JP6304412B2 - Method for manufacturing vapor deposition mask with metal frame, method for manufacturing organic semiconductor element, method for forming pattern - Google Patents
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Description
本発明は、フレーム付き蒸着マスクの製造方法、及び有機半導体素子の製造方法に関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a vapor deposition mask with a frame and a method for manufacturing an organic semiconductor element.
従来、有機EL素子の製造において、有機EL素子の有機層或いはカソード電極の形成には、例えば、蒸着すべき領域に多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列してなる金属から構成される蒸着マスクが使用されていた。この蒸着マスクを用いる場合、蒸着すべき基板表面に蒸着マスクを載置し、裏面から磁石を用いて保持させているが、スリットの剛性は極めて小さいことから、蒸着マスクを基板表面に保持する際にスリットにゆがみが生じやすく、高精細化或いはスリット長さが大となる製品の大型化の障害となっていた。 Conventionally, in the manufacture of an organic EL element, the organic layer or cathode electrode of the organic EL element is formed of, for example, a metal in which a large number of minute slits are arranged in parallel at minute intervals in a region to be deposited. A vapor deposition mask was used. When using this vapor deposition mask, the vapor deposition mask is placed on the surface of the substrate to be vapor-deposited and held by a magnet from the back side, but the rigidity of the slit is extremely small, so when holding the vapor deposition mask on the substrate surface In this case, the slits are easily distorted, which has been an obstacle to increasing the definition of the products with high definition or increasing the slit length.
スリットのゆがみを防止するための蒸着マスクについては、種々の検討がなされており、例えば、特許文献1には、複数の開口部を備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートと、前記開口部を覆う領域に多数の微細なスリットを備えた第二金属マスクと、第二金属マスクをスリットの長手方向に引っ張った状態でベースプレート上に位置させるマスク引張保持手段を備えた蒸着マスクが提案されている。すなわち、2種の金属マスクを組合せた蒸着マスクが提案されている。この蒸着マスクによれば、スリットにゆがみを生じさせることなくスリット精度を確保できるとされている。
Various studies have been made on the vapor deposition mask for preventing the distortion of the slit. For example,
ところで近時、有機EL素子を用いた製品の大型化或いは基板サイズの大型化にともない、蒸着マスクに対しても大型化の要請が高まりつつあり、金属から構成される蒸着マスクの製造に用いられる金属板も大型化している。しかしながら、現在の金属加工技術では、大型の金属板に、微細パターンを精度よく形成することは困難であり、たとえ上記特許文献1に提案されている方法などによってスリット部のゆがみを防止できたとしても、高精細化への対応はできない。また、金属のみからなる蒸着マスクとした場合には、大型化に伴いその質量も増大しフレームを含めた総質量も増大することから取り扱いに支障をきたすこととなる。
Recently, with the increase in size of products using organic EL elements or the increase in substrate size, there is an increasing demand for deposition masks, which are used in the manufacture of deposition masks made of metal. Metal plates are also getting bigger. However, with the current metal processing technology, it is difficult to accurately form a fine pattern on a large metal plate, and it is possible to prevent distortion of the slit portion by the method proposed in
蒸着マスクを用いて、蒸着加工対象物に蒸着パターンを形成するに際しては、当該蒸着マスクは一般的に金属フレームに固定された状態で使用される。蒸着マスクを金属フレームに固定する手段としては、レーザー溶接、アーク溶接、電気抵抗溶接、電子ビーム溶接法などの従来公知の各種溶接法を用いた固定方法が一般的である。また、金属フレームへの蒸着マスクの固定に際しては、蒸着マスクの位置精度を正確にあわせた状態で行うことが重要であり、通常、蒸着マスクを引っ張った状態で溶接固定が行われる。 When forming a vapor deposition pattern on a vapor deposition object using a vapor deposition mask, the vapor deposition mask is generally used in a state of being fixed to a metal frame. As means for fixing the vapor deposition mask to the metal frame, fixing methods using various known welding methods such as laser welding, arc welding, electric resistance welding, and electron beam welding are generally used. In addition, when fixing the vapor deposition mask to the metal frame, it is important to accurately adjust the position accuracy of the vapor deposition mask, and welding fixing is usually performed while the vapor deposition mask is pulled.
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、溶接固定時に蒸着マスクにシワを発生させることなく、金属フレームに、大型化した場合でも高精細化と軽量化を図ることができる蒸着マスクが位置精度よく固定された金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法を提供すること、及び有機半導体素子を精度よく製造することができる有機半導体素子の製造方法を提供することを主たる課題とする。 The present invention has been made in view of such a situation, and it is possible to achieve high definition and light weight even when the metal frame is enlarged without generating wrinkles on the vapor deposition mask when fixing by welding. It is a main object to provide a method for manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame in which a mask is fixed with high positional accuracy, and to provide a method for manufacturing an organic semiconductor device capable of manufacturing an organic semiconductor device with high accuracy.
上記課題を解決するための本開示の実施の形態にかかる金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、貫通孔が形成された金属フレームに、スリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを固定する固定工程を有し、前記固定工程が、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で固定する工程とを含む。
また、上記の製造方法において、前記金属フレームに固定される蒸着マスクが複数あってもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂マスクの前記スリットと重なる位置に、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部を形成してもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂マスクの前記スリットと重なる位置に、2以上の画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部を形成してもよい。
また、上記の製造方法において、前記2以上の画面のうち、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部と他の1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部との間の距離のうちその距離が最も短くなるものを画面間の距離としたときに、前記画面間の距離が、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部において隣接する各開口部間の距離よりも長くてもよい。
また、前記画面間の距離が1mm以上で100mm以下の範囲であってもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂マスクが溝を有していてもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂マスクは、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部の集合体と他の1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部の集合体との間に溝を有していてもよい。
また、上記の製造方法において、前記スリットと重なる前記開口部が複数あり、当該複数の開口部が、縦方向に並んで複数列あり、隣り合う列同士の開口部が、互いに縦方向にずれて配置されているか、又は、横方向に並んで複数行あり、隣り合う行同士の開口部が、互いに横方向にずれて配置されていてもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂マスクの厚みが、4μm以上で8μm以下の範囲であってもよい。
また、一実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、貫通孔が形成された金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを固定する固定工程を有し、前記固定工程が、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で当該蒸着マスクに張力をかける工程と、前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、含むことを特徴とする。
According to an embodiment of the present disclosure for solving the above-described problem, a method for manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame includes vapor deposition at a position where a metal mask in which a through hole is formed overlaps with the metal mask in which a slit is formed. A fixing step of fixing a vapor deposition mask formed by laminating a resin mask in which an opening corresponding to a pattern to be formed is formed, and the fixing step is such that the metal frame and the metal mask face each other. The metal frame and the vapor deposition mask are overlapped, and the metal frame is formed at a part of the portion where the through hole non-formation region of the metal frame and the slit non-formation region of the metal mask are directly or indirectly in contact with each other. Further, a tension is applied to the vapor deposition mask in a state where the vapor deposition mask is temporarily fixed and the vapor deposition mask is temporarily fixed to the metal frame. And extent, while applying tension to the evaporation mask, and the deposition mask and the metal frame, and a step of fixing at a predetermined position.
In the above manufacturing method, there may be a plurality of vapor deposition masks fixed to the metal frame.
Moreover, in said manufacturing method, you may form the opening part required in order to form the vapor deposition pattern for one screen in the position which overlaps with the said slit of the said resin mask.
In the manufacturing method described above, an opening necessary for forming a deposition pattern for two or more screens may be formed at a position overlapping the slit of the resin mask.
Moreover, in said manufacturing method, among the said 2 or more screens, the opening part required in order to form the vapor deposition pattern for one screen, and the opening part required in order to form the vapor deposition pattern for another one screen, When the distance between the screens is the distance between the screens, the distance between the screens is adjacent to each other at the opening necessary to form the vapor deposition pattern for one screen. It may be longer than the distance between the parts.
The distance between the screens may be in the range of 1 mm to 100 mm.
In the above manufacturing method, the resin mask may have a groove.
Further, in the above manufacturing method, the resin mask includes an aggregate of openings necessary for forming a deposition pattern for one screen and an opening necessary for forming another deposition pattern for one screen. You may have a groove | channel between aggregates.
Further, in the above manufacturing method, there are a plurality of the opening portions that overlap the slits, the plurality of opening portions are arranged in a row in the vertical direction, and the openings in adjacent rows are shifted from each other in the vertical direction. They may be arranged, or there may be a plurality of rows arranged in the horizontal direction, and the openings of adjacent rows may be arranged shifted in the horizontal direction.
In the above manufacturing method, the thickness of the resin mask may be in a range of 4 μm to 8 μm.
Moreover, the manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of one Embodiment is the opening corresponding to the pattern which carries out vapor deposition preparation in the position which overlaps with the metal mask in which the several slit was formed in the metal frame in which the through-hole was formed. A fixing step of fixing a vapor deposition mask formed by laminating a resin mask in which a portion is formed, and the fixing step includes the metal frame and the vapor deposition mask so that the metal frame and the metal mask face each other. And the deposition mask is temporarily attached to the metal frame at a part of the portion where the through-hole non-formation region of the metal frame and the non-slit formation region of the metal mask are in direct or indirect contact with each other. A step of fixing, a step of applying tension to the vapor deposition mask in a state where the vapor deposition mask is temporarily fixed to the metal frame, and a tension of the vapor deposition mask. In a state where over and the on the deposition mask and the metal frame, and a step of welding fixed at a predetermined position, characterized in that it contains.
