JP6519395B2 - 蒸着マスク製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、蒸着マスクを製造する蒸着マスク製造方法に関する。

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を含む蒸着マスクを用い、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表示装置用の有機ＥＬ基板（被蒸着基板）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有機ＥＬ基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料を有機ＥＬ基板に蒸着させる蒸着工程を行う。この場合、高い画素密度を有する有機ＥＬ表示装置を精密に作製するためには、蒸着マスクの貫通孔の位置や形状を設計に沿って精密に再現することが求められる。

蒸着マスク製造方法として、エッチング処理による方法も知られているが、蒸着マスクの厚さを低減し得る方法として、例えば特許文献１に開示されているように、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造する方法が知られている。例えば特許文献１に記載の方法においては、はじめに、導電性を有する基材を準備する。次に、基材の上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成する。このレジストパターンは、蒸着マスクの貫通孔が形成されるべき位置に設けられている。その後、レジストパターンの隙間にめっき液を供給して、電解めっき処理によって基材の上に金属層を析出させる。その後、金属層を基材から分離させることにより、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを得ることができる。

特開２００１−２３４３８５号公報

有機材料を有機ＥＬ基板に蒸着させる蒸着工程においては、蒸着マスクに向かって飛来した蒸着材料は、貫通孔を通過して有機ＥＬ基板に付着する。この場合、蒸着材料は、有機ＥＬ基板に向けて蒸着マスクの法線方向に沿って移動するだけでなく、蒸着マスクの法線方向に対して大きく傾斜した方向に移動することもある。このことにより、蒸着材料の一部が貫通孔の壁面に付着してしまい、蒸着材料の利用効率が低下し得る。

そこで、第１めっき処理において第１金属層を析出させ、第２めっき処理により第１金属層上に第２金属層を析出させる二層めっき構造を有する蒸着マスクが考えられている。このような蒸着マスク製造方法においては、貫通孔のうち第１金属層の部分の開口寸法よりも、第２金属層の部分の開口寸法を大きくすることができる。そして、蒸着工程の際には第１金属層が有機ＥＬ基板の側に配置される。このことにより、傾斜した方向に移動する蒸着材料が貫通孔の壁面に付着することを抑制し、蒸着材料の利用効率を高めることができる。

ところで、蒸着マスクは、ニッケル、ニッケル−コバルト、またはニッケル−鉄などのニッケル合金を用いて製造される。このニッケル合金を析出させるために用いられるめっき液は、一般的に、析出物の結晶を微細化することにより光沢を付与する一次光沢剤と、一次光沢剤よりも優れた平滑化機能（いわゆるレベリング効果）を付与する二次光沢剤とを含んでいる。このうち二次光沢剤は、一次光沢剤と併用することにより、一次光沢剤のみを使用した場合よりも平滑化機能を向上させることができる。このことにより、第２金属層を析出する初期段階では、第１金属層の表面に、二次光沢剤の成分が吸着される。このため、二次光沢剤の濃度によっては、吸着した二次光沢剤分子が介在することにより、第１金属層と第２金属層との密着性が低下し、第１金属層と第２金属層との間で層間剥離が起こる可能性がある。層間剥離が起こる可能性は第１金属層と第２金属層とが接触する幅が狭い場合に高くなり、１０μｍ以下となった場合に特に高くなる。このことは、第１金属層と第２金属層との間に触媒層などの他の層が介在されている場合でも同様である。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、蒸着マスクをなす第１金属層と第２金属層との間で層間剥離が起ることを抑制できる蒸着マスク製造方法を提供することを目的とする。

本発明は、蒸着マスク製造方法であって、所定の導電性パターンが形成された基材を準備する工程と、第１めっき液を用いて、前記導電性パターン上に、前記貫通孔を構成する第１開口部が設けられた第１金属層を形成する工程と、第２めっき液を用いて、前記第１金属層上に、前記貫通孔を構成する第２開口部が設けられた第２金属層を形成する工程と、を備え、前記第１めっき液は、第１の一次光沢剤と第１の二次光沢剤とを含み、前記第２めっき液は、第２の一次光沢剤と第２の二次光沢剤とを含み、前記第２めっき液の前記第２の二次光沢剤の濃度は、前記第１めっき液の前記第１の二次光沢剤の濃度より低い、蒸着マスク製造方法。

本発明による蒸着マスク製造方法において、前記第１金属層は、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に、前記被蒸着基板の側に配置され、前記第１金属層は、前記第２金属層よりも前記貫通孔の内側に向って突出する突出部を有していてもよい。

本発明による蒸着マスク製造方法において、前記第２めっき液の前記第２の二次光沢剤の濃度は、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以下であってもよい。

