JP6870795B1 - 蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
金属製の蒸着マスクであって、蒸着源に対向するように構成された表面と、逆錘台状を有した孔部を各々含む複数のマスク孔とを備える。各マスク孔の孔部は、蒸着マスクの表面と対向する視点から見て、複数の角部と、隣接する角部間に各々位置する複数の線状部とを含む多角形状の縁を有した小開口と、表面に位置し、表面と対向する視点から見て、小開口の縁における角部が小開口の縁に対して外側に向けて張り出している形状の縁を有する大開口とを備える。表面と対向する視点から見て、大開口が小開口を取り囲む。
Description
本発明は、蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法に関する。
有機ＥＬディスプレイが備える表示素子は、蒸着マスクを用いた蒸着法によって形成される。蒸着マスクは、表面、裏面、および、表面と裏面との間を貫通する複数のマスク孔を備えている。各マスク孔は、表面および裏面に開口している。表面にはマスク孔の大開口が位置し、裏面にはマスク孔の小開口が位置している。蒸着マスクが蒸着対象に対する蒸着に用いられるときには、蒸着マスクの表面が蒸着源に対向し、かつ、蒸着マスクの裏面が蒸着対象に対向する（例えば、特許文献１を参照）。
ところで、蒸着マスクのマスク孔は、蒸着マスクの表面に直交する平面に沿う断面において、逆錘台状を有している。マスク孔の小開口は、表示素子に求められる形状に応じた形状を有している。四角形状などの多角形状を有した表示素子を形成するために、マスク孔の小開口は、通常、蒸着マスクの表面と対向する平面視において、角部を含む形状を有する。
一方で、蒸着源から蒸着マスクに飛行する蒸着材料において、蒸着材料が飛行する方向と、蒸着マスクの表面とが形成する角度が、蒸着材料の飛行角度である。蒸着マスクに向けて飛行する蒸着材料には、様々な飛行角度を有した蒸着材料が含まれる。大開口の中央部近傍からマスク孔に進入する蒸着材料のほとんどは、蒸着材料の飛行角度によらず、大開口から小開口まで到達する。
これに対して、大開口の縁近傍からマスク孔に進入する蒸着材料の一部は、小開口まで到達することなく、マスク孔を区画する側面に堆積する。特に、大開口の縁のなかでも角部近傍からマスク孔に進入する蒸着材料の多くは、マスク孔を区画する側面によって小開口に到達することが妨げられる。そのため、蒸着材料が小開口を通過することを通じて形成された蒸着パターンでは、蒸着パターンの膜厚にばらつきが生じ、結果として、蒸着パターンを備える表示素子内において輝度のむらが生じる。
なお、こうした課題は、マスク孔が逆錘台状以外の形状を有する場合にも共通する。例えば、マスク孔が表面から裏面に向けた逆錘台形状を有する大孔部と、裏面から表面に向けて錘台形状を有する小孔部とを含み、大孔部が小孔部に繋がることによって形成された開口が、上述した小開口として機能する場合にも共通している。
本発明は、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきを抑制可能にした蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
上記課題を解決するための蒸着マスクは、金属製の蒸着マスクである。蒸着源に対向するように構成された表面と、逆錘台状を有した孔部を各々含む複数のマスク孔と、を備える。各マスク孔の前記孔部は、前記蒸着マスクの前記表面と対向する視点から見て、複数の角部と、隣接する前記角部間に各々位置する線状部とを含む多角形状の縁を有した小開口と、前記表面に位置し、前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記縁における前記角部が前記小開口の前記縁に対して外側に向けて張り出している形状の縁を有する大開口と、を備える。前記表面と対向する視点から見て、前記大開口が前記小開口を取り囲む。
上記課題を解決するための蒸着マスクの製造方法は、金属シートの表面および裏面の少なくとも一方にレジストマスクを形成することと、前記レジストマスクを用いて、前記金属シートに複数のマスク孔を形成することと、を含む。前記複数のマスク孔を形成することは、逆錘台状を有した孔部を各々含む前記複数のマスク孔を、各マスク孔の前記孔部が、前記金属シートが広がる平面と対向する視点から見て、複数の角部と、隣接する前記角部間に各々位置する線状部とを含む多角形状の縁を有した小開口と、前記表面に位置し、前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記縁における前記角部が前記小開口の前記縁に対して外側に向けて張り出している形状の縁を有する大開口と、を備え、前記表面と対向する視点から見て、前記大開口が前記小開口を取り囲むように、前記金属シートに形成する。
上記課題を解決するための表示装置の製造方法は、上記蒸着マスクの製造方法による蒸着マスクを準備することと、前記蒸着マスクを用いた蒸着によってパターンを形成することと、を含む。
上記蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法によれば、蒸着源に対向する表面に位置する大開口の縁が、多角形状における角部を多角形状の外側に向けて張り出した形状を有するため、大開口の角部の近傍からマスク孔に進入する蒸着材料が、小開口に到達しやすくなる。それゆえに、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきを抑えることが可能である。
上記蒸着マスクにおいて、前記表面と直交し、かつ、前記小開口の対角方向に沿う断面において、前記小開口の前記角部と前記大開口の対応する前記角部とを結ぶ仮想直線が第１仮想直線であり、前記表面と前記第１仮想直線とが形成する角度が第１角度であり、前記表面と直交し、かつ、前記小開口の１つの前記線状部に直交する方向に沿う断面において、前記小開口の前記縁と前記大開口の前記縁とを結ぶ仮想直線が第２仮想直線であり、前記表面と前記第２仮想直線とが形成する角度が第２角度であり、前記第２角度は、前記第１角度よりも大きく、前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記角部と前記大開口の前記角部との間の距離は、前記表面と前記小開口の前記縁を含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下であり、前記小開口の前記角部の曲率半径が、４．５μｍ以下であってよい。
上記蒸着マスクの製造方法において、前記表面と直交し、かつ、前記小開口の対角方向に沿う断面において、前記小開口の前記角部と前記大開口の対応する前記角部とを結ぶ仮想直線が第１仮想直線であり、前記表面と前記第１仮想直線とが形成する角度が第１角度であり、前記表面と直交し、かつ、前記小開口の１つの前記線状部に直交する方向に沿う断面において、前記小開口の前記縁と前記大開口の前記縁とを結ぶ仮想直線が第２仮想直線であり、前記表面と前記第２仮想直線とが形成する角度が第２角度であり、前記複数のマスク孔を形成することは、前記第２角度が、前記第１角度よりも大きく、前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記角部と前記大開口の前記角部との間の距離が、前記表面と前記小開口の前記縁を含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下であり、前記小開口の前記角部の曲率半径が、４．５μｍ以下であるように、前記金属シートに前記複数のマスク孔を形成してもよい。
上記蒸着マスク、および、蒸着マスクの製造方法によれば、小開口の縁における角部と大開口の縁における角部との間の距離を拡張し、かつ、マスク孔を区画する側面において、小開口の縁における角部と大開口の縁における角部とを繋ぐ部分における傾斜角を縮小することが可能であるため、蒸着材料が、小開口の縁における角部を通過しやすくなる。加えて、小開口の縁における角部が曲率を有することによって、蒸着材料が、小開口の縁における角部をさらに通過しやすくなる。結果として、蒸着パターンにおいて、角部の膜厚が中央部の膜厚よりも小さくなることが抑えられるため、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきを抑えることができる。
上記蒸着マスクにおいて、前記蒸着マスクは、前記表面とは反対側の面である裏面をさらに備え、前記複数の小開口は、前記裏面に位置してもよい。この蒸着マスクによれば、蒸着対象に形成される蒸着パターンに応じた形状を有した小開口が表面と裏面との間に位置する場合に比べて、蒸着対象に蒸着パターンを形成する際に、小開口と蒸着対象との間の距離を小さくすることが可能である。そのため、小開口が表面と裏面との間に位置する場合に比べて、蒸着対象に形成された蒸着パターン内での膜厚におけるばらつきを抑えることが可能である。