また、上記課題を解決するための本開示の実施の形態にかかる金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、貫通孔が形成された金属フレームに、スリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、樹脂板付き金属マスクの金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、前記樹脂板の前記スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部を形成する工程と、を有し、前記固定工程が、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、前記樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で固定する工程とを、含み、前記開口部を形成する工程が、前記張力をかける工程と前記固定する工程の間、又は、前記固定する工程の後に行われる。
また、上記の製造方法において、前記樹脂板付き金属マスクを、樹脂板と金属板の積層体を準備する工程と、前記積層体の前記金属板にスリットを形成する工程と、により形成してもよい。
また、上記の製造方法において、前記スリットをエッチングにより形成してもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂板と金属板の積層体を準備する前記工程で、金属板に対して樹脂層をコーティングで形成してもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂板と金属板の積層体を準備する前記工程で、金属板と樹脂板を貼り合せてもよい。
また、上記の製造方法において、前記金属フレームに固定される樹脂板付き金属マスクが複数あってもよい。
また、上記の製造方法において、前記開口部を形成する工程が、前記スリットと、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部が重なるように、前記樹脂板付き金属マスクの樹脂板に前記開口部を形成する工程であってもよい。
また、上記の製造方法において、前記開口部を形成する工程が、前記スリットと、2以上の画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部が重なるように、前記樹脂板付き金属マスクの樹脂板に前記開口部を形成する工程であってもよい。
また、上記の製造方法において、前記開口部を形成する工程が、前記2以上の画面のうち、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部と他の1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部との間の距離のうちその距離が最も短くなるものを画面間の距離としたときに、前記画面間の距離が、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部において隣接する各開口部間の距離よりも長くなるように、前記開口部を形成する工程であってもよい。
また、上記の製造方法において、前記画面間の距離が1mm以上で100mm以下となるように、前記開口部を形成してもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂板が溝を有していてもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂板は、前記開口部を形成する工程において形成される1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部の集合体と他の1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部の集合体との間に溝を有していてもよい。
また、上記の製造方法において、前記開口部を形成する工程が、複数の開口部が、縦方向に並んで複数列あり、隣り合う列同士の開口部が、互いに縦方向にずれて配置されているか、又は、横方向に並んで複数行あり、隣り合う行同士の開口部が、互いに横方向にずれて配置されるように、前記開口部を複数形成する工程であってもよい。
また、上記の製造方法において、前記樹脂板の厚みが、4μm以上で8μm以下の範囲であってもよい。
また、一実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、貫通孔が形成された金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、樹脂板付き金属マスクの金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、前記樹脂板の前記複数のスリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した複数の開口部を形成する工程と、を有し、前記固定工程が、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で、当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、前記樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、含み、前記開口部を形成する工程が、前記張力をかける工程と前記溶接固定する工程の間、又は、前記溶接固定する工程の後に行われることを特徴とする。
Moreover, the manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame concerning embodiment of this indication for solving the above-mentioned subject is a lamination of a metal mask with a slit and a resin plate on a metal frame with a through hole. A fixing step of fixing the metal mask with a resin plate, a pattern in which a laser is irradiated to the resin plate through the slit from the metal mask side of the metal mask with a resin plate, and vapor deposition is produced at a position overlapping the slit of the resin plate Forming an opening corresponding to the above, and in the fixing step, the metal frame and the metal mask with a resin plate are overlapped so that the metal frame and the metal mask face each other, In a part of the portion where the through-hole non-formation region of the metal frame and the slit non-formation region of the metal mask are in direct contact or indirect contact, the gold Temporarily fixing the metal mask with a resin plate to a frame, applying a tension to the metal mask with a resin plate in a state where the metal mask with a resin plate is temporarily fixed to the metal frame, and the metal with a resin plate A step of fixing the metal frame and the metal mask with a resin plate at a predetermined position in a state where tension is applied to the mask, and the step of forming the opening includes the step of applying the tension and the fixing Or after the fixing step.
In the manufacturing method, the metal mask with a resin plate may be formed by a step of preparing a laminate of a resin plate and a metal plate and a step of forming a slit in the metal plate of the laminate. Good.
In the above manufacturing method, the slit may be formed by etching.
Moreover, in said manufacturing method, you may form a resin layer with a coating with respect to a metal plate by the said process which prepares the laminated body of the said resin plate and a metal plate.
In the manufacturing method, the metal plate and the resin plate may be bonded together in the step of preparing the laminate of the resin plate and the metal plate.
In the above manufacturing method, there may be a plurality of metal masks with a resin plate fixed to the metal frame.
Further, in the above manufacturing method, in the step of forming the opening, the resin plate of the metal mask with the resin plate is arranged so that the slit and the opening necessary for forming the vapor deposition pattern for one screen overlap. It may be a step of forming the opening.
Further, in the above manufacturing method, in the step of forming the opening, the metal mask with a resin plate is formed so that the slit and the opening necessary for forming a deposition pattern for two or more screens overlap. It may be a step of forming the opening in the resin plate.
Further, in the above manufacturing method, the step of forming the opening includes an opening necessary for forming a deposition pattern for one screen and a deposition pattern for another one screen among the two or more screens. In order to form a deposition pattern for one screen, when the distance between the screens is the shortest distance between the openings necessary to form the distance between the screens, the distance between the screens The step of forming the opening may be longer than the distance between adjacent openings in the required opening.
In the manufacturing method, the opening may be formed so that a distance between the screens is 1 mm or more and 100 mm or less.
Moreover, in said manufacturing method, the said resin plate may have a groove | channel.
Further, in the above manufacturing method, the resin plate is formed by an assembly of openings necessary for forming a vapor deposition pattern for one screen formed in the step of forming the openings and vapor deposition for another screen. You may have a groove | channel between the aggregate | assembly of the opening part required in order to form a pattern.
Further, in the above manufacturing method, the step of forming the openings includes a plurality of openings arranged in a row in the vertical direction, and the openings in adjacent rows are shifted from each other in the vertical direction. Alternatively, there may be a step of forming a plurality of the openings so that there are a plurality of rows arranged in the horizontal direction and the openings of adjacent rows are shifted from each other in the horizontal direction.
In the above manufacturing method, the thickness of the resin plate may be in the range of 4 μm to 8 μm.
Moreover, the manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of one Embodiment fixes the metal mask with a resin plate by which the metal mask with which the several slit was formed, and the resin plate were laminated | stacked on the metal frame with which the through-hole was formed. A plurality of openings corresponding to a fixing step and a pattern in which a laser is irradiated to the resin plate from the metal mask side of the metal mask with a resin plate through the slit, and vapor deposition is performed at positions overlapping the plurality of slits of the resin plate And the fixing step overlaps the metal frame and the metal mask with a resin plate so that the metal frame and the metal mask face each other, and the through hole of the metal frame In a part of the portion where the non-formation region and the non-slit formation region of the metal mask are in direct contact or indirect contact with the metal frame, the tree A step of temporarily fixing a metal mask with a plate, a step of applying tension to the metal mask with a resin plate in a state where the metal mask with a resin plate is temporarily fixed to the metal frame, and a tension on the metal mask with a resin plate A step of welding and fixing the metal frame and the metal mask with a resin plate at a predetermined location in a state where the metal frame is applied, and the step of forming the opening includes the step of applying the tension and the step of fixing by welding Or after the step of fixing by welding.
また、上記課題を解決するための本開示の実施の形態にかかる有機半導体素子の製造方法は、上記の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法で製造された金属フレーム付き蒸着マスクを使用する。
また、一実施形態の有機半導体素子の製造方法は、蒸着法を用いた有機半導体素子の製造方法であって、前記有機半導体素子の製造には、貫通孔が形成された金属フレームと、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクとを、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程と、により製造された金属フレーム付き蒸着マスクが用いられることを特徴とする。
また、上記課題を解決するための本開示の実施の形態にかかるパターンの形成方法は、蒸着で作製されるパターンの形成方法であって、上記の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法で製造された金属フレーム付き蒸着マスクを使用する。
Moreover, the manufacturing method of the organic-semiconductor element concerning embodiment of this indication for solving the said subject uses the vapor deposition mask with a metal frame manufactured with the manufacturing method of said vapor deposition mask with a metal frame.
Also, an organic semiconductor device manufacturing method according to an embodiment is a method for manufacturing an organic semiconductor device using a vapor deposition method, and the manufacturing of the organic semiconductor device includes a metal frame in which a through hole is formed, and a plurality of The metal frame and the metal mask are opposed to a vapor deposition mask formed by laminating a metal mask in which slits are formed and a resin mask in which openings corresponding to a pattern to be vapor deposited are formed at positions overlapping the slits. The vapor deposition mask is placed on the metal frame at a portion where the through hole non-formation region of the metal frame and the slit non-formation region of the metal mask are directly or indirectly in contact with each other. A step of temporarily fixing, a step of applying tension to the vapor deposition mask in a state where the vapor deposition mask is temporarily fixed to the metal frame, and a step of applying tension to the vapor deposition mask. State, characterized in that the said deposition mask and the metal frame, a step of welding fixed at a predetermined position, a metal frame with evaporation mask manufactured by is used.
A pattern forming method according to an embodiment of the present disclosure for solving the above-described problem is a pattern forming method manufactured by vapor deposition, and is manufactured by the above-described method for manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame. Use a vapor deposition mask with a metal frame.
本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法によれば、溶接固定時に蒸着マスクにシワを発生させることなく、金属フレームに、大型化した場合でも高精細化と軽量化を図ることができる蒸着マスクが位置精度よく固定された金属マスク付き蒸着マスクを得ることができる。また、本発明の有機半導体素子の製造方法によれば、有機半導体素子を精度よく製造することができる。 According to the method for manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame of the present invention, the vapor deposition mask can achieve high definition and light weight even when the metal frame is enlarged without causing wrinkles in the vapor deposition mask when fixing by welding. It is possible to obtain a vapor deposition mask with a metal mask in which is fixed with high positional accuracy. Moreover, according to the manufacturing method of the organic semiconductor element of this invention, an organic semiconductor element can be manufactured with sufficient precision.
<<金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法>>
以下、本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法について、第1実施形態、及び第2実施形態を例に挙げて説明する。
<< Method of manufacturing vapor deposition mask with metal frame >>
Hereinafter, the manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of the present invention will be described by taking the first embodiment and the second embodiment as examples.
<第1実施形態の製造方法>
第1実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを、貫通孔が形成された金属フレームに固定する固定工程を有する。
<The manufacturing method of 1st Embodiment>
The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of 1st Embodiment laminate | stacks the metal mask in which the several slit was formed, and the resin mask in which the opening part corresponding to the pattern produced by vapor deposition is formed in the position which overlaps with the said slit. A fixing step of fixing the vapor deposition mask to the metal frame in which the through holes are formed.
