JP6686549B2 - Method for manufacturing vapor deposition mask device and vapor deposition mask device - Google Patents
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Description
本発明は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクと、蒸着マスクを支持するフレームと、を備える蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着マスク装置に関する。 The present invention relates to a vapor deposition mask device manufacturing method and a vapor deposition mask device that include a vapor deposition mask having a plurality of through holes and a frame that supports the vapor deposition mask.
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。 In recent years, display devices used for portable devices such as smartphones and tablet PCs have been required to have high definition, for example, a pixel density of 400 ppi or more. In addition, even in portable devices, there is an increasing demand to support ultra full high-definition, and in this case, the pixel density of the display device is required to be 800 ppi or more, for example.
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。 Among display devices, organic EL display devices have been attracting attention because of their good responsiveness, low power consumption, and high contrast. As a method of forming pixels of an organic EL display device, a method of forming pixels in a desired pattern by using a vapor deposition mask in which through holes arranged in a desired pattern are formed is known. Specifically, first, a vapor deposition mask is brought into close contact with a substrate for an organic EL display device, and then the vapor deposition mask and the substrate that have been brought into close contact are put into the vapor deposition device, and an organic material is vapor-deposited on the substrate. I do. In this case, in order to accurately manufacture the organic EL display device having a high pixel density, it is required to accurately reproduce the position and shape of the through hole of the vapor deposition mask according to the design.
蒸着マスクの製造方法としては、例えば特許文献1に開示されているように、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方法が知られている。例えば、はじめに、金属板の第1面上に第1レジストパターンを形成し、また金属板の第2面上に第2レジストパターンを形成する。次に、金属板の第1面のうち第1レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第1面に第1開口部を形成する。その後、金属板の第2面のうち第2レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第2面に第2開口部を形成する。この際、第1開口部と第2開口部とが通じ合うようにエッチングを行うことにより、金属板を貫通する貫通孔を形成することができる。蒸着マスクを作製するための金属板は、例えば、鉄合金などの母材を圧延することによって得られる。
As a method of manufacturing a vapor deposition mask, for example, as disclosed in
その他にも、蒸着マスクの製造方法として、例えば特許文献2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2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。
In addition, as a method of manufacturing a vapor deposition mask, a method of manufacturing a vapor deposition mask using a plating process is known as disclosed in, for example,
有機材料などの蒸着材料を基板に蒸着させる蒸着工程を行う蒸着装置は、蒸着マスクと、蒸着マスクを支持するフレームと、を含む蒸着マスク装置を備える。フレームは、蒸着マスクが撓まないように、蒸着マスクを引っ張った状態で支持する。蒸着マスクは、溶接によってフレームに固定される。 A vapor deposition apparatus that performs a vapor deposition step of vapor depositing a vapor deposition material such as an organic material includes a vapor deposition mask device including a vapor deposition mask and a frame that supports the vapor deposition mask. The frame supports the vapor deposition mask in a pulled state so that the vapor deposition mask does not bend. The vapor deposition mask is fixed to the frame by welding.
蒸着材料を所望のパターンで精度良く基板に蒸着させるためには、蒸着マスクの厚みが小さいことが好ましい。ところで、蒸着マスクをフレームに溶接する際、蒸着マスクのうち加熱された部分の材料が飛散したり流動したりして、溶接部において蒸着マスクに凹部が形成されることがある。このため、蒸着マスクの溶接部の強度が十分に確保できないことが考えられる。とりわけ、元の蒸着マスクの厚みが小さい場合には、この溶接部の強度が問題になり得る。 In order to accurately deposit the vapor deposition material on the substrate in a desired pattern, it is preferable that the vapor deposition mask has a small thickness. By the way, when the vapor deposition mask is welded to the frame, the material of the heated portion of the vapor deposition mask may scatter or flow, forming a recess in the vapor deposition mask at the welded portion. Therefore, it is considered that the strength of the welded portion of the vapor deposition mask cannot be sufficiently secured. In particular, if the original vapor deposition mask has a small thickness, the strength of this weld may be a problem.
本発明は、このような課題を効果的に解決し得る蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着マスク装置を提供することを目的とする。 It is an object of the present invention to provide a vapor deposition mask device manufacturing method and a vapor deposition mask device that can effectively solve such problems.
本発明は、蒸着マスク装置の製造方法であって、第1面から第2面に至る複数の貫通孔を含む蒸着マスクを準備する準備工程と、前記蒸着マスクをフレームに溶接する溶接工程と、を備え、前記溶接工程は、前記蒸着マスクを、前記第2面が前記フレームに面するように前記フレーム上に配置し、且つ、前記蒸着マスクの前記第1面の法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に前記第1面のうち少なくとも前記フレームと重なる部分にガラス板を配置する配置工程と、前記ガラス板側からレーザー光を照射する照射工程と、を含む、蒸着マスク装置の製造方法、である。 The present invention is a method for manufacturing a vapor deposition mask device, comprising a preparatory step of preparing a vapor deposition mask including a plurality of through holes extending from a first surface to a second surface, and a welding step of welding the vapor deposition mask to a frame, In the welding step, the vapor deposition mask is arranged on the frame so that the second surface faces the frame, and the welding mask is arranged along a normal direction of the first surface of the vapor deposition mask. A vapor deposition mask apparatus, comprising: an arranging step of arranging a glass plate on at least a portion of the first surface that overlaps with the frame when looking at the vapor deposition mask; Manufacturing method.
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記準備工程は、前記蒸着マスクをめっき処理によって形成する工程を含む、ようにしてもよい。 In the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the present invention, the preparing step may include a step of forming the vapor deposition mask by a plating process.
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記準備工程において、前記フレームに溶接される部分が3μm以上且つ25μm以下の厚みを有する前記蒸着マスクを準備する、ようにしてもよい。 In the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the present invention, in the preparing step, the vapor deposition mask may be prepared in which a portion to be welded to the frame has a thickness of 3 μm or more and 25 μm or less.
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記溶接工程は、前記照射工程の後に前記ガラス板を除去するガラス板除去工程を更に含む、ようにしてもよい。 In the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the present invention, the welding step may further include a glass plate removing step of removing the glass plate after the irradiation step.
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記溶接工程の前記配置工程において、前記ガラス板を前記蒸着マスクに押圧する、ようにしてもよい。 In the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the present invention, the glass plate may be pressed against the vapor deposition mask in the arranging step of the welding step.