上記蒸着マスクにおいて、前記蒸着マスクは、１μｍ以上２０μｍ以下の厚さを有してもよい。この蒸着マスクによれば、蒸着マスクの厚さが２０μｍを超える場合に比べて、蒸着マスクを形成するための金属シートを貫通することが可能な大開口の大きさを小さくすることが可能である。そのため、蒸着マスクの厚さが２０μｍを超える場合に比べて、蒸着マスクが、複数のマスク孔をより高い密度で備えることが可能である。
上記蒸着マスクにおいて、前記蒸着マスクを形成する材料は、鉄ニッケル系合金、または、鉄ニッケルコバルト系合金であってもよい。この蒸着マスクによれば、蒸着マスクを用いてガラス基板に対して蒸着を行う場合に、蒸着マスクおよびガラス基板の加熱に伴って、蒸着マスクの膨張度合いとガラス基板の膨張度合いとの差が過度に大きくなることが抑えられる。そのため、蒸着マスクを用いてガラス基板に形成された蒸着パターンの精度が、蒸着マスクの膨張率とガラス基板の膨張率との差に起因して低下することが抑えられる。
本発明によれば、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきを抑えることが可能である。
図１から図１０を参照して、蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法における一実施形態を説明する。以下では、蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、マスク装置、および、実施例を順に説明する。
［蒸着マスク］
図１から図５を参照して、蒸着マスクを説明する。
図１は、蒸着マスクが備えるパターン領域、および、周辺領域の一部を示している。
図１から図５を参照して、蒸着マスクを説明する。
図１は、蒸着マスクが備えるパターン領域、および、周辺領域の一部を示している。
図１が示す蒸着マスク１０は、金属製である。蒸着マスク１０は、蒸着源に対向する表面１０Ｆと裏面１０Ｒとを備えている。蒸着マスク１０は、逆錘台状を有した孔部を含む複数のマスク孔１１を備えている。蒸着マスク１０において、複数のマスク孔１１が形成された領域がパターン領域Ｒ１であり、パターン領域Ｒ１を囲む領域であって、かつ、マスク孔１１が形成されていない領域が周辺領域Ｒ２である。
本実施形態において、複数のマスク孔１１は千鳥状に並んでいる。なお、複数のマスク孔１１は、千鳥状以外の配置規則に従って並んでいてもよい。千鳥状以外の規則は、例えば正方格子であってよい。
蒸着マスク１０は、例えば、１μｍ以上２０μｍ以下の厚さＴを有する。パターン領域Ｒ１での厚さは、周辺領域Ｒ２の厚さよりも小さくてもよい。この場合には、蒸着マスク１０の厚さは、周辺領域Ｒ２での厚さである。蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄ニッケル系合金である。鉄ニッケル系合金は、例えば３６質量％のニッケルを含む合金、すなわちインバーであってよい。言い換えれば、蒸着マスク１０は、実質的に鉄ニッケル系合金からなる。
図２は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見たマスク孔１１の形状を示している。
図２が示すように、マスク孔１１は、小開口１１Ｓと大開口１１Ｌとを含んでいる。小開口１１Ｓは、孔部における一方の開口である。表面１０Ｆと対向する視点から見て、大開口１１Ｌは、小開口１１Ｓを取り囲んでいる。本実施形態では、小開口１１Ｓは、蒸着マスク１０の裏面１０Ｒに位置している。小開口１１Ｓは、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、複数の角部１１ＳＣと、角部１１ＳＣ間に位置する線状部１１ＳＬとを含む多角形状の縁１１ＳＥを有している。
図２が示すように、マスク孔１１は、小開口１１Ｓと大開口１１Ｌとを含んでいる。小開口１１Ｓは、孔部における一方の開口である。表面１０Ｆと対向する視点から見て、大開口１１Ｌは、小開口１１Ｓを取り囲んでいる。本実施形態では、小開口１１Ｓは、蒸着マスク１０の裏面１０Ｒに位置している。小開口１１Ｓは、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、複数の角部１１ＳＣと、角部１１ＳＣ間に位置する線状部１１ＳＬとを含む多角形状の縁１１ＳＥを有している。
本実施形態では、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、四角形状を有している。小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、４つの線状部１１ＳＬと、４つの角部１１ＳＣとを備えている。４つの線状部１１ＳＬは、互いに平行な一対の線状部１１ＳＬを２組含み、各組に含まれる線状部１１ＳＬは、他の組に含まれる線状部１１ＳＬと直交する方向に沿って延びている。各角部１１ＳＣは、互いに直交する方向に沿って延びる線状部１１ＳＬによって挟まれ、かつ、所定の曲率を有した線分である。小開口１１Ｓにおいて、互いに平行な線状部１１ＳＬ間の距離が、小開口幅ＷＳである。
大開口１１Ｌは、各孔部における他方の開口である。大開口１１Ｌは、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する多角形状における角部が多角形状の外側に向けて張り出した形状の縁１１ＬＥを有している。すなわち、大開口１１Ｌは、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣが小開口１１Ｓの縁１１ＳＥに対して外側に向けて張り出している形状の縁１１ＬＥを有する。大開口１１Ｌは、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに位置している。大開口１１Ｌは、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、小開口１１Ｓと同数の角部１１ＬＣを有した形状の縁１１ＬＥを有している。表面１０Ｆと対向する視点から見て、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣと、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥにおける角部１１ＬＣとの間の距離における最大値が、角部間距離ＤＣである。
本実施形態では、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥは、４つの線状部１１ＬＬと、４つの角部１１ＬＣとを備えている。４つの線状部１１ＬＬは、互いに平行な一対の線状部を２組含み、各組に含まれる線状部１１ＬＬは、他の組に含まれる線状部１１ＬＬと直交する方向に沿って延びている。蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、４つの線状部１１ＬＬは、小開口１１Ｓと略相似な形状を有した仮想縁ＶＥに含まれる。
大開口１１Ｌの縁１１ＬＥはさらに、仮想縁ＶＥから、小開口１１Ｓから離れる方向に向けて張り出した張出部１１ＬＰを４つ備えている。各張出部１１ＬＰは、互いに直交する２つの線状部１１ＬＬによって挟まれている。蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、各張出部１１ＬＰによって区画される領域は、略三角形状を有している。各角部１１ＬＣは、互いに異なる１つの張出部１１ＬＰに属している。蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、各角部１１ＬＣは、その角部１１ＬＣが属する張出部１１ＬＰのなかで、小開口１１Ｓからの距離が最も大きい部分を含んでいる。張出部１１ＬＰにおいて、角部１１ＬＣが有する角度が、第３角度θ３である。第３角度θ３は、角部１１ＬＣを挟む２つの線状部によって形成される角度である。詳細には、仮想縁ＶＥと張出部１１ＬＰが交わる部分の各々における張出部１１ＬＰの接線によって形成される角度である。
マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤは、大開口１１Ｌと小開口１１Ｓとを繋いでいる。側面１１ＳＤは、大開口１１Ｌから小開口１１Ｓに向けて、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと平行な断面におけるマスク孔１１の面積が小さくなるような傾斜を有している。すなわち、マスク孔１１は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと直交する断面において、逆錘台状を有している。このように、本実施形態では、各マスク孔１１は、逆錘台状を有する１つの孔部によって形成されている。
