JPWO2019054462A1 - 蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法 - Google Patents

Abstract

鉄‐ニッケル系合金製の金属板とガラス基板との間に樹脂層を挟み、樹脂層を介して金属板をガラス基板に接合すること、金属板から複数のマスク孔を含むマスク部を形成すること、マスク部よりも高い剛性を有し、かつ、マスク部が含む複数のマスク孔を囲む枠状を有したマスクフレームに、マスク部のなかで樹脂層に接する面とは反対側の面を接合すること、および、マスク部から、樹脂層およびガラス基板を剥離することを含む。

Description

本発明は、蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスクに関する。

蒸着マスクは、接触面と非接触面とを備えている。接触面は基板などの蒸着対象と接触する面であり、非接触面は接触面とは反対側の面である。蒸着マスクは、複数のマスク孔を有している。マスク孔は、蒸着マスクの非接触面から接触面までを貫通し、非接触面に位置して蒸着物質が入る開口である非接触側開口と、接触面に位置して蒸着対象と対向する接触側開口とを備えている。蒸着物質は、非接触側開口から入り接触側開口を通ることによって蒸着対象に堆積する。これによって、接触側開口の位置や形状に従うパターンが蒸着対象上に形成される（例えば、特許文献１参照）。

蒸着マスクでは、パターンにおける位置などの精度を高めるために、非接触側開口から接触側開口に向けてマスク孔の通路面積を単調に小さくする技術が用いられている。また、近年では、パターンにおける膜厚の均一性を高めるために、非接触側開口と接触側開口との距離、すなわち、蒸着マスクの厚さを薄くすることも望まれている。

特開２０１７−１４５４９１号公報

一方で、蒸着マスクの厚さが薄い構成では、蒸着マスクの機械的な耐性が十分に得られ難いため、蒸着マスクの取り扱いが著しく困難になる。そこで、上述した蒸着マスクには、パターンにおける各種の精度の向上と、蒸着マスクの取り扱い性の向上とを両立させる技術が強く求められている。

本発明は、蒸着によって形成されるパターンにおける構造上の精度の向上と、蒸着マスクの取扱性の向上との両立を可能とした蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスクを提供することを目的とする。

上記課題を解決するための蒸着マスクの製造方法は、鉄‐ニッケル系合金製の金属板にから形成され、複数のマスク孔を含むマスク部を備える蒸着マスクを製造する方法である。鉄‐ニッケル系合金製の金属板とガラス基板との間に樹脂層を挟み、前記樹脂層を介して前記金属板を前記ガラス基板に接合することと、前記金属板から複数のマスク孔を含むマスク部を形成することと、前記マスク部よりも高い剛性を有し、かつ、前記マスク部が含む複数の前記マスク孔を囲む枠状を有したマスクフレームに、前記マスク部のなかで前記樹脂層に接する面とは反対側の面を接合することと、前記マスク部から、前記樹脂層および前記ガラス基板を剥離することと、を含む。

上記課題を解決するための蒸着マスクの製造方法は、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。

上記課題を解決するための蒸着マスクは、蒸着対象と接触するための接触面と前記接触面とは反対側の非接触面とを備えたシート状を有するマスク部であって、前記非接触面に位置する第１開口から前記接触面に位置する第２開口までを貫通する複数のマスク孔を有し、前記第２開口の大きさが前記第１開口の大きさよりも小さい前記マスク部と、前記非接触面と接合した接合部を備えるマスクフレームであって、前記マスク部よりも高い剛性を有し、かつ、複数の前記マスク孔を囲む枠状を有した前記マスクフレームと、を備える。

上記各構成によれば、蒸着マスクにおいて、複数の貫通孔を含むマスク部が、蒸着マスクを製造する過程では、樹脂層とガラス基板とに支持され、かつ、蒸着マスクにおいては、マスクフレームによって支持されているため、マスク部のみによって蒸着マスクが構成される場合と比べて、マスク部の厚さを薄くすることができる。それゆえに、貫通孔における一方の開口と他方の開口との距離を短くすることで、パターンにおける構造上の精度を向上し、かつ、マスクフレームが有する剛性によって蒸着マスクの取扱性を向上することができる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記樹脂層および前記ガラス基板を剥離することは、前記樹脂層と前記ガラス基板との界面に、前記ガラス基板を透過し、かつ、前記樹脂層によって吸収される波長を有したレーザー光線を照射することによって、前記樹脂層から前記ガラス基板を剥離することと、前記樹脂層から前記ガラス基板を剥離することの後に、薬液を用いて前記樹脂層を溶解することによって、前記マスク部から前記樹脂層を剥離することと、を含んでもよい。

