JP6631897B2 - Manufacturing method of evaporation mask and evaporation mask - Google Patents
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Description
本発明は、所望のパターンで蒸着を行うために用いられる蒸着マスクを製造する方法に係り、とりわけ、精度良く貫通孔を形成することができる蒸着マスクの製造方法に関する。また、本発明は、所望のパターンで蒸着を行うために用いられる蒸着マスクに係り、とりわけ、精度良い貫通孔をもつ蒸着マスクに関する。 The present invention relates to a method for manufacturing a vapor deposition mask used for performing vapor deposition in a desired pattern, and more particularly to a method for manufacturing a vapor deposition mask capable of forming a through hole with high accuracy. The present invention also relates to an evaporation mask used for performing evaporation in a desired pattern, and more particularly, to an evaporation mask having an accurate through hole.
従来、所望のパターンで配列された複数の貫通孔を含む蒸着用マスクを用い、所望のパターンで薄膜を形成する方法が知られている。そして、昨今においては、例えば有機EL表示装置の製造時において有機材料を基板上に蒸着する場合等、極めて高価な材料を成膜する際に蒸着が用いられることがある。なお、蒸着用マスクは、一般的に、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成することにより、製造され得る(例えば、特許文献1)。 Conventionally, a method of forming a thin film in a desired pattern using a vapor deposition mask including a plurality of through holes arranged in a desired pattern is known. In recent years, for example, when an organic material is vapor-deposited on a substrate at the time of manufacturing an organic EL display device, vapor deposition may be used when depositing an extremely expensive material. In general, a deposition mask can be manufactured by forming a through-hole in a metal plate by etching using photolithography technology (for example, Patent Document 1).
蒸着マスクを用いて蒸着材料を基板に成膜する場合、基板に精度良く蒸着材料を蒸着することが必要となる。このためには、蒸着マスクの貫通孔を精度良く形成することが求められている。 When depositing an evaporation material on a substrate using an evaporation mask, it is necessary to accurately deposit the evaporation material on the substrate. For this purpose, it is required to form the through holes of the evaporation mask with high accuracy.
上述のように、蒸着マスクはエッチングにより金属板に多数の貫通孔を形成して得られる。この場合、まず金属板にエッチングにより凹部を形成し、この凹部内に貫通孔が設けられる。このように、金属板にエッチングにより凹部を形成し、その後に凹部内に貫通孔が設けられるが、金属板に精度良く凹部を形成すること、すなわち金属板に均一な断面形状をもつ複数の凹部を形成することは容易ではなく、また、凹部の断面形状にばらつきが生じると、貫通孔を精度良く形成することはむずかしい。 As described above, the evaporation mask is obtained by forming a large number of through holes in a metal plate by etching. In this case, a recess is first formed in the metal plate by etching, and a through hole is provided in the recess. As described above, a concave portion is formed in a metal plate by etching, and thereafter, a through hole is provided in the concave portion. The concave portion is accurately formed in the metal plate, that is, a plurality of concave portions having a uniform sectional shape in the metal plate. It is not easy to form the through holes, and it is difficult to form the through-holes with high precision if the cross-sectional shape of the concave portion varies.
このように蒸着マスクの凹部形状および貫通孔の形状にばらつきが生じると、基板に精度良く蒸着材料を蒸着させることはむずかしくなる。 When the shape of the concave portion and the shape of the through hole of the evaporation mask vary as described above, it becomes difficult to accurately deposit the evaporation material on the substrate.
本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、凹部を形成することができる蒸着マスクの製造方法および蒸着マスクを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide a method for manufacturing a vapor deposition mask capable of forming a concave portion and a vapor deposition mask.
本発明は、格子形状に配置された複数の貫通孔を含む有孔領域と、前記有孔領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、少なくとも一方向に引張られた状態で使用される蒸着マスクを製造する方法において、互いに対向する第1面および第2面を有する金属板の第1面上に、レジストパターンを設ける工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記第1面の側から前記金属板をエッチングし、前記有孔領域をなす前記金属板の領域内に、前記貫通孔を有する凹部を第1面の側から形成する工程を備え、前記凹部を形成する工程において、前記金属板の第1面のうち、格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔の中央に位置する頂部が、前記レジストパターンに接した状態を維持して凹部を形成し、各凹部は格子形状を構成する任意の隣り合う4つの頂部間を連結する矩形状の4本の稜線により囲まれ、前記貫通孔は、前記貫通孔の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びる辺を含むことを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。各稜線は一の頂部から前記金属板の厚み方向内方へ降下した後、他の頂部に向かって前記金属板の厚み方向外方へ上昇してもよい。 The present invention includes a perforated region including a plurality of through holes arranged in a lattice shape, and a peripheral region located around the perforated region, and is used in a state where the perforated region is pulled in at least one direction. In a method of manufacturing a mask, a step of providing a resist pattern on a first surface of a metal plate having a first surface and a second surface facing each other, and the step of forming the metal from the side of the first surface using the resist pattern as a mask A step of etching a plate and forming a recess having the through hole from a first surface side in a region of the metal plate forming the perforated region; and forming the recess in the step of forming the recess. On the first surface, the top located at the center of any four adjacent through-holes forming the lattice shape forms a recess while maintaining contact with the resist pattern, and each recess forms the lattice shape. Any A vapor deposition mask, which is surrounded by four rectangular ridges connecting between four adjacent tops, and wherein the through-hole includes sides extending in two directions parallel to the arrangement direction of the through-holes. Is a manufacturing method. Each ridgeline may descend from one top to the inside in the thickness direction of the metal plate, and then rise to the other top outward in the thickness direction of the metal plate.
本発明は、格子形状に配置された複数の貫通孔を含む有孔領域と、前記有孔領域の周囲に位置する周囲領域と、を備えた蒸着マスクを製造する方法において、互いに対向する第1面および第2面を有する金属板の第1面上に、レジストパターンを設ける工程と、前記レジストパターンをマスクとして前記第1面の側から前記金属板をエッチングし、前記有孔領域をなす前記金属板の領域内に、前記貫通孔を有する凹部を第1面の側から形成する工程を備え、前記凹部を形成する工程において、前記金属板の第1面のうち、格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔の中央に位置する頂部が、前記レジストパターンに接した状態を維持して凹部を形成し、前記貫通孔は、前記有孔領域において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定の同一ピッチで配列され、隣り合う二つの凹部の間に延びる稜線は、貫通孔の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びる、ことを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。 The present invention relates to a method for manufacturing a vapor deposition mask including a perforated region including a plurality of through holes arranged in a lattice shape and a peripheral region located around the perforated region. Providing a resist pattern on a first surface of a metal plate having a surface and a second surface, and etching the metal plate from the first surface side using the resist pattern as a mask to form the perforated region. Forming a recess having the through hole from the side of the first surface in a region of the metal plate, wherein in the step of forming the recess, any of the first surfaces of the metal plate forming a lattice shape The top located at the center of the four adjacent through-holes forms a recess while maintaining a state in contact with the resist pattern, and the through-holes extend along two directions orthogonal to each other in the perforated region. Each place The sequence at the same pitch, ridge extending between the two recesses adjacent extends in two directions to be parallel to each other and the direction of arrangement of the through-holes, a method for producing a deposition mask, characterized in that.
本発明は、前記凹部を形成する工程において、前記金属板がハーフエッチングされ、前記凹部は第2面まで達しないことを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。 The present invention is the method for manufacturing a vapor deposition mask, wherein, in the step of forming the concave portion, the metal plate is half-etched, and the concave portion does not reach the second surface.
本発明は、前記凹部を形成する工程において、エッチングによる浸食が金属板の板面に沿った方向にも進み、前記レジストパターン下にて隣り合う二つの凹部が合流し、さらに、少なくとも一つの凹部の壁面が、当該一つの凹部の周囲に位置する他のいずれかの凹部の壁面と合流することを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。 According to the present invention, in the step of forming the concave portion, erosion due to etching also proceeds in a direction along the plate surface of the metal plate, two adjacent concave portions merge under the resist pattern, and further, at least one concave portion. Characterized in that the wall surface of (1) merges with the wall surface of one of the other concave portions located around the one concave portion.
本発明は、前記凹部を形成する工程において、前記隣り合う二つの凹部が合流してなる合流部分が前記レジストパターンから離間し、前記レジストパターン下となる当該合流部分において、エッチングによる浸食が金属板の法線方向にも進み、前記合流部分が面取されて、合流部分の厚みは頂部の厚みより小さいことを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。 According to the present invention, in the step of forming the concave portion, a merging portion formed by merging the two adjacent concave portions is separated from the resist pattern, and at the merging portion below the resist pattern, erosion due to etching is caused by a metal plate. And the junction portion is chamfered, and the thickness of the junction portion is smaller than the thickness of the top portion.
