法
はじめに、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法について説明する。
Method for Manufacturing Metal Plate First , a method for manufacturing a metal plate used for manufacturing a vapor deposition mask will be described.
(圧延工程)
はじめに図10に示すように、ニッケルを含む鉄合金から構成された母材55を準備し、この母材55を、一対の圧延ロール56a,56bを含む圧延装置56に向けて、矢印D1で示す方向に沿って搬送する。一対の圧延ロール56a,56bの間に到達した母材55は、一対の圧延ロール56a,56bによって圧延され、この結果、母材55は、その厚みが低減されるとともに、搬送方向に沿って伸ばされる。これによって、厚みt0の板材64Xを得ることができる。図10に示すように、板材64Xをコア61に巻き取ることによって巻き体62を形成してもよい。厚みt0の具体的な値は、好ましくは上述のように5μm以上且つ85μm以下となっている。
(Rolling process)
First, as shown in FIG. 10, a
なお図10は、圧延工程の概略を示すものに過ぎず、圧延工程を実施するための具体的な構成や手順が特に限られることはない。例えば圧延工程は、母材55を構成するインバー材の結晶配列を変化させる温度以上の温度で母材を加工する熱間圧延工程や、インバー材の結晶配列を変化させる温度以下の温度で母材を加工する冷間圧延工程を含んでいてもよい。また、一対の圧延ロール56a,56bの間に母材55や板材64Xを通過させる際の向きが一方向に限られることはない。例えば、図10及び図11において、紙面左側から右側への向き、および紙面右側から左側への向きで繰り返し母材55や板材64Xを一対の圧延ロール56a,56bの間に通過させることにより、母材55や板材64Xを徐々に圧延してもよい。
Note that FIG. 10 merely shows an outline of the rolling process, and the specific configuration and procedure for carrying out the rolling process are not particularly limited. For example, in the rolling process, a hot rolling process in which the base metal is processed at a temperature higher than the temperature at which the crystal arrangement of the Inver material constituting the
(スリット工程)
その後、板材64Xの幅が所定の範囲内になるよう、圧延工程によって得られた板材64Xの幅方向における両端をそれぞれ所定の範囲にわたって切り落とすスリット工程を実施してもよい。このスリット工程は、圧延に起因して板材64Xの両端に生じ得るクラックを除去するために実施される。このようなスリット工程を実施することにより、板材64Xが破断してしまう現象、いわゆる板切れが、クラックを起点として生じてしまうことを防ぐことができる。
(Slit process)
After that, a slit step may be carried out in which both ends of the
(アニール工程)
その後、圧延によって板材64X内に蓄積された残留応力(内部応力)を取り除くため、図11に示すように、アニール装置57を用いて板材64Xをアニールし、これによって長尺金属板64を得る。アニール工程は、図11に示すように、板材64Xや長尺金属板64を搬送方向(長手方向)に引っ張りながら実施されてもよい。すなわち、アニール工程は、いわゆるバッチ式の焼鈍ではなく、搬送しながらの連続焼鈍として実施されてもよい。
(Annealing process)
Then, in order to remove the residual stress (internal stress) accumulated in the
好ましくは上述のアニール工程は、非還元雰囲気や不活性ガス雰囲気で実施される。ここで非還元雰囲気とは、水素などの還元性ガスを含まない雰囲気のことである。「還元性ガスを含まない」とは、水素などの還元性ガスの濃度が4%以下であることを意味している。また不活性ガス雰囲気とは、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどの不活性ガスが90%以上存在する雰囲気のことである。非還元雰囲気や不活性ガス雰囲気でアニール工程を実施することにより、上述のニッケル水酸化物が長尺金属板64の第1面64aや第2面64bに生成されることを抑制することができる。
Preferably, the annealing step described above is carried out in a non-reducing atmosphere or an inert gas atmosphere. Here, the non-reducing atmosphere is an atmosphere that does not contain a reducing gas such as hydrogen. "Do not contain reducing gas" means that the concentration of reducing gas such as hydrogen is 4% or less. The inert gas atmosphere is an atmosphere in which 90% or more of the inert gas such as argon gas, helium gas, and nitrogen gas is present. By carrying out the annealing step in a non-reducing atmosphere or an inert gas atmosphere, it is possible to suppress the formation of the above-mentioned nickel hydroxide on the
アニール工程を実施することにより、残留歪がある程度除去された、厚みt0の長尺金属板64を得ることができる。なお厚みt0は通常、蒸着マスク20の厚みtに等しくなる。
By carrying out the annealing step, it is possible to obtain a
なお、上述の圧延工程、スリット工程およびアニール工程を複数回繰り返すことによって、厚みt0の長尺の金属板64を作製してもよい。また図11においては、アニール工程が、長尺金属板64を長手方向に引っ張りながら実施される例を示したが、これに限られることはなく、アニール工程を、長尺金属板64がコア61に巻き取られた状態で実施してもよい。すなわちバッチ式の焼鈍が実施されてもよい。なお、長尺金属板64がコア61に巻き取られた状態でアニール工程を実施する場合、長尺金属板64に、巻き体62の巻き取り径に応じた反りの癖がついてしまうことがある。従って、巻き体62の巻き径や母材55を構成する材料によっては、長尺金属板64を長手方向に引っ張りながらアニール工程を実施することが有利である。
By repeating the above-mentioned rolling step, slitting step, and annealing step a plurality of times, a
(切断工程)
その後、長尺金属板64の幅方向における両端をそれぞれ所定範囲にわたって切り落とし、これによって、長尺金属板64の幅を所望の幅に調整する切断工程を実施する。このようにして、所望の厚みおよび幅を有する長尺金属板64を得ることができる。
(Cutting process)
After that, both ends of the
〔検査工程〕
その後、得られた長尺金属板64の急峻度の傾きを検査する検査工程を実施する。図12は、図10および図11に示す工程によって得られた長尺金属板64を示す斜視図である。図12に示すように、長尺金属板64は、その長手方向D1における長さがその幅方向D2の位置に応じて異なることに起因する波打ち形状を少なくとも部分的に有している。図12において、長尺金属板64の幅方向D2の側縁が符号64eで表されている。
[Inspection process]
After that, an inspection step of inspecting the steep slope of the obtained
長尺金属板64に表れている波打ち形状について説明する。図13(a)(b)(c)(d)はそれぞれ、図12のa-a線、b-b線、c-c線およびd-d線に沿った断面図である。図12のa-a線は、長尺金属板64の幅方向の中央部64cに沿って長手方向に延びる線であり、従って図13(a)は、長尺金属板64の幅方向の中央部64cにおける長尺金属板64の断面を示している。また図12のd-d線は、長尺金属板64の幅方向の側縁64eに沿って長手方向に延びる線であり、従って図13(d)は、長尺金属板64の幅方向の側縁64eにおける長尺金属板64の断面を示している。本実施の形態による長尺金属板64には中伸びが現れており、このため、幅方向の中央部64cにおいて長尺金属板64に現れる波打ち形状の程度は、中央部64cから少し離れた位置、例えば図12のb-b線の位置において長尺金属板64に現れる波打ち形状の程度よりも大きくなっている。また本実施の形態による長尺金属板64には耳伸びも現れており、このため、幅方向の側縁64eにおいて長尺金属板64に現れる波打ち形状の程度は、側縁64eから少し離れた位置、例えば図12のc-c線の位置において長尺金属板64に現れる波打ち形状の程度よりも大きくなっている。
The wavy shape appearing on the
検査工程においては、はじめに、長尺金属板64の幅方向の各位置における急峻度を算出する。ここで「急峻度」とは、長尺金属板64の波打ち形状の長手方向における周期Lに対する、波打ち形状の高さHの百分率(%)、すなわちH/L×100(%)のことである。「周期」とは、長尺金属板64の波打ち形状における、谷と谷との間の距離のことであり、「高さ」とは、波打ち形状の山の頂点から、谷と谷とを結ぶ直線までの距離のことである。
In the inspection step, first, the steepness at each position in the width direction of the
例えば図13(a)においては、図12のa-a線に沿って存在する波打ち形状の2つの山について、周期がそれぞれ符号La1およびLa2で示されており、高さがそれぞれ符号Ha1およびHa2で示されている。また図示はされていないが、急峻度を算出する際の、長尺金属板64の長手方向における対象範囲内には、図12のa-a線に沿ってさらに多数の波打ち形状の山が存在している。例えば、na個の山が存在していると仮定し、各山の周期をLanaで表し、各山の高さをHanaで表す(naは正の整数)。この場合、na個の山の急峻度はそれぞれ、Hana/Lana×100(%)となる。また、図12のa-a線に沿った位置における急峻度は、na個の山の急峻度の平均値、すなわちHana/Lana×100(%)(naは正の整数)の平均値として算出される。
For example, in FIG. 13 (a), the periods of the two wavy peaks existing along the line aa of FIG. 12 are indicated by the reference numerals La1 and La2 , respectively, and the heights are indicated by the reference numerals H, respectively. It is indicated by a1 and Ha2 . Although not shown, there are many more wavy peaks along the line aa in FIG. 12 within the target range in the longitudinal direction of the
図12のa-a線に沿った位置の場合と同様に、図12のb-b線、c-c線およびd-d線に沿った位置における急峻度はそれぞれ、Hbnb/Lbnb×100(%)(nbは正の整数)の平均値、Hcnc/Lcnc×100(%)(ncは正の整数)の平均値、およびHdnd/Ldnd×100(%)(ndは正の整数)の平均値として算出される。 As in the case of the position along the line aa of FIG. 12, the steepness at the positions along the lines bb, cc and dd of FIG. 12 is H bnb / L bnb ×, respectively. The average value of 100 (%) (nb is a positive integer), the average value of H cnc / L cnc × 100 (%) (nc is a positive integer), and H dnd / L dnd × 100 (%) (nd is). It is calculated as the average value of positive integers).
