JP6428903B2 - 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法 - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は、蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法に関する。
近年、スマートフォンやタブレットＰＣ等の持ち運び可能なデバイスで用いられる表示装置に対して、高精細であること、例えば画素密度が４００ｐｐｉ以上であることが求められている。また、持ち運び可能なデバイスにおいても、ウルトラフルハイビジョンに対応することへの需要が高まっており、この場合、表示装置の画素密度が例えば８００ｐｐｉ以上であることが求められる。
表示装置の中でも、応答性の良さ、消費電力の低さやコントラストの高さのため、有機ＥＬ表示装置が注目されている。有機ＥＬ表示装置の画素を形成する方法として、所望のパターンで配列された貫通孔が形成された蒸着マスクを用い、所望のパターンで画素を形成する方法が知られている。具体的には、はじめに、有機ＥＬ表示装置用の基板に対して蒸着マスクを密着させ、次に、密着させた蒸着マスクおよび基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料を基板に蒸着させる蒸着工程を行う。これによって、蒸着マスクの貫通孔のパターンに対応したパターンで、基板上に、有機材料を含む画素を形成することができる。
蒸着工程において、蒸着マスクは、例えば特許文献１に開示されているように、所定の剛性を有するフレームに固定されている。例えば、蒸着マスクが、一対の長辺及び一対の短辺を含む矩形状の形状を有する場合、蒸着マスクは、長辺の方向に引っ張られた状態でフレームに固定される。これによって、蒸着マスクが撓むことを抑制し、画素の寸法精度や位置精度を高めることができる。
特許第５３８２２５９号公報
基板に形成される画素の位置精度を決める要因として、基板又はフレームに対する蒸着マスクの位置合わせの精度を挙げることができる。位置合わせの際の蒸着マスクの基準位置としては、例えば、蒸着マスクの外形の輪郭が用いられる。蒸着マスクの輪郭の位置は、例えば、カメラなどを用いて蒸着マスクを撮影することによって検出される。
カメラなどを用いて撮影した画像に基づいて蒸着マスクの輪郭の位置を検出する工程においては、蒸着マスクの領域とその他の領域との境界が画像に明確に表れていることが好ましい。しかしながら、蒸着マスクの輪郭を画定する部分において光の散乱が生じていると、画像において蒸着マスクの領域とその他の領域との境界がぼやけてしまう。
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る蒸着マスクの製造方法を提供することを目的とする。
本開示の第１の実施形態は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクであって、前記貫通孔が形成された第１面及び第２面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの長手方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の長側面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの幅方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の短側面と、を備え、前記長側面は、前記第１面側に位置する第１端部と、前記第２面側に位置するとともに前記第１端部よりも内側に位置する第２端部とを含み、且つ内側へ凹んだ第１部分を有し、前記貫通孔は、前記第１面側に形成された第１凹部と、前記第２面側に形成され、孔接続部において前記第１凹部に接続された第２凹部と、を含み、前記長側面の前記第１部分の前記第１端部が、前記孔接続部よりも前記第１面側に位置する、蒸着マスクである。前記第１端部は、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部に一致していてもよい。若しくは、前記第１端部は、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部よりも外側に位置していてもよい。
本開示の第２の実施形態は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクであって、前記貫通孔が形成された第１面及び第２面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの長手方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の長側面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの幅方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の短側面と、を備え、前記長側面は、前記第１面側に位置する第１端部と、前記第２面側に位置するとともに前記第１端部よりも内側に位置する第２端部とを含み、且つ内側へ凹んだ第１部分を有し、前記第１端部は、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部に一致している、蒸着マスクである。
本開示の実施形態による蒸着マスクにおいて、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部と、前記長側面の前記第１部分の前記第１端部との間の、前記第１面の面方向における距離が、３．５μｍ以下であってもよい。
本開示の第１及び第２の実施形態による蒸着マスクにおいて、前記第１部分は、前記第１端部と前記第２端部とを通る仮想的な平面又は直線よりも内側に位置していてもよい。
本開示の第１及び第２の実施形態による蒸着マスクにおいて、前記蒸着マスクの厚みは、５０μｍ以下であってもよい。
本開示の第１及び第２の実施形態による蒸着マスクにおいて、前記第２端部は、前記第２面と前記長側面とが接続される第２接続部であって、前記第２面と同一平面上に位置する第２接続部に一致していてもよい。
本開示の第３の実施形態は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクの製造方法であって、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む金属板を準備する工程と、前記金属板を加工して、前記貫通孔が形成された前記第１面及び前記第２面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの長手方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の長側面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの幅方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の短側面と、を有する前記蒸着マスクを得る加工工程と、を備え、前記長側面は、前記第１面側に位置する第１端部と、前記第２面側に位置するとともに前記第１端部よりも内側に位置する第２端部とを含み、且つ内側へ凹んだ第１部分を有し、前記貫通孔は、前記第１面側に形成された第１凹部と、前記第２面側に形成され、孔接続部において前記第１凹部に接続された第２凹部と、を含み、前記長側面の前記第１部分の前記第１端部が、前記孔接続部よりも前記第１面側に位置する、蒸着マスクの製造方法である。前記加工工程は、前記金属板を前記第２面側からエッチングして前記長側面の前記第１部分を形成する第２面エッチング工程を有し、前記第２面エッチング工程は、前記第１部分の前記第１端部が、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部に一致するよう実施されてもよい。若しくは、前記加工工程は、前記金属板を前記第２面側からエッチングして前記長側面の前記第１部分を形成する第２面エッチング工程を有し、前記加工工程は、前記金属板を前記第１面側からエッチングして、前記長側面のうち前記第１部分の前記第１端部と前記金属板の前記第１面との間に位置する面を形成する第１面エッチング工程を更に有していてもよい。
本開示の第４の実施形態は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクの製造方法であって、第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む金属板を準備する工程と、前記金属板を加工して、前記貫通孔が形成された前記第１面及び前記第２面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの長手方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の長側面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの幅方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の短側面と、を有する前記蒸着マスクを得る加工工程と、を備え、前記長側面は、前記第１面側に位置する第１端部と、前記第２面側に位置するとともに前記第１端部よりも内側に位置する第２端部とを含み、且つ内側へ凹んだ第１部分を有し、前記加工工程は、前記金属板を前記第２面側からエッチングして前記長側面の前記第１部分を形成する第２面エッチング工程を有し、前記第２面エッチング工程は、前記第１部分の前記第１端部が、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部に一致するよう実施される、蒸着マスクの製造方法である。
