JP2022116127A - フレーム一体型の蒸着マスク、蒸着パターン形成方法、有機半導体素子の製造方法、有機elディスプレイの製造方法 - Google Patents
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Abstract
【課題】高精細な蒸着パターンの形成が可能な蒸着マスクを提供する。【解決手段】フレームに、蒸着マスク100が固定されたフレーム一体型の蒸着マスクであって、前記蒸着マスクは、樹脂マスク20、及び前記樹脂マスクの一方の面側に位置する金属層10を有し、前記樹脂マスクは、長辺と短辺を有する四辺形であり、前記金属層が、前記樹脂マスクの一方の面において、前記樹脂マスクの短辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂マスクの長辺に沿った、帯形状の金属層を含む、フレーム一体型の蒸着マスク。【選択図】図1
Description
本開示の実施形態は、フレーム一体型の蒸着マスク、蒸着パターン形成方法、有機半導体素子の製造方法、および有機ELディスプレイの製造方法に関する。
蒸着マスクを用いた蒸着パターンの形成は、通常、蒸着作製するパターンに対応する開口部が設けられた蒸着マスクと蒸着対象物とを密着させ、蒸着源から放出された蒸着材を、開口部を通して、蒸着対象物に付着させることにより行われる。また、当該蒸着マスクは、フレームに固定されて、フレーム付き蒸着マスクとして用いられる場合が多い。
上記蒸着パターンの形成に用いられる蒸着マスクとしては、例えば、蒸着作成するパターンに対応する樹脂マスク開口部を有する樹脂マスクと、金属マスク開口部(スリットと称される場合もある)を有する金属マスクとを積層してなる蒸着マスク(例えば、特許文献1~5)等が知られている。
本開示の実施形態は、高精細な蒸着パターンの形成が可能な蒸着マスクなどを提供することを主たる課題とする。
本開示の一実施形態にかかる蒸着マスクは、フレームに、複数の蒸着マスクが固定されてなるフレーム一体型の蒸着マスクであって、前記複数の蒸着マスクは、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部を有する樹脂マスクを含み、前記樹脂マスクは、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記複数の蒸着マスクは、前記樹脂マスクの一方の面において、前記樹脂マスクの長辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂マスクの短辺に沿った、孤立する帯形状の金属層を含み、前記複数の蒸着マスクは、前記短辺に沿った帯状の金属層において前記フレームに固定されており、前記樹脂マスクの一方の面において、前記フレームと重なる領域を周縁部とし、前記フレームと重ならない領域を非周縁部としたときに、前記複数の蒸着マスクの少なくとも1つは、前記樹脂マスクの短辺に沿った帯形状の金属層が、前記周縁部と前記非周縁部を跨ぎ、当該金属層を形作る短辺の一辺は、その全てが前記周縁部と重なっている。
また、前記複数の蒸着マスクの1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスクと接していてもよい。
また、前記複数の蒸着マスクの1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスクと接していなくてもよい。
また、前記複数の蒸着マスクのうち、最も外側に位置する蒸着マスクは、前記樹脂マスクの長辺の一辺の全てが、前記周縁部と重なっていてもよい。
また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、フレームに蒸着マスクが固定されてなるフレーム一体型の蒸着マスクであって、前記蒸着マスクは、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部を有する樹脂マスクと、前記樹脂マスクの一方の面上に部分的に位置する孤立した複数の金属層と、を含み、前記樹脂マスクは、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記複数の金属層は、前記樹脂マスクの一方の面において、前記樹脂マスクの短辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂マスクの長辺に沿った帯形状の金属層を含み、前記樹脂マスクの一方の面において、前記フレームと重なる領域を周縁部とし、前記フレームと重ならない領域を非周縁部としたときに、前記樹脂マスクの長辺に沿った帯形状の金属層は、前記周縁部と前記非周縁部を跨ぎ、当該金属層を形作る長辺の一辺は、その全てが前記周縁部と重なる。
また、前記複数の蒸着マスクの1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスクと接していてもよい。
また、前記複数の蒸着マスクの1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスクと接していなくてもよい。
また、前記複数の蒸着マスクのうち、最も外側に位置する蒸着マスクは、前記樹脂マスクの長辺の一辺の全てが、前記周縁部と重なっていてもよい。
また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、フレームに蒸着マスクが固定されてなるフレーム一体型の蒸着マスクであって、前記蒸着マスクは、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部を有する樹脂マスクと、前記樹脂マスクの一方の面上に部分的に位置する孤立した複数の金属層と、を含み、前記樹脂マスクは、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記複数の金属層は、前記樹脂マスクの一方の面において、前記樹脂マスクの短辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂マスクの長辺に沿った帯形状の金属層を含み、前記樹脂マスクの一方の面において、前記フレームと重なる領域を周縁部とし、前記フレームと重ならない領域を非周縁部としたときに、前記樹脂マスクの長辺に沿った帯形状の金属層は、前記周縁部と前記非周縁部を跨ぎ、当該金属層を形作る長辺の一辺は、その全てが前記周縁部と重なる。
本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部を有する樹脂マスクと、前記樹脂マスクの一方の面上に部分的に位置する金属層と、を含む。前記蒸着マスクにあっては、前記樹脂マスクが、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記金属層が、前記樹脂マスクの長辺に沿った帯形状であってもよい。
また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクと、フレームと、を含み、前記蒸着マスクはその金属層を介して前記フレームに固定されている。また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクと、フレームと、を含み、前記蒸着マスクはその樹脂マスクを介して前記フレームに固定されている。また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクと、フレームと、を含み、前記蒸着マスクはその樹脂マスクと金属層の双方を介して前記フレームに固定されている。
また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクと、フレームと、を含み、前記蒸着マスクはその金属層を介して前記フレームに固定されている。また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクと、フレームと、を含み、前記蒸着マスクはその樹脂マスクを介して前記フレームに固定されている。また、本開示の別の一実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクは、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクと、フレームと、を含み、前記蒸着マスクはその樹脂マスクと金属層の双方を介して前記フレームに固定されている。
本開示の一実施形態にかかる蒸着マスク準備体は、フレームに、複数の蒸着マスク準備体が固定されてなるフレーム一体型の蒸着マスク準備体であって、前記複数の蒸着マスク準備体は、蒸着作成するパターンに対応する樹脂マスク開口部が形成される前の樹脂板を含み、前記樹脂板は、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記複数の蒸着マスク準備体は、前記樹脂板の一方の面において、前記樹脂マスクの長辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂マスクの短辺に沿った、孤立する帯形状の金属層を含み、前記複数の蒸着マスク準備体は、前記短辺に沿った帯状の金属層において前記フレームに固定されており、前記樹脂板の一方の面において、前記フレームと重なる領域を周縁部とし、前記フレームと重ならない領域を非周縁部としたときに、前記複数の蒸着マスク準備体の少なくとも1つは、前記樹脂板の短辺に沿った帯形状の金属層が、前記周縁部と前記非周縁部を跨ぎ、当該金属層を形作る短辺の一辺は、その全てが前記周縁部と重なっている。
また、前記複数の蒸着マスク準備体の1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスク準備体と接していてもよい。
また、前記複数の蒸着マスク準備体の1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスク準備体と接していなくてもよい。
また、前記複数の蒸着マスク準備体のうち、最も外側に位置する蒸着マスク準備体は、前記樹脂板の長辺の一辺の全てが、前記周縁部と重なっていてもよい。
また、本開示の別の一実施形態にかかる蒸着マスク準備体は、フレームに蒸着マスク準備体が固定されてなるフレーム一体型の蒸着マスク準備体であって、前記蒸着マスク準備体は、蒸着作成するパターンに対応する樹脂マスク開口部が形成される前の樹脂板と、前記樹脂板の一方の面上に部分的に位置する孤立した複数の金属層と、を含み、前記樹脂板は、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記複数の金属層は、前記樹脂板の一方の面において、前記樹脂板の短辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂板の長辺に沿った帯形状の金属層を含み、前記樹脂板の一方の面において、前記フレームと重なる領域を周縁部とし、前記フレームと重ならない領域を非周縁部としたときに、前記樹脂板の長辺に沿った帯形状の金属層は、前記周縁部と前記非周縁部を跨ぎ、当該金属層を形作る長辺の一辺は、その全てが前記周縁部と重なる。
本開示の別の一実施形態にかかる蒸着マスク準備体は、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクを製造するための蒸着マスク準備体であって、樹脂板と、前記樹脂板の一方の面上に部分的に位置する金属層と、を含む。
また、前記複数の蒸着マスク準備体の1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスク準備体と接していてもよい。
また、前記複数の蒸着マスク準備体の1つは、隣り合う他の1つの蒸着マスク準備体と接していなくてもよい。