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記照射工程において、前記蒸着マスクの前記第1面から前記第2面を介して前記フレームに至る溶接痕であって、前記蒸着マスクと前記フレームとを互いに接合する溶接痕が形成され、前記溶接痕は、前記蒸着マスクの前記第2面から最も遠い位置に平坦状に形成された上端面を含む、ようにしてもよい。 In the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the present invention, in the irradiation step, there are welding marks from the first surface of the vapor deposition mask to the frame via the second surface, and the vapor deposition mask and the frame are Welding traces may be formed so as to be joined to each other, and the welding traces may include an upper end face formed in a flat shape at a position farthest from the second surface of the vapor deposition mask.
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記上端面は、前記蒸着マスクの前記第1面の延長上に形成される、ようにしてもよい。 In the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the present invention, the upper end surface may be formed on an extension of the first surface of the vapor deposition mask.
また、本発明は、蒸着マスク装置であって、第1面から第2面に至る複数の貫通孔を含む蒸着マスクと、前記蒸着マスクの前記第2面に面したフレームと、前記蒸着マスクの前記第1面から前記第2面を介して前記フレームに至り、前記蒸着マスクと前記フレームとを互いに接合した溶接痕と、を備え、前記溶接痕は、前記蒸着マスクの前記第2面から最も遠い位置に平坦状に形成された上端面を含む、蒸着マスク装置、である。 Further, the present invention is a vapor deposition mask device, comprising: a vapor deposition mask including a plurality of through holes extending from a first surface to a second surface; a frame facing the second surface of the vapor deposition mask; The welding trace is formed from the first surface to the frame through the second surface, the welding mask joining the vapor deposition mask and the frame to each other, and the welding trace is the most from the second surface of the vapor deposition mask. A vapor deposition mask device including a flat upper end surface at a distant position.
本発明によれば、蒸着マスクの溶接部の溶接強度を高めることができる。 According to the present invention, the welding strength of the welded portion of the vapor deposition mask can be increased.
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。 An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. In addition, in the drawings attached to the present specification, for convenience of illustration and understanding, the scale, the vertical and horizontal dimension ratios, etc. are appropriately changed and exaggerated from the actual ones.
図1A〜図12C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の製造方法に対し、本発明を適用することができる。 1A to 12C are views for explaining an embodiment of the present invention. In the following embodiments and modifications thereof, a method for manufacturing a vapor deposition mask used for patterning an organic material in a desired pattern on a substrate when manufacturing an organic EL display device will be described as an example. However, the present invention is not limited to such an application, and the present invention can be applied to methods for manufacturing vapor deposition masks used for various purposes.
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。 In the present specification, the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other based only on the difference in designation. For example, a “plate” is a concept that also includes members that can be called sheets and films.
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 term “plate surface (sheet surface, film surface)” means the target plate-shaped member (sheet-shaped member) when the target plate-shaped (sheet-shaped, film-shaped) member is viewed as a whole and comprehensively. (A member, a film-shaped member) refers to a surface that coincides with the plane direction. The normal direction used for the plate-shaped (sheet-shaped, film-shaped) member means the direction normal 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。 Further, as used in the present specification, the shape and geometrical conditions and physical properties and their degrees are specified, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, “equivalent”, length and angle. Also, the values of physical properties, etc. are to be construed including the range to the extent that similar functions can be expected without being bound to a strict meaning.
(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1Aを参照して説明する。図1Aに示すように、蒸着装置90は、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。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。
(Evaporation equipment)
First, a
(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1A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1A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と称する。このうち蒸着マスク20の第2面20bにフレーム15が面している。
(Evaporation mask device)
The vapor
蒸着マスク装置10は、図1A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。
As shown in FIG. 1A, the vapor