本開示の第３及び第４の実施形態による蒸着マスクの製造方法において、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部と、前記長側面の前記第１部分の前記第１端部との間の、前記第１面の面方向における距離が、３．５μｍ以下であってもよい。
本開示の実施形態によれば、蒸着マスクの輪郭を精度良く検出することができる。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置を備えた蒸着装置を示す図である。 図１に示す蒸着マスク装置を用いて製造した有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 本開示の一実施形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。 蒸着マスクを示す斜視図である。 図３に示された蒸着マスクの有効領域を示す部分平面図である。 図５のVI−VI線に沿った断面図である。 図５のVII−VII線に沿った断面図である。 図５のVIII−VIII線に沿った断面図である。 図５に示す貫通孔およびその近傍の領域を拡大して示す断面図である。 図４のX−X線に沿った断面図である。 蒸着マスクを第１面側から見た場合を示す平面図である。 蒸着マスクを第２面側から見た場合を示す平面図である。 蒸着マスクの製造方法の一例を全体的に説明するための模式図である。 金属板上にレジスト膜を形成する工程を示す図である。 レジスト膜に露光マスクを密着させる工程を示す図である。 レジスト膜を現像する工程を示す図である。 第１面エッチング工程を示す図である。 第１凹部を樹脂によって被覆する工程を示す図である。 第２面エッチング工程を示す図である。 図１９に続く第２面エッチング工程を示す図である。 金属板から樹脂及びレジストパターンを除去する工程を示す図である。 金属板を加工することによって得られた中間製品を示す平面図である。 図２２Ａの中間製品のうち符号XXIIBが付された点線で囲われた領域を拡大して示す図である。 蒸着マスク部分を支持部分から分離する工程を示す図である。 中間製品から得られた蒸着マスクを拡大して示す平面図である。 蒸着マスク装置を作製する工程を示す図である。 蒸着マスクの長側面の一変形例を示す断面図である。 実施例１に係る蒸着マスクの長側面の断面の観察結果を示す図である。 図２７に示す蒸着マスクを第１面側から観察した結果を示す図である。 図２７に示す蒸着マスクを第２面側から観察した結果を示す図である。 実施例２に係る蒸着マスクの長側面の断面の観察結果を示す図である。 図２９Ａに示す長側面の第２部分を拡大して示す断面図である。 実施例３に係る蒸着マスクの長側面の断面の観察結果を示す図である。
以下、図面を参照して本開示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。
図１〜図２５は、本開示の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表示装置を製造する際に有機材料を所望のパターンで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に対し、本開示の実施形態を適用することができる。
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る。
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。
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「同等」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、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。
（蒸着装置）
まず、対象物に蒸着材料を蒸着させる蒸着処理を実施する蒸着装置９０について、図１を参照して説明する。図１に示すように、蒸着装置９０は、その内部に、蒸着源（例えばるつぼ９４）、ヒータ９６、及び蒸着マスク装置１０を備える。また、蒸着装置９０は、蒸着装置９０の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備える。るつぼ９４は、有機発光材料などの蒸着材料９８を収容する。ヒータ９６は、るつぼ９４を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料９８を蒸発させる。蒸着マスク装置１０は、るつぼ９４と対向するよう配置されている。
（蒸着マスク装置）
以下、蒸着マスク装置１０について説明する。図１に示すように、蒸着マスク装置１０は、蒸着マスク２０と、蒸着マスク２０を支持するフレーム１５と、を備える。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２０をその面方向に引っ張った状態で支持する。蒸着マスク装置１０は、図１に示すように、蒸着マスク２０が、蒸着材料９８を付着させる対象物である基板、例えば有機ＥＬ基板９２に対面するよう、蒸着装置９０内に配置される。以下の説明において、蒸着マスク２０の面のうち、有機ＥＬ基板９２側の面を第１面２０ａと称し、第１面２０ａの反対側に位置する面を第２面２０ｂと称して説明するが、それに限定されない。
蒸着マスク装置１０は、図１に示すように、有機ＥＬ基板９２の、蒸着マスク２０と反対の側の面に配置された磁石９３を備えていてもよい。磁石９３を設けることにより、磁力によって蒸着マスク２０を磁石９３側に引き寄せて、蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させることができる。これにより、蒸着工程においてシャドーが発生することを抑制することができ、ＥＬ基板９２に付着する蒸着材料９８の寸法精度や位置精度を高めることができる。
図３は、蒸着マスク装置１０を蒸着マスク２０の第１面２０ａ側から見た場合を示す平面図である。図３に示すように、蒸着マスク装置１０は、複数の蒸着マスク２０を備える。本実施の形態において、各蒸着マスク２０は、長手方向Ｄ１に延びる矩形状の形状を有する。蒸着マスク装置１０において、複数の蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長手方向Ｄ１に交差する幅方向Ｄ２に並んでいる。各蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長手方向Ｄ１の両端部において、例えば溶接によってフレーム１５に固定されている。
図４は、蒸着マスク２０を示す斜視図である。蒸着マスク２０は、金属製の板状の基材２１と、基材２１を貫通する複数の貫通孔２５と、を備える。るつぼ９４から蒸発して蒸着マスク装置１０に到達した蒸着材料９８は、蒸着マスク２０の貫通孔２５を通って有機ＥＬ基板９２に付着する。これによって、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を有機ＥＬ基板９２の表面に成膜することができる。
図２は、図１の蒸着装置９０を用いて製造した有機ＥＬ表示装置１００を示す断面図である。有機ＥＬ表示装置１００は、有機ＥＬ基板９２と、パターン状に設けられた蒸着材料９８を含む画素と、を備える。
なお、複数の色によるカラー表示を行いたい場合には、各色に対応する蒸着マスク２０が搭載された蒸着装置９０をそれぞれ準備し、有機ＥＬ基板９２を各蒸着装置９０に順に投入する。これによって、例えば、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有機ＥＬ基板９２に蒸着させることができる。
ところで、蒸着処理は、高温雰囲気となる蒸着装置９０の内部で実施される場合がある。この場合、蒸着処理の間、蒸着装置９０の内部に保持される蒸着マスク２０、フレーム１５および有機ＥＬ基板９２も加熱される。この際、蒸着マスク２０、フレーム１５および有機ＥＬ基板９２は、各々の熱膨張係数に基づいた寸法変化の挙動を示すことになる。この場合、蒸着マスク２０やフレーム１５と有機ＥＬ基板９２の熱膨張係数が大きく異なっていると、それらの寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、有機ＥＬ基板９２上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまう。