上記構成によれば、レーザー光線の照射によって樹脂層からガラス基板を剥離し、かつ、薬液を用いて樹脂層を溶解することによってマスク部から樹脂層を剥離する。そのため、ガラス基板、樹脂層、および、マスク部の積層体に加えた外力による界面破壊によってマスク部からガラス基板と樹脂層とを剥離する場合と比べて、マスク部に作用する外力を小さくすることができる。これによって、樹脂層およびガラス基板の剥離に起因して、マスク部が変形すること、ひいては、マスク部が有する貫通孔が変形することが抑えられる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記レーザー光線の前記波長において、前記ガラス基板の透過率が、前記樹脂層の透過率よりも高くてもよい。

上記構成によれば、樹脂層の透過率がガラス基板の透過率よりも高い構成と比べて、樹脂層のなかで、ガラス基板と樹脂層との界面を形成する部分を加熱する効率を高めることができる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記レーザー光線の前記波長が、３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下であり、前記波長における前記ガラス基板の透過率が５４％以上であり、前記波長における前記樹脂層の透過率が１％以下であってもよい。

上記構成によれば、ガラス基板に照射されたレーザー光線の光量における半分以上がガラス基板を透過し、かつ、ガラス基板を透過したレーザー光線のほとんどが樹脂層によって吸収されるため、樹脂層のなかで、ガラス基板と樹脂層との界面を形成する部分を加熱する効率をより高めることができる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記マスクフレームは、鉄‐ニッケル系合金製であり、前記マスク部の厚さに対する前記マスクフレームの厚さの比は２以上であってもよい。

上記構成によれば、マスク部とマスクフレームとの双方が鉄‐ニッケル系合金製であり、かつ、マスクフレームの厚さがマスク部の厚さに対して２倍以上であるため、蒸着マスクの機械的な強度を高めることができる。さらには、蒸着マスクを用いた蒸着が行われたときに、マスクフレームの熱膨張係数とマスク部の熱膨張係数との差に起因してマスク部が反ることが抑えられ、これによって、蒸着マスクを用いて形成されるパターンの形状における精度が低くなることが抑えられる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記マスクフレームの厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下であり、前記マスク部の厚さは、３μｍ以上５μｍ以下であり、前記マスク部を形成することは、前記マスク部の表面に沿う方向において１インチ当たりに７００個以上１０００個以下の前記マスク孔が並ぶように複数の前記マスク孔を形成することを含んでもよい。

上記構成によれば、マスク部の厚さが極めて薄くとも、マスクフレームの厚さをマスク部の厚さに対する１０倍以上とすることによって、蒸着マスク全体の機械的な強度の低下を抑えることができる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記樹脂層を介して前記金属板を前記ガラス基板に接合することは、前記樹脂層を介して１０μｍ以上の厚さを有する前記金属板を前記ガラス基板に接合することを含み、前記製造方法は、前記金属板から前記マスク部を形成する前に、前記金属板をエッチングして、前記金属板の厚さをエッチング前の前記金属板における厚さの１／２以下の厚さまで減らすことをさらに含んでもよい。

上記構成によれば、蒸着マスクが有するマスク部よりも剛性の高い金属板を用いることができる。そのため、マスク部と同じ厚さを有した金属板をガラス基板に接合することに比べて、金属板をガラス基板に接合することがより容易である。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記樹脂層は、ポリイミド製であってもよい。
上記構成によれば、金属板の熱膨張係数、樹脂層の熱膨張係数、および、ガラス基板の熱膨張係数が同程度であるため、蒸着マスクを製造する過程において、金属板、樹脂層、および、ガラス基板から構成される積層体が加熱されても、積層体を構成する層間の熱膨張係数の差に起因して積層体が反ることが抑えられる。

上記蒸着マスクの製造方法において、前記金属板は、第１面と第２面とを含み、前記金属板を前記ガラス基板に接合することよりも前に、前記金属板を前記第１面からエッチングすることをさらに含み、前記金属板を前記ガラス基板に接合することは、前記第１面がエッチングされた後に得られる面を、前記樹脂層を介して前記ガラス基板に接合することを含み、前記金属板を前記ガラス基板に接合することよりも後に、前記金属板を前記第２面からエッチングすることをさらに含んでもよい。