本発明は、前記金属板の前記第2面上に配置された第2レジストパターンをマスクとして前記第2面の側から前記金属板をエッチングし、第2凹部を前記第2面の側から形成する工程を、さらに備え、前記凹部と前記第2凹部が接続して前記貫通孔を作製するように、前記凹部及び前記第2凹部が形成されることを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。 According to the present invention, the metal plate is etched from the side of the second surface using a second resist pattern disposed on the second surface of the metal plate as a mask, and a second concave portion is formed from the side of the second surface. And forming the through-hole by connecting the concave portion and the second concave portion to form the through hole. .
本発明は、前記金属板を貫通しないように前記第1面の側から形成された各凹部内にレーザー光を照射して、当該凹部の内部から前記金属板の前記第2面まで到達する第2凹部を形成する工程を、さらに備え、前記凹部と前記第2凹部が接続して前記貫通孔を作製するように、前記凹部及び前記第2凹部が形成されることを特徴とする蒸着マスクの製造方法である。 The present invention is directed to irradiating a laser beam into each recess formed from the first surface side so as not to penetrate the metal plate, and reaching the second surface of the metal plate from the inside of the recess. The method according to claim 1, further comprising the step of forming two recesses, wherein the recesses and the second recesses are formed so that the recesses are connected to the second recesses to form the through holes. It is a manufacturing method.
本発明は、互いに対向する第1面および第2面を有する金属板を第1面からエッチングすることにより得られ、少なくとも一方向に引張られた状態で使用される蒸着マスクにおいて、格子形状に配置された複数の貫通孔を含む有孔領域と、前記有孔領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、前記有孔領域において、前記金属板の第1面に、当該第1面へ向けて幅が広くなっていく複数の凹部が設けられ、且つ、この凹部に貫通孔が形成され、前記金属板のうち格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔の中央に位置する頂部の厚みは、前記周囲領域の厚みに一致し、各凹部は格子形状を構成する任意の隣り合う4つの頂部間を連結する矩形状の4本の稜線により囲まれ、前記貫通孔は、前記貫通孔の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びる辺を含むことを特徴とする蒸着マスクである。各稜線は一の頂部から前記金属板の厚み方向内方へ降下した後、他の頂部に向かって前記金属板の厚み方向外方へ上昇してもよい。 The present invention is obtained by etching a metal plate having a first surface and a second surface opposed to each other from a first surface, and is arranged in a lattice shape in an evaporation mask used in a state of being pulled in at least one direction. A perforated region including a plurality of through holes formed therein, and a peripheral region located around the perforated region. In the perforated region, the first surface of the metal plate is directed toward the first surface. A plurality of recesses that are widened by the recesses are provided, and through holes are formed in the recesses. The top portion of the metal plate is located at the center of any four adjacent through holes forming a lattice shape. The thickness is equal to the thickness of the peripheral region, and each recess is surrounded by four rectangular ridges connecting any four adjacent tops forming a lattice shape, and the through hole is formed by the through hole. Parallel to the array direction of A deposition mask, characterized in that it comprises a side extending in direction. Each ridgeline may descend from one top to the inside in the thickness direction of the metal plate, and then rise to the other top outward in the thickness direction of the metal plate.
本発明は、互いに対向する第1面および第2面を有する金属板を第1面からエッチングすることにより得られる蒸着マスクにおいて、格子形状に配置された複数の貫通孔を含む有孔領域と、前記有孔領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、前記有孔領域において、前記金属板の第1面に、当該第1面へ向けて幅が広くなっていく複数の凹部が設けられ、且つ、この凹部に貫通孔が形成され、前記金属板のうち格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔の中央に位置する頂部の厚みは、前記周囲領域の厚みに一致し、各凹部は格子形状を構成する任意の隣り合う4つの頂部間を連結する矩形状の4本の稜線により囲まれ、前記貫通孔は、前記有孔領域において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定の同一ピッチで配列され、隣り合う二つの凹部の間に延びる稜線は、貫通孔の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びることを特徴とする蒸着マスクである。 The present invention provides a vapor deposition mask obtained by etching a metal plate having a first surface and a second surface opposed to each other from the first surface, a perforated region including a plurality of through holes arranged in a lattice shape, And a peripheral region located around the perforated region, wherein in the perforated region, the first surface of the metal plate is provided with a plurality of concave portions that become wider toward the first surface. In addition, a through hole is formed in the concave portion, and the thickness of the top located at the center of any four adjacent through holes constituting the lattice shape of the metal plate matches the thickness of the peripheral region, The concave portion is surrounded by four rectangular ridgelines connecting any four adjacent vertexes forming a lattice shape, and the through-holes are respectively defined along two directions orthogonal to each other in the perforated region. Are arranged at the same pitch of Two ridge extending between the recesses that fit Ri is a deposition mask, characterized in that extending in two directions to be parallel to each other and the arrangement direction of the through hole.
本発明は、前記凹部はハーフエッチングにより形成され、前記凹部は第2面まで達しないことを特徴とする蒸着マスクである。 The present invention is the vapor deposition mask, wherein the concave portion is formed by half etching, and the concave portion does not reach the second surface.
本発明は、前記凹部の前記壁面と前記他の凹部の前記壁面とが合流することによって合流部分が形成され、前記蒸着マスクの法線方向に沿った前記合流部分の厚みは頂部の厚みより小さいことを特徴とする蒸着マスクである。 In the present invention, a merging portion is formed by merging the wall surface of the concave portion and the wall surface of the other concave portion, and a thickness of the merging portion along a normal direction of the evaporation mask is smaller than a thickness of a top portion. This is a deposition mask characterized by the above.
本発明は、前記金属板の第2面のうち凹部に対応する位置に、凹部に接続されて貫通孔を作製する第2凹部が形成されていることを特徴とする蒸着マスクである。 The present invention is the vapor deposition mask, wherein a second concave portion connected to the concave portion to form a through hole is formed at a position corresponding to the concave portion on the second surface of the metal plate.
本発明によれば、精度良く形成された凹部および貫通孔を有する蒸着マスクが提供される。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the vapor deposition mask which has a recessed part and a through-hole formed accurately is provided.
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。 Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. In the drawings attached to the present specification, for convenience of illustration and comprehension, scales and vertical / horizontal dimensional ratios are appropriately changed and exaggerated from those of the actual products.
図1〜図15は本発明による一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機ELディスプレイ装置を製造する際に有機発光材料を所望のパターンでガラス基板上にパターニングするために用いられる蒸着マスクの製造方法を例にあげて説明する。ただし、このような適用に限定されることなく、種々の用途に用いられる蒸着マスクおよび蒸着マスクの製造方法に対し、本発明を適用することができる。 1 to 15 are diagrams for explaining an embodiment according to the present invention. In the following embodiments and modifications thereof, a method of manufacturing a deposition mask used for patterning an organic light emitting material in a desired pattern on a glass substrate when manufacturing an organic EL display device will be described as an example. . However, without being limited to such an application, the present invention can be applied to an evaporation mask used for various applications and a method for manufacturing the evaporation mask.
なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念であり、したがって、例えば「金属板」は、「金属シート」や「金属フィルム」と呼ばれる部材と呼称の違いのみにおいて区別され得ない。 In the present specification, the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other based only on the difference in names. For example, "plate" is a concept that also includes members that can be called sheets and films. Therefore, for example, "metal plate" is distinguished from members called "metal sheets" and "metal films" only by the difference in designation. Can not be done.
また、「板面(シート面、フィルム面)」とは、対象となる板状(シート状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材(シート状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状(シート状、フィルム状)の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面(シート面、フィルム面)に対する法線方向のことを指す。 The “plate surface (sheet surface, film surface)” is a target plate-like (sheet-like, film-like) member when viewed as a whole and globally. Member, film-shaped member). Further, the normal direction used for a plate-shaped (sheet-shaped or film-shaped) member refers to the normal direction to the plate surface (sheet surface, film surface) of the member.
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。 Further, as used herein, the shapes and geometric conditions and their degrees are specified.For example, terms such as "parallel", "orthogonal", and "identical", and values of length and angle are strict. Without being constrained by the meaning, it should be interpreted to include a range in which a similar function can be expected.