このような課題を解決するため、蒸着マスク２０およびフレーム１５の熱膨張係数が、有機ＥＬ基板９２の熱膨張係数と同等の値であることが好ましい。例えば、有機ＥＬ基板９２としてガラス基板が用いられる場合、蒸着マスク２０およびフレーム１５の主要な材料として、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。例えば、蒸着マスク２０を構成する基材の材料として、３０質量％以上且つ５４質量％以下のニッケルを含む鉄合金を用いることができる。ニッケルを含む鉄合金の具体例としては、３４質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含むインバー材、３０質量％以上且つ３４質量％以下のニッケルに加えてさらにコバルトを含むスーパーインバー材、３８質量％以上且つ５４質量％以下のニッケルを含む低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ系めっき合金などを挙げることができる。
なお蒸着処理の際に、蒸着マスク２０、フレーム１５および有機ＥＬ基板９２の温度が高温には達しない場合は、蒸着マスク２０およびフレーム１５の熱膨張係数を、有機ＥＬ基板９２の熱膨張係数と同等の値にする必要は特にない。この場合、蒸着マスク２０を構成する材料として、上述の鉄合金以外の材料を用いてもよい。例えば、クロムを含む鉄合金など、上述のニッケルを含む鉄合金以外の鉄合金を用いてもよい。クロムを含む鉄合金としては、例えば、いわゆるステンレスと称される鉄合金を用いることができる。また、ニッケルやニッケル−コバルト合金など、鉄合金以外の合金を用いてもよい。
（蒸着マスク）
次に、蒸着マスク２０について詳細に説明する。まず、蒸着マスク２０の外形について説明する。図３及び図４に示すように、蒸着マスク２０は、貫通孔２５が形成された上述の第１面２０ａ及び第２面２０ｂと、第１面２０ａ及び第２面２０ｂに接続された一対の長側面２６及び一対の短側面２７と、を備える。一対の長側面２６は、蒸着マスク２０の長手方向Ｄ１に延びている。一対の長側面２６が、第１面２０ａの法線方向に沿って蒸着マスク２０を見た場合の、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭を画定している。一対の短側面２７は、蒸着マスク２０の幅方向Ｄ２に延びている。一対の短側面２７が、第１面２０ａの法線方向に沿って蒸着マスク２０を見た場合の、幅方向Ｄ２における蒸着マスク２０の輪郭を画定している。図３及び図４に示す例において、幅方向Ｄ２は長手方向Ｄ１に直交している。以下の説明において、第１面２０ａと長側面２６とが接続される部分を第１接続部２０ｅと称し、第２面２０ｂと長側面２６とが接続される部分を第２接続部２０ｆとも称する。第１接続部２０ｅは、第１面２０ａと同一平面上に位置する。第２接続部２０ｆは、第２面２０ｂと同一平面上に位置する。
次に、貫通孔２５に関連する蒸着マスク２０の構成について説明する。図３及び図４に示すように、蒸着マスク２０は、第１面２０ａから第２面２０ｂに至る貫通孔２５が形成された、少なくとも１つの有効領域２２と、有効領域２２を取り囲む周囲領域２３と、を含む。有効領域２２は、蒸着マスク２０のうち、有機ＥＬ基板９２の表示領域に対面する領域である。
図３及び図４に示す例において、蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長手方向Ｄ１に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の有効領域２２を含む。一つの有効領域２２は、一つの有機ＥＬ表示装置１００の表示領域に対応する。このため、有機ＥＬ表示装置１００の多面付蒸着が可能である。すなわち、一枚の蒸着マスク２０を用いて一枚の有機ＥＬ基板９２の上に、複数の有機ＥＬ表示装置１００に対応する蒸着材料９８のパターンを形成することができる。
図３及び図４に示すように、有効領域２２は、例えば、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する。なお図示はしないが、各有効領域２２は、有機ＥＬ基板９２の表示領域の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各有効領域２２は、円形状の輪郭を有していてもよい。
〔有効領域〕
以下、有効領域２２の断面形状について詳細に説明する。図５は、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側から見た場合の有効領域２２を拡大して示す平面図である。図５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、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それぞれ所定のピッチで配列されている。貫通孔２５の一例について、図６〜図８を主に参照して更に詳述する。図６〜図８はそれぞれ、図５の有効領域２２のVI−VI方向〜VIII−VIII方向に沿った断面図である。
図６〜図８に示すように、複数の貫通孔２５は、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った一方の側となる第１面２０ａから、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った他方の側となる第２面２０ｂへ貫通している。図示された例では、後に詳述するように、蒸着マスク２０の第１面２０ａに第１凹部３０がエッチングによって形成され、蒸着マスク２０の第２面２０ｂに第２凹部３５が形成される。第１凹部３０は、第２凹部３５に接続され、これによって第２凹部３５と第１凹部３０とが互いに通じ合うように形成される。貫通孔２５は、第２凹部３５と、第２凹部３５に接続された第１凹部３０とによって構成されている。
図６〜図８に示すように、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、蒸着マスク２０の法線方向Ｎ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第２凹部３５の開口面積は、しだいに小さくなっていく。同様に、蒸着マスク２０の法線方向Ｎ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第１凹部３０の開口面積は、蒸着マスク２０の第１面２０ａの側から第２面２０ｂの側へ向けて、しだいに小さくなっていく。
図６〜図８に示すように、第１凹部３０の壁面３１と、第２凹部３５の壁面３６とは、周状の孔接続部４１を介して接続されている。孔接続部４１は、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して傾斜した第１凹部３０の壁面３１と、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して傾斜した第２凹部３５の壁面３６とが合流する張り出し部の稜線によって、画成されている。そして、孔接続部４１は、蒸着マスク２０の平面視において貫通孔２５の開口面積が最小になる貫通部４２を画成する。
図６〜図８に示すように、蒸着マスク２０第１面２０ａ上において、隣り合う二つの貫通孔２５は、蒸着マスク２０の板面に沿って互いから離間している。すなわち、後述する製造方法のように、蒸着マスク２０の第１面２０ａ側から基材２１をエッチングして第１凹部３０を作製する場合、隣り合う二つの第１凹部３０の間に第１面２０ａが残存するようになる。
同様に、図６及び図８に示すように、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側においても、隣り合う二つの第２凹部３５が、蒸着マスク２０の板面に沿って互いから離間していてもよい。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に蒸着マスク２０の第２面２０ｂが残存していてもよい。以下の説明において、蒸着マスク２０の第２面２０ｂの有効領域２２のうちエッチングされずに残っている部分のことを、トップ部４３とも称する。このようなトップ部４３が残るように蒸着マスク２０を作製することにより、蒸着マスク２０に十分な強度を持たせることができる。このことにより、例えば搬送中などに蒸着マスク２０が破損してしまうことを抑制することができる。なおトップ部４３の幅βが大きすぎると、蒸着工程においてシャドーが発生し、これによって蒸着材料９８の利用効率が低下することがある。従って、トップ部４３の幅βが過剰に大きくならないように蒸着マスク２０が作製されることが好ましい。例えば、トップ部４３の幅βが２μｍ以下であることが好ましい。なおトップ部４３の幅βは一般に、蒸着マスク２０を切断する方向に応じて変化する。例えば、図６及び図８に示すトップ部４３の幅βは互いに異なることがある。この場合、いずれの方向で蒸着マスク２０を切断した場合にもトップ部４３の幅βが２μｍ以下になるよう、蒸着マスク２０が構成されていてもよい。なお、シャドーとは、蒸着源から蒸着マスク２０に到達した蒸着材料９８の一部が、蒸着マスク２０の第１凹部３０の壁面３１や第２凹部３５の壁面３６に衝突したために有機ＥＬ基板９２などの基板に到達できないことにより、基板上の蒸着材料９８の層の面積や厚みが不足する現象のことである。
なお図７に示すように、場所によっては隣り合う二つの第２凹部３５が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に第２面２０ｂが残存していない場所が存在していてもよい。また、図示はしないが、第２面２０ｂの全域にわたって隣り合う二つの第２凹部３５が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。