以下、蒸着マスク１０の断面構造を示す図３および図４を参照して、マスク孔１１の形状をより詳しく説明する。なお、図３は、図２に示されるＩＩＩ‐ＩＩＩ線に沿う断面であって、小開口１１Ｓの対角方向に沿う断面での蒸着マスク１０の構造を示している。これに対して、図４は、図２に示されるＩＶ‐ＩＶ線に沿う断面であって、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける１つの線状部１１ＳＬに直交する方向に沿う断面での蒸着マスク１０の構造を示している。
図３が示すように、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと直交し、かつ、小開口１１Ｓの対角方向に沿う断面において、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣと大開口１１Ｌの縁１１ＬＥにおける角部１１ＬＣとを結ぶ仮想直線が第１仮想直線Ｌ１である。第１仮想直線Ｌ１は、小開口１１Ｓの角部１１ＳＣと、当該小開口１１Ｓの角部１１ＳＣに対応する大開口１１Ｌの角部１１ＬＣを結ぶ仮想直線である。すなわち、第１仮想直線Ｌ１は、小開口１１Ｓの角部１１ＳＣと、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て当該角部１１ＳＣからの距離が最も小さい大開口１１Ｌの角部１１ＬＣとを結ぶ仮想直線である。
図３が示す例では、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤが、第１仮想直線Ｌ１よりも裏面１０Ｒに向けて窪む弧状を有している。なお、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと直交し、かつ、小開口１１Ｓの対角方向に沿う断面において、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤは、第１仮想直線Ｌ１よりも表面１０Ｆに向けて突き出た弧状を有してもよい。あるいは、側面１１ＳＤは、第１仮想直線Ｌ１に一致していてもよい。
図３が示す例では、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤが、第１仮想直線Ｌ１よりも裏面１０Ｒに向けて窪む弧状を有している。なお、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと直交し、かつ、小開口１１Ｓの対角方向に沿う断面において、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤは、第１仮想直線Ｌ１よりも表面１０Ｆに向けて突き出た弧状を有してもよい。あるいは、側面１１ＳＤは、第１仮想直線Ｌ１に一致していてもよい。
蒸着マスク１０の表面１０Ｆと第１仮想直線Ｌ１とが形成する角度が、第１角度θ１である。なお、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと蒸着マスク１０の裏面１０Ｒとは略平行であることから、裏面１０Ｒと第１仮想直線Ｌ１とが形成する角度は、第１角度θ１に等しい。
角部間距離ＤＣは、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと小開口１１Ｓの縁１１ＳＥを含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下である。本実施形態では、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと小開口１１Ｓの縁１１ＳＥを含む平面との間の距離は、蒸着マスク１０の厚さＴに等しい。上述したように、蒸着マスク１０の厚さＴは、例えば１μｍ以上２０μｍ以下であってよい。そのため、角部間距離ＤＣは、例えば１μｍ以上３０μｍ以下の範囲に含まれるいずれかの値であることができる。
図４が示すように、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと直交し、かつ、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける１つの線状部１１ＳＬに直交する方向に沿う断面において、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥと大開口１１Ｌの縁１１ＬＥとを結ぶ仮想直線が第２仮想直線Ｌ２である。図４が示す例では、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤが、第２仮想直線Ｌ２よりも裏面１０Ｒに向けて窪む弧状を有している。なお、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと直交し、かつ、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける１つの線状部１１ＳＬに直交する方向に沿う断面において、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤは、第２仮想直線Ｌ２よりも表面１０Ｆに向けて突き出た弧状を有してもよい。あるいは、側面１１ＳＤは、第２仮想直線Ｌ２に一致していてもよい。
蒸着マスク１０の表面１０Ｆと第２仮想直線Ｌ２とが形成する角度が、第２角度θ２である。なお、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと蒸着マスク１０の裏面１０Ｒとは略平行であることから、裏面１０Ｒと第２仮想直線Ｌ２とが形成する角度は、第２角度θ２に等しい。第２角度θ２は、第１角度θ１よりも大きい。
図５は、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見た小開口１１Ｓの一部を拡大して示している。
図５が示すように、また、上述したように、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣは、曲率を有している。角部１１ＳＣは、曲率中心Ｃが小開口１１Ｓ内に位置するような曲率を有している。角部１１ＳＣの曲率半径Ｒは、４．５μｍ以下である。
図５が示すように、また、上述したように、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣは、曲率を有している。角部１１ＳＣは、曲率中心Ｃが小開口１１Ｓ内に位置するような曲率を有している。角部１１ＳＣの曲率半径Ｒは、４．５μｍ以下である。
［蒸着マスクの製造方法］
図６から図９を参照して、蒸着マスク１０の製造方法を説明する。
蒸着マスク１０の製造方法は、金属シートの表面および裏面の少なくとも一方にレジストマスクを形成することと、レジストマスクを用いて、金属シートに複数のマスク孔を形成することと、を含んでいる。以下、図面を参照して、蒸着マスク１０の製造方法をより詳しく説明する。なお、図６、図７、および、図９では、図示の便宜上、金属シートに形成されるマスク孔を模式的に示している。
図６から図９を参照して、蒸着マスク１０の製造方法を説明する。
蒸着マスク１０の製造方法は、金属シートの表面および裏面の少なくとも一方にレジストマスクを形成することと、レジストマスクを用いて、金属シートに複数のマスク孔を形成することと、を含んでいる。以下、図面を参照して、蒸着マスク１０の製造方法をより詳しく説明する。なお、図６、図７、および、図９では、図示の便宜上、金属シートに形成されるマスク孔を模式的に示している。
図６が示すように、蒸着マスク１０を製造する際には、まず、金属シート１０Ｍを準備する。金属シート１０Ｍを形成する材料は、例えば鉄ニッケル系合金である。鉄ニッケル系合金は、例えばインバーであってよい。金属シート１０Ｍは、例えば１μｍ以上５０μｍ以下の厚さを有する。なお、金属シート１０Ｍの厚さが、蒸着マスク１０の厚さＴよりも厚い場合には、金属シート１０Ｍに対してレジスト層を形成する前に、金属シート１０Ｍをエッチングすることによって、金属シート１０Ｍの厚さを蒸着マスク１０に求められる厚さにまで薄くすることが可能である。
次いで、金属シート１０Ｍの表面１０ＭＦにレジスト層ＲＬを形成する。レジスト層ＲＬは、ポジ型のレジストによって形成されてもよいし、ネガ型のレジストによって形成されてもよい。レジスト層ＲＬは、ドライフィルムレジストが金属シート１０Ｍの表面１０ＭＦに貼り付けられることによって、金属シート１０Ｍの表面に形成されてもよい。あるいは、レジスト層ＲＬは、レジスト層ＲＬを形成するための材料を含む塗液を金属シート１０Ｍの表面１０ＭＦに塗布することによって形成されてもよい。