また、前記複数の蒸着マスク準備体のうち、最も外側に位置する蒸着マスク準備体は、前記樹脂板の長辺の一辺の全てが、前記周縁部と重なっていてもよい。
また、本開示の別の一実施形態にかかる蒸着マスク準備体は、フレームに蒸着マスク準備体が固定されてなるフレーム一体型の蒸着マスク準備体であって、前記蒸着マスク準備体は、蒸着作成するパターンに対応する樹脂マスク開口部が形成される前の樹脂板と、前記樹脂板の一方の面上に部分的に位置する孤立した複数の金属層と、を含み、前記樹脂板は、長辺と短辺を有する四辺形を呈しており、前記複数の金属層は、前記樹脂板の一方の面において、前記樹脂板の短辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂板の長辺に沿った帯形状の金属層を含み、前記樹脂板の一方の面において、前記フレームと重なる領域を周縁部とし、前記フレームと重ならない領域を非周縁部としたときに、前記樹脂板の長辺に沿った帯形状の金属層は、前記周縁部と前記非周縁部を跨ぎ、当該金属層を形作る長辺の一辺は、その全てが前記周縁部と重なる。
本開示の別の一実施形態にかかる蒸着マスク準備体は、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクを製造するための蒸着マスク準備体であって、樹脂板と、前記樹脂板の一方の面上に部分的に位置する金属層と、を含む。
また、本開示の別の一実施形態にかかる蒸着パターン製造方法は、用いられる蒸着マスクが、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクである。
また、本開示の別の一実施形態にかかる有機半導体素子の製造方法は、蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する蒸着パターン形成工程を含み、前記蒸着パターン形成工程で用いられる前記蒸着マスクが、前記本開示の実施形態にかかる蒸着マスクである。
また、本開示の別の一実施形態にかかる有機ELディスプレイの製造方法は、前記本開示の実施形態にかかる有機半導体素子の製造方法によって製造された有機半導体素子が用いられる。
本開示の蒸着マスクなどによれば、高精細な蒸着パターンを形成することができる。
以下、本発明の実施の形態を、図面等を参照しながら説明する。なお、本発明は多くの異なる態様で実施することが可能であり、以下に例示する実施の形態の記載内容に限定して解釈されるものではない。また、図面は説明をより明確にするため、実際の態様に比べ、各部の幅、厚さ、形状等について模式的に表される場合があるが、あくまで一例であって、本発明の解釈を限定するものではない。また、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には、同一の符号を付して、詳細な説明を適宜省略することがある。また、説明の便宜上、上方または下方などの語句を用いて説明するが、上下方向が逆転してもよい。左右方向についても同様である。
<蒸着マスク>
図1(a)は、本開示の実施形態にかかる蒸着マスクを金属層が形成されている側から平面視したときの一例を示す正面図であり、図1(b)は、図1(a)のA-A部分での概略断面図である。なお、図1(b)における蒸着マスクの中央付近の一部は省略されている。
図1(a)は、本開示の実施形態にかかる蒸着マスクを金属層が形成されている側から平面視したときの一例を示す正面図であり、図1(b)は、図1(a)のA-A部分での概略断面図である。なお、図1(b)における蒸着マスクの中央付近の一部は省略されている。
図1(a)および(b)に示すように、本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100は、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25を有する樹脂マスク20と、前記樹脂マスク20の一方の面、図1(b)では上側の面上に部分的に位置する金属層10と、を含む。
このような蒸着マスク100によれば、蒸着マスク100の大部分は樹脂マスク20によって構成されていることから、従来の金属を用いた蒸着マスクに比べて、その重量を軽量化することができる。また、樹脂マスク20を形成するにあっては、レーザーなどを用いて蒸着作成するパターンに対応する樹脂マスク開口部25を形成することができるため、樹脂マスク開口部25をより高精細化することもできる。さらに、このような樹脂マスク20の一方の面に金属層10が部分的に設けられているので、樹脂マスク20が撓んでしまうことを防止することができると共に、ハンドリングを簡便にすることができる。また、このような蒸着マスク100は、金属製のフレームに固定されて用いられる場合が多いが、金属層10が設けられていることにより、前記フレームに固定する際に当該金属層10とフレームとを溶接することができるので固定が容易であり、また、金属層10を目標にして位置合わせをすることができるため、簡便かつ精度よく、蒸着マスク100をフレームに固定することができる。さらに、このような蒸着マスク100によれば、金属層10が設けられていることで、樹脂マスク20のコシを強くすることができるので、フレームに固定する際に蒸着マスクにシワが発生することを抑制することができる。なお、フレームへの蒸着マスクの固定は、通常、蒸着マスクの端部に、引張部材(例えば、クランプ)を固定し、当該引張部材を、蒸着マスクの外方に向かって引っ張った状態で行う。
以下に、本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100の構成などについて具体的に説明する。
(樹脂マスク)
本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100を構成する樹脂マスク20については特に限定されることはなく、従来公知の種々の樹脂マスク20から適宜選択して用いることができる。
本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100を構成する樹脂マスク20については特に限定されることはなく、従来公知の種々の樹脂マスク20から適宜選択して用いることができる。
樹脂マスク20の材料についても限定はなくいかなる材料をも用いることができる。例えば、レーザー加工等によって高精細な樹脂マスク開口部25の形成が可能であり、熱や経時での寸法変化率や吸湿率が小さく、軽量な材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン-ビニルアルコール共重合体樹脂、エチレン-メタクリル酸共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セロファン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。上記に例示した材料の中でも、熱膨張係数が16ppm/℃以下である樹脂材料が好ましく、吸湿率が1.0%以下である樹脂材料が好ましく、この双方の条件を備える樹脂材料が特に好ましい。この樹脂材料を用いた樹脂マスクとすることで、樹脂マスク開口部25の寸法精度を向上させることができ、かつ熱や経時での寸法変化率や吸湿率を小さくすることができる。
樹脂マスク20の厚みについて特も限定はないが、シャドウの発生の抑制効果をさらに向上せしめる場合には、樹脂マスク20の厚みは、25μm以下であることが好ましく、10μm未満であることがより好ましい。下限値の好ましい範囲について特に限定はないが、樹脂マスク20の厚みが3μm未満である場合には、ピンホール等の欠陥が生じやすく、また変形等のリスクが高まる。特に、樹脂マスク20の厚みを、3μm以上10μm未満、より好ましくは4μm以上8μm以下とすることで、400ppiを超える高精細パターンを形成する際のシャドウの影響をより効果的に防止することができる。また、樹脂マスク20と後述する金属層10とは、直接的に接合されていてもよく、粘着剤層を介して接合されていてもよいが、粘着剤層を介して樹脂マスク20と金属層10とが接合される場合には、樹脂マスク20と粘着剤層との合計の厚みが上記好ましい厚みの範囲内であることが好ましい。なお、シャドウとは、蒸着源から放出された蒸着材の一部が、樹脂マスクの開口部の内壁面に衝突して蒸着対象物へ到達しないことにより、目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる未蒸着部分が生ずる現象のことをいう。
樹脂マスク開口部25の断面形状についても特に限定はなく、樹脂マスク開口部25を形成する樹脂マスクの向かいあう端面同士が略平行であってもよいが、図1(b)に示すように、樹脂マスク開口部25はその断面形状が、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。換言すれば、金属層が形成されている面側に向かって広がりをもつ勾配(テーパーという場合もある)を有していることが好ましい。勾配の角度については、樹脂マスク20の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、樹脂マスク開口部25における下底先端と、同じく樹脂マスク開口部における上底先端を結んだ直線と、樹脂マスク底面とのなす角度、換言すれば、樹脂マスク開口部25を構成する内壁面の厚み方向断面において、樹脂マスク開口部25の内壁面と樹脂マスク20の金属層10と接しない側の面(図示する形態では、樹脂マスクの下面)とのなす角度は、5°以上85°以下の範囲内であることが好ましく、15°以上75°以下の範囲内であることがより好ましく、25°以上65°以下の範囲内であることがさらに好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。また、図示する形態では、樹脂マスク開口部25を形成する端面は直線形状を呈しているが、これに限定されることはなく、外に凸の湾曲形状となっている、つまり樹脂マスク開口部25の全体の形状がお椀形状となっていてもよい。また、その逆、つまり内に凸の湾曲形状となっていてもよい。
また、本開示の実施の形態に係る蒸着マスク100の一例においては、当該蒸着マスクを構成する樹脂マスク20に、複数の樹脂マスク開口部25の集合体からなる「1画面」が、所定の間隔をあけて複数画面分配置されている。なお、ここで言う樹脂マスク開口部25とは、本開示の実施の形態に係る蒸着マスク100を用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機ELディスプレイにおける有機層の形成に用いる場合には、樹脂マスク開口部25の形状は当該有機層の形状となる。また、「1画面」とは、1つの製品に対応する樹脂マスク開口部25の集合体からなり、当該1つの製品が有機ELディスプレイである場合には、1つの有機ELディスプレイを形成するのに必要な有機層の集合体、つまり、有機層となる樹脂マスク開口部25の集合体が「1画面」となる。
(金属層)
図1に示すように、本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100にあっては、前記樹脂マスク20の一方の面上に部分的に金属層10が設けられている。
図1に示すように、本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100にあっては、前記樹脂マスク20の一方の面上に部分的に金属層10が設けられている。
本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100を構成する金属層10の材料については特に限定はなく、例えば、ステンレス鋼、鉄ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属材料を挙げることができる。また、これ以外の金属材料を用いてもよい。中でも、鉄ニッケル合金であるインバー材は熱による変形が少ないので好適に用いることができる。
