JP6344090B2 - メタルマスクの製造方法 - Google Patents
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Description
本発明は、フォトエッチング法によって製造されるメタルマスクおよびその製造する方法に係わり、スリット開孔の幅が細く、ラインパターン幅が安定したメタルマスクの製造方法に関する。
有機ＥＬディスプレイは高精細対応が進み、メタルマスクに対しても狭ピッチパターンに対する作製要求があり、特にスリットタイプでは、ラインパターンが細く、安定した線幅を得ること、マスク強度の確保が困難となってきている。
このメタルマスクは、フォトエッチング法を用い製造することが一般的となっており、そのなかでも特に、ラインパターンが細いファインメタルマスクの製造にあたっては、ニス法と称される製造方法を用いることが主流となっている（特許文献１）。
図４は、メタルマスク７の形状例を示しており、大孔スリット６は０．０７ｍｍ〜０．１３ｍｍであり、小孔スリット３は０．０３ｍｍ〜０．０５ｍｍであり、小孔スリット３面側のライン幅は０．０５ｍｍ〜０．１０ｍｍと、スリットは非常の細いものである。
メタルマスクは、製造工程において、スリットパターンに対して垂直方向に搬送されるため、スリット幅方向に工程テンションが掛かっており、パターンベタ部と端部近辺のスリット部に応力が集中し、大孔スリット６を形成するセカンドエッチング工程において、小孔スリット３に設けられたニス５に割れを生じる。
ニス割れが発生すると、ニス割れ部にエッチング液が回り込み、パターンの形状不良が発生してしまい、スリット幅の安定しないメタルマスクとなってしまうため、ニス割れの発生しない製造方法が求められている。
メタルマスクを製造するニス法であって、搬送時にスリット幅方向に掛かる工程テンションあっても、ニス割れを生じることなく、高精細スリットパターンの形状が安定したメタルマスクを提供することにある。
上記の課題を解決するための手段として、請求項１に記載の発明は、ニス法を用い、金属基板の一方の面に大孔スリットを、他方の面に小孔スリットを形成したメタルマスクの製造方法であって、
前記メタルマスクの製造方法の、大孔スリットを設けた面側の有効エリア外に、前記大孔スリットと平行に、非貫通の凹状のスリットを設け、
板厚が０．０３ｍｍｔ〜０．０５ｍｍｔに対して、前記非貫通の凹状のスリットのスリット幅が０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍで、エッチング深さが０．０１０〜０．０３０ｍｍであることを特徴とするメタルマスクの製造方法である。
前記メタルマスクの製造方法の、大孔スリットを設けた面側の有効エリア外に、前記大孔スリットと平行に、非貫通の凹状のスリットを設け、
板厚が０．０３ｍｍｔ〜０．０５ｍｍｔに対して、前記非貫通の凹状のスリットのスリット幅が０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍで、エッチング深さが０．０１０〜０．０３０ｍｍであることを特徴とするメタルマスクの製造方法である。
また、請求項２に記載の発明は、前記非貫通の凹状のスリットを、前記有効エリア外の中で、大孔スリットのスリット延長線上には設けず、大孔スリットと平行となる有効エリア外に設けたことを特徴とする請求項１に記載のメタルマスクの製造方法である。
また、請求項３に記載の発明は、前記非貫通の凹状のスリットを、前記大孔スリットより有効エリア内のスリットピッチ寸法だけ離して設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメタルマスクの製造方法である。
また、請求項４に記載の発明は、ニス法を用い、金属基板の一方の面に大孔スリットを、他方の面に小孔スリットを形成するメタルマスクの製造法であって、大孔スリットを設けた面の有効エリア外に、請求項１〜３のいずれか一項に記載の非貫通の凹状のスリットを、大孔スリットの形成と同時に設ける工程を持つことを特徴とするメタルマスクの製造方法である。
ニス法を用いた高精細メタルマスク作製において、搬送時にスリット幅方向に工程テンションが掛かってもニス割れを生じることなく、安定した形状の高精細なスリットパターンを持つメタルマスクを提供することができる。