図2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2に示すように、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を備え、各蒸着マスク20は、蒸着マスク20の長手方向における一対の端部20eにおいて、フレーム15に固定されている。
FIG. 2 is a plan view showing a case where the vapor
蒸着マスク20は、蒸着マスク20を貫通する複数の貫通孔25を含む。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。
The
図1Bは、図1A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。
FIG. 1B is a cross-sectional view showing an organic
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。
In addition, when it is desired to perform color display with a plurality of colors, the
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。
By the way, the vapor deposition process may be carried out inside the
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を構成する金属板の材料として、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、48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。
In order to solve such a problem, it is preferable that the thermal expansion coefficient of the
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。
When the
(蒸着マスク)
次に、蒸着マスク20について詳細に説明する。図2に示すように、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20eを構成する一対の耳部17と、一対の耳部17の間に位置する中間部18と、を備えている。
(Evaporation mask)
Next, the
(耳部)
まず、耳部17について詳細に説明する。耳部17は、蒸着マスク20のうちフレーム15に固定される部分である。本実施の形態において、耳部17は、第2面20b側において溶接によってフレーム15に固定される。以下の説明において、耳部17及びフレーム15のうち溶接によって互いに接合されている部分のことを、接合部19と称する。
(Ear)
First, the
図3は、蒸着マスク装置10の耳部17及びその周辺部分を拡大して示す平面図である。耳部17に形成される接合部19は、溶接痕19aを含む。溶接痕19aとは、蒸着マスク20の第2面20bをフレーム15に溶接したことに起因して、蒸着マスク20及びフレーム15の一部に形成された痕跡である。例えば、図3に示すように、接合部19は、蒸着マスク20の幅方向に沿って並ぶ複数の点状の溶接痕19aを含む。このような複数の点状の溶接痕19aは、例えば、蒸着マスク20の幅方向に沿う各位置において耳部17にレーザー光を間欠的に点状に照射することによって形成される。
FIG. 3 is an enlarged plan view showing the
なお、平面視における溶接痕19aの配置や形状が特に限られることはない。例えば、図4に示すように、溶接痕19aは、蒸着マスク20の幅方向に沿って線状に延びていてもよい。このような溶接痕19aは、例えば、蒸着マスク20の幅方向に沿う各位置において耳部17にレーザー光を連続的に線状に照射することによって形成される。
The arrangement and shape of the
図5は、図3の蒸着マスク装置をV−V方向から見た断面図である。図5に示すように、溶接痕19aは、耳部17の第1面20aから第2面20bを介してフレーム15に至っている。溶接痕19aは、蒸着マスク20の耳部17及びフレーム15のうち、溶接時に溶融した部分(溶融領域19f)が固化した部分であり、耳部17の第1面20aから第2面20bに至る部分及びフレーム15の一部を含んでいる。この溶接痕19aは、蒸着マスク20の耳部17とフレーム15とを互いに接合している。溶接痕19aにおいては、溶接の後に溶融領域19fの温度が低下して溶融領域19fが固化する際に、材料の結晶化が生じている。例えば、溶接痕19aは、耳部17及びフレーム15に跨る結晶粒を含む。
FIG. 5 is a cross-sectional view of the vapor deposition mask device of FIG. 3 viewed from the VV direction. As shown in FIG. 5, the
本実施の形態による溶接痕19aは、後述する図12Cに示すように、平坦状に形成された上端面19dと、上端面19dの周囲に形成された凹部19cと、を含んでいる。ここで、上端面19dとは、蒸着マスク20の第2面20bから最も遠い位置に形成された面を意味しており、より具体的には、図12Cに示すように、フレーム15を下側にするとともに蒸着マスク20を上側にした姿勢で見た場合における溶接痕19aの最も上側に形成される面を意味している。凹部19cは、このような上端面19dの周囲に形成されており、当該上端面19dよりも第2面20b側へ窪んだ部分である。上端面19dと凹部19cについての詳細は後述する。
As shown in FIG. 12C described later,
図5において、蒸着処理の際に蒸着マスク20に密着する有機EL基板92を、点線で表す。図5に示すように、有機EL基板92は、蒸着マスク20のうち接合部19が形成される部分にまで延在していることがある。
In FIG. 5, the
(中間部)
次に、中間部18について説明する。図2、図3及び図5に示すように、中間部18は、第1面20aから第2面20bに至る貫通孔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、を含む。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。
(Middle part)
Next, the
図2に示すように、周囲領域23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。
As shown in FIG. 2, the
図2に示すように、中間部18は、蒸着マスク20の長手方向に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の周囲領域23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、図1に示す蒸着マスク装置10によれば、有機EL表示装置100の多面付蒸着が可能である。
As shown in FIG. 2, the
以下、中間部18について詳細に説明する。図6は、中間部18を拡大して示す平面図であり、図7は、図6の中間部18をVII−VII方向から見た断面図である。図6に示すように、複数の貫通孔25は、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規則的に配列される。
Hereinafter, the
以下、貫通孔25及びその周囲の部分の形状について詳細に説明する。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及びその周囲の部分の形状について説明する。
Hereinafter, the shapes of the through
図7に示すように、中間部18は、第1面20aを構成する第1金属層32と、第2面20bを構成する第2金属層37と、を備える。第1金属層32には、所定のパターンで第1開口部30が設けられており、また、第2金属層37には、所定のパターンで第2開口部35が設けられている。中間部18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の第1面20aから第2面20bに至る貫通孔25が構成されている。
As shown in FIG. 7, the
図6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。
As shown in FIG. 6, the
図7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7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。
In FIG. 7,
図8は、図7の第1金属層32および第2金属層37の一部を拡大して示す図である。図8に示すように、蒸着マスク20の第2面20bにおける第2金属層37の幅M2は、蒸着マスク20の第1面20aにおける第1金属層32の幅M1よりも小さくなっている。言い換えると、第2面20bにおける貫通孔25(第2開口部35)の開口寸法S2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。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。
FIG. 8 is an enlarged view showing a part of the
蒸着マスク20の第2面20b側から飛来する蒸着材料98は、貫通孔25の第2開口部35および第1開口部30を順に通って有機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7及び図8において第2面20b側から第1面20aへ向かう矢印L1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を通って有機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、すなわち第2金属層37の幅M2を小さくすることが好ましいと言える。