本発明による蒸着マスク製造方法において、前記第１金属層から前記基材を分離する工程を更に備えていてもよい。

本発明による蒸着マスク製造方法において、前記第２金属層を形成する工程は、前記第１金属層上に位置する所定の隙間を空けてレジストパターンを前記基材上に形成する工程と、前記レジストパターンの前記隙間に前記第２めっき液を供給して前記第２金属層を析出する工程と、前記レジストパターンを除去する工程と、を有していてもよい。

本発明によれば、蒸着マスクをなす第１金属層と第２金属層との間で層間剥離が起ることを抑制できる。

図１は、本発明の一実施の形態を説明するための図であって、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す概略平面図である。 図２は、図１に示す蒸着マスク装置を用いて蒸着する方法を説明するための図である。 図３は、図１に示す蒸着マスクを示す部分平面図である。 図４は、図３に示す蒸着マスクのＡ−Ａ線に沿った断面形状を示す図である。 図５Ａは、図４に示す蒸着マスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図５Ｂは、図４に示す蒸着マスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図５Ｃは、図４に示す蒸着マスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図５Ｄは、図４に示す蒸着マスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図６Ａは、図４に示す蒸着マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図６Ｂは、図４に示す蒸着マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図６Ｃは、図４に示す蒸着マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。

以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

図１〜図６Ｃは、本発明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製造方法に対し、本発明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。

（蒸着マスク装置）
まず、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、図１〜図２を参照して説明する。ここで、図１は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す平面図であり、図２は、図１に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。

図１及び図２に示された蒸着マスク装置１０は、平面視において略矩形状の形状を有する複数の蒸着マスク２０と、複数の蒸着マスク２０の周縁部に取り付けられたフレーム１５と、を備えている。蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長手方向における一対の端部において、フレーム１５に取り付けられている。フレーム１５は、蒸着マスク２０が撓んでしまうことがないように蒸着マスク２０を張った状態に保持する。蒸着マスク２０とフレーム１５とは、例えばスポット溶接により互いに対して固定されている。各蒸着マスク２０には、蒸着マスク２０を貫通する複数の貫通孔２５が設けられている。この蒸着マスク装置１０は、図２に示すように、蒸着マスク２０が蒸着対象物である基板（被蒸着基板）、例えば有機ＥＬ基板９２の下面に対面するようにして蒸着装置９０内に支持され、有機ＥＬ基板９２への蒸着材料の蒸着に使用される。

蒸着装置９０内では、不図示の磁石からの磁力によって、蒸着マスク２０と有機ＥＬ基板９２とが密着するようになる。蒸着装置９０内には、蒸着マスク装置１０の下方に、蒸着材料（一例として、有機発光材料）９８を収容するるつぼ９４と、るつぼ９４を加熱するヒータ９６とが配置されている。るつぼ９４内の蒸着材料９８は、ヒータ９６からの加熱により、気化または昇華して有機ＥＬ基板９２の表面に付着するようになる。上述したように、蒸着マスク２０には多数の貫通孔２５が形成されており、蒸着材料９８はこの貫通孔２５を通過して有機ＥＬ基板９２に付着する。この結果、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料９８が有機ＥＬ基板９２の表面に成膜される。図２において、蒸着マスク２０の面のうち蒸着工程の際に有機ＥＬ基板９２と対向する面（以下、第１面とも称する）が符号２０ａで表されている。また、蒸着マスク２０の面のうち第１面２０ａの反対側に位置する面（以下、第２面とも称する）が符号２０ｂで表されている。第２面２０ｂ側には、蒸着材料９８の蒸着源（ここではるつぼ９４）が配置される。

上述したように、本実施の形態では、貫通孔２５が各有効領域２２において所定のパターンで配置されている。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が搭載された蒸着機をそれぞれ準備し、有機ＥＬ基板９２を各蒸着機に順に投入する。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。具体的には、３４〜３８質量％のニッケルを含むインバー材や、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などの鉄合金を、蒸着マスク２０を構成する後述する第１金属層３２および第２金属層３７の材料として用いることができる。なお本明細書において、「〜」という記号によって表現される数値範囲は、「〜」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「３４〜３８質量％」という表現によって画定される数値範囲は、「３４質量％以上かつ３８質量％以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。

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を構成する後述する第１金属層３２および第２金属層３７の材料として、ニッケルやニッケル−コバルト合金など、上述の鉄合金以外の様々な材料を用いることができる。

（蒸着マスク）
次に、蒸着マスク２０について、図１、図３および図４を参照して詳細に説明する。ここで、図３は、蒸着マスク２０を第１面２０ａの側から示す平面図であり、図４は、めっき処理によって作製された蒸着マスク２０を、図３のＡ−Ａ線に沿って切断した場合を示す断面図である。