以下本発明を実施するための形態を、図面を用いて詳細に説明する。図１は本発明の、非貫通の凹状、０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍ幅スリットを設けたメタルマスクを示しており、４〜７ｉｎｃｈのパネルが多面付けされた形状となっている。
＜金属基板＞
メタルマスクに使用される金属基板としては、熱膨張係数が１．２×１０−６／℃程度と有利なインバー材が好適であり、板厚として０．０３ｍｍｔ、０．０４ｍｍｔ、０．０５ｍｍｔが好適である。
メタルマスクに使用される金属基板としては、熱膨張係数が１．２×１０−６／℃程度と有利なインバー材が好適であり、板厚として０．０３ｍｍｔ、０．０４ｍｍｔ、０．０５ｍｍｔが好適である。
＜マスク寸法＞
パネルが多面付けされたマスク外形は縦方向が３００ｍｍ〜４５０ｍｍ、搬送方向が５００ｍｍ〜８００ｍｍであり、パネルとパネルとの間隔は５〜２０ｍｍである。
パネルが多面付けされたマスク外形は縦方向が３００ｍｍ〜４５０ｍｍ、搬送方向が５００ｍｍ〜８００ｍｍであり、パネルとパネルとの間隔は５〜２０ｍｍである。
図２は、本発明の、非貫通の凹状のスリットを設けた、メタルマスク内のパネルを拡大したものであり、有効エリア外に、非貫通の凹状スリットがハーフエッチ形状で設けられている。
＜スリット寸法＞
スリットパターンは、ライン幅が０．０５〜０．１０ｍｍであり、小孔スリット３の開口幅は０．０３〜０．０５ｍｍ、大孔スリットの開口幅は０．０７〜０．１３ｍｍ、非貫通の凹状スリットの開口幅は０．０４〜０．０６ｍｍで、深さは、板厚が０．０３ｍｍｔの時には、０．０１〜０．０２ｍｍ、板厚が０．０４ｍｍｔの時には、０．０１５〜０．０２５ｍｍ、板厚が０．０５ｍｍｔの時には０．０２０〜０．０３０ｍｍである。
スリットパターンは、ライン幅が０．０５〜０．１０ｍｍであり、小孔スリット３の開口幅は０．０３〜０．０５ｍｍ、大孔スリットの開口幅は０．０７〜０．１３ｍｍ、非貫通の凹状スリットの開口幅は０．０４〜０．０６ｍｍで、深さは、板厚が０．０３ｍｍｔの時には、０．０１〜０．０２ｍｍ、板厚が０．０４ｍｍｔの時には、０．０１５〜０．０２５ｍｍ、板厚が０．０５ｍｍｔの時には０．０２０〜０．０３０ｍｍである。
非貫通の凹状スリットは、応力緩和が目的で、メタルマスクの大孔スリットを設けた面側の有効エリア外に設けれる。メタルマスクは、有機エレクトロルミネッセンス材料を蒸着する時のパターン形成のためのもので、非貫通の凹状スリットはハーフエッチ形状であることが必要である。
非有効エリアに設けれる非貫通の凹状スリットは、非有効エリア全面に設けても良いが、小孔スリット３、大孔スリット６を設けたパネルから一定の間隔をもって設けても良く、スリットピッチ寸法、分離して設けることが好適である。
また、図１に示すように、有効エリア外の中で、大孔スリットの、スリット延長線上には設けず、大孔スリットと平行となる有効エリア外に設けても良く、すなわち、メタルマスクの搬送方向に対して、パネルの垂直方向には設けなくても良い。
図３は、メタルマスクの製造工程を示しており、金属基板１の両面を脱脂、整面、洗浄処理した後、その両面にフォトレジスト膜２を形成し、一方の面に小孔像のネガパターンを、他方の面に大孔像のネガパターンを、ガラス原版を通してＵＶ露光照射する。
ニス法では、小孔スリット３と大孔スリット６を分けて形成する必要があり、（ｂ）に示すように、大孔スリット６を設ける面に、バックシート４設けて、エッチングを行ない、小孔スリット３を形成し、（ｃ）に示すように、エッチング形成した小孔スリット３にニス５を設け、小孔スリットをニスにて充填した後に、（ｄ）に示すように大孔スリット６をエッチング形成する。
図３のｄの工程である大孔スリット６のエットングと同時に、非貫通の凹状スリットのエッチングも行う。
＜ニス材＞
耐腐食性のニス材が使用でき、３μｍ〜１０μｍ厚みに塗布し使用する。
耐腐食性のニス材が使用でき、３μｍ〜１０μｍ厚みに塗布し使用する。
その後、フォトレジスト膜２を剥膜して、小孔スリット３と大孔スリット６を持つメタルマスクが製造される。
幅５００ｍｍ、板厚０．０３ｍｍｔのインバー材を用い、両面にフォトレジストとして液体レジストを塗布した。