図１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、蒸着マスク２０の第１面２０ａが、有機ＥＬ基板９２に対面し、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側に位置する。したがって、蒸着材料９８は、次第に開口面積が小さくなっていく第２凹部３５を通過して有機ＥＬ基板９２に付着する。図６において第２面２０ｂ側から第１面２０ａへ向かう矢印で示すように、蒸着材料９８は、るつぼ９４から有機ＥＬ基板９２に向けて有機ＥＬ基板９２の法線方向Ｎに沿って移動するだけでなく、有機ＥＬ基板９２の法線方向Ｎ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、蒸着マスク２０の厚みが大きいと、斜めに移動する蒸着材料９８の多くは、貫通孔２５を通って有機ＥＬ基板９２に到達するよりも前に、第２凹部３５の壁面３６に到達して付着する。従って、蒸着材料９８の利用効率を高めるためには、蒸着マスク２０の厚みｔを小さくし、これによって、第２凹部３５の壁面３６や第１凹部３０の壁面３１の高さを小さくすることが好ましい。すなわち、蒸着マスク２０を構成するための基材２１として、蒸着マスク２０の強度を確保できる範囲内で可能な限り厚みｔを小さくすることが好ましいと言える。この点を考慮し、本実施の形態において、好ましくは蒸着マスク２０の厚みｔは、５０μｍ以下に、例えば５μｍ以上且つ５０μｍ以下に設定される。蒸着マスク２０の厚みｔは、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよく、１８μｍ以下であってもよく、１５μｍ以下であってもよく、１３μｍ以下であってもよい。蒸着マスク２０の厚みｔを小さくすることにより、蒸着工程において蒸着材料９８が第１凹部３０の壁面３１や第２凹部３５の壁面３６に衝突することを抑制することができるので、シャドーが発生することを抑制することができる。また、金属板６４の厚みは、２μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。なお厚みｔは、周囲領域２３の厚み、すなわち蒸着マスク２０のうち第１凹部３０および第２凹部３５が形成されていない部分の厚みである。従って厚みｔは、基材２１の厚みであると言うこともできる。また、厚みｔは、蒸着マスク２０の基材２１を構成する金属板６４の厚みであると言うこともできる。
図６において、貫通孔２５の最小開口面積を持つ部分となる孔接続部４１と、第２凹部３５の壁面３６の他の任意の位置と、を通過する直線Ｌ１が、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対してなす最小角度が、符号θ１で表されている。斜めに移動する蒸着材料９８を、壁面３６に到達させることなく可能な限り有機ＥＬ基板９２に到達させるためには、角度θ１を大きくすることが有利となる。角度θ１を大きくする上では、蒸着マスク２０の厚みｔを小さくすることの他にも、上述のトップ部４３の幅βを小さくすることも有効である。
図８において、符号αは、蒸着マスク２０の第１面２０ａの有効領域２２のうちエッチングされずに残っている部分（以下、リブ部とも称する）の幅を表している。リブ部の幅αおよび貫通部４２の寸法ｒ２は、有機ＥＬ表示装置の寸法および表示画素数に応じて適宜定められる。例えば、リブ部の幅αは５μｍ以上且つ４０μｍ以下であり、貫通部４２の寸法ｒ２は１０μｍ以上且つ６０μｍ以下である。
限定はされないが、本実施の形態による蒸着マスク２０は、４５０ｐｐｉ以上の画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合に特に有効なものである。以下、図９を参照して、そのような高い画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製するために求められる蒸着マスク２０の寸法の一例について説明する。図９は、図６に示す蒸着マスク２０の貫通孔２５およびその近傍の領域を拡大して示す断面図である。
図９においては、貫通孔２５の形状に関連するパラメータとして、蒸着マスク２０の第１面２０ａから孔接続部４１までの、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った方向における距離、すなわち第１凹部３０の壁面３１の高さが符号ｒ１で表されている。さらに、第１凹部３０が第２凹部３５に接続する部分における第１凹部３０の寸法、すなわち貫通部４２の寸法が符号ｒ２で表されている。また図９において、孔接続部４１と、蒸着マスク２０の第１面２０ａ上における第１凹部３０の先端縁と、を結ぶ直線Ｌ２が、基材２１の法線方向Ｎに対して成す角度が、符号θ２で表されている。
４５０ｐｐｉ以上の画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合、貫通部４２の寸法ｒ２は、好ましくは１０μｍ以上且つ６０μｍ以下に設定される。これによって、高い画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製することができる蒸着マスク２０を提供することができる。好ましくは、第１凹部３０の壁面３１の高さｒ１は、６μｍ以下に設定される。
次に、図９に示す上述の角度θ２について説明する。角度θ２は、基材２１の法線方向Ｎに対して傾斜するとともに孔接続部４１近傍で貫通部４２を通過するように飛来した蒸着材料９８のうち、有機ＥＬ基板９２に到達することができる蒸着材料９８の傾斜角度の最大値に相当する。なぜなら、孔接続部４１を通って角度θ２よりも大きな傾斜角度で飛来した蒸着材料９８は、有機ＥＬ基板９２に到達するよりも前に第１凹部３０の壁面３１に付着するからである。従って、角度θ２を小さくすることにより、大きな傾斜角度で飛来して貫通部４２を通過した蒸着材料９８が有機ＥＬ基板９２に付着することを抑制することができ、これによって、有機ＥＬ基板９２のうち貫通部４２に重なる部分よりも外側の部分に蒸着材料９８が付着してしまうことを抑制することができる。すなわち、角度θ２を小さくすることは、有機ＥＬ基板９２に付着する蒸着材料９８の面積や厚みのばらつきの抑制を導く。このような観点から、例えば貫通孔２５は、角度θ２が４５度以下になるように形成される。なお図９においては、第１面２０ａにおける第１凹部３０の寸法、すなわち、第１面２０ａにおける貫通孔２５の開口寸法が、孔接続部４１における第１凹部３０の寸法ｒ２よりも大きくなっている例を示した。すなわち、角度θ２の値が正の値である例を示した。しかしながら、図示はしないが、孔接続部４１における第１凹部３０の寸法ｒ２が、第１面２０ａにおける第１凹部３０の寸法よりも大きくなっていてもよい。すなわち、角度θ２の値は負の値であってもよい。
〔周囲領域〕
次に、周囲領域２３の断面形状について詳細に説明する。図１０は、蒸着マスク２０を、図４のX−X線に沿って切断した場合の断面図である。図１０に示すように、周囲領域２３の端部を構成する長側面２６は、内側へ凹んだ面である第１部分２６１を有する。本実施の形態において、第１部分２６１は、内側へ凹むよう湾曲した湾曲面である。第１部分２６１は、第１面２０ａの面方向に沿って長側面２６を外側から見た場合の、第１部分２６１の第１面２０ａ側の輪郭を定める第１端部２６１ａ及び第１部分２６１の第２面２０ｂ側の輪郭を定める第２端部２６１ｂを含む。長側面２６に関して「内側」という用語を使用する場合、「内側」とは、図１０及び後述する図２２Ｂにおいて矢印Ａ１で表すように、蒸着マスク２０の幅方向Ｄ２における中心側を意味する。「中心側」とは、図４及び図１０に示すように、幅方向Ｄ２における蒸着マスク２０の中間点を通る中心線Ｃの側を意味する。また、「外側」とは、図１０及び後述する図２２Ｂにおいて矢印Ａ２で表すように、蒸着マスク２０の幅方向Ｄ２において蒸着マスク２０の中心線Ｃから遠ざかる側を意味する。また、「内側へ凹んだ」とは、第１部分２６１の第１面２０ａ側の第１端部２６１ａと第２面２０ｂ側の第２端部２６１ｂとを結ぶ仮想的な直線又は平面よりも第１部分２６１が内側に位置することを意味する。なお、図示はしないが、第１部分２６１は、平坦面を含んでいてもよい。すなわち、第１部分２６１は、湾曲面のみで構成されていなくてもよい。また、第１部分２６１は、ジグザグなどの凹凸面を局所的に含んでいてもよい。
図１０に示すように、第１部分２６１の第１端部２６１ａは第２端部２６１ｂよりも外側に位置する。このような第１部分２６１は、後述するように、基材２１を構成する金属板を第２面２０ｂ側からエッチングすることによって形成される。第１端部２６１ａと第２端部２６１ｂとの間の、幅方向Ｄ２における距離γは、例えば５μｍ以上且つ５０μｍ以下である。
図１０に示す例において、第１部分２６１の第２端部２６１ｂは、第２面２０ｂと長側面２６とが接続される第２接続部２０ｆに一致している。言い換えると、第１部分２６１が第２面２０ｂにまで広がっている。また、図１０に示す例において、第１部分２６１の第１端部２６１ａは、第１面２０ａと長側面２６が接続される第１接続部２０ｅに一致している。言い換えると、第１部分２６１が第１面２０ａにまで広がっている。
次に、平面視における長側面２６の形状について説明する。図１１は、第１面２０ａの法線方向に沿って長側面２６を第１面２０ａ側から見た場合を示す平面図である。また、図１２は、第２面２０ｂの法線方向に沿って長側面２６を第２面２０ｂ側から見た場合を示す平面図である。