まず、製造方法対象となる蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、主に図1〜図6を参照して説明する。ここで、図1は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す斜視図であり、図2は、図1に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。図3は、蒸着マスクを第1面の側から示す平面図であり、図5〜図6は、図4の各位置における断面図である。 First, an example of a deposition mask apparatus including a deposition mask to be manufactured will be described mainly with reference to FIGS. 1 to 6. Here, FIG. 1 is a perspective view showing an example of a vapor deposition mask device including a vapor deposition mask, and FIG. 2 is a diagram for explaining a method of using the vapor deposition mask device shown in FIG. FIG. 3 is a plan view showing the deposition mask from the first surface side, and FIGS. 5 to 6 are cross-sectional views at respective positions in FIG.
蒸着マスク装置10は、矩形状の金属板21からなる蒸着マスク20と、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には、互いに対向する第1面21aおよび第2面21bを有する金属板21を少なくとも第1面21aからエッチングすることにより形成された貫通孔25が、多数設けられている。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、例えばガラス基板92に対面するようにして蒸着装置90内に支持され、基板への蒸着材料の蒸着に使用される。
The vapor
蒸着装置90内では、不図示の磁石からの磁力によって、蒸着マスク20とガラス基板92とが密着するようになる。蒸着装置90内には、この蒸着マスク装置10を挟んだガラス基板92の下方に、蒸着材料(一例として、有機発光材料)98を収容するるつぼ94と、るつぼ94を加熱するヒータ96とが配置されている。るつぼ94内の蒸着材料98は、ヒータ96からの加熱により、気化または昇華してガラス基板92の表面に付着するようになる。上述したように、蒸着マスク20には多数の貫通孔25が形成されており、蒸着材料98はこの貫通孔25を介してガラス基板92に付着する。この結果、蒸着マスク20の貫通孔25の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98がガラス基板92の表面に成膜される。
In the
図1に示すように、本実施の形態において、蒸着マスク20は、金属板21からなり、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の金属板21は、規則的な配列で形成された貫通孔25を含む有孔領域22と、有孔領域22を取り囲む周囲領域23と、を含んでいる。周囲領域23は、有孔領域22を支持するための領域であり、基板へ蒸着されることを意図された蒸着材料が通過する領域ではない。例えば、有機ELディスプレイ装置用の有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク20においては、有孔領域22は、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる基板(ガラス基板92)上の区域、すなわち、作製された有機ELディスプレイ装置用基板の表示面をなすようになる基板上の区域に対面する、蒸着マスク20内の領域のことである。ただし、種々の目的から、周囲領域23に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図1に示された例において、各有孔領域22は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。
As shown in FIG. 1, in the present embodiment, the
図示された例において、複数の有孔領域22は、蒸着マスク20の一辺と平行な一方向に沿って所定の間隔を空けて配置されるとともに、前記一方向と直交する他方向に沿って所定の間隔を空けて配置されている。図示された例では、一つの有孔領域22が一つの有機ELディスプレイ装置に対応するようになっている。すなわち、図1に示された蒸着マスク装置10(蒸着マスク20)によれば、多面付蒸着が可能となっている。ただし、図示された例に限られず、蒸着マスク20が、一方向に沿って一列に配列された複数の有孔領域22を含み、且つ、蒸着マスク装置10が、その長手方向(一方向)に直交する方向に配列されてフレーム15に取り付けられた複数の蒸着マスク20を有するようにしてもよい。
In the illustrated example, the plurality of
図3(a)(b)に示すように、図示された例において、各有孔領域22に形成された複数の貫通孔25は、当該有孔領域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同一ピッチで配列されている。この場合、複数の貫通孔25は金属板21に、後述のようにエッチングにより形成され、貫通孔25は格子状に配置されている。そして、金属板21の第1面21aのうち、格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔25の中央に位置する部分は頂部33aとなっており、この頂部33aの厚みはエッチング前の金属板21の厚みを維持している。すなわち、頂部33aの厚みは周囲領域23の厚みに一致する。この金属板21に形成された貫通孔25の一例について、図3〜図6を主に参照して更に詳述する。
As shown in FIGS. 3A and 3B, in the illustrated example, the plurality of through
なお、図3〜図6において、蒸着マスク20と、蒸着マスク20の第1面20a上に設けられた第1レジストパターン(単にレジストパターンともいう)65aとにより、レジストパターン付蒸着マスク20Aが構成される。このうち、図3は、蒸着マスク20を第1面20a側から示す斜視図である。また図4はレジストパターン付蒸着マスク20Aを示す斜視図である。さらに、図5は、図4のV−V線に沿った断面図であり、図6は、図4のVI−VI線に沿った断面図である。図5〜図6に示すように、複数の貫通孔25は、蒸着マスク20の法線方向に沿った一方の側となる第1面20aと、蒸着マスク20の法線方向に沿った他方の側となる第2面20bとの間を延びて、蒸着マスク20を貫通している。図示された例では、のちに詳述するように、蒸着マスクの法線方向における一方の側となる金属板21の第1面21aの側から金属板21に第1凹部(単に凹部ともいう)30がエッチングによって形成され、金属板21の法線方向における他方の側となる第2面21bの側から金属板21に第2凹部35が形成され、この第1凹部30および第2凹部35によって貫通孔25が形成されている。
3 to 6, a
また、図4〜図6に示すように、蒸着マスク20と、蒸着マスク20の第1面20a上に設けられた第1レジストパターン65aとからなるレジストパターン付蒸着マスク20Aにおいて、蒸着マスク20の格子形状を構成する4つの貫通孔25の中央に位置する頂部33aは、第1レジストパターン65に接触している。
Further, as shown in FIGS. 4 to 6, in the
また、図15に示すように、レジストパターン付蒸着マスク20Aの第1レジストパターン65aは、第1凹部30をエッチングにより形成される際のマスクとして機能するものであり、各第1凹部30に対応する孔66aと、孔66a間のブリッジ67aとを有している。また蒸着マスク20の頂部33aは、第1レジストパターン65aに、領域69aにおいて接触している。
Further, as shown in FIG. 15, the first resist
図3〜図6に示すように、蒸着マスク20の法線方向における一方の側から他方の側へ向けて、すなわち、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、蒸着マスク20の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第1凹部30の断面積は、しだいに小さくなっていく。言い換えると、蒸着マスク20の法線方向に沿った断面において、蒸着マスク20の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った各第1凹部30の幅は、蒸着マスク20の第1面20aの側から第2面20bの側に向けて、しだいに小さくなっていく。とりわけ図示された例では、蒸着マスク20の第1面20aの側から第2面20bの側に向け、各第1凹部30の断面積は、小さくなるように変化し続けている。図3に示すように、第1凹部30の壁面31は、その全領域において蒸着マスク20の法線方向に対して交差する方向に延びており、蒸着マスク20の法線方向に沿った一方の側に向けて露出している。
As shown in FIGS. 3 to 6, from one side in the normal direction of the
同様に、蒸着マスク20の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第2凹部35の断面積は、蒸着マスク20の法線方向における他方の側から一方の側へ向けて、すなわち、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側へ向けて、しだいに小さくなっていく。言い換えると、蒸着マスク20の法線方向に沿った断面において、蒸着マスク20の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った各第2凹部35の幅は、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側に向けて、しだいに小さくなっていく。とりわけ図示された例では、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側に向け、各第2凹部35の断面積は、小さくなるように変化し続けている。第2凹部35の壁面36は、その全領域において蒸着マスク20の法線方向に対して交差する方向に延びており、蒸着マスク20の法線方向に沿った他方の側に向けて露出している。
Similarly, the cross-sectional area of each second
図3〜図6に示すように、貫通孔25は、蒸着マスク20の第1面20aの側から形成された先細りする第1凹部30と、蒸着マスク20の第2面20bの側から形成された先細りする第2凹部35とが接続することによって、画成されている。図3に示すように、図示された例では、一つの貫通孔25に対して、第1凹部30及び第2凹部35がそれぞれ一つずつ形成されている。したがって、一つの第1凹部30と、当該第1凹部30に対応して設けられた第2凹部35とが接続することにより、各貫通孔25が形成されている。
As shown in FIGS. 3 to 6, the through-
なお、図3〜図6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、周状の接続部41を介して接続されている。接続部41は、蒸着マスクの法線方向に対して傾斜した第1凹部30の壁面31と、蒸着マスクの法線方向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、接続部41は、蒸着マスク20の平面視において最も貫通孔25の面積が小さくなる貫通部42を画成する。
In addition, as shown in FIGS. 3 to 6, the wall surface 31 of the first concave portion 30 and the wall surface 36 of the second
図3〜図6に示すように、蒸着マスクの法線方向に沿った他方の側の面、すなわち、蒸着マスク20の第2面20b上において、隣り合う二つの貫通孔25は、蒸着マスク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2面20bに対応するようになる金属板21の第2面21b側から当該金属板21をエッチングして第2凹部35を作製する場合、隣り合う二つの第2凹部35の間に金属板21の第2面21bが残存するようになる。
As shown in FIGS. 3 to 6, two adjacent through-
一方、図3〜図6に示すように、蒸着マスクの法線方向に沿った他方の側、すなわち、蒸着マスク20の第1面20aの側において、隣り合う二つの第1凹部30が接続されている。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に対応するようになる金属板21の第1面21a側から当該金属板21をエッチングして第1凹部30を形成する場合、隣り合う二つの第1凹部30の間に頂部33aを残して、他の金属板21の第1面21aが残存しないようになる。このような第1凹部30によって形成される蒸着マスク20の第1面20aによれば、図2に示すように蒸着マスク20の第1面20aが蒸着材料98に対面するようにしてこの蒸着マスク20を用いた場合に、蒸着材料98の利用効率を効果的に改善することができる。
On the other hand, as shown in FIGS. 3 to 6, two adjacent first concave portions 30 are connected on the other side along the normal direction of the evaporation mask, that is, on the
図2に示すようにして蒸着マスク装置10が蒸着装置90に収容された場合、蒸着マスク20の第1面20aが蒸着材料98を保持したるつぼ94側に位置し、蒸着マスク20の第2面20bがガラス基板92に対面する。図5に便宜上二点鎖線により、ガラス基板92を示す。したがって、蒸着材料98は、次第に断面積が小さくなっていく第1凹部30を通過してガラス基板92に付着する。図4のV−V線断面を示す図5において、蒸着材料98は、るつぼ94からガラス基板92に向けてガラス基板92の法線方向に沿って移動するだけでなく、ガラス基板92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。このとき、後述する第1凹部30の先端縁32からなる稜線33が全長にわたってレジストパターン65aまで達していると、斜めに移動する蒸着材料98は、蒸着マスク20に付着してガラス基板92まで到達しない。また、ガラス基板92上の貫通孔25に対面する領域内には、蒸着材料98が到達しやすい領域と到達しにくい部分が生じてしまう。
When the vapor
すなわち、蒸着材料の利用効率(成膜効率:ガラス基板92に付着する割合)を高めて高価な蒸着材料を節約するため、且つ、高価な蒸着材料を用いた成膜を所望の領域内に安定してむらなく実施するため、蒸着マスク20のシート面に直交する図5〜図6の断面において、貫通孔25の最小断面積を持つ部分となる接続部41と、第1凹部30の稜線33のうち最も低い部分とを通過する直線L1が、蒸着マスク20の法線方向に対してなす最小角度θ1(図5参照)が、十分に大きくなっていることが有利となる。そして、図示された例によれば、隣り合う二つの第1凹部30の壁面31が合流することにより、この角度θ1を大幅に小さくすることができている。
That is, in order to increase the utilization efficiency of the deposition material (film formation efficiency: the ratio of adhering to the glass substrate 92) and save the expensive deposition material, the film formation using the expensive deposition material is stabilized in a desired region. 5 and 6, which are orthogonal to the sheet surface of the
第1凹部30は、後に詳述するように、金属板21の第1面21aをエッチングすることにより形成される。エッチングによって形成される凹部の壁面は、一般的に、浸食方向に向けて凸となる曲面状となる。したがって、エッチングによって形成された凹部の壁面31は、エッチングの開始側となる領域において切り立ち、エッチングの開始側とは反対側となる領域、すなわち凹部の最も深い側においては、金属板21の法線方向に対して比較的大きく傾斜するようになる。そして、図示された蒸着マスク20では、隣り合う二つの第1凹部30の壁面31が、エッチングの開始側において、合流し、先端縁からなる稜線(合流部ともいう)33を形成しているので、貫通孔25の大部分をなす第1凹部30の壁面31を蒸着マスクの法線方向に対して効果的に傾斜させることができる。これにより、ここで説明した蒸着マスク20を用いた場合、蒸着材料98の利用効率を効果的に改善しながら所望のパターンでの蒸着を安定して高精度に実施することができる。
The first recess 30 is formed by etching the
とりわけ、図示された例では、有孔領域22のすべての第1凹部30の壁面31の先端縁32が、頂部33aを除いて当該第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31の先端縁32と合流し、稜線(合流部)33を形成している。或いは、その全周のうちの一部分において頂部33aを除いて当該第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31の先端縁32と合流し、且つその全周のうちの他の部分において周囲領域23内に延びている。図4〜図6に示すように、所定のパターンで配列された貫通孔25のうちの最外方に位置する貫通孔25を画成する第1凹部30について、壁面31の先端縁32の一部分が、頂部33aを除いて他の第1凹部30の壁面31の先端縁32に接続し、且つ、壁面31の先端縁32のその他の部分が、周囲領域23まで延びて蒸着マスク20の平坦面、後述する製造方法によれば金属板21の第1面21aに接続している。一方、所定のパターンで配列された貫通孔25のうちの最外方以外に位置する貫通孔25を画成する第1凹部30について、壁面31の先端縁32は、頂部33aを除いて当該第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31の先端縁32と合流している。
In particular, in the illustrated example, the leading edges 32 of the wall surfaces 31 of all the first recesses 30 of the perforated
すなわち、図3〜図6に示された例においては、蒸着マスク20の有孔領域22内の全領域において、蒸着マスク20の第1面20aは、蒸着マスクの法線方向における一方の側に向いた第1凹部30の壁面31によって形成されている。この結果、蒸着マスク20の有孔領域22内の全領域において、蒸着マスク20の第1面20aが凹凸面をなしている。
That is, in the example shown in FIGS. 3 to 6, in the entire region within the perforated
このような蒸着マスク20によれば、有孔領域22の全域において、第1凹部30の壁面31が蒸着マスクの法線方向に対してなす傾斜角度θ1を効果的に増大させることができる。これにより、蒸着材料98の利用効率を効果的に改善しながら、所望のパターンでの蒸着を高精度に安定して実施することができる。
According to such a
また、後述する製造方法のように蒸着マスク20の第1面20aに対応する金属板21の第1面21a側から当該金属板21をエッチングして第1凹部30を作製する場合、蒸着マスク20の有孔領域22をなす金属板21の全領域において、当該金属板21の第1面21aがエッチングにより浸食される。この場合、有孔領域22に形成され格子形状を構成する4つの貫通孔25の中央に位置する頂部33aの厚みは、エッチング前の金属板21の厚みと同一の厚みTaとなっており、この頂部33aの厚みTaは周囲領域23の厚みに一致する。
When the
このように有孔領域22の頂部33aの厚みをエッチング前の金属板21の厚みTaに一致させることにより、頂部33aを囲む4つの第1凹部30および各第1凹部30内の貫通孔25の断面形状を略一定に維持することができる。
By making the thickness of the top 33a of the perforated
すなわち、各々の頂部33aの厚みにばらつきが生じている場合、頂部33aを囲む4つの第1凹部30および各第1凹部30内の貫通孔25の断面形状が種々変化することも考えられる。
That is, when the thickness of each of the tops 33a varies, the cross-sectional shapes of the four first recesses 30 surrounding the top 33a and the through
これに対して本実施の形態によれば、頂部33aの厚みを厚みTaに一致させることにより、この頂部33aを基準として第1凹部30および貫通孔25の断面形状を定めることができ、これにより第1凹部30および貫通孔25の断面形状を略一定に定めることができる。
On the other hand, according to the present embodiment, by making the thickness of the top 33a equal to the thickness Ta, the cross-sectional shape of the first recess 30 and the through-
また、第1凹部30の幅は、蒸着マスクの法線方向に沿った他方の側から一方の側に向けて、広くなっていくことから、第1凹部30の壁面31の先端縁32と他の第1凹部30の壁面31の先端縁32とが合流することにより合流部としての稜線33が形成されている。図示された例において、貫通孔25は平面視において略矩形状に形成され、且つ、互いに直交する二つの方向のそれぞれに所定の同一ピッチで配列されている。したがって、図5に示すように、有孔領域22内の貫通孔25を画成する第1凹部30の壁面31の先端縁32は略矩形状に沿って延び、また、隣り合う二つの第1凹部30の間を延びる稜線33は、貫通孔25の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びるようになる。ここで、略矩形をなす貫通孔25の各辺の方向は、貫通孔25の配置方向と同一または平行である。また、貫通孔25の各辺の方向は、稜線33の延びる方向と同一または平行な二方向である。
Further, the width of the first concave portion 30 increases from the other side along the normal direction of the evaporation mask toward one side, so that the width of the first concave portion 30 is different from that of the front edge 32 of the wall surface 31 of the first concave portion 30. Of the wall surface 31 of the first concave portion 30 to form a
さらに、後述する製造方法のように第1凹部30はエッチングにて形成されるため、稜線(合流部)33の高さ、すなわち、蒸着マスクの法線方向における稜線33の位置は、一定ではなく変動する。言い換えると、他の第1凹部30の壁面31の先端縁32に合流する第1凹部30の壁面31の先端縁32の、蒸着マスクの法線方向における位置は、一定ではなく変動する。上述のように蒸着マスク20の複数の第1凹部30は格子状に配置され、格子形状を構成する4つの第1凹部30の中央に頂部33aが位置しているため、隣り合う頂部33a間に稜線33が延び、この稜線33の高さは、頂部33a近傍において最も高くなり、頂部33aから離れるにつれて稜線33の高さは徐々に低くなる。そして頂部33a間の中央位置において、稜線33の高さは最も低くなる(図3〜図6参照)。
Furthermore, since the first concave portion 30 is formed by etching as in a manufacturing method described later, the height of the ridge line (converging portion) 33, that is, the position of the
このような蒸着マスク20では、とりわけ図3(a)からよく理解され得るように、第1凹部30の壁面31間の稜線33の高さは、頂部33a間の中央位置において最も低くなるため、この位置において蒸着マスク20の法線方向に対して壁面31がなす上述の角度θ1を、効果的に増大することができる。これにより、より効果的に蒸着材料98の利用効率を改善し且つ所望のパターンでの蒸着を高精度且つ安定して実施することができる。
In such a
さらに、図示された例においては、後述する製造方法に起因して、蒸着マスクの法線方向に沿った断面での、二つの第1凹部30の壁面31の先端縁32が合流する稜線(合流部分)33の外輪郭は、面取された形状となっている。上述したように、一般的に、エッチングで形成される第1凹部30の壁面は、エッチングによる主たる進行方向に向けて凸となる曲面状となる。したがって、エッチングで形成された二つの第1凹部30を単純に部分的に重ね合わせると、合流部分は、エッチングの開始側となる蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側へ向けて、尖った形状となる。これに対して本実施の形態による蒸着マスク20では、合流部分33における尖った部分が面取されている。図4〜図6から理解されるように、この面取によって、蒸着マスク20の法線方向に対して壁面31がなす上述の角度θ1を、効果的に増大することができる。これにより、より効果的に蒸着材料98の利用効率を改善し且つ所望のパターンでの蒸着を高精度且つ安定して実施することができる。
Further, in the illustrated example, due to a manufacturing method described later, a ridge line (merge) at which the leading edges 32 of the wall surfaces 31 of the two first recesses 30 merge in a cross section along the normal direction of the evaporation mask. The outer contour of the
上述したように、本実施の形態では、貫通孔25が各有孔領域22において所定のパターンで配置されている。一例として、蒸着マスク20(蒸着マスク装置10)が携帯電話やデジタルカメラ等のディスプレイ(2〜5インチ程度)を作製するために用いられる場合、貫通孔25の配列ピッチPは、58μm(440ppi)以上254μm(100ppi)以下程度とすることができる。なお、カラー表示を行いたい場合には、貫通孔25の配列方向(前述の一方向)に沿って蒸着マスク20(蒸着マスク装置10)とガラス基板92とを少しずつ相対移動させ、赤色用の有機発光材料、緑色用の有機発光材料および青色用の有機発光材料を順に蒸着させていってもよい。また、蒸着マスク20(蒸着マスク装置10)が携帯電話のディスプレイを作製するために用いられる場合、各貫通孔25の配列方向(上述の一方向)に沿った幅(スリット幅)Wは、28μm以上84μm以下程度とすることができる。
As described above, in the present embodiment, the through
なお、蒸着マスク装置10のフレーム15は、矩形状の蒸着マスク20の周縁部に取り付けられている。フレーム15は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように蒸着マスク20を一方向、あるいは一方向およびこれに直交する他方向の両方向に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。
Note that the
ところで、図3(a)(b)に示すように、金属板21の第1面21aのうち、格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔25の中央に任意する部分は頂部33aとなっており、この頂部33aの厚みはエッチング前の金属板21の厚みを維持している。また逆に任意の隣り合う4つの頂部33aは互いに4本の稜線33により連結されて格子形状を構成する。
Incidentally, as shown in FIGS. 3A and 3B, a portion of the
図3(b)において、蒸着マスク20の一方向(図3(b)の左右方向)は、使用時にフレーム15に固定される際、引張られる引張方向Lとなる。図3(b)に示すように任意の隣り合う4つの頂部33aは、4本の稜線33により連結されて貫通孔25を有する第1凹部30および第2凹部35を囲んでいる。そして4本の稜線33のうち、上辺および下辺をなす2本の稜線は引張方向Lと平行に延び、側辺をなす他の2本の稜線は引張方向Lに直交している。
In FIG. 3B, one direction (the left-right direction in FIG. 3B) of the
このように第1凹部30および第2凹部35を囲む4本の稜線33がすべて引張方向Lに対して平行に延び、あるいは直交して延びているため、例えば蒸着マスク20を引張方向Lに沿って引張った場合、この引張力を第1凹部30および第2凹部35を囲む稜線33、とりわけ上辺および下辺をなす2本の稜線33により支えることができ、このため貫通孔25が変形したりすることはない。
As described above, since all four
すなわち、上述した4本の稜線33が引張方向Lに対して傾斜している場合、蒸着マスク20を引張方向Lに沿って引張った場合、引張力を稜線33により十分に支えることができず、貫通孔25が変形することも考えられるが、本実施の形態によれば、引張力を4本の稜線33、とりわけ上辺および下辺をなす2本の稜線33により支えることができ、このため貫通孔25が変形することはない。
That is, when the above-described four
このようにしてフレーム15に蒸着マスク20が取り付けられた蒸着マスク装置10は、高温雰囲気となる蒸着装置90の内部に保持される。したがって、蒸着マスク20およびフレーム15は、蒸着フレームの撓みや熱応力の発生を防止するため、熱膨張率が小さな同一の材料によって作製されていることが好ましい。このような材料として、例えば、36%Niインバー材を用いることができる。
The vapor
以上のような蒸着マスク20によれば、少なくとも一つの第1凹部30の壁面31の先端縁32が、頂部33aを除いて当該第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流している。このため、蒸着材料98の利用効率を効果的に改善しながら、高精細なパターンでの蒸着を所望の厚さで精度良く行うことができる。とりわけ、有機ELディスプレイ装置では、高価な蒸着材料98を高精細なパターンで基板42上にパターニングすることが所望されている。このため、本実施の形態の蒸着マスク20は、有機ELディスプレイ装置を製造するために用いられる蒸着マスクに特に適している。
According to the
次に、このような蒸着マスク20の製造方法について、主に図7〜図14を用いて説明する。以下に説明する蒸着マスク20の製造方法では、図7に示すように、帯状に延びる長尺の金属板64が供給され、この長尺金属板64に貫通孔25が形成され、さらに長尺金属板64を断裁することによって枚葉状の金属板21からなる蒸着マスク20が得られる。
Next, a method for manufacturing such a
より具体的には、蒸着マスク20の製造方法は、帯状に延びる長尺の金属板64を供給する工程と、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングを長尺の金属板64に施して、長尺金属板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長尺金属板64に施して、長尺金属板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、長尺金属板64に形成された第1凹部30と第2凹部35とが互いに連通することによって、長尺金属板64に貫通孔25が作製される。図7に示された例では、第2凹部35の形成工程が、第1凹部30の形成工程の前に実施され、且つ、第2凹部35の形成工程と第1凹部30の形成工程の間に、作製された第2凹部35を封止する工程が、さらに設けられている。以下において、各工程の詳細を説明する。
More specifically, the method of manufacturing the
図7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7に示すように、まず、長尺金属板64を供給コア61に巻き取った巻き体62が準備される。そして、この供給コア61が回転して巻き体62が巻き戻されることにより、図7に示すように帯状に延びる長尺金属板64が供給される。なお、長尺金属板64は、貫通孔25を形成されて枚葉状の金属板21、さらには蒸着マスク20をなすことになる。したがって、上述したように、長尺金属板64は、例えば36%Niインバー材からなる。ただし、これに限られず、ステンレス、銅、鉄、アルミニウムからなるシートを長尺金属板64として用いることも可能である。
FIG. 7 shows a
供給された長尺金属板64は、搬送ローラ72によって、エッチング装置(エッチング手段)70に搬送される。エッチング手段70によって、図8〜図14に示された各処理が施される。まず、図8に示すように、長尺金属板64の第1面64a上に第1レジストパターン(単に、レジストパターンともいう)65aが形成されるとともに、長尺金属板64の第2面64b上に第2レジストパターン65bが形成される。一具体例として、次のようにしてネガ型のレジストパターンが形成される。まず、長尺金属板64の第1面64a上(図8の紙面における下側の面上)および第2面64b上に感光性レジスト材料を塗布し、長尺金属板64上にレジスト膜を形成する。次に、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させないようにしたガラス乾板を準備し、ガラス乾板をレジスト膜上に配置する。その後、レジスト膜をガラス乾板越しに露光し、さらにレジスト膜を現像する。以上のようにして、長尺金属板64の第1面64a上に第1レジストパターン(単に、レジストパターンともいう)65aを形成し、長尺金属板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。
The supplied
次に、図9に示すように、長尺金属板64上に形成されたレジストパターン65bをマスクとして、エッチング液(例えば塩化第二鉄溶液)を用いて、長尺金属板64の第2面64b側からエッチングする。例えば、エッチング液が、搬送される長尺金属板64の第2面64bに対面する側に配置されたノズルから、レジストパターン65b越しに長尺金属板64の第2面64bに向けて噴射される。この結果、図9に示すように、長尺金属板64のうちのレジストパターン65bによって覆われていない領域で、エッチング液による浸食が進む。以上のようにして、第2面64bの側から長尺金属板64に多数の第2凹部35が形成される。
Next, as shown in FIG. 9, using the resist
その後、図10に示すように、エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、形成された第2凹部35が被覆される。すなわち、エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第2凹部35が封止される。図10に示す例において、樹脂69の膜が、形成された第2凹部35だけでなく、第2レジストパターン65bも覆うように形成されている。
Thereafter, as shown in FIG. 10, the formed
次に、図11に示すように、長尺金属板64に対して第1レジストパターン65aをマスクとして第2回目のエッチングを行う。第2回目のエッチングにおいて、長尺金属板64は第1面64aの側のみからエッチングされ、第1面64aの側から第1凹部30の形成が進行していく。この際、長尺金属板64の第2面64bの側には、エッチング液に対する耐性を有した樹脂69が被覆されている。このため、第1回目のエッチングにより所望の形状に形成された第2凹部35の形状が損なわれてしまうことはない。
Next, as shown in FIG. 11, a second etching is performed on the
エッチングによる浸食は、長尺金属板64のうちのエッチング液に触れている部分において行われていく。従って、浸食は、長尺金属板64の法線方向(厚み方向)のみに進むのではなく、長尺金属板64の板面に沿った方向にも進んでいく。この結果、図12に示すように、エッチングが長尺金属板64の法線方向に進んで第1凹部30が第2凹部35と接続するだけでなく、レジストパターン65a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1凹部30が、二つの孔66aの間に位置するブリッジ部67aの裏側において、合流する。
Erosion due to etching is performed in a portion of the
図13に示すように、長尺金属板64の第1面64aの側からのエッチングがさらに進む。図13に示すように、隣り合う二つの第1凹部30が合流して稜線となる合流部分33が第1レジストパターン65aから離間して、レジストパターン65a下となる当該合流部分33において、エッチングによる浸食が金属板64の法線方向(厚さ方向)にも進む。これにより、図12に示すように蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側へ向けて尖っていた合流部分33が、蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側からエッチングされ、図13に示すように面取される。
As shown in FIG. 13, the etching from the side of the
また、上述したように、エッチングによって形成される凹部の壁面は、一般的に、浸食方向に向けて、本例では、蒸着マスクの法線方向に沿って一方の側から他方の側へ向けて凸となる曲面状となる。このため、長尺金属板64の第1面64aの側において第1凹部30の壁面が切り立つようになる。ただし、隣り合う二つの第1凹部30が、合流することによって、都合よく、この切り立った壁面31が除去されるようになる。これにより、第1凹部30の壁面31が蒸着マスクの法線方向に対してなす傾斜角度θ1を増大させることができる。
Further, as described above, the wall surface of the concave portion formed by etching is generally directed toward the erosion direction, and in this example, from one side to the other side along the normal direction of the deposition mask. It becomes a convex curved surface. For this reason, the wall surface of the first concave portion 30 stands up on the side of the
このようにして、有孔領域22内に形成された少なくとも一つの第1凹部30の壁面31の先端縁32が、頂部33aを除いて当該一つの第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流するようになる。とりわけ、図示された例では、図3に示すように、第1凹部30の壁面31の先端縁32が、頂部33aを除いて当該第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流し、或いは、その全周のうちの一部分において頂部33aを除いて当該第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流し且つその全周のうちの他の部分において周囲領域23をなす領域内に延びて金属板64の第1面64aと接続するようになる。
In this manner, the leading edge 32 of the wall surface 31 of the at least one first concave portion 30 formed in the
このようなエッチング処理により、図13に示すように、第1凹部30の壁面31の先端縁32が、頂部33a以外の部分でこの第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流して合流部分(稜線)33を形成する。この合流部分33は第1レジストパターン65aのブリッジ部67a裏面に形成される。またこのエッチング処理中、長尺金属板64の第1面64aのうち、格子形状を構成する4つの貫通孔25の中央に位置する頂部33aは、第1レジストパターン65aの領域69aに接触し、エッチングされることはない。
By such an etching process, as shown in FIG. 13, the leading edge 32 of the wall surface 31 of the first concave portion 30 has a portion other than the
このため長尺金属板64の頂部33aの厚みは、長尺金属板64の厚みTaを維持するとともに、頂部33aの厚みは周囲領域22の厚みに一致する。
Therefore, the thickness of the top 33a of the
図11〜図13に示すエッチング処理は、長尺金属板64に対し第1面64a側から行なわれるハーフエッチング処理である。このハーフエッチング処理は長尺金属板64を完全に貫通するものではなく、ハーフエッチング処理により第1面64a側から形成される第1凹部30が第2面64bまで達することはない。
The etching process shown in FIGS. 11 to 13 is a half etching process performed on the
このように有孔領域22に形成された頂部33aは、上記エッチング処理中、常に第1レジストパターン65aに当接しており、エッチングされることはない。このため有孔領域22の頂部33aの厚みを長尺金属板64の厚みに一致させることができる。この場合、頂部33aを囲む第1凹部30の断面形状は頂部33aの断面形状により定まるため、頂部33aの厚みおよび断面形状を一定に定めることにより、第1凹部30の断面形状をばらつくことなく略一定の形状に定めることができる。
The
また有孔領域22の頂部33aの厚みをエッチング前の長尺金属板64の厚みに一致させることにより、後述する以後の処理、例えば、金属板64の搬送や切断、樹脂69の除去、フレーム15への取り付けといった処理中に、多数の貫通孔25を形成された有孔領域22の変形を効果的に防止することができる。また、第1凹部30および第2凹部35を囲む4本の稜線33がすべて引張方向Lに対して平行に延びるか、または直交して延びているため、蒸着マスク20を引張方向Lに沿って引張っても、この引張力を稜線33により支えることができ、多数の貫通孔25が形成された有効領域22の変形を効果的に防止することができる。
Further, by making the thickness of the
以上のようにして、長尺金属板64の第1面64aの側からのエッチング(ハーフエッチング)が予め設定した量だけ進んで、長尺金属板64に対する第2回目のエッチングが終了する。このとき、第1凹部30は長尺金属板64の厚さ方向に沿って第2凹部35に到達する位置まで延びており、これにより、互いに通じ合っている第1凹部30および第2凹部35によって貫通孔25が長尺金属板64に形成される。
As described above, the etching (half etching) from the
その後、図14に示すように、長尺金属板64から樹脂69が除去される。樹脂膜69は、例えばアルカリ系剥離剤により、除去することができる。
Thereafter, the
次に、長尺金属板64から第1レジストパターン65aおよび第2レジストパターン65bが除去される。なお、第1凹部30を形成する工程において、エッチングによる第1面64aの浸食が、有孔領域22をなす金属板64の全領域内において進む。したがって、第1面64a上に設けられたレジストパターン65aは、有孔領域22をなす金属板64の領域内において、領域69aに接する頂部33aを除いて金属板64から既に離間している。このため、レジストパターン65a除去時に、ブラッシング等の処置を金属板21に施す必要がなく、蒸着マスク20の有孔領域22の変形等の損傷を効果的に回避することができ、蒸着マスク20の歩留まりを効果的に改善することができる。
Next, the first resist
このようにして多数の貫通孔25を形成された長尺金属板64は、当該長尺金属板64を狭持した状態で回転する搬送ローラ72,72により、切断装置(切断手段)73へ搬送される。なお、この搬送ローラ72,72の回転によって長尺金属板64にテンション(引張力)が作用し、上述した供給コア61が回転させられ、巻き体62から長尺金属板64が供給されるようになっている。なお、第1凹部30および第2凹部35を囲む4本の稜線33がすべて引張方向Lに対して平行に延びるか、または直交して延びているため、蒸着マスク20を引張方向Lに沿って引張っても、この引張力を稜線33により支えることができ、多数の貫通孔25が形成された有効領域22の変形を効果的に防止することができる。
The
その後、多数の第1凹部30および第2凹部35が形成された長尺金属板64を切断装置(切断手段)73によって所定の長さに切断することにより、多数の貫通孔25が形成された枚葉状の金属板21が得られる。
Thereafter, the
なお、貫通孔25は、長尺金属板64を一方の面のみからエッチングすることによっても形成され得る。しかしながら、長尺金属板64を上方側の面のみからエッチング処理した場合、浸食によって形成された先細り孔に、既に浸食に用いられ浸食能力が低くなったエッチング液が残留する。その後、金属板の孔が下方側の面に達した時、それまで孔内に残留していたエッチング液が下方の面から流れ出て、浸食能力の高いフレッシュなエッチング液が形成された孔内に流れ込む。このとき、孔内の下方側の領域がフレッシュなエッチング液により激しく浸食される。すなわち、孔の形状を十分に制御することができなくなる。一方、レジストパターンを介して金属板を下方側の面のみからエッチングした場合、浸食によって形成された先細り孔が金属板を貫通すると、上側面の孔周囲に、エッチング液が残留することがある。結果として、残留したエッチング液によって金属板の上方側の面からも浸食が進み、やはり孔の形状を十分に制御することができなくなる。これに対して、上述したエッチング方法によれば、貫通孔25の形状を安定させることができる。
In addition, the through-
以上のようにして、多数の貫通孔25を形成された金属板21からなる蒸着マスク20が得られる。そして、各蒸着マスク20に対してフレーム15を取り付けることにより、蒸着マスク装置10が得られる。なお、フレーム15は、蒸着マスク20の一方の面20aに取り付けられてもよいし、蒸着マスク20の他方の面20bに取り付けられてもよい。
As described above, the
以上のような本実施の形態による蒸着マスク装置の製造方法によれば、金属板21,64に第1凹部30を形成する工程において、エッチングによる浸食が金属板の板面に沿った方向にも進み、レジストパターン65a下にて隣り合う二つの第1凹部30が合流し、さらに、少なくとも一つの第1凹部30の壁面31の先端縁32が、頂部33aを除いて当該一つの第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流する。このようにして形成されて貫通孔25をなす第1凹部30の壁面31は、蒸着マスク20の法線方向に対して大きく傾斜するようになる。これにより、製造された蒸着マスク20を用いることによって、高い利用効率で蒸着材料98を使用しながら、高精細なパターンでの蒸着を安定して行うことが可能となる。
According to the manufacturing method of the vapor deposition mask device according to the present embodiment as described above, in the step of forming the first concave portion 30 in the
また有孔領域22に形成された頂部33aは、上記エッチング処理中、常に第1レジストパターン65aに当接しており、エッチングされることはない。このため有孔領域22の頂部33aの厚みを金属板21、64あるいは周囲領域23の厚みに一致させることができる。この場合、頂部33aを囲む第1凹部30の断面形状は頂部33aの断面形状により定まるため、頂部33aの厚みおよび断面形状を一定に定めることにより、第1凹部30の断面形状をばらつくことなく略一定の形状に定めることができ、さらに第1凹部30内に形成された貫通孔25の形状を精度良く定めることができる。
Further, the top 33a formed in the
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形の一例について説明する。以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いており、重複する説明を省略する。 Note that various changes can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, an example of a modification will be described with reference to the drawings. In the drawings used in the following description, the same reference numerals are used as those used for corresponding parts in the above-described embodiment, and redundant description will be omitted.
まず、第1の変形例として、長尺の金属板64への貫通孔25の形成方法を変更することができる。上述した実施の形態において、第2凹部35を形成する工程が、第1凹部30を形成する工程の前に実施されるようにしたが、これに限られず、第1凹部30を形成する工程が、第2凹部35を形成する工程の前に実施されるようにしてもよいし、さらには、金属板21,64が第1面21a,64aおよび第2面21b,64bの側から同時にエッチングされ、第1凹部30を形成する工程および第2凹部35を形成する工程が並行して行われるようにしてもよい。また、第1凹部30を形成する際のエッチングによる長尺金属板64の浸食量が、第2凹部35を形成する際のエッチングによる長尺金属板64の浸食量よりも多いことから、図16に示すように、金属板21,64が第1面21a,64aおよび第2面21b,64bの両側から第1レジストパターン65aおよび第2レジストパターン65bを介して同時にエッチングされ、第1凹部30を形成する工程および第2凹部35を形成する工程が並行して行われ、その後、第1凹部30を形成する工程のみが引き続き行われるようにしてもよい。
First, as a first modification, the method of forming the through
また、上述した実施の形態において、長尺金属板64の第1面64a上への第1レジストパターン65aの作製と、長尺金属板64の第2面64bへの第2レジストパターン65bの作製との両方が、第1凹部30及び第2凹部35の形成の前に実施されていたが、これに限られない。例えば、第1および第2レジストパターン65a,65bの一方を作製して一方の穴を形成し、その後に他方のレジストパターンを作製して他方の穴を形成するようにしてもよい。
In the above-described embodiment, the first resist
次に、第2の変形例を説明する。上述した実施の形態では、第2凹部35がエッチングで形成される例を示したがこれに限られない。図17に示すように、まず、金属板21,64の第1面21a,64aの側から第1レジストパターン65aを介してエッチングにより第1凹部30を形成し、次に、図18に示すように、レーザー照射機80を用いて第1凹部30内にレーザー光を照射することにより、第1凹部30の内部から金属板21,64の第2面21b,64bまで到達する第2凹部35を形成するようにしてもよい。
Next, a second modified example will be described. In the above-described embodiment, an example in which the second
図17に示すように、第1凹部30は、第1レジストパターン65aを用いて金属板21,64を第1面21a,64aの側からハーフエッチングすることにより作製されている。
As shown in FIG. 17, the first concave portion 30 is formed by half-etching the
このとき、上述した実施の形態と同様に、金属板21,64を第1面21a,64aの側からエッチングして、隣り合う二つの第1凹部30が合流し、さらに、少なくとも一つの第1凹部30の壁面31が、頂部33aを除いて当該一つの第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流するようにすれば、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。図17において、頂部33aは、ハーフエッチング中、常時第1レジストパターン65aに接している。
At this time, as in the above-described embodiment, the
加えて、図18に示すように、レーザー光をハーフエッチングされた第一面(64a)側から照射した場合、一般的にレーザー光の光束のエネルギー密度が中央部が高く外周部が低くなるという性質から、レーザー光の照射によって形成された第2凹部35は、第1凹部30と同様に、蒸着マスク20の法線方向に沿った一方の側から他方の側へ向けて、幅が狭くなっていく、言い換えると断面積が小さくなっていくようにすることができる。
In addition, as shown in FIG. 18, when the laser light is irradiated from the half-etched first surface (64a) side, the energy density of the light flux of the laser light is generally higher at the center and lower at the outer periphery. Due to the nature, the second
このようにして形成された蒸着マスク20によれば、貫通孔25が全体として蒸着マスク20の第1面20aの側から第2面20bの側へ向けて先細りしていくので、蒸着材料98の利用効率を改善しながら、且つ、蒸着膜の周縁をはっきりさせることができる。
According to the
次に、第3の変形例を説明する。上述した実施の形態では金属板21,64に貫通孔25を形成することによって蒸着マスク20を作製する例を示したが、これに限られない。
Next, a third modified example will be described. In the above-described embodiment, an example in which the
図19に示すように、金属板21(64)と金属板21(64)に積層された樹脂層50とを有する積層体51の金属板21(64)側からエッチングすることにより、金属板21(64)を貫通して樹脂層50まで到達する第1凹部30を形成し、次に、レーザー照射機80を用いて第1凹部30内にレーザー光を照射することにより、樹脂層50を貫通する第2凹部35を形成して積層マスク20Bを形成してもよい。
As shown in FIG. 19, the metal plate 21 (64) and the
図19に示すように、第1凹部30は、第1レジストパターン65aを用いて金属板21,64をエッチングすることにより作製されている。このとき、上述した実施の形態と同様に、金属板21,64をエッチングして、隣り合う二つの第1凹部30が合流し、さらに、少なくとも一つの第1凹部30の壁面31が、頂部33aを除いて当該一つの第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流するようにすれば、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。図19において、頂部33aはエッチング中、常時第1レジストパターン65aに接している。
As shown in FIG. 19, the first recess 30 is formed by etching the
加えて、図20に示すように、レーザー光の照射によって形成された第2凹部35は、第1凹部30と同様に、積層マスク20Bの法線方向に沿った一方の側から他方の側へ向けて、幅が狭くなっていく、言い換えると断面積が小さくなっていくようにすることができる。このようにして形成された積層マスク20Bによれば、貫通孔25が全体として積層マスク20Bの第1面20aの側から第2面20bの側へ向けて先細りしていくので、蒸着材料98の利用効率を改善しながら、且つ、蒸着膜の周縁をはっきりさせることができる。
In addition, as shown in FIG. 20, the second
さらに他の変形例として、上述した実施の形態では、互いに異なる二つの配列方向のそれぞれに沿って配列された複数の貫通孔25を作製する上で、一つの貫通孔25に対して一つの第1凹部30及び一つの第2凹部35を形成する例を示したが、これに限られない。例えば、貫通孔25の一方の配列方向に延びる細長状の第1凹部30を作製し、この細長状の第1凹部30に対面する位置に複数の第2凹部35が形成されるようにしてもよい。このような例においても、隣り合う二つの第1凹部30が合流し、さらに、少なくとも一つの第1凹部30の壁面31が、頂部33aを除いて当該一つの第1凹部30の周囲に位置する他のいずれかの第1凹部30の壁面31と合流するようにすれば、上述した実施の形態と同様の作用効果を奏することができる。
As still another modified example, in the above-described embodiment, when a plurality of through
さらに他の変形例として、上述した実施の形態では、長尺の金属板64に貫通孔25を形成した後に、切断装置73によって長尺金属板64を枚葉状の金属板21に切断する例を示したが、これに限られない。例えば上述した変形例のように、レーザー光の照射によって第2凹部35を作製する場合には、まず、長尺の金属板64(長尺の積層体51)に第1凹部30を形成し、次に、切断装置73によって長尺金属板64(長尺積層体51)を枚葉状の金属板21(枚葉状の積層体51)に切断し、その後、枚葉状の金属板21(枚葉状の積層体51)に第2凹部35を形成するようにしてもよい。
As still another modified example, in the above-described embodiment, after forming the through-
なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。 Although several modifications to the above-described embodiment have been described above, it is needless to say that a plurality of modifications can be appropriately combined and applied.
20 蒸着マスク
20A レジストパターン付蒸着マスク
20B 積層マスク
20a蒸着マスクの第1面
20b蒸着マスクの第2面
21 金属板
21a金属板の第1面
21b金属板の第2面
22 有孔領域
23 周囲領域
25 貫通孔
30 第1凹部
31 壁面
32 先端縁
33 合流部分(稜線)
33a 頂部
35 第2凹部
36 壁面
64 長尺金属板
64a長尺金属板の第1面
64b長尺金属板の第2面
65a 第1レジストパターン
66a 孔
67a ブリッジ部
Claims (10)
互いに対向する第1面および第2面を有する金属板の第1面上に、レジストパターンを設ける工程と、
前記レジストパターンをマスクとして前記第1面の側から前記金属板をエッチングし、前記有孔領域をなす前記金属板の領域内に、前記貫通孔を有する凹部を第1面の側から形成する工程を備え、
前記凹部を形成する工程において、前記金属板の第1面のうち、格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔の中央に位置する頂部が、前記レジストパターンに接した状態を維持して凹部を形成し、各凹部は格子形状を構成する任意の隣り合う4つの頂部間を連結する矩形状の4本の稜線により囲まれ、
前記貫通孔は、前記貫通孔の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びる辺を含み、
各稜線は一の頂部から前記金属板の厚み方向内方へ降下した後、他の頂部に向かって前記金属板の厚み方向外方へ上昇することを特徴とする蒸着マスクの製造方法。 A perforated region including a plurality of through holes arranged in a lattice shape, and a peripheral region located around the perforated region, and a deposition mask used in a state of being pulled in at least one direction is manufactured. In the method,
Providing a resist pattern on a first surface of a metal plate having a first surface and a second surface facing each other;
Etching the metal plate from the first surface side using the resist pattern as a mask, and forming a concave portion having the through hole from the first surface side in a region of the metal plate forming the perforated region; With
In the step of forming the concave portion, of the first surface of the metal plate, a top located at the center of any four adjacent through holes forming a lattice shape is maintained in contact with the resist pattern. Forming recesses, each recess being surrounded by four rectangular ridges connecting between any four adjacent vertices forming a lattice shape;
The through hole includes sides extending in two directions that are parallel to the arrangement direction of the through holes, respectively.
A method for manufacturing a vapor deposition mask, wherein each ridge line descends from one top to the inside in the thickness direction of the metal plate, and then rises toward the other top outward in the thickness direction of the metal plate.
前記凹部と前記第2凹部が接続して前記貫通孔を作製するように、前記凹部及び前記第2凹部が形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の蒸着マスクの製造方法。 Etching the metal plate from the second surface side using a second resist pattern disposed on the second surface of the metal plate as a mask, and forming a second recess from the second surface side; In addition,
The method according to claim 1, wherein the concave portion and the second concave portion are formed such that the concave portion and the second concave portion are connected to form the through hole. Method.
前記凹部と前記第2凹部が接続して前記貫通孔を作製するように、前記凹部及び前記第2凹部が形成されることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか記載の蒸着マスクの製造方法。 A laser beam is applied to each of the recesses formed from the side of the first surface so as not to penetrate the metal plate to form a second recess reaching from the inside of the recess to the second surface of the metal plate. Further comprising the step of:
The method according to claim 1, wherein the concave portion and the second concave portion are formed such that the concave portion and the second concave portion are connected to form the through hole. Method.
格子形状に配置された複数の貫通孔を含む有孔領域と、
前記有孔領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、
前記有孔領域において、前記金属板の第1面に、当該第1面へ向けて幅が広くなっていく複数の凹部が設けられ、且つ、この凹部に貫通孔が形成され、前記金属板のうち格子形状を構成する任意の隣り合う4つの貫通孔の中央に位置する頂部の厚みは、前記周囲領域の厚みに一致し、各凹部は格子形状を構成する任意の隣り合う4つの頂部間を連結する矩形状の4本の稜線により囲まれ、
前記貫通孔は、前記貫通孔の配列方向とそれぞれ平行となる二方向に延びる辺を含み、
各稜線は一の頂部から前記金属板の厚み方向内方へ降下した後、他の頂部に向かって前記金属板の厚み方向外方へ上昇することを特徴とする蒸着マスク。 A vapor deposition mask comprising a metal plate having a first surface and a second surface facing each other and used in a state of being pulled in at least one direction,
A perforated region including a plurality of through holes arranged in a lattice shape,
A peripheral area located around the perforated area,
In the perforated region, a plurality of recesses whose width increases toward the first surface are provided on a first surface of the metal plate, and a through hole is formed in the recess, and The thickness of the top located at the center of any four adjacent through-holes forming the lattice shape is equal to the thickness of the peripheral region, and each recess is formed between any four adjacent tops forming the lattice shape. Surrounded by four rectangular ridges that connect,
The through hole includes sides extending in two directions that are parallel to the arrangement direction of the through holes, respectively.
A vapor deposition mask wherein each ridgeline descends from one top to the inside in the thickness direction of the metal plate, and then rises toward the other top outward in the thickness direction of the metal plate.
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