金属層10の厚みについても特に限定はないが、シャドウの発生をより効果的に防止するためには、100μm以下であることが好ましく、50μm以下であることがより好ましく、35μm以下であることが特に好ましい。なお、5μmより薄くした場合、破断や変形のリスクが高まるとともにハンドリングが困難となる傾向にある。
なお、樹脂マスク20に複数の金属層10が配置されている場合にあっては、その金属層10のすべてが同じ材質や同じ厚みである必要はなく、金属層10が配置されている場所に応じて、材質や厚みを異ならせてもよい。
また、金属層10の断面形状についても特に限定されることはなく、図1(b)に示すように、金属層10の向かいあう端面同士が略平行であってもよく、図示はしないが、前記樹脂マスク開口部25と同様に勾配を有する形状となっていてもよい。
ここで、金属層10が設けられる位置、および金属層を平面視した際の形状についても特に限定されることはない。すなわち、金属層が設けられる位置に応じて、金属層の平面形状を適宜設計することが可能である。
例えば、図1(a)に示すように、蒸着マスク100を構成する樹脂マスク20を平面視した際に、当該樹脂マスク20が長辺と短辺とを有する四辺形、例えば、長方形を呈している場合にあっては、金属層を、樹脂マスクの短辺に沿った帯形状としてもよい。例えば、金属層10の形状をその短辺と同じ長さを有する帯形状としつつ、樹脂マスク20の短辺と平行に配置してもよい。一方で、図14に示すように、蒸着マスク100を構成する樹脂マスク20を平面視した際に、当該樹脂マスク20が長辺と短辺とを有する長方形を呈している場合において、金属層10の形状をその長辺と同じ長さを有する帯形状としつつ、樹脂マスク20の長辺と平行に配置してもよい。また、金属層の形状を、樹脂マスクの長辺に対し、所定の角度をもつ帯形状としてもよい。なお、四辺形は、長方形に限定されるものではなく、例えば、台形、平行四辺形としてもよい。これ以外の四辺形としてもよい。また、樹脂マスク20を平面した際の形状を、四辺形以外の形状としてもよい。また、樹脂マスク20を平面した際の形状を、四辺形以外の形状とした樹脂マスク20においても、本願明細書で説明する金属層10の形状や、配置の形態を適宜適用することができる。
図1に示す形態では、樹脂マスク20の短辺と平行に、6つの帯形状の金属層10を配置しており、図14に示す形態では、樹脂マスク20の長辺と平行に3つの帯形状の金属層10を配置しているが、配置される金属層10の数は限定されることはなく、例えば、図示はしないが、複数の金属層10の何れか1つの金属層10のみを配置した形態としてもよい。
また、図11に示すように、樹脂マスク20の上辺、及び下辺近傍にのみ、短辺と同じ長さを有する帯形状の金属層10を配置してもよく、図15に示すように、樹脂マスク20の左辺、及び右辺近傍にのみ、長辺と同じ長さを有する帯状体の金属層10を配置してもよい。また、長辺よりも短い長さの帯形状としてもよい。図11や図15に示す形態の蒸着マスク100では、樹脂マスクの上辺及び下辺近傍、もしくは樹脂マスクの右辺及び左辺近傍に位置する金属層10は、樹脂マスク20の周縁に接するようにして配置されているが、周縁に接していなくてもよい。また、樹脂マスク20の周縁部上にのみ、金属層10を配置してもよい。なお、本願明細書でいう樹脂マスク20の周縁部とは、フレームに蒸着マスクを固定するときに、当該フレームをなす枠部材と厚み方向で重なる領域を意味する。この領域は、フレームの大きさや、フレームをなす枠部材の幅等により変化する。例えば、図1に示す形態において、樹脂マスク20の周縁部のうち、樹脂マスクの上辺、及び下辺の何れか一方、又は双方の辺の近傍にのみ、金属層10を配置した形態としてもよい。また、この場合において、金属層10を、樹脂マスクの周縁に接するように配置してもよい。また、樹脂マスク20の長辺、或いは短辺と同じ長さを有する帯形状の金属層10にかえて、樹脂マスク20の長辺、或いは短辺と異なる長さを有する金属層を、樹脂マスク20の長辺、或いは短辺と平行に1つ配置してもよく、複数配置してもよい。また、1つ、又は複数の帯形状の金属層10をそれぞれランダムな方向に配置してもよい。
例えば、図16に示すように、樹脂マスク20の右辺および左辺それぞれの周縁から離間した位置に、右辺および左辺、つまり樹脂マスク20の長辺よりも短い長さの帯状体の金属層10を配置してもよい。図16における金属層10が配置されている領域は、樹脂マスク20の周縁部であってもよく、非周縁部であってもよい。また、周縁部と非周縁部を跨ぐ領域であってもよい。なお、本願明細書でいう樹脂マスク20の非周縁部とは、樹脂マスク20の上記周縁部とは異なる領域全般を意味する。換言すれば、フレームに蒸着マスクを固定するときに、当該フレームをなす枠部材と厚み方向で重ならない領域を意味する。また、図17に示すように、樹脂マスク20の長辺に平行に配置される帯形状の金属層10は、その長さ方向において複数個に、図17においては5個に、分割されていてもよい。
このように、樹脂マスク20の長辺や短辺に平行に帯形状の金属層10を配置することにより、帯形状の金属層10の長さ方向における樹脂マスク20の伸びや縮みなどの変形を効果的に抑制することができ、蒸着マスク100をフレームに固定した際のシワの発生を抑制することができる。したがって、樹脂マスク20が長辺と短辺を有する場合にあっては、伸びや縮みなどの変化量が大きい長辺に平行に金属層10を配置することが好ましい。
図2は、本開示の別の実施形態にかかる蒸着マスクを金属層が形成されている側から平面視したときの一例を示す正面図である。
金属層10は樹脂マスク20の周縁部上に位置していることを必ずしも要しない。図2は、樹脂マスク20の非周縁部上にのみ金属層10を位置させた例を示している。また、樹脂マスク20の周縁部上、及び非周縁部上に、金属層10を配置してもよい。
このように、金属層10を、樹脂マスク20の非周縁部上、具体的には、樹脂マスク20におけるフレームと重ならない位置にも配置することにより、金属層10をフレームとの固定にのみ用いるのではなく、樹脂マスク20に生じ得る伸びや縮みなどの変形を効果的に抑制することができる。また、金属層10の形状を帯形状とすることにより、金属層で樹脂マスク20に形成された開口部25の周囲を取り囲む場合と比べて、フレームに蒸着マスクを固定する際に、樹脂マスク20に発生し得る応力を適当に逃がすことができ、その結果、やはり伸びや縮みなどの変形を効果的に抑制することができる。
なお、図2に示す点線は、「1画面」の領域を示している。金属層10を非周縁部上に配置する場合にあっては、「1画面」と「1画面」の間に金属層10を配置するようにしてもよい。
図3は、本開示のさらに別の実施形態にかかる蒸着マスクを金属層が形成されている側から平面視したときの一例を示す正面図である。
図3に示すように、金属層10は必ずしも帯状である必要はなく、樹脂マスク20上に点在するように配置されていてもよく、さらには、図18に示すように、金属層10が樹脂マスク20の四隅にのみ配置されていてもよい。このような場合において、図3や、図18に示す金属層10は正方形であるが、これに限定されることはなく、長方形、三角形、四角形以上の多角形、円、楕円、半円、ドーナツ形状、アルファベットの「C」形状、「T」形状、さらには「十字」形状や「星」形状など、あらゆる形状をも採用可能である。一枚の樹脂マスク20上に複数の金属層10が設けられている場合において、すべての金属層10が同一形状である必要はなく、前記で挙げた種々の形状の金属層10が混在していてもよい。また、上記で説明した金属層10の形状や、配置の形態を、適宜組み合わせてもよい。この場合であっても、上記金属層10が帯形状の場合と同様、フレームに蒸着マスクを固定する際に、樹脂マスクに発生し得る応力を逃がすことができる。
なお、本開示に実施形態にかかる蒸着マスク100にあっては、図1~3、図11、図14~18に示すように、樹脂マスク20と金属層10のみから構成されている必要はなく、他の構成が含まれていてもよい。例えば、樹脂マスク20における、金属層10が配置されていない側の面上に、保護シート(保護フィルム、保護層、或いは保護板であってもよい)が配置されていてもよい。樹脂マスク20の裏面側に保護シートを配置することにより、樹脂マスク開口部25をレーザー加工により形成する場合に、バリやカスの発生を抑制することができるとともに、レーザー加工時に樹脂マスク開口部25周辺の強度が低下することを防止することができる。要約すれば、金属層10との相乗効果により、樹脂マスク20の伸びや縮みなどの変形を効果的に抑制することができる。また、金属層10と保護シートの双方が設けられた本実施形態にかかる蒸着マスク100によれば、レーザー加工による樹脂マスク開口部の形成において、樹脂マスク20の変形や、位置ずれの発生を低減することができる。なお、保護シートを用いた蒸着マスクの製造方法については後述する。
このような蒸着マスク100の製造方法については特に限定されることはない。例えば、樹脂板を準備し、当該樹脂板上の所望の位置に金属層を形成することにより、金属層付き樹脂板、いわゆる蒸着マスク準備体を形成する。この場合における金属層の形成方法についても特に限定されることはなく、各種メッキ法やエッチング法、さらには各種印刷法や蒸着法などによって金属層をすることができる。次いで、この金属層付き樹脂板の状態で、もしくはこれをフレーム60に固定した後に、樹脂板に所望形状の開口部をレーザー加工などにより形成することで、蒸着マスク100を得ることができる。
<蒸着マスクの製造方法の一例>
以下、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法について一例を挙げて説明する。一例としての蒸着マスクの製造方法は、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25を有する樹脂マスク20と、樹脂マスク20の一方の面上に部分的に位置する金属層10と、を含む蒸着マスクの製造方法であって、図6(a)に示すように、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの一方の面上に、金属層10が部分的に位置し、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30が設けられた蒸着マスク準備体70を準備する工程と、図6(b)に示すように、蒸着マスク準備体70に対し、金属層10側から樹脂板20Aにレーザー光を照射し、当該樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程と、図6(c)に示すように、蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20から保護シート30を剥離する工程、換言すれば、最終的な製造対象物である蒸着マスク100から保護シート30を剥離する工程と、を含む。図6は、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の一例を示す工程図である。
以下、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法について一例を挙げて説明する。一例としての蒸着マスクの製造方法は、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25を有する樹脂マスク20と、樹脂マスク20の一方の面上に部分的に位置する金属層10と、を含む蒸着マスクの製造方法であって、図6(a)に示すように、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの一方の面上に、金属層10が部分的に位置し、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30が設けられた蒸着マスク準備体70を準備する工程と、図6(b)に示すように、蒸着マスク準備体70に対し、金属層10側から樹脂板20Aにレーザー光を照射し、当該樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程と、図6(c)に示すように、蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20から保護シート30を剥離する工程、換言すれば、最終的な製造対象物である蒸着マスク100から保護シート30を剥離する工程と、を含む。図6は、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の一例を示す工程図である。