図７が示すように、レジスト層ＲＬに対する露光と現像とが行われることによって、レジスト層ＲＬからレジストマスクＲＭが形成される。レジストマスクＲＭは、金属シート１０Ｍに形成されるマスク孔の形状に応じた形状を有するマスク孔ＲＭｈを有している。
図８は、金属シート１０Ｍの表面１０ＭＦと対向する視点から見たレジストマスクＲＭの平面構造を示している。なお、図８が示すレジストマスクＲＭが有するマスク孔ＲＭｈの形状は、マスク孔ＲＭｈが有することが可能な形状の一例である。
図８が示すように、マスク孔ＲＭｈは、マスク孔ＲＭｈを区画する縁ＲＭｈＥを有している。マスク孔ＲＭｈの縁ＲＭｈＥは、多角形状の仮想縁ＲＭｈＶにおける角部が多角形状の外側に向けて張り出した形状を有している。図８が示す例では、マスク孔ＲＭｈの縁ＲＭｈＥは、四角形状の仮想縁ＲＭｈＶにおける角部が四角形状の外側に向けて張り出した形状を有している。マスク孔ＲＭｈの縁ＲＭｈＥが有する形状は、レジストマスクＲＭを用いて形成された大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが有する形状に略等しい。また、仮想縁ＲＭｈＶが有する形状は、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する形状に略等しい。
マスク孔ＲＭｈの縁ＲＭｈＥは、４つの張出部ＲＭｈＰと、４つの線状部ＲＭｈＬとを備えている。マスク孔ＲＭｈの縁ＲＭｈＥにおいて、１つの張出部ＲＭｈＰは、２つの線状部ＲＭｈＬによって挟まれている。仮想縁ＲＭｈＶは、４つの線状部ＲＭｈＬを含んでいる。各張出部ＲＭｈＰは、１つの角部ＲＭｈＣを有している。金属シート１０Ｍの表面１０ＭＦと対向する視点から見て、各張出部ＲＭｈＰによって区画される領域は、略三角形上を有している。各張出部ＲＭｈＰの形状は、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが有する張出部１１ＬＰの形状に略等しい。
マスク孔ＲＭｈにおいて、互いに略平行である２つの線状部ＲＭｈＬ間の距離が、マスク孔幅ＷＲＭｈである。仮想縁ＲＭｈＶの角部と、当該角部から張り出した張出部ＲＭｈＰの角部ＲＭｈＣとの間の距離が、角部補正値ＲＭｈＤＣである。張出部ＲＭｈＰにおいて、角部ＲＭｈＣが有する角度が、第４角度θ４である。マスク孔ＲＭｈにおいて、マスク孔幅ＷＲＭｈ、角部補正値ＲＭｈＤＣ、および、第４角度θ４の少なくとも１つが変わることによって、金属シート１０Ｍに形成されるマスク孔の形状が変わる。
図９が示すように、レジストマスクＲＭを用いたウェットエッチングによって、金属シート１０Ｍに複数のマスク孔１１Ｍが形成される。これにより、金属シート１０Ｍの表面１０ＭＦと裏面１０ＭＲとに開口を有するマスク孔１１Ｍが形成される。金属シート１０ＭからレジストマスクＲＭが取り除かれることによって、上述した蒸着マスク１０が得られる。なお、金属シート１０Ｍにおいて、表面１０ＭＦが蒸着マスク１０の表面１０Ｆに対応し、裏面１０ＭＲが蒸着マスク１０の裏面１０Ｒに対応し、かつ、マスク孔１１Ｍが蒸着マスク１０のマスク孔１１に対応する。
［マスク装置］
図１０を参照して、マスク装置を説明する。
図１０が示すように、マスク装置２０は、フレーム２１と、複数の蒸着マスク１０とを備えている。図１０が示す例では、マスク装置２０は、３つの蒸着マスク１０を備えているが、マスク装置２０は、２つ以下の蒸着マスク１０を備えてもよいし、４つ以上の蒸着マスク１０を備えてもよい。フレーム２１は、複数の蒸着マスク１０を支持することが可能な矩形枠状を有している。フレーム２１は、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。フレーム２１は、各蒸着マスク１０が位置する範囲のほぼ全体にわたり、フレーム２１を貫通するフレーム孔２１Ｈを有する。
図１０を参照して、マスク装置を説明する。
図１０が示すように、マスク装置２０は、フレーム２１と、複数の蒸着マスク１０とを備えている。図１０が示す例では、マスク装置２０は、３つの蒸着マスク１０を備えているが、マスク装置２０は、２つ以下の蒸着マスク１０を備えてもよいし、４つ以上の蒸着マスク１０を備えてもよい。フレーム２１は、複数の蒸着マスク１０を支持することが可能な矩形枠状を有している。フレーム２１は、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。フレーム２１は、各蒸着マスク１０が位置する範囲のほぼ全体にわたり、フレーム２１を貫通するフレーム孔２１Ｈを有する。
各蒸着マスク１０は、１つの方向に沿って延びる帯状を有している。各蒸着マスク１０は、複数のパターン領域Ｒ１と、パターン領域Ｒ１を取り囲む周辺領域Ｒ２とを備えている。図１０が示す例では、蒸着マスク１０は３つのパターン領域Ｒ１を有しているが、蒸着マスク１０は、２つ以下のパターン領域Ｒ１を有してもよいし、４つ以上のパターン領域Ｒ１を有してもよい。
各蒸着マスク１０における周辺領域Ｒ２のなかで、蒸着マスク１０が延びる方向において複数のパターン領域Ｒ１を挟む一対の部分が、それぞれフレーム２１に固定される。蒸着マスク１０は、接着または溶着などによってフレーム２１に固定される。
蒸着マスク１０を用いて表示装置を製造する方法は、上述した蒸着マスク１０の製造方法による蒸着マスク１０を準備することと、蒸着マスク１０を用いた蒸着によってパターンを形成することとを含む。
表示装置の製造方法では、まず、蒸着マスク１０を搭載したマスク装置２０を蒸着装置の真空槽内に取り付ける。この際に、ガラス基板などの蒸着対象と裏面１０Ｒとが対向し、かつ、蒸着源と表面１０Ｆとが対向するように、マスク装置２０を真空槽内に取り付ける。そして、蒸着装置の真空槽に蒸着対象を搬入し、蒸着源によって蒸着材料を昇華させる。これにより、小開口１１Ｓに追従した形状を有するパターンが、蒸着対象において小開口１１Ｓと対向する領域に形成される。本実施形態において、蒸着材料は、表示装置の一例である有機ＥＬ表示装置の画素を形成するための有機発光材料である。なお、蒸着材料は、表示装置の画素回路が有する画素電極を形成するための導電性材料であってもよい。
［実施例］
表１から表３を参照して実施例を説明する。
［実施例１］
２０μｍの厚さを有したインバー製の金属シートを準備した。４８％塩化第二鉄を用いて金属シートをエッチングすることによって、金属シートの厚さを３．５μｍまで薄くした。次いで、ポジ型のレジスト（ＴＨＭＲ‐ｉＰ５７００、東京応化工業（株）製）（ＴＨＭＲは登録商標）を用いて、金属シートの表面にレジスト層を形成した。そして、レジスト層を露光し、露光されたレジスト層を現像することによって、レジストマスクを形成した。これにより、レジストマスクの表面と対向する視点から見て、図８が示すマスク孔と同様の形状を有したマスク孔を備えるレジストマスクを形成した。
表１から表３を参照して実施例を説明する。
［実施例１］
２０μｍの厚さを有したインバー製の金属シートを準備した。４８％塩化第二鉄を用いて金属シートをエッチングすることによって、金属シートの厚さを３．５μｍまで薄くした。次いで、ポジ型のレジスト（ＴＨＭＲ‐ｉＰ５７００、東京応化工業（株）製）（ＴＨＭＲは登録商標）を用いて、金属シートの表面にレジスト層を形成した。そして、レジスト層を露光し、露光されたレジスト層を現像することによって、レジストマスクを形成した。これにより、レジストマスクの表面と対向する視点から見て、図８が示すマスク孔と同様の形状を有したマスク孔を備えるレジストマスクを形成した。
実施例１では、以下に示す表１に記載のように、１つのマスク孔において、マスク孔幅ＷＲＭｈが１８．３μｍであり、角部補正値ＲＭｈＤＣが３．３μｍであり、第４角度θ４の設計値が３０．２°であることが認められた。これにより、蒸着マスクの小開口幅ＷＳにおける目標値が２０μｍであり、マスク孔のピッチにおける目標値が３０μｍであるように複数のマスク孔を形成した。
そして、レジストマスクを用いたウェットエッチングによって、金属シートに複数のマスク孔を形成した。この際に、エッチング液として４８％塩化第二鉄を用いた。金属シートのエッチングにおいて、金属シートに形成された孔部が金属シートの裏面に達する時間を１とした場合に、金属シートのエッチング時間を２に設定した。すなわち、エッチング時間は、ウェットエッチングが施される金属シートの厚さＴに応じた長さに設定した。最後に、エッチング後の金属シートを６０℃の１０％水酸化ナトリウム水溶液に２分間浸漬することによって、金属シートからレジストマスクを取り除いた。これによって、実施例１の蒸着マスクを得た。