The
図7において、第2金属層37の壁面36及び第2金属層37の壁面31に接する直線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、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。
In FIG. 7, the minimum angle formed by the straight line L1 in contact with the
角度θ1を大きくする上では、第1金属層32の幅M1に比べて第2金属層37の幅M2を小さくすることが有効である。また、図から明らかなように、角度θ1を大きくする上では、第1金属層32の厚みT1や第2金属層37の厚みT2を小さくすることも有効である。なお、第2金属層37の幅M2、第1金属層32の厚みT1や第2金属層37の厚みT2を過剰に小さくしてしまうと、蒸着マスク20の強度が低下し、このため搬送時や使用時に蒸着マスク20が破損してしまうことが考えられる。例えば、蒸着マスク20をフレーム15に張設する際に蒸着マスク20に加えられる引張り応力によって、蒸着マスク20が破損してしまうことが考えられる。これらの点を考慮すると、第1金属層32および第2金属層37の寸法が以下の範囲に設定されることが好ましいと言える。これによって、上述の角度θ1を例えば45°以上にすることができる。
To increase the angle θ1, it is effective to reduce the width M2 of the
・第1金属層32の幅M1:5μm以上且つ25μm以下
・第2金属層37の幅M2:2μm以上且つ20μm以下
・蒸着マスク20の厚みT0:5μm以上且つ50μm以下、より好ましくは3μm以上且つ50μm以下、さらに好ましくは3μm以上且つ30μm以下、さらに好ましくは3μm以上且つ25μm以下
・第1金属層32の厚みT1:5μm以下
・第2金属層37の厚みT2:2μm以上且つ50μm以下、より好ましくは3μm以上且つ50μm以下、さらに好ましくは3μm以上且つ30μm以下、さらに好ましくは3μm以上且つ25μm以下
なお、本実施の形態において、蒸着マスク20の厚みT0は、耳部17及び中間部18のいずれにおいても同一である。
The width M1 of the
上述の開口寸法S0,S1,S2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、15μm以上且つ60μm以下に設定され得る。また、第1面20aにおける第1開口部30の開口寸法S1は、10μm以上且つ50μm以下に設定され、第2面20bにおける第2開口部35の開口寸法S2は、15μm以上且つ60μm以下に設定され得る。
The above-described opening dimensions S0, S1, S2 are appropriately set in consideration of the pixel density of the organic EL display device, the desired value of the angle θ1 described above, and the like. For example, when manufacturing an organic EL display device having a pixel density of 400 ppi or more, the opening dimension S0 of the through
図8に示すように、第1金属層32によって構成される蒸着マスク20の第1面20aには、窪み部34が形成されていてもよい。窪み部34は、めっき処理によって蒸着マスク20を製造する場合に、後述するパターン基板50の導電性パターン52に対応して形成される。窪み部34の深さDは、例えば50nm以上且つ500nm以下である。好ましくは、第1金属層32に形成される窪み部34の外縁34eは、第1金属層32の端部33と接続部41との間に位置する。
As shown in FIG. 8, a
次に、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、蒸着マスク装置10の蒸着マスク20を製造する方法について説明する。ここでは、めっき処理によって蒸着マスク20を製造する例について説明する。
Next, a method of manufacturing the vapor
(蒸着マスクの製造方法)
図9A乃至図9Dは、蒸着マスク20の製造方法を説明する図である。
(Method of manufacturing vapor deposition mask)
9A to 9D are diagrams illustrating a method of manufacturing the
〔パターン基板準備工程〕
まず、図9Aに示すパターン基板50を準備する。パターン基板50は、絶縁性を有する基材51と、基材51上に形成された導電性パターン52と、を有する。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する。
[Pattern substrate preparation process]
First, the patterned
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。
The material forming the
導電性パターン52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。導電性パターン52の厚みは、例えば50nm以上且つ500nm以下である。
As a material for forming the
なお、蒸着マスク20をパターン基板50から分離させる後述する分離工程を容易化するため、パターン基板50に離型処理を施しておいてもよい。
Note that the
例えば、まず、パターン基板50の表面の油分を除去する脱脂処理を実施する。例えば、酸性の脱脂液を用いて、パターン基板50の導電性パターン52の表面の油分を除去する。
For example, first, a degreasing process for removing oil on the surface of the patterned
次に、導電性パターン52の表面を活性化する活性化処理を実施する。例えば、後述する第1めっき処理工程において用いられる第1めっき液に含まれる酸性溶液と同一の酸性溶液を、導電性パターン52の表面に接触させる。例えば、第1めっき液がスルファミン酸ニッケルを含む場合、スルファミン酸を導電性パターン52の表面に接触させる。
Next, an activation process for activating the surface of the
次に、導電性パターン52の表面に有機物の膜を形成する有機膜形成処理を実施する。例えば、有機物を含む離型剤を導電性パターン52の表面に接触させる。この際、有機膜の厚みを、有機膜の電気抵抗が、電解めっきによる第1金属層32の析出が有機膜によって阻害されない程度に薄く設定する。離型剤は、硫黄成分を含んでいてもよい。
Next, an organic film forming process is performed to form an organic film on the surface of the
なお、脱脂処理、活性化処理および有機膜形成処理の後には、パターン基板50を水で洗浄する水洗処理をそれぞれ実施する。
After the degreasing treatment, the activation treatment and the organic film forming treatment, a washing treatment for washing the patterned
〔第1めっき処理工程〕
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9Bに示すように、パターン基板50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。
[First plating treatment step]
Next, the first plating treatment step of supplying the first plating solution onto the
なお、めっき処理の特性上、図9B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9B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。また、第1金属層32のうち導電性パターン52と接する側の面には、導電性パターン52の厚みに対応する上述の窪み部34が形成される。
Due to the characteristics of the plating process, as shown in FIG. 9B, the
図9Bにおいて、第1金属層32のうち導電性パターン52と重ならない部分(すなわち窪み部34が形成されない部分)の幅が符号wで表されている。幅wは、例えば0.5μm以上且つ5.0μm以下になる。導電性パターン52の寸法は、この幅wを考慮して設定される。
In FIG. 9B, the width of the portion of the
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。若しくは、第1めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお、第1めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、導電性パターン52上には適切な触媒層が設けられていてもよい。若しくは、導電性パターン52が、触媒層として機能するよう構成されていてもよい。電解めっき処理工程が実施される場合にも、導電性パターン52上に触媒層が設けられていてもよい。
The specific method of the first plating treatment step is not particularly limited as long as the