本願明細書で言う剥離強度とは、JIS Z-0237:2009で準拠される180°引きはがし粘着力と同義であり、剥離強度の測定は、JIS Z-0237:2009における(方法2):背面に対する180°引きはがし粘着力に準拠して行うことができる。具体的には、ステンレス板に、試験テープ(その表面に粘着剤を有するポリイミドフィルム(ポリイミドテープ5413(スリーエムジャパン(株)製))を、ステンレス板と粘着剤とが対向するようにして貼り合わせた試験板を用い、この試験板のポリイミドフィルムに、試験片としての保護シートを貼り、試験片としての保護シートを、試験板としてのポリイミドフィルムから180°引きはがすときの剥離強度(対ポリイミド)を、JIS Z-0237:2009に準拠した方法で測定することで、保護シートの剥離強度を測定することができる。剥離強度の測定を行う測定機は、電気機械式万能試験機(5900シリーズ インストロン社製)を用いることとする。
上記蒸着マスク準備体70を用いた蒸着マスクの製造方法によれば、蒸着マスク準備体70の樹脂板20Aにレーザー光を照射し、樹脂板20Aを分解して樹脂マスク開口部25を形成する際に、「バリ」や「滓」が生ずることを抑制することができる。これにより、高精細な蒸着パターンの形成が可能な蒸着マスク100を得ることができる。具体的には、樹脂板20Aの他方の面上に設けられている保護シート30により、樹脂板20Aにレーザー光を照射して樹脂マスク開口部25を形成するときのフォーカスボケを抑制することができ、フォーカスボケにより、樹脂板20Aの分解が不十分となることに起因した「バリ」や、「滓」の発生を抑制することができる。また、この蒸着マスク準備体70によれば、例えば、加工ステージ75に蒸着マスク準備体70を載置して樹脂マスク開口部25の形成を行う際に、加工ステージ75と蒸着マスク準備体70との間に隙間が生じている場合であっても、樹脂板20Aにレーザー光を照射して樹脂マスク開口部25を形成するときのフォーカスボケを抑制することができる。
また、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法によれば、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成するときのフォーカスボケの抑制に加え、樹脂板20A自体の強度を高めることができ、このことによっても、「バリ」や「滓」の発生を抑制することができる。具体的には、樹脂板20Aの他方の面上に設けられている保護シート30の存在によって、最終的に樹脂マスク開口部25となる凹部や、凹部近傍の樹脂板20Aの強度低下の防止を図ることができる。具体的には、保護シート30が樹脂板であると仮定した場合、みかけ上の樹脂板20Aの厚みを厚くすることができる。つまり、保護シート30は、フォーカスボケを防止する役割とともに、樹脂板の強度低下を防止する支持体としての役割を果たす。なお、樹脂板20Aの他方の面上に設けられた保護シート30により、最終的に樹脂マスク開口部25となる凹部や、凹部近傍の樹脂板20Aの強度低下の防止を図ることで、レーザー光を照射して樹脂板20Aに樹脂マスク開口部を形成する段階において、樹脂板20Aの一部が千切れてしまうこと等を抑制することができる。
つまり、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法によれば、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成するときの「バリ」や「滓」の発生を抑制することができ、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を精度よく形成することができる。
さらに、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法によれば、保護シート30を剥離する工程において、樹脂板20A(樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20)がダメージを受けることや、保護シート30を剥離する工程の前における保護シート30の意図しない剥離を抑制することができる。
好ましい形態の蒸着マスク準備体70は、樹脂板20Aの他方の面上に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0012N/10mm以上0.012N/10mm以下の保護シートが設けられている。より好ましい形態の蒸着マスク準備体70は、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.002N/10mm以上0.04N/10mm以下の保護シートが設けられている。特に好ましい形態の蒸着マスク準備体70は、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.002N/10mm以上0.02N/10mm以下の保護シート30が設けられている。
上記では、加工ステージ75に蒸着マスク準備体70を載置した状態で、樹脂マスク開口部25を形成する場合を例に挙げて説明を行ったが、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法において、加工ステージ75に蒸着マスク準備体70を載置することなくフレーム60に蒸着マスク準備体70を固定した状態で、或いはこれ以外の方法で、蒸着マスク準備体の樹脂板20Aにレーザー光を照射して樹脂マスク開口部25の形成を行うこともできる。
図7(a)~(d)は、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造に用いられる、蒸着マスク準備体70の製造方法の一例を示す概略断面図であり、図示する形態では、樹脂板20A上に、金属層10を部分的に位置させた後に、樹脂板20Aの金属層10と接しない側の面に保護シート30を設けている。なお、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満となるように、樹脂板20Aと保護シート30との間に任意の層を設けることもできる。
一例としての蒸着マスク準備体の製造方法は、図7(a)に示すように、樹脂板20Aと金属板10Aとの積層体を準備する。樹脂板20Aと金属板10Aとの積層体は、金属板10A上に、樹脂板20Aの材料となる樹脂を適当な溶媒に分散、或いは溶解した塗工液を、従来公知の塗工方法で塗工、乾燥して樹脂板20A(樹脂層20Aと称することもできる)を形成する方法等を挙げることができる。また、金属板10A上に接着層等を介して樹脂板20A(樹脂フィルム、樹脂シートであってもよい。)を貼り合せてもよい。当該方法では、図7(a)に示すように、樹脂板20A上に金属板10Aを設けた後に、金属板10Aの表面にレジスト材62を塗工し、金属層10を得るためのマスク63を用いて当該レジスト材をマスキングし、露光、現像する。これにより、図7(b)に示すように、金属板10Aの表面にレジストパターン64を形成する。そして、当該レジストパターン64を耐エッチングマスクとして用いて、金属板10Aのみをエッチング加工し、エッチング終了後に前記レジストパターンを洗浄除去する。これにより、図7(c)に示すように、樹脂板20Aの一方の面上に、金属層10が部分的に設けられた積層体を得る。次いで、図7(d)に示すように、得られた積層体の樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30を貼り合わせる、或いは各種の印刷方法を用いて保護シート30となる層を形成することで、蒸着マスク準備体70を得る。
レジスト材のマスキング方法について特に限定はなく、図7(a)に示すように金属板10Aの樹脂板20Aと接しない面側にのみレジスト材62を塗工してもよく、樹脂板20Aと金属板10Aのそれぞれの表面にレジスト材62を塗工してもよい(図示しない)。また、金属板10Aの樹脂板20Aと接しない面、或いは樹脂板20Aと金属板10Aのそれぞれの表面にドライフィルムレジストを貼り合せるドライフィルム法を用いることもできる。レジスト材62の塗工法について特に限定はなく、金属板10Aの樹脂板20Aと接しない面側にのみレジスト材62を塗工する場合には、スピンコート法や、スプレーコート法を用いることができる。一方、樹脂板20Aと金属板10Aとを積層したものが長尺シート状である場合には、ロール・ツー・ロール方式でレジスト材を塗工することができるディップコート法等を用いることが好ましい。なお、ディップコート法では、樹脂板20Aと金属板10Aのそれぞれの表面にレジスト材62が塗工されることとなる。
レジスト材としては処理性が良く、所望の解像性があるものを用いることが好ましい。また、エッチング加工の際に用いるエッチング材については、特に限定されることはなく、公知のエッチング材を適宜選択すればよい。
金属板10Aのエッチング法について特に限定はなく、例えば、エッチング材を噴射ノズルから所定の噴霧圧力で噴霧するスプレーエッチング法、エッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬エッチング法、エッチング材を滴下するスピンエッチング法等のウェットエッチング法や、ガス、プラズマ等を利用したドライエッチング法を用いることができる。
保護シート30は、樹脂板20Aから剥離するときの、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満となるように、(i)樹脂板20Aの他方の面上に直接的に設けてもよく、(ii)樹脂板20Aの他方の面上に、任意の層を介して間接的に設けてもよい。
樹脂板20Aの他方の面上に直接的に設けられる保護シート30としては、その表面が自己吸着性、或いは自己粘着性を有する保護シート30を挙げることができる。
ここで言う保護シート30の自己吸着性とは、保護シート30自体の機構によって樹脂板20Aの他方の面上に吸着可能な性質を意味する。具体的には、樹脂板20Aの他方の面と保護シートとの間に接着剤、粘着剤等を介さず、また、樹脂板20Aと保護シートとを外部機構、例えば、磁石等によって引き付けることを要せずに、樹脂板20Aの他方の面上に密着させることができる性質を意味する。このような自己吸着性を有する保護シート30によれば、樹脂板20Aと接したときに、エアー(空気)を退けながら樹脂板20Aに当該保護シート30を吸着させることができる。
自己吸着性を有する保護シート30としては、例えば、保護シート30を構成する樹脂材料自体の働きにより自己吸着性が発現されるものを用いることができる。
このような保護シート30の樹脂材料について特に限定はなく、樹脂板20Aから剥離するときの剥離強度が、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満となるような材料を適宜選択して用いることができる。一例としての保護シート30は、自己吸着性を発現させることができる樹脂として、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂等を含んでおり、当該保護シート30を樹脂板20Aから剥離するときの剥離強度が、JIS
Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満となっている。後述するセル吸盤構造を有する保護シートの樹脂材料についてもこれらの樹脂材料を用いることができる。なお、保護シート30は、1種の樹脂を単独で含有していてもよく、2種以上の樹脂を含有していてもよい。例えば、剥離性の高い樹脂材料を組合せて用い、保護シート30の剥離強度が上記剥離強度となるように調整することもできる。後述する各種形態の保護シート30についても同様である。また、樹脂材料自体が吸着性を有する保護シート30として、例えば、特開2008-36895号公報に記載されている素材自体が吸着性を有するシート状物等を用いることもできる。
Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満となっている。後述するセル吸盤構造を有する保護シートの樹脂材料についてもこれらの樹脂材料を用いることができる。なお、保護シート30は、1種の樹脂を単独で含有していてもよく、2種以上の樹脂を含有していてもよい。例えば、剥離性の高い樹脂材料を組合せて用い、保護シート30の剥離強度が上記剥離強度となるように調整することもできる。後述する各種形態の保護シート30についても同様である。また、樹脂材料自体が吸着性を有する保護シート30として、例えば、特開2008-36895号公報に記載されている素材自体が吸着性を有するシート状物等を用いることもできる。
また、上記樹脂材料自体の働きにより自己吸着性を有する保護シート30にかえて、その表面がセル吸盤構造を有する保護シート30を用いてもよい。セル吸盤構造を有する保護シート30を用いる場合においても、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度が上記剥離強度となっていればよい。セル吸盤構造とは、表面に形成された連続する微細な凹凸構造を意味し、この連続する微細な凹凸構造が吸盤としての作用を奏することで保護シート30に自己吸着性が付与される。このような保護シート30としては、例えば、特開2008-36895号公報に記載されているセル吸盤構造を有するシート状物等を挙げることができる。
保護シート30の樹脂板20Aと接する側の表面に接着処理を施すことで、保護シート30に粘着性(接着性と言う場合もある)を発現させることもできる。接着処理としては、例えば、コロナ放電処理、火炎処理、オゾン処理、紫外線処理、放射線処理、粗面化処理、化学薬品処理、プラズマ処理、低温プラズマ処理、プライマー処理、グラフト化処理等を挙げることができる。
樹脂板20Aの他方の面上に直接的に保護シート30を設けることにかえて、樹脂板20Aの他方の面上に、接着性或いは粘着性を有する層(以下、中間層と言う場合がある。)を介して保護シート30を間接的に設けてもよい。なお、保護シート30を間接的に設ける形態とする場合においても、樹脂板20A側から保護シート30を剥離するときの剥離強度は、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満となっていればよい。
保護シート30自体が、自己吸着性や自己粘着性を有しない場合には、中間層は、樹脂板20Aと保護シート30とを密着させるための役割を果たす。つまり、中間層として接着性或いは粘着性を有する層が用いられる。また、保護シート30を樹脂板20Aの他方の面上に直接的に設けた場合に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満との条件を満たすことができない場合には、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度を調整するための層として、樹脂板20Aと保護シート30との間に中間層を設けることもできる。なお、剥離強度を調整するための中間層は、例えば、保護シート30を樹脂板20Aの他方の面上に直接的に設けたときに、保護シート30を剥離するときの剥離強度が0.2N/10mm以上となる場合に、この剥離強度を下げるための層として樹脂板20Aと保護シート30との間に設けてもよく、保護シート30を剥離するときの剥離強度が0.0004N/10mm未満となる場合に、この剥離強度を上げるための層として樹脂板20Aと保護シート30との間に設けてもよい。
中間層は、1つの層からなる単層構成を呈していてもよく、2以上の層が積層されてなる積層構成を呈していてもよい。例えば、樹脂板20A側から、樹脂板20Aと保護シート30とを密着させるための接着層、保護シートを剥離するときの剥離強度を調整するための剥離層がこの順で積層されてなる中間層を、樹脂板20Aと保護シート30との間に設けてもよい。
中間層は、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときに、当該保護シート30とともに樹脂板20Aから剥離される層であってもよく、樹脂板20A側に残存する層であってもよい。なお、樹脂板20Aにレーザー光を照射して樹脂マスク開口部25を形成する工程において、保護シート30や、中間層がレーザー光で分解された場合には、新たな「バリ」や、「滓」の発生源となることから、後述するように、保護シート30や、中間層はレーザー光によって分解されない、或いは分解されにくいものであることが好ましい。なお、レーザー光によって分解されない、或いは分解されにくい中間層とし、保護シート30を樹脂板20Aから剥離する工程において、当該中間層が樹脂板20A側に残存する構成とした場合には、残存した中間層が、樹脂板20Aに形成された樹脂マスク開口部25を塞いでしまうこととなり好ましくない。この点を考慮すると、中間層の材料は、レーザー光によって分解されない、或いは分解されにくく、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度が上記の剥離強度の範囲となっており、且つ保護シート30との密着性を、樹脂板20Aとの密着性よりも高くすることができる材料を用いることが好ましい。この形態によれば、樹脂板20Aから保護シート30を中間層ごと剥離することができる。
樹脂板20Aの他方の面上に間接的に設けられる保護シート30としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート等のポリエステル、ポリアリレート、ポリカーボネート、ポリウレタン、ポリイミド、ポリエーテルイミド、セルロース誘導体、ポリエチレン、エチレン・酢酸ビニル共重合体、ポリプロピレン、ポリスチレン、アクリル、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリビニルアルコール、ポリビニルブチラール、ナイロン、ポリエーテルエーテルケトン、ポリサルフォン、ポリエーテルサルフォン、テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル、ポリビニルフルオライド、テトラフルオロエチレン・エチレン、テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン、ポリクロロトリフルオロエチレン、ポリビニリデンフルオライド等の各種プラスチックフィルムまたはシートを挙げることができる。
中間層の材料としては、例えば、アクリル樹脂、塩化ビニル系樹脂、酢酸ビニル系樹脂、塩化ビニル/酢酸ビニル共重合樹脂、ポリエステル系樹脂、ポリアミド系樹脂等を挙げることができる。
中間層の厚みについて特に限定はないが、1μm以上50μm以下の範囲であることが好ましく、3μm以上20μm以下の範囲であることがより好ましい。
中間層の形成方法について特に限定はなく、例えば、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度が上記の剥離強度の範囲を満たす樹脂材料の1種、或いは2種以上、更には、必要に応じて添加される添加材を、適当な溶媒に溶解、或いは分散してなる中間層用塗工液を、樹脂板20Aの他方の面上に塗布・乾燥することで形成することができる。また、塗工により中間層を形成する方法にかえて、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度が上記の剥離強度の範囲を満たすような粘着シート等を貼着して、中間層を形成することもできる。
中間層上に設けられる保護シート30は、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度が、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満であるとの条件を満たす保護シート(保護フィルム、保護板であってもよい)を中間層上に貼着して形成してもよく、樹脂板20Aから保護シート30を剥離するときの剥離強度が上記条件を満たすことができる樹脂材料の1種、或いは2種以上、更には、必要に応じて添加される添加材を、適当な溶媒に溶解、或いは分散してなる塗工液を、樹脂板20Aの他方の面上に塗布・乾燥して形成してもよい。
好ましい形態の保護シート30は、当該保護シート30が、樹脂板20A上に直接的に設けられているか、或いは中間層等を介して間接的に設けられているかにかかわらず、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成するためのレーザー光の波長の透過率が70%以上、好ましくは80%以上となっている。また、樹脂板20A上に、中間層を介して保護シート30が間接的に設けられている場合には、保護シート30とともに中間層も、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成するためのレーザー光の波長の透過率が70%以上、特には、80%以上となっていることが好ましい。好ましい形態の保護シート30によれば、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成すべく、レーザー光を照射したときに、このレーザー光によって中間層や、保護シート30が分解されてしまうことを抑制することができる。これにより、中間層や保護シート30が分解されてしまうことで生ずる種々の問題、例えば、中間層や保護シート30が分解されることで発生する「滓」が、樹脂板20Aに形成された樹脂マスク開口部25の内壁面に付着等してしまうことを抑制することができる。なお、レーザー光の波長は、用いられるレーザー光の種別に応じて異なり、例えば、樹脂板20Aの材料としてポリイミド樹脂を用いる場合には、YAGレーザーや、エキシマレーザー等が用いられる。なお、微細加工には、レーザー光の波長が355nmのYAGレーザー(第3高調波)や、レーザー光の波長が248nmのエキシマレーザー(KrF)が適している。したがって、保護シート30の選定をするにあたっては、用いられるレーザーの種別に応じて、レーザー光の透過率が上記好ましい透過率となるように保護シート30の材料を適宜設定すればよい。また、保護シート30の透過率を、上記好ましい透過率とする方法としては、保護シート30の厚みを調整する対策、具体的には、保護シート30の厚みを薄くする方法や、保護シート30の樹脂材料として透明性の高い樹脂材料等を用いる方法を挙げることができる。
保護シート30の厚みについて特に限定はないが、1μm以上100μm以下であることが好ましく、2μm以上75μm以下であることがより好ましく、2μm以上50μm以下であることがさらに好ましく、3μm以上30μm以下の範囲であることが特に好ましい。保護シート30の厚みを1μm以上とすることで、保護シート30の強度を十分に高めることができ、樹脂板20Aにレーザー光を照射して樹脂マスク開口部を形成するときに、保護シート30が破損する、或いは保護シート30にクラックが生ずるリスク等を低減することができる。特に、保護シート30の厚みを3μm以上とした場合には、このリスクをさらに低減することができる。