ここで、第1実施形態の製造方法では、上記の固定工程が、図9に示すように、金属フレーム50と金属マスク10とが対向するように、金属フレーム50と蒸着マスク100とを重ね合わせ、金属フレーム50の貫通孔非形成領域(図示する形態では支持体60)と、金属マスク10のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレーム50に、蒸着マスク100を仮固定する工程と、図14に示すように、金属フレーム50に蒸着マスク100を仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、図15に示すように、蒸着マスク100に張力をかけた状態で、金属フレーム50と蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程を含むことを特徴とする。なお、各図において破線で閉じられた部分は、仮固定された領域、溶接固定された領域を示している。以下、各工程について説明する。
Here, in the manufacturing method of the first embodiment, the fixing process is performed by superimposing the
「金属フレームに蒸着マスクを仮固定する工程」
高精細な蒸着パターンの作製を可能とする金属フレーム付き蒸着マスクとするためには、金属フレーム50と蒸着マスク100との位置合わせを正確に行うことが重要であり、第1実施形態の製造方法では、金属フレーム50への蒸着マスク100の溶接固定は、蒸着マスク100に張力をかけた状態で行われる。換言すれば、蒸着マスク100を架張した状態で、金属フレーム50への溶接固定が行われる。
“Process to temporarily fix the vapor deposition mask on the metal frame”
In order to obtain a vapor deposition mask with a metal frame capable of producing a high-definition vapor deposition pattern, it is important to accurately align the
第1実施形態の製造方法では、金属マスク10と樹脂マスク20とが積層された蒸着マスク100が使用される。金属フレーム50への溶接固定に際し、当該蒸着マスク100に張力をかけた場合には、蒸着マスクが変形してしまい、当該蒸着マスクに波状のシワが発生しやすくなる。蒸着マスクにおける波状のシワの発生要因の1つとしては、蒸着マスク自体が潜在的に持つ、或いは外的要因により生ずる蒸着マスクの歪みやねじれなどが挙げられる。これら、蒸着マスクのねじれや歪み以外にも、装置の構成や、装置の精度などによる張力の不均一によっても、蒸着マスクに波状のシワが発生しやすくなる。蒸着マスク100に生ずる波状のシワは、当該蒸着マスク100を構成する樹脂マスク20の開口部25や、金属マスク100のスリット15の寸法の変動を引き起こし、金属フレーム付き蒸着マスクを用いて形成される蒸着パターンの寸法精度の低下を引き起こす。
In the manufacturing method of the first embodiment, a
第1実施形態の製造方法では、金属フレーム50と蒸着マスク100とを仮固定する工程を有し、当該工程では、金属フレーム50の貫通孔非形成領域と、金属マスク10のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレーム50に蒸着マスク100が仮固定される。仮固定する工程を有する第1実施形態の製造方法によれば、蒸着マスク100を延ばした状態で、金属フレーム50に密着保持させることができ、金属フレーム50と蒸着マスク100との位置合わせを正確に行うべく蒸着マスク100に張力をかけたときに生じ得るシワの発生を防止できる。なお、本願明細書で言う「仮固定」とは、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、微小移動が可能な状態で、金属フレーム50に蒸着マスク100を保持する固定態様を意味する。以下、第1実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク100、金属フレーム50、及び、金属フレーム50と蒸着マスク100との仮固定の一態様について具体的に説明する。
The manufacturing method of the first embodiment includes a step of temporarily fixing the
(蒸着マスク)
図1に示すように、蒸着マスク100は、複数のスリット15が形成された金属マスク10と、金属マスク10の表面(図1(b)に示す場合にあっては、金属マスク10の下面)に位置し、蒸着作製するパターンに対応した開口部25が形成された樹脂マスク20が積層された構成をとる。なお、図1(a)は、蒸着マスク100を金属マスク10側からみた正面図であり、(b)はその概略断面図である。
(Deposition mask)
As shown in FIG. 1, the
本発明の製造方法で用いられる蒸着マスク100は、1画面に対応する蒸着パターンの形成に用いられるものであってもよく、2以上の複数画面に対応する蒸着パターンの同時形成に用いられるものであってもよい。なお、図1に示す樹脂マスク20には、1画面を構成する複数の開口部25が形成され、当該1画面を構成する開口部25は、複数のスリット15(8つのスリット)によって分割されている。図2に示す樹脂マスク20には、複数画面(12画面)を構成する開口部25が形成されている。ここで言う「1画面」とは、1つの製品に対応する開口部25の集合体を意味し、当該1つの製品が有機ELディスプレイである場合には、1つの有機ELディスプレイを形成するのに必要な有機層の集合体、つまり、有機層となる開口部25の集合体が「1画面」となる。
The
樹脂マスク20に複数画面を構成する開口部25を形成する場合には、図2に示すように、画面単位毎に所定の間隔をあけて開口部25が形成されていることが好ましい。なお、図2では、破線で閉じられた領域を「1画面」としている。図2では、6個の開口部25によって1画面が構成されているが、この形態に限定されるものではなく、例えば、1つの開口部25を1画素としたときに、数百万個の開口部25によって1画面を構成することもできる。画面間のピッチの一例としては、縦方向のピッチ、横方向のピッチともに1mm〜100mm程度である。なお、画面間のピッチとは、図2のW1,W2に示すように1の画面と、当該1の画面と隣接する他の画面とにおいて、隣接している開口部間のピッチを意味する。図2(a)に示す形態では、1つのスリット15は、1画面を構成する開口部25全体と重なる位置に形成されているが、図2(b)に示すように、1つのスリット15が、複数画面を構成する開口部25全体と重なる位置(図2(b)に示す場合にあっては、2画面を構成する開口部25と重なる位置)に形成されていてもよい。
In the case where the
第1実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク100によれば、金属フレーム付き蒸着マスクの軽量化を図ることができる。具体的には、第1実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク100の質量と、従来公知の金属のみから構成される蒸着マスクの質量とを、蒸着マスク全体の厚みが同一であると仮定して比較すると、従来公知の蒸着マスクの金属材料の一部を樹脂材料に置き換えた分だけ、第1実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク100の質量は軽くなる。また、金属のみから構成される蒸着マスクを用いて、軽量化を図るためには、当該蒸着マスクの厚みを薄くする必要などがあるが、蒸着マスクの厚みを薄くした場合には、蒸着マスクを大型化した際に、蒸着マスクに歪みが発生する場合や、耐久性が低下する場合が起こる。一方、第1実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスクによれば、大型化したときの歪みや、耐久性を満足させるべく、蒸着マスク全体の厚みを厚くしていった場合であっても、樹脂マスク20の存在によって、金属のみから形成される蒸着マスクよりも軽量化を図ることができる。次に、蒸着マスク100を構成する樹脂マスク20、及び金属マスク100について説明する。
According to the
(樹脂マスク)
樹脂マスク20は、樹脂から構成され、図1、図2に示すように、スリット15と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部25が形成されている。なお、本願明細書において蒸着作製するパターンとは、当該蒸着マスクを用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機EL素子の有機層の形成に用いる場合には、当該有機層の形状である。また、本発明では、開口部が縦横に複数列配置された例を挙げて説明をしているが、開口部25は、スリットと重なる位置に形成されていればよく、スリット15が、縦方向、或いは横方向に1列のみ配置されている場合には、当該1列のスリット15と重なる位置に開口部25が形成されていればよい。なお、このことはスリット15と重なる位置にのみ開口部25が形成されていることを意味するものではなく、金属マスク10においてスリット15が形成されていない領域、すなわちスリット非形成領域と重なる位置に、開口部25が形成されていてもよい。
(Resin mask)
The
樹脂マスク20は、従来公知の樹脂材料を適宜選択して用いることができ、その材料について特に限定されないが、レーザー加工等によって高精細な開口部25の形成が可能であり、熱や経時での寸法変化率や吸湿率が小さく、軽量な材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セロファン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。上記に例示した材料の中でも、その熱膨張係数が16ppm/℃以下である樹脂材料が好ましく、吸湿率が1.0%以下である樹脂材料が好ましく、この双方の条件を備える樹脂材料が特に好ましい。本発明では、樹脂マスク20が上述したように金属材料と比較して、高精細な開口部25の形成が可能な樹脂材料から構成される。したがって、高精細な開口部25を有する蒸着マスク100とすることができる。
For the
樹脂マスク20の厚みについても特に限定はないが、本発明の金属フレーム付き蒸着マスク200を用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンに不充分な蒸着部分、つまり目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる蒸着部分、所謂シャドウが生じることを防止するためには、樹脂マスク20は可能な限り薄いことが好ましい。しかしながら、樹脂マスク20の厚みが3μm未満である場合には、ピンホール等の欠陥が生じやすく、また変形等のリスクが高まる。一方で、25μmを超えるとシャドウの発生が生じ得る。この点を考慮すると樹脂マスク20の厚みは3μm以上25μm以下であることが好ましい。樹脂マスク20の厚みをこの範囲内とすることで、ピンホール等の欠陥や変形等のリスクを低減でき、かつシャドウの発生を効果的に防止することができる。特に、樹脂マスク20の厚みを、3μm以上10μm以下、より好ましくは4μm以上8μm以下とすることで、400ppiを超える高精細パターンを形成する際のシャドウの影響をより効果的に防止することができる。なお、本発明の製造方法で用いられる蒸着マスク100において、金属マスク10と樹脂マスク20とは、直接的に接合されていてもよく、粘着剤層を介して接合されていてもよいが、粘着剤層を介して金属マスク10と樹脂マスク20とが接合される場合には、上記シャドウの点を考慮して、樹脂マスク20と粘着剤層との合計の厚みが3μm以上25μm以下、好ましくは3μm以上10μm、特に好ましくは、4μm以上8μm以下の範囲内となるように設定することが好ましい。
The thickness of the
開口部25の形状、大きさについて特に限定はなく、蒸着作製するパターンに対応する形状、大きさであればよい。また、図1(a)に示すように、隣接する開口部25の縦方向のピッチP1や、横方向のピッチP2についても蒸着作製するパターンに応じて適宜設定することができる。
There is no particular limitation on the shape and size of the
開口部25を形成する位置や、開口部25の数についても特に限定はなく、スリット15と重なる位置に1つ形成されていてもよく、縦方向、或いは横方向に複数形成されていてもよい。図1、図2に示す形態では、各スリット15は、縦方向、及び横方向に複数形成されている開口部25と重なる位置に形成されている。
There are no particular limitations on the positions at which the
開口部25の断面形状についても特に限定はなく、開口部25を形成する樹脂マスクの向かいあう端面同士が略平行であってもよいが、図1(b)に示すように、開口部25はその断面形状が、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。換言すれば、金属マスク10側に向かって広がりをもつテーパー面を有していることが好ましい。開口部25の断面形状を当該構成とすることにより、第1実施形態の製造方法で得られた金属フレーム付き蒸着マスク200を用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンにシャドウが生じることを防止することができる。テーパー角については、樹脂マスク20の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、樹脂マスクの開口部における下底先端と、同じく樹脂マスクの開口部における上底先端を結んだ角度が5°〜85°の範囲内であることが好ましく、15°〜75°の範囲内であることがより好ましく、25°〜65°の範囲内であることがさらに好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。さらに、図1(b)にあっては、開口部25を形成する端面は直線形状を呈しているが、これに限定されることはなく、外に凸の湾曲形状となっている、つまり開口部25の全体の形状がお椀形状となっていてもよい。このような断面形状を有する開口部25は、例えば、開口部25の形成時における、レーザーの照射位置や、レーザーの照射エネルギーを適宜調整する、或いは照射位置を段階的に変化させる多段階のレーザー照射を行うことで形成可能である。
The cross-sectional shape of the
樹脂マスク20は、樹脂材料が用いられることから、従来の金属加工に用いられる加工法、例えば、エッチング加工法や切削等の加工方法によらず、開口部25の形成が可能である。つまり、開口部25の形成方法について特に限定されることなく、各種の加工方法、例えば、高精細な開口部25の形成が可能なレーザー加工法や、精密プレス加工、フォトリソ加工等を用いて開口部25を形成することができる。レーザー加工法等によって開口部25を形成する方法については、第2実施形態の製造方法で後述する。
Since a resin material is used for the
エッチング加工法としては、例えば、エッチング材を噴射ノズルから所定の噴霧圧力で噴霧するスプレーエッチング法、エッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬エッチング法、エッチング材を滴下するスピンエッチング法等のウェットエッチング法や、ガス、プラズマ等を利用したドライエッチング法を用いることができる。 Etching methods include, for example, a wet etching method such as a spray etching method in which an etching material is sprayed from a spray nozzle at a predetermined spray pressure, an immersion etching method in an etching solution filled with the etching material, or a spin etching method in which an etching material is dropped. An etching method or a dry etching method using gas, plasma, or the like can be used.