［実施例２］
実施例１において、金属シートの厚さを２０μｍから４．０μｍまで薄くし、マスク孔幅ＷＲＭｈが１８．０μｍであり、角部補正値ＲＭｈＤＣが３．０μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．１°である以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例２の蒸着マスクを得た。
実施例１において、金属シートの厚さを２０μｍから４．０μｍまで薄くし、マスク孔幅ＷＲＭｈが１８．０μｍであり、角部補正値ＲＭｈＤＣが３．０μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．１°である以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例２の蒸着マスクを得た。
［実施例３］
実施例１において、金属シートの厚さを２０μｍから４．５μｍまで薄くし、マスク孔幅ＷＲＭｈが１７．８μｍであり、角部補正値ＲＭｈＤＣが２．８μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．２°である以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例３の蒸着マスクを得た。
実施例１において、金属シートの厚さを２０μｍから４．５μｍまで薄くし、マスク孔幅ＷＲＭｈが１７．８μｍであり、角部補正値ＲＭｈＤＣが２．８μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．２°である以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例３の蒸着マスクを得た。
［実施例４］
実施例２において、角部補正値ＲＭｈＤＣが２．０μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．３°である以外は、実施例２と同様の方法によって、実施例４の蒸着マスクを得た。
実施例２において、角部補正値ＲＭｈＤＣが２．０μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．３°である以外は、実施例２と同様の方法によって、実施例４の蒸着マスクを得た。
［実施例５］
実施例２において、角部補正値ＲＭｈＤＣが２．５μｍであり、かつ、第４角度θ４が２９．９°である以外は、実施例２と同様の方法によって、実施例５の蒸着マスクを得た。
実施例２において、角部補正値ＲＭｈＤＣが２．５μｍであり、かつ、第４角度θ４が２９．９°である以外は、実施例２と同様の方法によって、実施例５の蒸着マスクを得た。
［実施例６］
実施例４において、角部補正値ＲＭｈＤＣが１．５μｍであり、かつ、第４角度θ４が２９．８°である以外は、実施例４と同様の方法によって、実施例６の蒸着マスクを得た。
実施例４において、角部補正値ＲＭｈＤＣが１．５μｍであり、かつ、第４角度θ４が２９．８°である以外は、実施例４と同様の方法によって、実施例６の蒸着マスクを得た。
［実施例７］
実施例１において、角部補正値ＲＭｈＤＣが４．３μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．０°である以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例７の蒸着マスクを得た。
実施例１において、角部補正値ＲＭｈＤＣが４．３μｍであり、かつ、第４角度θ４が３０．０°である以外は、実施例１と同様の方法によって、実施例７の蒸着マスクを得た。
［比較例１］
実施例１において、角部補正値ＲＭｈＤＣが０．８μｍであり、かつ、第４角度θ４が２９．９°である以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例１の蒸着マスクを得た。
実施例１において、角部補正値ＲＭｈＤＣが０．８μｍであり、かつ、第４角度θ４が２９．９°である以外は、実施例１と同様の方法によって、比較例１の蒸着マスクを得た。
［測定結果］
実施例１から実施例７の蒸着マスク、および、比較例１の蒸着マスクについて、共焦点レーザー顕微鏡（ＯＬＳ‐４０００、オリンパス（株）製）を用いて各種の寸法などを測定した。各蒸着マスクの測定結果は、以下の表２に示す通りであった。
実施例１から実施例７の蒸着マスク、および、比較例１の蒸着マスクについて、共焦点レーザー顕微鏡（ＯＬＳ‐４０００、オリンパス（株）製）を用いて各種の寸法などを測定した。各蒸着マスクの測定結果は、以下の表２に示す通りであった。
表２が示すように、実施例１の蒸着マスクでは、裏面と対向する方向から撮影した透過像によって、略２０μｍの幅を有し、略正方形状を有した小開口が、略１０μｍの間隔で正方格子状に並んでいることが認められた。なお、互いに平行な一対の線状部間の距離を小開口の幅として測定した。また、実施例２から実施例６の蒸着マスク、および、比較例１の蒸着マスクにおいても、略２０μｍの幅を有し、略正方形状を有した小開口が、略１０μｍの間隔で正方格子状に並んでいることが認められた。これに対して、実施例７の蒸着マスクでは、各小開口の幅が略２０μｍではあるものの、角部のエッチングが進み過ぎた結果、各小開口の縁が、左右方向および上下方向の両方においてくびれた四角形状を有することが認められた。
また、実施例１から実施例７のいずれにおいても、大開口の縁が、四角形状における角部が正方形状の外側に向けて張り出した形状を有することが認められた。これに対して、比較例１では、大開口の縁が、略正方形状を有し、かつ、正方形状の角部が正方形状の外側に向けて張り出していないことが認められた。
第１角度θ１は、実施例１において３０．２°であり、実施例２において３１．１°であり、実施例３において３０．５°であることが認められた。また、第１角度θ１は、実施例４において３１．０°であり、実施例５において３０．１°であることが認められた。さらに、第１角度θ１は、実施例６において４５．０°であり、実施例７において２９．９°であり、比較例１において４５．２°であることが認められた。
第２角度θ２は、実施例１において４５．１°であり、実施例２において４４．８°であり、実施例３において４４．７°であることが認められた。また、第２角度θ２は、実施例４において４５．２°であり、実施例５において４５．３°であることが認められた。また、第２角度θ２は、実施例６において４４．９°であり、実施例７において４４．７°であり、比較例１において４５．０°であることが認められた。
このように、実施例１から実施例５の蒸着マスク、および、実施例７の蒸着マスクでは、第２角度θ２が第１角度θ１よりも大きいことが認められた。これに対して、実施例６および比較例１では、第１角度θ１が第２角度θ２よりも大きいことが認められた。
角部間距離ＤＣは、実施例１および実施例２において４．９μｍであり、実施例３において５．１μｍであり、実施例４において４．０μｍであり、実施例５において４．６μｍであることが認められた。また、角部間距離ＤＣは、実施例６において３．３μｍであり、実施例７において６．２μｍであり、比較例１において２．６μｍであることが認められた。
すなわち、蒸着マスクの厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比（ＤＣ／Ｔ）は、実施例１において１．４であり、実施例２において１．２であり、実施例３において１．１であることが認められた。また、蒸着マスクの厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比は、実施例４において１．０であり、実施例５において１．２であることが認められた。また、蒸着マスクの厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比は、実施例６において０．８であり、実施例７において１．８であり、比較例１において０．７であることが認められた。このように、実施例１から実施例５の蒸着マスクでは、蒸着マスクの厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比が１以上１．５以下の範囲に含まれる一方で、実施例６および実施例７の蒸着マスク、および、比較例１の蒸着マスクでは、蒸着マスクの厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比が１以上１．５以下の範囲には含まれないことが認められた。