ガラス原版を用い、パネル内のスリットパターン形状が縦９５ｍｍ、横５５ｍｍの多面付けで、一方の面に小孔スリット０．０４０ｍｍ、他方の面の有効エリアに小孔スリットに対応する大孔スリット０．１００ｍｍと、非有効エリアに対応する小孔スリットを有しない非貫通の凹状成形用のスリット０．０５ｍｍを紫外線を用い露光し、現像によりパターン形成を行った。
パターン形成の後、大孔スリット、非貫通の凹状のスリットを形成する面に、エッチング防止のためのバックシートを貼り付け、小孔スリットを用いてエッチングにより成形した。
洗浄、乾燥後、小孔スリットを形成した面に、ニス材として３〜１０μｍの厚みに小孔
スリットを充填するよう形成し、エッチング防止のため貼り付けたバックシートを除去し、大孔スリット面側にエッチングを行ない大孔スリット、非貫通の凹状のスリット面を形成した。
スリットを充填するよう形成し、エッチング防止のため貼り付けたバックシートを除去し、大孔スリット面側にエッチングを行ない大孔スリット、非貫通の凹状のスリット面を形成した。
ニス割れの発生の有無を確認した後に、ニス材およびレジストを、アルカリ液にて除去し、実施例１のメタルマスクを作製した。
＜比較例１＞
非貫通の凹状のスリットを設けないで、他は、実施例と同じ条件にて比較例１のメタルマスクを作製した。
非貫通の凹状のスリットを設けないで、他は、実施例と同じ条件にて比較例１のメタルマスクを作製した。
＜評価＞
評価は、ニス割れの発生の有無と、スリットパターンのパターン形状による判断とし、ライン幅０．０５ｍｍに対して、０．０４ｍｍ以下のとなったパターン形状不良の発生より判断した。
評価は、ニス割れの発生の有無と、スリットパターンのパターン形状による判断とし、ライン幅０．０５ｍｍに対して、０．０４ｍｍ以下のとなったパターン形状不良の発生より判断した。
ニス割れの発生に関しては、非貫通の凹状のスリットを設けた実施例１のメタルマスクには確認できなかったが、比較例ではニス割れが確認できた。また比較例ではパターン形状不良の発生もあり、非貫通の凹状のスリットを設けることにより、パターン形状が安定することが分かった。
１・・・金属基板
２・・・フォトレジスト膜
３・・・小孔スリット
４・・・バックシート
５・・・ニス
６・・・大孔スリット
７・・・パネル
８・・・非貫通の凹状スリット
９・・・メタルマスク
１０・・・小孔スリットを設けた面
１１・・・大孔スリットを設けた面
２・・・フォトレジスト膜
３・・・小孔スリット
４・・・バックシート
５・・・ニス
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９・・・メタルマスク
１０・・・小孔スリットを設けた面
１１・・・大孔スリットを設けた面
Claims (4)
- ニス法を用い、金属基板の一方の面に大孔スリットを、他方の面に小孔スリットを形成したメタルマスクの製造方法であって、
前記メタルマスクの製造方法の、大孔スリットを設けた面側の有効エリア外に、前記大孔スリットと平行に、非貫通の凹状のスリットを設け、
板厚が０．０３ｍｍｔ〜０．０５ｍｍｔに対して、前記非貫通の凹状のスリットのスリット幅が０．０４ｍｍ〜０．０６ｍｍで、エッチング深さが０．０１０〜０．０３０ｍｍであることを特徴とするメタルマスクの製造方法。 - 前記非貫通の凹状のスリットを、前記有効エリア外の中で、大孔スリットのスリット延長線上には設けず、大孔スリットと平行となる有効エリア外に設けたことを特徴とする請求項１に記載のメタルマスクの製造方法。
- 前記非貫通の凹状のスリットを、前記大孔スリットより有効エリア内のスリットピッチ寸法だけ離して設けたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載のメタルマスクの製造方法。
- ニス法を用い、金属基板の一方の面に大孔スリットを、他方の面に小孔スリットを形成するメタルマスクの製造法であって、大孔スリットを設けた面の有効エリア外に、請求項１〜３のいずれか一項に記載の非貫通の凹状のスリットを、大孔スリットの形成と同時に設ける工程を持つことを特徴とするメタルマスクの製造方法。
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