また、第1実施形態の製造方法では、蒸着マスク100の構成として樹脂マスク20が用いられることから、この蒸着マスク100を用いて蒸着を行ったときに、樹脂マスク20の開口部25には非常に高い熱が加わり、樹脂マスク20の開口部25を形成する端面から、ガスが発生し、蒸着装置内の真空度を低下させる等のおそれが生じ得る。したがって、この点を考慮すると、図3に示すように、樹脂マスク20の開口部25を形成する端面には、バリア層26が設けられていることが好ましい。バリア層26を形成することで、樹脂マスク20の開口部25を形成する端面からガスが発生することを防止できる。
Further, in the manufacturing method of the first embodiment, since the
バリア層26は、無機酸化物や無機窒化物、金属の薄膜層または蒸着層を用いることができる。無機酸化物としては、アルミニウムやケイ素、インジウム、スズ、マグネシウムの酸化物を用いることができ、金属としてはアルミニウム等を用いることができる。バリア層26の厚みは、0.05μm〜1μm程度であることが好ましい。
As the
さらに、バリア層は、樹脂マスク20の蒸着源側表面を覆っていることが好ましい。樹脂マスク20の蒸着源側表面をバリア層26で覆うことによりバリア性が更に向上する。バリア層は、無機酸化物、および無機窒化物の場合は各種PVD法、CVD法によって形成することが好ましい。金属の場合は、真空蒸着法によって形成することが好ましい。なお、ここでいうところの樹脂マスク20の蒸着源側表面とは、樹脂マスク20の蒸着源側の表面の全体であってもよく、樹脂マスク20の蒸着源側の表面において金属マスクから露出している部分のみであってもよい。
Furthermore, the barrier layer preferably covers the deposition source side surface of the
図4は、樹脂マスク20の一例を示す平面図である。図4に示すように、樹脂マスク20上には、樹脂マスク20の縦方向、或いは横方向(図4の場合は縦方向)にのびる溝28が形成されていることが好ましい。蒸着時に熱が加わった場合、樹脂マスク20が熱膨張し、これにより開口部25の寸法や位置に変化が生じる可能性があるが、当該溝28を形成することで樹脂マスクの膨張を吸収することができ、樹脂マスクの各所で生じる熱膨張が累積することにより樹脂マスク20が全体として所定の方向に膨張して開口部25の寸法や位置が変化することを防止することができる。溝28は、仮固定される箇所に対応する位置に設けられていてもよく、仮固定される箇所に対応する位置とは異なる位置に設けられていてもよい。
FIG. 4 is a plan view showing an example of the
なお、図4では、開口部25の間に縦方向に延びる溝28が形成されているが、これに限定されることはなく、開口部25の間に横方向に延びる溝を形成してもよい。さらには、開口部25の間に限定されることはなく、開口部25と重なる位置に溝を形成してもよい。さらには、これらを組み合わせた態様で溝を形成することも可能である。
In FIG. 4, the
溝28の深さやその幅については特に限定はないが、溝28の深さが深すぎる場合や、幅が広すぎる場合には、樹脂マスク20の剛性が低下する傾向にあることから、この点を考慮して設定することが必要である。また、溝の断面形状についても特に限定されることはなくU字形状やV字形状など、加工方法などを考慮して任意に選択すればよい。
The depth and width of the
(金属マスク)
金属マスク10は、金属から構成され、該金属マスク10の正面からみたときに、開口部25と重なる位置に、縦方向或いは横方向に延びる複数のスリット15が配置されている。スリット15は開口と同義である。
(Metal mask)
The
スリット15の幅について特に限定はなく、開口部25間のピッチや、画面間のピッチに応じて適宜設計すればよい。
The width of the
金属マスク10に形成されるスリット15の断面形状についても特に限定されることはないが、上記樹脂マスク20における開口部25と同様、図1(b)に示すように、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。
The cross-sectional shape of the
また、図示する形態では、スリット15の開口形状は、矩形状を呈しているが、開口形状について特に限定はなく、スリット15の開口形状は、台形状、円形状等いかなる形状であってもよい。
In the illustrated embodiment, the opening shape of the
金属マスク10の材料について特に限定はなく、蒸着マスクの分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができ、例えば、ステンレス鋼、鉄ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属材料を挙げることができる。中でも、鉄ニッケル合金であるインバー材は熱による変形が少ないので好適に用いることができる。
The material of the
また、後述するように、金属フレーム50と蒸着マスク100との仮固定を、磁力を利用して行う場合には、金属マスク10を磁性体で形成することが好ましい。磁性体の金属マスク10としては、純鉄、炭素鋼、W鋼、Cr鋼、Co鋼、KS鋼、MK鋼、NKS鋼、Cunico鋼、Al−Fe合金等を挙げることができる。また、金属マスク10を形成する材料そのものが磁性体でない場合には、当該材料に上記磁性体の粉末を分散させることにより金属マスク10に磁性を付与してもよい。
Further, as will be described later, when the
金属マスク10の厚みについても特に限定はないが、5μm〜100μm程度であることが好ましい。蒸着時におけるシャドウの防止を考慮した場合、金属マスク10の厚さは薄い方が好ましいが、5μmより薄くした場合、破断や変形のリスクが高まるとともにハンドリングが困難となる可能性がある。ただし、本発明では、金属マスク10は樹脂マスク20と一体化されていることから、金属マスク10の厚さが5μmと非常に薄い場合であっても、破断や変形のリスクを低減させることができ、5μm以上であれば使用可能である。なお、100μmより厚くした場合には、シャドウの発生が生じ得るため好ましくない。
The thickness of the
以下、図6(a)〜図6(c)を用いてシャドウの発生と、金属マスク10の厚みとの関係について具体的に説明する。図6(a)に示すように、金属マスク10の厚みが薄い場合には、蒸着源から蒸着対象物に向かって放出される蒸着材は、金属マスク10のスリット15の内壁面や、金属マスク10の樹脂マスク20が形成されていない側の表面に衝突することなく金属マスク10のスリット15、及び樹脂マスク20の開口部25を通過して蒸着対象物へ到達する。これにより、蒸着対象物上へ、均一な膜厚での蒸着パターンの形成が可能となる。つまりシャドウの発生を防止することができる。一方、図6(b)に示すように、金属マスク10の厚みが厚い場合、例えば、金属マスク10の厚みが100μmを超える厚みである場合には、蒸着源から放出された蒸着材の一部は、金属マスク10のスリット15の内壁面や、金属マスク10の樹脂マスク20が形成されていない側の表面に衝突し、蒸着対象物へ到達することができない。蒸着対象物へ到達することができない蒸着材が多くなるほど、蒸着対象物に目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる未蒸着部分が生ずる、シャドウが発生することとなる。
Hereinafter, the relationship between the occurrence of shadows and the thickness of the
シャドウ発生を十分に防止するには、図6(c)に示すように、スリット15の断面形状を、蒸着源に向かって広がりをもつような形状とすることが好ましい。このような断面形状とすることで、蒸着マスク100に生じうる歪みの防止、或いは耐久性の向上を目的として、蒸着マスク全体の厚みを厚くしていった場合であっても、蒸着源から放出された蒸着材が、スリット15の当該表面や、スリット15の内壁面に衝突等することなく、蒸着材を蒸着対象物へ到達させることができる。より具体的には、金属マスク10のスリット15における下底先端と、同じく金属マスク10のスリット15における上底先端を結んだ直線と金属マスク10の底面とのなす角度が5°〜85°の範囲内であることが好ましく、15°〜75°の範囲内であることがより好ましく、25°〜65°の範囲内であることがさらに好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。このような断面形状とすることで、蒸着マスク100に生じうる歪みの防止、或いは耐久性の向上を目的として金属マスク10の厚みを比較的厚くした場合であっても、蒸着源から放出された蒸着材が、スリット15の内壁面に衝突等することなく、蒸着材を蒸着対象物へ到達させることができる。これにより、シャドウ発生をより効果的に防止することができる。なお、図6は、シャドウの発生と金属マスク10のスリット15との関係を説明するための部分概略断面図である。なお、図6(c)では、金属マスク10のスリット15が蒸着源側に向かって広がりを持つ断面形状となっており、樹脂マスク20の開口部25の向かいあう端面は略平行となっているが、シャドウの発生をより効果的に防止するためには、金属マスク10のスリット、及び樹脂マスク20の開口部25は、ともにその断面形状が、蒸着源側に向かって広がりを持つ形状となっていることが好ましい。
In order to sufficiently prevent the generation of shadows, it is preferable that the cross-sectional shape of the
図5に示すように、蒸着マスク100の金属マスク10側から見た正面図において、金属マスクのスリット15から見える樹脂マスク20に形成された開口部25を横方向に互い違いに配置してもよい。つまり、横方向に隣り合う開口部25を縦方向にずらして配置してもよい。このように配置することにより、樹脂マスク20が熱膨張した場合にあっても、各所において生じる膨張を開口部25によって吸収することができ、膨張が累積して大きな変形が生じることを防止することができる。
As shown in FIG. 5, in the front view seen from the
また、樹脂マスク20に形成する開口部25は、1画素に対応させる必要はなく、例えば2画素〜10画素をまとめて一つの開口部25としてもよい。
The
(金属フレーム)
図7に示すように、最終的に蒸着マスク100と溶接固定される金属フレーム50は、略矩形形状の枠部材であり、蒸着マスク100と溶接固定されたときに、樹脂マスク20に形成されている開口部25が露出するように貫通孔55が形成されている。なお、このことは、樹脂マスク20に形成されている開口部25の全てが貫通孔55から露出していることを意味するものではなく、貫通孔非形成領域、例えば支持体60と重なる位置に、蒸着作製するパターンに寄与しないダミー開口部が形成されていてもよい。なお、ダミー開口部とは、蒸着作製するパターンに対応しない開口部である。図7に示す形態の金属フレーム50は、横方向に設けられた複数の支持体60によって、貫通孔55は、複数に区画されている。支持体60は、金属フレーム50と、蒸着マスク100とを仮固定するために設けられ、金属フレーム50と、蒸着マスク100とを重ね合わせたときに、樹脂マスク20に形成された開口部25や、金属マスク10に形成されたスリット15と重ならない位置に設けられている。なお、図7は、金属フレーム50の一例を示す正面図である。支持体60は、図示する形態に限定されるものではなく、図8(a)に示すように縦方向に複数設けられていてもよく、図8(b)に示すように、縦方向、及び横方向に複数設けられていてもよい。
(Metal frame)
As shown in FIG. 7, the
金属フレーム50の材料について特に限定はないが、剛性が大きい金属材料、例えば、SUSや、インバー材などが好適である。
The material of the
金属フレームの厚みについても特に限定はないが、剛性等の点から3mm〜100mm程度であることが好ましい。金属フレームの貫通孔55の内周端面と、金属フレームの外周端面間の幅は、当該金属フレームと、蒸着マスク100とを溶接固定することができる幅であれば特に限定はなく、例えば、10mm〜100mm程度の幅を例示することができる。
The thickness of the metal frame is not particularly limited, but is preferably about 3 mm to 100 mm from the viewpoint of rigidity and the like. The width between the inner peripheral end face of the through
支持体60が設けられている位置について特に限定はなく、例えば、樹脂マスク20に、複数画面に対応する開口部25が形成されている蒸着マスク100においては、各画面間に対応する位置に支持体60が設けられていることが好ましい。支持体60の幅についても特に限定はなく、隣接するスリット15間のピッチ等に応じて適宜設定することができる。
The position where the
金属フレーム50と支持体60とは、1つの部材によって一体をなすものであってもよく、金属フレーム50のフレーム部分となる部材(枠部材)に、支持体60となる部材を取り付けることによって一体をなしていてもよい。以下、支持体60が磁性体である場合を中心に説明を行うが、磁力を利用して仮固定する以外の方法によって金属フレームと蒸着マスク或いは金属フレームと樹脂板付き金属マスクとを仮固定する場合には、支持体60は、必ずしも磁性体である必要はなく、樹脂材料などを使用することもできる。