また、小開口の縁が備える角部の曲率半径Ｒは、実施例１において３．０μｍであり、実施例２において３．２μｍであり、実施例３において３．９μｍであることが認められた。また、曲率半径Ｒは、実施例４において４．４μｍであり、実施例５において３．８μｍであり、実施例６において７．２μｍであることが認められた。また、曲率半径Ｒは、比較例１において８．５μｍであることが認められた。このように、実施例１から実施例５の蒸着マスクでは、曲率半径Ｒが４．５μｍ以下である一方で、実施例６および比較例１の蒸着マスクでは、曲率半径Ｒが４．５μｍを超えることが認められた。なお、実施例７では、小開口の縁が左右方向および上下方向の両方においてくびれを有し、角部において曲率を有しないことが認められた。
また、第３角度θ３は、実施例１において５１．６°であり、実施例２において５１．５°であり、実施例３において５１．６°であることが認められた。第３角度θ３は、実施例４において５１．８°であり、実施例５において５１．１°であり、実施例６において５１．０°であることが認められた。第３角度θ３は、実施例７において５１．３°であり、比較例１において５１．１°であることが認められた。なお、比較例１における第３角度θ３は、大開口が有する角部における角度に設定した。
［評価結果］
実施例１から実施例７の蒸着マスクの各々、および、比較例１の蒸着マスクの各々を用いて、蒸着対象に蒸着パターンを形成した。この際に、蒸着対象としてガラス基板を用い、かつ、蒸着パターンを形成するための蒸着材料として有機発光材料を用いた。
実施例１から実施例７の蒸着マスクの各々、および、比較例１の蒸着マスクの各々を用いて、蒸着対象に蒸着パターンを形成した。この際に、蒸着対象としてガラス基板を用い、かつ、蒸着パターンを形成するための蒸着材料として有機発光材料を用いた。
各蒸着マスクを用いて、１５行かつ１５列で格子状に並ぶ四角形の蒸着パターンを形成した。そして、当該蒸着パターンのうち、中央に位置する９行かつ９列の蒸着パターンについて、膜厚のばらつきを算出した。この際に、各蒸着パターンの中央部における膜厚を測定し、当該膜厚を蒸着パターンの膜厚における最大値ＭＭと見なした。また、各蒸着パターンの角部における膜厚を測定し、当該膜厚を蒸着パターンの膜厚における最小値Ｍｍと見なした。なお、表面形状測定器（Ｄｅｋｔａｋ ６Ｍ、Ｖｅｅｃо社製）を用いて各蒸着パターンの膜厚を測定した。そして、以下の式（１）に基づき算出した膜厚のばらつきが５％以下である場合を「○」とし、１０％以下である場合を「△」とし、１０％を超える場合を「×」とした。
１００×｛（ＭＭ−Ｍｍ）／（ＭＭ＋Ｍｍ）｝／２（％） …式（１）
上記式（１）に従って算出した膜厚のばらつきは、以下の表３に示す通りであった。
１００×｛（ＭＭ−Ｍｍ）／（ＭＭ＋Ｍｍ）｝／２（％） …式（１）
上記式（１）に従って算出した膜厚のばらつきは、以下の表３に示す通りであった。
表３が示すように、実施例１から実施例５、および、実施例７の蒸着マスクを評価した結果は「○」であり、実施例６の蒸着マスクを評価した結果は「△」である一方で、比較例１の蒸着マスクを評価した結果は「×」であることが認められた。このように、実施例１から実施例７の蒸着マスクによれば、比較例１に比べて、蒸着パターンにおける膜厚のばらつきが抑えられることが認められた。
また、厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比が１未満である場合には、１以上である場合に比べて、蒸着パターンにおける膜厚のばらつきが大きくなる傾向が認められた。これに対して、厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比が１．５を超える場合には、蒸着パターンにおける膜厚のばらつきは小さい一方で、蒸着パターンの縁が、所望の多角形状に対してくびれた形状を有することが認められた。このように、蒸着パターンにおける膜厚のばらつきを抑え、かつ、蒸着パターンにおける形状の精度を高めるためには、厚さＴに対する角部間距離ＤＣの比が１以上１．５以下であることが好ましいと言える。
さらに、曲率半径Ｒが４．５μｍを超える場合には、４．５μｍ以下である場合に比べて、蒸着パターンにおける膜厚のばらつきが大きくなる傾向が認められた。つまり、蒸着パターンにおける膜厚のばらつきを抑えるためには、曲率半径Ｒが４．５μｍ以下であることが好ましいと言える。
以上説明したように、蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法における一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）大開口１１Ｌの角部１１ＬＣの近傍からマスク孔１１に進入する蒸着材料が、小開口１１Ｓに到達しやすくなるため、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきが抑えられる。
（１）大開口１１Ｌの角部１１ＬＣの近傍からマスク孔１１に進入する蒸着材料が、小開口１１Ｓに到達しやすくなるため、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきが抑えられる。
（２）蒸着パターンにおいて、角部の膜厚が中央部の膜厚よりも小さくなることが抑えられるため、蒸着パターンの膜厚におけるばらつきを抑えることができる。
（３）蒸着対象に形成される蒸着パターンに応じた形状を有した小開口１１Ｓが表面１０Ｆと裏面１０Ｒとの間に位置する場合に比べて、小開口１１Ｓと蒸着対象との間の距離を小さくすることが可能であるため、蒸着対象に形成された蒸着パターン内での膜厚におけるばらつきを抑えることが可能である。
（４）蒸着マスク１０の厚さが２０μｍを超える場合に比べて、金属シート１０Ｍを貫通することが可能な大開口１１Ｌの大きさを小さくすることが可能であるため、蒸着マスク１０が、複数のマスク孔１１をより高い密度で備えることが可能である。
（５）蒸着マスク１０およびガラス基板の加熱に伴って、蒸着マスク１０の膨張度合いとガラス基板の膨張度合いとの差が過度に大きくなることが抑えられるため、ガラス基板に形成された蒸着パターンの精度が、蒸着マスク１０の膨張率とガラス基板の膨張率との差に起因して低下することが抑えられる。
なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［大開口］
・大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが含む張出部１１ＬＰの形状は、以下のように変更することができる。すなわち、以下に参照する各図面が示すように、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、張出部１１ＬＰが区画する領域は、多様な形状を有することが可能である。
［大開口］
・大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが含む張出部１１ＬＰの形状は、以下のように変更することができる。すなわち、以下に参照する各図面が示すように、蒸着マスク１０の表面１０Ｆと対向する視点から見て、張出部１１ＬＰが区画する領域は、多様な形状を有することが可能である。
例えば、張出部１１ＬＰが区画する領域は、図１１が示すように、略長方形状を有してもよいし、図１２が示すように、逆台形状を有してもよい。また、張出部１１ＬＰが区画する領域は、図１３が示すように、略台形状を有してもよいし、図１４が示すように、略長方形状を有し、かつ、角部１１ＬＣが直線状を有してもよい。またあるいは、張出部１１ＬＰが区画する領域は、図１５が示すように、略正方形状を有し、かつ、張出部１１ＬＰが有する３つの角部が仮想縁ＶＥよりも外側に位置してもよい。またあるいは、張出部１１ＬＰが区画する領域は、図１６が示すように、略円状を有してもよい。
張出部１１ＬＰが区画する領域が上述したいずれの形状を有する場合であっても、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する多角形状の角部が多角形状から外側に向けて張り出した形状を有することによって、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
また、張出部１１ＬＰが区画する領域が上述したいずれの形状を有する場合であっても、角部間距離ＤＣが蒸着マスク１０の厚さＴに対する１倍以上１．５倍以下であることが可能である。これにより、マスク孔１１を区画する側面１１ＳＤにおいて、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣと大開口１１Ｌの縁１１ＬＥにおける角部１１ＬＣとを繋ぐ部分における傾斜角を縮小することが可能である。
［角部の数］