長尺金属板64の波打ち形状の周期および高さを算出するための方法は特には限られない。例えば、図12のa-a線に沿った位置、すなわち中央部64cにおける長尺金属板64の波打ち形状の各山の周期Lanaおよび高さHanaを算出する場合、はじめに、対象物との間の距離を測定することができる測距装置を、幅方向D2の中央部64cで長尺金属板64の長手方向D1に沿って長尺金属板64上で走査し、これによって、長尺金属板64の表面の高さ位置を長手方向D1に沿って所定の間隔で測定する。この間隔は、例えば1mm~5mmの範囲内である。これによって、中央部64cにおける長尺金属板64の三次元プロファイルを取得することができる。また、三次元プロファイルを解析することにより、各山の周期Lanaおよび高さHanaを算出することができる。なお、各測定点の間を滑らかに結ぶ曲線を、三次元プロファイルとして採用してもよい。また、このような測定を、幅方向D2における位置を変えながら繰り返すことにより、幅方向D2の各位置における、長尺金属板64の波打ち形状の周期および高さを算出することができる。
The method for calculating the period and height of the wavy shape of the
図14は、長尺金属板64の幅方向D2の各位置において算出された急峻度を示すグラフである。図14においては、横軸が、長尺金属板64の幅方向D2における位置を示しており、縦軸が、急峻度を示している。なお図14においては、長尺金属板64の幅方向D2の各位置において算出された急峻度の値を滑らかに結んだ曲線CLが示されている。
FIG. 14 is a graph showing the steepness calculated at each position of the
図14の横軸の上段には、幅方向D2の中央部64cを原点とした場合の、幅方向D2における位置が、mmのオーダーで記されている。また図14の横軸の下段には、幅方向D2における位置の、長尺金属板64の全幅に対する比率が%で示されている。なお図14においては、蒸着マスク20を製造するための長尺金属板64として、500mmの全幅を有するものが用いられる場合について説明する。従って、例えば幅方向D2の中央部64cから+100mm離れた位置における比率は+20%となっている。また図14においては、図12のa-a線、b-b線、c-c線およびd-d線の位置における長尺金属板64の急峻度がそれぞれ符号A、B、CおよびDで示されている。
In the upper part of the horizontal axis of FIG. 14, the position in the width direction D2 when the
中伸びおよび耳伸びが生じている長尺金属板64においては、一般的に、図14に示すように、長尺金属板64の幅方向の中央部64c近傍において、急峻度の極大値が現れる(点A)。また、長尺金属板64の幅方向の中央部から一端側または他端側へ少し離れた位置に、急峻度の極小値が現れる(点B)。また、点Bから幅方向の一端部または他端部へ向かうにつれて、急峻度が増加していき(点C)、そして、幅方向の一端または他端において急峻度の値が最大になる(点D)。
In the
長尺金属板64の幅方向D2の各位置において急峻度を算出した後、急峻度の傾きを算出する。急峻度の傾きとは、幅方向D2の第1位置における急峻度と、第2位置における急峻度との差を、第1位置と第2位置との距離で除算して得られる値である。例えば、急峻度の測定を行った幅方向D2に隣り合う2点間の急峻度の差を、この2点間の距離で除算することで急峻度の傾きが得られる。このため、この2点間の距離を短くすると、急峻度の傾きは、図14に示す急峻度の曲線CLの接線の傾きに相当する。
After calculating the steepness at each position of the
この算出された急峻度の傾きに基づいて、長尺金属板64の選別を実施する。ここでは、長尺金属板64の中央部分において急峻度の傾きの絶対値が6%/m以下である条件を満たす長尺金属板64のみを、後述する蒸着マスク20の製造工程において使用するという、長尺金属板64の選別を実施する。ここで、急峻度の傾きの絶対値は、図14の横軸の変化量に対する急峻度の変化量の割合を示すため、急峻度の傾きの絶対値が比較的小さい場合には、幅方向D2における急峻度の変化率が小さく、波打ち形状の程度の変化が比較的小さいことを意味する。一方、急峻度の傾きの絶対値が比較的大きい場合には、幅方向D2における急峻度の変化率が大きく、波打ち形状の程度の変化が比較的大きいことを意味する。このため、急峻度の傾きの絶対値が6%/m以下である条件を満たす長尺金属板64は、幅方向D2における波打ち形状の程度の変化が比較的小さくなり、そのような長尺金属板64が、ここでは選定されることが好ましい。
The
なお図14において、長尺金属板64の幅方向において、長尺金属板64は、中央部分と、一端側部分と、他端側部分と、に区分けされている。長尺金属板64の中央部分が符号R1で示されており、中央部分R1よりも長尺金属板64の幅方向における一端側に位置する一端側部分が符号R2で表されており、中央部分R1よりも長尺金属板64の幅方向における他端側に位置する他端側部分が符号R3で表されている。中央部分R1は、切断工程後の長尺金属板64の幅の60%を占める部分として定義されている。一端側部分R2および他端側部分R3は、切断工程後の長尺金属板64の幅に対する占める割合が等しくなっている。
In FIG. 14, in the width direction of the
中央部分R1は、蒸着マスク20を製造するために好適な長尺金属板64の有効エリアになっている。一般的に、長尺金属板64のうち側縁64eの側の部分は、蒸着マスク20を製造するには不適切な程度に急峻度の傾きの絶対値が高い。例えば、一端側部分R2および他端側部分R3を、それぞれ、長尺金属板64の幅の20%を占める部分とし、中央部分R1を、蒸着マスク20を製造するために適したエリアとして、長尺金属板64の幅の60%を占める部分とすることが好ましい。この場合、中央部分R1に、幅方向に複数の蒸着マスク20を割り付けることが可能になり、生産性を高めることができる。なお、長尺金属板64のうち側縁64eの側の部分の急峻度が良好であれば、中央部分R1が長尺金属板64の幅に対する占める割合は、60%を超えていてもよい。また、一端側部分R2および他端側部分R3は、切断工程後の長尺金属板64の幅に対する占める割合が等しくなくてもよい。すなわち、中央部分R1が、蒸着マスク20の幅方向において中心から一方の側に偏心していてもよい。さらに、長尺金属板64に、少なくとも1つの蒸着マスク20を割り付けることができれば、長尺金属板64の幅のうち中央部分R1が占める割合は、60%よりも小さくてもよい。
The central portion R1 is an effective area of the
長尺金属板64の選別の具体例について説明する。選別にあたっては、長尺金属板64の幅の60%を占める中央部分R1における急峻度の傾きの絶対値の最大値が、6%/m以下であるか否かを確認する。例えば、図15に示すような長尺金属板64において、曲線CLの接線である直線LAの傾きと、直線LBの傾きとに着目する。直線LAと直線LBは、中央部分R1において急峻度の傾きの絶対値が高いと思われる部分における接線である。直線LAの傾きの絶対値よりも、直線LBの傾きの絶対値の方が大きい場合、直線LBの傾きの絶対値が、6%/m以下であれば、中央部分R1は、蒸着マスク20の製造に適したエリアとなる。すなわち、図15に示す長尺金属板64は、生産性を高めることができる良品と判定される。なお、図15に示す例において、他端側部分R3は、蒸着マスク20の製造に適さないエリアとなるため、他端側部分R3における急峻度の曲線CLの接線である直線LCの傾きは6%/mを超えていてもよい。
A specific example of sorting the
また、例えば、図16に示すような長尺金属板64において、急峻度の曲線CLの接線である直線LDの傾きと、直線LEの傾きと、直線LFの傾きとに着目する。直線LDと直線LEは、図15に示す中央部分R1に相当するエリアにおいて、急峻度の傾きの絶対値が高いと思われる部分における接線である。直線LDの傾きの絶対値と、直線LEの傾きの絶対値とが、いずれも6%/mを超える場合には、これらのエリアは、蒸着マスク20の製造に適さないエリアとなる。これに対して、直線LFの傾きの絶対値が、6%/m以下であれば、このエリアは、蒸着マスク20の製造に適したエリアとなり、このエリアが中央部分R1となる。
Further, for example, in the
このような選別を実施することにより、長尺金属板64の圧延率が大きいことに起因して長尺金属板64に波打ち形状が現れている場合であっても、その波打ち形状の程度が、後の蒸着マスク20の製造工程において問題になるものであるかどうかを前もって判断することができる。これによって、長尺金属板64から作製される蒸着マスク20の生産効率や歩留りを向上させることができる。
By carrying out such sorting, even if a wavy shape appears on the
なお、図14に示すような急峻度の曲線CLを有する、全幅500mmの長尺金属板64を得る方法が特に限られることはない。
The method for obtaining a
例えば、母材55を圧延することにより、500mmを超える全幅、例えば700mmの全幅を有する長尺金属板を作製し、その後、当該長尺金属板の幅方向における両端を所定範囲にわたって切断する上述の切断工程を実施することにより、幅500mmの長尺金属板64を作製する。この際、切断工程前の、700mmの全幅を有する長尺金属板においては、図14において二点鎖線で示すように、その急峻度の傾きの絶対値が非常に大きくなる部分、例えば6%/mを超える部分が存在することが考えられる。また、比較的に小さな急峻度の傾きの絶対値を有している部分が、700mm幅の長尺金属板の中央からずれた部分に存在することも考えられる。この場合、700mm幅の長尺金属板の両端を所定範囲にわたって均等に切り落とすのではなく、700mm幅の長尺金属板の両端を不均等に切り落としてもよい。
For example, by rolling the
例えば、切断工程の前に、700mmの全幅を有する長尺金属板の波打ち形状を観察する観察工程を実施する。この観察工程は、作業者の目視によって実施されてもよく、若しくは、上述の測距装置を用いて実施されてもよい。 For example, before the cutting step, an observation step of observing the wavy shape of a long metal plate having a total width of 700 mm is carried out. This observation step may be carried out visually by the operator, or may be carried out by using the above-mentioned distance measuring device.