The
(金属フレームと蒸着マスクとの仮固定)
金属フレーム50と蒸着マスク100との仮固定は、金属フレーム50の貫通孔非形成領域と、金属マスク10のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において行われる。なお、金属フレーム50の貫通孔非形成領域とは、金属フレーム50において貫通孔55が形成されていない箇所、換言すれば、金属フレーム50の金属部分を意味する。また、金属マスク10のスリット非形成領域とは、金属マスク10においてスリット15が形成されていない箇所、換言すれば、金属マスク10の金属部分を意味する。なお、金属フレーム50のフレーム部分、及び支持体60は、金属フレーム50の貫通孔非形成領域を構成する。
(Temporary fixing between metal frame and vapor deposition mask)
Temporary fixing of the
金属フレーム50と、蒸着マスク100とを仮固定する方法について特に限定はなく、以下で例示する方法を挙げることができる。以下、仮固定の一例について説明する。なお、仮固定の説明においては、金属フレーム50に複数の蒸着マスク100が仮固定される場合において、1つの蒸着マスク50を仮固定する例を挙げて説明する。ここで説明する例では、金属マスク10には、複数のスリット15が形成されており、1つのスリット15と重なる位置に、1画面を構成する開口部25が形成されている。第1実施形態の製造方法は、金属フレーム50に複数の蒸着マスク100が溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスクの製造に適用してもよく、金属フレーム50に1つの蒸着マスク100のみが溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスクの製造に適用することもできる。第2実施形態の製造方法についても同様である。
There is no limitation in particular about the method of temporarily fixing the
(磁力を利用して仮固定を行う方法)
金属フレームと、蒸着マスク100とを仮固定する一態様として、磁力を用いて仮固定を行う方法を挙げることができる。具体的には、図9に示すように、金属フレーム50と金属マスク10とが対向するように、金属フレーム50の一方面側に、蒸着マスク100を重ね合わせ、金属フレーム100の他方面側に、支持体60と接するようにして所定形状の磁石70を配置し、支持体60を介して、磁石70と、蒸着マスク100とを引き付けることで、金属フレーム50と、蒸着マスク100とを仮固定することができる。なお、図9(a)は、蒸着マスク100の樹脂マスク20側から見た図であり、図9(b)は、蒸着マスク100の金属マスク10側から見た図である。説明の便宜上、図9(b)では磁石70を省略している。支持体60と金属マスク10とを磁力を利用して仮固定する場合には、金属マスク10として、上記で説明した磁性体が用いられる。
(Method of temporary fixing using magnetic force)
As one aspect of temporarily fixing the metal frame and the
次に、磁力を利用して仮固定を行う場合の、仮固定位置について図9(a)、図10を用いて説明する。なお、図9(a)、図10は、仮固定位置を説明するための正面図であり、いずれも、樹脂マスク20側から見た図である。横方向に設けられた複数の支持体60によって、複数の貫通孔55に区画されている金属フレーム50を用いる場合には、横方向に設けられた支持体60と、金属マスク10の金属部分とが接するように、蒸着マスクを載置することで、図9(a)に示すように、支持体60と蒸着マスク100とが接する箇所(図中の破線で閉じられた箇所)において、金属フレーム50と蒸着マスク100とが仮固定される。同様に、縦方向に設けられた複数の支持体60によって、複数の貫通孔55に区画されている金属フレーム50を用いる場合には、支持体60に沿うようにして、蒸着マスクを載置することで、図10(a)に示すように、支持体60と蒸着マスク100とが接する箇所(図中の破線で閉じられた箇所)において、金属フレーム50と蒸着マスク100とが仮固定される。また、縦方向、及び横方向に設けられた複数の支持体60によって、複数の貫通孔55に区画されている金属フレーム50を用いる場合には、図10(b)に示すように、支持体60と蒸着マスク100とが接する箇所(図中の破線で閉じられた箇所)において、金属フレーム50と蒸着マスク100とが仮固定される。縦方向、及び横方向に支持体60が設けられた金属フレーム50に、複数の蒸着マスク100が仮固定された状態を表す平面図を図11(a)に、また、縦方向、及び横方向に支持体60が設けられた金属フレーム50に、1つの大型の蒸着マスクが仮固定された状態を表す平面図を図11(b)に示す。図11は、いずれも樹脂マスク20側からみた平面図である。なお、仮固定された状態を示す各図において、破線で閉じられた領域には、金属マスク10の金属部分が存在している。
Next, the temporary fixing position in the case where temporary fixing is performed using magnetic force will be described with reference to FIGS. FIGS. 9A and 10 are front views for explaining the temporarily fixed position, both of which are viewed from the
上記では、1つの磁石70によって仮固定を行う例を説明しているが、図12に示すように、支持体60に沿うようにして磁石70を設けてもよい。この場合には、磁石70が設けられた位置において、金属フレーム50と蒸着マスク100とは仮固定されることとなる。磁石70を設ける位置は、図示する形態に限定されず、仮固定を所望する箇所に適宜設ければよい。
In the above, an example in which temporary fixing is performed by one
金属フレーム50と蒸着マスク100とを溶接固定するにあたり、支持体60と磁石70とが直接的に接している場合には、溶接時の熱により、磁石70がダメージを受ける場合が起こり得る。したがって、この点を考慮すると、支持体60と磁石70との間には、耐熱層を設けておくことが好ましい。耐熱層の材料としては、支持体と溶接されないものが好ましく、支持体が金属マスク10と同素材である場合はアルミニウムや、ガラス等を挙げることができる。
When the
また、上記では、所定形状の磁石70を用いて、支持体60を介して、磁石70と、蒸着マスク100とを引き付けて仮固定を行う例を説明しているが、磁石70を用いることなく、支持体60自体に磁力を付与することで、金属フレーム50と、蒸着マスク100とを直接的に仮固定することもできる。なお、磁石70を用いた仮固定では、溶接工程が終了した後に、磁石70を取り除くことで、繰り返しの使用が可能となり、この点で好適である。
In the above description, an example is described in which the
上記磁力を利用した仮固定では、磁石70により金属フレーム50と金属マスク10とが仮固定されている、或いは、磁力を有する支持体60によって金属フレーム50と金属マスク10とが仮固定されている。したがって、仮固定されている箇所においては、金属マスク10の金属部分が存在していることとなる。換言すれば、金属マスク10のスリット非形成領域において、金属フレームと蒸着マスク100とは仮固定されている。このことは、以下で説明する吸着層を利用して仮固定を行う場合についても同様である。
In the temporary fixing using the magnetic force, the
(吸着層を利用して仮固定を行う方法)
金属フレームと、蒸着マスク100とを仮固定する別の態様として、図13に示すように支持体60と、蒸着マスク100の金属マスク10との間に、吸着層65を設け、吸着層65を利用して、金属フレーム50と蒸着マスク100とを仮固定することもできる。図13は、金属フレーム50と蒸着マスク100とが仮固定されている箇所の部分拡大断面図である。吸着層65を利用した仮固定としては、吸着層65として、(1)粘着性を有する材料を用い、吸着層65の粘着性を利用して仮固定を行う方法や、(2)液体材料を用い、金属フレーム50と蒸着マスク100とを仮固定する方法を挙げることができる。
(Method of temporary fixing using an adsorption layer)
As another mode for temporarily fixing the metal frame and the
(吸着を利用して仮固定を行う方法)
また、金属フレームと、蒸着マスク100とを仮固定する別の態様として、磁石70や、吸着層65を用いずに、各種の吸着方法を用いて、金属フレーム50と蒸着マスク100とを仮固定することもできる。吸着方法の一例としては、エアー吸着法を挙げることができる。エアー吸着を利用した一例としては、支持体60の一部にエアー吸着用の吸着孔を設け、当該吸着孔からの吸引によって、金属フレーム50と蒸着マスク100とを仮固定する方法を挙げることができる。これ以外にも、静電チャックを用い、金属フレーム50と蒸着マスク100とを静電吸着により仮固定を行う方法、帯電ガンを使用し、金属フレームや、蒸着マスクを一時的に帯電させて仮固定を行う方法を挙げることができる。
(Method of temporary fixing using adsorption)
Further, as another aspect of temporarily fixing the metal frame and the
上記で説明した各種の仮固定において、金属フレーム50と蒸着マスク100との仮固定は、金属フレーム50の貫通孔非形成領域と、金属マスク10のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する全ての箇所で行われていてもよく、金属フレーム50の貫通孔非形成領域と、金属マスク10のスリット非形成領域とが直接的又は間接的に接する箇所の一部で行われていてもよい。
In the various temporary fixings described above, the temporary fixing between the
「蒸着マスクに張力をかける工程」
本工程では、図14に示すように金属フレーム50に蒸着マスク100を仮固定した状態で蒸着マスクに張力がかけられる。蒸着マスクに張力をかけて金属フレーム50と蒸着マスク100との位置合わせを行い、次いで、当該かけられた張力を保持した状態、換言すれば、正確に位置合わせが行われた状態で、金属フレーム50への蒸着マスク100の溶接固定を行うことで、金属フレーム50と、蒸着マスク100との位置精度を向上させることができる。第1実施形態の製造方法では、金属フレーム50と蒸着マスク100とが各種の方法によって、仮固定されていることから、金属フレーム50と蒸着マスク100との位置合わせを行うべく蒸着マスクに張力をかけても蒸着マスク100に生じ得る波状のシワの発生を防止することができる。なお、仮固定を行わずに、張力をかけた場合には、蒸着マスク100に波状のシワが発生しやすくなる。
"Process to apply tension to the evaporation mask"
In this step, tension is applied to the vapor deposition mask with the
本願明細書で言う「張力」とは、蒸着マスク100を伸ばす方向にかけられる力を意味し、「蒸着マスクに張力をかける」とは、蒸着マスク100を伸ばす方向に外力を加えることを意味する。
“Tension” as used in the specification of the present application means a force applied in a direction in which the
張力をかける方法について特に限定はなく、蒸着マスクの分野で従来公知の各種の方法を用いることができる。張力をかける方法としては、例えば、図14に示すように、蒸着マスク100の対向する2辺をクランプ80で把持させ、各クランプ80に連結しているモーターやエアシリンダ等の駆動手段85を作動させて、クランプ80を矢印で示すように引っ張る方法を挙げることができる。図示する形態では、対向する2辺を、クランプ80で把持させ、縦方向外方に向かってそれぞれ張力を加えているが、対向する2辺のうちの1辺を固定し、他の1辺のみを縦方向外方に向かって張力を加えてもよい。横方向についても同様である。
There is no particular limitation on the method of applying tension, and various conventionally known methods in the field of vapor deposition masks can be used. As a method of applying tension, for example, as shown in FIG. 14, two opposing sides of the