・小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、四角形状以外の多角形状を有してもよい。小開口１１Ｓは、例えば５つ以上の角部１１ＳＣを有した多角形状を有してもよい。大開口１１Ｌの縁１１ＬＥは、例えば５つ以上の角部１１ＬＣを有してもよい。
・小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、四角形状以外の多角形状を有してもよい。小開口１１Ｓは、例えば５つ以上の角部１１ＳＣを有した多角形状を有してもよい。大開口１１Ｌの縁１１ＬＥは、例えば５つ以上の角部１１ＬＣを有してもよい。
図１７は、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する形状における１つの変更例を示している。
図１７が示すように、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、略正八角形状を有している。小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、８つの線状部１１ＳＬと８つの角部１１ＳＣとを含んでいる。各角部１１ＳＣにおける曲率半径Ｒは、上述した実施形態と同様、４．５μｍ以下である。
図１７が示すように、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、略正八角形状を有している。小開口１１Ｓの縁１１ＳＥは、８つの線状部１１ＳＬと８つの角部１１ＳＣとを含んでいる。各角部１１ＳＣにおける曲率半径Ｒは、上述した実施形態と同様、４．５μｍ以下である。
大開口１１Ｌの縁１１ＬＥは、８つの線状部１１ＬＬ、８つの角部１１ＬＣ、および、８つの張出部１１ＬＰを含んでいる。各角部１１ＬＣは、互いに異なる１つの張出部１１ＬＰに属している。各張出部１１ＬＰが区画する領域は、図１１に示される変更例と同様、略長方形状を有し、角部１１ＬＣが曲率を有している。なお、各張出部１１ＬＰには、図２、および、図１２から図１６を参照して先に説明した各張出部１１ＬＰを適用することが可能である。
なお、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが四角形状以外の多角形状を有する場合には、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに直交し、かつ、小開口１１Ｓにおける１つの角部１１ＳＣと、当該角部１１ＳＣに対応する大開口１１Ｌにおける角部１１ＬＣとを含む平面に沿う断面において、第１仮想直線Ｌ１を定義することが可能である。また、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが四角形状以外の多角形状を有する場合には、蒸着マスク１０の表面１０Ｆに直交し、かつ、小開口１１Ｓにおける１つの線状部１１ＳＬと、当該線状部１１ＳＬと平行な大開口１１Ｌの線状部１１ＬＬとを含む平面に沿う断面において、第２仮想直線Ｌ２を定義することができる。
［マスク孔］
・マスク孔は、２つの孔部を有してもよい。
すなわち、図１８が示すように、蒸着マスク３０が備えるマスク孔３１は、１つの孔部である大孔部３１ａと、他の孔部である小孔部３１ｂとを含んでもよい。蒸着マスク３０の厚さ方向における途中にて、大孔部３１ａが小孔部３１ｂに繋がっている。大孔部３１ａは、表面３０Ｆに大開口３１Ｌを有し、かつ、大開口３１Ｌとは反対側の開口である小開口３１Ｓを有している。小孔部３１ｂは、大孔部３１ａとともに小開口３１Ｓを共有し、かつ、小開口３１Ｓとは反対側の開口であって、裏面３０Ｒに開口する裏面開口３１Ｒを有している。なお、大孔部３１ａと小孔部３１ｂとが繋がる部分と、裏面３０Ｒとの間の距離がステップハイトＳＨである。シャドウ効果に起因する輝度のむらを蒸着パターンにおいて抑える上では、ステップハイトＳＨは小さいことが好ましい。マスク孔３１が２つの孔部を備える場合には、蒸着マスク３０における解像度の低下を抑えつつ、蒸着マスク３０の厚さを厚くすることが可能である。
・マスク孔は、２つの孔部を有してもよい。
すなわち、図１８が示すように、蒸着マスク３０が備えるマスク孔３１は、１つの孔部である大孔部３１ａと、他の孔部である小孔部３１ｂとを含んでもよい。蒸着マスク３０の厚さ方向における途中にて、大孔部３１ａが小孔部３１ｂに繋がっている。大孔部３１ａは、表面３０Ｆに大開口３１Ｌを有し、かつ、大開口３１Ｌとは反対側の開口である小開口３１Ｓを有している。小孔部３１ｂは、大孔部３１ａとともに小開口３１Ｓを共有し、かつ、小開口３１Ｓとは反対側の開口であって、裏面３０Ｒに開口する裏面開口３１Ｒを有している。なお、大孔部３１ａと小孔部３１ｂとが繋がる部分と、裏面３０Ｒとの間の距離がステップハイトＳＨである。シャドウ効果に起因する輝度のむらを蒸着パターンにおいて抑える上では、ステップハイトＳＨは小さいことが好ましい。マスク孔３１が２つの孔部を備える場合には、蒸着マスク３０における解像度の低下を抑えつつ、蒸着マスク３０の厚さを厚くすることが可能である。
また、蒸着マスク３０の表面３０Ｆと、小開口３１Ｓの縁を含む平面との間の距離Ｄは、上述した実施形態と同様、角部間距離ＤＣが当該距離Ｄの１倍以上１．５倍以下であるような大きさを有することが可能である。
この場合にも、蒸着マスク３０の大開口３１Ｌが、小開口３１Ｓの縁が有する多角形状の角部が多角形状から張り出した形状を有することによって、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
・蒸着マスク１０が備えるマスク孔１１は、以下の条件のうちの少なくとも１つを満たさなくてもよい。
（条件Ａ）第２角度θ２が、第１角度θ１よりも大きい。
（条件Ｂ）角部間距離ＤＣが、蒸着マスク１０の表面と小開口１１Ｓの縁１１ＳＥを含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下である。
（条件Ｃ）小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣの曲率半径Ｒが、４．５μｍ以下である。
（条件Ｂ）角部間距離ＤＣが、蒸着マスク１０の表面と小開口１１Ｓの縁１１ＳＥを含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下である。
（条件Ｃ）小開口１１Ｓの縁１１ＳＥにおける角部１１ＳＣの曲率半径Ｒが、４．５μｍ以下である。
マスク孔１１が、条件Ａから条件Ｃの少なくとも１つを満たさない場合であっても、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する多角形状の角部が多角形状の外側に向けて張り出した形状を有することによって、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［蒸着マスクを形成する材料］
・蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄ニッケル系合金以外の金属であってもよい。蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄ニッケルコバルト系合金、例えば、３２質量％のニッケルと４質量％以上５質量％以下のコバルトとを含む合金、すなわちスーパーインバーなどであってもよい。蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄クロムニッケル系合金、すなわちクロムニッケル系ステンレス鋼であってもよい。クロムニッケル系ステンレス鋼は、例えばＳＵＳ３０４であってよい。なお、鉄クロムニッケル系合金は、鉄ニッケル系合金、および、鉄ニッケルコバルト系合金に比べて熱膨張係数が大きい。そのため、蒸着時において蒸着マスク１０の温度が上昇する度合いが小さい場合には、鉄クロムニッケル系合金を用いてもよく、また、蒸着マスク１０の温度が上昇する度合いがより大きい場合には、鉄ニッケル系合金、または、鉄ニッケルコバルト系合金を用いることが好ましい。
・蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄ニッケル系合金以外の金属であってもよい。蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄ニッケルコバルト系合金、例えば、３２質量％のニッケルと４質量％以上５質量％以下のコバルトとを含む合金、すなわちスーパーインバーなどであってもよい。蒸着マスク１０を形成する材料は、鉄クロムニッケル系合金、すなわちクロムニッケル系ステンレス鋼であってもよい。クロムニッケル系ステンレス鋼は、例えばＳＵＳ３０４であってよい。なお、鉄クロムニッケル系合金は、鉄ニッケル系合金、および、鉄ニッケルコバルト系合金に比べて熱膨張係数が大きい。そのため、蒸着時において蒸着マスク１０の温度が上昇する度合いが小さい場合には、鉄クロムニッケル系合金を用いてもよく、また、蒸着マスク１０の温度が上昇する度合いがより大きい場合には、鉄ニッケル系合金、または、鉄ニッケルコバルト系合金を用いることが好ましい。
