JP7047364B2 - 金属板の製造方法、マスクの製造方法およびマスク装置の製造方法 - Google Patents
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Description
複数の貫通孔を形成してマスクを製造するために用いられる、長手方向を有する金属板であって、
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記金属板の前記中央部分において、6%/m以下である、金属板、
である。
前記金属板から製造される前記マスクは、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である、
ようにしてもよい。
前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、
ようにしてもよい。
前記中央部分は、前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
前記一端側部分および前記他端側部分は、前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、
ようにしてもよい。
前記中央部分は、前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
前記金属板が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、
ようにしてもよい。
複数の貫通孔を形成してマスクを製造するために用いられる、長手方向を有する金属板の製造方法であって、
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の製造方法は、
母材を圧延して前記金属板を得る圧延工程と、
前記金属板の幅方向における一端および他端を所定範囲にわたって切り落とす切断工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記切断工程後の前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下である、金属板の製造方法、
である。
前記金属板から製造される前記マスクは、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である、
ようにしてもよい。
前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、
ようにしてもよい。
前記中央部分は、前記切断工程後の前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
前記一端側部分および前記他端側部分は、前記切断工程後の前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、
ようにしてもよい。
前記切断工程において切断される前記金属板の一端側の範囲および他端側の範囲は、前記切断工程の前に実施される、前記金属板の波打ち形状の観察工程の結果に基づいて決定される、
ようにしてもよい。
前記圧延工程によって得られた前記金属板をアニールして、前記金属板の内部応力を除去するアニール工程をさらに備え、
前記アニール工程は、前記圧延された母材を長手方向に引っ張りながら実施される、
ようにしてもよい。
前記母材が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、
ようにしてもよい。
複数の貫通孔が形成されたマスクを製造する方法であって、
長手方向を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記金属板のうち前記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、前記金属板に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するエッチング工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下である、マスクの製造方法、
である。
前記マスクは、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であり、
前記蒸着マスクは、複数の貫通孔が形成された有効領域と、前記有効領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、
前記エッチング工程は、前記金属板のうち前記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、前記有効領域をなすようになる前記金属板の領域内に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するものである、
ようにしてもよい。
前記レジストパターン形成工程は、
前記金属板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に露光マスクを真空密着させる工程と、
前記露光マスクを介して前記レジスト膜を所定のパターンで露光する工程と、を有する、
ようにしてもよい。
前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、
