JP6051876B2 - Metal mask and metal mask manufacturing method - Google Patents

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Description

本発明は、メタルマスクに関し、とりわけ、所望のパターンで蒸着を行うために用いられるメタルマスクに関する。また、本発明は、このメタルマスクを製造する製造方法に関する。   The present invention relates to a metal mask, and more particularly, to a metal mask used for vapor deposition in a desired pattern. The present invention also relates to a manufacturing method for manufacturing the metal mask.

従来、所望のパターンで配列された孔を含む蒸着用マスクを用い、所望のパターンで薄膜を形成する方法が知られている。そして、昨今においては、例えば有機EL表示装置の製造時において有機材料を基板上に蒸着する場合等、蒸着によって極めて高精細なパターニングを行うことが強く要望されている。   Conventionally, a method of forming a thin film with a desired pattern using a vapor deposition mask including holes arranged in a desired pattern is known. In recent years, for example, when an organic material is vapor-deposited on a substrate at the time of manufacturing an organic EL display device, it is strongly desired to perform extremely high-definition patterning by vapor deposition.

なお、このような蒸着用マスクは、一般的に、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孔を形成することにより、製造され得る(例えば、特許文献1)。また、エッチングによって金属板に孔を形成する場合、金属板の両方の側の面からエッチングする方法と、金属板の一方の側の面からのみエッチングする方法とがある。   In general, such a deposition mask can be manufactured by forming holes in a metal plate by etching using a photolithography technique (for example, Patent Document 1). Moreover, when forming a hole in a metal plate by etching, there are a method of etching from both sides of the metal plate and a method of etching only from one side of the metal plate.

特開2004−39319号公報JP 2004-39319 A

しかしながら、エッチングによって作製された蒸着マスクを用いた場合、極めて高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことができないという不具合がある。この不具合の原因について調査研究を行ったところ、以下のことが確認された。   However, when a vapor deposition mask produced by etching is used, there is a problem that vapor deposition with an extremely fine pattern cannot be performed with high accuracy. An investigation of the cause of this failure confirmed the following.

フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングにおいては、金属板のうちのレジスト膜で覆われていない領域から浸食が開始される。その後、浸食は、金属板の厚さ方向のみに進むのではなく、金属板の板面に沿った方向にも進む。したがって、エッチングによって先細りした孔が形成されていく。このため、金属板2の両方の側の面からエッチングを行った場合、図16に示すように、金属板2の厚さ方向の端部以外において孔2a内に張り出し部3が形成される。張り出し部3は、孔2aの壁面のうち、金属板2の板面に沿って最も孔2aの内側に入り込んだ部分を形成し、したがって、金属板2を厚さ方向から観察した場合には、この張り出し部3が孔2aの開孔領域を画成するようになる。そして、このようなメタルマスク1を用いて蒸着を行った場合、基板4のうちの張り出し部3の裏側に対応する領域に成膜される蒸着膜5の膜厚は安定しない。この結果、蒸着パターンの縁部がぼやけてしまう(蒸着パターンの輪郭がはっきりしない)。またそもそも、孔内に形成される張り出し部の位置や断面形状を制御すること自体が困難である。以上のことから、金属板を両方の側の面からエッチングした場合、極めて高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことができない。   In etching using a photolithography technique, erosion starts from a region of the metal plate that is not covered with a resist film. Thereafter, the erosion does not proceed only in the thickness direction of the metal plate, but also proceeds in the direction along the plate surface of the metal plate. Accordingly, tapered holes are formed by etching. For this reason, when etching is performed from both sides of the metal plate 2, the overhanging portion 3 is formed in the hole 2 a except at the end portion in the thickness direction of the metal plate 2 as shown in FIG. 16. The overhang portion 3 forms a portion of the wall surface of the hole 2a that enters the innermost side of the hole 2a along the plate surface of the metal plate 2. Therefore, when the metal plate 2 is observed from the thickness direction, The projecting portion 3 defines an opening area of the hole 2a. When vapor deposition is performed using such a metal mask 1, the film thickness of the vapor deposition film 5 formed in the region corresponding to the back side of the protruding portion 3 of the substrate 4 is not stable. As a result, the edge of the vapor deposition pattern is blurred (the outline of the vapor deposition pattern is not clear). In the first place, it is difficult to control the position and cross-sectional shape of the overhang portion formed in the hole. From the above, when the metal plate is etched from both sides, it is not possible to perform deposition with an extremely fine pattern with high accuracy.

一方、金属板を上方側の面のみからエッチング処理した場合、浸食によって形成された先細り孔に、既に浸食に用いられ浸食能力が低くなったエッチング液が残留する。その後、金属板の孔が下方側の面に達した時、それまで孔内に残留していたエッチング液が下方の面から流れ出て、浸食能力の高いフレッシュなエッチング液が形成された孔内に流れ込む。このとき、断面積(開孔面積)が小さくなる孔内の下方側の領域において液圧が高くなり、孔内の下方側の領域がフレッシュなエッチング液により激しく浸食される。この結果、金属板の両側からエッチングした場合と同様に、孔内に張り出し部が形成されてしまう。   On the other hand, when the metal plate is etched only from the upper surface, an etchant that has already been used for erosion and has a low erosion ability remains in the tapered hole formed by erosion. After that, when the hole of the metal plate reaches the lower surface, the etching solution remaining in the hole until then flows out from the lower surface, and into the hole in which a fresh etching solution having a high erosion ability is formed. Flows in. At this time, the liquid pressure increases in the lower region in the hole where the cross-sectional area (opening area) is small, and the lower region in the hole is eroded violently by the fresh etching solution. As a result, as in the case where etching is performed from both sides of the metal plate, a protruding portion is formed in the hole.

また、レジスト膜7を介して金属板6を下方側の面のみからエッチングした場合、図17に示すように、浸食によって形成された先細り孔6aが金属板6を貫通すると、上側面の孔周囲に、エッチング液8が残留することがある。結果として、残留したエッチング液によって金属板の上方側の面からも浸食が進み、金属板の両側からエッチングした場合と同様に、孔内に張り出し部が形成されてしまう。   Further, when the metal plate 6 is etched from only the lower surface through the resist film 7, when the tapered hole 6a formed by erosion penetrates the metal plate 6 as shown in FIG. In addition, the etching solution 8 may remain. As a result, erosion also proceeds from the upper surface of the metal plate by the remaining etching solution, and an overhang portion is formed in the hole as in the case of etching from both sides of the metal plate.

これらのことから、金属板を一方側の面のみからエッチングした場合も、蒸着パターンの縁部がぼやけてしまう(蒸着パターンの輪郭がはっきりしない)。またそもそも、金属板を一方の面側からエッチングする場合、孔が貫通されてエッチング液が流れ込みはじめる際に発生する圧力により、孔の断面形状がだれてしまうことがある。そして、この場合、孔を所望の形状で精度良く形成すること自体が困難となる。この現象は、上述した高精細なパターニングを行うためのメタルマスクにおいて、より顕著となる。以上のことから、金属板を一方側の面のみからエッチングした場合も、極めて高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことができない。   Therefore, even when the metal plate is etched from only one side, the edge of the vapor deposition pattern is blurred (the outline of the vapor deposition pattern is not clear). In the first place, when the metal plate is etched from one surface side, the cross-sectional shape of the hole may be bent due to the pressure generated when the hole is penetrated and the etching solution starts to flow. In this case, it is difficult to accurately form the hole with a desired shape. This phenomenon becomes more prominent in the above-described metal mask for performing high-definition patterning. From the above, even when the metal plate is etched only from one surface, it is not possible to perform deposition with an extremely high-definition pattern with high accuracy.

そして、本発明は、これらの点を考慮してなされたものであって、極めて高精細なパターニングを行うことを可能とするメタルマスクおよび当該メタルマスク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 these points, and an object of the present invention is to provide a metal mask and a method of manufacturing the metal mask that enable extremely high-definition patterning.

本発明によるメタルマスクの製造方法は、第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有する金属板を前記第1面の側からエッチングして、曲面状の壁面を有し先細りする凹部を前記第1面の側から形成する工程と、
各凹部内にレーザ光を照射して、当該凹部から前記第2面まで延びる穴を形成する工程と、を備え、
前記凹部と前記穴とによって前記金属板の前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を形成してメタルマスクを製造する方法であって、
前記穴を形成する工程において、前記凹部の前記曲面状の壁面に接続し且つ前記第1面の側から前記第2面の側へ向けて先細りするように前記穴が形成される。
According to the metal mask manufacturing method of the present invention, a metal plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface is etched from the first surface side to have a curved wall surface and taper. Forming a recess to be formed from the first surface side;
Irradiating a laser beam in each recess to form a hole extending from the recess to the second surface, and
A method of manufacturing a metal mask by forming a through hole penetrating between the first surface and the second surface of the metal plate by the recess and the hole,
In the step of forming the hole, the hole is formed so as to connect to the curved wall surface of the recess and to taper from the first surface side toward the second surface side.

本発明によるメタルマスクの製造方法における前記凹部を形成する工程において、前記金属板の法線方向に沿った断面において湾曲形状となるように前記凹部が形成され、
前記穴を形成する工程において、前記穴と前記凹部の前記曲面状の壁面との接続位置で、前記金属板の板面および前記金属板の法線方向の両方に対して傾斜した二つの面が接続され、周状の段差が形成されてもよい。
In the step of forming the recess in the method of manufacturing a metal mask according to the present invention, the recess is formed to have a curved shape in a cross section along the normal direction of the metal plate,
In the step of forming the hole, two surfaces that are inclined with respect to both the plate surface of the metal plate and the normal direction of the metal plate at a connection position between the hole and the curved wall surface of the recess. Connected, a circumferential step may be formed.

本発明によるメタルマスクは、第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有する金属板を備え、
前記金属板には、複数の貫通孔が形成されており、
前記金属板の法線方向に沿った断面における各貫通孔の輪郭は、
前記金属板の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、前記第1面の側から、前記第1面と前記第2面との間の中間にある接続位置まで、延びている一対の第1部分であって、前記金属板の法線方向に沿って前記第1面の側から前記第2面の側へ向かうにつれて、前記金属板の板面に平行な方向に互いに接近していく一対の第1部分と、
前記金属板の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、対応する側の前記第1部分と接続され、前記接続位置から前記第2面まで延びている、一対の第2部分であって、前記金属板の法線方向に沿って前記第1面の側から前記第2面の側へ向かうにつれて、前記金属板の板面に平行な方向に互いに接近していく一対の第2部分と、を含み、
前記金属板の法線方向に沿った断面において、前記第1部分は、湾曲形状となっている。
A metal mask according to the present invention comprises a metal plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface,
A plurality of through holes are formed in the metal plate,
The outline of each through hole in the cross section along the normal direction of the metal plate is
The metal plates are arranged facing each other in a direction parallel to the plate surface, and each extends from the first surface side to a connection position in the middle between the first surface and the second surface. A pair of first portions that are closer to each other in a direction parallel to the plate surface of the metal plate as they go from the first surface side to the second surface side along the normal direction of the metal plate. A pair of first parts to be
A pair of second parts, which are arranged facing each other in a direction parallel to the plate surface of the metal plate, each connected to the first part on the corresponding side and extending from the connection position to the second surface. A pair of firsts approaching each other in a direction parallel to the plate surface of the metal plate as it goes from the first surface side to the second surface side along the normal direction of the metal plate. 2 parts,
In the cross section along the normal direction of the metal plate, the first portion has a curved shape.

本発明によるメタルマスクにおける各貫通孔内の前記接続位置において、前記金属板の板面および前記金属板の法線方向の両方に対して傾斜した二つの面が接続され、周状の段差が形成されていてもよい。   In the connection position in each through hole in the metal mask according to the present invention, two surfaces inclined with respect to both the plate surface of the metal plate and the normal direction of the metal plate are connected to form a circumferential step. May be.

本発明によるメタルマスクにおける前記金属板の法線方向に沿った断面において、前記第1部分の両端部を結ぶ線分が前記金属板の法線方向に対してなす角度は、前記第2部分の両端部を結ぶ線分が前記金属板の法線方向に対してなす角度よりも大きくてもよい。   In the cross section along the normal direction of the metal plate in the metal mask according to the present invention, an angle formed by a line segment connecting both ends of the first portion with respect to the normal direction of the metal plate is the second portion. A line segment connecting both end portions may be larger than an angle formed with respect to a normal direction of the metal plate.

本発明によれば、極めて高精細なパターニングを行うことを可能とするメタルマスクおよび当該メタルマスクの製造方法が提供される。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the manufacturing method of the metal mask which can perform very high-definition patterning, and the said metal mask is provided.