図１１に示すように、第１面２０ａ側から長側面２６を見た場合、第１部分２６１は視認されない。この場合、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭は、第１面２０ａと長側面２６とが接続される第１接続部２０ｅによって画定される。この場合、第１接続部２０ｅの近傍の領域は、平坦な第１面２０ａによって構成されている。このため、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を容易に検出することができる。
一方、図１２に示すようにから明らかなように、第２面２０ｂ側から長側面２６を見た場合、第１部分２６１が視認される。第１部分２６１においては、光が様々な方向へ散乱される。このため、図１２に示す例において、第１部分２６１は、第２面２０ｂに比べて黒く見える部分として視認され、又は画像に現れる。また、第１部分２６１は、図１０の距離γに相当する幅を有する。このため、第２面２０ｂ側から見た場合の蒸着マスク２０の輪郭の位置には、第１部分２６１の幅に相当する不明確さが存在する。従って、第２面２０ｂ側から見た場合の、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置の検出は、第１面２０ａ側から見た場合に比べて困難である。従って、有機ＥＬ基板９２又はフレーム１５に対する蒸着マスク２０の位置合わせを行う工程においては、第１面２０ａ側から蒸着マスク２０を撮影した結果に基づいて蒸着マスク２０の位置を調整することにより、調整が容易になり、位置合わせの精度が向上する。
蒸着マスクの製造方法
次に、蒸着マスク２０を製造する方法について説明する。
（金属板の準備）
はじめに、蒸着マスクを製造するための金属板６４を準備する。金属板６４は、例えば、長尺状の金属板を巻き取ることにより得られるロールの形態で準備される。金属板６４としては、例えば、ニッケルを含む鉄合金から構成された金属板を用いる。金属板６４の厚みは、例えば５μｍ以上且つ５０μｍ以下である。所望の厚みを有する金属板６４を作製する方法としては、圧延法、めっき成膜法などを採用することができる。
次に、金属板６４を用いて蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図１３〜図２４を参照して説明する。以下に説明する蒸着マスク２０の製造方法では、図１３に示すように、金属板６４を加工して、金属板６４に、貫通孔２５を含む複数の蒸着マスク部分を形成し（加工工程）、その後、蒸着マスク部分を金属板６４から分離する（分離工程）ことによって、枚葉状の蒸着マスク２０を得ることができる。
（加工工程）
金属板６４を加工する工程は、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺の金属板６４に施して、金属板６４に第１面６４ａの側から第１凹部３０を形成する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを金属板６４に施して、金属板６４に第２面６４ｂの側から第２凹部３５を形成する工程と、を含んでいる。そして、金属板６４に形成された第１凹部３０と第２凹部３５とが互いに通じ合うことによって、金属板６４に貫通孔２５が作製される。以下に説明する例では、第１凹部３０の形成工程を、第２凹部３５の形成工程の前に実施し、且つ、第１凹部３０の形成工程と第２凹部３５の形成工程の間に、作製された第１凹部３０を封止する工程を実施する。以下、各工程の詳細を説明する。
図１３には、蒸着マスク２０を作製するための製造装置６０が示されている。図１３に示すように、まず、金属板６４をコア６１に巻き取った巻き体６２を準備する。そして、このコア６１を回転させて巻き体６２を巻き出すことにより、図１３に示すように帯状に延びる金属板６４を供給する。
供給された金属板６４は、搬送ローラー７２によって、加工装置（エッチング手段）７０に搬送される。加工装置７０によって、図１４〜図２１に示された各処理が施される。なお本実施の形態においては、金属板６４の幅方向に複数の蒸着マスク２０を割り付ける。言い換えると、金属板６４から分離されて蒸着マスク２０となる後述する蒸着マスク部分が、金属板６４の幅方向に複数並ぶように、金属板６４を加工する。この場合、好ましくは、蒸着マスク部分すなわち蒸着マスク２０の長側面２６の方向が、長尺状の金属板６４の長手方向に一致するよう、複数の蒸着マスク２０を金属板６４に割り付ける。
まず、図１４に示すように、金属板６４の第１面６４ａ上および第２面６４ｂ上にネガ型の感光性レジスト材料を含むレジスト膜６５ｃ、６５ｄを形成する。例えば、金属板６４の第１面６４ａ上および第２面６４ｂ上に、ネガ型の感光性レジスト材料を含む塗布液を塗布し、その後、塗布液を乾燥させることにより、レジスト膜６５ｃ、６５ｄを形成する。
次に、レジスト膜６５ｃ、６５ｄ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露光マスク６８ａ、６８ｂを準備し、露光マスク６８ａ、６８ｂをそれぞれ図１５に示すようにレジスト膜６５ｃ、６５ｄ上に配置する。露光マスク６８ａ、６８ｂとしては、例えば、レジスト膜６５ｃ、６５ｄ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用いる。その後、真空密着によって露光マスク６８ａ、６８ｂをレジスト膜６５ｃ、６５ｄに十分に密着させる。
なお感光性レジスト材料として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクを用いる。
その後、レジスト膜６５ｃ、６５ｄを露光マスク６８ａ、６８ｂ越しに露光する（露光工程）。さらに、露光されたレジスト膜６５ｃ、６５ｄに像を形成するためにレジスト膜６５ｃ、６５ｄを現像する（現像工程）。以上のようにして、図１６に示すように、金属板６４の第１面６４ａ上に第１レジストパターン６５ａを形成し、金属板６４の第２面６４ｂ上に第２レジストパターン６５ｂを形成することができる。なお現像工程は、レジスト膜６５ｃ、６５ｄの硬度を高めるための、または金属板６４に対してレジスト膜６５ｃ、６５ｄをより強固に密着させるためのレジスト熱処理工程を含んでいてもよい。レジスト熱処理工程は、例えば室温以上且つ４００℃以下で実施され得る。図１６及び後述する図１７乃至図２１においては、右側に有効領域２２の製造工程を示し、左側に周囲領域２３の製造工程を示している。
図１６に示すように、有効領域２２に設けられた第１レジストパターン６５ａは、第１面６４ａのうち後に第１凹部３０が形成される部分に位置する孔６６ａを有する。一方、周囲領域２３に設けられた第１レジストパターン６５ａは、第１面６４ａのうち後に長側面２６になる部分を覆っている。また、第２レジストパターン６５ｂは、有効領域２２の第２面６４ｂのうち後に第２凹部３５が形成される部分に位置する孔６６ｂを有し、且つ、周囲領域２３の第２面６４ｂのうち後に長側面２６になる部分に位置する開口部６６ｄを有する。開口部６６ｄの寸法Ｍ２は、孔６６ｂの寸法Ｍ１よりも大きい。開口部６６ｄの寸法Ｍ２は、例えば５０μｍ以上である。
次に、図１７に示すように、金属板６４の第１面６４ａのうち第１レジストパターン６５ａによって覆われていない領域を、第１エッチング液を用いてエッチングする第１面エッチング工程を実施する。例えば、第１エッチング液を、搬送される金属板６４の第１面６４ａ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６５ａ越しに金属板６４の第１面６４ａに向けて噴射する。この結果、図１７に示すように、金属板６４の第１面６４ａのうち孔６６ａに対応する領域で、第１エッチング液による浸食が進む。これによって、金属板６４の第１面６４ａに多数の第１凹部３０が形成される。第１エッチング液としては、例えば塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。なお、上述のように、周囲領域２３に設けられた第１レジストパターン６５ａは、第１面６４ａのうち後に長側面２６になる部分を覆っている。このため、第１凹部３０は、第１面６４ａのうち後に長側面２６になる部分には形成されない。
その後、図１８に示すように、後の第２面エッチング工程において用いられる第２エッチング液に対する耐性を有した樹脂６９によって、第１凹部３０を被覆する。すなわち、第２エッチング液に対する耐性を有した樹脂６９によって、第１凹部３０を封止する。図１８に示す例においては、樹脂６９の膜を、形成された第１凹部３０だけでなく、第１面６４ａ（第１レジストパターン６５ａ）も覆うように形成する。
次に、図１９に示すように、金属板６４の第２面６４ｂのうち孔６６ｂ及び開口部６６ｄに対応する領域をエッチングし、第２面６４ｂに第２凹部３５を形成する第２面エッチング工程を実施する。図２０は、第２面エッチング工程が更に進行した状態を示す図である。図２０に示すように、金属板６４のうち有効領域２２に対応する領域において、第２面エッチング工程は、第１凹部３０と第２凹部３５とが互いに通じ合い、これによって貫通孔２５が形成されるようになるまで実施される。一方、金属板６４のうち周囲領域２３に対応する領域において、第２面エッチング工程は、第２凹部３５が第１面６４ａに到達するまで実施される。上述のように、周囲領域２３に位置する第２レジストパターン６５ｂの開口部６６ｄの寸法Ｍ２は、有効領域２２に位置する第２レジストパターン６５ｂの孔６６ｂの寸法Ｍ１よりも大きい。このため、図２０に示すように、金属板６４の厚み方向におけるエッチングを、有効領域２２に比べて周囲領域２３においてより速く進行させることができる。第２エッチング液としては、上述の第１エッチング液と同様に、例えば塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。