上記構成によれば、金属板を第１面と第２面とからエッチングすることによって、金属板を薄くすることが可能であり、また、金属板の残留応力を減らすことが可能である。

本発明によれば、蒸着によって形成されるパターンにおける構造上の精度の向上と、蒸着マスクの取扱性の向上との両立が可能である。

一実施形態におけるマスク装置の構造を示す平面図。 マスク部が有する構造を部分的に示す断面図。 マスク部の縁とマスクフレームとの接合構造を部分的に示す断面図。 蒸着マスクが有するマスク孔の数と、マスク部が備えるマスク孔の数との関係を示す図であって、（ａ）は蒸着マスクの構造を示す平面図、（ｂ）は蒸着マスクの構造を示す断面図。 一実施形態における蒸着マスクの製造方法を説明する図であって、（ａ）から（ｆ）の各々は、工程の流れのうちの一工程を示す工程図。 一実施形態における蒸着マスクの製造方法を説明する図であって、（ａ）から（ｃ）の各々は、工程の流れのうちの一工程を示す工程図。 試験例におけるレーザー光線の波長とずれ量との関係を示すグラフ。 試験例における光の波長と各ガラス基板の透過率との関係を示すグラフ。 試験例における光の波長と各樹脂層の透過率との関係を示すグラフ。

図１から図９を参照して、蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスクの一実施形態を説明する。以下では、マスク装置の構成、マスク装置が備えるマスク部の接合構造、マスク部の数、蒸着マスクの製造方法、および、試験例を順に説明する。

［マスク装置の構成］
図１および図２を参照して、マスク装置の構成を説明する。
図１が示すように、マスク装置１０は、メインフレーム２０と、複数の蒸着マスク３０とを備えている。メインフレーム２０は、複数の蒸着マスク３０を支持するための矩形枠状を有する。メインフレーム２０は、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。メインフレーム２０は、蒸着マスク３０の数と同数のメインフレーム孔２１を有している。１つのメインフレーム孔２１は、メインフレーム２０のなかで１つの蒸着マスク３０が位置する範囲のほぼ全体を貫通する孔である。

蒸着マスク３０は、マスクフレーム３１とマスク部３２とを備えている。マスクフレーム３１は、マスク部３２を支持するための短冊板状を有する。マスクフレーム３１は、メインフレーム２０に取り付けられている。マスクフレーム３１は、マスク部３２の数と同数のマスクフレーム孔３３を有している。１つのマスクフレーム孔３３は、マスクフレーム３１のなかで１つのマスク部３２が位置する範囲のほぼ全体を貫通する孔である。マスクフレーム３１は、マスク部３２よりも高い剛性を有し、かつ、マスクフレーム孔３３を囲む枠状を有している。マスクフレーム３１において、マスクフレーム孔３３を区画する部分が内側縁部である。マスク部３２は、溶着や接着によって内側縁部に固定される。

図２が示すように、マスク部３２は、マスクシート３２Ｓから構成されている。マスクシート３２Ｓは、単一の金属シートから構成されてもよいし、多層の金属シートから構成されてもよい。

マスクシート３２Ｓを構成する金属シートの形成材料は、鉄‐ニッケル系合金である。金属シートの形成材料は、例えば、３０質量％以上のニッケルを含む鉄‐ニッケル系合金である。鉄‐ニッケル合金のなかでも、３６質量％のニッケルと６４質量％の鉄との合金を主成分とする合金、すなわちインバーが、金属シートの形成材料として好ましい。３６質量％のニッケルと６４質量％の鉄との合金が金属シートの主成分であるとき、金属シートの残余分は、例えば、クロム、マンガン、炭素、および、コバルトなどの添加物を含む場合がある。

マスクシート３２Ｓがインバーシートであるとき、マスクシート３２Ｓの熱膨張係数は、例えば１．２×１０^−６／℃程度である。こうした熱膨張係数を有するマスクシート３２Ｓによれば、マスク部３２における熱膨張の度合いと、ガラス基板における熱膨張の度合いとが整合する。そのため、マスク装置１０を用いた蒸着において、蒸着対象の一例としてガラス基板を用いることが好ましい。

マスクシート３２Ｓは、マスク表面３２Ｆと、マスク表面３２Ｆとは反対側の面であるマスク裏面３２Ｒとを備えている。マスク表面３２Ｆは、蒸着装置内において蒸着源と対向するための面である。マスク裏面３２Ｒは、蒸着装置内において、ガラス基板などの蒸着対象と接触するための面である。なお、マスク裏面３２Ｒは接触面の一例であり、マスク表面３２Ｆは非接触面の一例である。