また、張力をかける方向について特に限定はなく、図示するように縦方向外方に向かって張力をかけてもよく、横方向外方に向かって、或いは縦方向外方、及び横方向外方に向かって張力をかけてもよい。一般的には、縦方向外方、又は横方向外方の一方の方向に向かって張力がかけられる。また、張力をかける際には、ねじれや歪みなく蒸着マスクに張力をかけることが望ましい。なお、図示する形態では、蒸着マスク100の端部は、金属フレームの端部から外方に突出しており、当該突出した部分が、クランプ80によって把持されている。この突出した部分は、後述する溶接固定する工程の後に切断除去される。端部の切断除去は任意の工程である。なお、張力をかける工程は、図示する形態に限定されるものではなく、金属フレーム50の端部から蒸着マスク100の端部を突出させることなく張力をかけることもできる。なお、図14(a)は、金属フレームに複数の蒸着マスク100のうちの1つの蒸着マスク100のみを仮固定した状態で、張力をかけたときの状態を示す正面図であり、(b)は、複数の蒸着マスク100を仮固定した状態で、同時に張力をかけたときの状態を示す正面図である。なお、図14(b)に示す形態では、複数の蒸着マスクは、各蒸着マスクにそれぞれ対応するクランプ80によって把持されている、換言すれば、1つの駆動手段85は、1つのクランプ80と連結されているが、複数の蒸着マスクは、複数のクランプを一体化させた一体型のクランプによって把持されていてもよい。
Moreover, there is no limitation in particular about the direction which applies tension | tensile_strength, as shown in figure, you may apply tension | tensile_strength toward the vertical direction outward, toward a horizontal direction outward, or a vertical direction outward and a horizontal direction outward. You may apply tension toward it. In general, a tension is applied toward one of the longitudinally outward direction and the laterally outward direction. Moreover, when applying tension, it is desirable to apply tension to the vapor deposition mask without twisting or distortion. In the illustrated embodiment, the end of the
蒸着マスクにかけられる張力値は、例えば、(株)エー・アンド・デイ製のシングルポイント型ロードセル(LC−4101−K006)等を用いて測定することができる。 The tension value applied to the vapor deposition mask can be measured, for example, using a single point type load cell (LC-4101-K006) manufactured by A & D Co., Ltd.
「金属フレームと蒸着マスクとを溶接固定する工程」
本工程では、金属フレーム50に仮固定された蒸着マスク100に張力をかけた状態で、金属フレーム50と蒸着マスク100の溶接固定が行われる。これにより、金属フレーム50に蒸着マスク100が溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスク200が得られる。
"Process to weld and fix metal frame and vapor deposition mask"
In this step, the
溶接固定する方法について特に限定はなく、例えば、レーザー溶接法、電子ビーム溶接法、シーム溶接等の電気抵抗溶接法、MIG,TIG,MAG等のアーク溶接法等の従来公知の溶接法を適宜選択して用いることができる。 There is no particular limitation on the method for fixing by welding. For example, a conventionally known welding method such as an electric resistance welding method such as a laser welding method, an electron beam welding method, or a seam welding, or an arc welding method such as MIG, TIG, or MAG is appropriately selected. Can be used.
金属フレーム50と、蒸着マスク100とを溶接固定する位置についても特に限定はなく、例えば、図15に示すように、蒸着マスク100と、金属フレーム50のフレーム部分とが接する位置で溶接する方法が一般的である。
There is no particular limitation on the position at which the
これ以外にも、図16(a)に示すように、支持体60と、蒸着マスク100が有する金属マスク10の金属部分とが直接的、或いは間接的に接する位置の一部、すなわち、貫通孔非形成領域である支持体60と、スリット非形成領域である金属マスク10の金属部分とが直接的、或いは間接的に接する位置の一部において、金属フレーム50と蒸着マスク100とを溶接固定することもできる。また、図16(b)に示すように、蒸着マスク100と金属フレーム50のフレーム部分が接する位置、及び支持体60と金属マスク10の金属部分が接する位置の双方において、溶接固定することもできる。なお、図15、図16は、樹脂マスク20側から見た平面図であり、破線で閉じられた領域で、金属フレーム50と蒸着マスク100の金属マスク10とが溶接固定されている。図16では、クランプ80、及び駆動手段85を省略している。なお、図示する形態では、支持体60と金属マスク10の金属部分とが接する全ての位置において溶接固定が行われている。換言すれば、ライン状に溶接固定が行われているが、スポット状、或いはこれ以外の形状で溶接固定されていてもよい。
In addition to this, as shown in FIG. 16A, a part of the position where the
第1実施形態の製造方法において、金属フレーム50に複数の蒸着マスク100を溶接固定する場合には、1つの蒸着マスク100について、(i)「仮固定する工程」、(ii)「張力をかける工程」、(iii)「溶接固定する工程」を行ったのちに、他の蒸着マスクについても、当該(i)〜(iii)の工程を繰り返し行うことで、金属フレーム50に複数の蒸着マスク100が溶接固定されてなる金属フレーム付き蒸着マスク100を得ることができる。また、各蒸着マスクについて、(i)の工程を行った後に、全ての蒸着マスクに対し(ii)、(iii)の工程を同時に行うこともできる。また、1つの蒸着マスクについて(i)、(ii)の工程を行い、他の蒸着マスクについても(i)、(ii)の工程を同様に行い、最後に、全ての蒸着マスクに対し、上記(iii)の工程を同時に行うこともできる。第1実施形態の製造方法によって製造された金属フレーム付き蒸着マスク200を、図17、図18に示す。なお、図17、図18はともに樹脂マスク側から見た平面図である。
In the manufacturing method of the first embodiment, when a plurality of vapor deposition masks 100 are welded and fixed to the
<第2実施形態の製造方法>
第2実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、樹脂板付き金属マスクの金属マスク側からスリットを通して樹脂板にレーザーを照射し、樹脂板の複数のスリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した複数の開口部を形成する工程と、を有し、固定工程が、金属フレームと金属マスクとが対向するように、金属フレームと樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、金属フレームと樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、含み、開口部を形成する工程が、張力をかける工程と溶接固定する工程の間、又は、溶接固定する工程の後に行われる点に特徴を有する。第2実施形態の製造方法は、金属フレームに蒸着マスクを仮固定するのではなく、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定し、張力をかけた状態において、当該樹脂板付き金属マスクの樹脂板に開口部を形成し、金属フレーム付き蒸着マスクを製造する点で、上記第1実施形態の製造方法と相違する。以下、第1実施形態の製造方法との相違点を中心にして、第2実施形態の製造方法について説明する。
<Manufacturing Method of Second Embodiment>
The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame according to the second embodiment includes a fixing step of fixing a metal mask with a resin plate in which a metal mask having a plurality of slits and a resin plate are laminated on the metal frame, and a resin plate Irradiating the resin plate with a laser from the metal mask side of the attached metal mask through the slit and forming a plurality of openings corresponding to the pattern to be deposited and formed at positions overlapping with the plurality of slits of the resin plate, and fixing In the process, the metal frame and the metal mask with a resin plate are overlapped so that the metal frame and the metal mask face each other, and the through hole non-formation region of the metal frame and the slit non-formation region of the metal mask are directly Alternatively, at a part of the indirect contact portion, the step of temporarily fixing the metal mask with a resin plate on the metal frame and the step of temporarily mounting the metal mask with a resin plate on the metal frame A step of applying tension to the metal mask with a resin plate in a fixed state, and a step of welding and fixing the metal frame and the metal mask with a resin plate at a predetermined position in a state of applying tension to the metal mask with a resin plate. And the step of forming the opening is characterized in that it is performed between the step of applying tension and the step of fixing by welding or after the step of fixing by welding. The manufacturing method of the second embodiment does not temporarily fix the vapor deposition mask to the metal frame, but temporarily fixes the metal mask with a resin plate to the metal frame and applies tension to the resin in the metal mask with the resin plate. It differs from the manufacturing method of the said 1st Embodiment by the point which forms an opening part in a board and manufactures a vapor deposition mask with a metal frame. Hereinafter, the manufacturing method of the second embodiment will be described focusing on the differences from the manufacturing method of the first embodiment.