図１に示すように、本実施の形態において、蒸着マスク２０は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。蒸着マスク２０は、規則的な配列で貫通孔２５が形成された有効領域２２と、有効領域２２を取り囲む周囲領域２３と、を含んでいる。周囲領域２３は、有効領域２２を支持するための領域であり、有機ＥＬ基板９２へ蒸着されることを意図された蒸着材料が通過する領域ではない。例えば、有機ＥＬ表示装置用の有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク２０においては、有効領域２２は、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる有機ＥＬ基板９２の表示領域となる区域に対面する、蒸着マスク２０内の領域のことである。ただし、種々の目的から、周囲領域２３に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図１に示された例において、各有効領域２２は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。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。

図示された例において、蒸着マスク２０の複数の有効領域２２は、蒸着マスク２０の長手方向と平行な一方向に沿って所定の間隔を空けて一列に配列されている。図示された例では、一つの有効領域２２が一つの有機ＥＬ表示装置に対応するようになっている。すなわち、図１に示された蒸着マスク装置１０（蒸着マスク２０）によれば、多面付蒸着が可能となっている。

図３に示すように、図示された例において、各有効領域２２に形成された複数の貫通孔２５は、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。この貫通孔２５の形状などについて、以下に詳細に説明する。ここでは、蒸着マスク２０がめっき処理によって形成される場合の、貫通孔２５の形状などについて説明する。

図４に示すように、蒸着マスク２０は、所定のパターンで第１開口部３０が設けられた第１金属層３２と、第１金属層３２上に設けられ、第１開口部３０に連通する第２開口部３５が設けられた第２金属層３７と、を備えている。第１金属層３２は、第２金属層３７よりも蒸着マスク２０の第１面２０ａ側に配置され、第２金属層３７は、第１金属層３２よりも蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側に配置されている。図４に示す例においては、第１金属層３２が蒸着マスク２０の第１面２０ａを構成し、第２金属層３７が蒸着マスク２０の第２面２０ｂを構成している。上述したように第１面２０ａは、蒸着工程の際に有機ＥＬ基板９２と対向する面となっている（図２参照）。このようにして、第１金属層３２は、蒸着材料を有機ＥＬ基板９２に蒸着させる際（蒸着工程の際）に、有機ＥＬ基板９２の側に配置される。

本実施の形態においては、第１開口部３０と第２開口部３５とが互いに連通することにより、蒸着マスク２０を貫通する貫通孔２５が構成されている。この場合、蒸着マスク２０の第１面２０ａ側における貫通孔２５の開口寸法や開口形状は、第１金属層３２の第１開口部３０によって画定される。一方、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側における貫通孔２５の開口寸法や開口形状は、第２金属層３７の第２開口部３５によって画定される。言い換えると、貫通孔２５には、第１金属層３２の第１開口部３０によって画定される形状、および、第２金属層３７の第２開口部３５によって画定される形状の両方が付与されている。

図３に示すように、貫通孔２５を構成する第１開口部３０や第２開口部３５は、平面視において略多角形状になっていてもよい。ここでは第１開口部３０および第２開口部３５が、略四角形状、より具体的には略正方形状になっている例が示されている。また図示はしないが、第１開口部３０や第２開口部３５は、略六角形状や略八角形状など、その他の略多角形状になっていてもよい。なお「略多角形状」とは、多角形の角部が丸められている形状を含む概念である。また図示はしないが、第１開口部３０や第２開口部３５は、円形状になっていてもよい。また、平面視において第２開口部３５が第１開口部３０を囲う輪郭を有する限りにおいて、第１開口部３０の形状と第２開口部３５の形状が相似形になっている必要はない。

図４において、符号４１は、第１金属層３２と第２金属層３７とが接続される接続部を表している。また符号Ｓ０は、第１金属層３２と第２金属層３７との接続部４１における貫通孔２５の寸法を表している。なお図４においては、第１金属層３２と第２金属層３７とが接している例を示したが、これに限られることはなく、第１金属層３２と第２金属層３７との間にその他の層が介在されていてもよい。例えば、第１金属層３２と第２金属層３７との間に、第１金属層３２上における第２金属層３７の析出を促進させるための触媒層が設けられていてもよい。

図４に示すように、本実施の形態による第１金属層３２は、第２金属層３７よりも貫通孔２５の内側に向って突出する突出部３４を有している。このことにより、突出部３４を有する第１金属層３２の幅（第１面２０ａでの互いに隣り合う貫通孔２５の間における貫通孔２５の配列方向に沿った寸法）が、第２金属層３７の幅（第２面２０ｂでの互いに隣り合う貫通孔２５の間における貫通孔２５の配列方向に沿った寸法）より大きくなっている。