この際、例えば、長尺金属板の一端側に、急峻度の傾きの絶対値が比較的に大きな領域が広域にわたって広がっていることが確認された場合、700mmの全幅を有する長尺金属板の一端側を他端側に比べて広域に切り落とすよう、切断工程を実施してもよい。例えば、一端側において150mmにわたって切り落とし、他端側において50mmにわたって切り落とす、ということが考えられる。 At this time, for example, when it is confirmed that a region having a relatively large absolute value of steep slope spreads over a wide area on one end side of the long metal plate, the long metal plate having a total width of 700 mm is used. The cutting step may be carried out so that one end side is cut off in a wider area than the other end side. For example, it is conceivable to cut off over 150 mm on the one end side and cut off over 50 mm on the other end side.
また、比較的に小さな急峻度の傾きの絶対値を有している部分が、700mm幅の長尺金属板の中央から一端側にずれた部分に広がっている場合、そのような小さな急峻度の傾きの絶対値を有する部分が、切断工程後の700mm幅の長尺金属板64の中央部分R1になるよう、切断工程を実施してもよい。例えば、一端側において50mmにわたって切り落とし、他端側において150mmにわたって切り落とす、ということが考えられる。
Further, when the portion having the absolute value of the inclination of the relatively small steepness extends to the portion shifted from the center of the long metal plate having a width of 700 mm to one end side, the portion having such a small steepness The cutting step may be carried out so that the portion having the absolute value of the inclination becomes the central portion R1 of the
このように、切断工程において切り落とす長尺金属板の部分を、観察工程の結果に基づいて決定することにより、より理想的な急峻度プロファイルを有する長尺金属板64を得ることができる。
As described above, by determining the portion of the long metal plate to be cut off in the cutting step based on the result of the observation step, the
蒸着マスクの作製方法
次に、上述のようにして選別された長尺金属板64を用いて蒸着マスク20を作製する方法について、主に図17~図25を参照して説明する。以下に説明する蒸着マスク20の製造方法では、図17に示すように、長尺金属板64が供給され、この長尺金属板64に貫通孔25が形成され、さらに長尺金属板64を断裁することによって枚葉状の金属板21からなる蒸着マスク20が得られる。
Method for Fabricating Vapor Deposition Mask Next, a method for fabricating the
より具体的には、蒸着マスク20の製造方法、帯状に延びる長尺の金属板64を供給する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺の金属板64に施して、長尺金属板64に第1面64aの側から第1凹部30を形成する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺金属板64に施して、長尺金属板64に第2面64bの側から第2凹部35を形成する工程と、を含んでいる。そして、長尺金属板64に形成された第1凹部30と第2凹部35とが互いに通じ合うことによって、長尺金属板64に貫通孔25が作製される。図18~図25に示された例では、第1凹部30の形成工程が、第2凹部35の形成工程の前に実施され、且つ、第1凹部30の形成工程と第2凹部35の形成工程の間に、作製された第1凹部30を封止する工程が、さらに設けられている。以下において、各工程の詳細を説明する。
More specifically, the method for manufacturing the
図17には、蒸着マスク20を作製するための製造装置60が示されている。図17に示すように、まず、長尺金属板64をコア61に巻き取った巻き体(金属板ロール)62が準備される。そして、このコア61が回転して巻き体62が巻き出されることにより、図17に示すように帯状に延びる長尺金属板64が供給される。なお、長尺金属板64は、貫通孔25を形成されて枚葉状の金属板21、さらには蒸着マスク20をなすようになる。
FIG. 17 shows a
供給された長尺金属板64は、搬送ローラー72によって、エッチング装置(エッチング手段)70に搬送される。エッチング装置70によって、図18~図25に示された各処理が施される。なお本実施の形態においては、長尺金属板64の幅方向に複数の蒸着マスク20が割り付けられるものとする。すなわち、複数の蒸着マスク20が、長手方向において長尺金属板64の所定の位置を占める領域から作製される。この場合、好ましくは、蒸着マスク20の長手方向が長尺金属板64の圧延方向に一致するよう、複数の蒸着マスク20が長尺金属板64に割り付けられる。
The supplied
まず、図18に示すように、長尺金属板64の第1面64a上および第2面64b上にネガ型の感光性レジスト材料を含むレジスト膜65c、65dを形成する。レジスト膜65c、65dを形成する方法としては、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層が形成されたフィルム、いわゆるドライフィルムを長尺金属板64の第1面64a上および第2面64b上に貼り付ける方法が採用される。
First, as shown in FIG. 18, resist
次に、レジスト膜65c、65dのうちの除去したい領域に光を透過させないようにした露光マスク68a、68bを準備し、露光マスク68a、68bをそれぞれ図19に示すようにレジスト膜65c、65d上に配置する。露光マスク68a、68bとしては、例えば、レジスト膜65c、65dのうちの除去したい領域に光を透過させないようにしたガラス乾板が用いられる。その後、真空密着によって露光マスク68a、68bをレジスト膜65c、65dに十分に密着させる。なお感光性レジスト材料として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
Next, exposure masks 68a and 68b are prepared so that light is not transmitted to the region of the resist
その後、レジスト膜65c、65dを露光マスク68a、68b越しに露光する(露光工程)。さらに、露光されたレジスト膜65c、65dに像を形成するためにレジスト膜65c、65dを現像する(現像工程)。以上のようにして、図20に示すように、長尺金属板64の第1面64a上に第1レジストパターン65aを形成し、長尺金属板64の第2面64b上に第2レジストパターン65bを形成することができる。なお現像工程は、レジスト膜65c、65dの硬度を高めるための、または長尺金属板64に対してレジスト膜65c、65dをより強固に密着させるためのレジスト熱処理工程を含んでいてもよい。レジスト熱処理工程は、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどの不活性ガスの雰囲気において、例えば100℃以上且つ400℃以下で実施される。
Then, the resist
次に、図21に示すように、長尺金属板64の第1面64aのうち第1レジストパターン65aによって覆われていない領域を、第1エッチング液を用いてエッチングする第1面エッチング工程を実施する。例えば、第1エッチング液が、搬送される長尺金属板64の第1面64aに対面する側に配置されたノズルから、第1レジストパターン65a越しに長尺金属板64第1面64aに向けて噴射される。この結果、図21に示すように、長尺金属板64のうちの第1レジストパターン65aによって覆われていない領域で、第1エッチング液による浸食が進む。これによって、長尺金属板64の第1面64aに多数の第1凹部30が形成される。第1エッチング液としては、例えば塩化第2鉄溶液及び塩酸を含むものが用いられる。
Next, as shown in FIG. 21, a first surface etching step of etching a region of the
その後、図22に示すように、後の第2面エッチング工程において用いられる第2エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第1凹部30が被覆される。すなわち、第2エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第1凹部30が封止される。図22に示す例において、樹脂69の膜が、形成された第1凹部30だけでなく、第1面64a(第1レジストパターン65a)も覆うように形成されている。
After that, as shown in FIG. 22, the
次に、図23に示すように、長尺金属板64の第2面64bのうち第2レジストパターン65bによって覆われていない領域をエッチングし、第2面64bに第2凹部35を形成する第2面エッチング工程を実施する。第2面エッチング工程は、第1凹部30と第2凹部35とが互いに通じ合い、これによって貫通孔25が形成されるようになるまで実施される。第2エッチング液としては、上述の第1エッチング液と同様に、例えば塩化第2鉄溶液及び塩酸を含むものが用いられる。
Next, as shown in FIG. 23, a region of the
なお第2エッチング液による浸食は、長尺金属板64のうちの第2エッチング液に触れている部分において行われていく。従って、浸食は、長尺金属板64の法線方向N(厚み方向)のみに進むのではなく、長尺金属板64の板面に沿った方向にも進んでいく。ここで好ましくは、第2面エッチング工程は、第2レジストパターン65bの隣り合う二つの孔66aに対面する位置にそれぞれ形成された二つの第2凹部35が、二つの孔66aの間に位置するブリッジ部67aの裏側において合流するよりも前に終了される。これによって、図24に示すように、長尺金属板64の第2面64bに上述のトップ部43を残すことができる。
The erosion by the second etching solution is performed at the portion of the
その後、図25に示すように、長尺金属板64から樹脂69が除去される。樹脂69は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、図25に示すように、樹脂69と同時にレジストパターン65a,65bも除去される。なお、樹脂69を除去した後、樹脂69を剥離させるための剥離液とは異なる剥離液を用いて、樹脂69とは別途にレジストパターン65a,65bを除去してもよい。
After that, as shown in FIG. 25, the
このようにして多数の貫通孔25が形成された長尺金属板64は、当該長尺金属板64を狭持した状態で回転する搬送ローラー72,72により、切断装置(切断手段)73へ搬送される。なお、この搬送ローラー72,72の回転によって長尺金属板64に作用するテンション(引っ張り応力)を介し、上述した供給コア61が回転させられ、巻き体62から長尺金属板64が供給されるようになっている。
The
その後、多数の貫通孔25が形成された長尺金属板64を切断装置73によって所定の長さおよび幅に切断することにより、多数の貫通孔25が形成された枚葉状の金属板21、すなわち蒸着マスク20が得られる。
After that, the
蒸着マスクの良否判定方法
次に、蒸着マスク20の上述した寸法X1および寸法X2を測定して蒸着マスク20の良否を判定する方法について、図12および図26~図28を参照して説明する。ここでは、寸法X1および寸法X2を測定し、測定結果に基づいて、蒸着マスク20の良否を判定する方法について説明する。すなわち、寸法X1および寸法X2を測定することにより、蒸着マスク20の貫通孔25が設計通りに配置されているか否かを検知することができ、これによって、蒸着マスク20の貫通孔25の位置精度が所定の基準を満たすか否かを判定することができる。