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。めっき液には、様々な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、ホウ酸などのpH緩衝剤、サッカリンナトリウなどの一次光沢剤、ブチンジオール、プロパギルアルコール、クマリン、ホルマリン、チオ尿素などの二次光沢剤や、酸化防止剤などが用いられ得る。一次光沢剤は、硫黄成分を含んでいてもよい。
The components of the first plating solution used are appropriately determined according to the characteristics required for the
〔レジスト形成工程〕
次に、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9C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9C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。
[Resist forming step]
Next, a resist forming step of forming a resist
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。ドライフィルムとは、基材51などの対象物の上にレジスト膜を形成するために対象物に貼り付けられるフィルムのことである。ドライフィルムは、PETなどからなるベースフィルムと、ベースフィルムに積層され、感光性を有する感光層と、を少なくとも含む。感光層は、アクリル系光硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレン系樹脂などの感光性材料を含む。なお、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。
Hereinafter, an example of the resist forming step will be described. First, a dry film is attached on the
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。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9C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。
Next, an exposure mask that does not transmit light is prepared in a region of the resist film that should be the
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。 A positive type resist film may be used. In this case, as the exposure mask, an exposure mask that allows light to pass through a region of the resist film to be removed is used.
〔第2めっき処理工程〕
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9D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。
[Second plating treatment step]
Next, a second plating process is performed in which the second plating solution is supplied to the
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。若しくは、第2めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお第2めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、第1金属層32上には適切な触媒層が設けられていてもよい。電解めっき処理工程が実施される場合にも、第1金属層32上に触媒層が設けられていてもよい。
As long as the
第2めっき液としては、上述の第1めっき液と同一のめっき液が用いられてもよい。若しくは、第1めっき液とは異なるめっき液が第2めっき液として用いられてもよい。第1めっき液の組成と第2めっき液の組成とが同一である場合、第1金属層32を構成する金属の組成と、第2金属層37を構成する金属の組成も同一になる。
As the second plating solution, the same plating solution as the above-mentioned first plating solution may be used. Alternatively, a plating solution different from the first plating solution may be used as the second plating solution. When the composition of the first plating solution and the composition of the second plating solution are the same, the composition of the metal forming the
なお、図9D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。
Although FIG. 9D shows an example in which the second plating process is continued until the upper surface of the resist
〔レジスト除去工程〕
その後、レジストパターン55を除去するレジスト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。
[Resist removal process]
After that, a resist removing step of removing the resist
〔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。
[Separation process]
Next, a separation step of separating the combined body of the
以下、分離工程の一例について詳細に説明する。はじめに、粘着性を有する物質が塗工などによって設けられているフィルムを、基材51上に形成された第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体に貼り付ける。次に、フィルムを引き上げたり巻き取ったりすることにより、フィルムを基材51から引き離し、これによって、第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体をパターン基板50の基材51から分離させる。その後、第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体からフィルムを剥がす。
Hereinafter, an example of the separation step will be described in detail. First, a film provided with an adhesive substance by coating or the like is attached to a combination body of the
その他にも、分離工程においては、はじめに、第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体と基材51との間に、分離のきっかけとなる間隙を形成し、次に、この間隙にエアを吹き付け、これによって分離工程を促進してもよい。
In addition, in the separation step, first, a gap that triggers separation is formed between the combination of the
なお、粘着性を有する物質としては、UVなどの光を照射されることによって、または加熱されることによって粘着性を喪失する物質を使用してもよい。この場合、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から分離させた後、フィルムに光を照射する工程やフィルムを加熱する工程を実施する。これによって、第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体からフィルムを剥がす工程を容易化することができる。例えば、フィルムと第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体とを可能な限り互いに平行な状態に維持した状態で、フィルムを剥がすことができる。これによって、フィルムを剥がす際に第1金属層32および第2金属層37の組み合わせ体が湾曲することを抑制することができ、このことにより、蒸着マスク20に湾曲などの変形のくせがついてしまうことを抑制することができる。
As the substance having adhesiveness, a substance that loses its adhesiveness by being irradiated with light such as UV or by being heated may be used. In this case, after the combination of the
(蒸着マスクの溶接工程)
次に、上述のようにして得られた蒸着マスク20をフレーム15に溶接する溶接工程を実施する。これによって、蒸着マスク20及びフレーム15を備える蒸着マスク装置10を得ることができる。
(Welding process of vapor deposition mask)
Next, a welding process of welding the
(従来の溶接工程)