この場合であっても、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する多角形状の角部が多角形状から外側に向けて張り出した形状を有することによって、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［蒸着マスクの厚さ］
・蒸着マスクの厚さは、２０μｍよりも厚くてもよい。この場合であっても、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する多角形状の角部が多角形状の外側に向けて張り出した形状を有することによって、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
・蒸着マスクの厚さは、２０μｍよりも厚くてもよい。この場合であっても、大開口１１Ｌの縁１１ＬＥが、小開口１１Ｓの縁１１ＳＥが有する多角形状の角部が多角形状の外側に向けて張り出した形状を有することによって、上述した（１）に準じた効果を得ることはできる。
［蒸着マスク］
・蒸着マスク１０は、パターン領域Ｒ１に相当するマスク部と、周辺領域Ｒ２に相当するサブフレームとを備えてもよい。この場合には、サブフレームは、マスク部とは別体であり、かつ、サブフレームは、サブフレーム孔を有している。そして、各マスク部は、互いに異なるサブフレーム孔を塞ぐように、サブフレームに対して取り付けられる。結果として、蒸着マスク１０において、マスク部の数とサブフレーム孔の数とは同数となる。マスク部は、接着によってサブフレームに取り付けられてもよいし、溶着によってサブフレームに取り付けられてもよい。
・蒸着マスク１０は、パターン領域Ｒ１に相当するマスク部と、周辺領域Ｒ２に相当するサブフレームとを備えてもよい。この場合には、サブフレームは、マスク部とは別体であり、かつ、サブフレームは、サブフレーム孔を有している。そして、各マスク部は、互いに異なるサブフレーム孔を塞ぐように、サブフレームに対して取り付けられる。結果として、蒸着マスク１０において、マスク部の数とサブフレーム孔の数とは同数となる。マスク部は、接着によってサブフレームに取り付けられてもよいし、溶着によってサブフレームに取り付けられてもよい。
なお、この場合には、サブフレームによってマスク部を支持することが可能であるため、マスク部と周辺部とが一体である場合に比べて、マスク部の厚さを薄くすることが可能である。マスク部を形成する際には、マスク部に対してマスク孔を形成する前に、マスク部の両面をエッチングすることによって、マスク部の厚さを薄くすることが可能である。なお、薄いマスク部を形成する場合には、マスク部の取扱性を向上する目的で、マスク部の厚さを薄くするためのエッチング、および、マスク部にマスク孔を形成するためのエッチングにおいて、マスク部を支持する支持層にマスク部を積層してもよい。支持層は、サブフレームにマスク部を取り付けた後に、マスク部から取り外されればよい。
１０，３０…蒸着マスク
１０Ｆ，１０ＭＦ，３０Ｆ…表面
１０Ｍ…金属シート
１０ＭＲ，１０Ｒ，３０Ｒ…裏面
１１，１１Ｍ，３１，ＲＭｈ…マスク孔
１１Ｌ，３１Ｌ…大開口
１１ＬＣ，１１ＳＣ，ＲＭｈＣ…角部
１１ＬＥ，１１ＳＥ，ＲＭｈＥ…縁
１１ＬＬ，１１ＳＬ，ＲＭｈＬ…線状部
１１ＬＰ，ＲＭｈＰ…張出部
１１Ｓ，３１Ｓ…小開口
Ｒ…曲率半径
Ｌ１…第１仮想直線
Ｌ２…第２仮想直線
θ１…第１角度
θ２…第２角度
１０Ｆ，１０ＭＦ，３０Ｆ…表面
１０Ｍ…金属シート
１０ＭＲ，１０Ｒ，３０Ｒ…裏面
１１，１１Ｍ，３１，ＲＭｈ…マスク孔
１１Ｌ，３１Ｌ…大開口
１１ＬＣ，１１ＳＣ，ＲＭｈＣ…角部
１１ＬＥ，１１ＳＥ，ＲＭｈＥ…縁
１１ＬＬ，１１ＳＬ，ＲＭｈＬ…線状部
１１ＬＰ，ＲＭｈＰ…張出部
１１Ｓ，３１Ｓ…小開口
Ｒ…曲率半径
Ｌ１…第１仮想直線
Ｌ２…第２仮想直線
θ１…第１角度
θ２…第２角度
Claims (8)
- 金属製の蒸着マスクであって、
蒸着源に対向するように構成された表面と、
逆錘台状を有した孔部を各々含む複数のマスク孔と、を備え、
各マスク孔の前記孔部は、
前記蒸着マスクの前記表面と対向する視点から見て、複数の角部と、隣接する前記角部間に各々位置する複数の線状部とを含む多角形状の縁を有した小開口と、
前記表面に位置し、前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記縁における前記角部が前記小開口の前記縁に対して外側に向けて張り出している形状の縁を有する大開口と、を備え、
前記表面と対向する視点から見て、前記大開口が前記小開口を取り囲む
蒸着マスク。 - 前記表面と直交し、かつ、前記小開口の対角方向に沿う断面において、前記小開口の前記角部と前記大開口の対応する前記角部とを結ぶ仮想直線が第１仮想直線であり、前記表面と前記第１仮想直線とが形成する角度が第１角度であり、
前記表面と直交し、かつ、前記小開口の１つの前記線状部に直交する方向に沿う断面において、前記小開口の前記縁と前記大開口の前記縁とを結ぶ仮想直線が第２仮想直線であり、前記表面と前記第２仮想直線とが形成する角度が第２角度であり、
前記第２角度は、前記第１角度よりも大きく、
前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記角部と前記大開口の対応する前記角部との間の距離は、前記表面と前記小開口の前記縁を含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下であり、
前記小開口の前記角部の曲率半径が、４．５μｍ以下である
請求項１に記載の蒸着マスク。 - 前記蒸着マスクは、前記表面とは反対側の面である裏面をさらに備え、
前記複数の小開口は、前記裏面に位置する
請求項１または２に記載の蒸着マスク。 - 前記蒸着マスクは、１μｍ以上２０μｍ以下の厚さを有する
請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸着マスク。 - 前記蒸着マスクを形成する材料は、鉄ニッケル系合金、または、鉄ニッケルコバルト系合金である
請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸着マスク。 - 金属シートの表面および裏面の少なくとも一方にレジストマスクを形成することと、
前記レジストマスクを用いて、前記金属シートに複数のマスク孔を形成することと、を含み、
前記複数のマスク孔を形成することは、
逆錘台状を有した孔部を各々含む前記複数のマスク孔を、
各マスク孔の前記孔部が、
前記金属シートが広がる平面と対向する視点から見て、複数の角部と、隣接する前記角部間に各々位置する複数の線状部とを含む多角形状の縁を有した小開口と、
前記表面に位置し、前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記縁における前記角部が前記小開口の前記縁に対して外側に向けて張り出している形状の縁を有する大開口とを備え、前記表面と対向する視点から見て、前記大開口が前記小開口を取り囲むように、前記金属シートに形成する
蒸着マスクの製造方法。 - 前記表面と直交し、かつ、前記小開口の対角方向に沿う断面において、前記小開口の前記角部と前記大開口の対応する前記角部とを結ぶ仮想直線が第１仮想直線であり、前記表面と前記第１仮想直線とが形成する角度が第１角度であり、
前記表面と直交し、かつ、前記小開口の１つの前記線状部に直交する方向に沿う断面において、前記小開口の前記縁と前記大開口の前記縁とを結ぶ仮想直線が第２仮想直線であり、前記表面と前記第２仮想直線とが形成する角度が第２角度であり、
前記複数のマスク孔を形成することは、
前記第２角度が、前記第１角度よりも大きく、
前記表面と対向する視点から見て、前記小開口の前記角部と前記大開口の対応する前記角部との間の距離が、前記表面と前記小開口の前記縁を含む平面との間の距離の１倍以上１．５倍以下であり、
前記小開口の前記角部の曲率半径が、４．５μｍ以下であるように、前記金属シートに前記複数のマスク孔を形成する
請求項６に記載の蒸着マスクの製造方法。 - 請求項６または７に記載の蒸着マスクの製造方法による蒸着マスクを準備することと、
前記蒸着マスクを用いた蒸着によってパターンを形成することと、を含む
表示装置の製造方法。
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