Method for determining the quality of the vapor deposition mask Next, a method for determining the quality of the
ところで、厚みの小さな金属板21を得るためには、母材を圧延して金属板21を製造する際の圧延率を大きくする必要がある。しかしながら、圧延率が大きいほど、圧延に基づく変形の不均一さの程度が大きくなる。例えば、図12に示すように、長尺金属板64は、長手方向D1における長さが幅方向D2の位置に応じて異なることに起因する波打ち形状を少なくとも部分的に有している。例えば、長尺金属板64のうち長手方向D1に沿って延びる側縁64eには、波打ち形状が現れている。
By the way, in order to obtain a
一方、レジスト膜65c、65dを露光する上述の露光工程においては、真空吸着などによって露光マスクを長尺金属板64上のレジスト膜65c、65dに密着させる。このため、露光マスクとの密着により、図26に示すように、長尺金属板64の側縁64eの波打ち形状が圧縮され、長尺金属板64がほぼ平坦な状態になる。この状態で、図26において点線で示すように、長尺金属板64に設けられたレジスト膜65c、65dが所定のパターンで露光される。
On the other hand, in the above-mentioned exposure step for exposing the resist
露光マスクが長尺金属板64から取り外されると、長尺金属板64の側縁64eには、再び波打ち形状が現れる。図27は、エッチングされることによって複数の蒸着マスク20が幅方向D2に沿って割り付けられた状態の長尺金属板64を示す図である。図27では、長尺金属板64の中央部分R1に3つの蒸着マスク20が割り付けられている例が示されている。図27に示すように、割り付けられた3つの蒸着マスク20のうち少なくとも長尺金属板64の側縁64eに向かい合う蒸着マスク20は、波打ち形状が比較的大きい部分から形成される。図27において、符号27aは、長尺金属板64の側縁64eに対向するよう割り付けられた蒸着マスク20の側縁のうち、長尺金属板64の中央側に位置する側縁(以下、第1側縁と称する)を表す。また、図27において、符号27bは、第1側縁27aの反対側に位置し、長尺金属板64の側縁64eに対向する側縁(以下、第2側縁と称する)を表す。図27に示すように、長尺金属板64の側縁64eに対向する蒸着マスク20において、第2側縁27bの側の部分は、第1側縁27aの側の部分よりも波打ち形状が大きい部分から形成される。
When the exposure mask is removed from the
図28は、長尺金属板64の側縁64eに対向していた蒸着マスク20を長尺金属板64から切り出すことによって得られた蒸着マスク20を示す平面図である。上述したように、蒸着マスク20の第2側縁27bの側の部分が、第1側縁27aの側の部分よりも波打ち形状が大きい部分から形成される場合には、第2側縁27bの側の部分の長手方向D1の長さが、第1側縁27aの側の部分の長手方向D1の長さよりも長くなる。すなわち、長手方向D1における第2側縁27bの寸法(第2側縁27bに沿った寸法)は、第1側縁27aの寸法(第1側縁27aに沿った寸法)よりも大きくなる。この場合、図28に示すように、蒸着マスク20には、第1側縁27a側から第2側縁27b側へ向かう方向において凸となるよう湾曲した形状が現れる。以下、このような湾曲形状を、C字形状とも称する。
FIG. 28 is a plan view showing a
本実施の形態では、蒸着マスク20の寸法X1および寸法X2の測定は、蒸着マスク20に張力を付与することなく行われる。以下、本実施の形態による良否判定方法について説明する。
In the present embodiment, the measurement of the dimension X1 and the dimension X2 of the
(良否判定システム)
図29は、蒸着マスク20の寸法を測定して良否を判定する良否判定システムを示す図である。図29に示すように、良否判定システム80は、蒸着マスク20が載置されるステージ81と、寸法測定装置82と、判定装置83と、を備える。
(Good / bad judgment system)
FIG. 29 is a diagram showing a quality determination system that measures the dimensions of the
寸法測定装置82は、例えば、ステージ81の上方に設けられ、蒸着マスク20を撮像して画像を作成する測定カメラ(撮像部)を含む。ステージ81及び寸法測定装置82のうちの少なくとも一方は、互いに対して移動可能になっている。本実施の形態においては、ステージ81が静止し、寸法測定装置82が、ステージ81に平行で互いに直交する2方向と、ステージ81に垂直な方向に移動可能になっている。このことにより、寸法測定装置82を、所望の位置に移動させることが可能に構成されている。なお、寸法測定装置82が静止し、ステージ81が移動可能であるよう、良否判定システム80を構成してもよい。
The
蒸着マスク20の寸法の測定は、蒸着マスク20のうち測定対象となる部分の寸法の大小に応じて、異なる方法で行うことができる。
The dimension of the
測定対象の寸法が比較的小さい場合(例えば、数百μm以下の場合)には、寸法測定装置82の測定カメラの視野内に測定対象を収めることができるため、測定カメラを移動させることなく、測定対象の寸法を測定する。
When the dimension of the measurement target is relatively small (for example, when it is several hundred μm or less), the measurement target can be contained within the field of view of the measurement camera of the
一方、測定対象の寸法が比較的大きい場合(例えば、mmオーダ以上の場合)には、寸法測定装置82の測定カメラの視野内に測定対象を収めることが困難になるため、測定カメラを移動させて測定対象の寸法を測定する。この場合、寸法測定装置82は、測定カメラにより撮像された画像と、測定カメラの移動量(ステージ81が移動する場合にはその移動量)とに基づいて、蒸着マスク20の寸法を算出する。
On the other hand, when the dimension of the measurement target is relatively large (for example, in the case of mm order or more), it becomes difficult to fit the measurement target within the field of view of the measurement camera of the
判定装置83は、寸法測定装置82による測定結果に基づいて、上述した式(1)と式(2)とが満たされているか否かを判定する。判定装置83は、演算装置及び記憶媒体を含む。演算装置は、例えばCPUである。記憶媒体は、例えばROMやRAMなどのメモリーである。判定装置83は、記憶媒体に記憶されたプログラムを演算装置が実行することによって、蒸着マスク20の寸法の判定処理を実施する。
The
(寸法測定方法)
はじめに、蒸着マスク20の寸法X1および寸法X2を測定する測定工程を実施する。
この場合、まず、ステージ81上に、蒸着マスク20が静かに載置される。この際、蒸着マスク20は、ステージ81に固定されることなく、載置される。すなわち、蒸着マスク20には張力が付与されない。ステージ81上に載置された蒸着マスク20は、例えば図28に示すようにC字状に湾曲し得る。
(Dimension measurement method)
First, a measurement step of measuring the dimensions X1 and the dimensions X2 of the
In this case, first, the
続いて、ステージ81上の蒸着マスク20の寸法X1および寸法X2(図28参照)が測定される。この場合、図29に示す上述した寸法測定装置82の測定カメラにより、蒸着マスク20のP1点、Q1点、P2点およびQ2点が撮像されて、撮像された画像と、測定カメラが移動した場合にはその移動量とに基づいて、P1点、Q1点、P2点およびQ2点の座標を算出する。そして、算出された各点の座標に基づいて、P1点からQ1点までの直線距離である寸法X1と、P2点からQ2点までの直線距離である寸法X2とが算出される。
Subsequently, dimensions X1 and dimensions X2 (see FIG. 28) of the
(判定方法)
次に、寸法測定装置82による測定結果に基づいて、算出された寸法X1と寸法X2とが、上述した式(1)と式(2)が満たされているか否かを判定する判定工程を実施する。すなわち、上述のように算出された寸法X1と寸法X2とが上述した式(1)に代入されるとともに、αXに設計値が代入され、式(1)の左辺が絶対値として算出される。この左辺の値が、40μm以下であるか否かが判定される。同様にして、算出された寸法X1と寸法X2とが上述した式(2)に代入され、式(2)の左辺が絶対値として算出され、この左辺の値が、60μm以下であるか否かが判定される。式(1)および式(2)を満たした蒸着マスク20が良品(合格)と判定され、後述する蒸着マスク装置10で用いられる。
(Judgment method)
Next, a determination step of determining whether or not the calculated dimensions X1 and X2 satisfy the above-mentioned equations (1) and (2) based on the measurement result by the
ここで、良品と判定された蒸着マスク20は、P1点からQ1点までの寸法X1と、P2点からQ2点までの寸法X2とが、上述した式(1)および式(2)を満たしている。
このことにより、詳細は後述するが、式(1)によって、寸法X1と寸法X2とが所定条件を満たして良品と判定された蒸着マスク20において、寸法X1および寸法X2の設計値からのずれが低減できている。このため、蒸着マスク20の張設時に、幅方向D2の縮み量を所望の範囲内に収めることができる。また、式(2)によって、寸法X1と寸法X2との差が低減できている。このため、張設時に、長手方向D1の伸びが幅方向D2において異なることを抑制でき、貫通孔25の幅方向D2での位置ずれを抑制できる。この結果、良品と判定された蒸着マスク20を用いて蒸着マスク装置10を作製することにより、蒸着マスク装置10における蒸着マスク20の各貫通孔25の位置精度を向上させることができ、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができる。
Here, in the
As a result, although details will be described later, in the
また、良品と判定された蒸着マスク20のP1点およびP2点は、最も第1耳部17aの側に配置された第1有効領域22Aの対応する貫通孔25の中心点に位置付けられており、Q1点およびQ2点は、最も第2耳部17bの側に配置された第2有効領域22Bの対応する貫通孔25の中心点に位置付けられている。このことにより、長手方向D1において比較的離れた2点間の距離に基づいて蒸着マスク20の良品判定を行うことができ、蒸着マスク20の良品判定精度を向上させることができる。
Further, the P1 point and the P2 point of the
さらに、良品と判定された蒸着マスク20のP1点およびP2点は、最も第1耳部17aの側に形成された、対応する貫通孔25の中心点に位置付けられており、Q1点およびQ2点は、最も第2耳部17bの側に形成された、対応する貫通孔25の中心点に位置付けられている。このことにより、長手方向D1においてより一層離れた2点間の距離に基づいて蒸着マスク20の良品判定を行うことができ、蒸着マスク20の良品判定精度を向上させることができる。
Further, the P1 point and the P2 point of the
蒸着マスク装置の製造方法
次に、良品と判定された蒸着マスク20を用いて蒸着マスク装置10を製造する方法について説明する。この場合、図3に示すように、複数の蒸着マスク20がフレーム15に張設される。より具体的には、蒸着マスク20に、当該蒸着マスク20の長手方向D1の張力を付与し、張力が付与された状態の蒸着マスク20の耳部17a,17bを、フレーム15に固定する。耳部17a,17bはフレーム15に、例えばスポット溶接で固定される。