また、保護シート30として、保護シート30を支持部材によって支持させた支持部材一体型の保護シート(図示しない)を用いることもできる。支持部材一体型の保護シートとすることで、保護シート30自体の厚みを薄くしていった場合であっても、保護シート30のハンドリング性等を良好なものとすることができる。支持部材の厚みについて特に限定はなく、保護シート30の厚みに応じて適宜設定することができるが、3μm以上200μm以下であることが好ましく、3μm以上150μm以下であることがより好ましく、3μm以上100μm以下であることがさらに好ましく、10μm以上75μm以下であることが特に好ましい。
支持部材の材料についても特に限定はなく、樹脂材料、ガラス材料等を用いることができるが、柔軟性等の観点から、樹脂材料を用いることが好ましい。
保護シート30は、樹脂板20Aの他方の面であって、最終的に樹脂板20Aに形成される樹脂マスク開口部25と厚み方向において重なる位置に設けられている。樹脂板20Aの他方の面上には、1つの保護シート30が設けられていてもよく、複数の保護シート30が設けられていてもよい。図8(a)、(b)に示す形態では、樹脂板20Aの他方の面上に、1つの保護シート30が設けられている。なお、図8(a)は、一例としての蒸着マスク準備体70を保護シート30側から見た正面図であり、(b)は概略断面図である。図8に示す形態では、保護シート30の横方向(図中の左右方向)の長さを、樹脂板20Aの横方向の長さよりも短くしているが、保護シート30の横方向の長さを、樹脂板20Aの横方向の長さと同じ長さとし、保護シート30の端面と、樹脂板20Aの端面の面位置が一致するようにしてもよく、保護シート30の横方向の長さを、樹脂板20Aの横方向の長さよりも長くして、保護シート30の外周を樹脂板20Aから突出させてもよい。保護シート30の縦方向の長さについても同様である。また、後述する各種形態の保護シート30についても同様である。
好ましい形態の保護シート30は、図9(a)、(b)に示すように、樹脂板20Aの他方の面上に、複数の保護シート30が設けられている。この形態によれば、樹脂板20Aを大型化していった場合、換言すれば、最終的に製造される蒸着マスク100を大型化していった場合であっても、簡便に、樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30を設けることができる。特に、保護シート30が、自己吸着性を有する保護シート30である場合には、保護シート30の大きさが大きくなっていくにしたがい、樹脂板20Aと保護シート30との間にエアーが残存するリスクが大きくなるが、保護シート30を複数の分割し、その大きさを小さくすることで、樹脂板20Aの他方の面と、各保護シート30との間にエアー等が残存するリスクを低減させることができ、簡便に、樹脂板20Aと保護シート30との密着性を高めることができる。また、樹脂板20A上に保護シート30を貼り合わせるときの人為的なミス等により、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成する工程の前に、樹脂板20Aの他方の面上に設けられた保護シート30を剥離する必要が生じた場合であっても、当該対象となっている保護シート30を剥離するだけで足り、作業効率の点でも好ましい。
樹脂板20Aの他方の面上に複数の保護シート30を設ける場合における保護シート30の大きさ等について特に限定はなく、例えば、最終的に形成される樹脂マスク開口部の1つ、或いは複数の樹脂マスク開口部25を覆うことができる大きさとしてもよく、上記樹脂マスク20の「1画面」、或いは複数の画面を覆うことができる大きさとしてもよい。好ましい形態の保護シート30は、複数の保護シート30のそれぞれは、最終的に樹脂板20Aに形成される上記樹脂マスク20の「1画面」、或いは複数の画面と重なる大きさとなっている。特に、後述する好ましい形態の蒸着マスクでは、各画面間の間隔は、樹脂マスク開口部25の間隔よりも広くなっていることから、作業性の観点からは、保護シート30は、上記樹脂マスク20の「1画面」、或いは複数の画面を覆うような大きさであって、且つ上記樹脂マスク20の「1画面」、或いは複数の画面と厚み方向で重なる位置に設けることが好ましい。なお、図9では、点線で閉じられている領域が、上記樹脂マスク20の「1画面」の配置予定領域となっている。
図9に示す形態では、蒸着マスク準備体70を保護シート30側から平面視したときに、当該蒸着マスク準備体の縦方向、及び横方向(図中の上下方向、及び左右方向)に、複数の保護シート30が規則的に設けられているが、図10(a)に示すように、縦方向に延びる保護シート30を横方向に複数設けてもよく、図10(b)に示すように、横方向に延びる保護シート30を縦方向に複数設けてもよい。また、図10(c)に示すように、複数の保護シート30を、互い違いにランダムに設けてもよい。
<樹脂マスク開口部を形成する工程>
本工程は、図6(b)に示すように、上記で準備した蒸着マスク準備体70に対し、金属層10側から樹脂板20Aにレーザー光を照射し、樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程である。なお、図示する形態では、加工ステージ75に載置された蒸着マスク準備体70に対してレーザー光の照射が行われているが、加工ステージ75は、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法における任意の構成であり、蒸着マスク準備体70を加工ステージ75に載置せずに樹脂マスク開口部25の形成を行ってもよい。
本工程は、図6(b)に示すように、上記で準備した蒸着マスク準備体70に対し、金属層10側から樹脂板20Aにレーザー光を照射し、樹脂板20Aに蒸着作製するパターンに対応した樹脂マスク開口部25を形成する工程である。なお、図示する形態では、加工ステージ75に載置された蒸着マスク準備体70に対してレーザー光の照射が行われているが、加工ステージ75は、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法における任意の構成であり、蒸着マスク準備体70を加工ステージ75に載置せずに樹脂マスク開口部25の形成を行ってもよい。
本工程で用いられるレーザー装置については特に限定されることはなく、従来公知のレーザー装置を用いればよい。また、本願明細書において蒸着作製するパターンとは、当該蒸着マスクを用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機EL素子の有機層の形成に用いる場合には、当該有機層の形状である。
<蒸着マスク準備体をフレームに固定する工程>
本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、樹脂マスク開口部25を形成する前の任意の工程間、或いは工程後に、蒸着マスク準備体70をフレームに固定する工程を備えていてもよい。本工程は、本発明の蒸着マスクの製造方法における任意の工程であるが、レーザー光を照射して、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成する前の段階で、蒸着マスク準備体70を予めフレームに固定しておくことで、得られた蒸着マスク100をフレームに固定する際に生じる取り付け誤差を低減することができる。なお、蒸着マスク準備体70をフレームに固定することにかえて、樹脂板20Aの一方の面上に、部分的に金属層10が設けられてなる積層体、或いは、樹脂板20Aの一方の面上に、金属層10を得るための金属板10Aが設けられなる積層体をフレームに固定した後に、当該積層体における樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30を設けてもよい。
本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、樹脂マスク開口部25を形成する前の任意の工程間、或いは工程後に、蒸着マスク準備体70をフレームに固定する工程を備えていてもよい。本工程は、本発明の蒸着マスクの製造方法における任意の工程であるが、レーザー光を照射して、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成する前の段階で、蒸着マスク準備体70を予めフレームに固定しておくことで、得られた蒸着マスク100をフレームに固定する際に生じる取り付け誤差を低減することができる。なお、蒸着マスク準備体70をフレームに固定することにかえて、樹脂板20Aの一方の面上に、部分的に金属層10が設けられてなる積層体、或いは、樹脂板20Aの一方の面上に、金属層10を得るための金属板10Aが設けられなる積層体をフレームに固定した後に、当該積層体における樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30を設けてもよい。
フレームと蒸着マスク準備体との固定は、フレームの表面において行ってもよく、フレームの側面において行ってもよい。
なお、フレームに蒸着マスク準備体70を固定した状態で、レーザー加工を行った場合に、フレームと蒸着マスク準備体70との固着態様によっては、蒸着マスク準備体70と加工ステージ75との間に隙間が生ずる、或いは蒸着マスク準備体70と加工ステージ75との密着性は不十分なものとなっており微視的には隙間が生じているが、蒸着マスク準備体70は、樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30が設けられていることから、当該保護シート30の存在によって、樹脂板20Aの強度低下や、樹脂板20Aと加工ステージ75との隙間に起因して生じ得るフォーカスボケを防止することができる。したがって、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法は、蒸着マスク準備体70をフレームに固定した状態で樹脂マスク開口部25を形成する場合に特に好適である。
<保護シートを剥離する工程>
本工程では、図6(c)に示すように、蒸着マスク準備体70の樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成して、樹脂マスク20を得た後に、当該樹脂マスク20から保護シート30を剥離除去する工程である。換言すれば、蒸着マスクから保護シート30を剥離除去する工程である。本工程を経ることで、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20上に、金属層10が部分的に位置する蒸着マスク100を得る。
本工程では、図6(c)に示すように、蒸着マスク準備体70の樹脂板20Aに樹脂マスク開口部25を形成して、樹脂マスク20を得た後に、当該樹脂マスク20から保護シート30を剥離除去する工程である。換言すれば、蒸着マスクから保護シート30を剥離除去する工程である。本工程を経ることで、蒸着作製するパターンに対応する樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20上に、金属層10が部分的に位置する蒸着マスク100を得る。
上記で説明したように、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法では、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30が設けられていることから、別途の処理、例えば、保護シートを除去するための溶解処理や、UV処理等を行うことなく、保護シート30を持ち上げるだけで、簡便に、樹脂マスク開口部25が形成された樹脂マスク20から保護シート30を剥離することができる。また、剥離強度の上限値を0.2N/10mm未満とすることで、保護シート30を剥離するときに樹脂板20Aに応力がかかることを抑制することができる。