このように構成されていることにより、図４に示すように、第２面２０ｂにおける貫通孔２５（第２開口部３５）の開口寸法Ｓ２が、第１面２０ａにおける貫通孔２５（第１開口部３０）の開口寸法Ｓ１よりも大きくなっている。また、接続部４１における貫通孔２５の寸法Ｓ０は、第１面２０ａにおける貫通孔２５（第１開口部３０）の開口寸法Ｓ１よりも大きくなっている。上述した突出部３４は、第１金属層３２のうち第１開口部３０の端部３３と接続部４１との間の部分（Ｓ０とＳ１の差の部分）に相当する。すなわち、突出部３４によって第１開口部３０が画定されている。以下、このように第１金属層３２および第２金属層３７を構成することの利点について説明する。

蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側から蒸着マスク２０に向かって飛来する蒸着材料９８は、貫通孔２５の第２開口部３５および第１開口部３０を順に通過して有機ＥＬ基板９２に付着する。有機ＥＬ基板９２のうち蒸着材料９８が付着する領域は、第１面２０ａにおける貫通孔２５の開口寸法Ｓ１や開口形状によって主に定められる。ところで、図４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に向けて蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿って移動するだけでなく、蒸着マスク２０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。ここで、仮に第２面２０ｂにおける貫通孔２５の開口寸法Ｓ２が第１面２０ａにおける貫通孔２５の開口寸法Ｓ１と同一であるとすると、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して大きく傾斜した方向に移動する蒸着材料９８の多くは、貫通孔２５を通過して有機ＥＬ基板９２に到達するよりも前に、貫通孔２５の第２開口部３５の壁面３６に到達して付着してしまう。従って、蒸着材料９８の利用効率を高めるためには、第２開口部３５の開口寸法Ｓ２を大きくすることが好ましいと言える。

図４において、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側における貫通孔２５（第２開口部３５）の端部３８を通る蒸着材料９８の経路であって、有機ＥＬ基板９２に到達することができる経路のうち、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対してなす角度が最小となる経路が、符号Ｌ１で表されている。また、経路Ｌ１と蒸着マスク２０の法線方向Ｎとがなす角度が、符号θ１で表されている。斜めに移動する蒸着材料９８を、第２開口部３５の壁面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。例えば角度θ１を４５°以上にすることが好ましい。このため、第１金属層３２が突出部３４を有することにより、角度θ１を大きくすることができる。

上述の開口寸法Ｓ０、Ｓ１、Ｓ２、第１金属層３２の幅、第２金属層３７の幅は、有機ＥＬ表示装置の画素密度や上述の角度θ１の所望値などを考慮して、適切に設定される。例えば、４００ｐｐｉ以上の画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合、接続部４１における貫通孔２５の開口寸法Ｓ０は、２０〜６０μｍの範囲内に設定され得る。また、第１面２０ａにおける第１開口部３０の開口寸法Ｓ１は、１０〜５０μｍの範囲内に設定され、第２面２０ｂにおける第２開口部３５の開口寸法Ｓ２は、１５〜８０μｍの範囲内に設定され得る。一例として、５インチの有機ＥＬ表示装置において、第１開口部３０の開口寸法Ｓ１は４０μｍに、第１金属層３２の幅は２０μｍに、第２金属層３７の幅は８μｍに設定され得る。また、６００ｐｐｉの画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合には、第１開口部３０の開口寸法Ｓ１は３０μｍに、第１金属層３２の幅は１５μｍに、第２金属層３７の幅は５μｍに設定され得る。さらに、８００ｐｐｉの画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合には、第１開口部３０の開口寸法Ｓ１は２０μｍに、第１金属層３２の幅は１０μｍに、第２金属層３７の幅は４μｍに設定され得る。

次に、図５Ａ乃至図６Ｃを参照して、図４に示す蒸着マスク２０を、めっき処理を利用して製造する方法について説明する。

（パターン基板準備工程）
はじめに、パターン基板５０を準備する。ここでパターン基板５０は、後述するように、基材５１と、基材５１上に形成された所定の導電性パターン５２と、を有するように構成されものである。このようなパターン基板５０を作製する方法の一例について以下に説明する。

はじめに、基材５１を準備する。次に図５Ａに示すように、導電性材料からなる導電層５２ａを形成する。導電層５２ａは、パターニングされることによって導電性パターン５２となる層である。

絶縁性および適切な強度を有する限りにおいて、基材５１を構成する材料や基材５１の厚みが特に限られることはない。例えば基材５１を構成する材料として、ガラスや合成樹脂などを用いることができる。

導電層５２ａを構成する材料としては、金属材料や酸化物導電性材料等の導電性を有する材料が適宜用いられる。金属材料の例としては、例えばクロムや銅などを挙げることができる。好ましくは、後述するレジストパターン５５に対する高い密着性を有する材料が、導電性パターン５２を構成する材料として用いられる。例えばレジストパターン５５が、アクリル系光硬化性樹脂を含むレジスト膜など、いわゆるドライフィルムと称されるものをパターニングすることによって作製される場合、導電性パターン５２を構成する材料として、ドライフィルムに対する高い密着性を有する銅が用いられることが好ましい。