マスクシート３２Ｓの厚さは、例えば、１μｍ以上１５μｍ以下である。なかでも、マスクシート３２Ｓの厚さが５μｍ以下であれば、マスクシート３２Ｓに形成される貫通孔の一例であるマスク孔３２Ｈの深さを５μｍ以下とすることが可能である。このような薄いマスクシート３２Ｓであれば、マスクシート３２Ｓに向けて飛行する蒸着粒子から蒸着対象を見たときに、蒸着マスク３０によって隠される部分を少なくすること、すなわち、シャドウ効果を抑えることが可能である。

なお、マスクシート３２Ｓの厚さが３μｍ以上５μｍ以下であれば、マスクシート３２Ｓは、マスク表面３２Ｆと対向する平面視において互いに離間した複数のマスク孔３２Ｈであって、かつ、解像度が７００ｐｐｉ以上１０００ｐｐｉ以下である高解像度の表示装置の製造に対応することの可能なマスク孔３２Ｈを有することができる。また、マスクシート３２Ｓの厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下であれば、マスクシート３２Ｓは、マスク表面３２Ｆと対向する平面視において互いに離間した複数のマスク孔３２Ｈであって、かつ、解像度が３００ｐｐｉ以上４００ｐｐｉ以下である低解像度の表示装置の製造に対応することの可能なマスク孔３２Ｈを有することができる。

マスク部３２は、マスクシート３２Ｓを貫通する複数のマスク孔３２Ｈを有している。マスク孔３２Ｈを区画する孔側面は、マスクシート３２Ｓの厚さ方向に沿う断面において、マスク孔３２Ｈの外側に向けて張り出す半円弧状を有している。

マスク表面３２Ｆは、マスク孔３２Ｈの開口である表面開口Ｈ１を含んでいる。マスク裏面３２Ｒは、マスク孔３２Ｈの開口である裏面開口Ｈ２を含んでいる。表面開口Ｈ１は第１開口の一例であり、裏面開口Ｈ２は第２開口の一例である。マスク表面３２Ｆと対向する平面視において、表面開口Ｈ１の大きさは、裏面開口Ｈ２よりも大きい。各マスク孔３２Ｈは、蒸着源から昇華した蒸着粒子が通る通路である。蒸着源から昇華した蒸着粒子は、表面開口Ｈ１から裏面開口Ｈ２に向けてマスク孔３２Ｈ内を進む。マスク孔３２Ｈにおいて、表面開口Ｈ１が裏面開口Ｈ２よりも大きいことによって、表面開口Ｈ１から入る蒸着粒子に対するシャドウ効果を抑えることが可能である。

マスク表面３２Ｆにおいて、各表面開口Ｈ１は、他の表面開口Ｈ１から離れている。言い換えれば、マスク表面３２Ｆにおいて、各表面開口Ｈ１は、他の表面開口Ｈ１に連なっていない。そのため、マスク表面３２Ｆと対向する平面視において、マスク部３２のなかで表面開口Ｈ１間に位置する部分の厚さが、マスク部３２のなかでマスク孔３２Ｈが形成されていない部分の厚さよりも薄くなることが抑えられる。これにより、マスク部３２の機械的な強度が低下することが抑えられる。これに対して、マスク表面３２Ｆにおいて、１つの表面開口Ｈ１が他の表面開口Ｈ１に連なる場合には、２つの表面開口Ｈ１が連なる部分における厚さが、マスク部３２のなかでマスク孔３２Ｈが形成されていない部分よりも小さくなる。結果として、各表面開口Ｈ１が他の表面開口Ｈ１から離れている場合に比べて、マスク部３２の機械的な強度が低下する。

なお、マスク部３２の厚さが３μｍ以上５μｍ以下であれば、マスクシート３２Ｓをマスク表面３２Ｆからウェットエッチングするのみで、上述した高解像度の表示装置を製造することが可能な複数のマスク孔３２Ｈを形成することができる。また、マスク部３２の厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下であれば、マスクシート３２Ｓをマスク表面３２Ｆからウェットエッチングするのみで、上述した低解像度の表示装置を製造することが可能な複数のマスク孔３２Ｈを形成することができる。このように、いずれの場合にも、マスク裏面３２Ｒからマスクシート３２Ｓをウェットエッチングすることが不要である。