ようにしてもよい。
前記中央部分は、前記金属板の幅の少なくとも60%を占める部分である、
ようにしてもよい。
前記一端側部分および前記他端側部分は、前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、
ようにしてもよい。
前記金属板が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、
ようにしてもよい。
上述したマスクの製造方法により前記マスクを準備する工程と、
前記マスクに前記長手方向に張力を付与して前記マスクをフレームに張設する工程と、を備えた、マスク装置の製造方法、
である。
上述したマスク装置の製造方法によりマスク装置を準備する工程と、
前記マスク装置の前記マスクを、基板に密着させる工程と、
前記マスクの前記貫通孔を通して蒸着材料を前記基板に蒸着させる工程と、を備えた、蒸着方法、
である。
まず、対象物に蒸着材料を蒸着させる蒸着処理を実施する蒸着装置90について、図1を参照して説明する。図1に示すように、蒸着装置90は、その内部に、蒸着源(例えばるつぼ94)、ヒータ96、及び蒸着マスク装置10を備える。また、蒸着装置90は、蒸着装置90の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備える。るつぼ94は、有機発光材料などの蒸着材料98を収容する。ヒータ96は、るつぼ94を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料98を蒸発させる。蒸着マスク装置10は、るつぼ94と対向するよう配置されている。
以下、蒸着マスク装置10について説明する。図1に示すように、蒸着マスク装置10は、蒸着マスク20と、蒸着マスク20を支持するフレーム15と、を備える。フレーム15は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように、蒸着マスク20をその面方向に引っ張った状態で支持する。蒸着マスク装置10は、図1に示すように、蒸着マスク20が、蒸着材料98を付着させる対象物である基板、例えば有機EL基板92に対面するよう、蒸着装置90内に配置される。以下の説明において、蒸着マスク20の面のうち、有機EL基板92側の面を第1面20aと称し、第1面20aの反対側に位置する面を第2面20bと称する。
次に、蒸着マスク20について詳細に説明する。図3に示すように、蒸着マスク20は、蒸着マスク20の長手方向D1における一対の端部(第1端部26a及び第2端部26b)を構成する一対の耳部(第1耳部17a及び第2耳部17b)と、一対の耳部17a,17bの間に位置する中間部18と、を備えている。
まず、耳部17a,17bについて詳細に説明する。耳部17a,17b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、中間部18と一体的に構成されている。なお、耳部17a,17bは、中間部18とは別の部材によって構成されていてもよい。この場合、耳部17a,17bは、例えば溶接によって中間部18に接合される。
次に、中間部18について説明する。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の周囲に位置し、有効領域22を取り囲む周囲領域23と、を含む。有効領域22は、蒸着マスク20のうち、有機EL基板92の表示領域に対面する領域である。
はじめに、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法について説明する。
はじめに図10に示すように、ニッケルを含む鉄合金から構成された母材55を準備し、この母材55を、一対の圧延ロール56a,56bを含む圧延装置56に向けて、矢印D1で示す方向に沿って搬送する。一対の圧延ロール56a,56bの間に到達した母材55は、一対の圧延ロール56a,56bによって圧延され、この結果、母材55は、その厚みが低減されるとともに、搬送方向に沿って伸ばされる。これによって、厚みt0の板材64Xを得ることができる。図10に示すように、板材64Xをコア61に巻き取ることによって巻き体62を形成してもよい。厚みt0の具体的な値は、好ましくは上述のように5μm以上且つ85μm以下となっている。
その後、板材64Xの幅が所定の範囲内になるよう、圧延工程によって得られた板材64Xの幅方向における両端をそれぞれ所定の範囲にわたって切り落とすスリット工程を実施してもよい。このスリット工程は、圧延に起因して板材64Xの両端に生じ得るクラックを除去するために実施される。このようなスリット工程を実施することにより、板材64Xが破断してしまう現象、いわゆる板切れが、クラックを起点として生じてしまうことを防ぐことができる。
その後、圧延によって板材64X内に蓄積された残留応力(内部応力)を取り除くため、図11に示すように、アニール装置57を用いて板材64Xをアニールし、これによって長尺金属板64を得る。アニール工程は、図11に示すように、板材64Xや長尺金属板64を搬送方向(長手方向)に引っ張りながら実施されてもよい。すなわち、アニール工程は、いわゆるバッチ式の焼鈍ではなく、搬送しながらの連続焼鈍として実施されてもよい。