Method for Manufacturing a Vapor Deposition Mask Device Next, a method for manufacturing a vapor
ここで、上述した検査工程において、金属板64の幅の60%を示す中央部分R1において急峻度の傾きの絶対値が6%/m以下である条件を満たす長尺金属板64のみが、蒸着マスク20の製造工程において使用されている。このことにより、金属板64のうち蒸着マスク20が形成される部分(すなわち中央部分R1)において、蒸着マスク20の幅方向D2における急峻度の変化率が比較的小さく、波打ち形状の程度の変化が比較的小さくなっている。このため、このような選別が実施されない場合に比べて、各蒸着マスク20における急峻度のばらつきが、ひいては有効領域22の各貫通孔25の位置のばらつきが一様に低減されている。
Here, in the above-mentioned inspection step, only the
蒸着マスク20をフレーム15に張設する際、蒸着マスク20には長手方向D1の張力が付与される。この場合、図30に示すように、蒸着マスク20の第1端部26aが、中心軸線ALの両側に配置された第1クランプ86aおよび第2クランプ86bによって把持されるとともに、第2端部26bが、中心軸線ALの両側に配置された第3クランプ86cおよび第4クランプ86dによって把持される。第1クランプ86aには第1引張部87aが連結され、第2クランプ86bには第2引張部87bが連結されている。第3クランプ86cには第3引張部87cが連結され、第4クランプ86dには第4引張部87dが連結されている。蒸着マスク20に張力を付与する場合には、第1引張部87aおよび第2引張部87bを駆動して、第3クランプ86cおよび第4クランプ86dに対して第1クランプ86aおよび第2クランプ86bを移動させることにより、長手方向D1において蒸着マスク20に張力T1、T2を付与することができる。この場合に蒸着マスク20に付与される張力は、第1引張部87aの張力T1と、第2引張部87bの張力T2との和になる。なお、各引張部87a~87dは、例えばエアシリンダを含んでいてもよい。また、第3引張部87cおよび第4引張部87dを用いることなく、第3クランプ86cおよび第4クランプ86dを移動不能にしてもよい。
When the
蒸着マスク20に長手方向D1の張力T1、T2が付与されると、蒸着マスク20は長手方向D1で伸びるが、幅方向D2では縮む。張設時には、このようにして弾性変形する蒸着マスク20の全ての貫通孔25が、所望の位置(蒸着目標位置)に対して許容範囲内に位置付けられるように、第1引張部87aの張力T1と第2引張部87bの張力T2とが調整される。このことにより、蒸着マスク20の長手方向D1における伸びと幅方向D2における縮みを、局所的に調整することができ、各貫通孔25を許容範囲内に位置付けることができる。例えば、張力が付与されていない状態の蒸着マスク20が、図28に示すように第1側縁27aの側から第2側縁27bの側へ向かう方向において凸となるようにC字状に湾曲している場合、第1側縁27aの側の第1引張部87aの張力T1を第2引張部87bの張力T2よりも大きくしてもよい。このことにより、第1側縁27aの側の部分に、第2側縁27bの側の部分よりも大きな張力を付与することができる。このため、第1側縁27aの側の部分を、第2側縁27bの側の部分よりも多く伸ばすことができ、各貫通孔25を、許容範囲内に容易に位置付けることができる。これとは反対に、張力が付与されていない状態の蒸着マスク20が、第2側縁27bの側から第1側縁27aの側へ向かう方向において凸となるようにC字状に湾曲している場合、第2側縁27bの側の第2引張部87bの張力T2を第1引張部87aの張力T1よりも大きくしてもよい。このことにより、第2側縁27bの側の部分に、第1側縁27aの側の部分よりも大きな張力を付与することができる。このため、第2側縁27bの側の部分を、第1側縁27aの側の部分よりも多く伸ばすことができ、各貫通孔25を、許容範囲内に容易に位置付けることができる。
When tensions T1 and T2 in the longitudinal direction D1 are applied to the
しかしながら、蒸着マスク20に付与する張力を局所的に調整する場合であっても、蒸着マスク20の形成された貫通孔25の位置精度によっては、各貫通孔25を許容範囲内に位置付けることが困難になる場合が考えられる。例えば、寸法X1と寸法X2が、設計値に対して大きくずれている場合には、蒸着マスク20の長手方向D1の伸びが大きくなって幅方向D2の縮みが大きくなったり、逆に、長手方向D1の伸びが少なくて幅方向D2の縮みが少なくなったりする。これによって、張設時に、各貫通孔25を、所望の位置(蒸着目標位置)に対して許容範囲内に位置付けることが困難になり得る。式(1)は、このような原因で張設時の各貫通孔25の位置不良が発生することを抑制するためのものである。
However, even when the tension applied to the
すなわち、本実施の形態のように、ステージ81等に静置された蒸着マスク20の寸法X1および寸法X2が式(1)を満たしていることにより、張設時における蒸着マスク20の長手方向D1の伸び量を所望の範囲内に収めることができる。このため、張設時における蒸着マスク20の幅方向D2の縮み量を所望の範囲内に収めることができる。この結果、寸法X1および寸法X2が式(1)を満たすことにより、張設時に各貫通孔25の位置調整を容易化させることができる。
That is, as in the present embodiment, the dimension X1 and the dimension X2 of the
また、一般的に、波打ち形状が形成された長尺金属板64から蒸着マスク20が形成されている場合にも、波打ち形状の程度によっては、張設時に各貫通孔25を所望の位置に位置付けることが困難になる場合も考えられる。長尺金属板64の幅方向D2における波打ち形状の程度の違いによって、幅方向D2において長手方向寸法が異なるからである。
この場合、寸法X1と寸法X2とが相違し、張設されていない状態では、蒸着マスク20は、図28に示すようなC字状に湾曲し得る。
Further, in general, even when the
In this case, the
例えば、図28に示すように湾曲している蒸着マスク20では、張設されていない状態では、寸法X1は寸法X2よりも短くなっている。このため、蒸着マスク20の張設時には、図31に示すように、寸法X1が、寸法X2と等しくなるように蒸着マスク20に引張力が付与される。この場合、第1側縁27aの側の部分が、第2側縁27bの側の部分よりも大きく伸び、蒸着マスク20の長手方向D1における中央位置が、第1側縁27aの側にずれ、これにより、貫通孔25が幅方向D2で変位し得る。また、寸法X1と寸法X2が等しくなるように張設した場合であっても、図32に示すように、蒸着マスク20の湾曲形状が反転する場合がある。この場合、第1側縁27aが凸状になるとともに第2側縁27bが凹状に湾曲する。この場合においても、貫通孔25が幅方向D2で変位し得る。
For example, in the curved
このようにして幅方向D2での貫通孔25の位置ずれが大きくなると、全ての貫通孔25を、所望の位置(蒸着目標位置)に対して許容範囲内に位置付けることが困難になり得る。式(2)は、このような原因で張設時の各貫通孔25の位置不良が発生することを抑制するためのものである。
When the positional deviation of the through
すなわち、本実施の形態のように、ステージ81等に静置された蒸着マスク20の寸法X1および寸法X2が式(2)を満たしていることにより、蒸着マスク20の長手方向D1の長さが幅方向D2において異なることを抑制でき、張設時に、長手方向D1の伸びが幅方向D2において異なることを抑制できる。このため、張設時に、貫通孔25の幅方向D2での位置ずれを抑制できる。この結果、寸法X1および寸法X2が式(2)を満たすことにより、張設時に各貫通孔25を、許容範囲内に容易に位置付けることができる。
That is, as in the present embodiment, the length X1 and the dimension X2 of the vapor-
ところで、蒸着マスク20は、上述したように、波打ち形状が形成された長尺金属板64から形成される。このため、長尺金属板64の幅方向D2において波打ち形状の程度が大きく異なる場合には、その長尺金属板64から作製される蒸着マスク20の長手方向D1の伸びが、幅方向D2において異なり得る。この場合には、張設時に、蒸着マスク20の全ての貫通孔25を、所定の範囲内に位置付けることが困難になり得る。
By the way, as described above, the
しかしながら、本実施の形態では、上述したように、急峻度の傾きの絶対値に基づいて予め選別された長尺金属板64の中央部分R1が用いられている。このため、このような選別が実施されない場合に比べて、長尺金属板64のうち各蒸着マスク20に割り付けられる部分の急峻度のばらつきが低減され、幅方向D2における波打ち形状の程度が大きく異なることを回避できる。このことにより、蒸着マスク20の幅方向D2において、長手方向D1の長さが幅方向D2において異なることを抑制できる。この場合、張設時に、蒸着マスク20の長手方向D1の伸びが幅方向D2において異なることを抑制できる。このため、張設時において有効領域22の各貫通孔25の位置のばらつきが一様に低減され、各貫通孔25を、蒸着目標位置に対して許容範囲内に容易に位置付けることができる。この結果、張設時の各貫通孔25の位置の調整を容易化させることができる。
However, in the present embodiment, as described above, the central portion R1 of the
蒸着方法
次に、得られた蒸着マスク装置10を用いて有機EL基板92上に蒸着材料98を蒸着させる方法について説明する。
Thin-film deposition method Next, a method of depositing the vapor-deposited
この場合、まず、図1に示すように、蒸着マスク20が有機EL基板92に対向するようフレーム15を配置する。続いて、磁石93を用いて蒸着マスク20を有機EL基板92に密着させる。その後、この状態で、蒸着材料98を蒸発させて、蒸着マスク20の貫通孔25を通して有機EL基板92に蒸着材料98を飛来させる。このことにより、所定のパターンで蒸着材料98を有機EL基板92に付着させることができる。
In this case, first, as shown in FIG. 1, the
このように本実施の形態によれば、蒸着マスク20が形成され得る中央部分R1における急峻度の傾きの絶対値が、6%/m以下である長尺金属板64が用いられている。このことにより、中央部分R1において、波打ち形状の程度の変化を小さくすることができ、蒸着マスク20の長手方向D1の長さが、幅方向D2において異なることを抑制できる。このため、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができる。この結果、高い位置精度で蒸着材料98を基板92に蒸着させることができ、高精細な有機EL表示装置100を作製することが可能になる。
As described above, according to the present embodiment, the
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。 It is possible to make various changes to the above-described embodiment. Hereinafter, modification examples will be described with reference to the drawings as necessary. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding portions in the above-described embodiment will be used for the portions that can be configured in the same manner as in the above-described embodiment. Duplicate explanations will be omitted. Further, when it is clear that the action and effect obtained in the above-described embodiment can be obtained in the modified example, the description thereof may be omitted.