なお第２エッチング液による浸食は、金属板６４のうちの第２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６４の法線方向Ｎ（厚み方向）のみに進むのではなく、金属板６４の板面に沿った方向にも進んでいく。ここで好ましくは、金属板６４のうち有効領域２２に対応する領域において、第２面エッチング工程は、第２レジストパターン６５ｂの隣り合う二つの孔６６ａに対面する位置にそれぞれ形成された二つの第２凹部３５が、二つの孔６６ａの間に位置する第２レジストパターン６５ｂの裏側において合流するよりも前に終了される。これによって、図２０に示すように、金属板６４の第２面６４ｂに上述のトップ部４３を残すことができる。
その後、図２１に示すように、金属板６４から樹脂６９を除去する。樹脂６９は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、図２１に示すように、樹脂６９と同時にレジストパターン６５ａ，６５ｂも除去される。なお、樹脂６９を除去した後、樹脂６９を剥離させるための剥離液とは異なる剥離液を用いて、樹脂６９とは別途にレジストパターン６５ａ，６５ｂを除去してもよい。
図２１に示すように、金属板６４のうち周囲領域２３に対応する領域においては、第２凹部３５が第１面６４ａに到達することにより、幅方向Ｄ２において他の金属板６４の部分から分離された長側面２６を形成することができる。長側面２６は、第２レジストパターン６５ｂの開口部６６ｄに対応して金属板６４の第２面６４ｂに形成された第２凹部３５に基づく第１部分２６１を含む。この場合、第１部分２６１の第１端部２６１ａが、長側面２６と第１面６４ａ（第１面２０ａ）とが接続される第１接続部２０ｅに一致する。
図２２Ａは、上述のようにして蒸着マスク２０を加工して貫通孔２５を形成することによって得られた中間製品５０を示す平面図である。中間製品５０は、複数の蒸着マスク部分５１と支持部分５６とを備える。蒸着マスク２０の製造工程における金属板６４の搬送方向は、長手方向Ｄ１に一致する。
蒸着マスク部分５１は、金属板６４のうち、分離されることによって蒸着マスク２０となる部分である。図２２Ａに示すように、複数の蒸着マスク部分５１は、幅方向Ｄ２に並んでいる。
支持部分５６は、平面視において複数の蒸着マスク部分５１を囲むとともに蒸着マスク部分５１に部分的に接続されている部分である。図２２Ａに示す例において、支持部分５６は、金属板６４のうち蒸着マスク部分５１以外の部分である。図２２Ａに示すように、蒸着マスク部分５１は、短側面２７において接続箇所５４を介して支持部分５６に接続されている。
図２２Ｂは、図２２Ａの中間製品５０のうち符号XXIIBが付された点線で囲われた領域を拡大して示す図である。上述の接続箇所５４において、蒸着マスク部分５１の短側面２７は、支持部分５６に向かって突出し、且つ支持部分５６に接続されている複数の凸部５３ａを含んでいる。例えば、中間製品５０のうち短側面２７と支持部分５６との間には、金属板６４を貫通する複数の第２貫通部５５ｂが、短側面２７が延びる方向に沿って並んでいる。幅方向Ｄ２における第２貫通部５５ｂの寸法Ｋは、例えば３０μｍ以上であり、また、例えば１００μｍ以下である。凸部５３ａは、短側面２７が延びる方向において隣接する２つの第２貫通部５５ｂの間に位置する。一方、蒸着マスク部分５１の長側面２６は、支持部分５６に接続されていない。言い換えると、中間製品５０のうち蒸着マスク部分５１の長側面２６と支持部分５６との間には、金属板６４を貫通する第１貫通部５５ａが、長側面２６が延びる方向に沿って延びている。幅方向Ｄ２における第１貫通部５５ａの寸法Ｓは、例えば０．１ｍｍ以上であり、また、例えば５ｍｍ以下である。
長側面２６を構成する第１貫通部５５ａは、上述のように、第２凹部３５が第１面６４ａに到達するまで第２面エッチング工程を実施することによって形成される。この場合、第２面エッチング工程によって形成される長側面２６に含まれる上述の第１部分２６１の第１端部２６１ａが、金属板６４の第１面６４ａ上に位置するようになる。すなわち、第１部分２６１の第１端部２６１ａが、蒸着マスク２０の第１面２０ａと長側面２６とが接続される第１接続部２０ｅに一致するようになる。
短側面２７を構成する第２貫通部５５ｂも、長側面２６を構成する第１貫通部５５ａと同様に、第２凹部３５が第１面６４ａに到達するまで第２面エッチング工程を実施することによって形成され得る。
第１貫通部５５ａや第２貫通部５５ｂが、第２凹部３５が第１面６４ａに到達するまで第２面エッチング工程を実施することによって形成されるということは、第１貫通部５５ａや第２貫通部５５ｂが、第２凹部３５に接続される第１凹部３０を含まないことを意味する。以下、第１貫通部５５ａや第２貫通部５５ｂが第１凹部３０を含まないことの利点について説明する。
第１面エッチング工程の後、金属板６４は、第２面エッチング工程が実施される場所まで搬送される。この際、第１面エッチング工程において金属板６４のうち後に長側面２６又は短側面２７が形成される部分に第１凹部３０が形成されていると、搬送の際に第１凹部３０を起点として金属板６４に折れが生じてしまうことがある。長側面２６が形成される部分に形成される第１凹部３０は、長手方向Ｄ１において蒸着マスク２０と同等の寸法を有するので、特に折れの起点になり易い。
これに対して、本実施の形態においては、第１貫通部５５ａ又は第２貫通部５５ｂが第１凹部３０を含まない。このため、第１面エッチング工程において、金属板６４のうち後に長側面２６又は短側面２７が形成される部分には、第１凹部３０が形成されない。このことにより、第１面エッチング工程の後、第２面エッチング工程が実施される場所まで金属板６４を搬送する際、金属板６４に折れなどの搬送不良が生じることを抑制することができる。
また、第１凹部３０が形成されないということは、第１凹部３０を樹脂６９で被覆する工程も不要であることを意味する。仮に長側面２６が形成される部分に第１凹部３０が形成される場合、その寸法は、貫通孔２５を構成する第１凹部３０の寸法に比べて大きいので、樹脂６９で被覆することに要するコストや労力も大きい。これに対して、本実施の形態によれば、第１貫通部５５ａ又は第２貫通部５５ｂが第１凹部３０を含まないことにより、樹脂６９で被覆することに要するコストや労力を低減することができる。
（分離工程）
続いて、上述の中間製品５０において蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離する分離工程を実施する。まず、図１３に示すように、金属板６４を加工することによって得られた中間製品５０を、分離工程を実施するための分離装置７３へ搬送する。例えば、中間製品５０を狭持した状態で回転する搬送ローラー７２，７２により、分離装置７３へ搬送する。ところで、中間製品５０において蒸着マスク部分５１の長側面２６が支持部分５６に接続されていない場合、搬送時に蒸着マスク部分５１が揺れたり撓んだりし易い。この点を考慮し、蒸着マスク部分５１の揺れや撓みを抑制する抑制手段を、中間製品５０、搬送ローラー７２又は搬送路に設けてもよい。例えば、抑制手段は、中間製品５０の第１面側及び第２面側に設けられた一対のフィルムを含む。中間製品５０を一対のフィルムで挟んだ状態で中間製品５０を分離装置７３へ搬送することにより、蒸着マスク部分５１が揺れたり撓んだりすることを抑制することができる。
図２３は、蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離する分離工程を示す図である。上述のように、蒸着マスク部分５１の長側面２６と支持部分５６とは接続されていない。このため、短側面２７において蒸着マスク部分５１と支持部分５６との間の接続箇所５４を破断させることにより、蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離して蒸着マスク２０を得ることができる。図２４は、中間製品５０から得られた蒸着マスク２０を拡大して示す平面図である。
分離工程は、例えば、蒸着マスク部分５１の短側面２７のうち支持部分５６に接続されている接続箇所５４を破断させる破断工程を含む。この場合、図２４に示すように、蒸着マスク２０のうち接続箇所５４が破断された箇所、例えば短側面２７の凸部２７ａの先端が、破断面２７ｂとなる。破断面２７ｂとは、破断時に支持部分５６から受けた力に起因するバリが存在する面である。一方、長側面２６には破断面が存在しない。
図２４において、符号εは、長側面２６と第１面２０ａとが接続される第１接続部２０ｅから貫通孔２５までの、基材２１の面方向における最短距離を表す。距離εは、短側面２７と第１面２０ａとが接続される接続部から貫通孔２５までの、基材２１の面方向における最短距離に比べて小さい。このため、長側面２６に波打ち形状などの変形が現れると、長側面２６の近傍に位置する貫通孔２５を通って有機ＥＬ基板９２に付着する蒸着材料９８の寸法精度や位置精度が低下してしまう。ここで本実施の形態においては、長側面２６が支持部分５６に接続されていない。このため、蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離する分離工程の際に、長側面２６は、支持部分５６からの力を受けないので、長側面２６に波打ち形状などの変形が現れることを抑制することができる。これによって、高い寸法精度や位置精度で有機ＥＬ基板９２に蒸着材料９８を付着させることができる。