図1は、本発明の一実施の形態によるメタルマスクを含むメタルマスク装置の一例を示す概略斜視図である。FIG. 1 is a schematic perspective view showing an example of a metal mask device including a metal mask according to an embodiment of the present invention. 図2は、図1に示すメタルマスク装置を用いて蒸着する方法を説明するための図である。FIG. 2 is a view for explaining a method of vapor deposition using the metal mask apparatus shown in FIG. 図3は、図1に示されたメタルマスクを示す部分平面図である。FIG. 3 is a partial plan view showing the metal mask shown in FIG. 図4は、図3のIV−IV線に沿った断面における断面図である。FIG. 4 is a cross-sectional view taken along a line IV-IV in FIG. 図5は、メタルマスクの作用を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining the operation of the metal mask. 図6は、図1に示すメタルマスクメタルマスクの製造方法の一例を説明するための図である。FIG. 6 is a diagram for explaining an example of a method for manufacturing the metal mask shown in FIG. 図7は、金属製シートにレジストパターンを形成する方法を説明するための図である。FIG. 7 is a diagram for explaining a method of forming a resist pattern on a metal sheet. 図8は、金属製シートをエッチングする方法を説明するための図である。FIG. 8 is a diagram for explaining a method of etching a metal sheet. 図9は、枚葉状の金属製シートにレーザ光を照射する方法を説明するための図である。FIG. 9 is a diagram for explaining a method of irradiating a sheet-like metal sheet with laser light. 図10は、隣り合う貫通孔の壁面同士が接続されたメタルマスクを示し、(a)は、部分平面図であり、(b)は、図10(a)のA−A線に沿った断面における断面図である。FIG. 10 shows a metal mask in which the wall surfaces of adjacent through-holes are connected, (a) is a partial plan view, and (b) is a cross section taken along line AA in FIG. 10 (a). FIG. 図11は、貫通孔の他の配置例を示す部分平面図である。FIG. 11 is a partial plan view showing another arrangement example of the through holes. 図12は、ガラス基板に施されるパターニングの他の例を示す部分平面図である。FIG. 12 is a partial plan view showing another example of patterning performed on the glass substrate. 図13は、ガラス基板に施されるパターニングの更に他の例を示す部分平面図である。FIG. 13 is a partial plan view showing still another example of patterning performed on a glass substrate. 図14は、図12に示すガラス基板に用いられ得る、赤色蒸着材料用のメタルマスクの部分平面図である。FIG. 14 is a partial plan view of a metal mask for red vapor deposition material that can be used for the glass substrate shown in FIG. 図15は、図6に対応する図であって、蒸着マスク付シートを製造する方法の一変形例を説明するための図である。FIG. 15 is a view corresponding to FIG. 6 and illustrating a modified example of the method for manufacturing the sheet with the vapor deposition mask. 図16は、図5に対応する図であって、両側からエッチングされた金属板からなるメタルマスクを用いて蒸着する方法を説明するための図である。FIG. 16 is a diagram corresponding to FIG. 5 for explaining a method of vapor deposition using a metal mask made of a metal plate etched from both sides. 図17は、図8に対応する図であって、下方側の面から金属板をエッチングしてメタルマスクを製造する方法を説明するための図である。FIG. 17 is a view corresponding to FIG. 8 for explaining a method of manufacturing a metal mask by etching a metal plate from the lower surface.

以下、図1乃至図9を参照して本発明によるメタルマスクおよびメタルマスクの製造方法の一実施の形態について説明する。ここで図1乃至図9は本発明の一実施の形態を説明するための図である。なお、以下の実施の形態では、有機ELディスプレイ装置を製造する際に有機発光材料を所望のパターンでガラス基板上にパターニングするために用いられる蒸着用のメタルマスクおよびメタル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メタルマスクおよびメタルマスクの製造方法に対し、本発明を適用することができる。   Hereinafter, an embodiment of a metal mask and a method of manufacturing a metal mask according to the present invention will be described with reference to FIGS. Here, FIG. 1 to FIG. 9 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention. In the following embodiments, a metal mask for vapor deposition used for patterning an organic light emitting material on a glass substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device, and a method for manufacturing the metal mask are taken as an example. I will explain. However, the present invention is not limited to such an application, and the present invention can be applied to a metal mask used for various purposes and a method for manufacturing the metal mask.

まず最初に、本実施の形態によるメタルマスクの製造方法により製造され得るメタルマスクを含むメタルマスク装置の一例について、主に図1乃至図5を参照して説明する。ここで、図1は、本実施の形態によるメタルマスクを含むメタルマスク装置の一例を示す斜視図であり、図2は、図1に示すメタルマスク装置の使用方法を説明するための図である。   First, an example of a metal mask apparatus including a metal mask that can be manufactured by the method of manufacturing a metal mask according to the present embodiment will be described mainly with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a perspective view showing an example of a metal mask device including a metal mask according to the present embodiment, and FIG. 2 is a diagram for explaining a method of using the metal mask device shown in FIG. .

図1乃至図4に示すように、本実施の形態におけるメタルマスク装置10は、矩形状の金属製シートからなるメタルマスク20と、メタルマスク20の周縁部に取り付けられたフレーム15と、を備えている。メタルマスク20は、第1面21aおよび第1面21aとは反対側の第2面21bを有する金属板21を備え、この金属板21には、第1面21aと第2面21bとの間を延びる複数の貫通孔25が形成されている。このメタルマスク装置10は、図2に示すように、メタルマスク20がガラス基板42に対面するようにして、蒸着装置40内に支持される。そして、不図示の磁石によって、メタルマスク20とガラス基板42とが密着するように付勢される。蒸着装置40内には、このメタルマスク装置10を挟んだガラス基板42の下方に、蒸着材料(一例として、有機発光材料)48を収容するるつぼ44と、るつぼ44を加熱するヒータ46とが配置されている。るつぼ44内の蒸着材料48は、ヒータ46からの加熱により、気化または昇華してガラス基板42の表面に付着するようになる。上述したように、金属板21には多数の貫通孔25が形成されており、蒸着材料48はこの貫通孔25を介してガラス基板42に付着する。この結果、金属板21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48がガラス基板42の表面に成膜される。   As shown in FIGS. 1 to 4, the metal mask device 10 according to the present embodiment includes a metal mask 20 made of a rectangular metal sheet, and a frame 15 attached to the periphery of the metal mask 20. ing. The metal mask 20 includes a metal plate 21 having a first surface 21a and a second surface 21b opposite to the first surface 21a. The metal plate 21 has a space between the first surface 21a and the second surface 21b. A plurality of through-holes 25 extending therethrough are formed. As shown in FIG. 2, the metal mask device 10 is supported in the vapor deposition device 40 so that the metal mask 20 faces the glass substrate 42. And the metal mask 20 and the glass substrate 42 are urged | biased by the magnet not shown so that it may contact | adhere. In the vapor deposition apparatus 40, a crucible 44 for accommodating a vapor deposition material (for example, an organic light emitting material) 48 and a heater 46 for heating the crucible 44 are disposed below the glass substrate 42 with the metal mask apparatus 10 interposed therebetween. Has been. The vapor deposition material 48 in the crucible 44 is vaporized or sublimated by heating from the heater 46 and adheres to the surface of the glass substrate 42. As described above, a large number of through holes 25 are formed in the metal plate 21, and the vapor deposition material 48 adheres to the glass substrate 42 through the through holes 25. As a result, the vapor deposition material 48 is formed on the surface of the glass substrate 42 in a desired pattern corresponding to the position of the through hole 25 of the metal plate 21.

図1に示すように、本実施の形態において、メタルマスク20は、金属板21からなり、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している。メタルマスク20の金属板21は、貫通孔25が形成された有孔領域22と、貫通孔25が形成されておらず、有孔領域22の周囲を取り囲む領域を占める無孔領域23と、を有している。図1に示すように、各有孔領域22は、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している。   As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the metal mask 20 is made of a metal plate 21 and has a substantially rectangular shape in a plan view, more precisely, a substantially rectangular shape in a plan view. The metal plate 21 of the metal mask 20 includes a perforated region 22 in which the through hole 25 is formed and a non-perforated region 23 in which the through hole 25 is not formed and occupies a region surrounding the perforated region 22. Have. As shown in FIG. 1, each of the perforated regions 22 has a substantially rectangular shape in a plan view, more precisely, a substantially rectangular shape in a plan view.

本実施の形態において、複数の有孔領域22は、メタルマスク20(金属板21)の一辺と平行な一方向に沿って所定の間隔を空けて配置されるとともに、前記一方向と直交する他方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。本実施の形態において、一つの有孔領域22が一つの有機ELディスプレイ装置に対応するようになっている。すなわち、図1に示されたメタルマスク装置10(メタルマスク20)によれば、多面付蒸着が可能となっている。   In the present embodiment, the plurality of perforated regions 22 are arranged at a predetermined interval along one direction parallel to one side of the metal mask 20 (metal plate 21), and are orthogonal to the one direction. They are arranged at predetermined intervals along the direction. In the present embodiment, one perforated region 22 corresponds to one organic EL display device. That is, according to the metal mask apparatus 10 (metal mask 20) shown in FIG. 1, multi-surface deposition is possible.

また、図1および図3に示すように、各有孔領域22に形成された複数の貫通孔25は、当該有孔領域22において、一方向に沿って等しい間隔をあけて並べて配置されている。また、各貫通孔25は、前記一方向に直交する他方向と平行に、有孔領域22の一端から他端まで細長く延びている。   As shown in FIGS. 1 and 3, the plurality of through holes 25 formed in each perforated region 22 are arranged side by side at equal intervals in one direction in the perforated region 22. . In addition, each through hole 25 is elongated from one end of the perforated region 22 to the other end in parallel with the other direction orthogonal to the one direction.

この金属板21に形成された貫通孔25について、図3および図4を参照して更に詳述する。図3は、メタルマスク20を第1面21a側から示す部分平面図であり、図4は、図3のIV−IV線に沿った断面図である。図4に示すように、複数の貫通孔25は、第1面21aと第2面21bとの間に渡って延びている。また、シート状からなる金属板21の第1面21aから第2面21bに向け、金属板21の法線方向ndに沿った各位置における金属板21の板面に沿った断面での各貫通孔25の断面積が、しだいに小さくなっていく。とりわけ図示された例では、金属板21の第1面21aから第2面21bに向け、各貫通孔25の断面積は、小さくなるように変化し続けている。   The through hole 25 formed in the metal plate 21 will be described in more detail with reference to FIG. 3 and FIG. 3 is a partial plan view showing the metal mask 20 from the first surface 21a side, and FIG. 4 is a cross-sectional view taken along line IV-IV in FIG. As shown in FIG. 4, the plurality of through holes 25 extend between the first surface 21a and the second surface 21b. Moreover, each penetration in the cross section along the plate surface of the metal plate 21 in each position along the normal line direction nd of the metal plate 21 toward the 2nd surface 21b from the 1st surface 21a of the metal plate 21 which consists of a sheet form. The cross-sectional area of the hole 25 gradually decreases. In particular, in the illustrated example, the cross-sectional area of each through-hole 25 continues to change so as to decrease from the first surface 21 a to the second surface 21 b of the metal plate 21.

なお、本明細書において、「板面(シート面)」とは、対象となる板状乃至帯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の平面方向と一致する面のことを指す。本実施の形態では、金属板21の第1面21a及び第2面21bは、金属板21の板面と平行になっている。   In this specification, the “plate surface (sheet surface)” corresponds to the planar direction of the target plate-like member when the target plate-like or band-like member is viewed as a whole and as a whole. Refers to the surface. In the present embodiment, the first surface 21 a and the second surface 21 b of the metal plate 21 are parallel to the plate surface of the metal plate 21.

図4に示すように、金属板21の板面に直交した法線方向ndに沿った断面における各貫通孔25の輪郭、言い換えると、金属板21の板面に直交した法線方向ndに沿った断面にて各貫通孔25の壁面の形状(壁面が画成する線分)は、金属板21の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、第1面21aから、当該第1面21aと第2面21bとの間の中間にある接続位置26まで延びている一対の第1部分28と、金属板21の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、対応する側の第1部分28と接続され、接続位置26から第2面21bまで延びている一対の第2部分29と、を含んでいる。   As shown in FIG. 4, the outline of each through hole 25 in the cross section along the normal direction nd orthogonal to the plate surface of the metal plate 21, in other words, along the normal direction nd orthogonal to the plate surface of the metal plate 21. In the cross section, the shape of the wall surface of each through-hole 25 (the line segment defining the wall surface) is arranged to face in the direction parallel to the plate surface of the metal plate 21, and A pair of first portions 28 extending to the connection position 26 in the middle between the first surface 21a and the second surface 21b, and arranged in a direction parallel to the plate surface of the metal plate 21, And a pair of second portions 29 connected to the corresponding first portion 28 and extending from the connection position 26 to the second surface 21b.

図4に示すように、一対の第1部分28は、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて互いに接近していく。すなわち、一対の第1部分28は、金属板21の法線方向ndに沿って第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて、金属板21の板面に平行な方向に沿って互いに接近していく。別の見方をみすれば、一対の第1部分28は、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて先細りになるテーパ形状になっている。   As shown in FIG. 4, the pair of first portions 28 approach each other as they go from the first surface 21a side to the second surface 21b side. That is, the pair of first portions 28 extends along a direction parallel to the plate surface of the metal plate 21 from the first surface 21 a side toward the second surface 21 b side along the normal direction nd of the metal plate 21. And approach each other. From another point of view, the pair of first portions 28 has a tapered shape that tapers from the first surface 21a side toward the second surface 21b side.

更に、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、第1部分28は、湾曲形状となっている。図示された第1部分28の断面輪郭は、当該第1部分28上の任意の地点における、金属板21の法線方向ndに対する傾斜角度が、当該地点よりも法線方向ndに沿って第1面21a側となる地点における傾斜角度より大きくなっている。すなわち、第1部分28は、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて法線方向ndに対する傾斜角度が徐々に大きくなっていく。この場合、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、第1部分28の両端部を結ぶ線分、すなわち、第1面21a側の一端部と接続位置26とを結ぶ線分L1に対して、第1部分28は、第2面21b側に位置することになる。なお、この第1部分28の形状は、後述する製造方法におけるエッチング液による浸食の等方性によって画成されるようになる。   Furthermore, in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21, the first portion 28 has a curved shape. The cross-sectional contour of the illustrated first portion 28 is such that the inclination angle with respect to the normal direction nd of the metal plate 21 at any point on the first portion 28 is first along the normal direction nd than the point. It is larger than the inclination angle at the point on the surface 21a side. That is, the inclination angle with respect to the normal direction nd of the first portion 28 gradually increases from the first surface 21a toward the second surface 21b. In this case, in a cross section along the normal direction nd of the metal plate 21, a line segment connecting both end portions of the first portion 28, that is, a line segment L1 connecting one end portion on the first surface 21a side and the connection position 26 is shown. On the other hand, the first portion 28 is located on the second surface 21b side. Note that the shape of the first portion 28 is defined by the isotropic property of erosion by the etching solution in the manufacturing method described later.