その後、長尺金属板64の幅方向における両端をそれぞれ所定範囲にわたって切り落とし、これによって、長尺金属板64の幅を所望の幅に調整する切断工程を実施する。このようにして、所望の厚みおよび幅を有する長尺金属板64を得ることができる。
その後、得られた長尺金属板64の急峻度の傾きを検査する検査工程を実施する。図12は、図10および図11に示す工程によって得られた長尺金属板64を示す斜視図である。図12に示すように、長尺金属板64は、その長手方向D1における長さがその幅方向D2の位置に応じて異なることに起因する波打ち形状を少なくとも部分的に有している。図12において、長尺金属板64の幅方向D2の側縁が符号64eで表されている。
次に、上述のようにして選別された長尺金属板64を用いて蒸着マスク20を作製する方法について、主に図17~図25を参照して説明する。以下に説明する蒸着マスク20の製造方法では、図17に示すように、長尺金属板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。
次に、蒸着マスク20の上述した寸法X1および寸法X2を測定して蒸着マスク20の良否を判定する方法について、図12および図26~図28を参照して説明する。ここでは、寸法X1および寸法X2を測定し、測定結果に基づいて、蒸着マスク20の良否を判定する方法について説明する。すなわち、寸法X1および寸法X2を測定することにより、蒸着マスク20の貫通孔25が設計通りに配置されているか否かを検知することができ、これによって、蒸着マスク20の貫通孔25の位置精度が所定の基準を満たすか否かを判定することができる。
図29は、蒸着マスク20の寸法を測定して良否を判定する良否判定システムを示す図である。図29に示すように、良否判定システム80は、蒸着マスク20が載置されるステージ81と、寸法測定装置82と、判定装置83と、を備える。
はじめに、蒸着マスク20の寸法X1および寸法X2を測定する測定工程を実施する。この場合、まず、ステージ81上に、蒸着マスク20が静かに載置される。この際、蒸着マスク20は、ステージ81に固定されることなく、載置される。すなわち、蒸着マスク20には張力が付与されない。ステージ81上に載置された蒸着マスク20は、例えば図28に示すようにC字状に湾曲し得る。
次に、寸法測定装置82による測定結果に基づいて、算出された寸法X1と寸法X2とが、上述した式(1)と式(2)が満たされているか否かを判定する判定工程を実施する。すなわち、上述のように算出された寸法X1と寸法X2とが上述した式(1)に代入されるとともに、αXに設計値が代入され、式(1)の左辺が絶対値として算出される。この左辺の値が、40μm以下であるか否かが判定される。同様にして、算出された寸法X1と寸法X2とが上述した式(2)に代入され、式(2)の左辺が絶対値として算出され、この左辺の値が、60μm以下であるか否かが判定される。式(1)および式(2)を満たした蒸着マスク20が良品(合格)と判定され、後述する蒸着マスク装置10で用いられる。
次に、良品と判定された蒸着マスク20を用いて蒸着マスク装置10を製造する方法について説明する。この場合、図3に示すように、複数の蒸着マスク20がフレーム15に張設される。より具体的には、蒸着マスク20に、当該蒸着マスク20の長手方向D1の張力を付与し、張力が付与された状態の蒸着マスク20の耳部17a,17bを、フレーム15に固定する。耳部17a,17bはフレーム15に、例えばスポット溶接で固定される。
次に、得られた蒸着マスク装置10を用いて有機EL基板92上に蒸着材料98を蒸着させる方法について説明する。
なお、上述の本実施の形態においては、圧延された金属板をエッチングすることによって作製された蒸着マスク20の寸法を測定する例を示した。しかしながら、上述の寸法測定方法及び良否判定システム80を用いて、めっき処理などのその他の方法によって作製された蒸着マスク20の寸法を測定することもできる。
なお、上述の本実施の形態においては、P1点およびP2点が、最も第1耳部17aの側に配置された第1有効領域22Aにおいて、最も第1耳部17aの側に形成された貫通孔25の中心点に位置付けられている例を示した。しかしながら、このことに限られることはなく、P1点およびP2点が位置付けられる貫通孔25は、最も第1耳部17aの側に配置された第1有効領域22Aにおける任意の貫通孔25であってもよい。また、P1点およびP2点が位置付けられる貫通孔25は、第1有効領域22A以外の有効領域22の貫通孔25であってもよい。Q1点およびQ2点についても同様である。また、P1点およびQ1点は、蒸着マスク20の長手方向D1に沿って配置された任意の2点であれば、貫通孔25に位置付けられていなくてもよい。例えば、蒸着マスク20の第1面20aまたは第2面20bに形成された任意の凹部であってもよく、あるいは、蒸着材料98の通過を意図していない他の貫通孔、さらには蒸着マスク20の外形寸法であってもよい。
はじめに、インバー材から構成された母材に対して上述の圧延工程、スリット工程、アニール工程および切断工程を実施することにより、長尺の金属板が巻き取られた複数の巻き体を製造した。
第1巻き体の場合と同様にして、インバー材から構成された母材から、第2巻き体~第17巻き体を製造した。さらに、第1巻き体の場合と同様にして、第2巻き体~第17巻き体に関して、各巻き体から取り出されたサンプルの急峻度の傾きを測定した。
15 フレーム
20 蒸着マスク
21 金属板