「金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程」
本工程では、図19に示すように、金属フレーム50に、樹脂板付き金属マスク40が仮固定される。図19は、金属フレーム50に樹脂板付き金属マスク40が仮固定された状態を示す平面図であり、(a)は、樹脂板30側からみた図であり、(b)は金属マスク10側からみた図である。第1実施形態の製造方法では、図9〜図11に示すように、全ての支持体60と接する大型の磁石70を用いた例を挙げているが、第2実施形態の製造方法では、開口部25を形成する工程において、スリット15を通してレーザー光が照射されることから、図19に示すように、スリット15と重なる位置、換言すれば、開口部25が形成される予定の位置には磁石70が設けられていないことが好ましい。なお、第2実施形態の製造方法において、スリット15と重なる位置に磁石70が設けられている場合であっても、レーザー光によって、磁石70を通して、樹脂板30に開口部25を形成することもできる。しかしながら、この場合には、磁石70がダメージを受け、繰り返し磁石を使用することができなくなり、コストの面で好ましくない。また、磁石70の存在によって、形成される開口部25の寸法精度が低下する場合もある。仮固定方法については、上記第1実施形態の製造方法で説明した方法をそのまま用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。
“Process to temporarily fix metal mask with resin plate on metal frame”
In this step, as shown in FIG. 19, the metal mask with resin plate 40 is temporarily fixed to the
磁石70の配置位置は、図19に示す形態に限定されるものではなく、開口部25の形成を妨げない範囲で適宜設定することができる。図20は、支持体60と磁石70の位置関係の一例を示す図である。当該磁石70の配置は第1実施形態の製造方法においてもそのまま適用することができる。
The arrangement position of the
(樹脂板付き金属マスク)
本工程で用いられる樹脂板付き金属マスク40は、複数のスリット15が形成された金属マスク10と樹脂板30とが積層されてなる。金属マスク10については、上記第1実施形態の製造方法で説明したものをそのまま用いることができる。樹脂板30は、最終的に開口部25が形成されることで樹脂マスク20となるものであり、樹脂板30の材料や、その厚みについては、第1実施形態の製造方法の樹脂マスク20で説明した材料を適宜選択して用いることができる。
(Metal mask with resin plate)
The metal mask 40 with a resin plate used in this step is formed by laminating the
樹脂板付き金属マスク40とするための、複数のスリット15が形成された金属マスク10と、樹脂板30との貼り合せ方法についても特に限定されず、例えば、予め金属マスクとなる金属板に対して樹脂層をコーティングにより形成した積層体を準備し、積層体の状態で、金属板にスリット15を形成することで樹脂板付き金属マスクを得ることもできる。本発明において、樹脂板付き金属マスクを構成する樹脂板には、上記のようにコーティングによって形成される樹脂層や樹脂膜も含まれる。つまり、樹脂板は、予め準備されたものであってもよく、従来公知のコーティング法等によって形成されたものであってもよい。また、樹脂板30は、樹脂フィルムや樹脂シートを含む概念である。また、樹脂板30の硬度についても限定はなく、硬質板であってもよく、軟質板であってもよい。また、スリット15が形成されている金属マスク10と、樹脂板30とは、各種粘着剤を用いて貼り合わせてもよく、自己粘着性を有する樹脂板を用いてもよい。なお、スリット15が形成された金属マスク10と樹脂板30の大きさは同一であってもよい。この後に行われる金属フレーム50への固定を考慮して、樹脂板30の大きさを金属マスク10よりも小さくし、金属マスク10の外周部分が露出された状態としておくと、金属マスク10とフレームとの溶接が容易となり好ましい。
The method for bonding the
金属マスク10の形成方法としては、金属板の表面にマスキング部材、例えば、レジスト材を塗工し、所定の箇所を露光し、現像することで、最終的に1つのスリット15が形成される位置を残したレジストパターンを形成する。マスキング部材として用いるレジスト材としては処理性が良く、所望の解像性があるものが好ましい。次いで、このレジストパターンを耐エッチングマスクとして用いてエッチング法によりエッチング加工する。エッチングが終了後、レジストパターンを洗浄除去する。これにより、スリット15が形成された金属マスク10が得られる。スリット15を形成するためのエッチングは、金属板の片面側から行ってもよく、両面から行ってもよい。また、金属板と樹脂板とが積層されてなる積層体を用いて、金属板にスリット15を形成する場合には、金属板の樹脂板と接しない側の表面にマスキング部材を塗工して、片面側からのエッチングによってスリット15が形成される。樹脂板30が、金属板のエッチング材に対し耐エッチング性を有する場合には、樹脂板の表面をマスキングする必要はないが、樹脂板30が、金属板のエッチング材に対する耐性を有しない場合には、樹脂板の表面にマスキング部材を塗工しておく必要がある。また、上記では、マスキング部材としてレジスト材を中心に説明を行ったが、レジスト材を塗工する代わりにドライフィルムレジストをラミネートし、同様のパターニングを行ってもよい。また、エッチングによるスリット15の形成にかえて、レーザー光を照射してスリット15を形成することもできる。
As a method for forming the
「樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程」
本工程では、金属フレーム50に樹脂板付き金属マスク40を仮固定した状態で樹脂板付き金属マスク40に張力がかけられる。張力をかける方法については、第1実施形態の製造方法で説明した各種の方法を用いればよい。
"Process to apply tension to metal mask with resin plate"
In this step, tension is applied to the metal mask with resin plate 40 while the metal mask with resin plate 40 is temporarily fixed to the
「開口部を形成する工程」
本工程では、樹脂板付き金属マスク40に張力をかけた状態、すなわち上記工程でかけられた張力を保持した状態で樹脂板付き金属マスク40の、金属マスク10側からレーザー光を照射して、金属マスク10のスリット15と重なる位置に、蒸着作製するパターンに対応した開口部25が形成される。これにより、スリット15が形成された金属マスク10と、開口部25が形成された樹脂マスク20とが積層されてなる蒸着マスク100を得る。蒸着マスク100は、この段階では、金属フレーム50に仮固定された状態で存在していることから、蒸着マスク100に生じ得る波状のシワの発生も防止されている。
"Process for forming openings"
In this step, the metal mask 40 with a resin plate is irradiated with laser light from the
第2実施形態では、張力をかけた状態で開口部25の形成が行われることから、開口部25の寸法に変動が生ずることなく、高精細な開口部25の形成が可能となる。なお、開口部25を形成した後に、張力をかけた場合には、当該張力によっては、開口部25の寸法に変動が生ずる場合がある。したがって、第2実施形態の製造方法は、極めて高精細な開口部が形成された樹脂マスク20を含む蒸着マスク100が、金属フレーム50に溶接固定されてなる金属フレーム付き蒸着マスク200を得ることができる点で、上記第1実施形態の製造方法と比較して優れる。
In the second embodiment, since the
本工程で用いられるレーザー装置については特に限定されることはなく、従来公知のレーザー装置を用いればよい。 The laser device used in this step is not particularly limited, and a conventionally known laser device may be used.
また、金属フレームに仮固定された状態の樹脂板付き金属マスク40に開口部25を形成するに際し、蒸着作製するパターン、すなわち形成すべき開口部25に対応するパターンが予め設けられた基準板(図示しない)を準備し、この基準板を、樹脂板の金属マスク10が形成されていない側の面に貼り合せた状態で、金属マスク10側から、基準板のパターンに対応するレーザー照射を行ってもよい。この方法によれば、樹脂板付き金属マスクの樹脂板に貼り合わされた基準板のパターンを見ながらレーザー照射を行う、いわゆる向こう合わせの状態で、開口部25を形成することができ、開口の寸法精度が極めて高い高精細な開口部25を形成することができる。また、この方法は、金属フレーム50に仮固定された状態で開口部25の形成が行われることから、寸法精度のみならず、位置精度にも優れた蒸着マスクとすることができる。
In addition, when the
なお、上記方法を用いる場合には、金属マスク10側から、樹脂板30を介して基準板のパターンをレーザー照射装置等で認識することができることが必要である。樹脂板としては、ある程度の厚みを有する場合には透明性を有するものを用いることが必要となるが、上記で説明したように、シャドウの影響を考慮した好ましい厚み、例えば、3μm〜25μm程度の厚みとする場合には、着色された樹脂板であっても、基準板のパターンを認識させることができる。
In the case of using the above method, it is necessary that the pattern of the reference plate can be recognized by a laser irradiation device or the like through the resin plate 30 from the
「金属フレームと蒸着マスクとを溶接固定する工程」
本工程では、金属フレーム50に仮固定された蒸着マスク100に張力をかけた状態で、すなわち樹脂板付き金属マスクにかけられた張力を保持した状態で金属フレーム50と蒸着マスク100の溶接固定が行われる。これにより、金属フレーム50と蒸着マスク100が精度よく位置合わせされた状態で、金属フレーム50に蒸着マスク100が溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスク200が得られる。本工程は、上記第1実施形態の製造方法で説明した方法をそのまま用いることができ詳細な説明は省略する。
"Process to weld and fix metal frame and vapor deposition mask"
In this step, the
<第2実施形態の製造方法の変形例>
上記第2実施形態の製造方法では、張力をかける工程の後であって、溶接固定する工程の前に、樹脂板付き金属マスク40の樹脂板30に開口部25を形成する工程が行われているが、この実施形態にかえて、金属フレーム50と、樹脂板付き金属マスク40とを溶接固定した後に、樹脂板付き金属マスク40の樹脂板30に開口部25を形成する工程を行ってもよい。張力をかける工程と溶接固定する工程の間、溶接固定する工程の後のいずれの工程間、或いは工程後に、開口部25を形成する工程を行った場合であっても、当該開口部25を形成する工程において、樹脂板付き金属マスク40は、金属フレーム50に張力がかけられた状態で仮固定されている、或いは、張力がかけられた状態で溶接固定されている。したがって、形成された開口部25に張力がかかることで生じ得る寸法の変動を発生させることなく、極めて高精細な開口部25が形成された樹脂マスク20を含む蒸着マスク100が金属フレーム50に溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスク200を得ることができる。
<Modification of Manufacturing Method of Second Embodiment>
In the manufacturing method of the second embodiment, the step of forming the
(有機半導体素子の製造方法)
次に、本発明の有機半導体素子の製造方法について説明する。本発明の有機半導体素子の製造方法は、金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により蒸着パターンを形成する工程を有し、当該有機半導体素子を形成する工程において以下の金属フレーム付き蒸着マスクが用いられる点に特徴を有する。
(Method for manufacturing organic semiconductor element)
Next, the manufacturing method of the organic semiconductor element of this invention is demonstrated. The method for producing an organic semiconductor element of the present invention includes a step of forming a vapor deposition pattern by a vapor deposition method using a vapor deposition mask with a metal frame, and the following vapor deposition mask with a metal frame is used in the step of forming the organic semiconductor element. It is characterized in that
金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により蒸着パターンを形成する工程を有する一実施形態の有機半導体素子の製造方法は、基板上に電極を形成する電極形成工程、有機層形成工程、対向電極形成工程、封止層形成工程等を有し、各任意の工程において金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により基板上に蒸着パターンが形成される。例えば、有機層形成工程に、金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法を適用する場合には、基板上に有機層の蒸着パターンが形成される。なお、本発明の有機半導体素子の製造方法は、これらの工程に限定されるものではなく、蒸着法を用いる従来公知の有機半導体素子の任意の工程に適用可能である。 An organic semiconductor device manufacturing method according to an embodiment having a step of forming a vapor deposition pattern by a vapor deposition method using a vapor deposition mask with a metal frame includes an electrode formation step of forming an electrode on a substrate, an organic layer formation step, and a counter electrode formation A vapor deposition pattern is formed on the substrate by a vapor deposition method using a vapor deposition mask with a metal frame in each arbitrary step. For example, when the vapor deposition method using the vapor deposition mask with a metal frame is applied to the organic layer forming step, a vapor deposition pattern of the organic layer is formed on the substrate. In addition, the manufacturing method of the organic-semiconductor element of this invention is not limited to these processes, It is applicable to the arbitrary processes of the conventionally well-known organic-semiconductor element using a vapor deposition method.