一方、一対の第2部分29は、図4に示すように、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて互いに接近していく。すなわち、一対の第2部分29は、金属板21の法線方向ndに沿って第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて、金属板21の板面に平行な方向に互いに接近していく。別の見方をすれば、一対の第2部分29は、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて先細りになるテーパ形状になっている。このような形態によれば、特許文献1(特開2004−39319号公報)に記載のメタルマスクとは異なり、貫通孔25の開孔面積(金属板21の板面に沿った貫通孔25の開孔領域の面積)は、金属板21の法線方向に沿って第1面21aと第2面21bとの間の位置ではなく、第2面21b上で最小となる。したがって、ここで説明する蒸着マスク20を用いてガラス基板42に蒸着を行う場合には、図5に示すように、蒸着材料48は、その進行方向に依存することなく、ガラス基板42のうちの、金属板21の第2面21b上における貫通孔25に対面する領域に付着し、当該領域よりも外方となるガラス基板42上の領域に付着することを効果的に抑制されるようになる。従って、特許文献1に記載のメタルマスクに比べて、高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことができる。   On the other hand, as shown in FIG. 4, the pair of second portions 29 approach each other as they go from the first surface 21 a side to the second surface 21 b side. That is, the pair of second portions 29 are arranged in a direction parallel to the plate surface of the metal plate 21 toward the second surface 21b from the first surface 21a side along the normal direction nd of the metal plate 21. Approach. From another point of view, the pair of second portions 29 has a tapered shape that tapers from the first surface 21a side toward the second surface 21b side. According to such a form, unlike the metal mask described in Patent Document 1 (Japanese Patent Application Laid-Open No. 2004-39319), the opening area of the through hole 25 (the through hole 25 along the plate surface of the metal plate 21). The area of the opening area) is not the position between the first surface 21a and the second surface 21b along the normal direction of the metal plate 21, but is the smallest on the second surface 21b. Therefore, when vapor deposition is performed on the glass substrate 42 using the vapor deposition mask 20 described here, the vapor deposition material 48 is not dependent on the traveling direction of the glass substrate 42 as shown in FIG. Adhering to a region facing the through-hole 25 on the second surface 21b of the metal plate 21 and effectively adhering to a region on the glass substrate 42 that is outside the region is effectively suppressed. . Therefore, compared with the metal mask described in Patent Document 1, it is possible to perform deposition with a high-definition pattern with high accuracy.

本実施の形態では、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、第2部分29は、直線状になっている。すなわち、第2部分29上の任意の地点において法線方向ndに対する傾斜角度が一定になっている。   In the present embodiment, the second portion 29 is linear in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21. That is, the inclination angle with respect to the normal direction nd is constant at an arbitrary point on the second portion 29.

図4に示すように、各貫通孔25内の接続位置26において、金属板21の板面および金属板21の法線方向ndの両方に対して傾斜した二つの面が接続され、周状の段差27が形成される。周状の段差27は、突条に形成され、貫通孔25の中央部側に突出して周状に延びている。そして、第1部分28が金属板21の板面および金属板21の法線方向ndの両方に対して傾斜した状態で第2部分29に接続されるため、第1部分28の壁面は接続位置26側に金属板21の板面に平行な平坦部を含まない。第1部分28の壁面が平坦部を含む場合、当該平坦部と第2面21bとの間の肉厚が薄くなり、メタルマスク20の取り扱い中に当該メタルマスク20を破損してしまう虞が高まる。従って、接続位置26において、金属板21の板面および金属板21の法線方向ndの両方に対して傾斜した二つの面が接続される場合、メタルマスク20の取り扱い中に当該メタルマスク20を破損してしまう虞を低減することができる。また、接続位置26に形成された突条が、補強梁のように機能し、メタルマスク20のねじれや歪み等を効果的に規制することができる。   As shown in FIG. 4, at the connection position 26 in each through hole 25, two surfaces inclined with respect to both the plate surface of the metal plate 21 and the normal direction nd of the metal plate 21 are connected, and the circumferential shape A step 27 is formed. The circumferential step 27 is formed in a protrusion, protrudes toward the center of the through hole 25 and extends in a circumferential shape. And since the 1st part 28 is connected to the 2nd part 29 in the state inclined with respect to both the plate | board surface of the metal plate 21, and the normal line direction nd of the metal plate 21, the wall surface of the 1st part 28 is a connection position. The flat side parallel to the plate surface of the metal plate 21 is not included on the 26th side. When the wall surface of the first portion 28 includes a flat portion, the thickness between the flat portion and the second surface 21b is reduced, and the risk of damaging the metal mask 20 during handling of the metal mask 20 increases. . Therefore, when two surfaces inclined with respect to both the plate surface of the metal plate 21 and the normal direction nd of the metal plate 21 are connected at the connection position 26, the metal mask 20 is handled during handling of the metal mask 20. The risk of breakage can be reduced. Further, the protrusion formed at the connection position 26 functions like a reinforcing beam, and can effectively regulate the torsion and distortion of the metal mask 20.

なお、図示された形態では、前述したように、第1部分28は、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて法線方向ndに対する傾斜角度が徐々に大きくなっていき、第2部分29は、第2部分29上の任意の地点において法線方向ndに対する傾斜角度が一定になっている。従って、異なる傾斜角度で二つの傾斜面が接続され、上述した周状の段差27が形成される。   In the illustrated embodiment, as described above, the inclination angle of the first portion 28 with respect to the normal direction nd gradually increases from the first surface 21a toward the second surface 21b. The second portion 29 has a constant inclination angle with respect to the normal direction nd at any point on the second portion 29. Therefore, two inclined surfaces are connected at different inclination angles, and the above-described circumferential step 27 is formed.

ここで、図5に、メタルマスク装置10を用いてガラス基板42に蒸着材料48を蒸着させる状態を示す。図5に示すように、メタルマスク装置10は蒸着装置40に収容された場合、金属板21の第1面21aが蒸着材料48を保持したるつぼ44側に位置し、金属板21の第2面21bがガラス基板42に対面する。すなわち、図5に示すように、蒸着材料48は次第に断面積が小さくなっていく貫通孔25を通過してガラス基板42に付着する。図5に示すように、蒸着材料48は、るつぼ44からガラス基板42に向けてガラス基板42の法線方向に沿って移動するだけでなく、ガラス基板42の法線方向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、貫通孔25の断面形状が図5の点線で示す輪郭を有していたとすると、斜めに移動する蒸着材料48は、メタルマスク20に付着してガラス基板42まで到達しない。結果として、蒸着材料48を所望の量だけガラス基板42に付着させ難くなり、蒸着材料48の利用効率が低下すると共に、蒸着パターンの縁部がぼやけてしまう。   Here, FIG. 5 shows a state in which the deposition material 48 is deposited on the glass substrate 42 using the metal mask device 10. As shown in FIG. 5, when the metal mask device 10 is housed in the vapor deposition device 40, the first surface 21 a of the metal plate 21 is positioned on the crucible 44 side holding the vapor deposition material 48, and the second surface of the metal plate 21. 21 b faces the glass substrate 42. That is, as shown in FIG. 5, the vapor deposition material 48 adheres to the glass substrate 42 through the through hole 25 whose cross-sectional area is gradually reduced. As shown in FIG. 5, the vapor deposition material 48 not only moves along the normal direction of the glass substrate 42 from the crucible 44 toward the glass substrate 42, but is also greatly inclined with respect to the normal direction of the glass substrate 42. It may move in the direction. At this time, if the cross-sectional shape of the through hole 25 has an outline indicated by a dotted line in FIG. 5, the deposition material 48 that moves obliquely does not adhere to the metal mask 20 and reach the glass substrate 42. As a result, it becomes difficult to adhere the vapor deposition material 48 to the glass substrate 42 by a desired amount, the use efficiency of the vapor deposition material 48 is lowered, and the edge of the vapor deposition pattern is blurred.

すなわち、蒸着材料の利用効率(成膜効率:ガラス基板42に付着する割合)を高めて高価な蒸着材料を節約し、且つ、高精細なパターニングを行うためには、金属板21のシート面に直交する図4や図5の断面において、第1面21a側の第1部分28の端部および第2面21b側の第1部分28の端部を結ぶ直線L1と、金属板21の法線方向ndと、によってなされる角度θ(図4参照)が大きい方がよい。ただし、ガラス基板42への垂線に対して大きな角度をなすようにしてガラス基板42に向けて移動する蒸着材料の割合は少ない。そして、本件発明者らが確認したところ、前述の直線L1が法線方向ndに対してなす角度θが30°以上となっていれば、蒸着材料の利用効率は十分な値となった。 That is, in order to increase the utilization efficiency (deposition efficiency: rate of adhesion to the glass substrate 42) of the vapor deposition material to save expensive vapor deposition material and perform high-definition patterning, the sheet surface of the metal plate 21 is used. 4 and 5 orthogonal to each other, a straight line L1 connecting the end of the first portion 28 on the first surface 21a side and the end of the first portion 28 on the second surface 21b side, and the normal line of the metal plate 21 It is better that the angle θ 1 (see FIG. 4) formed by the direction nd is larger. However, the ratio of the vapor deposition material that moves toward the glass substrate 42 so as to form a large angle with respect to the perpendicular to the glass substrate 42 is small. And when the present inventors confirmed, if the angle (theta) 1 which the above-mentioned straight line L1 makes with respect to the normal line direction nd was 30 degrees or more, the utilization efficiency of vapor deposition material became a sufficient value.

次に、第1部分28と第2部分29との関係について詳述していく。先ず、図4に示すように、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、第1部分28の両端部を結ぶ線分L1が当該金属板21の法線方向ndに対してなす角度θは、第2部分29の両端部を結ぶ線分L2が金属板21の法線方向ndに対してなす角度θよりも大きい方が好ましい。このような形態によれば、第2部分29を規定する壁面に囲まれる領域に向かっていく蒸着材料48が、第1部分28を規定する壁面に遮られ難くなる。加えて、金属板21の第1面21aの面積が減少し、このため、第1面21aに付着する蒸着材料48の量を低減することができる。これらの結果、蒸着材料48を所望の量だけガラス基板42に付着させ易くなり、蒸着材料48の利用効率を更に高めることができる。 Next, the relationship between the first portion 28 and the second portion 29 will be described in detail. First, as shown in FIG. 4, an angle formed by a line segment L <b> 1 connecting both ends of the first portion 28 with respect to the normal direction nd of the metal plate 21 in a cross section along the normal direction nd of the metal plate 21. θ 1 is preferably larger than an angle θ 2 formed by a line segment L 2 connecting both ends of the second portion 29 with respect to the normal direction nd of the metal plate 21. According to such a configuration, the vapor deposition material 48 that goes toward the region surrounded by the wall surface that defines the second portion 29 is less likely to be blocked by the wall surface that defines the first portion 28. In addition, the area of the first surface 21a of the metal plate 21 is reduced, so that the amount of the vapor deposition material 48 attached to the first surface 21a can be reduced. As a result, the deposition material 48 can be easily attached to the glass substrate 42 by a desired amount, and the utilization efficiency of the deposition material 48 can be further increased.

前述したように、第1部分28は、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、湾曲形状となっている。この場合、第1部分が直線状に形成されている、すなわち、第1部分の両端部を結ぶ線分L1と一致するように形成されている場合に比べて、メタルマスク20の薄肉化、軽量化を実現することができる。この一方で、貫通孔25の壁面がリブを構成して変形に対する耐性は維持される。このため、第1部分が直線状に形成されている場合と比べて、メタルマスク20の撓みはほぼ変化しない。従って、このような形態によれば、メタルマスク20の薄肉化、軽量化を実現しながら、メタルマスク20の撓み防止効果を得ることができる。   As described above, the first portion 28 has a curved shape in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21. In this case, the metal mask 20 is thinner and lighter than the case where the first portion is formed in a straight line, that is, formed so as to coincide with the line segment L1 connecting both ends of the first portion. Can be realized. On the other hand, the wall surface of the through hole 25 constitutes a rib, and the resistance to deformation is maintained. For this reason, compared with the case where the 1st part is formed in the shape of a straight line, the bending of the metal mask 20 does not change substantially. Therefore, according to such an embodiment, it is possible to obtain the effect of preventing the metal mask 20 from being bent while realizing the reduction in thickness and weight of the metal mask 20.