蒸着マスク装置の製造方法
次に、蒸着マスク２０とフレーム１５とを組み合わせて蒸着マスク装置１０を製造する方法について説明する。まず、フレーム１５を準備する。続いて、図２５に示すように、溶接などによって蒸着マスク２０の第２面２０ｂをフレーム１５に固定する。例えば、まず、フレーム１５と蒸着マスク２０とを重ねた状態で、第１面２０ａ側からカメラなどを用いて蒸着マスク２０を撮影する。この際、蒸着マスク２０には張力が付与されていてもよい。続いて、撮影によって得られた画像に基づいて、フレーム１５に対する蒸着マスク２０の位置を検出する。例えば、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を検出する。続いて、フレーム１５に対する蒸着マスク２０の位置が所定の位置になるよう、蒸着マスク２０の位置を調整する。
ここで本実施の形態によれば、上述のように、第１面２０ａ側から長側面２６を見た場合、第１部分２６１が視認されない。また、第１部分２６１が第１面２０ａにまで広がっているので、すなわち第１部分２６１の第１端部２６１ａが第１接続部２０ｅに一致しているので、第１面２０ａ側から長側面２６を見た場合、第１部分２６１以外の長側面２６の面も視認されない。このため、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭は、第１面２０ａと長側面２６との第１接続部２０ｅによって明確に画定される。従って、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を容易に検出することができる。このことにより、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を、フレーム１５に対してより正確に調整することができる。
蒸着方法
次に、蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ基板９２などの基板上に蒸着材料９８を蒸着させる蒸着方法について説明する。まず、蒸着マスク２０が有機ＥＬ基板９２に対向するよう蒸着マスク装置１０を配置する。また、磁石９３を用いて蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させる。この状態で、蒸着材料９８を蒸発させて蒸着マスク２０を介して有機ＥＬ基板９２へ飛来させることにより、蒸着マスク２０の貫通孔２５に対応したパターンで蒸着材料９８を有機ＥＬ基板９２に付着させることができる。ここで本実施の形態においては、上述のように、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を容易に検出することができる。このため、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を、有機ＥＬ基板９２に対してより正確に調整することができる。このことにより、高い位置精度で有機ＥＬ基板９２に蒸着材料９８を付着させることができる。
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、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
（長側面の変形例）
上述の実施の形態の図２０においては、金属板６４の第２面６４ｂに形成する第２凹部３５を第１面６４ａに到達させることによって、他の金属板６４の部分から分離された長側面２６を形成する例を示した。本変形例においては、金属板６４の第１面６４ａに形成する第１凹部３０と第２面６４ｂに形成する第２凹部３５とを連通させることにより、他の金属板６４の部分から分離された長側面２６を形成する例について説明する。
図２６は、本変形例における蒸着マスク２０の長側面２６を示す断面図である。長側面２６は、第１部分２６１と、第１部分２６１の第１端部２６１ａに接続されるとともに第１面２０ａに至る第２部分２６２と、を含む。第２部分２６２は、第１面エッチング工程において金属板６４の第１面６４ａをエッチングすることによって形成される第１凹部３０の一部であり、内側へ凹んでいる。本変形例によれば、金属板６４の第１面６４ａのうち長側面２６となる部分に第１凹部３０を形成することにより、金属板６４が大きな厚みを有する場合、例えば２０μｍ以上や３０μｍ以上の厚みを有する場合であっても、エッチングによって長側面２６を形成することができる。図示はしないが、短側面２７も同様に、第１凹部３０によって構成される第２部分と、第２凹部３５によって構成される第１部分とを含んでいてもよい。
長側面２６や短側面２７が第１面６４ａ側の第２部分を含む場合、好ましくは、第１面エッチング工程は、金属板６４の第１面６４ａのうち長側面２６又は短側面２７となる部分に形成される第１凹部３０の、幅方向Ｄ２における寸法が、金属板６４の第１面６４ａのうち貫通孔２５となる部分に形成される第１凹部３０の、幅方向Ｄ２における寸法よりも小さくなるよう、実施される。これによって、第１面エッチング工程の後、第２面エッチング工程が実施される場所まで金属板６４を搬送する際、長側面２６又は短側面２７に対応する第１凹部３０が、金属板６４の折れの起点となることを抑制することができる。
図２６に示すように、第１部分２６１の第１端部２６１ａは、蒸着マスク２０の第１面２０ａと長側面２６の第２部分２６２とが接続される第１接続部２０ｅよりも外側に位置する。このため、第１面２０ａ側から蒸着マスク２０を見た場合、第２部分２６２は視認されるが、第１部分２６１は視認されない。第２部分２６２においては、光が様々な方向へ散乱される。このため、図２６に示す例において、第２部分２６２は、第１面２０ａに比べて黒く見える部分として視認され、又は画像に現れる。従って、第１面２０ａ側から見た場合に視認される第２部分２６２の幅は、小さいことが好ましい。これにより、第１面２０ａ側から見た場合の、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭、すなわち長側面２６の輪郭を正確に検出することが可能になる。
図２６において、符号δは、第１端部２６１ａと第１接続部２０ｅとの間の、第１面２０ａの面方向における距離を表す。距離δは、第１面２０ａ側から見た場合に視認される第２部分２６２の幅に相当する。距離δは、例えば３．５μｍ以下であり、より好ましくは１．０μｍ以下である。
図２６において、符号ｒ３は、第１面２０ａから第１端部２６１ａまでの、蒸着マスク２０の法線方向における距離を表す。距離ｒ３は、例えば２μｍ以上且つ５μｍ以下である。これにより、第２部分２６２の面積が小さくなり、第２部分２６２に起因する光の散乱が抑制されるので、第２部分２６２第１面２０ａ側から見た場合の、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭、すなわち長側面２６の輪郭をより正確に検出することができる。また、好ましくは、距離ｒ３は、貫通孔２５を構成する第１凹部３０の壁面３１の高さｒ１よりも小さい。言い換えると、長側面２６の第１端部２６１ａは、貫通孔２５の孔接続部４１よりも第１面２０ａ側に位置する。
（短側面の変形例）
上述の実施の形態においては、蒸着マスク２０の長側面２６において、第１面２０ａと長側面２６とが接続される第１接続部２０ｅと、第１部分２６１の第１端部２６１ａとが一致しているか、若しくは両者の間の距離が３．５μｍ以下である例を示した。このことにより、第１面２０ａから見た場合の、長手方向Ｄ１に延びる蒸着マスク２０の輪郭を容易に検出することが可能になる。このような技術的思想は、長側面２６に加えて、若しくは長側面２６に替えて、短側面２７に適用されてもよい。すなわち、図示はしないが、第１面２０ａと短側面２７とが接続される接続部と、短側面２７において内側へ凹んだ面の第１面２０ａ側の端部とが一致しているか、若しくは両者の間の距離が３．５μｍ以下であってもよい。これによって、第１面２０ａから見た場合の、幅方向Ｄ２に延びる蒸着マスク２０の輪郭、すなわち短側面２７の輪郭を容易に検出することが可能になる。
また、上述の実施の形態においては、中間製品５０の短側面２７において蒸着マスク部分５１と支持部分５６との間の接続箇所５４を破断させることにより、蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離する例を示した。しかしながら、短側面２７において蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離する例が特に限られることはない。例えば、レーザー加工装置などの加工装置を用いて、中間製品５０のうち短側面２７となる部分を切断することにより、蒸着マスク部分５１を支持部分５６から分離してもよい。この場合、金属板６４のうち短側面２７となる部分には、上述の複数の第２貫通部５５ｂが形成されていなくてもよい。若しくは、金属板６４のうち短側面２７となる部分の第１面６４ａ又は第２面６４ｂに、金属板６４を貫通しない深さを有する溝が形成されていてもよい。この場合、溝に沿って金属板６４にレーザー光を照射することにより、レーザー加工に起因して生じるバリを小さくしたり、レーザー加工時に生じる削りカスの量を少なくしたりすることができる。