(蒸着マスクの製法の変形例)
なお、上述の本実施の形態においては、圧延された金属板をエッチングすることによって作製された蒸着マスク20の寸法を測定する例を示した。しかしながら、上述の寸法測定方法及び良否判定システム80を用いて、めっき処理などのその他の方法によって作製された蒸着マスク20の寸法を測定することもできる。
(Modified example of manufacturing method of thin-film mask)
In the above-described embodiment, an example of measuring the dimensions of the
(寸法X1、X2の変形例)
なお、上述の本実施の形態においては、P1点およびP2点が、最も第1耳部17aの側に配置された第1有効領域22Aにおいて、最も第1耳部17aの側に形成された貫通孔25の中心点に位置付けられている例を示した。しかしながら、このことに限られることはなく、P1点およびP2点が位置付けられる貫通孔25は、最も第1耳部17aの側に配置された第1有効領域22Aにおける任意の貫通孔25であってもよい。また、P1点およびP2点が位置付けられる貫通孔25は、第1有効領域22A以外の有効領域22の貫通孔25であってもよい。Q1点およびQ2点についても同様である。また、P1点およびQ1点は、蒸着マスク20の長手方向D1に沿って配置された任意の2点であれば、貫通孔25に位置付けられていなくてもよい。例えば、蒸着マスク20の第1面20aまたは第2面20bに形成された任意の凹部であってもよく、あるいは、蒸着材料98の通過を意図していない他の貫通孔、さらには蒸着マスク20の外形寸法であってもよい。
(Modification example of dimensions X1 and X2)
In the above-described embodiment, the points P1 and P2 are the penetrations formed on the side of the
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。 Next, the present invention will be described in more detail with reference to Examples, but the present invention is not limited to the description of the following Examples as long as the gist of the present invention is not exceeded.
(第1巻き体および第1サンプル)
はじめに、インバー材から構成された母材に対して上述の圧延工程、スリット工程、アニール工程および切断工程を実施することにより、長尺の金属板が巻き取られた複数の巻き体を製造した。
(1st winding body and 1st sample)
First, by carrying out the above-mentioned rolling step, slitting step, annealing step and cutting step on the base material composed of the Invar material, a plurality of rolled bodies in which a long metal plate was wound were manufactured.
具体的には、はじめに、第1熱間圧延工程および第1冷間圧延工程をこの順で行う第1圧延工程を実施し、次に、長尺金属板の幅方向における両端をそれぞれ3~5mmの範囲にわたって切り落とす第1スリット工程を実施し、その後、500℃で60秒にわたって長尺金属板を連続焼鈍する第1アニール工程を実施した。さらに、第1アニール工程を経た長尺金属板に対して、第2冷間圧延工程を含む第2圧延工程を実施し、次に、長尺金属板の幅方向における両端をそれぞれ3~5mmの範囲にわたって切り落とす第2スリット工程を実施し、その後、500℃で60秒にわたって長尺金属板を連続焼鈍する第2アニール工程を実施した。これによって、所望の厚みを有する、約600mm幅の長尺金属板64を得た。その後、長尺金属板64の幅方向における両端をそれぞれ所定範囲にわたって切り落とし、これによって、長尺金属板64の幅を所望の幅、具体的には500mm幅に最終的に調整する切断工程を実施した。
Specifically, first, the first rolling step of performing the first hot rolling step and the first cold rolling step in this order is carried out, and then both ends of the long metal plate in the width direction are 3 to 5 mm each. A first slit step of cutting off over the range of 1 was carried out, and then a first annealing step of continuously rolling a long metal plate at 500 ° C. for 60 seconds was carried out. Further, a second rolling step including a second cold rolling step is carried out on the long metal plate that has undergone the first annealing step, and then both ends of the long metal plate in the width direction are 3 to 5 mm each. A second slitting step of cutting off over the range was carried out, and then a second annealing step of continuously rolling the long metal plate at 500 ° C. for 60 seconds was carried out. As a result, a
なお、上述の冷間圧延工程においては、バックアップローラーを用いた圧力調整を行った。具体的には、長尺金属板64の形状が左右対称になるよう、圧延機のバックアップローラー形状、および、圧力を調整した。また、冷間圧延工程は、圧延油、例えば灯油を用いて長尺金属板64をクーリングしながら行った。冷間圧延工程の後には、炭化水素系の洗浄剤で長尺金属板を洗浄する洗浄工程を行った。洗浄工程の後には、上述のスリット工程、アニール工程および切断工程を実施した。
In the cold rolling step described above, pressure was adjusted using a backup roller. Specifically, the shape of the backup roller of the rolling mill and the pressure were adjusted so that the shape of the
その後、シャーを用いて巻き体の先端部を切り取ることによって、幅500mm、投影長さ700mmの金属板からなる第1サンプル200を得た。なお「投影長さ」とは、金属板を真上から見た場合、すなわち金属板の波打ち形状を無視した場合の金属板の長さ(圧延方向における寸法)のことである。また第1サンプル200の幅とは、幅方向における第1サンプル200の一対の端部201,202の間の距離のことである。第1サンプル200の一対の端部201,202は、圧延工程およびアニール工程によって得られる金属板の幅方向における両端を所定範囲にわたって切り落とす切断工程を経ることによって形成される部分であり、ほぼ真っ直ぐに延びている。
Then, the tip of the winding body was cut off using a shear to obtain a
次に図33に示すように、第1サンプル200を定盤210上に水平に載置した。その際、第1サンプル200に部分的な凹みが生じないよう、第1サンプル200を静かに定盤210上に置いた。次に、第1サンプル200の一端201において、投影長さ500mmの領域における第1サンプル200の急峻度を測定した。なお投影長さ500mmの領域とは、投影長さ700mmの第1サンプル200から、サンプル200の長手方向における両端203,204から100mm以内にある領域を除いた領域のことである。両端203,204から100mm以内にある領域を測定対象から除いたのは、シャーによる切断に起因する第1サンプル200のゆがみの影響が急峻度の測定結果に及ぶことを防ぐためである。図33において、投影長さ500mmの領域が一点鎖線で示されている。
Next, as shown in FIG. 33, the
測定においては、はじめに、図33において矢印sで示すように、レーザー光を利用した測距装置を第1サンプル200の長手方向に沿って第1サンプル200に対して相対的に移動させて、長手方向における第1サンプル200の一端201での表面の高さ位置を連続的に測定し、長尺金属板64のプロファイルを滑らかな曲線で描いた。その後、得られた曲線に基づいて、曲線に含まれる複数の山の各々について、周期および高さを算出した。次に、各山の急峻度を算出し、そして、各山の急峻度の平均値を算出した。このようにして、一端201における第1サンプル200の急峻度を算出した。
In the measurement, first, as shown by the arrow s in FIG. 33, the distance measuring device using the laser beam is moved relative to the
第1サンプル200の表面の高さ位置を測定するための測距装置としては、レーザー顕微鏡であるレーザーテック株式会社製のOPTELICS H1200を使用した。なお測定の際に移動される要素は測距装置または第1サンプル200のいずれでもよいが、ここでは、定盤210をステージとして、OPTELICS H1200から構成されたヘッドをXY方向に移動させるための櫓を組むことで自動測定を行った。ステージとしては、500mm×500mmのオートステージを用いた。XY方向におけるオートステージの制御には、レーザー干渉計を利用した。
As a distance measuring device for measuring the height position of the surface of the
次に、一端201から他端202側へ2mm変位した位置において、第1サンプル200の急峻度を同様に測定した。第1サンプル200の幅方向における位置を所定のピッチpで変えながら上述の測定を繰り返し実施することにより、幅方向の各位置における第1サンプル200の急峻度を測定した。ここでは、ピッチpを2mmとした。得られた測定結果は、一端201を含む上述の一端側部分R2における急峻度の測定結果、他端202を含む上述の他端側部分R3における急峻度の測定結果、および、中央部を含む上述の中央部分R1における急峻度の測定結果を含んでいる。なお中央部分R1は、一端201を基準とする場合、一端201からの距離が100~400mmの範囲内となっている部分のことである。また一端側部分R2は、一端201を基準とする場合、一端201からの距離が0~100mmの範囲内となっている部分のことである。また他端側部分R3は、一端201を基準とする場合、一端201からの距離が400~500mmの範囲内となっている部分のことである。
Next, the steepness of the
次に、第1サンプル200の急峻度の傾きを算出した。急峻度の測定を行った幅方向D2に隣り合う2点間の急峻度の差を、この2点間の距離で除算することで急峻度の傾きを算出した。
Next, the slope of the steepness of the
(第2~第17巻き体および第2~第17サンプル)
第1巻き体の場合と同様にして、インバー材から構成された母材から、第2巻き体~第17巻き体を製造した。さらに、第1巻き体の場合と同様にして、第2巻き体~第17巻き体に関して、各巻き体から取り出されたサンプルの急峻度の傾きを測定した。
(2nd to 17th windings and 2nd to 17th samples)
In the same manner as in the case of the first winding body, the second winding body to the 17th winding body were manufactured from the base material composed of the Invar material. Further, in the same manner as in the case of the first winding body, the slope of the steepness of the sample taken out from each winding body was measured with respect to the second winding body to the 17th winding body.