ところで、上述したように、蒸着材料48をガラス基板42に付着させる際には、メタルマスク20とガラス基板42とが密着するように不図示の磁石によって付勢される。しかしながら、金属板21の表面またはガラス基板42の表面の微細な凹凸や、メタルマスク20とガラス基板42との間に不可避的に混入する異物等の要因によって、金属板21の第2面21bとガラス基板42との間に僅かな隙間が生じ得る。金属板21の第2面21bとガラス基板42との間に隙間が生じると、ガラス基板42の法線方向に対して斜めに移動する蒸着材料48が、ガラス基板42のうちの貫通孔25と正対する領域だけでなく、その周辺領域にまで付着するおそれがある。この結果、蒸着パターンの縁部がぼやけてしまう。   By the way, as described above, when the vapor deposition material 48 is attached to the glass substrate 42, the metal mask 20 and the glass substrate 42 are urged by a magnet (not shown) so as to be in close contact with each other. However, the second surface 21b of the metal plate 21 and the second surface 21b of the metal plate 21 are caused by factors such as fine irregularities on the surface of the metal plate 21 or the surface of the glass substrate 42 and foreign matters inevitably mixed between the metal mask 20 and the glass substrate 42. A slight gap may be formed between the glass substrate 42. When a gap is generated between the second surface 21 b of the metal plate 21 and the glass substrate 42, the vapor deposition material 48 that moves obliquely with respect to the normal direction of the glass substrate 42 is separated from the through hole 25 in the glass substrate 42. There is a risk of adhering not only to the directly facing area but also to the surrounding area. As a result, the edge of the vapor deposition pattern is blurred.

この点、本実施の形態のメタルマスク20には、図4に示すように、金属板21の第2面21b上における貫通孔25の周縁の少なくとも一部分に沿って延び、且つ、第2面21b上における貫通孔25の周縁から金属板21の法線方向ndにおいて外方に延び出した延出片24が設けられている。このような形態によれば、メタルマスク20をガラス基板42に対面させた状態において、メタルマスク20の金属板21の第2面21bとガラス基板42との間の隙間を延出片24によって塞ぐことができる。これにより、ガラス基板42の板面に対して斜めに移動する蒸着材料48が、貫通孔25と正対するガラス基板42上の領域の周囲にまで付着してしまい、蒸着パターンの縁部がぼやけてしまうことを効果的に抑制することができる。このため、高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことができる。   In this regard, as shown in FIG. 4, the metal mask 20 of the present embodiment extends along at least a part of the peripheral edge of the through hole 25 on the second surface 21b of the metal plate 21, and the second surface 21b. An extending piece 24 extending outward in the normal direction nd of the metal plate 21 from the peripheral edge of the upper through hole 25 is provided. According to such a form, the gap between the second surface 21 b of the metal plate 21 of the metal mask 20 and the glass substrate 42 is closed by the extending piece 24 in a state where the metal mask 20 faces the glass substrate 42. be able to. Thereby, the vapor deposition material 48 that moves obliquely with respect to the plate surface of the glass substrate 42 adheres to the periphery of the region on the glass substrate 42 that directly faces the through hole 25, and the edge of the vapor deposition pattern is blurred. Can be effectively suppressed. For this reason, vapor deposition with a high-definition pattern can be performed accurately.

図示する例では、延出片24は、第2面21b上における貫通孔25の周縁を取り囲んでいる。より詳細には、延出片24は、第2面21b上における貫通孔25の周縁の全周に沿って周状に延びている。このような形態によれば、延出片24によって、メタルマスク20の金属板21の第2面21bとガラス基板42との間の隙間を貫通孔25の周縁の全周に沿って塞ぐことができる。これにより、蒸着パターンの縁部がぼやけてしまうことを更に効果的に抑制することができる。   In the illustrated example, the extending piece 24 surrounds the periphery of the through hole 25 on the second surface 21b. More specifically, the extending piece 24 extends circumferentially along the entire circumference of the peripheral edge of the through hole 25 on the second surface 21b. According to such a configuration, the extension piece 24 can block the gap between the second surface 21 b of the metal plate 21 of the metal mask 20 and the glass substrate 42 along the entire circumference of the peripheral edge of the through hole 25. it can. Thereby, it can suppress more effectively that the edge of a vapor deposition pattern blurs.

前記のように、延出片24は、第2面21b上における貫通孔25の周縁の全周に亘って周状に延びている。したがって、金属板21の法線方向ndに沿った図4及び図5の断面では、延出片24は、金属板21の板面に平行な方向に、対向して一対現れる。この図4及び図5に示された断面において延出片24をなす一対の第3部分24aは、外方へ向かうにつれて、言い換えると金属板21の法線方向に沿って当該金属板から離間するにつれて、互いに接近していく。すなわち、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、延出片24は、金属板21の第2面21b上における貫通孔25の周縁の位置から、金属板21の法線方向に沿って外側(当該金属板から離間する側)、且つ、金属板21の板面に沿って、貫通孔25の中心となる側へ向けて、延び出している。また、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、延出片24の厚さ、より正確には、延出片24の長手方向に直交する方向に沿った厚さは、金属板21へ接続する基端部から、金属板から最も離間した先端部へ向けてしだいに薄くなっていく。   As described above, the extending piece 24 extends circumferentially over the entire circumference of the peripheral edge of the through hole 25 on the second surface 21b. Therefore, in the cross section of FIG. 4 and FIG. 5 along the normal direction nd of the metal plate 21, a pair of the extended pieces 24 appear in a direction parallel to the plate surface of the metal plate 21. 4 and 5, the pair of third portions 24 a forming the extension piece 24 are separated from the metal plate along the direction of the normal of the metal plate 21 as it goes outward. As you approach each other. That is, in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21, the extension piece 24 extends along the normal direction of the metal plate 21 from the position of the peripheral edge of the through hole 25 on the second surface 21 b of the metal plate 21. It extends to the outer side (side away from the metal plate) and toward the center of the through hole 25 along the plate surface of the metal plate 21. Further, in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21, the thickness of the extended piece 24, more precisely, the thickness along the direction perpendicular to the longitudinal direction of the extended piece 24 is the metal plate 21. The thickness gradually decreases from the base end connected to the tip toward the tip farthest from the metal plate.

また、延出片24は、第2面21b上における貫通孔25の周縁の全周に沿って厚みを薄く形成されている。この場合、金属板21とガラス基板42とを磁石の磁力によって密着させようとすると、延出片24がガラス基板42に当接してさらに幾らか撓み得る。このため、メタルマスク20とガラス基板42との密着性が更に向上して、高精細なパターンでの蒸着を更に精度良く行うことができる。ここで、延出片24の厚みとは、金属板21の法線方向ndに沿った断面における、第2面21bに沿った延出片24の基端部の厚みをいう。   Further, the extending piece 24 is formed to be thin along the entire circumference of the peripheral edge of the through hole 25 on the second surface 21b. In this case, if the metal plate 21 and the glass substrate 42 are to be brought into close contact with each other by the magnetic force of the magnet, the extension piece 24 may come into contact with the glass substrate 42 and be further bent somewhat. For this reason, the adhesiveness of the metal mask 20 and the glass substrate 42 improves further, and vapor deposition with a high-definition pattern can be performed more accurately. Here, the thickness of the extension piece 24 refers to the thickness of the base end portion of the extension piece 24 along the second surface 21 b in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21.

一例として、延出片24の厚みは、1μm以上5μm以下に形成される。延出片24の厚みが5μm以上に形成されると、延出片24の剛性が高くなってしまって、金属板21とガラス基板42とを密着させる際に延出片24が有効に撓むことができなくなる。一方、延出片24の厚みが1μm以下に形成されると、延出片24の強度が低下してしまって、金属板21とガラス基板42とを密着させる際に延出片24が破損されてしまうおそれがある。   As an example, the extension piece 24 has a thickness of 1 μm or more and 5 μm or less. When the extension piece 24 is formed to have a thickness of 5 μm or more, the extension piece 24 has high rigidity, and the extension piece 24 is effectively bent when the metal plate 21 and the glass substrate 42 are brought into close contact with each other. I can't do that. On the other hand, if the thickness of the extension piece 24 is 1 μm or less, the strength of the extension piece 24 decreases, and the extension piece 24 is damaged when the metal plate 21 and the glass substrate 42 are brought into close contact with each other. There is a risk that.

また、延出片24の高さ、言い換えると、金属板21の法線方向ndに沿った、延出片24の第2面21bからの突出量は、一例として、1μm以上5μm以下に形成される。延出片24の高さが5μm以上に形成されると、例えば延出片24がメタルマスク20とガラス基板42との密着を妨げてしまい、メタルマスク20とガラス基板42との隙間を効果的に埋めることができないおそれがある。結果として、高精細なパターンでの蒸着を行うことができないおそれがある。一方、延出片24の高さが1μm以下に形成されると、メタルマスク20とガラス基板42との隙間を埋めきれず、高精細なパターンでの蒸着を行うことができないおそれがある。   Further, the height of the extended piece 24, in other words, the protruding amount from the second surface 21b of the extended piece 24 along the normal direction nd of the metal plate 21 is, for example, 1 μm or more and 5 μm or less. The If the height of the extended piece 24 is 5 μm or more, for example, the extended piece 24 prevents the metal mask 20 and the glass substrate 42 from being in close contact with each other, and the gap between the metal mask 20 and the glass substrate 42 is effectively reduced. There is a possibility that it cannot be buried. As a result, there is a possibility that vapor deposition with a high-definition pattern cannot be performed. On the other hand, if the height of the extended piece 24 is 1 μm or less, the gap between the metal mask 20 and the glass substrate 42 cannot be filled, and vapor deposition with a high-definition pattern may not be performed.

このような延出片24によれば、金属板21とガラス基板42とを密着させようとすると、延出片24は、金属板21の板面に平行な方向において貫通孔25の側に更に延び出るように撓む。このため、ガラス基板42の法線方向に対して斜めに移動する蒸着材料48が、ガラス基板42のうちの貫通孔25に正対する領域だけでなく、その周辺領域にまで回り込んでガラス基板42に付着してしまうことを更に効果的に抑制することができる。   According to such an extended piece 24, when trying to bring the metal plate 21 and the glass substrate 42 into close contact with each other, the extended piece 24 is further provided on the through hole 25 side in a direction parallel to the plate surface of the metal plate 21. Bends to extend. For this reason, the vapor deposition material 48 that moves obliquely with respect to the normal direction of the glass substrate 42 wraps around not only the region of the glass substrate 42 that faces the through hole 25 but also the peripheral region thereof, and the glass substrate 42. It can suppress more effectively that it adheres to.

また、本実施の形態では、延出片24は、金属板21と一体的に形成されている。このような形態によれば延出片24と金属板21とを精度よく連接させることができる。具体的には、延出片24は、後述する製造方法において、レーザ光の照射にともなって形成された返しである。この延出片24が返しとして形成されるメカニズムについては後述する。   In the present embodiment, the extension piece 24 is formed integrally with the metal plate 21. According to such a form, the extension piece 24 and the metal plate 21 can be accurately connected. Specifically, the extended piece 24 is a return formed with laser light irradiation in the manufacturing method described later. The mechanism by which the extended piece 24 is formed as a return will be described later.

上述したように、本実施の形態では、貫通孔25が各有孔領域22において等間隔に配置されている。一例として、メタルマスク20(メタルマスク装置10)が携帯電話やデジタルカメラ等のディスプレイ(2〜5インチ程度)を作製するために用いられる場合、貫通孔25の配列ピッチP(図4参照)は、58μm(440ppi)以上254μm(100ppi)以下程度とすることができる。なお、カラー表示を行いたい場合には、貫通孔25の配列方向(前述の一方向)に沿ってメタルマスク20(メタルマスク装置10)とガラス基板42とを少しずつ相対移動させ、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蒸着させていってもよい。また、メタルマスク20(メタルマスク装置10)が携帯電話のディスプレイを作製するために用いられる場合、各貫通孔25の配列方向(上述の一方向)に沿った幅(スリット幅)Wは、28μm以上84μm以下程度とすることができる。   As described above, in the present embodiment, the through holes 25 are arranged at equal intervals in each perforated region 22. As an example, when the metal mask 20 (metal mask device 10) is used to produce a display (about 2 to 5 inches) such as a mobile phone or a digital camera, the arrangement pitch P of the through holes 25 (see FIG. 4) is 58 μm (440 ppi) or more and 254 μm (100 ppi) or less. When color display is to be performed, the metal mask 20 (metal mask device 10) and the glass substrate 42 are moved relative to each other along the arrangement direction of the through holes 25 (one direction described above), and the red color is displayed. An organic light emitting material, a green organic light emitting material, and a blue organic light emitting material may be deposited in this order. Further, when the metal mask 20 (metal mask device 10) is used for manufacturing a display of a mobile phone, the width (slit width) W along the arrangement direction (one direction described above) of each through-hole 25 is 28 μm. The thickness may be about 84 μm or less.

一方、メタルマスク装置10のフレーム15は、矩形状のメタルマスク20の周縁部に取り付けられている。フレーム15は、メタルマスク20が撓んでしまうことがないようにメタルマスクを張った状態に保持する。メタルマスク20とフレーム15とは、例えばスポット溶接により互いに対して固定されている。   On the other hand, the frame 15 of the metal mask device 10 is attached to the peripheral edge of the rectangular metal mask 20. The frame 15 holds the metal mask in a stretched state so that the metal mask 20 is not bent. The metal mask 20 and the frame 15 are fixed with respect to each other, for example, by spot welding.

メタルマスク装置10は、高温雰囲気となる蒸着装置40の内部に保持される。したがって、メタルマスク20およびフレーム15は、蒸着フレームの撓みや熱応力の発生を防止するため、熱膨張率が低い同一の材料によって作製されていることが好ましい。このような材料として、例えば、36%Niインバー材を用いることができる。   The metal mask device 10 is held inside the vapor deposition device 40 that is in a high temperature atmosphere. Therefore, the metal mask 20 and the frame 15 are preferably made of the same material having a low coefficient of thermal expansion in order to prevent the deposition frame from being bent or generating thermal stress. As such a material, for example, a 36% Ni invar material can be used.

以上のように本実施の形態によれば、金属板21に形成された貫通孔25が、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて互いに接近していく一対の第1部分28と、各々が対応する側の第1部分28と接続され、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて互いに接近していく一対の第2部分29と、を含んでいる。このような形態によれば、ガラス基板42の法線方向から大きく傾斜した方向に移動する蒸着材料48もガラス基板42に十分に付着させることができる。これにより、蒸着材料48の利用効率を大幅に高めることができる。また、金属板21の第2面21b上における貫通孔25に対面する領域の周辺となるガラス基板42上の領域に、蒸着膜が不安定な膜厚にて成膜されない。従って、本実施の形態のメタルマスク20によれば、高精細なパターンでの蒸着を所望の厚さで精度良く行うことができる。   As described above, according to the present embodiment, the pair of first portions in which the through holes 25 formed in the metal plate 21 approach each other from the first surface 21a side toward the second surface 21b side. 28 and a pair of second portions 29 each connected to the corresponding first portion 28 and approaching each other from the first surface 21a side toward the second surface 21b side. . According to such a form, the vapor deposition material 48 that moves in a direction greatly inclined from the normal direction of the glass substrate 42 can be sufficiently adhered to the glass substrate 42. Thereby, the utilization efficiency of the vapor deposition material 48 can be improved significantly. In addition, the vapor deposition film is not formed with an unstable film thickness in the region on the glass substrate 42 that is the periphery of the region facing the through hole 25 on the second surface 21 b of the metal plate 21. Therefore, according to the metal mask 20 of the present embodiment, vapor deposition with a high-definition pattern can be accurately performed with a desired thickness.

とりわけ、有機ELディスプレイ装置では、高価な蒸着材料48を高精細なパターンで基板42上にパターニングすることが強く所望されている。このため、本実施の形態のメタルマスク20は、有機ELディスプレイ装置を製造するために用いられる蒸着マスクに特に適している。   In particular, in the organic EL display device, it is strongly desired to pattern the expensive vapor deposition material 48 on the substrate 42 with a high-definition pattern. For this reason, the metal mask 20 of this Embodiment is especially suitable for the vapor deposition mask used in order to manufacture an organic EL display apparatus.

また、本実施の形態によれば、第1部分28は、金属板21の法線方向ndに沿った断面において、湾曲形状となっている。この場合、第1部分が直線状に形成されている場合に比べて、メタルマスク20の薄肉化、軽量化を実現することができる。この一方で、貫通孔25の壁面がリブを構成して変形に対する耐性は維持される。このため、第1部分が直線状に形成されている場合と比べて、メタルマスク20の撓みはほぼ変化しない。従って、このような形態によれば、メタルマスク20の薄肉化、軽量化を実現しながら、メタルマスク20の撓み防止効果を得ることができる。   Further, according to the present embodiment, the first portion 28 has a curved shape in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21. In this case, the metal mask 20 can be made thinner and lighter than when the first portion is formed linearly. On the other hand, the wall surface of the through hole 25 constitutes a rib, and the resistance to deformation is maintained. For this reason, compared with the case where the 1st part is formed in the shape of a straight line, the bending of the metal mask 20 does not change substantially. Therefore, according to such an embodiment, it is possible to obtain the effect of preventing the metal mask 20 from being bent while realizing the reduction in thickness and weight of the metal mask 20.

ところで、金属板21の厚みが薄くなると、メタルマスク20の取り扱い中に、例えばメタルマスク20の搬送中に、当該メタルマスク20を破損してしまう虞がある。とりわけ、有機EL表示装置を製造する際に例えば蒸着材料48を所望のパターンでガラス基板42上にパターニングするために用いられるメタルマスク20においては、同一方向に細長く延びる複数の貫通孔25が短ピッチで並べて配置されていることがある。このようなメタルマスク20を取り扱う場合、メタルマスク20に作用する力によって、メタルマスク20の孔と孔との間が切断されてしまったり、孔と孔との間を線状に延びる部分同士がからまったりするといった不具合が容易に生じてしまう。このため、例えば、金属板21の厚みが30μm未満のものを用いて、パターニングを行うことは極めて困難であった。   By the way, when the thickness of the metal plate 21 is reduced, the metal mask 20 may be damaged during the handling of the metal mask 20, for example, during the transport of the metal mask 20. In particular, in manufacturing the organic EL display device, for example, in the metal mask 20 used for patterning the vapor deposition material 48 on the glass substrate 42 in a desired pattern, the plurality of through holes 25 elongated in the same direction have a short pitch. May be arranged side by side. When handling such a metal mask 20, the force acting on the metal mask 20 cuts between the holes of the metal mask 20, or the portions extending linearly between the holes are Problems such as getting tangled easily occur. For this reason, for example, it was extremely difficult to perform patterning using a metal plate 21 having a thickness of less than 30 μm.

この点、従来の蒸着マスクの厚みを薄く形成する試みとして、例えば特開平04−236758に、シリコンからなる蒸着マスクを用いる点が記載されている。この蒸着マスクでは、シリコン板の周縁領域が厚み180μmに形成され、当該周縁領域に囲まれた中央領域に厚み20μmからなるシート面に平行な平坦部が形成される。そして、この平坦部に所望の蒸着パターンからなる貫通孔が形成されている。しかしながら、シリコンは金属に比べて強度がかなり低い。更に、厚み20μmからなる平坦部に所望の蒸着パターンからなる貫通孔が形成されているため、平坦部付近のシリコン板の強度は更に低い。このため、この蒸着マスクの取り扱い中に、当該蒸着マスクを平坦部付近から破損してしまう虞が極めて高い。   In this regard, as an attempt to reduce the thickness of a conventional vapor deposition mask, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 04-236758 describes the use of a vapor deposition mask made of silicon. In this vapor deposition mask, the peripheral region of the silicon plate is formed to a thickness of 180 μm, and a flat portion parallel to the sheet surface having a thickness of 20 μm is formed in the central region surrounded by the peripheral region. And the through-hole which consists of a desired vapor deposition pattern is formed in this flat part. However, silicon is much weaker than metal. Furthermore, since the through-hole which consists of a desired vapor deposition pattern is formed in the flat part which consists of thickness 20 micrometers, the intensity | strength of the silicon plate of the flat part vicinity is still lower. For this reason, there is an extremely high possibility that the vapor deposition mask is damaged from the vicinity of the flat portion during the handling of the vapor deposition mask.

一方、本実施の形態によれば、メタルマスク20は、シリコンよりも強度がかなり高い金属からなる。また、一対の第1部分28は、第1面21aの側から第2面21bの側へ向かうにつれて互いに接近していき、各貫通孔25内の接続位置26において、金属板21の板面および金属板21の法線方向ndの両方に対して傾斜した二つの面が接続されている。このため、第1部分がシート面に平行な平坦部を含む場合に比べて、第1部分28と第2面21bとの間に肉厚を大きく確保することができる。これらの特徴の組合せにより、本実施の形態のメタルマスク20は、上記特許文献に記載された蒸着マスクに比べて、取り扱い中に破損される虞が極めて低くなっている。   On the other hand, according to the present embodiment, the metal mask 20 is made of a metal whose strength is considerably higher than that of silicon. The pair of first portions 28 approach each other as they go from the first surface 21 a side to the second surface 21 b side, and at the connection position 26 in each through hole 25, the plate surface of the metal plate 21 and Two surfaces inclined with respect to both the normal direction nd of the metal plate 21 are connected. For this reason, compared with the case where a 1st part contains the flat part parallel to a sheet surface, thickness can be ensured large between the 1st part 28 and the 2nd surface 21b. Due to the combination of these features, the metal mask 20 of the present embodiment is extremely less likely to be damaged during handling than the vapor deposition mask described in the above-mentioned patent document.

次に、このようなメタルマスク20および蒸着マスク装置10の製造方法について、主に図6乃至図9を用いて説明する。このうち、図6は、蒸着マスクの製造方法を全体的に説明するための図であり、図7は、金属製シートにレジストパターンを形成する方法を説明するための図であり、図8は、金属製シートをエッチングする方法を説明するための図である。   Next, a method for manufacturing the metal mask 20 and the vapor deposition mask apparatus 10 will be described mainly with reference to FIGS. Among these, FIG. 6 is a figure for demonstrating the manufacturing method of a vapor deposition mask generally, FIG. 7 is a figure for demonstrating the method of forming a resist pattern in metal sheets, FIG. It is a figure for demonstrating the method to etch a metal sheet.

図6乃至図9に示すように、本実施の形態における蒸着マスクの製造方法は、第1面34aおよび当該第1面34aとは反対側の第2面34bを有し帯状に延びる金属製シート34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金属製シート34に施して、曲面状の壁面を有し先細りする凹部61を第1面34aの側から形成する工程と、各凹部61内にレーザ光を照射して、当該凹部61から第2面34bまで延びる穴62を形成する工程と、を備えている。各工程について、以下においてさらに詳細に説明する。   As shown in FIG. 6 to FIG. 9, the vapor deposition mask manufacturing method according to the present embodiment has a first surface 34 a and a second surface 34 b opposite to the first surface 34 a and has a metal sheet extending in a strip shape. 34, a step of performing etching using a photolithographic technique on the metal sheet 34 to form a tapered recess 61 having a curved wall surface from the side of the first surface 34a, and each recess 61 And irradiating a laser beam therein to form a hole 62 extending from the recess 61 to the second surface 34b. Each step will be described in more detail below.

図6に示すように、本実施の形態においては、金属製シート34を供給コア31に巻き取った巻体29が準備される。そして、この供給コア31が回転して巻体29が巻き戻されることにより、図6に示すように帯状に延びる金属製シート34が供給される。なお、金属製シート34は貫通孔25を形成されてメタルマスク20をなすようになる。したがって、上述したように、金属製シート34は、例えば36%Niインバー材からなる。ただし、これに限られず、ステンレス、銅、鉄、アルミニウムからなるシートを金属製シート34として用いることも可能である。   As shown in FIG. 6, in the present embodiment, a wound body 29 in which a metal sheet 34 is wound around a supply core 31 is prepared. Then, when the supply core 31 rotates and the wound body 29 is rewound, a metal sheet 34 extending in a strip shape is supplied as shown in FIG. The metal sheet 34 is formed with the through hole 25 to form the metal mask 20. Therefore, as described above, the metal sheet 34 is made of, for example, 36% Ni invar material. However, the sheet is not limited thereto, and a sheet made of stainless steel, copper, iron, or aluminum can be used as the metal sheet 34.

供給された金属製シート34は、エッチング装置(エッチング手段)50によってエッチング処理を施される。具体的には、まず、金属製シート34の第1面34a上にネガ型感光性レジスト材料を塗布し、第1面34a上にレジスト膜36を形成する。次に、レジスト膜36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37を準備し、ガラス乾板37をレジスト膜36上に配置する。   The supplied metal sheet 34 is subjected to an etching process by an etching apparatus (etching means) 50. Specifically, first, a negative photosensitive resist material is applied on the first surface 34a of the metal sheet 34, and a resist film 36 is formed on the first surface 34a. Next, a glass dry plate 37 is prepared in which light is not transmitted to a region to be removed of the resist film 36, and the glass dry plate 37 is disposed on the resist film 36.

その後、図7に示すように、レジスト膜36をガラス乾板37越しに露光し、さらにレジスト膜36を現像する。以上のようにして、金属製シート34の第1面34a上にレジストパターン(単に、レジストとも呼ぶ)35が形成される。   Thereafter, as shown in FIG. 7, the resist film 36 is exposed through a glass dry plate 37, and the resist film 36 is further developed. As described above, a resist pattern (simply referred to as a resist) 35 is formed on the first surface 34 a of the metal sheet 34.

なお、ガラス乾板37のうちの除去すべきレジスト膜36に対面する領域を黒色にしておき、露光光として可視光を用いるようにしてもよい。この場合、黒色部分で可視光が吸収されることにより、レジスト膜36の除去すべき領域には光が入射せず、レジスト膜36が金属製シート34上で光硬化しない。一方、レジスト膜36の除去すべきでない領域には光が入射して、当該領域におけるレジスト膜36が金属製シート34上で光硬化する。光硬化していないレジスト膜36は、例えば湯洗によって除去される。   Note that a region of the glass dry plate 37 facing the resist film 36 to be removed may be black, and visible light may be used as exposure light. In this case, the visible light is absorbed by the black portion, so that light does not enter the region to be removed of the resist film 36 and the resist film 36 is not photocured on the metal sheet 34. On the other hand, light enters a region where the resist film 36 should not be removed, and the resist film 36 in the region is photocured on the metal sheet 34. The resist film 36 that has not been photocured is removed by, for example, hot water washing.

次に、図8に示すように、金属製シート34上に形成されたレジストパターン35をマスクとして、エッチング液(例えば塩化第二鉄溶液)38により金属製シート34を第1面34a側からエッチングする。本実施の形態においては、エッチング液38が、搬送される金属製シート34の下方に配置されたエッチング装置50の下方ノズル51から、レジストパターン35越しに金属製シート34の第1面34aに向けて噴射される。そして、図8に点線で示すように、金属製シート34のうちのレジストパターン35によって覆われていない領域で、エッチング液による浸食が始まる。このエッチング液による浸食は、金属製シート34のうちの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、金属製シート34の厚み方向のみに進むのではなく、金属製シート34のシート面に沿った方向にも進んでいく。加えて、本実施の形態では、下方ノズル51から噴射されるエッチング液38の流量および噴射時間を制御することができるようになっている。従って、噴射されるエッチング液38の流量および噴射時間を適切に制御することにより、金属製シート34の厚み方向における浸食および金属製シート34のシート面に沿った方向における浸食の度合いが調整される。以上のようにして、エッチング液による浸食が金属製シート34の第1面34aから第2面34b側に向けて進んで、曲面状の壁面を有し先細りする形状に形成された凹部61が得られる。とりわけ、本実施の形態では、エッチング液による浸食は、金属製シート34のうちのエッチング液に触れている部分において等方的に行われ、各凹部61は、金属製シート34の法線方向に沿った断面において湾曲形状となるように形成される。そして、この凹部61は、金属製シート34の第2面34bまでは延びず、当該第2面34bと所定の間隔を空けることになる。また、凹部61は、配列方向と直交する他方向に沿って細長く延びるよう形成される。   Next, as shown in FIG. 8, using the resist pattern 35 formed on the metal sheet 34 as a mask, the metal sheet 34 is etched from the first surface 34a side by an etching solution (for example, ferric chloride solution) 38. To do. In the present embodiment, the etching solution 38 is directed from the lower nozzle 51 of the etching apparatus 50 disposed below the conveyed metal sheet 34 toward the first surface 34 a of the metal sheet 34 through the resist pattern 35. Is injected. Then, as shown by a dotted line in FIG. 8, erosion by the etching solution starts in a region of the metal sheet 34 that is not covered with the resist pattern 35. This erosion by the etching solution is performed in a portion of the metal sheet 34 that is in contact with the etching solution. Therefore, erosion does not proceed only in the thickness direction of the metal sheet 34 but also proceeds in the direction along the sheet surface of the metal sheet 34. In addition, in the present embodiment, the flow rate and spray time of the etching solution 38 sprayed from the lower nozzle 51 can be controlled. Accordingly, by appropriately controlling the flow rate of the jetted etching solution 38 and the jetting time, the degree of erosion in the thickness direction of the metal sheet 34 and the erosion in the direction along the sheet surface of the metal sheet 34 are adjusted. . As described above, erosion by the etching solution proceeds from the first surface 34a to the second surface 34b side of the metal sheet 34, so that the concave portion 61 having a curved wall surface and tapered is obtained. It is done. In particular, in the present embodiment, erosion by the etching solution is isotropically performed in a portion of the metal sheet 34 that is in contact with the etching solution, and each recess 61 is in the normal direction of the metal sheet 34. It is formed to have a curved shape in the cross section along. And this recessed part 61 does not extend to the 2nd surface 34b of the metal sheets 34, but leaves | separates the said 2nd surface 34b and predetermined spacing. Moreover, the recessed part 61 is formed so that it may elongate along the other direction orthogonal to the sequence direction.

その後、金属製シート34上のレジストパターン35を除去し、さらに金属製シート34を水洗いする。   Thereafter, the resist pattern 35 on the metal sheet 34 is removed, and the metal sheet 34 is washed with water.

このようにして多数の凹部61を形成された金属製シート34は、当該金属製シート34を狭持した状態で回転する一対の搬送ローラ52,52により、切断装置(切断手段)53へ搬送される。なお、この搬送ローラ52,52の回転によって金属製シート34に作用するテンション(引っ張り力)を介し、上述した供給コア31が回転させられ、巻体29から金属製シート34が供給されるようになっている。   The metal sheet 34 in which a large number of recesses 61 are formed in this way is conveyed to a cutting device (cutting means) 53 by a pair of conveying rollers 52, 52 that rotates while holding the metal sheet 34. The It is to be noted that the supply core 31 described above is rotated via the tension (pulling force) acting on the metal sheet 34 by the rotation of the conveying rollers 52 and 52 so that the metal sheet 34 is supplied from the wound body 29. It has become.

多数の凹部61が形成された金属製シート34を切断装置(切断手段)53によって所定の長さに切断することにより、枚葉状の金属製シート64が得られる。   A sheet-like metal sheet 64 is obtained by cutting the metal sheet 34 with a large number of recesses 61 into a predetermined length by a cutting device (cutting means) 53.

次に、図9に示すように、枚葉状の金属製シート64がしわやたるみのない状態でレーザ加工装置70の保持部73に保持される。このレーザ加工装置70には、メタルマスクに所定のパターンの貫通孔を形成するために用いられ得るそれ自体既知のレーザ加工装置70が用いられる。レーザ加工装置70で利用されるレーザとして、YAGレーザ、炭酸ガスレーザまたは半導体レーザ等が挙げられ、金属製シート34の材質や穴62の深さ等に応じて適宜選定される。本実施の形態のレーザ加工装置70は、出力可変のレーザ発振器から発生したレーザ光を所定のスポット径でレーザ照射レンズ72から照射することができるようになっている。   Next, as shown in FIG. 9, the sheet-like metal sheet 64 is held by the holding unit 73 of the laser processing apparatus 70 without wrinkles or sagging. As this laser processing apparatus 70, a laser processing apparatus 70 known per se that can be used for forming a through hole having a predetermined pattern in a metal mask is used. Examples of the laser used in the laser processing apparatus 70 include a YAG laser, a carbon dioxide laser, a semiconductor laser, and the like, which are appropriately selected according to the material of the metal sheet 34, the depth of the hole 62, and the like. The laser processing apparatus 70 according to the present embodiment can irradiate a laser beam generated from a variable output laser oscillator from a laser irradiation lens 72 with a predetermined spot diameter.

レーザ加工装置70のレーザ照射レンズ72から枚葉状の金属製シート64の各凹部61内にレーザ光が照射されて、当該レーザ光は、凹部61の長手方向に沿って動かされる。レーザ光を照射することによって、各凹部61と第2面34bとの間の金属製シート64の一部が溶融し、当該溶融した部分がアシストガスによって飛散乃至除去される。これにより、凹部61から第2面34bまで延びる穴62が枚葉状の金属製シート64に形成される。とりわけ、金属製シート64は、凹部61側で多く溶融し、第2面34b側に向かうにつれて溶融する量が少なくなっていく。これにより、穴62は、金属製シート34の第1面34aの側から第2面34bの側へ向けて先細りするテーパ形状に形成される。また、形成される穴62は、凹部61の曲面状の壁面に接続され、当該接続位置63から第2面34bまで延びる。   Laser light is irradiated from the laser irradiation lens 72 of the laser processing apparatus 70 into each concave portion 61 of the sheet-like metal sheet 64, and the laser light is moved along the longitudinal direction of the concave portion 61. By irradiating the laser beam, a part of the metal sheet 64 between each recess 61 and the second surface 34b is melted, and the melted part is scattered or removed by the assist gas. Thereby, a hole 62 extending from the recess 61 to the second surface 34 b is formed in the sheet-like metal sheet 64. In particular, the metal sheet 64 melts much on the concave portion 61 side, and the amount of melting decreases toward the second surface 34b side. As a result, the hole 62 is formed in a tapered shape that tapers from the first surface 34 a side to the second surface 34 b side of the metal sheet 34. The formed hole 62 is connected to the curved wall surface of the recess 61 and extends from the connection position 63 to the second surface 34b.

以上のようにして、穴62と凹部61とにより貫通孔25が得られる。具体的には、穴62が第2部分29に対応し、凹部61が第1部分28に対応する。   As described above, the through hole 25 is obtained by the hole 62 and the recess 61. Specifically, the hole 62 corresponds to the second portion 29 and the recess 61 corresponds to the first portion 28.

加えて、レーザ光の照射にともなって、金属製シート34の第2面34b上における穴62の周縁の少なくとも一部分に沿って延び、且つ、第2面34b上における穴62の周縁から金属板21の法線方向ndにおいて外方に延び出した返し65が形成される。   In addition, along with the irradiation of the laser light, the metal plate 21 extends along at least a part of the periphery of the hole 62 on the second surface 34b of the metal sheet 34 and extends from the periphery of the hole 62 on the second surface 34b. A barb 65 extending outward in the normal direction nd is formed.

この返しは、「ドロス」とも呼ばれ、従来では、メタルマスク20とガラス基板42との密着性を低下させる要因と考えられてきた。このため、レーザ加工によって形成された返し(ドロス)を除去する技術が報告されている(例えば、特開平6−39988、特開2006−281523等参照)。しかしながら、本実施の形態では、返し65からなる延出片24は、レーザ光の照射にともなって形成されているが、メタルマスク20とガラス基板42との密着性を向上させるように作用する。このように延出片24がメタルマスク20とガラス基板42との密着性を向上させるように作用するメカニズムについては明らかになっていないが、その一因として以下のメカニズムが考えられ得る。ただし、本発明は以下のメカニズムに限定されるものではない。   This return is also referred to as “dross” and has conventionally been considered as a factor that reduces the adhesion between the metal mask 20 and the glass substrate 42. For this reason, a technique for removing the dross formed by laser processing has been reported (for example, see JP-A-6-39988, JP-A-2006-281523, etc.). However, in the present embodiment, the extended piece 24 composed of the barb 65 is formed with the laser light irradiation, but acts to improve the adhesion between the metal mask 20 and the glass substrate 42. Thus, although the mechanism by which the extended piece 24 acts to improve the adhesion between the metal mask 20 and the glass substrate 42 has not been clarified, the following mechanism can be considered as one of the causes. However, the present invention is not limited to the following mechanism.

従来の方法では、レーザ光によって金属板に貫通孔を形成する際に、厚み30〜50μm程度の金属板を用いていた。このため、レーザ加工装置の出力が高く設定されるだけでなく、レーザ光によって溶融させアシストガスによって飛散させる金属溶融物の量も必然的に多くなる。この結果、貫通孔の周縁に沿って形成される返し(ドロス)は、厚みおよび高さが相当になる。このため、返しが形成された金属板を用いて蒸着を行うと、金属板とガラス基板との隙間を埋めるどころか、当該隙間を大きくさせるように寄与する。更に、多量の金属溶融物を飛散させるため、当該金属溶融物が形成する返し(ドロス)の厚みおよび高さも安定しない。すなわち、対応する貫通孔の周縁に沿って形成される各返し(ドロス)の厚みおよび高さは、互いに異なる大きさに形成される。このため、このような返しが形成された金属板を用いて蒸着を行っても、ガラス基板42に付着される蒸着材料48の量が貫通孔毎に異なってしまう。これらの理由により、従来の方法では、高精細なパターンでの蒸着を行うことができない。   In the conventional method, when forming a through-hole in a metal plate with a laser beam, a metal plate having a thickness of about 30 to 50 μm is used. For this reason, not only is the output of the laser processing apparatus set high, but the amount of metal melt that is melted by the laser beam and scattered by the assist gas inevitably increases. As a result, the thickness (height) and the height of the return (dross) formed along the periphery of the through hole are considerable. For this reason, when vapor deposition is performed using a metal plate with a barb formed, it contributes to increasing the gap, rather than filling the gap between the metal plate and the glass substrate. Furthermore, since a large amount of metal melt is scattered, the thickness and height of the dross formed by the metal melt are not stable. That is, the thickness and height of each barb (dross) formed along the peripheral edge of the corresponding through hole are formed in different sizes. For this reason, even if it vapor-deposits using the metal plate in which such a turn was formed, the quantity of the vapor deposition material 48 adhering to the glass substrate 42 will differ for every through-hole. For these reasons, the conventional method cannot perform vapor deposition with a high-definition pattern.

一方、本実施の形態では、図8および図9に示すように、エッチングを金属製シート34に施して、曲面状の壁面を有し先細りする凹部61を第1面34aの側から形成する工程と、各凹部61内にレーザ光を照射して、当該凹部61から第2面34bまで延びる穴62を形成する工程と、を行って貫通孔25を形成している。そして、返し65は、穴62内にレーザ光を照射することにともなって形成される。このため、レーザ加工装置の出力を低く設定することが可能になるとともに、レーザ光によって溶融させアシストガスによって飛散させる金属溶融物の量は従来の方法に比べて格段に少ない。この結果、穴62の周縁に沿って形成される返し(ドロス)65は、従来に比べて厚みが薄く高さも低い。また、少量の金属溶融物を飛散させるため、当該金属溶融物が形成する返し(ドロス)65の厚みおよび高さも安定する。すなわち、対応する穴62の周縁に沿って形成される各返し(ドロス)65の厚みおよび高さを従来に比べて均一に形成することができる。このような形態によって、返し65によって、メタルマスク20とガラス基板42との密着性を更に向上させ、高精細なパターンでの蒸着を更に精度良く行うことができると考えられる。   On the other hand, in the present embodiment, as shown in FIG. 8 and FIG. 9, the etching is performed on the metal sheet 34 to form the concave portion 61 having a curved wall surface and tapering from the first surface 34 a side. The through holes 25 are formed by irradiating each concave portion 61 with laser light and forming a hole 62 extending from the concave portion 61 to the second surface 34b. The return 65 is formed by irradiating the hole 62 with laser light. For this reason, the output of the laser processing apparatus can be set low, and the amount of the metal melt that is melted by the laser beam and scattered by the assist gas is much smaller than that of the conventional method. As a result, the return (dross) 65 formed along the periphery of the hole 62 has a smaller thickness and a lower height than conventional. Further, since a small amount of the metal melt is scattered, the thickness and height of the return 65 formed by the metal melt is also stabilized. That is, the thickness and height of each return (dross) 65 formed along the peripheral edge of the corresponding hole 62 can be formed more uniformly than in the prior art. With such a configuration, it is considered that the adhesiveness between the metal mask 20 and the glass substrate 42 can be further improved by the turn 65, and vapor deposition with a high-definition pattern can be performed with higher accuracy.

前述したように、形成される返し65の大きさは、レーザ光によって溶融させアシストガスによって飛散させる金属溶融物の量の影響を受ける。従って、レーザ光の照射によって形成される穴62の深さに応じて、言い換えると、金属板21のうちのレーザ光の照射によって貫通される部分の厚さに応じて、さらに言い換えると、金属板21に形成された凹部61の底面から第2面21bまでの厚さに応じて、すなわち、レーザ光照射による除去量に応じて、返し65の大きさも異なってくる場合がある。一例として、穴62の深さは、1μm以上15μm以下に形成される。穴62の深さが15μm以上となる場合、飛散させる金属溶融物の量が多くなって返し65の厚みおよび高さも大きくなる。このため、この返し65が形成されたメタルマスク20を用いて蒸着を行うと、メタルマスク20とガラス基板42との隙間を効果的に埋めることができず、高精細なパターンでの蒸着を行うことができないおそれがある。一方、穴62の深さが1μm以下となる場合、飛散させる金属溶融物の量が少なくなって返し65の厚みおよび高さも小さくなる。このため、この返し65が形成されたメタルマスク20を用いて蒸着を行うと、メタルマスク20とガラス基板42との隙間を埋めきれず、高精細なパターンでの蒸着を行うことができないおそれがある。   As described above, the size of the formed return 65 is affected by the amount of the metal melt that is melted by the laser light and scattered by the assist gas. Therefore, depending on the depth of the hole 62 formed by laser light irradiation, in other words, depending on the thickness of the portion of the metal plate 21 that is penetrated by laser light irradiation, in other words, the metal plate Depending on the thickness from the bottom surface of the recess 61 formed in 21 to the second surface 21b, that is, depending on the amount of removal by laser light irradiation, the size of the return 65 may vary. As an example, the depth of the hole 62 is 1 μm or more and 15 μm or less. When the depth of the hole 62 is 15 μm or more, the amount of the metal melt to be scattered increases and the thickness and height of the return 65 also increase. For this reason, if vapor deposition is performed using the metal mask 20 on which the turn 65 is formed, the gap between the metal mask 20 and the glass substrate 42 cannot be effectively filled, and vapor deposition is performed with a high-definition pattern. There is a risk that it will not be possible. On the other hand, when the depth of the hole 62 is 1 μm or less, the amount of the metal melt to be scattered is reduced and the thickness and height of the return 65 are also reduced. For this reason, when vapor deposition is performed using the metal mask 20 on which the turn 65 is formed, the gap between the metal mask 20 and the glass substrate 42 cannot be filled, and there is a possibility that vapor deposition with a high-definition pattern cannot be performed. is there.

以上のようにして、多数の貫通孔25を形成された金属製シート64からなるメタルマスク20が得られる。   As described above, the metal mask 20 including the metal sheet 64 in which a large number of through holes 25 are formed is obtained.

そして、各メタルマスク20に対してフレーム15を取り付けることにより、蒸着マスク装置10が得られる。なお、フレーム15は、金属板21の一方の面20aに取り付けられてもよいし、金属板21の他方の面20bに取り付けられてもよい。   And the vapor deposition mask apparatus 10 is obtained by attaching the flame | frame 15 with respect to each metal mask 20. FIG. The frame 15 may be attached to one surface 20 a of the metal plate 21 or may be attached to the other surface 20 b of the metal plate 21.

なお、上述したように直線状に細長く延びる凹部61を形成する場合、凹部61が延びる方向と、金属製シート34が供給される方向(金属製シート34が搬送される方向)とが略平行となっていることが好ましい。この場合、メタルマスク20の製造中に、厚みの薄くなっている凹部61の部分において金属製シート34が延びてしまったり切断されてしまったりすることを防止することができる。   In addition, when forming the recessed part 61 extended elongate linearly as mentioned above, the direction where the recessed part 61 is extended, and the direction (direction where the metal sheet 34 is conveyed) where the metal sheet 34 is supplied are substantially parallel. It is preferable that In this case, it is possible to prevent the metal sheet 34 from extending or being cut at the portion of the recessed portion 61 where the thickness is thin during the manufacture of the metal mask 20.

以上のように本実施の形態におけるメタルマスクの製造方法によれば、金属製シート34を第2面34b側からエッチングして、曲面状の壁面を有し先細りする凹部61を第1面34aの側から形成する工程と、各凹部61内にレーザ光を照射して、当該凹部61から第2面34bまで延びる穴62を形成する工程と、を備えている。各凹部61内にレーザ光を照射して穴62を形成することにより、穴62が微細であっても当該穴62を精度よく形成することができる。従って、このような製造方法によれば、凹部61と穴62とにより規定される、第1部分28と第2部分29とを含む貫通孔25の輪郭を精度よく形成することができる。   As described above, according to the metal mask manufacturing method of the present embodiment, the metal sheet 34 is etched from the second surface 34b side so that the concave portion 61 having a curved wall surface and tapered is formed on the first surface 34a. A step of forming from the side, and a step of irradiating each concave portion 61 with laser light to form a hole 62 extending from the concave portion 61 to the second surface 34b. By irradiating laser light into each recess 61 to form the hole 62, the hole 62 can be formed with high precision even if the hole 62 is fine. Therefore, according to such a manufacturing method, the outline of the through hole 25 including the first portion 28 and the second portion 29, which is defined by the recess 61 and the hole 62, can be formed with high accuracy.

とりわけ、穴62の第2面34bにおける開口の精度は、ガラス基板42に施される蒸着パターンの輪郭を高精度に形成する上で大きく寄与する。本実施の形態によれば、各凹部61内にレーザ光を照射して、当該凹部61から第2面34bまで延びる穴62を形成することにより、穴62の第2面34bにおける開口を所望の大きさで精度よく形成することができる。これにより、より高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことができる。   In particular, the accuracy of the opening in the second surface 34b of the hole 62 greatly contributes to forming the outline of the vapor deposition pattern applied to the glass substrate 42 with high accuracy. According to the present embodiment, each concave portion 61 is irradiated with laser light to form a hole 62 extending from the concave portion 61 to the second surface 34b, thereby opening the second surface 34b of the hole 62 in a desired manner. It can be accurately formed in size. Thereby, vapor deposition with a higher-definition pattern can be performed accurately.

また、本実施の形態におけるメタルマスクの製造方法によれば、レーザ光の照射にともなって、金属製シート34の第2面34b上における穴62の周縁の少なくとも一部分に沿って延び、且つ、第2面34b上における穴62の周縁から金属板21の法線方向ndにおいて外方に延び出した返し65が形成される。このような製造方法によれば、返し65は、レーザ光の照射により穴62を形成することにともなって形成されるため、効率よく作製される。また、各返し65の厚みおよび高さを均一に形成することができる。   Further, according to the metal mask manufacturing method of the present embodiment, along with the irradiation of the laser beam, the metal mask 34 extends along at least a part of the peripheral edge of the hole 62 on the second surface 34b of the metal sheet 34, and the first A barb 65 extending outward from the peripheral edge of the hole 62 on the second surface 34b in the normal direction nd of the metal plate 21 is formed. According to such a manufacturing method, since the return 65 is formed along with the formation of the hole 62 by laser light irradiation, it is efficiently manufactured. Moreover, the thickness and height of each turn 65 can be formed uniformly.

なお、上述した一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、図面を参照しながら、変形の一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、上述した一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。   Various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of modification will be described with reference to the drawings. In the following description and the drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above embodiment are used for the parts that can be configured in the same manner as in the above embodiment. The duplicated explanation is omitted.

上述した実施の形態において、図4に示すように、隣り合う貫通孔25の壁面が、互いに離間して配置され、隣り合う貫通孔25の間に平坦な面が形成されている例を示したが、これに限られない。図10(a)および図10(b)に、隣り合う貫通孔25の壁面同士が接続されている例を示す。このうち図10(a)は、部分平面図であり、図10(b)は、図10(a)のA−A線に沿った断面における断面図である。図10(a)および図10(b)に示す例でも、金属板21の法線方向ndに沿った断面における各貫通孔25の輪郭は、金属板21の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、第1面21a側から、当該第1面21aと第2面21bとの間の中間にある接続位置26まで延びている一対の第1部分28と、金属板21の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、対応する側の第1部分28と接続され、接続位置26から第2面21bまで延びている一対の第2部分29と、を含んでいる。従って、図10に示すメタルマスク20も、本実施の形態と同様な作用効果を奏する。   In the embodiment described above, as shown in FIG. 4, the example is shown in which the wall surfaces of the adjacent through holes 25 are spaced apart from each other and a flat surface is formed between the adjacent through holes 25. However, it is not limited to this. FIG. 10A and FIG. 10B show examples in which the wall surfaces of the adjacent through holes 25 are connected to each other. 10A is a partial plan view, and FIG. 10B is a cross-sectional view taken along the line AA in FIG. 10A. 10A and 10B, the outline of each through hole 25 in the cross section along the normal direction nd of the metal plate 21 is opposed to the direction parallel to the plate surface of the metal plate 21. A pair of first portions 28 each extending from the first surface 21a side to a connection position 26 in the middle between the first surface 21a and the second surface 21b, and the metal plate 21 A pair of second portions 29 arranged opposite to each other in a direction parallel to the plate surface, each connected to the corresponding first portion 28 and extending from the connection position 26 to the second surface 21b. It is out. Therefore, the metal mask 20 shown in FIG. 10 also has the same effects as the present embodiment.

上述した実施の形態において、図3に示すように、各貫通孔25が、有孔領域22の一端から他端まで細長く延びている例を示したが、これに限られない。図11に、複数の貫通孔125の他の配置例を示す。図11に示す例では、複数の貫通孔125は、有孔領域22において、一方向に沿って等しい間隔をあけて並べて配置されている。また、各貫通孔125は、前記一方向に直交する他方向に長手方向を有し、当該他方向に沿って等しいピッチで並べて配置されている。図11に示すメタルマスク120は、例えば、図11のB−B線に沿った断面図において、図4に示す貫通孔25と略同様な断面形状を有している。従って、図11に示すメタルマスク120も、本実施の形態と同様な作用効果を奏する。また、図11に示されたメタルマスク120を上述した製造方法により作成することにより、作製されたメタルマスク120が、上述した優れた作用効果を奏する延出片24を有するようになる。   In the above-described embodiment, as shown in FIG. 3, the example in which each through hole 25 is elongated from one end to the other end of the perforated region 22 is shown, but the present invention is not limited thereto. FIG. 11 shows another arrangement example of the plurality of through holes 125. In the example shown in FIG. 11, the plurality of through holes 125 are arranged side by side at equal intervals along one direction in the perforated region 22. Moreover, each through-hole 125 has a longitudinal direction in the other direction orthogonal to the said one direction, and is located in a line with the same pitch along the said other direction. For example, the metal mask 120 shown in FIG. 11 has a cross-sectional shape substantially the same as that of the through hole 25 shown in FIG. 4 in the cross-sectional view taken along the line BB in FIG. Therefore, the metal mask 120 shown in FIG. 11 also has the same effects as the present embodiment. Moreover, by producing the metal mask 120 shown in FIG. 11 by the above-described manufacturing method, the produced metal mask 120 has the extended piece 24 that exhibits the above-described excellent operational effects.

上述した実施の形態では、1つのメタルマスク20を用いてガラス基板42にパターニングを行う例を示したがこれに限られない。図12及び図13に、ガラス基板に施される他の例および更に他の例を示す。図12および図13に示す例では、赤色に発光する赤色用の蒸着材料と、緑色に発光する緑色用の蒸着材料と、青色に発光する青色用の蒸着材料と、を用いて、ガラス基板42にパターニングが行われる。   In the above-described embodiment, the example in which the patterning is performed on the glass substrate 42 using one metal mask 20 is shown, but the present invention is not limited to this. 12 and 13 show another example and still another example applied to the glass substrate. In the example shown in FIGS. 12 and 13, a glass substrate 42 is formed using a red vapor deposition material that emits red light, a green vapor deposition material that emits green light, and a blue vapor deposition material that emits blue light. Patterning is performed.

図12および図13に示す例では、ガラス基板42に施される蒸着パターン140は、複数の第1配列141と複数の第2配列142とからなり、これら第1配列141と第2配列142とは、一方向に沿って交互に等しい間隔をあけて並べて配置されている。各第1配列141は、一方向に直交する他方向に沿って交互に等しい間隔をあけて並べて配置された、赤色用の蒸着材料からなる赤色パターン143と青色用の蒸着材料からなる青色パターン145とからなる。一方、各第2配列142は、前記他方向に沿って前記間隔と等しい間隔をあけて並べて配置された、緑色用の蒸着材料からなる緑色パターン144からなる。各赤色パターン143と各青色パターン145とは、同一の形状に形成されている。各緑色パターン144は、各赤色パターン143および各青色パターン145よりも短い一方向に沿った長さを有している。図12に示す例では、緑色パターン144は、赤色パターン143および青色パターン145と同一の他方向に沿った長さを有している。一方、図13に示す例では、緑色パターン144は、赤色パターン143および青色パターン145よりも長い他方向に沿った長さを有している。   In the example shown in FIGS. 12 and 13, the vapor deposition pattern 140 applied to the glass substrate 42 includes a plurality of first arrays 141 and a plurality of second arrays 142, and the first array 141, the second array 142, and the like. Are arranged side by side at equal intervals alternately along one direction. Each first array 141 has a red pattern 143 made of a red vapor deposition material and a blue pattern 145 made of a blue vapor deposition material, arranged alternately at equal intervals along another direction orthogonal to one direction. It consists of. On the other hand, each 2nd arrangement | sequence 142 consists of the green pattern 144 which consists of the vapor deposition material for green arrange | positioned along the said other direction at intervals equal to the said space | interval. Each red pattern 143 and each blue pattern 145 are formed in the same shape. Each green pattern 144 has a length along one direction shorter than each red pattern 143 and each blue pattern 145. In the example shown in FIG. 12, the green pattern 144 has the same length along the other direction as the red pattern 143 and the blue pattern 145. On the other hand, in the example shown in FIG. 13, the green pattern 144 has a length along the other direction that is longer than the red pattern 143 and the blue pattern 145.

図12または図13に示す蒸着パターン140をガラス基板42に施す場合、各パターン143、144、145毎に対応するメタルマスクを準備する必要がある。一例として、図14に、図12に示す赤色パターン143用のメタルマスク220における貫通孔225の配置例を示す。図14に示す例では、ガラス基板42に施される赤色パターン143に対応して貫通孔225が配置されている。図14に示すメタルマスク220は、例えば、図14のC−C線に沿った断面図において、図4に示す貫通孔25と略同様な断面形状を有している。従って、図14に示すメタルマスク220も、本実施の形態と同様な作用効果を奏する。同様に、図13に示す赤色パターン143用のメタルマスク、図12および図13に示す緑色パターン144用のメタルマスク、並びに、図12および図13に示す青色パターン145用のメタルマスクも本実施の形態と同様な作用効果を奏する。また、各メタルマスクを上述した製造方法により作成することにより、作製されたメタルマスクが、上述した優れた作用効果を奏する延出片24を有するようになる。   When the vapor deposition pattern 140 shown in FIG. 12 or 13 is applied to the glass substrate 42, it is necessary to prepare a metal mask corresponding to each of the patterns 143, 144, and 145. As an example, FIG. 14 shows an arrangement example of the through holes 225 in the metal mask 220 for the red pattern 143 shown in FIG. In the example shown in FIG. 14, a through hole 225 is arranged corresponding to the red pattern 143 applied to the glass substrate 42. For example, the metal mask 220 shown in FIG. 14 has substantially the same cross-sectional shape as the through hole 25 shown in FIG. 4 in the cross-sectional view taken along the line CC in FIG. Therefore, the metal mask 220 shown in FIG. 14 also has the same function and effect as the present embodiment. Similarly, the metal mask for the red pattern 143 shown in FIG. 13, the metal mask for the green pattern 144 shown in FIGS. 12 and 13, and the metal mask for the blue pattern 145 shown in FIGS. The same effect as the form is produced. Moreover, by producing each metal mask by the above-described manufacturing method, the produced metal mask has the extended piece 24 having the above-described excellent operational effects.

上述した実施の形態において、金属製シート34を切断装置59によって所定の長さに切断した後に穴62を形成する例を示したが、これに限られない。例えば、金属製シート34を切断装置59によって所定の長さに切断する前に穴62を形成してもよい。   In the above-described embodiment, the example in which the hole 62 is formed after the metal sheet 34 is cut into a predetermined length by the cutting device 59 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the hole 62 may be formed before the metal sheet 34 is cut into a predetermined length by the cutting device 59.

さらに、上述した実施の形態において、金属製シート34に凹部61を形成した後に、金属製シート34を切断装置59によって所定の長さに切断する例を示したが、これに限られない。例えば、金属製シート34を切断する工程を、金属製シート34に凹部61を形成する前に行ってもよい。あるいは、エッチングによって凹部61を形成する工程中に、金属製シート34を所定の長さに縁切りするようにエッチングしてもよい。すなわち、エッチングによって凹部61を形成する際に、エッチングにより金属製シート34を所定の長さに分離させるようにしてもよい。この場合、別途に金属製シート34を所定の長さに切断する手間を省くことができ、メタルマスク20を高い生産効率で安価に製造することができる。   Further, in the above-described embodiment, the example in which the metal sheet 34 is cut into a predetermined length by the cutting device 59 after the recess 61 is formed in the metal sheet 34 has been described, but the present invention is not limited thereto. For example, the step of cutting the metal sheet 34 may be performed before the recess 61 is formed in the metal sheet 34. Alternatively, the metal sheet 34 may be etched so as to have a predetermined length during the step of forming the recess 61 by etching. That is, when the recess 61 is formed by etching, the metal sheet 34 may be separated into a predetermined length by etching. In this case, the trouble of separately cutting the metal sheet 34 into a predetermined length can be saved, and the metal mask 20 can be manufactured with high production efficiency and at low cost.

さらに、上述した実施の形態において、メタルマスク20を所定の長さに切断する例を示したが、これに限られない。多数の凹部61が形成された金属製シート34を切断せずにメタルマスク用シート状部材18として取り扱うようにしてもよい。例えば、図15に示すように、多数の貫通孔25が形成された金属製シート34からなるメタルマスク用シート状部材18を、切断することなく、巻取コア19に巻き取り、メタルマスク用シート状部材18の巻体18aとして取り扱う(出荷等)ようにしてもよい。なお、メタルマスク用シート状部材18も本件の保護対象である。   Furthermore, although the example which cut | disconnects the metal mask 20 in predetermined length was shown in embodiment mentioned above, it is not restricted to this. You may make it handle the metal sheet 34 in which many recessed parts 61 were formed as the sheet-like member 18 for metal masks, without cut | disconnecting. For example, as shown in FIG. 15, a metal mask sheet-like member 18 made of a metal sheet 34 having a large number of through holes 25 is wound around a winding core 19 without being cut, and the metal mask sheet. You may make it handle (shipment etc.) as the wound body 18a of the shaped member 18. FIG. In addition, the sheet-like member 18 for metal masks is also a protection object of this case.

さらに、上述した実施の形態においては、穴62を形成されたメタルマスク20に対してフレーム15を取り付ける例を示したが、これに限られない。例えば、穴62を形成される前の金属製シート34に対してフレーム15を取り付けるようにしてもよい。   Furthermore, in the above-described embodiment, the example in which the frame 15 is attached to the metal mask 20 in which the holes 62 are formed is shown, but the present invention is not limited to this. For example, the frame 15 may be attached to the metal sheet 34 before the hole 62 is formed.

10 メタルマスク装置
15 フレーム
20 メタルマスク
21a 第1面
21b 第2面
21 金属板
22 有孔領域
23 無孔領域
24 延出片
24a 第3部分
25 貫通孔
26 接続位置
27 段差
28 第1部分
29 第2部分
34 金属製シート
34a 第1面
34b 第2面
35 レジストパターン
40 蒸着装置
42 ガラス基板
48 蒸着材料
44 るつぼ
46 ヒータ
60 貫通孔
61 凹部
62 穴
63 接続位置
64 金属製シート
65 返し
70 レーザ加工装置
72 レーザ照射レンズ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Metal mask apparatus 15 Frame 20 Metal mask 21a 1st surface 21b 2nd surface 21 Metal plate 22 Perforated area | region 23 Non-perforated area | region 24 Extension piece 24a 3rd part 25 Through-hole 26 Connection position 27 Level | step difference 28 1st part 29 1st 2 portion 34 Metal sheet 34a First surface 34b Second surface 35 Resist pattern 40 Deposition device 42 Glass substrate 48 Deposition material 44 Crucible 46 Heater 60 Through hole 61 Recess 62 Hole 63 Connection position 64 Metal sheet 65 Reversing 70 Laser processing device 72 Laser irradiation lens

Claims (7)

第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有する金属板を前記第1面の側からエッチングして、前記金属板の法線方向に沿った断面での輪郭が湾曲形状となる曲面状の壁面を有し先細りする凹部を前記第1面の側から形成する工程と、
各凹部内にレーザ光を照射して、当該凹部から前記第2面まで延びる穴を形成する工程と、を備え、
前記凹部と前記穴とによって前記金属板の前記第1面と前記第2面との間を貫通する貫通孔を形成してメタルマスクを製造する方法であって、
前記穴を形成する工程において、前記凹部の前記曲面状の壁面に接続し且つ前記第1面の側から前記第2面の側へ向けて先細りするように前記穴が形成される、メタルマスクの製造方法。
A metal plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface is etched from the first surface side , and the contour of the cross section along the normal direction of the metal plate is curved. forming a recess from the side of the first surface tapering having a curved wall made,
Irradiating a laser beam in each recess to form a hole extending from the recess to the second surface, and
A method of manufacturing a metal mask by forming a through hole penetrating between the first surface and the second surface of the metal plate by the recess and the hole,
In the step of forming the hole, the hole is formed so as to connect to the curved wall surface of the recess and to taper from the first surface side toward the second surface side. Production method.
前記凹部を形成する工程において、前記金属板の法線方向に沿った断面において湾曲形状となるように前記凹部が形成され、
前記穴を形成する工程において、前記穴と前記凹部の前記曲面状の壁面との接続位置で、前記金属板の板面および前記金属板の法線方向の両方に対して傾斜した二つの面が接続され、周状の段差が形成される、請求項1に記載のメタルマスクの製造方法。
In the step of forming the recess, the recess is formed to have a curved shape in a cross section along the normal direction of the metal plate,
In the step of forming the hole, two surfaces that are inclined with respect to both the plate surface of the metal plate and the normal direction of the metal plate at a connection position between the hole and the curved wall surface of the recess. The method for manufacturing a metal mask according to claim 1, wherein the steps are connected to form a circumferential step.
前記穴を形成する工程において、前記レーザ光の照射によって、前記第2面上における前記貫通孔の周縁の少なくとも一部分に沿って延び、且つ、前記第2面上における前記貫通孔の前記周縁から前記金属板の法線方向において外方に延び出した延出片を形成する、請求項1又は2に記載のメタルマスクの製造方法。  In the step of forming the hole, the irradiation with the laser light extends along at least a part of the peripheral edge of the through hole on the second surface, and from the peripheral edge of the through hole on the second surface. The method for manufacturing a metal mask according to claim 1, wherein an extended piece extending outward in the normal direction of the metal plate is formed. 第1面および前記第1面とは反対側の第2面を有する金属板を備え、
前記金属板には、複数の貫通孔が形成されており、
前記金属板の法線方向に沿った断面における各貫通孔の輪郭は、
前記金属板の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、前記第1面の側から、前記第1面と前記第2面との間の中間にある接続位置まで、延びている一対の第1部分であって、前記金属板の法線方向に沿って前記第1面の側から前記第2面の側へ向かうにつれて、前記金属板の板面に平行な方向に互いに接近していく一対の第1部分と、
前記金属板の板面に平行な方向に対向して配置され、各々が、対応する側の前記第1部分と接続され、前記接続位置から前記第2面まで延びている、一対の第2部分であって、前記金属板の法線方向に沿って前記第1面の側から前記第2面の側へ向かうにつれて、前記金属板の板面に平行な方向に互いに接近していく一対の第2部分と、を含み、
前記金属板の法線方向に沿った断面において、前記第1部分は、湾曲形状となっている、メタルマスク。
A metal plate having a first surface and a second surface opposite to the first surface;
A plurality of through holes are formed in the metal plate,
The outline of each through hole in the cross section along the normal direction of the metal plate is
The metal plates are arranged facing each other in a direction parallel to the plate surface, and each extends from the first surface side to a connection position in the middle between the first surface and the second surface. A pair of first portions that are closer to each other in a direction parallel to the plate surface of the metal plate as they go from the first surface side to the second surface side along the normal direction of the metal plate. A pair of first parts to be
A pair of second parts, which are arranged facing each other in a direction parallel to the plate surface of the metal plate, each connected to the first part on the corresponding side and extending from the connection position to the second surface. A pair of firsts approaching each other in a direction parallel to the plate surface of the metal plate as it goes from the first surface side to the second surface side along the normal direction of the metal plate. 2 parts,
In the cross section along the normal line direction of the metal plate, the first portion is a metal mask having a curved shape.
各貫通孔内の前記接続位置において、前記金属板の板面および前記金属板の法線方向の両方に対して傾斜した二つの面が接続され、周状の段差が形成されている、請求項に記載のメタルマスク。 2. At the connection position in each through hole, two surfaces inclined with respect to both the plate surface of the metal plate and the normal direction of the metal plate are connected to form a circumferential step. 4. The metal mask according to 4 . 前記金属板の法線方向に沿った断面において、前記第1部分の両端部を結ぶ線分が前記金属板の法線方向に対してなす角度は、前記第2部分の両端部を結ぶ線分が前記金属板の法線方向に対してなす角度よりも大きい、請求項4または5に記載のメタルマスク。 In a cross section along the normal line direction of the metal plate, an angle formed by a line segment connecting both end portions of the first portion with respect to the normal line direction of the metal plate is a line segment connecting both end portions of the second portion. The metal mask according to claim 4 , wherein is larger than an angle formed with respect to a normal line direction of the metal plate. 前記第2面上における前記貫通孔の周縁の少なくとも一部分に沿って延び、且つ、前記第2面上における前記貫通孔の前記周縁から前記金属板の法線方向において外方に延び出した延出片が設けられている、請求項4〜6のいずれか一項に記載のメタルマスク。  An extension extending along at least a part of the peripheral edge of the through hole on the second surface and extending outward in the normal direction of the metal plate from the peripheral edge of the through hole on the second surface. The metal mask according to any one of claims 4 to 6, wherein a piece is provided.
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