次に、本開示の実施形態を実施例により更に具体的に説明するが、本開示の実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例１）
まず、２５μｍの厚みを有する金属板６４を準備した。次に、上述の加工工程を実施して、金属板６４に、第１凹部３０及び第２凹部３５によって構成される複数の貫通孔２５を形成した。また、金属板６４の第２面６４ｂのうち長側面２６に対応する部分に、第１面６４ａにまで至る第２凹部３５を形成した。図２７に、長側面２６の断面の観察結果を示す。また、図２７に示す長側面２６を有する蒸着マスク２０を第１面２０ａ側から観察した結果を図２８Ａに示し、第２面２０ｂ側から観察した結果を図２８Ｂに示す。
図２８Ｂに示すように、第２面２０ｂ側から蒸着マスク２０を観察した場合、第１部分２６１が視認される。一方、第１面２０ａ側から蒸着マスク２０を観察した場合、第１部分２６１が視認されない。このため、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を容易に検出することができる。
（実施例２）
まず、３０μｍの厚みを有する金属板６４を準備した。次に、上述の加工工程を実施して、金属板６４に、第１凹部３０及び第２凹部３５によって構成される複数の貫通孔２５を形成した。また、金属板６４の第１面６４ａのうち長側面２６に対応する部分に第１凹部３０を形成し、第２面６４ｂのうち長側面２６に対応する部分に、第１凹部３０に連通する第２凹部３５を形成した。図２９Ａに、長側面２６の断面の観察結果を示す。長側面２６は、第２凹部３５の一部からなる第１部分２６１と、第１凹部３０の一部からなる第２部分２６２と、を含む。
図２９Ｂは、図２９Ａの長側面２６の第２部分２６２を拡大して示す断面図である。第１端部２６１ａと第１接続部２０ｅとの間の距離δは、０．７μｍであった。
図２９Ａ及び図２９Ｂに示す長側面２６を有する蒸着マスク２０を第２面２０ｂ側から観察する場合、第１部分２６１が視認される。一方、同一の蒸着マスク２０を第１面２０ａ側から観察する場合、第１部分２６１は視認されず、代わりに第２部分２６２が視認される。第１端部２６１ａと第１接続部２０ｅとの間の距離δは０．７μｍであり、このため、蒸着マスク２０を第１面２０ａ側から観察する場合に視認される第２部分２６２の幅も０．７μｍである。このため、幅方向Ｄ２におけるカメラの視野サイズが３．５μｍ程度になるように拡大した状態で蒸着マスク２０を第１面２０ａ側からカメラを用いて観察する場合であっても、第１端部２６１ａ及び第１接続部２０ｅの両方を確認することができる。このため、蒸着マスク２０の輪郭を容易に検出することができる。
（実施例３）
１５μｍの厚みを有する金属板６４を用いたこと以外は、上述の実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０を作製した。図３０に、長側面２６の断面の観察結果を示す。図２７に示すように、本実施例においても、実施例１の場合と同様に、内側へ凹むよう湾曲した湾曲面からなる第１部分２６１が、第２面２０ｂから第１面２０ａまで広がっている。この場合、第１部分２６１の第１端部２６１ａが第１接続部２０ｅに一致しているので、第１面２０ａ側から蒸着マスク２０を見た場合、第１部分２６１が視認されない。このため、第１面２０ａの法線方向に沿って蒸着マスク２０を見た場合の、長手方向Ｄ１における蒸着マスク２０の輪郭の位置を容易に検出することができる。
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
２１ 基材
２２ 有効領域
２３ 周囲領域
２５ 貫通孔
２６ 長側面
２６１ 第１部分
２６２ 第２部分
２７ 短側面
３０ 第１凹部
３１ 壁面
３５ 第２凹部
３６ 壁面
４１ 孔接続部
４３ トップ部
５０ 中間製品
５１ 蒸着マスク部分
５４ 接続箇所
５５ 隙間
５６ 支持部分
６４ 金属板
６５ａ 第１レジストパターン
６５ｂ 第２レジストパターン
６５ｃ 第１レジスト膜
６５ｄ 第２レジスト膜
７０ 加工装置
７２ 搬送ローラー
７３ 分離装置
９０ 蒸着装置
９２ 有機ＥＬ基板
９８ 蒸着材料

Claims (11)

  1. 複数の貫通孔が形成された蒸着マスクであって、
    前記貫通孔が形成された第１面及び第２面と、
    前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの長手方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の長側面と、
    前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの幅方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の短側面と、を備え、
    前記長側面は、前記第１面側に位置する第１端部と、前記第２面側に位置するとともに前記第１端部よりも内側に位置する第２端部とを含み、且つ内側へ凹んだ第１部分を有し、
    前記貫通孔は、前記第１面側に形成された第１凹部と、前記第２面側に形成され、孔接続部において前記第１凹部に接続された第２凹部と、を含み、
    前記長側面の前記第１部分の前記第１端部が、前記孔接続部よりも前記第１面側に位置する、蒸着マスク。
  2. 前記第１端部は、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部に一致している、請求項１に記載の蒸着マスク。
  3. 前記第１端部は、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部よりも外側に位置する、請求項１に記載の蒸着マスク。
  4. 前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部と、前記長側面の前記第１部分の前記第１端部との間の、前記第１面の面方向における距離が、３．５μｍ以下である、請求項１又は３に記載の蒸着マスク。
  5. 前記第１部分は、前記第１端部と前記第２端部とを通る仮想的な平面又は直線よりも内側に位置する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  6. 前記蒸着マスクの厚みは、５０μｍ以下である、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  7. 前記第２端部は、前記第２面と前記長側面とが接続される第２接続部であって、前記第２面と同一平面上に位置する第２接続部に一致している、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  8. 複数の貫通孔が形成された蒸着マスクの製造方法であって、
    第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面を含む金属板を準備する工程と、
    前記金属板を加工して、前記貫通孔が形成された前記第１面及び前記第２面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの長手方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の長側面と、前記第１面及び前記第２面に接続され、前記蒸着マスクの幅方向における前記蒸着マスクの輪郭を画定する一対の短側面と、を有する前記蒸着マスクを得る加工工程と、を備え、
    前記長側面は、前記第１面側に位置する第１端部と、前記第２面側に位置するとともに前記第１端部よりも内側に位置する第２端部とを含み、且つ内側へ凹んだ第１部分を有し、
    前記貫通孔は、前記第１面側に形成された第１凹部と、前記第２面側に形成され、孔接続部において前記第１凹部に接続された第２凹部と、を含み、
    前記長側面の前記第１部分の前記第１端部が、前記孔接続部よりも前記第１面側に位置する、蒸着マスクの製造方法。
  9. 前記加工工程は、前記金属板を前記第２面側からエッチングして前記長側面の前記第１部分を形成する第２面エッチング工程を有し、
    前記第２面エッチング工程は、前記第１部分の前記第１端部が、前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部に一致するよう実施される、請求項８に記載の蒸着マスクの製造方法。
  10. 前記加工工程は、前記金属板を前記第２面側からエッチングして前記長側面の前記第１部分を形成する第２面エッチング工程を有し、
    前記加工工程は、前記金属板を前記第１面側からエッチングして、前記長側面のうち前記第１部分の前記第１端部と前記金属板の前記第１面との間に位置する面を形成する第１面エッチング工程を更に有する、請求項８に記載の蒸着マスクの製造方法。
  11. 前記第１面と前記長側面とが接続される第１接続部であって、前記第１面と同一平面上に位置する第１接続部と、前記長側面の前記第１部分の前記第１端部との間の、前記第１面の面方向における距離が、３．５μｍ以下である、請求項８又は１０に記載の蒸着マスクの製造方法。
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