このような第1~第17巻き体の長尺金属板64から、上述の蒸着マスクの製造方法を用いて蒸着マスク20をそれぞれ作製した。すなわち、貫通孔25を形成し、切断装置73によって切断して蒸着マスク20を得た。ここでは、幅寸法が67mmの蒸着マスク20を作製した。
From such a
図34には、製造された各蒸着マスク20の急峻度差と、急峻度の傾きの絶対値を示している。ここで示す急峻度は、各サンプルにおいて、長尺金属板64の形態で上述のようにして測定された急峻度を用いている。図34に示す急峻度差は、P1点とQ1点とを通る位置における急峻度と、P2点とQ2点とを通る位置における急峻度との差を示している。各位置における急峻度は、長尺金属板64の形態で得られた幅方向D2における各位置での急峻度から、最も近接した位置における急峻度を用いている。急峻度の傾きの絶対値は、急峻度差を、P1点とP2点との間の距離(もしくはQ1点とQ2点との間の距離、ここでは、65mm)で除算して得た。
FIG. 34 shows the steepness difference of each manufactured
次に、上述の各蒸着マスク20について、寸法X1および寸法X2を測定した。 Next, dimensions X1 and dimensions X2 were measured for each of the above-mentioned vapor deposition masks 20.
まず、図29に示すように、蒸着マスク20をステージ81上に水平に載置した。その際、蒸着マスク20に部分的な凹みが生じないよう、蒸着マスク20を静かにステージ81上に置いた。次に、蒸着マスク20のP1点からQ1点までの寸法X1を測定するとともに、P2点からQ2点までの寸法X2を測定した。その測定結果を、αX-X1と、αX-X2として図34に示した。ここでは、αXが600mmとなるような貫通孔25の中心に、P1点とQ1点、およびP2点とQ2点を設定した。
First, as shown in FIG. 29, the
測定された寸法X1と寸法X2を、上述した式(1)に代入して、式(1)の左辺を算出した。その算出結果を、|αX-(X1+X2)/2|として図34に示した。図34においては、上述した17個のサンプルからそれぞれ得られた17個の蒸着マスク20について寸法測定を行った。第1~第17サンプルのうち、第1~第7サンプルでは、式(1)を満たしていた。
The measured dimensions X1 and X2 were substituted into the above-mentioned equation (1) to calculate the left side of the equation (1). The calculation result is shown in FIG. 34 as | α X − (X1 + X2) / 2 |. In FIG. 34, the dimensions of the 17 thin-
また、蒸着マスク20の寸法X1と寸法X2を、上述した式(2)に代入して、式(2)の左辺を算出した。その算出結果を、|X1-X2|として図34に示した。図34に示すように、第1~第17サンプルのうち、第1~第3サンプルおよび第8~第13サンプルでは、式(2)を満たしていた。
Further, the dimensions X1 and X2 of the
従って、図34において総合判定結果で示すように、第1~第17サンプルのうち、第1~第3サンプルでは、式(1)および式(2)を満たしており、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができる蒸着マスク20であると判定された。
Therefore, as shown in the comprehensive determination result in FIG. 34, among the first to 17th samples, the first to third samples satisfy the formulas (1) and (2), and are through holes at the time of stretching. It was determined that the
ここで、上述した式(1)および式(2)を満たすことが、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができる理由について説明する。
Here, the reason why the above-mentioned equations (1) and (2) can be satisfied to improve the position accuracy of the through
まず、式(1)について説明する。上述したように、式(1)は、寸法X1および寸法X2が設計値に対してずれることを原因として、張設時に各貫通孔25の位置不良が発生することを抑制するためのものである。すなわち、寸法X1および寸法X2が式(1)を満たすことにより、張設時における蒸着マスク20の長手方向D1の伸び量を所望の範囲内に収めることができ、これにより、張設時における蒸着マスク20の幅方向D2の縮み量を所望の範囲内に収めることができる。そこで、式(1)を満たすことが張設時の貫通孔25の位置精度向上に寄与することを確かめるために、張設時における蒸着マスク20の幅寸法Y1(図28参照)に着目する。この寸法Y1は、長手方向D1における中央位置での幅寸法に相当する。この中央位置での幅方向D2の縮み量が、最も大きくなり得る。なお、図28では、張力が付与されていない蒸着マスク20が示されているが、便宜上、張設時における寸法Y1を図28に示している。後述する寸法Y2についても同様である。
First, the equation (1) will be described. As described above, the formula (1) is for suppressing the occurrence of misalignment of each through
次に、式(2)について説明する。上述したように、式(2)は、寸法X1と寸法X2とが互いにずれることを原因として張設時に各貫通孔25の位置不良が発生することを抑制するためのものである。すなわち、寸法X1および寸法X2が式(2)を満たすことにより、張設時に、長手方向D1の伸びが幅方向D2において異なることを抑制でき、貫通孔25の幅方向D2での位置ずれを抑制できる。そこで、式(2)を満たすことが張設時の貫通孔25の位置精度向上に寄与することを確かめるために、蒸着マスク20のC字状に湾曲した第1側縁27aの凹み深さ寸法Y2に着目する。この寸法Y2は、長手方向D1における中央位置での凹み深さ寸法に相当する。より具体的には、蒸着マスク20の第1端部26aと第1側縁27aとの交点PY1と、第2端部26bと第1側縁27aとの交点PY2と、を結ぶ線分から、第1側縁27aのうち長手方向D1における中央位置までの距離を寸法Y2とする。このような寸法Y2は、第1側縁27aの最大の凹み深さを示すことになる。なお、図32に示すように張設時の蒸着マスク20の湾曲形状が反転した場合には、寸法Y2は、第2側縁27bの凹み深さ寸法とすればよい。
Next, the equation (2) will be described. As described above, the formula (2) is for suppressing the occurrence of misalignment of each through
以下に、寸法Y1および寸法Y2の測定方法について説明する。 The measuring method of the dimension Y1 and the dimension Y2 will be described below.
まず、寸法X1および寸法X2の測定が終了した後、蒸着マスク20に張力を付与した。より具体的には、まず、蒸着マスク20の第1端部26aおよび第2端部26bを、例えば図30に示すようなクランプ86a~86dで保持して、第1引張部87a~第4引張部87dから蒸着マスク20に張力を付与した。付与した張力は、各貫通孔25が、長手方向D1において、所望の位置(蒸着目標位置)に対して許容範囲内に位置付けられるような力とした。続いて、張力が付与された蒸着マスク20を図29に示すステージ81上に固定した。次に、ステージ81上に固定された蒸着マスク20の寸法Y1および寸法Y2を測定した。寸法Y1の測定結果を、αY-Y1として図34に示した。ここでαYは、長手方向D1における中央位置での蒸着マスク20の幅寸法の設計値とした。なお、αYは、張設時の設計値である。また、寸法Y2の測定結果を、Y2として図34に示した。
First, after the measurements of the dimensions X1 and the dimensions X2 were completed, tension was applied to the
測定された寸法Y1および寸法Y2を評価した。 The measured dimensions Y1 and Y2 were evaluated.
寸法Y1については、αY-Y1が閾値(±4.0μm)以下であるか否かで評価した。ここで、閾値は、蒸着によって形成された画素の発光効率や、隣り合う他の色の画素との混色を防止可能な範囲内で位置ずれを許容できる値として設定した。なお、蒸着マスク20に長手方向D1の張力を付与した場合、長手方向D1における中央位置で蒸着マスク20の幅寸法が低減し得る。この場合、長手方向D1における中央位置で、第1側縁27aと第2側縁27bとが互いに近づくように変形する。そこで、第1側縁27aおよび第2側縁27bにおける変形の許容値をそれぞれ2μmと考え、その合計として、閾値を±4.0μmとした。図34に示すサンプルのうち第1~第7サンプルでは、αY-Y1が閾値以下であった。第1~第7サンプルでは、蒸着マスク20の幅寸法Y1のずれが抑制されているため、張設時における貫通孔25の幅方向D2の位置ずれを抑制できる。一方、これらの第1~第7サンプルは、上述したように式(1)を満たしている。このため、式(1)を満たすことが、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができると言える。
The dimension Y1 was evaluated based on whether α Y − Y1 was equal to or less than the threshold value (± 4.0 μm). Here, the threshold value is set as a value that allows the luminous efficiency of the pixels formed by the vapor deposition and the positional deviation within a range that can prevent color mixing with pixels of other adjacent colors. When the tension in the longitudinal direction D1 is applied to the
とりわけ、寸法Y1は、長手方向D1における中央位置での蒸着マスク20の幅寸法を示している。この中央位置は、貫通孔25が最も幅方向D2に位置ずれし得る位置である。このため、この中央位置におけるαY-Y1が閾値以下である場合には、長手方向D1において中央位置以外の位置における貫通孔25の幅方向D2の位置ずれをより一層抑制することができると言える。
In particular, dimension Y1 indicates the width dimension of the
寸法Y2については、寸法Y2が、閾値(3.0μm)以下であるか否かで評価した。ここで、閾値は、蒸着によって形成された画素の発光効率や、隣り合う他の色の画素との混色を防止可能な範囲内で位置ずれを許容できる値として設定した。図34に示すサンプルのうち第1~第3サンプルおよび第8~第13サンプルでは、寸法Y2が閾値以下であった。このことにより、第1~第3サンプルおよび第8~第13サンプルでは、蒸着マスク20の第1側縁27aの凹みの程度が小さくなるため、張設時における貫通孔25の幅方向D2の位置ずれを抑制できる。一方、これらの第1~第3サンプルおよび第8~第13サンプルは、上述したように式(2)を満たしている。このため、式(2)を満たすことが、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができると言える。
The dimension Y2 was evaluated based on whether or not the dimension Y2 was equal to or less than the threshold value (3.0 μm). Here, the threshold value is set as a value that allows the luminous efficiency of the pixels formed by the vapor deposition and the positional deviation within a range that can prevent color mixing with pixels of other adjacent colors. Among the samples shown in FIG. 34, in the first to third samples and the eighth to thirteenth samples, the dimension Y2 was equal to or less than the threshold value. As a result, in the first to third samples and the eighth to thirteenth samples, the degree of denting of the
とりわけ、寸法Y2は、長手方向D1における中央位置での蒸着マスク20の第1側縁27aの凹みの深さ寸法を示している。この中央位置は、貫通孔25が最も幅方向D2に位置ずれし得る位置である。このため、この中央位置における寸法Y2が閾値以下である場合には、長手方向D1において中央位置以外の位置における貫通孔25の幅方向D2の位置ずれをより一層抑制することができると言える。
In particular, dimension Y2 indicates the depth dimension of the recess of the
また、図34に示されているように、第1~第3サンプルおよび第8~第13サンプルでは、急峻度の傾きの絶対値が、6.0%/m以下となっている。このことにより、急峻度の傾きの絶対値が6.0%/m以下の金属板64を用いて蒸着マスク20を作製することにより、寸法X1と寸法X2とのばらつきを低減できることがわかる。すなわち、急峻度の傾きの絶対値と、寸法X1および寸法X2に、相関関係が存在すると考えられ、急峻度の傾きの絶対値に着目して金属板64を選別することにより、張設時の貫通孔25の位置精度を向上させることができると言える。
Further, as shown in FIG. 34, in the first to third samples and the eighth to thirteenth samples, the absolute value of the slope of the steepness is 6.0% / m or less. From this, it can be seen that the variation between the dimensions X1 and the dimensions X2 can be reduced by manufacturing the
10 蒸着マスク装置
15 フレーム
20 蒸着マスク
21 金属板
22 有効領域
23 周囲領域
25 貫通孔
30 第1凹部
35 第2凹部
55 母材
64 長尺金属板
65a 第1レジストパターン
65b 第2レジストパターン
65c 第1レジスト膜
65d 第2レジスト膜
73 切断装置
92 有機EL基板
98 蒸着材料
AL 中心軸線
R1 中央部分
R2 一端側部分
R3 他端側部分
10 Thin-
Claims (22)
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記金属板の前記中央部分において、6%/m以下である、金属板。 A metal plate having a longitudinal direction used for forming a plurality of through holes to manufacture a mask.