ところで、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、めっき処理によって製造された蒸着マスク20は、圧延によって得られた金属板をエッチングして貫通孔を形成することによって製造された蒸着マスク20に比べて、接合部19の溶接強度が低くなることを見出した。以下、めっき処理によって製造された蒸着マスク20をフレーム15に溶接した場合に見られた現象について、図10A及び図10Bを参照して説明する。
(Conventional welding process)
By the way, when the inventors of the present invention have conducted extensive research, the
まず、図10Aに示すように、蒸着マスク20を、耳部17の第2面20bがフレーム15に面するようにフレーム15上に配置した。次に、図10Aに示すように、第1面20a側から耳部17にレーザー光Lを照射して、耳部17の一部を加熱した。図10Aにおいて、符号Sは、耳部17に照射されたレーザー光Lのスポット径を表している。スポット径Sは、例えば100μm以上且つ300μm以下である。
First, as shown in FIG. 10A, the
耳部17を加熱すると、図10Bに示すように、耳部17及びフレーム15が溶融して、耳部17及びフレーム15に跨る溶融領域19fが形成された。その後、溶融領域19fの温度が低下して溶融領域19fが固化することによって溶接痕19aとなり、蒸着マスク20の耳部17が溶接痕19aによってフレーム15に対して固定された。なお、フレーム15の厚みT(図5参照)が大きい場合、溶融領域19fは、フレーム15のうち蒸着マスク20に接合される面の反対側に位置する面にまでは広がらない。フレーム15の厚みTは、例えば5mm以上且つ30mm以下である。
When the
図10Bに示すように、耳部17をフレーム15に溶接することによって耳部17およびフレーム15の一部に形成された溶接痕19aは、第1面20a側に形成された凹部19c及び凸部19bを含んでいた。
As shown in FIG. 10B, the
このうち凹部19cは、第2面20b側へ窪んだ部分である。凹部19cは、耳部17のうちレーザー光Lが照射された部分とレーザー光Lが照射されなかった部分との境界の近傍に形成された。言い換えると、凹部19cは、スポット径Sによって表されるレーザー光Lの外縁の近傍に形成された。
Of these, the
凸部19bは、第1面20aから上方へ突出した部分である。凸部19bは、凹部19cよりも溶接痕19aの中心側に形成された。
The
図10Bに示すように、耳部17のうち第1面20aに凹部19cが形成された部分においては、凹部19cの深さの分だけ耳部17の厚みT0が局所的に小さくなり、接合部19の溶接強度が小さくなる。また、めっき処理によって製造された蒸着マスク20の耳部17の厚みT0は、圧延を経て製造された蒸着マスク20の耳部17の厚みT0よりも一般に小さい。このため、蒸着マスク20がめっき処理によって製造された場合、溶接痕19aを含む接合部19の溶接強度は、凹部19cの影響を大きく受けてしまう。この結果、めっき処理によって製造された蒸着マスク20は、圧延を経て製造された蒸着マスク20に比べて、接合部19の溶接強度が低くなったと考えられる。
As shown in FIG. 10B, in the portion of the
なお、溶接強度とは、接合部19によってフレーム15に溶接された蒸着マスク20の耳部17をフレーム15から剥がすために要する力の大きさである。図11に、接合部19の溶接強度を測定する方法の一例を示す。溶接強度の測定工程においては、まず、蒸着マスク20の耳部17の一部を切り出すことによって得られたサンプル17Sを、フレーム15に溶接する。次に、図11に示すように、サンプル11Sの長手方向における端部に、フレーム15の法線方向に沿う方向における引っ張り力Eを加える。この場合、サンプル17Sが破断する、又はサンプル17Sがフレーム15から剥がれるときの引っ張り力Eが、接合部19の溶接強度である。
The welding strength is the magnitude of the force required to peel the
以下、めっき処理によって製造された蒸着マスク20において、溶接痕19aに上述の凸部19b及び凹部19cが形成された理由について考察する。めっき処理によって蒸着マスク20を製造する場合、蒸着マスク20の内部には、析出によって層が形成される過程で生じる歪に起因する応力が生じる。その後、溶接時に蒸着マスク20を加熱することによって溶融領域19fが形成されると、内部応力が緩和される。ここで、レーザー光Lにおいては、通常、そのスポット径の中心部の強度の方が、スポット径の外縁部の強度よりも高くなる。例えば、レーザー光Lは、ガウス分布に近い強度分布を有する。このため、溶融領域19fにおける内部応力の緩和は、溶融領域19fの周縁部よりも溶融領域19fの中央部において進行し易い。この結果、図10Aにおいて矢印Fで示すように、溶融領域19fにおいて、周縁部から中央部に向かう材料の流動が生じ、中央部の材料が上昇して盛り上がり、この結果、凸部19b及び凹部19cが形成されたと考えられる。また、溶融領域19fの上面から溶融材料が飛散することによっても、凹部19cが形成されると考えられる。なお、上述の凸部19b及び凹部19cが形成された理由が、上述の理由に限られることはない。
Hereinafter, in the
(本実施の形態による溶接工程)
従来の溶接工程における上述の課題を解決するため、本実施の形態においては、ガラス板60を利用して溶接工程を実施することを提案する。以下、本実施の形態による溶接工程について、図12A乃至図12Cを参照して説明する。
(Welding process according to the present embodiment)
In order to solve the above-mentioned problems in the conventional welding process, it is proposed in the present embodiment that the
〔配置工程〕
まず、図12Aに示すように、蒸着マスク20の耳部17を、第2面20bがフレーム15に面するようにフレーム15上に配置する。次に、第1面20aの法線方向に沿って蒸着マスク20を見た場合に蒸着マスク20の耳部17の第1面20aのうち少なくともフレーム15と重なる部分にガラス板60を配置する。ガラス板60は、第1面60aと、第1面60aの反対側に位置する第2面60bと、を有しており、第1面60aおよび第2面60bはいずれも平坦状に形成されており、このうちの第2面60bが、耳部17の第1面20aに面する。本実施の形態では、ガラス板60は、蒸着マスク20の耳部17上に載置されている。ガラス板60には、その自重による力以外では、耳部17に押し付けるための押付力は付与されていない。なお、耳部17上にガラス板60を配置した後、耳部17をフレーム15上に配置してもよい。
[Placement process]
First, as shown in FIG. 12A, the
ガラス板60は、耳部17をフレーム15に溶接する時に、溶融領域19fの盛り上がりを防止するための部材である。例えば、1.1mmの厚みを有するガラス板60は、後述するYAGレーザー光が355nmの波長を有する第3高調波355nmである場合に50%以上の透過率を有していることが好ましい。この場合、ガラス板60を透過するレーザー光Lの減衰を抑制できる。また、ガラス板60の材料は、特に限られることはないが、例えば、ホウケイ酸ガラスからなっていてもよい。ホウケイ酸ガラスからなるガラス板60の一例としては、コーニング社製のイーグル(EAGLE)ガラスが挙げられる。
The
図12Aに示すように、ガラス板60は、蒸着マスク20の第1面20aが延びる方向において、少なくとも、溶接工程において用いられるレーザー光Lのスポット径Sよりも大きな寸法を有する。好ましくは、ガラス板60は、蒸着マスク20の長手方向における両端部に設けられた耳部17に重なる大きさを有しており、更に好ましくは、フレーム15に支持された複数の蒸着マスク20の各耳部17に重なる大きさを有している。この場合、図2に示すようにフレーム15に支持された複数の蒸着マスク20の各耳部17を単一のガラス板60で覆うことができ、ガラス板60の配置作業性を向上させることができる。ガラス板60の厚みT3は、溶融領域19fの盛り上がりを防止するとともに取り扱い時の破損を防止する程度の強度を確保する上では、好ましくは0.5mm以上である。一方、作業性の向上を目的として軽量化を図る上では、ガラス板60の厚みT3は、好ましくは1.1mm以下である。
As shown in FIG. 12A, the
〔照射工程〕
次に、図12Aに示すように、ガラス板60の第1面60a側からレーザー光Lを照射する照射工程を実施する。これによって、レーザー光Lがガラス板60を透過し、図12Bに示すように、蒸着マスク20の耳部17の一部及びフレーム15の一部が溶融して、耳部17の第1面20aから第2面20bを介してフレーム15に至る溶融領域19fが形成される。この溶融領域19fは、耳部17及びフレーム15に跨っている。
[Irradiation process]
Next, as shown in FIG. 12A, an irradiation step of irradiating the laser light L from the