22 有効領域
23 周囲領域
25 貫通孔
30 第1凹部
35 第2凹部
55 母材
64 長尺金属板
65a 第1レジストパターン
65b 第2レジストパターン
65c 第1レジスト膜
65d 第2レジスト膜
73 切断装置
92 有機EL基板
98 蒸着材料
AL 中心軸線
R1 中央部分
R2 一端側部分
R3 他端側部分
Claims (12)
- 複数の貫通孔を形成してマスクを製造するために用いられる、長手方向を有する金属板の製造方法であって、
前記マスクの前記貫通孔は、搬送されている長尺状の前記金属板をエッチングすることによって形成されるものであり、
前記金属板の製造方法は、
母材を圧延して前記金属板を得る圧延工程と、
前記金属板の幅方向における一端および他端を所定範囲にわたって切り落とす切断工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記切断工程後の前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下であり、
前記切断工程において切断される前記金属板の一端側の範囲および他端側の範囲は、前記切断工程の前に実施される、前記金属板の波打ち形状の観察工程の結果に基づいて決定される、金属板の製造方法。 - 前記金属板から製造される前記マスクは、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である、請求項1に記載の金属板の製造方法。
- 前記中央部分に、前記マスクが割り付けられる、請求項1または2に記載の金属板の製造方法。
- 前記一端側部分および前記他端側部分は、前記切断工程後の前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、請求項1乃至3のいずれか一項に記載の金属板の製造方法。
- 前記圧延工程によって得られた前記金属板をアニールして、前記金属板の内部応力を除去するアニール工程をさらに備え、
前記アニール工程は、前記圧延された母材を長手方向に引っ張りながら実施される、請求項1乃至4いずれか一項に記載の金属板の製造方法。 - 前記母材が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、請求項1乃至5のいずれか一項に記載の金属板の製造方法。
- 複数の貫通孔が形成されたマスクを製造する方法であって、
長手方向を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板上にレジストパターンを形成するレジストパターン形成工程と、
前記金属板のうち前記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、前記金属板に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するエッチング工程と、を備え、
前記金属板の幅方向において、前記金属板は、中央部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における一端側に位置する一端側部分と、前記中央部分よりも前記金属板の幅方向における他端側に位置する他端側部分と、に区分けされ、
前記金属板の波打ち形状の前記長手方向における周期に対する、波打ち形状の高さの百分率を急峻度と称する場合、前記幅方向の第1位置における前記急峻度と、第2位置における前記急峻度との差を、前記第1位置と前記第2位置との距離で除算して得られる前記急峻度の傾きの絶対値が、前記中央部分において、6%/m以下であり、
前記中央部分に、前記幅方向に複数の前記マスクが割り付けられる、マスクの製造方法。 - 前記マスクは、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であり、
前記蒸着マスクは、複数の貫通孔が形成された有効領域と、前記有効領域の周囲に位置する周囲領域と、を備え、
前記エッチング工程は、前記金属板のうち前記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、前記有効領域をなすようになる前記金属板の領域内に、前記貫通孔を画成するようになる凹部を形成するものである、請求項7に記載のマスクの製造方法。 - 前記レジストパターン形成工程は、
前記金属板上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜に露光マスクを真空密着させる工程と、
前記露光マスクを介して前記レジスト膜を所定のパターンで露光する工程と、を有する、請求項7または8に記載のマスクの製造方法。 - 前記一端側部分および前記他端側部分は、前記金属板の幅に対する占める割合が等しい、請求項7乃至9のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
- 前記金属板が、ニッケルを含む鉄合金から構成されている、請求項7乃至10のいずれか一項に記載のマスクの製造方法。
- 請求項7乃至11のいずれか一項に記載のマスクの製造方法により前記マスクを準備する工程と、
前記マスクに前記長手方向に張力を付与して前記マスクをフレームに張設する工程と、を備えた、マスク装置の製造方法。
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