なお、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.2N/10mm以上の保護シートを設けた場合には、樹脂板20Aにかかる応力が高くなりすぎてしまい、樹脂マスク開口部を形成する工程において樹脂板20Aに形成された樹脂マスク開口部25に寸法変動や、位置ずれが生じやすくなる。また、樹脂板20Aの他方の面上に剥離痕等も生じやすくなる。
また、樹脂マスク開口部25を形成する工程において、樹脂板20Aが分解されることにより樹脂板20Aの「滓」が、保護シート30の表面等に付着した場合であっても、本工程において、この「滓」を保護シート30ごと剥離除去することができる。また、保護シート30として自己吸着性を有する保護シート30を用いた場合には、当該保護シート30を樹脂板20Aから剥離したときに、樹脂マスク開口部25が形成された樹脂板20A(樹脂マスク20)の表面が、保護シート30の材料等によって汚染されることもなく、洗浄処理等を要しない。
以上説明した本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法によれば、保護シート30の存在により、高精細な樹脂マスク開口部25を有する樹脂マスク20上に、部分的に金属層10が設けられてなる蒸着マスクを歩留まり良く製造することができる。
次に、蒸着マスク準備体70の樹脂板20Aの他方の面に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられた蒸着マスク準備体に対し、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部を形成し、その後、樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスクから保護シートを剥離する本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の優位性について説明する。
蒸着マスク準備体の樹脂板の他方の面上に下表1に示す支持部材一体型の保護シート(サンプル1~7)を、樹脂板と保護シートとが対向するように貼り合わせ、金属層側からレーザー光を照射して、樹脂マスク開口部25の形成を行い、このときの保護シートのレーザー耐性、バリ・滓の有無を確認した。また、レーザー加工後に、樹脂板(樹脂マスク開口部が形成された樹脂マスク)から保護シートを剥離するときの剥離性についても確認を行った。なお、サンプルAについては、保護シートを設けずに樹脂板に樹脂マスク開口部の形成を行った。また、サンプル6、7については、剥離性の評価についてのみ行った。
蒸着マスク準備体としては、樹脂板(ポリイミド樹脂 厚み5μm)の一方の面上に、部分的に金属層(インバー材 厚み40μm)が設けられ、樹脂板の他方の面上に下表1で示される支持部材一体型の保護シートが設けられたものを用いた。レーザー加工は、波長355nmのYAGレーザーを用いた。支持部材一体型の保護シートを構成する支持部材、保護シートの厚み、及び保護シートの波長355nmにおける透過率は、下表1に示すとおりである。剥離強度の測定は、JIS Z-0237:2009に準拠し、ステンレス板に、試験テープ(その表面に粘着剤を有するポリイミドフィルム(ポリイミドテープ5413(スリーエムジャパン(株)製))を、ステンレス板と粘着剤とが対向するようにして貼り合わせた試験板を用い、この試験板のポリイミドフィルムに、試験片としての保護シート(サンプル1~7)を貼り、試験片としての保護シートを、試験板としてのポリイミドフィルムから180°引きはがすときの剥離強度(対ポリイミド)を、電気機械式万能試験機(5900シリーズ インストロン社製)により測定することで行った。評価結果を表1に示す。
また、樹脂板20Aの他方の面上に設けられる保護シートの厚みと、レーザー加工時において保護シートが受けるダメージとの関係を示すべく、樹脂板20Aの他方の面上に、厚みが1μm、355nmの波長に対する透過率が1%となる層(自己吸着性を有しない層)を塗工により形成しこれをサンプルBとした。また、樹脂板20Aの他方の面上に、厚みが0.5μm、355nmの波長に対する透過率が1%となる層(自己吸着性を有しない層)を塗工により形成しこれをサンプルCとした。このサンプルB、Cに対しては、バリ・滓の有無、及びレーザー加工時の塗工層の耐性評価を行った。なお、塗工層の材料としては、ポリイミド樹脂(フォトニース DL-1602 東レ(株))を使用した。
試験の報告
a)規格名称: JIS Z-0237:2009
b)試験方法: 方法2
テープはポリイミドテープ5413(スリーエムジャパン(株)製)
c)資料の識別: 製品番号(製品名)は表に記載のとおり
d)試験日および試験場所: 2015年9月3日、及び12月7日、千葉県柏市
e)試験結果: 界面破壊
その他)測定装置: 電気機械式万能試験機(5900シリーズ インストロン社製)
a)規格名称: JIS Z-0237:2009
b)試験方法: 方法2
テープはポリイミドテープ5413(スリーエムジャパン(株)製)
c)資料の識別: 製品番号(製品名)は表に記載のとおり
d)試験日および試験場所: 2015年9月3日、及び12月7日、千葉県柏市
e)試験結果: 界面破壊
その他)測定装置: 電気機械式万能試験機(5900シリーズ インストロン社製)
下表1の結果から明らかなように、樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30が設けられた蒸着マスク準備体に対し、当該樹脂板20Aに樹脂マスク開口部の形成を行ったサンプル1~5によれば、樹脂板20Aの他方の面上に保護シート30を設けずに、樹脂板20Aに樹脂マスク開口部の形成を行ったサンプルAと比較して、バリや滓の発生を抑制することができ、高精細な樹脂マスク開口部を形成することができた。また、樹脂板20Aの他方の面上にJIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.2N/10mmの保護シートが設けられたサンプル7に対し、樹脂板20Aの他方の面上にJIS
Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられた1~6によれば、樹脂マスクが受けるダメージを抑制することができた。また、自己吸着性を有する保護シートにかえて、厚みが1μmの塗工層を設けたサンプルBでは、レーザー加工時において塗工層にクラックが発生し、厚み0.5μmの塗工層を設けたサンプルCでは、レーザー加工時において塗工層が破損した。また、透過率を70%未満としたサンプルB、Cでは、塗工層がレーザー光を吸収することで塗工層がレーザー光で加工されてしまい、これに起因するバリや、滓が僅かに発生した。
Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シートが設けられた1~6によれば、樹脂マスクが受けるダメージを抑制することができた。また、自己吸着性を有する保護シートにかえて、厚みが1μmの塗工層を設けたサンプルBでは、レーザー加工時において塗工層にクラックが発生し、厚み0.5μmの塗工層を設けたサンプルCでは、レーザー加工時において塗工層が破損した。また、透過率を70%未満としたサンプルB、Cでは、塗工層がレーザー光を吸収することで塗工層がレーザー光で加工されてしまい、これに起因するバリや、滓が僅かに発生した。
<蒸着マスクの製造方法の他の一例>
以上、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の一例として、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの他方の面上に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いた例を挙げて説明を行ったが、この蒸着マスクの製造方法にかえて、樹脂板20Aの他方の面上に、自己吸着性及び剥離性を有する保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いて蒸着マスクを製造してもよい。本形態の蒸着マススの製造方法によれば、上記で説明した、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの他方の面上に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いた蒸着マスクの製造方法と同様の作用効果を奏する。
以上、本開示の実施の形態に係る蒸着マスクの製造方法の一例として、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの他方の面上に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いた例を挙げて説明を行ったが、この蒸着マスクの製造方法にかえて、樹脂板20Aの他方の面上に、自己吸着性及び剥離性を有する保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いて蒸着マスクを製造してもよい。本形態の蒸着マススの製造方法によれば、上記で説明した、樹脂マスク20を得るための樹脂板20Aの他方の面上に、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いた蒸着マスクの製造方法と同様の作用効果を奏する。
本形態の蒸着マスクの製造方法は、保護シート30として、JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30にかえて、自己吸着性及び剥離性を有する保護シート30を設けた蒸着マスク準備体70を用いた点において、上記蒸着マスクの製造方法と相違する。したがって、本形態の蒸着マスクの製造方法においては、上記JIS Z-0237:2009で準拠される剥離強度が0.0004N/10mm以上0.2N/10mm未満の保護シート30とある記載を、自己吸着性及び剥離性を有する保護シート30と読み替えればよい。
自己吸着性及び剥離性を有する保護シート30の材料としては、例えば、アクリル系樹脂、シリコーン系樹脂、ウレタン系樹脂、ポリエステル樹脂、エポキシ樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、シクロオレフィン樹脂、ポリエチレン樹脂等を挙げることができる。中でも、シリコーン系樹脂、及びウレタン系樹脂の何れか一方、又は双方を含有する保護シートが好ましく、シリコーン系樹脂を含有する保護シート30がより好ましい。
<フレーム付き蒸着マスク>
図4(a)は、本開示の実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクをフレーム側から平面視したときの一例を示す正面図であり、図4(b)は、図4(a)のA-A部分での概略断面図である。なお、図4(b)におけるフレーム付き蒸着マスクの中央付近の一部は省略されている。
図4(a)は、本開示の実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスクをフレーム側から平面視したときの一例を示す正面図であり、図4(b)は、図4(a)のA-A部分での概略断面図である。なお、図4(b)におけるフレーム付き蒸着マスクの中央付近の一部は省略されている。
図4(a)および(b)に示すように、本開示の実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスク1は、上記図1に示した本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100と、フレーム60と、を含み、前記蒸着マスク100は、その金属層10を介して前記フレーム60に固定されている。蒸着マスク100についてはすでに説明済みであるため、以下にフレーム60を中心に説明する。