本発明の有機半導体素子の製造方法は、貫通孔が形成された金属フレームと、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクを、金属フレームと金属マスクとが対向するように重ね合わせ、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレームに、蒸着マスクを仮固定する工程と、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、蒸着マスクに張力をかけた状態で、金属フレームと蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程と、により製造された金属フレーム付き蒸着マスクが用いられる点に特徴を有する。 In the method for producing an organic semiconductor element of the present invention, a metal frame having a through hole, a metal mask having a plurality of slits, and an opening corresponding to a pattern to be deposited are formed at positions overlapping the slits. The vapor deposition mask formed by laminating the resin mask is overlapped so that the metal frame and the metal mask face each other, and the through hole non-formation region of the metal frame and the slit non-formation region of the metal mask are directly or At a part of the indirect contact portion, the step of temporarily fixing the vapor deposition mask to the metal frame, the step of applying tension to the vapor deposition mask with the vapor deposition mask temporarily fixed to the metal frame, and the tension to the vapor deposition mask In the applied state, the metal frame and the vapor deposition mask are used for the vapor deposition mask with the metal frame manufactured by the step of welding and fixing at a predetermined location. To have the feature.
本発明の有機半導体素子の製造方法で用いられる金属フレーム付き蒸着マスク200については、上記で説明した本発明の製造方法で製造された金属フレーム付き蒸着マスク200をそのまま用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。上記で説明した金属フレーム付き蒸着マスク200によれば、当該金属フレーム付き蒸着マスク200が有する寸法精度の高い開口部25によって、高精細なパターンを有する有機半導体素子を形成することができる。本発明の製造方法で製造される有機半導体素子としては、例えば、有機EL素子の有機層、発光層や、カソード電極等を挙げることができる。特に、本発明の有機半導体素子の製造方法は、高精細なパターン精度が要求される有機EL素子のR、G、B発光層の製造に好適に用いることができる。
As for the
また、本発明は、金属フレーム付き蒸着マスクを製造するにあたり、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した後に、蒸着マスクに張力をかけることで、蒸着マスクに生じ得る波状のシワの発生を防止しているが、例えば、蒸着マスクの寸法を測定する際に、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態で張力をかけることで、同様に波状のシワの発生を防止でき、波状のシワによって生じ得る測定誤差を防止することもできる。 In addition, the present invention prevents the generation of wavy wrinkles that can occur in the vapor deposition mask by applying tension to the vapor deposition mask after temporarily fixing the vapor deposition mask to the metal frame in manufacturing the vapor deposition mask with the metal frame. However, for example, when measuring the dimensions of the vapor deposition mask, by applying tension while the vapor deposition mask is temporarily fixed to the metal frame, the occurrence of wavy wrinkles can be prevented in the same way, and measurement that can be caused by wavy wrinkles An error can also be prevented.
10…金属マスク
15…スリット
20…樹脂マスク
25…開口部
30…樹脂板
40…樹脂板付き金属マスク
50…金属フレーム
55…貫通孔
60…支持体
65…吸着層
80…クランプ
85…駆動手段
100…蒸着マスク
200…金属フレーム付き蒸着マスク
DESCRIPTION OF
Claims (26)
貫通孔が形成された金属フレームに、スリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを固定する固定工程を有し、
前記固定工程が、
前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、
前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、
前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で固定する工程とを、含む、
金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 A method of manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame,
An evaporation mask formed by laminating a metal mask having a slit and a resin mask having an opening corresponding to a pattern to be deposited at a position overlapping the slit is fixed to a metal frame in which a through hole is formed. Having a fixing process,
The fixing step includes
Wherein such metal frame and said metal mask is opposed, superposed and the metal frame and the deposition mask, a through hole unformed region of the metal frame, and a slit formed area of the metal mask directly, Or, in a part of the indirectly contact portion, temporarily fixing the vapor deposition mask to the metal frame,
Applying tension to the vapor deposition mask in a state where the vapor deposition mask is temporarily fixed to the metal frame;
Fixing the metal frame and the vapor deposition mask at a predetermined location in a state where tension is applied to the vapor deposition mask,
A method of manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame.
請求項1に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 A plurality of vapor deposition masks fixed to the metal frame;
The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 1.
請求項1又は2に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 1 or 2.
請求項1又は2に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 1 or 2.
請求項4に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 4.
請求項5に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 5.
請求項1乃至6の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 1 thru | or 6.
請求項4乃至6の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 4 thru | or 6.
請求項1乃至8の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 1 thru | or 8.
請求項1乃至9の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 1 thru | or 9.
貫通孔が形成された金属フレームに、スリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、 A fixing step of fixing a metal mask with a resin plate in which a metal mask having a slit and a resin plate are laminated on a metal frame in which a through hole is formed;
樹脂板付き金属マスクの金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、前記樹脂板の前記スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部を形成する工程と、 Irradiating the resin plate with a laser from the metal mask side of the metal mask with a resin plate through the slit, and forming an opening corresponding to a pattern to be deposited and formed at a position overlapping the slit of the resin plate;
を有し、 Have
前記固定工程が、 The fixing step includes
前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、 The metal frame and the metal mask with resin plate are overlapped so that the metal frame and the metal mask face each other, and a through hole non-formation region of the metal frame and a slit non-formation region of the metal mask are formed. A step of temporarily fixing the metal mask with a resin plate to the metal frame in a part of the portion that directly or indirectly contacts;
前記金属フレームに前記樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、 Applying tension to the metal mask with resin plate in a state where the metal mask with resin plate is temporarily fixed to the metal frame;
前記樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で固定する工程とを、 The step of fixing the metal frame and the metal mask with a resin plate at a predetermined position in a state where tension is applied to the metal mask with a resin plate,
含み、 Including
前記開口部を形成する工程が、前記張力をかける工程と前記固定する工程の間、又は、前記固定する工程の後に行われる、 The step of forming the opening is performed between the step of applying the tension and the step of fixing, or after the step of fixing.
金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 A method of manufacturing a vapor deposition mask with a metal frame.
樹脂板と金属板の積層体を準備する工程と、 Preparing a laminate of a resin plate and a metal plate;
前記積層体の前記金属板にスリットを形成する工程と、 Forming a slit in the metal plate of the laminate;
により形成する、 Formed by,
請求項11に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 11.
請求項12に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 12.
請求項12又は13に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 12 or 13.
請求項12又は13に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 12 or 13.
請求項11乃至15の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 11 thru | or 15.
前記スリットと、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部が重なるように、前記樹脂板付き金属マスクの樹脂板に前記開口部を形成する工程である、 The step of forming the opening in the resin plate of the metal mask with a resin plate so that the slit and the opening necessary for forming the vapor deposition pattern for one screen overlap.
請求項11乃至16の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 11 thru | or 16.
前記スリットと、2以上の画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部が重なるように、前記樹脂板付き金属マスクの樹脂板に前記開口部を形成する工程である、 The step of forming the opening in the resin plate of the metal mask with a resin plate so that the slit and the opening necessary for forming a deposition pattern for two or more screens overlap.
請求項11乃至16の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 11 thru | or 16.
前記2以上の画面のうち、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部と他の1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部との間の距離のうちその距離が最も短くなるものを画面間の距離としたときに、前記画面間の距離が、1画面分の蒸着パターンを形成するために必要な開口部において隣接する各開口部間の距離よりも長くなるように、前記開口部を形成する工程である、 Among the two or more screens, the distance of the distance between the opening necessary for forming the vapor deposition pattern for one screen and the opening necessary for forming the vapor deposition pattern for the other one screen. When the distance between the screens is the shortest distance between the screens, the distance between the screens is longer than the distance between adjacent openings in the openings necessary to form the vapor deposition pattern for one screen. So as to form the opening,
請求項18に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 18.
請求項19に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of Claim 19.
請求項11乃至20の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 11 thru | or 20.
請求項18乃至20の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 18 thru | or 20.
複数の開口部が、縦方向に並んで複数列あり、隣り合う列同士の開口部が、互いに縦方向にずれて配置されているか、又は、横方向に並んで複数行あり、隣り合う行同士の開口部が、互いに横方向にずれて配置されるように、前記開口部を複数形成する工程である、 A plurality of openings are arranged in a row in the vertical direction, and the openings in adjacent rows are shifted from each other in the vertical direction, or a plurality of rows are arranged in the horizontal direction, and adjacent rows Is a step of forming a plurality of the openings so that the openings are arranged laterally displaced from each other.
請求項11乃至22の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 11 thru | or 22.
請求項11乃至23の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。 The manufacturing method of the vapor deposition mask with a metal frame of any one of Claims 11 thru | or 23.
請求項1乃至24の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法により製造された金属フレーム付き蒸着マスクを使用する、 A metal frame-equipped vapor deposition mask manufactured by the method for producing a metal frame-equipped vapor deposition mask according to any one of claims 1 to 24 is used.
有機半導体素子の製造方法。 A method for producing an organic semiconductor element.
請求項1乃至24の何れか1項に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法により製造された金属フレーム付き蒸着マスクを使用する、 A metal frame-equipped vapor deposition mask manufactured by the method for producing a metal frame-equipped vapor deposition mask according to any one of claims 1 to 24 is used.
パターンの形成方法。 Pattern formation method.
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