後述するように、導電層５２ａをパターニングすることによって形成される導電性パターン５２の上には、導電性パターン５２を覆うように第１金属層３２が形成され、この第１金属層３２はその後の工程で導電性パターン５２から分離される。このため、第１金属層３２のうち導電性パターン５２と接する側の面の上には、通常、導電性パターン５２の厚みに対応する窪みが形成される。この点を考慮すると、電解めっき処理に必要な導電性を導電性パターン５２が有する限りにおいて、導電性パターン５２の厚み、すなわち導電層５２ａの厚みは小さい方が好ましい。例えば導電層５２ａの厚みは、５０〜５００ｎｍの範囲内になっている。

次に図５Ｂに示すように、導電層５２ａ上に、所定のパターンを有するレジストパターン５３を形成する。レジストパターン５３を形成する方法としては、後述するレジストパターン５５の場合と同様に、フォトリソグラフィー法などが採用され得る。その後、図５Ｃに示すように、導電層５２ａのうちレジストパターン５３によって覆われていない部分を、エッチングによって除去する。次に図５Ｄに示すように、レジストパターン５３を除去する。これによって、第１金属層３２に対応するパターンを有する導電性パターン５２が形成されたパターン基板５０を得ることができる。

（第１成膜工程）
次に、パターン基板５０を利用して上述の第１金属層３２を形成する第１成膜工程について説明する。まず図５Ｄに示すように、所定の導電性パターン５２が形成された基材５１を有するパターン基板５０を準備する。導電性パターン５２は、第１金属層３２に対応するパターンを有している。

次に、導電性パターン５２が形成された基材５１上に第１めっき液を供給して、導電性パターン５２上に第１金属層３２を析出させる第１めっき処理工程を実施する。例えば、導電性パターン５２が形成された基材５１を、第１めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図６Ａに示すように、基材５１上に、所定のパターンで第１開口部３０が設けられた第１金属層３２を得ることができる。第１金属層３２の厚みは、例えば５μｍ以下になっている。

なおめっき処理の特性上、図６Ａに示すように、第１金属層３２は、基材５１の法線方向に沿って見た場合に導電性パターン５２と重なる部分だけでなく、導電性パターン５２と重ならない部分にも形成され得る。これは、導電性パターン５２の端部５４と重なる部分に析出した第１金属層３２の表面にさらに第１金属層３２が析出するためである。この結果、図６Ａに示すように、第１開口部３０の端部３３は、基材５１の法線方向に沿って見た場合に導電性パターン５２と重ならない部分に位置するようになり得る。

導電性パターン５２上に第１金属層３２を析出させることができる限りにおいて、第１めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることはない。例えば第１めっき処理工程は、導電性パターン５２に電流を流すことによって導電性パターン５２上に第１金属層３２を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。この場合、導電性パターン５２上に触媒層が設けられていてもよい。

用いられる第１めっき液の成分は、第１金属層３２に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば第１金属層３２が、ニッケルを含む鉄合金によって構成される場合、第１めっき液として、ニッケル化合物を含む溶液と、鉄化合物を含む溶液との混合溶液を用いることができる。例えば、スルファミン酸ニッケルや臭化ニッケルを含む溶液と、スルファミン酸第一鉄を含む溶液との混合溶液を用いることができる。

本実施の形態では、第１めっき液は、添加剤として第１の一次光沢剤と第１の二次光沢剤とを含んでいる。このうち、第１の一次光沢剤は、析出物の結晶を微細化することにより光沢を付与する。一方、第１の二次光沢剤は、第１の一次光沢剤と併用することにより、第１の一次光沢剤のみを使用した場合よりも優れたレベリング効果を付与する。第１の一次光沢剤の例としては、サッカリンナトリウムなどがあげられ、第１の二次光沢剤の例としては、ブチンジオール（例えば、２−ブチン−１、４−ジオール）、プロパギルアルコール、クマリン、ホルマリン、チオ尿素などがあげられる。第１の二次光沢剤の濃度の例としては、２−ブチン−１、４−ジオールの場合、０．００１ｍｏｌ／Ｌ〜０．００２ｍｏｌ／Ｌ、プロパギルアルコールの場合、０．００１８ｍｏｌ／Ｌ〜０．００３６ｍｏｌ／Ｌ、クマリンの場合、０．００１ｍｏｌ／Ｌ〜０．００５ｍｏｌ／Ｌ、ホルマリンの場合、０．０１ｍｏｌ／Ｌ〜０．０２ｍｏｌ／Ｌ、チオ尿酸の場合、０．００１ｍｏｌ／Ｌ〜０．００３ｍｏｌ／Ｌなどがあげられる。

本実施の形態では、第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度が、後述する第２めっき液の第２の二次光沢剤の濃度よりも高くなっている。例えば、上述したように、第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度は、２−ブチン−１、４−ジオールの場合、０．００１ｍｏｌ／Ｌ〜０．００２ｍｏｌ／Ｌとすることが好適である。この場合、第１金属層の表面は良好な光沢面となり得る。なお、析出された第１金属層３２は、第１めっき液中の第１の二次光沢剤の成分を含み、第１金属層３２中の第１の二次光沢剤の成分は、第１めっき液中の第１の二次光沢剤の濃度の増加に伴って増加する。

上述したように、第１めっき液には、第１の一次光沢剤と第１の二次光沢剤とが添加剤として含まれているが、これ以外の添加剤が含まれていてもよい。例えば、第１めっき液にホウ酸などのｐＨ緩衝剤、酸化防止剤が含まれていてもよい。

（第２成膜工程）
次に、第１開口部３０に連通する第２開口部３５が設けられた第２金属層３７を第１金属層３２上に形成する第２成膜工程を実施する。まず、基材５１上および第１金属層３２上に、所定の隙間５６を空けてレジストパターン５５を形成するレジスト形成工程を実施する。図６Ｂは、基材５１上に形成されたレジストパターン５５を示す断面図である。図６Ｂに示すように、レジスト形成工程は、第１金属層３２の第１開口部３０がレジストパターン５５によって覆われるとともに、レジストパターン５５の隙間５６が第１金属層３２上に位置するように実施される。

以下、レジスト形成工程の一例について説明する。はじめに、基材５１上および第１金属層３２上にドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムの例としては、例えば日立化成製のＲＹ３３１０など、アクリル系光硬化性樹脂を含むものを挙げることができる。また、レジストパターン５５用の材料を基材５１上に塗布し、その後に必要に応じて焼成を実施することにより、レジスト膜を形成してもよい。次に、レジスト膜のうち隙間５６となるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。なおレジスト膜として、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が用いられる。

その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。以上のようにして、図６Ｂに示すように、第１金属層３２上に位置する隙間５６が設けられるとともに第１金属層３２の第１開口部３０を覆うレジストパターン５５を形成することができる。なお、レジストパターン５５を基材５１および第１金属層３２に対してより強固に密着させるため、現像工程の後にレジストパターン５５を加熱する熱処理工程を実施してもよい。

次に、レジストパターン５５の隙間５６に第２めっき液を供給して、第１金属層３２上に第２金属層３７を析出させる第２めっき処理工程を実施する。例えば、第１金属層３２が形成された基材５１を、第２めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図６Ｃに示すように、第１金属層３２上に第２金属層３７を形成することができる。第２金属層３７の厚みは、蒸着マスク２０全体の厚みが５〜５０μｍの範囲内になるように設定される。例えば第２金属層３７の厚みは、２〜５０μｍ、より好ましくは３〜５０μｍ、さらに好ましくは３〜３０μｍ、さらに好ましくは３〜２５μｍの範囲内になっている。

第１金属層３２上に第２金属層３７を析出させることができる限りにおいて、第２めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることとはない。例えば、第２めっき処理工程は、第１金属層３２に電流を流すことによって第１金属層３２上に第２金属層３７を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。この場合、第１金属層３２上に触媒層が設けられていてもよい。

用いられる第２めっき液の成分は、第１めっき液の場合と同様に、第２金属層３７に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば第２金属層３７が、ニッケルを含む鉄合金によって構成される場合、第２めっき液として、ニッケル化合物を含む溶液と、鉄化合物を含む溶液との混合溶液を用いることができる。例えば、スルファミン酸ニッケルや臭化ニッケルを含む溶液と、スルファミン酸第一鉄を含む溶液との混合溶液を用いることができる。

本実施の形態では、第２めっき液は、添加剤として第２の一次光沢剤と第２の二次光沢剤とを含んでいる。このうち、第２の一次光沢剤は、上述した第１の一次光沢剤と同様に析出物の結晶を微細化することにより光沢を付与する。一方、第２の二次光沢剤は、上述した第１の二次光沢剤と同様に、第２の一次光沢剤と併用することにより、第２の一次光沢剤のみを使用した場合よりも優れたレベリング効果を付与する。第２の一次光沢剤の例としては、サッカリンナトリウムなどがあげられ、第２の二次光沢剤の例としては、ブチンジオール（例えば、２−ブチン−１、４−ジオール）、プロパギルアルコール、クマリン、ホルマリン、チオ尿素などがあげられる。

本実施の形態における第２めっき液の第２の二次光沢剤の濃度は、上述の第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度とは異なっている。すなわち、二次光沢剤の濃度によっては、第１金属層３２の表面に吸着した二次光沢剤分子が介在することにより、第１金属層３２と第２金属層３７との密着性が低下し得る場合がある。そこで、本実施の形態では、第２めっき液の第２の二次光沢剤の濃度が、第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度よりも低くなっている。このことにより、第２金属層３７を析出する初期段階で、第１金属層３２の表面に吸着される第２の二次光沢剤の二次光沢剤分子の吸着量を低減することができる。このため、第１金属層３２と第２金属層３７との密着性の低下を抑制することができる。例えば、第２めっき液の第２の二次光沢剤の濃度は、０．０００５ｍｏｌ／Ｌ〜０．００１ｍｏｌ／Ｌの範囲内で、第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度よりも低くなっていることが好適である。なお、析出された第２金属層３７は、第２めっき液中の第２の二次光沢剤の成分を含み、第２金属層３７中の第２の二次光沢剤の成分は、第２めっき液中の第２の二次光沢剤の濃度の増加に伴って増加する。

上述したように、第２めっき液には、第２の一次光沢剤と第２の二次光沢剤とが添加剤として含まれているが、これ以外の添加剤が含まれていてもよい。例えば、第２めっき液にホウ酸などのｐＨ緩衝剤、酸化防止剤が含まれていてもよい。

なお図６Ｃにおいては、レジストパターン５５の上面と第２金属層３７の上面とが一致するようになるまで第２めっき処理工程が継続される例を示したが、これに限られることはない。第２金属層３７の上面がレジストパターン５５の上面よりも下方に位置する状態で、第２めっき処理工程が停止されてもよい。

その後、レジストパターン５５を除去する除去工程を実施する。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、レジストパターン５５を基材５１、第１金属層３２や第２金属層３７から剥離させることができる。

（分離工程）
次に、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体を、基材５１を有するパターン基板５０から分離させる分離工程を実施する。これによって、所定のパターンで第１開口部３０が設けられた第１金属層３２と、第１開口部３０に連通する第２開口部３５が設けられた第２金属層３７と、を備えた蒸着マスク２０を得ることができる。

上述のようにして蒸着マスク２０を製造することの利点について、以下に説明する。

本実施の形態において、第２金属層３７を形成するための第２めっき液の第２の二次光沢剤の濃度が、第１金属層３２を形成するための第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度よりも低くなっている。このことにより、第２金属層３７を析出する初期段階で、第１金属層３２の表面に、第２の二次光沢剤の二次光沢剤分子が吸着されることを抑制することができる。このため、第１金属層３２と第２金属層３７との境界面において、第２めっき液の第２の二次光沢剤の二次光沢剤分子が介在することを抑制することができる。この結果、第１金属層３２と第２金属層３７との密着性が低下することを抑制し、第１金属層３２と第２金属層３７との間で層間剥離が起こることを抑制できる。

また、本実施の形態において、第１金属層３２を形成するための第１めっき液の第１の二次光沢剤の濃度が、第２金属層３７を形成するための第２めっき液の第２の二次光沢剤の濃度よりも高くなっている。このことにより、第１金属層３２の突出部３４の表面を第２金属層３７の表面よりも滑らかにすることができる。

ここで、蒸着工程の際には、蒸着材料９８（図２参照）は、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側から飛来し、貫通孔２５の第２開口部３５および第１開口部３０を順に通過する。このため、突出部３４のうち第２面２０ｂ側の面に蒸着材料９８が付着する可能性がある。このようにして蒸着材料９８が付着した蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ基板９２に蒸着材料９８を蒸着させる際には、この付着した蒸着材料９８がシャドーになって、蒸着材料９８の利用効率が低下するおそれがある。そこで、付着した蒸着材料９８を除去するために、蒸着マスク２０を洗浄することが好適である。しかしながら、この洗浄の際、突出部３４の蒸着材料９８が付着した面が粗いと当該面から蒸着材料９８を完全に（または完全に近い状態に）除去することが困難になり得る。

これに対して本実施の形態によれば、上述したように突出部３４の蒸着材料９８が付着し得る面が滑らかに形成されている。このことにより、突出部３４の当該面から、付着した蒸着材料９８を容易に除去することができる。このため、シャドーの発生を抑制できる蒸着マスク２０を得ることができる。

上述した本発明の実施の形態による蒸着マスク製造方法に従って蒸着マスク２０を作製し、第１金属層３２と第２金属層３７と間で層間剥離が起るか否かを調べた。

まず、スルファミン酸ニッケル１５６ｇ／Ｌ、臭化ニッケル７ｇ／Ｌ、スルファミン酸第一鉄４５ｇ／Ｌ、ホウ酸３０ｇ／Ｌおよび鉄の酸化防止剤適量を混合させ、ｐＨ３．８に調整した水溶液を作成した。この水溶液に、第１の一次光沢剤としてのサッカリンナトリウム０．０１ｍｏｌ／Ｌと、第１の二次光沢剤としての所定の濃度の２ブチン１，４ジオールとを添加して、第１めっき液としての鉄ニッケル合金めっき液を準備した。

同様にして、スルファミン酸ニッケル１５６ｇ／Ｌ、臭化ニッケル７ｇ／Ｌ、スルファミン酸第一鉄４５ｇ／Ｌ、ホウ酸３０ｇ／Ｌおよび鉄の酸化防止剤適量を混合させ、ｐＨ３．８に調整した水溶液を作成した。この水溶液に、第２の一次光沢剤としてのサッカリンナトリウム０．０１ｍｏｌ／Ｌと、第２の二次光沢剤としての所定の濃度の２ブチン１，４ジオールとを添加して、第２めっき液としての鉄ニッケル合金めっき液を準備した。

続いて、上述のようにして準備した第１めっき液を用いて第１金属層３２を形成した（第１めっき処理）。この際、第１めっき液の温度を４５℃とし、電流密度を１．５Ａ／ｄｍ^２として、８μｍ幅に形成された導電性パターン５２上に鉄ニッケル合金を析出させて、１０μｍ幅に形成された第１金属層３２を得た。得られた第１金属層３２は、ニッケル比率４５％の良好な光沢のある合金皮膜であった。

次に、上述のようにして準備した第２めっき液を用いて第２金属層３７を第１金属層３２上に形成した（第２めっき処理）。この際、第１金属層３２上に隙間５６が設けられるようにレジストパターン５５を形成し、この隙間５６に、第２めっき液の温度を４５℃、電流密度を１．５Ａ／ｄｍ^２として鉄ニッケル合金を析出させて４μｍ幅に形成された第２金属層３７を得た。得られた第２金属層３７は、ニッケル比率４５％の光沢のある合金被膜であった。

その後、導電性パターン５２を有するパターン基板５０を分離し、蒸着マスク２０を得た。

このようにして得られる蒸着マスク２０を、第２めっき液中の第２の二次光沢剤の濃度を種々変えて複数の蒸着マスク２０を準備した。その後、ＪＩＳ Ｈ８５０４の条件に準拠したテープ剥離試験により、各々の蒸着マスク２０において第１金属層３２と第２金属層３７との間で層間剥離が起きているか否かを調べた。その結果を表１に示す。

表１中、○印は、層間剥離が起きなかったことを示し、×印は、層間剥離が起きたことを示している。表１に示されているように、第２めっき液中の第２の二次光沢剤の濃度を第１めっき液中の第１の二次光沢剤の濃度より低くすることにより、層間剥離が発生していないことが確認できた。

２０ 蒸着マスク
２５ 貫通孔
３０ 第１開口部
３２ 第１金属層
３４ 突出部
３５ 第２開口部
３７ 第２金属層
５１ 基材
５２ 導電性パターン
５５ レジストパターン
５６ 隙間
９２ 有機ＥＬ基板
９８ 蒸着材料

Claims (5)

1. 蒸着材料を被蒸着基板に蒸着させる際に、前記蒸着材料が通過する貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する蒸着マスク製造方法であって、
   所定の導電性パターンが形成された基材を準備する工程と、
   第１めっき液を用いて、前記導電性パターン上に、前記貫通孔を構成する第１開口部が設けられた第１金属層を形成する工程と、
   第２めっき液を用いて、前記第１金属層上に、前記貫通孔を構成する第２開口部が設けられた第２金属層を形成する工程と、を備え、
   前記第１めっき液は、第１の一次光沢剤と第１の二次光沢剤とを含み、
   前記第２めっき液は、第２の一次光沢剤と第２の二次光沢剤とを含み、
   前記第２めっき液の前記第２の二次光沢剤の濃度は、前記第１めっき液の前記第１の二次光沢剤の濃度より低い、蒸着マスク製造方法。
2. 前記第１金属層は、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に、前記被蒸着基板の側に配置され、
   前記第１金属層は、前記第２金属層よりも前記貫通孔の内側に向って突出する突出部を有する、請求項１に記載の蒸着マスク製造方法。
3. 前記第２めっき液の前記第２の二次光沢剤の濃度は、０．００１ｍｏｌ／Ｌ以下である、請求項１または２に記載の蒸着マスク製造方法。
4. 前記第１金属層から前記基材を分離する工程を更に備えた、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蒸着マスク製造方法。
5. 前記第２金属層を形成する工程は、
   前記第１金属層上に位置する所定の隙間を空けてレジストパターンを前記基材上に形成する工程と、
   前記レジストパターンの前記隙間に前記第２めっき液を供給して前記第２金属層を析出する工程と、
   前記レジストパターンを除去する工程と、を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蒸着マスク製造方法。

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