(フレーム)
本開示の実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスク1を構成するフレーム60については特に限定されることはなく、従来公知のフレームから適宜選択して用いることができる。例えば、図4に示すように、フレーム60は略矩形形状の枠部材であり、その材料としては、金属材料や、ガラス材料、セラミック材料等を用いても良い。また、フレーム60の厚さについても特に限定はないが、剛性等の点から10mm以上100mm以下の範囲であることが好ましい。フレームの開口の内周端面と、フレームの外周端面間の幅は、当該フレームと、蒸着マスクの金属層10とを固定することができる幅であれば特に限定はなく、例えば、10mm以上300mm以下の範囲の幅を例示することができる。
本開示の実施形態にかかるフレーム付き蒸着マスク1を構成するフレーム60については特に限定されることはなく、従来公知のフレームから適宜選択して用いることができる。例えば、図4に示すように、フレーム60は略矩形形状の枠部材であり、その材料としては、金属材料や、ガラス材料、セラミック材料等を用いても良い。また、フレーム60の厚さについても特に限定はないが、剛性等の点から10mm以上100mm以下の範囲であることが好ましい。フレームの開口の内周端面と、フレームの外周端面間の幅は、当該フレームと、蒸着マスクの金属層10とを固定することができる幅であれば特に限定はなく、例えば、10mm以上300mm以下の範囲の幅を例示することができる。
このようなフレーム60への蒸着マスク100の固定方法についても特に限定されることはないが、フレーム60が金属材料によって構成されている場合、蒸着マスク100における金属層10と当該フレーム60とを溶接することにより固定してもよい。
一方で、図2に示す蒸着マスク100のように金属層10が、樹脂マスク10の非周縁部上にのみ配置されている場合においては、樹脂マスク20とフレームとを接着剤などを用いて接着することで、蒸着マスク100とフレームとを固定してもよい。
さらには、図3に示す蒸着マスク100のように金属層10が樹脂マスク20に点在している場合においては、金属層10とフレームとを溶接し、一方で樹脂マスク20とフレームとを接着剤等により接着することで、蒸着マスク100とフレームとを固定してもよい。
なお、図4においては、図1に示した本開示の実施形態にかかる蒸着マスク100が2枚、フレーム60に固定されているが、これに限定されることはなく、一つのフレームに一枚の蒸着マスク100が固定されていてもよく、一つのフレームに3枚以上の蒸着マスクが固定されていてもよい。例えば、図12に示すように、複数の蒸着マスクを一体化させた、1枚の蒸着マスク100をフレーム60に固定してもよい。なお、図12に示す形態では、長手方向に延びるそれぞれの金属層10の端部の全部或いは一部がフレームと接しており(図示する形態では全ての金属層10の長手方向の端部がフレーム60と接している)、蒸着マスク100の上辺、及び下辺近傍に配置されている金属層10のみならず、及び金属層10の端部の一部、或いは全部において、金属層10とフレームとが固定されている。なお、長手方向に延びる金属層10を、その端部とフレーム60とが接しない形態とし、蒸着マスク100とフレームとの固定を、蒸着マスク100の上辺、及び下辺近傍に配置されている金属層10との固定のみにより行うこともできる。
また、図4に示す形態では、2枚の蒸着マスクが、隙間をあけて配置されているが、図13に示すように、3枚以上の蒸着マスク100を並べて配置してもよい(図示する形態では3枚の蒸着マスク)。この場合において、複数の蒸着マスク100は、それぞれ、隣り合う蒸着マスク100との間に隙間が生じないように配置してもよく、隙間をあけて配置してもよい(図13に示す形態では3つの蒸着マスクが隙間なく配置されている)。また、図13に示す形態では、フレームと固定される蒸着マスク100のうち、長手方向の両端に位置する蒸着マスク100の金属層10の端部は、フレームと接しない形態となっているが、長手方向の両端に位置する蒸着マスク100の金属層10の端部が、フレームと接する形態としてもよい(図示しない)。
<蒸着マスクを用いた蒸着方法>
上記で説明した本開示の蒸着マスク100およびフレーム付き蒸着マスク1を用いた蒸着パターンの形成に用いられる蒸着方法については、特に限定はなく、例えば、反応性スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着法等の物理的気相成長法(Physical Vapor Deposition)、熱CVD、プラズマCVD、光CVD法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition)等を挙げることができる。また、蒸着パターンの形成は、従来公知の真空蒸着装置などを用いて行うことができる。
上記で説明した本開示の蒸着マスク100およびフレーム付き蒸着マスク1を用いた蒸着パターンの形成に用いられる蒸着方法については、特に限定はなく、例えば、反応性スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング、電子ビーム蒸着法等の物理的気相成長法(Physical Vapor Deposition)、熱CVD、プラズマCVD、光CVD法等の化学気相成長法(Chemical Vapor Deposition)等を挙げることができる。また、蒸着パターンの形成は、従来公知の真空蒸着装置などを用いて行うことができる。
<有機半導体素子の製造方法>
次に、本開示の実施の形態にかかる有機半導体素子の製造方法(以下、本開示の有機半導体素子の製造方法と言う)について説明する。本開示の有機半導体素子の製造方法は、蒸着マスクまたはフレーム付き蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する工程を含み、蒸着パターンを形成する工程において、上記で説明した本開示の蒸着マスクまたはフレーム付き蒸着マスクが用いられることを特徴としている。
次に、本開示の実施の形態にかかる有機半導体素子の製造方法(以下、本開示の有機半導体素子の製造方法と言う)について説明する。本開示の有機半導体素子の製造方法は、蒸着マスクまたはフレーム付き蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する工程を含み、蒸着パターンを形成する工程において、上記で説明した本開示の蒸着マスクまたはフレーム付き蒸着マスクが用いられることを特徴としている。
蒸着マスクまたはフレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により蒸着パターンを形成する工程について特に限定はなく、基板上に電極を形成する電極形成工程、有機層形成工程、対向電極形成工程、封止層形成工程等を有し、各任意の工程において、蒸着パターン形成方法を用いて、蒸着パターンが形成される。例えば、有機ELデバイスのR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)各色の発光層形成工程に、蒸着パターン形成方法をそれぞれ適用する場合には、基板上に各色発光層の蒸着パターンが形成される。なお、本開示の有機半導体素子の製造方法は、これらの工程に限定されるものではなく、従来公知の有機半導体素子の製造における任意の工程に適用可能である。
以上説明した本開示の有機半導体素子の製造方法によれば、フレーム付き蒸着マスクと蒸着対象物とを隙間なく密着させた状態で、有機半導体素子を形成する蒸着を行うことができ、高精細な有機半導体素子を製造することができる。本開示の有機半導体素子の製造方法で製造される有機半導体素子としては、例えば、有機EL素子の有機層、発光層や、カソード電極等を挙げることができる。特に、本開示の有機半導体素子の製造方法は、高精細なパターン精度が要求される有機EL素子のR(レッド),G(グリーン),B(ブルー)発光層の製造に好適に用いることができる。
<有機ELディスプレイの製造方法>
次に、本開示の実施の形態にかかる有機ELディスプレイ(有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ)の製造方法(以下、本開示の有機ELディスプレイの製造方法と言う)について説明する。本開示の有機ELディスプレイの製造方法は、有機ELディスプレイの製造工程において、上記で説明した本開示の有機半導体素子の製造方法により製造された有機半導体素子が用いられる。
次に、本開示の実施の形態にかかる有機ELディスプレイ(有機エレクトロルミネッセンスディスプレイ)の製造方法(以下、本開示の有機ELディスプレイの製造方法と言う)について説明する。本開示の有機ELディスプレイの製造方法は、有機ELディスプレイの製造工程において、上記で説明した本開示の有機半導体素子の製造方法により製造された有機半導体素子が用いられる。
上記本開示の有機半導体素子の製造方法により製造された有機半導体素子が用いられた有機ELディスプレイとしては、例えば、ノートパソコン(図5(a)参照)、タブレット端末(図5(b)参照)、携帯電話(図5(c)参照)、スマートフォン(図5(d)参照)、ビデオカメラ(図5(e)参照)、デジタルカメラ(図5(f)参照)、スマートウォッチ(図5(g)参照)等に用いられる有機ELディスプレイを挙げることができる。
1・・・フレーム付き蒸着マスク
10・・・金属層
20・・・樹脂マスク
25・・・樹脂マスク開口部
30・・・保護シート
60・・・フレーム
70・・・蒸着マスク準備体
100・・・蒸着マスク
10・・・金属層
20・・・樹脂マスク
25・・・樹脂マスク開口部
30・・・保護シート
60・・・フレーム
70・・・蒸着マスク準備体
100・・・蒸着マスク
Claims (7)
- フレームに、蒸着マスクが固定されたフレーム一体型の蒸着マスクであって、
前記蒸着マスクは、樹脂マスク、及び前記樹脂マスクの一方の面側に位置する金属層を有し、
前記樹脂マスクは、長辺と短辺を有する四辺形であり、
前記金属層が、前記樹脂マスクの一方の面において、前記樹脂マスクの短辺方向両端に位置し、且つ前記樹脂マスクの長辺に沿った、帯形状の金属層を含む、
フレーム一体型の蒸着マスク。 - 前記蒸着マスクは、前記長辺に沿った帯状の金属層において前記フレームに固定されている、
請求項1に記載のフレーム一体型の蒸着マスク。 - 前記長辺に沿った帯形状の金属層の長さは、前記樹脂マスクの短辺の長さよりも長い、
請求項1又は2に記載のフレーム一体型の蒸着マスク。 - フレームに複数の蒸着マスクが固定されたフレーム一体型の蒸着マスクであって、
前記複数の蒸着マスクの少なくとも1つが、請求項1に記載のフレーム一体型の蒸着マスクの前記蒸着マスクである、
フレーム一体型の蒸着マスク。 - フレーム一体型の蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する蒸着パターン形成方法であって、
前記フレーム一体型の蒸着マスクが、請求項1に記載のフレーム一体型の蒸着マスクである、
蒸着パターン形成方法。 - 有機半導体素子の製造方法であって、
フレーム一体型の蒸着マスクを用いて蒸着対象物に蒸着パターンを形成する蒸着パターン形成工程を含み、
前記蒸着パターン形成工程で用いられる前記フレーム一体型の蒸着マスクが、請求項1に記載のフレーム一体型の蒸着マスクである、
有機半導体素子の製造方法。 - 有機ELディスプレイの製造方法であって、
請求項6に記載の有機半導体素子の製造方法によって製造された有機半導体素子が用いられる、
有機ELディスプレイの製造方法。
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