レーザー光Lとしては、例えば、YAGレーザー装置によって生成されるYAGレーザー光を用いることができる。YAGレーザー装置としては、例えば、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)にNd(ネオジム)を添加した結晶を発振用媒質として備えたものを用いることができる。この場合、基本波として、波長が約1064nmのレーザー光が生成される。また、基本波を非線形光学結晶に通すことによって、波長が約532nmの第2高調波が生成される。また、基本波および第2高調波を非線形光学結晶に通すことによって、波長が約355nmの第3高調波が生成される。 As the laser light L, for example, YAG laser light generated by a YAG laser device can be used. As the YAG laser device, for example, a device provided with a crystal obtained by adding Nd (neodymium) to YAG (yttrium aluminum garnet) as an oscillation medium can be used. In this case, laser light having a wavelength of about 1064 nm is generated as the fundamental wave. Further, the second harmonic having a wavelength of about 532 nm is generated by passing the fundamental wave through the nonlinear optical crystal. Further, by passing the fundamental wave and the second harmonic through a nonlinear optical crystal, a third harmonic having a wavelength of about 355 nm is generated.
YAGレーザー光の第3高調波は、ニッケルを含む鉄合金に吸収され易い。従って、蒸着マスク20の耳部17およびフレーム15の一部を効率良く溶融させるためにはレーザー光LがYAGレーザー光の第3高調波を含むことが好ましい。
The third harmonic of the YAG laser light is easily absorbed by the iron alloy containing nickel. Therefore, in order to efficiently melt the
レーザー光Lが照射されている間、溶融領域19fにおいて、周縁部から中央部に向かう材料の流動が生じ、中央部の材料が上昇する。しかしながら、本実施の形態によれば、図12Bに示すように、蒸着マスク20の耳部17上に、ガラス板60が配置されている。このことにより、溶融領域19fがガラス板60によって覆われ、中央部で上昇した溶融材料の盛り上がりがガラス板60によって規制され、当該溶融材料を周縁方向に向かわせることができる。このため、溶融領域19fの上部に平坦状の上端面19dが形成される。また、溶融領域19fがガラス板60で覆われるため、溶融領域19fの上面から溶融材料が飛散することを抑制できる。
While the laser light L is being irradiated, in the
ところで、本実施の形態では、ガラス板60は、上述したように蒸着マスク20の耳部17上に載置されており、ガラス板60の自重による力以外に、ガラス板60を耳部17に押し付ける押付力は付与されていない。このことにより、ガラス板60の厚みによっては、溶融材料の上昇によりガラス板60が若干持ち上げられる場合がある。この場合、中央部で上昇した溶融材料は、第1面20aよりも若干上方まで盛り上がるが、ガラス板60によって規制されて周縁方向に向かうようになる。このため、溶融領域19fの上部に平坦状の上端面19dを形成することができる。形成された上端面19dは、第1面20aよりも若干上方の位置(第1面20aよりも第2面20bから遠い側の位置)に形成される。また、ガラス板60が若干持ち上げられる場合には、溶融領域19fの上面から溶融材料が若干飛散し得る。このことにより、形成される上端面19dの周囲に、図12Bに示すような凹部19cが形成され得る。しかしながら、ガラス板60によって溶融材料の盛り上がりが規制されるため、上端面19dの平面面積が大きくなり、形成される凹部19cの平面面積は小さくなる。この結果、凹部19cの深さを浅くすることができる。なお、図12Bおよび図12Cにおいては、上端面19dは、蒸着マスク20の第1面20aの延長上に形成されている例を示している。
By the way, in the present embodiment, the
レーザー光Lの照射が終了すると、溶融領域19fの温度が低下し、溶融領域19fが固化して溶接痕19aとなる。このことにより、蒸着マスク20の耳部17とフレーム15とが溶接痕19aによって互いに接合される。溶融領域19fの温度が低下している間においても、蒸着マスク20の耳部17上にガラス板60が配置されている。このため、溶融領域19fが固化されてなる溶接痕19aは、上述した上端面19dと凹部19cとを有する形状となる。このうち上端面19dの形状は平坦状に維持される。また、上述したように、上端面19dの周囲に形成される凹部19cが小さくなるため、この溶融領域19fから得られる溶接痕19aにおいても、凹部19cの深さを浅くすることができる。
When the irradiation of the laser beam L is finished, the temperature of the
〔ガラス板除去工程〕
次に、図12Cに示すように、ガラス板60を除去するガラス板除去工程を実施する。このようにして、フレーム15と、接合部19によってフレーム15に接合された蒸着マスク20と、を備える蒸着マスク装置10を得ることができる。
[Glass plate removal process]
Next, as shown in FIG. 12C, a glass plate removing step of removing the
本実施の形態によれば、耳部17上にガラス板60を配置して溶接工程を実施することにより、レーザー光Lの照射によって耳部17及びフレーム15に跨がる溶融領域19fが、耳部17上に配置されたガラス板60によって覆われる。このことにより、溶融領域19fの中央部において溶融材料が盛り上がることを規制することができる。また、溶融領域19fの上面から溶融材料が飛散することを抑制できる。このため、溶融領域19fの上部に平坦状の上端面19dを形成することができるとともに、当該上端面19dの周囲に形成される凹部19cを小さくすることができる。この結果、接合部19において蒸着マスク20の厚みが局所的に低減することを抑制し、蒸着マスク20の接合部19の溶接強度を高めることができる。とりわけ、めっき処理によって製造された厚みが小さい蒸着マスク20であっても、接合部19において蒸着マスク20の厚みが局所的に低減することを防止できるため、厚みの小さい蒸着マスク20の接合部19の溶接強度を効果的に高めることができる。
According to the present embodiment, by arranging the
ところで、上述の図5に示すように、有機EL基板92は、蒸着マスク20のうち接合部19が形成される部分にまで延在していることがある。この場合、接合部19の表面に凸部19bが形成されていると、蒸着マスク20を有機EL基板92に密着させて蒸着処理を実施するときに、凸部19bが有機EL基板92に接触して有機EL基板92の表面が傷ついてしまうことが考えられる。
By the way, as shown in FIG. 5 described above, the
また、蒸着マスク20を有機EL基板92に密着させる密着工程を実施する前に、有機EL基板92の面方向における蒸着マスク20の位置を調整する位置調整工程を実施することがある。位置調整工程においては、例えば、有機EL基板92と蒸着マスク20の第1面20aとの間に所定の間隔を空けた状態で蒸着マスク20を有機EL基板92の面方向に沿って移動させて、蒸着マスク20の位置を調整する。このとき、蒸着マスク20の位置調整の誤差に起因して、凸部19bが有機EL基板92に接触することも考えられる。
In addition, before performing the adhesion step of bringing the
これに対して本実施の形態によれば、溶接痕19aの上端面19dは、平坦状に形成されている。このことにより、溶接痕19aによって有機EL基板92に接触して有機EL基板92の表面が傷ついてしまうことを抑制することができる。例えば、有機EL基板92に予め形成されている配線や電極が傷つくことを抑制することができる。
On the other hand, according to the present embodiment, the
また、本実施の形態によれば、蒸着マスク20の中間部18の第1面20aに窪み部34が形成されている。このため、有機EL基板92の面方向における蒸着マスク20の位置を調整する位置調整工程の際に、蒸着マスク20の位置調整の誤差や蒸着マスク20のたわみが生じた場合であっても、有機EL基板92に接触する蒸着マスク20の面積を低減することができる。このことにより、有機EL基板92の表面が傷つくことを抑制することができる。
Further, according to the present embodiment, 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、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。 Various modifications can be made to the above-described embodiment. Hereinafter, modified examples will be described with reference to the drawings as necessary. In the following description and the drawings used in the following description, for the parts that can be configured in the same manner as the above-described embodiment, the same reference numerals as those used for the corresponding portions in the above-described embodiment are used. A duplicate description will be omitted. Further, when it is clear that the effects obtained in the above-described embodiment can be obtained in the modified example as well, the description thereof may be omitted.