The through hole of the mask is formed by etching the elongated metal plate being conveyed.
In the width direction of the metal plate, the metal plate has a central portion, one end side portion located on one end side in the width direction of the metal plate from the center portion, and the width direction of the metal plate from the center portion. It is divided into the other end side part located on the other end side of the
When the percentage of the height of the wavy shape with respect to the period of the wavy shape of the metal plate in the longitudinal direction is referred to as steepness, the steepness at the first position in the width direction and the steepness at the second position are used. The absolute value of the slope of the steepness obtained by dividing the difference by the distance between the first position and the second position is 6% / m or less in the central portion of the metal plate. ..
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の製造方法は、
母材を圧延して前記金属板を得る圧延工程と、
前記金属板の幅方向における一端および他端を所定範囲にわたって切り落とす切断工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記切断工程後の前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下である、金属板の製造方法。 A method for manufacturing a metal plate having a longitudinal direction, which is used for forming a plurality of through holes to manufacture a mask.
The through hole of the mask is formed by etching the elongated metal plate being conveyed.
The method for manufacturing the metal plate is as follows.
The rolling process of rolling the base metal to obtain the metal plate,
A cutting step of cutting off one end and the other end in the width direction of the metal plate over a predetermined range is provided.
In the width direction of the metal plate, the metal plate has a central portion, one end side portion located on one end side in the width direction of the metal plate from the center portion, and the width direction of the metal plate from the center portion. It is divided into the other end side part located on the other end side of the
When the percentage of the height of the wavy shape with respect to the period of the wavy shape of the metal plate in the longitudinal direction after the cutting step is referred to as steepness, the steepness at the first position in the width direction and the steepness at the second position are used. A metal in which the absolute value of the slope of the steepness obtained by dividing the difference from the steepness by the distance between the first position and the second position is 6% / m or less in the central portion. How to make a board.
前記アニール工程は、前記圧延された母材を長手方向に引っ張りながら実施される、請求項7乃至12いずれか一項に記載の金属板の製造方法。 Further provided with an annealing step of annealing the metal plate obtained by the rolling step to remove the internal stress of the metal plate.
The method for manufacturing a metal plate according to any one of claims 7 to 12, wherein the annealing step is carried out while pulling the rolled base metal in the longitudinal direction.
長手方向を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングし、前記金属板に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するエッチング工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下である、マスクの製造方法。 It is a method of manufacturing a mask in which a plurality of through holes are formed.
The process of preparing a metal plate with a longitudinal direction and
A resist pattern forming step of forming a resist pattern on the metal plate and
The metal plate is provided with an etching step of etching a region of the metal plate not covered by the resist pattern to form a recess in the metal plate so as to define the through hole.
In the width direction of the metal plate, the metal plate has a central portion, one end side portion located on one end side in the width direction of the metal plate from the center portion, and the width direction of the metal plate from the center portion. It is divided into the other end side part located on the other end side of the
When the percentage of the height of the wavy shape with respect to the period of the wavy shape of the metal plate in the longitudinal direction is referred to as steepness, the steepness at the first position in the width direction and the steepness at the second position A method for manufacturing a mask, wherein the absolute value of the slope of the steepness obtained by dividing the difference by the distance between the first position and the second position is 6% / m or less in the central portion.
前記蒸着マスクは、複数の貫通孔が形成された有効領域と、前記有効領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、
前記エッチング工程は、前記金属板のうち前記レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングし、前記有効領域をなすようになる前記金属板の領域内に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するものである、請求項15に記載のマスクの製造方法。 The mask is a vapor deposition mask used for vapor deposition in a desired pattern.
The vapor deposition mask comprises an effective region in which a plurality of through holes are formed and a peripheral region located around the effective region.
The etching step etches a region of the metal plate that is not covered by the resist pattern, and a recess that defines a through hole in the region of the metal plate that forms the effective region. The method for manufacturing a mask according to claim 15, wherein the mask is formed.
前記金属板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に露光マスクを真空密着させる工程と、
前記露光マスクを介して前記レジスト膜を所定のパターンで露光する工程と、を有する、請求項15または16に記載のマスクの製造方法。 The resist pattern forming step is
The step of forming a resist film on the metal plate and
The step of vacuum-adhering the exposure mask to the resist film and
The method for manufacturing a mask according to claim 15, which comprises a step of exposing the resist film with a predetermined pattern through the exposure mask.
前記マスクに前記長手方向に張力を付与して前記マスクをフレームに張設する工程と、を備えた、マスク装置の製造方法。 The step of preparing the mask by the method for manufacturing a mask according to any one of claims 15 to 21 and the process of preparing the mask.
A method for manufacturing a mask device, comprising a step of applying tension to the mask in the longitudinal direction to stretch the mask on a frame.
Applications Claiming Priority (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017002160 | 2017-01-10 | ||
JP2017002160 | 2017-01-10 | ||
JP2017238085A JP7047364B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-12-12 | Metal plate manufacturing method, mask manufacturing method and mask device manufacturing method |
Related Parent Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017238085A Division JP7047364B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-12-12 | Metal plate manufacturing method, mask manufacturing method and mask device manufacturing method |
Publications (3)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2022089842A true JP2022089842A (en) | 2022-06-16 |
JP2022089842A5 JP2022089842A5 (en) | 2022-10-13 |
JP7269556B2 JP7269556B2 (en) | 2023-05-09 |
Family
ID=62910964
Family Applications (2)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017238085A Active JP7047364B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-12-12 | Metal plate manufacturing method, mask manufacturing method and mask device manufacturing method |
JP2022047393A Active JP7269556B2 (en) | 2017-01-10 | 2022-03-23 | Metal plate manufacturing method and mask manufacturing method |
Family Applications Before (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2017238085A Active JP7047364B2 (en) | 2017-01-10 | 2017-12-12 | Metal plate manufacturing method, mask manufacturing method and mask device manufacturing method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (2) | JP7047364B2 (en) |
Families Citing this family (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR102242813B1 (en) * | 2019-05-31 | 2021-04-21 | 주식회사 오럼머티리얼 | Template for supporting mask and producing method thereof and mask integrated frame and producing method thereof |
KR102241771B1 (en) * | 2018-11-30 | 2021-04-19 | 주식회사 오럼머티리얼 | Template for supporting mask, template for supporting mask metal sheet and producing methoe thereof and producing method of mask integrated frame |
KR102236542B1 (en) * | 2018-12-03 | 2021-04-06 | 주식회사 오럼머티리얼 | Template for supporting mask, template for supporting mask metal sheet, producing method of template for supporting mask and producing method of mask integrated frame |
KR102252005B1 (en) * | 2019-05-31 | 2021-05-17 | 주식회사 오럼머티리얼 | Template for supporting mask and producing method thereof and mask integrated frame and producing method thereof |
Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015055007A (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 大日本印刷株式会社 | Metal plate, manufacturing method of metal plate, and manufacturing method of mask using metal plate |
-
2017
- 2017-12-12 JP JP2017238085A patent/JP7047364B2/en active Active
-
2022
- 2022-03-23 JP JP2022047393A patent/JP7269556B2/en active Active
Patent Citations (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015055007A (en) * | 2013-09-13 | 2015-03-23 | 大日本印刷株式会社 | Metal plate, manufacturing method of metal plate, and manufacturing method of mask using metal plate |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP7269556B2 (en) | 2023-05-09 |
JP7047364B2 (en) | 2022-04-05 |
JP2018111879A (en) | 2018-07-19 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP6787503B2 (en) | Method of manufacturing metal plate for manufacturing vapor deposition mask | |
JP2022089842A (en) | Metal plate, method for manufacturing metal plate, method for manufacturing mask and method for manufacturing mask device | |
JP6424979B2 (en) | Method of manufacturing deposition mask, method of manufacturing deposition mask apparatus, method of selecting deposition mask, and method of determining quality of deposition mask | |
JP7356653B2 (en) | Vapor deposition mask manufacturing method, vapor deposition mask device manufacturing method, and vapor deposition mask | |
KR102333411B1 (en) | Vapor deposition mask, method for manufacturing vapor deposition mask device, and method for manufacturing vapor deposition mask |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220323 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20220412 |
|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20220418 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20221003 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20230324 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20230406 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 7269556 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |