JP6221585B2 - Vapor deposition mask and method of manufacturing vapor deposition mask - Google Patents
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Description
本発明は、所望のパターンで蒸着を行うために用いられる蒸着マスクに係り、とりわけ、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蒸着マスクに関する。また、本発明は、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蒸着マスクの製造方法に関する。 The present invention relates to a vapor deposition mask used for performing vapor deposition with a desired pattern, and more particularly, to a vapor deposition mask capable of performing vapor deposition with a high-definition pattern with high accuracy. The present invention also relates to a method for manufacturing a vapor deposition mask capable of performing vapor deposition with a high-definition pattern with high accuracy.
従来、所望のパターンで配列された貫通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、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要望されている。なお、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貫通孔を形成することにより、製造され得る。 2. Description of the Related Art Conventionally, a method of forming a thin film with a desired pattern using a deposition mask including through 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 desired to perform vapor deposition with an extremely high-definition pattern with high accuracy. In general, the evaporation mask can be manufactured by forming a through hole in a metal plate by etching using a photolithography technique.
一方、特許文献1では、金属層とめっき層とを有した蒸着マスクを次のようにして製造することが提案されている。まず、レジストパターンをマスクとして、金属板の一方の面上にめっき層を所望のパターンで形成する。次に、金属板の他方の面に形成されたレジストパターンをマスクとして、当該金属板を他方の面からエッチングして貫通孔を形成する。図12に示すように、特許文献1に開示された製造方法で製造された蒸着マスク120において、貫通孔125は、めっき層140のパターンにて画成される。フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングは、深さ方向だけでなく金属板135の板面に沿った方向への浸食(サイドエッチング)を必然的にともなう。したがって、エッチングのみによって金属板に貫通孔を形成した蒸着マスクと比較して、特許文献1の製造方法で製造された蒸着マスク120では、貫通孔130を高精細に形成することができる。
On the other hand,
図12に示すように、特許文献1の製造方法で製造された蒸着マスクは、めっき層が蒸着処理を施される被処理基板192に対面するようにして配置される。しかしながら、めっき層の表面は、厳密には平坦とはならい。電気めっきにおいては、電気力線がめっきエリアの外周部に集中する。このため、めっき膜厚がめっきエリアの外周部で相対的に厚く、中央部で薄くなる傾向が生じる。したがって、図14に示すように、厚み方向に沿った断面における二つの貫通孔の間に位置するめっき層140の一部分の中において、両側が厚くなる。また、1枚の蒸着マスクにおいては、外周部に位置するめっき層が厚くなる。めっき層の膜厚分布を均一化するための様々な工夫もされているが、めっき層の膜厚を完全に均一にすることは現状不可能である。
As shown in FIG. 12, the vapor deposition mask manufactured by the manufacturing method of
そして、厚さの均一性に欠けるめっき層のみを介して蒸着マスクが被処理基板に接触すると、蒸着マスクと被処理基板との相対位置関係が安定しない。例えば、蒸着マスクが、局所的に、被処理基板に対して傾斜する或いは被処理基板との間に隙間を形成する。特に、一枚の蒸着マスク内において、めっき層の厚みがばらつくと、被処理基板に接する面が同一平面でなくなるので、蒸着マスクと被処理基板との間の隙間が顕著となる。この場合、高精細なパターンでの蒸着を精度良く行うことはできない困難となる。 And if a vapor deposition mask contacts a to-be-processed substrate only through the plating layer lacking in the uniformity of thickness, the relative positional relationship of a vapor deposition mask and a to-be-processed substrate will not be stabilized. For example, the evaporation mask is locally inclined with respect to the substrate to be processed or a gap is formed between the evaporation mask and the substrate to be processed. In particular, if the thickness of the plating layer varies within a single vapor deposition mask, the surface in contact with the substrate to be processed is not coplanar, and the gap between the vapor deposition mask and the substrate to be processed becomes significant. In this case, it becomes difficult to perform high-definition pattern deposition with high accuracy.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、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蒸着マスク、並びに、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蒸着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 such points, and a deposition mask capable of performing deposition with a high-definition pattern with high accuracy, and performing deposition with a high-definition pattern with high accuracy. It aims at providing the manufacturing method of the vapor deposition mask which can be performed.
ところで、本件発明者らが特許文献1に開示された蒸着マスクの製造方法およびこの製造方法によって得られる蒸着マスクについて、検討を重ねたところ、次の不具合が生じ得ることが知見された。
By the way, when the inventors of the present invention have repeatedly studied the method for manufacturing a vapor deposition mask disclosed in
蒸着処理において、蒸着材料は、蒸着マスクの板面への法線方向(以下、厚み方向とも呼ぶ)だけでなく、厚み方向に対して傾斜した方向にも進む。一方、特許文献1では、めっき層が、レジストパターンを利用して形成される。したがって、めっき層の断面形状は矩形形状となり、めっき層は、正面方向に切り立った側面を有するようになる。したがって、めっき層近傍となる被処理基板上の領域、言い換えると、蒸着マスクの貫通孔の周縁近傍に対面する被処理基板上の領域には、十分な量の蒸着材料が到達しにくくなる。この現象は、シャドウとも呼ばれ、予定した蒸着領域内で蒸着膜の膜厚が大きく変動する、さらには、予定した蒸着領域の周縁部に蒸着材料を付着させることができない、言い換えると所望のパターンでの蒸着を行うことができないといった不具合として現れる。
In the vapor deposition process, the vapor deposition material proceeds not only in a normal direction to the plate surface of the vapor deposition mask (hereinafter also referred to as a thickness direction) but also in a direction inclined with respect to the thickness direction. On the other hand, in
また、特許文献1の製造方法において、めっき層の厚みは、めっき層を形成する工程の条件によって変動する。めっき層の厚みが異なれば、同一の条件で蒸着処理を行っても、同様の成膜を行うことができなくなる。すなわち、ロット間で蒸着膜の構成が異なってしまうといった不具合が生じる。
Moreover, in the manufacturing method of
さらに、めっき層の厚みが、局所的または全体的に厚くなると、シャドウの問題が生じる。 Further, when the thickness of the plating layer is locally or entirely thick, a shadow problem occurs.
本件発明が、これらの不具合にも対処することができれば好ましい。 It is preferable that the present invention can cope with these problems.
本発明による第1の蒸着マスクは、
第1金属層と、
厚み方向における一方の側から前記第1金属層に積層された第2金属層と、を備え、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通する複数の貫通孔が形成され、
隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層のうちの前記二つの貫通孔の間に位置する部分の前記一方の側を向く一側面は、両端において、厚み方向における最も一方の側に位置し、且つ、前記両端の間の少なくとも一部分において、厚み方向における他方の側へ凹んでいる。
The first vapor deposition mask according to the present invention comprises:
A first metal layer;
A second metal layer laminated on the first metal layer from one side in the thickness direction,
A plurality of through holes penetrating the first metal layer and the second metal layer are formed,
In a cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, one side surface of the second metal layer facing the one side of the portion located between the two through holes has a thickness at both ends. It is located on the most one side in the direction and is recessed to the other side in the thickness direction in at least a part between the both ends.
本発明による第2の蒸着マスクは、
第1金属層及び
厚み方向における一方の側から前記第1金属層に積層された第2金属層と、を備え、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通する複数の貫通孔が形成され、
隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層のうちの前記二つの貫通孔の間に位置する部分の前記他方の側を向く他側面は、前記他方の側に膨出した面となっている。
The second vapor deposition mask according to the present invention comprises:
A first metal layer and a second metal layer laminated on the first metal layer from one side in the thickness direction,
A plurality of through holes penetrating the first metal layer and the second metal layer are formed,
In the cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, the other side surface of the second metal layer facing the other side of the portion located between the two through holes is the other side. It has a bulging surface.
本発明による第3の蒸着マスクは、
第1金属層及び
厚み方向における一方の側から前記第1金属層に積層された第2金属層と、を備え、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通する複数の貫通孔が形成され、
隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層のうちの前記二つの貫通孔の間に位置する部分の前記他方の側を向く他側面は、その両端をそれぞれ含む一対の端部領域において、前記第1金属層に覆われることなく前記貫通孔の内面を形成している。
A third vapor deposition mask according to the present invention comprises:
A first metal layer and a second metal layer laminated on the first metal layer from one side in the thickness direction,
A plurality of through holes penetrating the first metal layer and the second metal layer are formed,
In the cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, the other side surfaces of the second metal layer facing the other side of the portion located between the two through holes are respectively connected to both ends thereof. The inner surface of the through hole is formed without being covered with the first metal layer in a pair of end regions including the first end region.
本発明による第4の蒸着マスクは、
第1金属層及び
厚み方向における一方の側から前記第1金属層に積層された第2金属層と、を備え、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通する複数の貫通孔が形成され、
隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層の前記二つの貫通孔の間に位置する部分は、その両端において厚み方向における最も一方の側に位置するよう、少なくとも一部分において湾曲している。
A fourth vapor deposition mask according to the present invention comprises:
A first metal layer and a second metal layer laminated on the first metal layer from one side in the thickness direction,
A plurality of through holes penetrating the first metal layer and the second metal layer are formed,
In the cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, the portion located between the two through holes of the second metal layer is located on the most one side in the thickness direction at both ends thereof. Curved at least in part.
本発明による第1〜4の蒸着マスクのいずれかにおいて、前記一側面は、両端をそれぞれ画成する一対の外側面と、一対の外側面の間に位置し且つ厚み方向における他方の側へ凹んだ凹面と、を含むようにしてもよい。 In any one of the first to fourth vapor deposition masks according to the present invention, the one side surface is located between a pair of outer surfaces that define both ends, and the pair of outer surfaces, and is recessed to the other side in the thickness direction. And a concave surface.
本発明による第1〜4の蒸着マスクのいずれかにおいて、前記一対の外側面は、厚さ方向に直交する同一仮想平面上に位置していてもよい。 In any one of the first to fourth vapor deposition masks according to the present invention, the pair of outer surfaces may be located on the same virtual plane orthogonal to the thickness direction.
本発明による第1〜4の蒸着マスクのいずれかにおいて、隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層のうちの前記二つの貫通孔の間に位置する部分の前記他方の側を向く他側面は、前記他方の側に膨出した面となっていてもよい。 In any one of the first to fourth vapor deposition masks according to the present invention, a portion located between the two through holes in the second metal layer in a cross section along the thickness direction across two adjacent through holes. The other side surface facing the other side may be a surface bulging to the other side.
本発明による第1〜4の蒸着マスクのいずれかにおいて、隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層のうちの前記二つの貫通孔の間に位置する部分の前記他方の側を向く他側面は、その両端をそれぞれ含む一対の端部領域において、前記第1金属層に覆われることなく前記貫通孔の内面を形成していてもよい。 In any one of the first to fourth vapor deposition masks according to the present invention, a portion located between the two through holes in the second metal layer in a cross section along the thickness direction across two adjacent through holes. The other side surface facing the other side may form the inner surface of the through hole without being covered with the first metal layer in a pair of end region including both ends thereof.
本発明による第1〜4の蒸着マスクのいずれかにおいて、隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記端部領域内の前記他側面は、対応する側の端に接近するにつれて、厚み方向における前記他方の側から前記一方の側へ向かうようにしてもよい。 In any one of the first to fourth vapor deposition masks according to the present invention, in the cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, the other side surface in the end region approaches the end on the corresponding side. Accordingly, the direction from the other side in the thickness direction may be directed to the one side.
本発明による第1〜4の蒸着マスクのいずれかにおいて、前記第1金属層は、厚み方向に沿った断面において前記貫通孔内に突出した周状の張り出し部を、当該貫通孔の内面を形成する部分の厚み方向における前記一方の側の端部と前記他方の側の端部との間に含むようにしてもよい。 In any one of the first to fourth vapor deposition masks according to the present invention, the first metal layer forms a circumferential projecting portion protruding into the through hole in a cross section along the thickness direction, and forms an inner surface of the through hole. You may make it include between the edge part of the said one side in the thickness direction of the part to carry out, and the edge part of the said other side.
本発明による蒸着マスクの製造方法は、
金属板の一方の側の面上に形成されたレジストパターンをマスクとして前記一方の側の面から前記金属板をエッチングして凹部を形成する工程と、
前記レジストパターンが設けられた状態の前記金属板を前記一方の側からめっきして前記凹部の表面上にめっき層を形成する工程と、
前記金属板の他方の側の面上に形成されたレジストパターンをマスクとして前記他方の側の面から前記金属板をエッチングする工程と、を備える。
The method of manufacturing a vapor deposition mask according to the present invention includes:
Etching the metal plate from the surface on the one side using the resist pattern formed on the surface on one side of the metal plate as a mask, and forming a recess;
Plating the metal plate provided with the resist pattern from the one side to form a plating layer on the surface of the recess; and
Etching the metal plate from the surface on the other side using a resist pattern formed on the surface on the other side of the metal plate as a mask.
本発明による蒸着マスクの製造方法の前記他方の側の面から前記金属板をエッチングする工程において、前記金属板に貫通孔を形成してもよい。 In the step of etching the metal plate from the surface on the other side of the method for manufacturing a vapor deposition mask according to the present invention, a through hole may be formed in the metal plate.
本発明による蒸着マスクの製造方法は、
前記金属板の一方の側の面上に形成された前記レジストパターンを除去する工程と、
前記金属板の前記一方の側の面から前記レジストパターンが除去された後に、前記金属板の一方の側の面上に形成された前記めっき層をマスクとして前記一方の側から前記金属板をエッチングする工程と、をさらに備えるようにしてもよい。
The method of manufacturing a vapor deposition mask according to the present invention includes:
Removing the resist pattern formed on one side of the metal plate;
After the resist pattern is removed from the surface on the one side of the metal plate, the metal plate is etched from the one side using the plating layer formed on the surface on the one side of the metal plate as a mask. And a step of performing.
本発明の蒸着マスク、並びに、本発明の蒸着マスクの製造方法によって製造された蒸着マスクによれば、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。 According to the vapor deposition mask of the present invention and the vapor deposition mask manufactured by the vapor deposition mask manufacturing method of the present invention, it is possible to perform vapor deposition with a high-definition pattern with high accuracy.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for the sake of illustration and ease of understanding, the scale, the vertical / horizontal dimension ratio, and the like are appropriately changed and exaggerated from those of the actual product.
図1〜図9は本発明による一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機EL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マスクの製造方法を例にあげて説明する。ただし、このような適用に限定されることなく、種々の用途に用いられる蒸着マスクおよび蒸着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。 FIGS. 1-9 is a figure for demonstrating one Embodiment by this invention. In the following embodiments and modifications thereof, a method for manufacturing a vapor deposition mask used for patterning an organic light emitting material on a glass substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device will be described as an example. . However, the present invention is not limited to such an application, and the present invention can be applied to a vapor deposition mask used for various purposes and a method for manufacturing the vapor deposition mask.
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、例えば「金属板」は、「金属シート」や「金属フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。 In the present specification, the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other only based on the difference in names. For example, “a plate” is a concept that includes a member that can be called a sheet or a film. Therefore, for example, a “metal plate” is distinguished from a member called “a metal sheet” or “a metal film” only by a difference in the name. Can't be done.
また、「板面(シート面、フィルム面)」とは、対象となる板状(シート状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材(シート状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状(シート状、フィルム状)の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面(シート面、フィルム面)に対する法線方向のことを指す。 In addition, “plate surface (sheet surface, film surface)” means a target plate-like member (sheet-like) when the target plate-like (sheet-like, film-like) member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface that coincides with the plane direction of the member or film-like member. Moreover, the normal direction used with respect to a plate-like (sheet-like, film-like) member refers to the normal direction with respect to the plate | board surface (sheet surface, film surface) of the said member.
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 Furthermore, as used in this specification, the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified. For example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, length and angle values, etc. Without being bound by meaning, it should be interpreted including the extent to which similar functions can be expected.
まず、製造方法対象となる蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、主に図1〜図4を参照して説明する。ここで、図1は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す斜視図であり、図2は、図1に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。図3は、蒸着マスクを示す平面図であり、図4は、蒸着マスクの縦断面図である。 First, an example of a vapor deposition mask device including a vapor deposition mask to be a manufacturing method will be described mainly with reference to FIGS. Here, FIG. 1 is a perspective view showing an example of a vapor deposition mask apparatus including a vapor deposition mask, and FIG. 2 is a view for explaining a method of using the vapor deposition mask apparatus shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the vapor deposition mask, and FIG. 4 is a longitudinal sectional view of the vapor deposition mask.
蒸着マスク装置10は、フレーム15と、フレーム15に架張された(張った状態で固定された)蒸着マスク20と、を有している。蒸着マスク20は、平板状に形成され、一対の主面として厚み方向における一方の側に位置する第1面20a及び他方の側に位置する第2面20bを有している。蒸着マスク20には、第1面20aと第2面20bとの間を貫通する多数の貫通孔25が形成されている。この蒸着マスク装置10は、図2に示すように、蒸着マスク20の第1面20aが、蒸着処理を施される被処理基板、例えばガラス基板92に対面するようにして蒸着装置90内に支持され、基板への蒸着材料の蒸着に使用される。
The vapor
なお、厚み方向とは、蒸着マスク20の板面への法線方向である。そして、本実施の形態の説明において、厚み方向における一方の側とは、蒸着マスク20を蒸着処理に使用する際に、ガラス基板92に対面する側であり、厚み方向における他方の側とは、蒸着マスク20を蒸着処理に使用する際に、ガラス基板92とは反対側(つまり、るつぼ94の側)を向く側である。
The thickness direction is a normal direction to the plate surface of the
蒸着装置90内では、不図示の磁石からの磁力によって、蒸着マスク20とガラス基板92とが密着するようになる。蒸着装置90内には、この蒸着マスク装置10を挟んだガラス基板92の下方に、蒸着材料(一例として、有機発光材料)98を収容するるつぼ94と、るつぼ94を加熱するヒータ96とが配置されている。るつぼ94内の蒸着材料98は、ヒータ96からの加熱により、気化または昇華してガラス基板92の表面に付着するようになる。上述したように、蒸着マスク20には多数の貫通孔25が形成されており、蒸着材料98はこの貫通孔25を介してガラス基板92に付着する。この結果、蒸着マスク20の貫通孔25の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98がガラス基板92の表面に成膜される。
In the
図1に示すように、本実施の形態において、蒸着マスク20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。蒸着マスク20は、規則的な配列で貫通孔25が形成された有効領域22と、有効領域22を取り囲む周囲領域23と、を含んでいる。周囲領域23は、有効領域22を支持するための領域であり、基板へ蒸着されることを意図された蒸着材料が通過する領域ではない。例えば、有機ELディスプレイ装置用の有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク20においては、有効領域22は、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる基板(ガラス基板92)上の区域、すなわち、作製された有機ELディスプレイ装置用基板の表示面をなすようになる基板上の区域に対面する、蒸着マスク20内の領域のことである。ただし、種々の目的から、周囲領域23に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図1に示された例において、各有効領域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
図示された例において、複数の有効領域22は、蒸着マスク20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。図示された例では、一つの有効領域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に示された蒸着マスク装置10(蒸着マスク20)によれば、多面付蒸着が可能となっている。ただし、図示された例に限られず、蒸着マスク20が、一方向に沿って一列に配列された複数の有効領域22を含み、且つ、蒸着マスク装置10が、その長手方向(一方向)に直交する方向に配列されてフレーム15に取り付けられた複数の蒸着マスク20を有するようにしてもよい。
In the illustrated example, the plurality of
図3に示すように、図示された例において、各有効領域22に形成された複数の貫通孔25は、格子配列にて配列されている。すなわち、複数の貫通孔25は、当該有効領域22において、互いに直交する二方向に沿って、すなわち図3におけるx軸方向およびy軸方向に沿って、それぞれ所定のピッチで配列されている。図3に示された例では、y軸方向に隣り合う二つの貫通孔25の離間間隔が、x軸方向に隣り合う二つの貫通孔25の離間間隔よりも狭くなっている。したがって、図示された蒸着マスク20を用いた蒸着処理では、x軸方向よりもy軸方向に沿って蒸着材料を高精度に付着させていくことの方が、難易度が高くなる。
As shown in FIG. 3, in the illustrated example, the plurality of through
図3及び図4に示すように、蒸着マスク20は、第1金属層30と、厚み方向における一方の側から第1金属層30に積層された第2金属層40と、を含んでいる。第1金属層30は、金属製薄板である金属板35からなる層であり、互いに対向する第1面30a及び第2面30bを有している。第1金属層30の第1面30aは、厚み方向における一方の側を向き、第1金属層30の第2面30bは、厚み方向における他方の側を向いている。一方、第2金属層40は、多数の孔41を画成するパターンにて、第1金属層30の第1面30a上に設けられている。後述する製造方法において、第2金属層40は、めっき処理によって、形成される。
As shown in FIGS. 3 and 4, the
第1金属層30には、第2金属層40の各孔41に通じる孔31が形成されている。第1金属層30の孔31及び第2金属層40の孔41が接続することにより、貫通孔25が形成されている。図4に示すように、図示された例では、一つの貫通孔25に対して、孔31及び孔41がそれぞれ一つずつ形成されている。すなわち、一つの孔31と、当該孔31に対応して設けられた孔41とが接続することにより、各貫通孔25が形成されている。なお、後述する製造方法において、第1金属層30の孔31は、金属板35の第2面35b上に形成されたレジストパターン62をマスクとして、第2面35bの側から金属板35をエッチングすることにより形成される。
The
図3は、厚み方向における他方の側から蒸着マスク20を示す平面図である。第1金属層30に形成された孔31の大きさは、第2金属層40に形成された孔41の大きさよりも大きくなっている。とりわけ図3に示すように、厚み方向からの観察において、孔31の内周縁31aは、孔41の内周縁41aから離間して内周縁41aの外方を延びている。すなわち、厚み方向からの観察において、孔31の内周縁31aは、孔41の内周縁41aを内包している。したがって、図3に示すように、厚み方向における他方の側から蒸着マスク20を観察した場合、第2金属層40が、貫通孔25内に、周状に観察されるようになる。
FIG. 3 is a plan view showing the
一方、図4は、隣り合う二つの貫通孔25を横切る厚み方向に沿った蒸着マスク20の断面図である。具体的には、図3のIV−IV線に沿った蒸着マスク20の断面図である。図4に示すように、厚み方向における他方の側から一方の側へ向けて、すなわち、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側へ向けて、厚み方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各孔31の断面積は、しだいに小さくなっていく。言い換えると、厚み方向に沿った断面において、厚み方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った各孔31の幅は、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側に向けて、しだいに小さくなっていく。とりわけ図示された例では、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側に向け、各孔31の断面積は、小さくなるように変化し続けている。図4に示すように、孔31の壁面31bは、その全領域において厚み方向と非平行な方向に延びており、厚み方向に沿った他方の側に向けて露出している。
On the other hand, FIG. 4 is a cross-sectional view of the
同様に、図4に示すように、厚み方向における他方の側から一方の側へ向けて、すなわち、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側へ向けて、厚み方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各孔41の断面積は、しだいに小さくなっていく。言い換えると、厚み方向に沿った断面において、厚み方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った各孔41の幅は、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側に向けて、しだいに小さくなっていく。とりわけ図示された例では、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側に向け、各孔41の断面積は、小さくなるように変化し続けている。図4に示すように、孔41の壁面41bは、その全領域または端部を除く概ね全領域において厚み方向と非平行な方向に延びており、厚み方向に沿った他方の側に向けて露出している。
Similarly, as shown in FIG. 4, from the other side in the thickness direction toward one side, that is, from the
図4に示された隣り合う二つの貫通孔25を横切る厚み方向に沿った断面において、第2金属層40の二つの貫通孔25の間に位置する部分は、その両端において厚み方向における最も一方の側に位置するよう、少なくとも一部分において湾曲している。図示された例において、第2金属層40は、薄い層として形成されており、厚み方向における他方の側に向けて凸となるように、そのほぼ全長に亘って湾曲した形状となっている。結果として、図4に示された断面において、第2金属層40のうちの二つの貫通孔25の間に位置する部分の一方の側を向く一側面46は、厚み方向に直交する方向(すなわち、蒸着マスク20の板面に沿った方向)での両端において、厚み方向における最も一方の側に位置し、且つ、当該両端の間の少なくとも一部分において、厚み方向における他方の側へ凹んでいる。
In the cross section along the thickness direction crossing two adjacent through
このような蒸着マスク20では、蒸着マスク20の二つの貫通孔25の間となる領域において、蒸着マスク20の第2金属層40の一側面46のうちの各貫通孔25に隣接する部位が、厚み方向において最も一方の側に位置する。すなわち、図4に示すように、二つの貫通孔25の間となる領域において、蒸着マスク20の第1面20aをなす第2金属層40のうちの貫通孔25に隣接する両側縁部のみが、図4に二点鎖線で示すように蒸着処理を行う際に、ガラス基板92に接触するようになり、当該両側縁の間となる部位は、ガラス基板92から厚み方向における他方の側へ離間する。このような蒸着マスク20によれば、蒸着処理の間、蒸着マスク20の第1面20aが、貫通孔25の周縁となる部位において、ガラス基板92に安定して密着することができる。これにより、蒸着マスク20とガラス基板92との間に隙間が形成されてしまうといった不具合が解消され、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。
In such a
とりわけ図4に示された例では、後述する製造方法に起因して、蒸着マスク20の二つの貫通孔25の間となる領域において、第2金属層40の一側面46が、両端をそれぞれ画成する一対の外側面47aと、一対の外側面47aの間に位置し且つ厚み方向における他方の側へ凹んだ凹面47bと、を含んでいる。このような蒸着マスク20によれば、図4に二点鎖線で示すように蒸着処理の間、蒸着マスク20の第1面20aが、貫通孔25の周縁に位置する第2金属層40の外側面47aにおいてガラス基板92の表面に接触することが可能となる。結果として、高精細なパターンでの蒸着をより精度良く安定して実施することができる。
In particular, in the example shown in FIG. 4, one
また、図4に示された例では、蒸着マスク20の二つの貫通孔25の間となる領域において第2金属層40の一側面46の両端をなす一対の外側面47aは、厚さ方向に直交する同一の仮想面上、すなわち、蒸着マスク20の板面と平行な或る仮想面上に位置する。より厳密には、後述する製造方法に起因して、蒸着マスク20に含まれる外側面47aは、同一面上、より具体的には、第1金属層30の形成に用いられた金属板35の第1面35a上に位置するようになる。このような蒸着マスク20によれば、図4に二点鎖線で示すように蒸着処理の間、蒸着マスク20の第1面20aが、貫通孔25の周縁に位置する第2金属層40の外側面47aにおいてガラス基板92の表面に面接触することが可能となる。結果として、高精細なパターンでの蒸着をさらに精度良く安定してガラス基板92上に行うことができる。
In the example shown in FIG. 4, the pair of outer side surfaces 47 a forming both ends of one
また、図4に示された断面において、第2金属層40が湾曲した薄い層として形成されていることから、第2金属層40のうちの二つの貫通孔25の間に位置する部分の他方の側を向く他側面48は、他方の側に膨出した面となっている。そして、図4に示された断面において、第2金属層40のうちの二つの貫通孔25の間に位置する部分の他方の側を向く他側面48は、その両端をそれぞれ含む一対の端部領域49aにおいて、第1金属層30に覆われることなく貫通孔25の内面、すなわち、孔41の壁面41bを形成している。図4に示されているように、端部領域49a内の他側面48は、対応する側の端に接近するにつれて、厚み方向における他方の側から一方の側へ向かうようになっている。
Further, in the cross section shown in FIG. 4, since the
ところで、図2に示すようにして蒸着マスク装置10が蒸着装置90に収容された場合、図4に二点鎖線で示すように、蒸着マスク20の第2面20bが蒸着材料98を保持したるつぼ94側に位置し、蒸着マスク20の第1面20aがガラス基板92に対面する。したがって、蒸着材料98は、次第に断面積が小さくなっていく孔31を通過してガラス基板92に付着する。蒸着材料98は、るつぼ94からガラス基板92に向けて蒸着マスク20内を厚み方向に沿って移動するだけでなく、図4に一点鎖線で示すように、厚み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、従来技術の欄で説明したように、めっき層140が厚みを有する矩形形状からなり切り立った側面を有する場合には、図12に示すように、斜めに移動する蒸着材料98は、蒸着マスク20に付着してガラス基板92まで到達しにくくなる。また、ガラス基板92上の貫通孔25に対面する領域内のうち、貫通孔25の周縁に対面するガラス基板92上の領域には、蒸着材料98が到達しにくくなる。この現象は、シャドウとも呼ばれ、予定した蒸着領域内で蒸着膜の膜厚が大きく変動する、さらには、予定した蒸着領域の周縁部に蒸着材料を付着させることができない、言い換えると所望のパターンでの蒸着を行うことができないといった不具合として現れる。
By the way, when the vapor
一方、第2金属層40の他側面48が上述した図4の形状となっている本実施の形態によれば、孔41をなす壁面が厚み方向に対して大きく傾斜しているので、斜め方向に進む蒸着材料98も、蒸着膜の形成に効率的に使用することができる。したがって、蒸着材料の利用効率(成膜効率:ガラス基板92に付着する割合)を高めて高価な蒸着材料を節約することが可能となる。また、高価な蒸着材料を用いた成膜を所望の領域内に安定してむらなく実施することができる、すなわち、シャドウの発生を効果的に抑制することができる。
On the other hand, according to the present embodiment in which the other side surface 48 of the
また、図示された蒸着マスク20では、y軸方向に沿って、貫通孔25がより短い離間間隔で配置されている。そして、y軸方向に沿って隣り合う二つの貫通孔25の壁面は、金属板35の第1面35aと第2面35bとの間で合流している。後述するように、この孔31は、金属板35を第2面35bの側からエッチングすることによって形成されている。そして、孔31を形成する際、隣り合う二つの孔31の間に、金属板35の第2面35bが残存しないようにしている。このような孔31によって貫通孔25が形成された蒸着マスク20においては、次に説明するように、蒸着材料98の利用効率の改善およびシャドウの発生の回避を効果的に実現することができる。
Further, in the illustrated
エッチングによって形成される孔又は凹部の壁面は、一般的に、浸食方向に向けて凸な放物線に沿った曲面となる。したがって、エッチングによって形成された孔または凹部の壁面は、エッチングの開始側となる領域において切り立ち、エッチングの開始側とは反対側となる領域、すなわち孔または凹部の最も深い側においては、厚み方向に対して比較的に大きく傾斜するようになる。そして、図示された蒸着マスク20では、y軸方向に隣り合う二つの孔31の壁面31bが、エッチングの開始側において、合流しているので、貫通孔25の大部分をなす孔31の壁面31bを厚み方向に対して大きく傾斜させることができる。また、初めから厚みが薄くなっている金属板をエッチングして形成された孔と比較しても、図示された孔31の壁面31bは、エッチングの開始側となる切り立った部分を含まないようになるので、壁面の傾斜角度θ1を十分に大きくすることができる。これにより、ここで説明した蒸着マスク20を用いた場合、y軸方向に高精細なパターンでの蒸着を安定して高精度に実現し、同時に、蒸着材料98の利用効率の改善およびシャドウの発生の回避を実現することが可能となる。
The wall surface of the hole or the recess formed by etching is generally a curved surface along a parabola that is convex toward the erosion direction. Therefore, the wall surface of the hole or recess formed by etching is cut off in the region that is the etching start side, and in the region opposite to the etching start side, that is, the deepest side of the hole or recess is the thickness direction. With a relatively large inclination. In the illustrated
さらに、図示された例においては、後述する製造方法に起因して、厚み方向に沿った断面での、二つの孔31の壁面31bの先端縁が合流する合流部分32の外輪郭が、面取された形状となっている。上述したように、一般的に、エッチングで形成される孔または凹部の壁面は、エッチングによる主たる進行方向に向けて凸となる曲面状となる。したがって、エッチングで形成された二つの孔を単純に部分的に重ね合わせると、図4に点線で示すように、合流部分32は、エッチングの開始側となる厚み方向における他方の側へ向けて、尖った形状となる。これに対して図示された蒸着マスク20では、合流部分32における尖った部分が面取されている。図4から理解されるように、この面取によって、貫通孔25の壁面がより大きく厚み方向に対して傾斜するようになる。これにより、より効果的に蒸着材料98の利用効率を改善し且つ所望のパターンでの蒸着を高精度且つ安定して実施することができる。
Further, in the illustrated example, due to the manufacturing method described later, the outer contour of the joining
上述したように、本実施の形態では、貫通孔25が各有効領域22において所定のパターンで配置されている。一例として、蒸着マスク20(蒸着マスク装置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の配列ピッチを、30μm以上40μm以下とすることも可能となる。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)に沿って蒸着マスク20(蒸着マスク装置10)とガラス基板92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、蒸着マスク20(蒸着マスク装置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)は、10μm以上13μm以下程度とすることができる。
As described above, in the present embodiment, the through
なお、蒸着マスク装置10のフレーム15は、矩形状の蒸着マスク20の周縁部に取り付けられている。フレーム15は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように蒸着マスクを張った状態に保持する。蒸着マスク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。
The
蒸着マスク装置10は、高温雰囲気となる蒸着装置90の内部に保持される。したがって、蒸着マスク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。この観点から、蒸着マスク20の第1金属層30及びフレーム15は、例えば、36%Niインバー材を用いることができる。また、第2金属層40は、後述する製造方法を採用する場合、第1金属層30をなす金属板35のエッチング液に対する耐性を有した材料、例えば、金、金合金、ニッケル・りん合金、ニッケル・タングステン合金等を用いることができる。
The vapor
以上のような蒸着マスク20によれば、隣り合う二つの貫通孔25を横切る厚み方向に沿った断面において、第2金属層40のうちの二つの貫通孔25の間に位置する部分の一側面46が、両端において、厚み方向における最も一方の側に位置し、且つ、両端の間の少なくとも一部分において、厚み方向における他方の側へ凹んでいる。このような蒸着マスク20によれば、蒸着処理の間、蒸着マスク20の第1面20aが、貫通孔25の周縁となる部位において、ガラス基板92に安定して密着することができる。これにより、蒸着マスク20とガラス基板92との間に隙間が形成されてしまうといった不具合が解消され、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。
According to the
次に、このような蒸着マスク20の製造方法について、主に図5〜図9を用いて説明する。以下に説明する蒸着マスク20の製造方法では、帯状に延びる長尺の金属板35が供給され、この長尺金属板35にめっき層および貫通孔25が形成され、さらに長尺の金属板35を断裁することによって枚葉状の蒸着マスク20が得られる。
Next, the manufacturing method of such a
より具体的には、蒸着マスク20の製造方法は、帯状に延びる長尺の金属板35を供給する工程と、金属板35の第1面35a上に形成された第1レジストパターン61をマスクとして第1面35aの側から金属板35をエッチングして第1凹部36aを形成する工程と、第1レジストパターン61が設けられたままの状態の金属板35を第1面35aの側からめっき処理して第1凹部36aの表面上にめっき層からなる第2金属層40を形成する工程と、金属板35の第2面35b上に形成された第2レジストパターン62をマスクとして第2面35bの側から金属板35をエッチングする工程と、を含んでいる。以下に説明する製造方法では、第2凹部36bが金属板35の第1面35aまで到達することにより、金属板35に貫通孔25が形成される。また、以下に説明する製造方法では、第1凹部36aを形成する工程の前に、金属板35の第1面35a上に第1レジストパターン61を形成する工程が実施され、第2凹部36bを形成する工程の前に、金属板35の2面35b上に第2レジストパターン62を形成する工程が実施される。また、第1凹部36aを形成する工程の前に、金属板35の第2面35bを封止する工程が実施される。以下において、各工程の詳細を説明する。
More specifically, the manufacturing method of the
まず、図5に示すように、金属板35の第1面35a上に第1レジストパターン61が形成されるとともに、金属板35の第2面35b上に第2レジストパターン62が形成される。一具体例として、次のようにしてネガ型のレジストパターン61,62が形成される。まず、金属板35の第1面35a上(図5の紙面における下側の面上)および第2面35b上に感光性レジスト材料を塗布し、金属板35上にレジスト膜を形成する。次に、レジスト膜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を準備し、ガラス乾板をレジスト膜上に配置する。その後、レジスト膜をガラス乾板越しに露光し、さらにレジスト膜を現像する。以上のようにして、金属板35の第1面35a上に第1レジストパターン61を形成し、金属板35の第2面35b上に第2レジストパターン62を形成することができる。
First, as shown in FIG. 5, the first resist
次に、図6に示すように、エッチング液に対する耐性を有した材料、例えば樹脂によって、第2レジストパターン62とともに金属板35の第2面35bが被覆される。すなわち、エッチング液に対する耐性を有した材料によって、金属板35の第2面35b上に封止層63が形成される。
Next, as shown in FIG. 6, the
その後、図7に示すように、金属板35上に形成された第1レジストパターン61をマスクとして、エッチング液(例えば塩化第二鉄溶液)を用いて、第1面35aの側から金属板35をエッチングする。例えば、エッチング液が、搬送される長尺の金属板35の第1面35aに対面する側に配置されたノズルから、第1レジストパターン61越しに金属板35の第1面35aに向けて噴射される。この結果、図7に示すように、金属板35のうちの第1レジストパターン61によって覆われていない領域で、まず、エッチング液による浸食が進む。ただし、図7に示すように、エッチング液により浸食は、金属板35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。したがって、浸食は、金属板35の厚み方向だけでなく金属板35の板面に沿った方向にも進む。したがって、金属板35の第1面35aの形成された第1凹部36aは、第1レジストパターン61の裏面に対面する位置まで広がる。第1凹部36aの深さ(図8における深さd1)は、5μm以下とすることが好ましい。以上のようにして、第1面35aの側から金属板35に多数の第1凹部36aが形成される。
Thereafter, as shown in FIG. 7, the first resist
次に、図8に示すように、めっき処理が施される。めっき処理は、例えば、電解めっき処理とすることができる。めっきされて第2金属層40を形成すべき材料は、上述のとおりである。めっき処理により、金属板35の露出した表面に、すなわち、金属板35に形成された第1凹部36aの表面に、めっきされた材料からなる第2金属層40が形成される。
Next, as shown in FIG. 8, a plating process is performed. The plating process can be, for example, an electrolytic plating process. The material to be plated to form the
図8に示すように、めっき処理の条件は、第2金属層40が第1凹部36aからはみ出さない条件、言い換えると、第2金属層40が第1凹部36a内に収まる条件とすることが好ましい。例えば、第2金属層40の厚みt1が、第1凹部36aの浸食深さd1以下とすることが好ましい。また、第1レジストパターン61の露出した裏面(厚み方向における他方の側となる面)の一部が、第2金属層40によって覆われていないようにすることが好ましい。このようなめっき処理の条件にて第2金属層40を形成した場合、上述した図7の第2金属層40を形成することができる。
As shown in FIG. 8, the conditions for the plating treatment are such that the
すなわち、図4及び図7に示された断面において、第2金属層40の二つの貫通孔25の間に位置する部分は、その両端において厚み方向における最も一方の側に位置するよう、少なくとも一部分において湾曲する。また、上述した第2金属層40の一側面46は、一対の外側面47aと、一対の外側面47aの間を連結する凹面47bと、を有するようになる。そして、各外側面47aは、第1レジストパターン61の裏面によって形成される。したがって、各外側面47aは、金属板35の第1面35aと同一平面上に位置するようになる。このような第2金属層40によれば、上述したように、蒸着処理時に、蒸着マスク20の貫通孔25の周縁となる部分と、ガラス基板92との間の密着状態が確保され、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。
That is, in the cross section shown in FIG. 4 and FIG. 7, at least a part of the portion located between the two through
これに対して、上述した特許文献1(特開2005−314787号公報)に開示された方法では、図12に示すように、第1凹部を形成することなく、レジストパターン161の開口によって露出した金属板135上にめっき層140が形成される。すなわち、第1レジストパターン61によって断面形状が整形され、これにより断面形状が安定する本実施の形態とは異なり、特許文献1に開示されためっき層140の厚みは、めっき処理の僅かな条件の相違に起因して変動する。そして、めっき層140の厚みが厚くなると、シャドウが発生する。加えて、蒸着処理時にガラス基板192上に発生するシャドウ領域の大きさが、使用される蒸着マスク120に応じて変化する。また、めっき層140の表面が平坦面とならならず、さらに、めっき層140の厚みに面内分布が生じてしまう。このように平面性の悪い蒸着マスク120を用いた場合、蒸着処理時に、蒸着マスク120とガラス基板192との間に隙間が生じ、高精細なパターンでのガラス基板192上への蒸着が困難となる。
On the other hand, in the method disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-314787) described above, as shown in FIG. 12, the first recess is not formed and the resist
さらに、図8に示された本実施の形態では、サイドエッチングを見込んで、第1レジストパターン61の開口部の幅w1を、二つの貫通孔25の離間間隔(言い換えると、当該二つの貫通孔25の間に形成すべき第2金属層40の幅)w2よりも小さくすることができる。その一方で、特許文献1の方法では、図13に示すように、第1レジストパターン161の開口部の幅w21を、二つの貫通孔25の間に形成すべきめっき層140の幅w22と同一にする必要がある。そして、第1レジストパターン161の開口幅w21が広くなる特許文献1の方法では、第1レジストパターン161の金属板135への密着状態が安定せず、これにより、蒸着マスク120を所定の形状に形成することが難しくなることもある。その一方で、本実施の形態では、第1レジストパターン61の開口幅w1が狭くなり、第1レジストパターン61の金属板35への密着状態が改善される。これにより、本実施の形態によれば、特許文献1に開示された従来技術と比較して、蒸着マスク20を精度良く作製することができ、これにより、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。
Further, in the present embodiment shown in FIG. 8, in consideration of side etching, the width w 1 of the opening of the first resist
次に、図9に示すように、封止層63を取り除く。封止層63は、例えばアルカリ系剥離剤により、除去することができる。なお、アルカリ系剥離剤を用いて封止層63を除去する場合、アルカリ系剥離剤によって第1レジストパターン61が金属板35から剥がれしまうことを防止する必要がある。例えば、アルカリ系剥離剤の使用に先立って、金属板35の第1面35aの側に第1レジストパターン61を覆うようにして保護膜を設けておく。この保護膜は、次に説明する二回目のエッチングが終了した後に、取り除く。或いは、金属板35の第1面35aの側に保護膜を設けることに代えて、封止層63として、アルカリ系剥離剤を用いることなく剥がし取ることができる粘着性の保護フィルムを用いるようにしてもよい。
Next, as shown in FIG. 9, the
封止層63が取り除かれた後、金属板35に対して第2回目のエッチングを行う。第2回目のエッチングにおいて、金属板35は第2面35bの側のみからエッチングされ、第2面35bの側から第2凹部36bの形成が進行していく。金属板35の第1面35aの側には、エッチング液に対する耐性を有した第1レジストパターン61及び第2金属層40が被覆されているからである。エッチングによる浸食は、金属板35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、金属板35の厚み方向のみに進むのではなく、金属板35の板面に沿った方向にも進んでいく。この結果、図9に示すように、エッチングが金属板35の厚み方向に進んで第2凹部36bが第1レジストパターン61まで到達するだけでなく、隣り合って形成される二つの第2凹部36bが、第2レジストパターン62の裏側にて合流するようになる。
After the
隣り合う二つの第2凹部36bが合流してなる合流部分32が第2レジストパターン62から離間して、第2レジストパターン62の下方にずれる。このとき、合流部分32でのエッチングによる浸食は、それまでのサイドエッチングによる方向とは異なり、厚み方向にも進むようになる。これにより、それまで厚み方向における他方の側へ向けて尖っていた合流部分32が、厚み方向における他方の側からエッチングされ、図4に示すように面取される。
A joining
また、上述したように、エッチングによって形成される凹部の壁面は、一般的に、浸食方向に向けて、本例では、厚み方向における他方の側から一方の側へ向けて凸となる放物線に沿った曲面状となる。このため、金属板35の第2面35bの側において第2凹部36bの壁面が切り立つようになる。ただし、隣り合う二つの第2凹部36bが、合流することによって、都合よく、この切り立った壁面が除去されるようになる。これにより、第2凹部36bの壁面が厚み方向に対してなす傾斜角度θ1を増大させることができる。
Further, as described above, the wall surface of the recess formed by etching is generally along a parabola that is convex toward the erosion direction, in this example, from the other side to the one side in the thickness direction. It becomes a curved surface. For this reason, the wall surface of the 2nd recessed
以上のようにして、金属板35の第2面35bの側からのエッチングが進行して、第2凹部36bが第1レジストパターン61及び第2金属層40まで到達することにより、金属板35に貫通孔25が形成され、また、金属板35が第1金属層30なすようになる。その後、金属板35からレジストパターン61,62が除去され、第1金属層30及び第2金属層40を含む蒸着マスク20が作製される。
As described above, the etching from the
以上のようにして、蒸着マスク20が得られる。そして、各蒸着マスク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、蒸着マスク20の第1面20aに取り付けられてもよいし、蒸着マスク20の第2面20bに取り付けられてもよい。
As described above, the
以上のような本実施の形態による蒸着マスク装置の製造方法によれば、めっき層からなる第2金属層40を形成する工程の前に、金属板35の第1面35a上に形成されたレジストパターン61をマスクとして第1面35aの側から金属板35をエッチングして第1凹部36aを形成する。次に、レジストパターン61が形成された状態の金属板35を第1面35aの側からめっきして第1凹部36aの表面上に第2金属層40を形成する。このような本実施の形態による製造方法によれば、蒸着マスク20の第1面20a上において、貫通孔25の周縁が、めっき層からなる第2金属層40によって画成される。この第2金属層40は、第1面35aの側から金属板35に形成した第1凹部35aと、貫通孔25の内壁を形成する部分において相補的な形状を有することになる。なお、金属板の両側からそれぞれエッチングにより凹部を形成し、この凹部が通じてなる貫通孔を作製することも可能である。ただし、エッチングのみで形成される貫通孔と比較して、金属板35の第1面35aの側から行うエッチングの量を格段に少なくすることができる。すなわち、第1凹部35aの深さd1を浅くすることができ、これにより、第1凹部35aは側方向への大きな浸食をきたすことなく形成されるようになる。結果として、第1凹部35aを極めて優れた寸法精度にて作製することが可能となる。一方、エッチングで形成された凹部からなる貫通孔では、凹部を形成するためのエッチングにおいて側方向への侵食が比較的に大きく生じるため、微細な孔を開ける上で制約を受ける。これにたいして本実施の形態によればこのような制約が少ないので、より微細な孔を開けることができる。また、本実施の形態によれば、図3に示された平面視における孔41のコーナーRを小さくすることもできる。以上のようにして、貫通孔25の寸法精度及び位置精度を大幅に向上させることができ、これにより、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。
According to the method of manufacturing the vapor deposition mask device according to the present embodiment as described above, the resist formed on the
また、本実施の形態による製造方法によれば、上述した形状を有する第2金属層40を精度良く形成することができる。また、第2金属層40の一側面46をなす外側面47aの平面性を大幅に改善することができる。このような蒸着マスク20を用いた蒸着処理では、蒸着マスク20の第1面20aが、貫通孔25の周縁となる部位において、ガラス基板92に安定して密着することができる。これにより、蒸着マスク20とガラス基板92との間に隙間が形成されてしまうといった不具合が解消され、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。
In addition, according to the manufacturing method according to the present embodiment, the
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した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ており、重複する説明を省略する。 Note that 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 drawings used in the following description, the same reference numerals as those used for the corresponding parts in the above-described embodiment are used, and redundant descriptions are omitted.
まず、上述した実施の形態において、第1凹部36aを形成する工程および第2金属層40を形成する工程の後に、第2面35bの側から金属板35をエッチングして第1面35aまで到達する第2凹部36bを形成することによって、金属板35を貫通する貫通孔25を形成する例を説明したが、この例に限られない。
First, in the above-described embodiment, after the step of forming the
図10に示すように、第2凹部36bの形成工程を、第2凹部36bが第1面35aに到達する前に終了し、次に、図11に示すように、第1面35aの側から金属板35をエッチングして第2凹部36bに通じる第3凹部36cを形成するようにしてもよい。この変形例では、第3凹部36cを形成する工程の前に、第2凹部36bを封止する工程と、第1レジストパターン61を取り除く工程と、が実施される。第2凹部36bを封止する工程において、第2凹部36bは、エッチング液に対して耐性を有した材料、例えば樹脂からなる封止層64によって、厚み方向における他方の側から封止される。この際、第2レジストパターン62を取り除かれていてもよい。封止層64は、第3凹部36cの形成後、除去される。
As shown in FIG. 10, the process of forming the
この変形例によって形成された蒸着マスク20では、密接配置された貫通孔25の間に位置する第1金属層30、すなわち図3におけるy軸方向に配列された貫通孔25の間に位置する第1金属層30の断面形状を増大させることができる。これにより、蒸着マスク20の剛性が向上される。この結果、例えばフレーム15への架張時における蒸着マスク20の変形を効果的に抑制し、高精細なパターンでの蒸着をガラス基板92上に精度良く実施することができる。なお、図11に示すように、この変形例に係る蒸着マスク20において、第1金属層30は、厚み方向に沿った断面において貫通孔25内に突出した周状の張り出し部33を、当該貫通孔25の内面を形成する孔31の厚み方向における一方の側の端部と他方の側の端部との間に含むようになる。張り出し部33は、孔31の内周縁31aを画成する。この張り出し部33は、貫通孔25内への突出量は僅かであることから蒸着材料98の通過を大きく妨げることがない一方で、蒸着マスク20の剛性の向上に役立つ。また、金属板35の第2面35bのレジストパターン62がない部分にレジスト残渣や異物などがあるとエッチングされずに金属層が残ってしまい、欠陥となるが、変形例では第3の凹部36cをエッチングで形成する際に残った金属層を除去することができるので、欠陥を低減することができる。
In the
これに対して、上述した特許文献1(特開2005−314787号公報)に開示された製造方法では、この第3凹部36cの形成工程を追加する変形例を実質的に採用することができない。図14には、図11に示された変形例と同程度の高さの金属板35が残存するように第2凹部136bの形成工程を終了し、その後、第2凹部136bの側から金属板135を封止層164で封止した状態にて、第1面135aの側から金属板135をエッチングして第2凹部136bに通じる第3凹部136cを形成した様子を示している。図14に示された蒸着マスク120では、第2金属層140上に位置する第1金属層130が、厚み方向における一方の側(第2金属層140の側)において大きく浸食されている。
On the other hand, in the manufacturing method disclosed in Patent Document 1 (Japanese Patent Laid-Open No. 2005-314787) described above, it is not possible to substantially adopt a modified example in which the step of forming the
ここで図15(a)及び図15(b)は、第2凹部36b,136bの形成が終了し且つ第3凹部36c,136cの形成を開始する前の状態を示している。図15(a)に示すように、上述した本実施の形態の変形例においては、第2金属層40が法線方向における他方の側に突出し、第1金属層30内に入り込んでいる。したがって、本実施の形態およびその変形例においては、第2金属層40の端部上に位置する第1金属層30の厚みは、図15(b)に示された特許文献1に開示された製造方法で得られる第2金属層140の端部上に位置する第1金属層130の厚みと比較して、大幅に薄くすることができる。この結果、図14に示された蒸着マスク120では、第2金属層140上に位置する第1金属層130が、厚み方向における一方の側(第2金属層140の側)において大きく浸食されることになる。また、本実施の形態及びその変形例においては、第2凹部36bの底部から金属板35の第1面35aまでの距離d2(図15(a)参照)を、特許文献1に開示された製造方法にて形成された第2凹部36bの底部から金属板35の第1面35aまでの距離d102(図15(b)参照)よりも大きく設定して、蒸着マスクの剛性を効果的に改善することができる。
Here, FIGS. 15A and 15B show a state before the formation of the
第2金属層140上に位置する第1金属層130が、厚み方向における一方の側(第2金属層140の側)において大きく浸食されると、第1金属層130と第2金属層140との接触面積が小さくなり、第1金属層130と第2金属層140との密着状態が著しく不安定となる。また、第1金属層130の幅が狭くなるので、蒸着マスクの剛性が低下することになる。さらに、張り出し部133の貫通孔125内への突出量が大きくなり、シャドウが発生し、蒸着材料の利用効率も著しく低下する。これらのことから、短ピッチで貫通孔が配列された蒸着マスクを製造する際に、特許文献1(特開2005−314787号公報)に開示された製造方法に対して第1の変形例を適用することは実質的に不可能となる。
When the
なお、第3凹部36cを形成する工程を設ける場合、第3凹部36cの形成工程が、第2凹部36bの形成工程の前に実施されるようにしてもよい。具体的には、第2金属層40の形成工程の後に、第1レジストパターン61の除去工程、第3凹部36cの形成工程、金属板35及び第2金属層40を厚み方向における一方の側から封止する工程、封止層63の除去工程、第2凹部36bの形成工程が、順に実施されるようにしてもよい。また、第2凹部36bを形成する際のエッチングによる金属板35の浸食量が、第3凹部36cを形成する際のエッチングによる金属板35の浸食量よりも多いことから、第3凹部36cの形成工程と第2凹部36bの形成工程とが金属板35の両側から同時に並行して行われ、その後、第2凹部36bの形成工程のみが引き続き行われるようにしてもよい。
In addition, when providing the process of forming the 3rd recessed
また、上述した実施の形態において、金属板35の第1面35aへの第1レジストパターン61の作製と、金属板35の第2面35bへの第2レジストパターン62の作製との両方が、同時に並行して実施される必要はなく、レジストパターン61,62の一方が、他方に先行して作製されるようにしてもよい。第1レジストパターン61は、第1凹部36aの形成工程の前に実施されればよく、第2レジストパターン62は、第2凹部36bの形成工程の前に実施されればよい。
In the above-described embodiment, both the production of the first resist
さらに他の変形例として、蒸着マスク20に形成される貫通孔25のパターンを変更してもよい。上述の実施の形態で説明した貫通孔25の配列パターンは例示に過ぎず、種々のパターン、例えば千鳥配列及びストライプパターンにて貫通孔25が配列された蒸着マスク20を製造してもよい。
As yet another modification, the pattern of the through
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 In addition, although the some modification with respect to embodiment mentioned above was demonstrated above, naturally, it is also possible to apply combining several modifications suitably.
10 蒸着マスク装置
15 フレーム
20 蒸着マスク
20a 第1面
20b 第2面
22 有効領域
23 周囲領域
25 貫通孔
30 第1金属層
30a 第1面
30b 第2面
31 孔
31a 内周縁
31b 壁面
32 合流部分
33 張り出し部
35 金属板
35a 第1面
35b 第2面
36a 第1凹部
36b 第2凹部
36c 第3凹部
40 第2金属層
41 孔
41a 内周縁
41b 壁面
46 一側面
47a 外側面
47b 凹面
48 他側面
49a 端部領域
61 第1レジストパターン
62 第2レジストパターン
63 封止層
64 封止層
90 蒸着装置
92 ガラス基板
94 るつぼ
96 ヒータ
98 蒸着材料
DESCRIPTION OF
Claims (11)
厚み方向における一方の側から前記第1金属層に積層された第2金属層と、を備え、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通する複数の貫通孔が形成され、
隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層のうちの前記二つの貫通孔の間に位置する部分の前記一方の側を向く一側面は、両端において、厚み方向における最も一方の側に位置し、且つ、前記両端の間の少なくとも一部分において、厚み方向における他方の側へ凹んでいる、蒸着マスク。 A first metal layer;
A second metal layer laminated on the first metal layer from one side in the thickness direction,
A plurality of through holes penetrating the first metal layer and the second metal layer are formed,
In a cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, one side surface of the second metal layer facing the one side of the portion located between the two through holes has a thickness at both ends. The vapor deposition mask which is located on the most one side in the direction and is recessed to the other side in the thickness direction in at least a part between the both ends.
厚み方向における一方の側から前記第1金属層に積層された第2金属層と、を備え、
前記第1金属層及び前記第2金属層を貫通する複数の貫通孔が形成され、
隣り合う二つの貫通孔を横切る厚み方向に沿った断面において、前記第2金属層の前記二つの貫通孔の間に位置する部分は、その両端において厚み方向における最も一方の側に位置するよう、少なくとも一部分において湾曲している、蒸着マスク。 A first metal layer ;
A second metal layer laminated on the first metal layer from one side in the thickness direction,
A plurality of through holes penetrating the first metal layer and the second metal layer are formed,
In the cross section along the thickness direction crossing two adjacent through holes, the portion located between the two through holes of the second metal layer is located on the most one side in the thickness direction at both ends thereof. A deposition mask that is curved at least in part.
前記レジストパターンが設けられた状態の前記金属板を前記一方の側からめっきして前記凹部の表面上にめっき層を形成する工程と、
前記金属板の他方の側の面上に形成されたレジストパターンをマスクとして前記他方の側の面から前記金属板をエッチングして前記金属板を貫通する貫通孔を形成する工程と、を備え、
前記金属板の一方の側の面上のレジストパターンは、前記貫通孔が形成されるようになる領域の少なくとも中心を被覆するパターンにて形成され、
前記金属板の他方の側の面上のレジストパターンは、前記貫通孔が形成されるようになる領域の少なくとも中心を露出させるパターンにて形成される、蒸着マスクの製造方法。 Etching the metal plate from the surface on the one side using the resist pattern formed on the surface on one side of the metal plate as a mask, and forming a recess;
Plating the metal plate provided with the resist pattern from the one side to form a plating layer on the surface of the recess; and
Forming a through hole penetrating the metal plate by etching the metal plate from the other side surface using a resist pattern formed on the other side surface of the metal plate as a mask, and
The resist pattern on the surface on one side of the metal plate is formed with a pattern covering at least the center of the region where the through hole is to be formed,
The method of manufacturing a vapor deposition mask, wherein the resist pattern on the surface on the other side of the metal plate is formed in a pattern that exposes at least a center of a region where the through hole is to be formed.
前記金属板の前記一方の側の面から前記レジストパターンが除去された後に、前記金属板の一方の側の面上に形成された前記めっき層をマスクとして前記一方の側から前記金属板をエッチングする工程と、をさらに備える、請求項9に記載の蒸着マスクの製造方法。 Removing the resist pattern formed on one side of the metal plate;
After the resist pattern is removed from the surface on the one side of the metal plate, the metal plate is etched from the one side using the plating layer formed on the surface on the one side of the metal plate as a mask. The manufacturing method of the vapor deposition mask of Claim 9 further equipped with the process to do.
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