(蒸着マスクの製造方法の第1の変形例)
上述の本実施の形態においては、蒸着マスク20が、第1金属層32および第2金属層37という、少なくとも2つの金属層を積層させることによって構成される場合について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、蒸着マスク20は、所定のパターンで複数の貫通孔25が形成された1つの金属層27によって構成されていてもよい。以下、図13A〜図14を参照して、蒸着マスク20が1つの金属層27を備える例について説明する。なお、本変形例においては、蒸着マスク20の第1面20aから第2面20bに至る貫通孔25のうち第1面20a上に位置する部分を第1開口部30と称し、貫通孔25のうち第2面20b上に位置する部分を第2開口部35と称する。
(First Modification of Vapor Deposition Mask Manufacturing Method)
In the above-described present embodiment, the case where
はじめに、本変形例による蒸着マスク20を製造する方法について説明する。
First, a method of manufacturing the
まず、所定の導電性パターン52が形成された基材51を準備する。次に図13Aに示すように、基材51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。好ましくは、レジストパターン55の隙間56を画成するレジストパターン55の側面57の間の間隔は、基材51から遠ざかるにつれて狭くなっている。すなわち、レジストパターン55が、基材51から遠ざかるにつれてレジストパターン55の幅が広くなる形状、いわゆる逆テーパ形状を有している。
First, the
このようなレジストパターン55を形成する方法の一例について説明する。例えば、はじめに、基材51の面のうち導電性パターン52が形成された側の面上に、光硬化性樹脂を含むレジスト膜を設ける。次に、基材51のうちレジスト膜が設けられている側とは反対の側から基材51に入射させた露光光をレジスト膜に照射して、レジスト膜を露光する。その後、レジスト膜を現像する。この場合、露光光の回り込み(回折)に基づいて、図13Aに示すような逆テーパ形状を有するレジストパターン55を得ることができる。
An example of a method of forming such a resist
次に図13Bに示すように、レジストパターン55の隙間56にめっき液を供給して、導電性パターン52上に金属層27を析出させるめっき処理工程を実施する。その後、上述のレジスト除去工程および分離工程を実施することにより、図14に示すように、所定のパターンで貫通孔25が設けられた金属層27を備えた蒸着マスク20を得ることができる。
Then, as shown in FIG. 13B, a plating solution is supplied to the
(蒸着マスクの製造方法の第2の変形例)
上述の本実施の形態および変形例においては、めっき処理によって蒸着マスク20を作製する例について説明した。しかしながら、蒸着マスク20を作製するために採用される方法が、めっき処理に限られることはない。例えば、上述の特許文献1に開示されているように、エッチングによって金属板21に貫通孔25を形成することによって蒸着マスク20を作製してもよい。
(Second Modification of Vapor Deposition Mask Manufacturing Method)
In the above-described present embodiment and modification examples, an example in which the
(耳部の変形例)
上述の本実施の形態及び変形例においては、蒸着マスク20の耳部17の厚みと中間部18の厚みとが同一である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、耳部17の厚みと中間部18の厚みとが異なっていてもよい。
(Modified example of ear)
In the above-described present embodiment and modification, an example is shown in which the thickness of the
(ガラス板の変形例)
上述の本実施の形態及び変形例においては、単一のガラス板60が、フレーム15に支持された複数の蒸着マスク20の各耳部17を覆う例を示した。しかしながら、耳部17上に配置されたガラス板60をレーザー光Lが透過して耳部17をフレーム15に溶接することができる限りにおいて、金属板60の形状が特に限られることはない。例えば、ガラス板60は、耳部17のうちフレーム15と重なる部分を覆うことができればよく、各蒸着マスク20の耳部17毎に、別体の部材であってもよい。
(Modification of glass plate)
In the above-described present embodiment and modification, an example in which the
(ガラス板の配置工程の変形例)
ガラス板60が蒸着マスク20の耳部17の第1面20a上に配置される配置工程において、ガラス板60は、蒸着マスク20の耳部17に押圧されるようにしてもよい。ここで、押圧という用語は、ガラス板60の自重による力以外の押付力を受けて、ガラス板60が耳部17に押し付けられるという意味で用いている。
(Modification of glass plate placement process)
In the arrangement step in which the
例えば、図15に示すように、ガラス板60上に、磁石61を配置することにより、この磁石61の磁力によって、蒸着マスク20およびフレーム15が磁石61側に引き寄せられ、ガラス板60を蒸着マスク20に押圧させることができる。なお、磁石61には、レーザー光Lを照射するための開口61aが設けられていることが好適である。
For example, as shown in FIG. 15, by disposing a
このようにガラス板60を耳部17に押圧することにより、ガラス板60を耳部17に密着させることができる。この場合、溶融領域19fの中央部で上昇した溶融材料が盛り上がることをより一層確実に規制できる。このため、溶融領域19fの上部に形成される上端面19dを、蒸着マスク20の第1面20aの延長上に(すなわち、第1面20aと面一に)形成することができる。この場合、溶接痕19aによって有機EL基板92に接触して有機EL基板92の表面が傷ついてしまうことをより一層抑制できる。
By thus pressing the
また、ガラス板60を耳部17に密着させることができるため、溶融材料の上昇によってガラス板60が持ち上がることを防止し、溶融領域19fの上面から溶融材料が飛散することを防止できる。このため、上端面19dの周囲に図12B等に示すような凹部19cが形成されることを防止でき、接合部19における蒸着マスク20の厚みが局所的に低減することをより一層防止できる。この場合、接合部19においても、蒸着マスク20の厚みを均一化でき、接合部19の溶接強度をより一層高めることができる。
Further, since the
10 蒸着マスク装置
15 フレーム
19 接合部
19d 上端面
20 蒸着マスク
20a 第1面
20b 第2面
25 貫通孔
60 ガラス板
10 vapor
Claims (8)
第1面から第2面に至る複数の貫通孔を含む蒸着マスクを準備する準備工程と、
前記蒸着マスクをフレームに溶接する溶接工程と、を備え、
前記溶接工程は、
前記蒸着マスクを、前記第2面が前記フレームに面するように前記フレーム上に配置し、且つ、前記蒸着マスクの前記第1面の法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に前記第1面のうち少なくとも前記フレームと重なる部分にガラス板を配置する配置工程と、
前記ガラス板側からレーザー光を照射する照射工程と、を含む、蒸着マスク装置の製造方法。 A method of manufacturing a vapor deposition mask device, comprising:
A preparatory step of preparing a vapor deposition mask including a plurality of through holes extending from the first surface to the second surface;
A welding step of welding the vapor deposition mask to a frame,
The welding process is
The vapor deposition mask is disposed on the frame so that the second surface faces the frame, and the vapor deposition mask is viewed when viewed along the normal direction of the first surface of the vapor deposition mask. An arranging step of arranging a glass plate on at least a portion of the first surface that overlaps with the frame;
An irradiation step of irradiating a laser beam from the glass plate side.
前記溶接痕は、前記蒸着マスクの前記第2面から最も遠い位置に平坦状に形成された上端面を含む、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。 In the irradiation step, welding marks are formed from the first surface of the vapor deposition mask to the frame via the second surface, and welding traces for joining the vapor deposition mask and the frame to each other are formed.
The method for manufacturing a vapor deposition mask device according to claim 1, wherein the welding mark includes an upper end surface formed in a flat shape at a position farthest from the second surface of the vapor deposition mask.
第1面から第2面に至る複数の貫通孔を含む蒸着マスクと、
前記蒸着マスクの前記第2面に面したフレームと、
前記蒸着マスクの前記第1面から前記第2面を介して前記フレームに至り、前記蒸着マスクと前記フレームとを互いに接合した溶接痕と、を備え、
前記溶接痕は、前記蒸着マスクの前記第2面から最も遠い位置に平坦状に形成された上端面を含む、蒸着マスク装置。 A vapor deposition mask device,
A vapor deposition mask including a plurality of through holes extending from the first surface to the second surface;
A frame facing the second surface of the vapor deposition mask;
A welding mark that reaches the frame from the first surface of the vapor deposition mask through the second surface and joins the vapor deposition mask and the frame to each other;
The vapor deposition mask device, wherein the welding mark includes an upper end surface formed in a flat shape at a position farthest from the second surface of the vapor deposition mask.
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