これに対して、より厚いマスクシート３２Ｓを用いて各解像度を有した表示装置の製造に用いられる蒸着マスク３０を形成するためには、マスク表面３２Ｆおよびマスク裏面３２Ｒの各々からマスクシート３２Ｓをウェットエッチングすることが必要である。マスクシート３２Ｓをマスク表面３２Ｆとマスク裏面３２Ｒとの両方からウェットエッチングしたときには、各マスク部３２は、表面開口Ｈ１を含む表面凹部と、裏面開口Ｈ２を含む裏面凹部とがマスク部３２の厚さ方向の中央部において繋がった形状を有する。マスク孔３２Ｈにおいて、表面凹部と裏面凹部とが繋がる部分が接続部である。接続部において、マスク表面３２Ｆと平行な方向に沿うマスク孔３２Ｈの面積が最も小さい。こうしたマスク孔３２Ｈにおいて、裏面開口Ｈ２と接続部との間の距離がステップハイトである。ステップハイトが大きいほど、上述したシャドウ効果が大きくなる。これに対して、上述したマスク部３２では、ステップハイトがゼロである。そのため、マスク部３２は、シャドウ効果を抑える上で好ましい構成である。

［マスク部の接合構造］
図３を参照して、マスク部３２とマスクフレーム３１との接合構造が有する断面構造を説明する。
図３が示すように、マスクシート３２Ｓにおいて、マスクシート３２Ｓにおける縁を含む部分が、外周縁部３２Ｅである。マスクシート３２Ｓの外周縁部３２Ｅには、マスク孔３２Ｈが形成されていない領域が、マスクシート３２Ｓの縁に沿って連続している。マスク表面３２Ｆのなかで外周縁部３２Ｅに含まれる部分が、マスクフレーム３１に接合される。

マスクフレーム３１は、マスクフレーム孔３３を区画する内側縁部３１Ｅと、マスクシート３２Ｓと対向するフレーム裏面３１Ｒと、フレーム裏面３１Ｒとは反対側の面であるフレーム表面３１Ｆとを備えている。内側縁部３１Ｅは、フレーム裏面３１Ｒの一部と、フレーム表面３１Ｆの一部とを含んでいる。マスクフレーム３１の厚さＴ３１、すなわち、フレーム裏面３１Ｒとフレーム表面３１Ｆとの間の距離は、マスクシート３２Ｓの厚さＴ３２よりも大きい。これにより、マスクフレーム３１は、マスクシート３２Ｓよりも高い剛性を有する。特に、マスクフレーム３１は、内側縁部３１Ｅがマスクフレーム３１の自重によって垂れ下がることや、内側縁部３１Ｅがマスク部３２に向けて変位することに対して、高い剛性を有する。

マスクフレーム３１の形成材料は、鉄‐ニッケル系合金であることが好ましく、鉄‐ニッケル系合金のなかでも、マスクシート３２Ｓの主成分として用いられた合金であることがより好ましい。すなわち、マスクフレーム３１の形成材料は、インバーであることが好ましい。マスクフレーム３１の厚さは、マスク部３２の厚さに対して２倍以上であることが好ましい。

フレーム裏面３１Ｒのなかで内側縁部３１Ｅに含まれる部分には、マスク表面３２Ｆとマスクフレーム３１とが接合した接合部３０ＢＮが位置する。接合部３０ＢＮは、内側縁部３１Ｅのほぼ全周にわたって連続的、あるいは、間欠的に位置している。接合部３０ＢＮは、フレーム裏面３１Ｒとマスク表面３２Ｆとの溶着によって形成される溶着痕であってもよい。あるいは、接合部３０ＢＮは、フレーム裏面３１Ｒとマスク表面３２Ｆとを接合する接合層であって、マスクフレーム３１およびマスク部３２の両方とは別体の層であってもよい。

なお、マスクフレーム３１には、マスクフレーム３１がメインフレーム２０に接合されたときに、マスクフレーム３１の外側に向けて引っ張られるような応力が、メインフレーム２０によって加えられる。この際に、マスクフレーム３１は、マスクフレーム３１が延びる方向における各端部が、メインフレーム２０よりも外側にはみ出るように、メインフレーム２０に接合されてもよい。

フレーム裏面３１Ｒは、接合部３０ＢＮが位置する平面であり、外周縁部３２Ｅのなかでマスク表面３２Ｆに含まれる部分からマスクシート３２Ｓの外側に向けて広がる。言い換えれば、内側縁部３１Ｅは、マスク表面３２Ｆがマスク表面３２Ｆの外側へ擬似的に拡張された面構造を備え、外周縁部３２Ｅのなかでマスク表面３２Ｆに含まれる部分から、マスクシート３２Ｓの外側に向けて広がる。そのため、フレーム裏面３１Ｒがマスクシート３２Ｓよりも外側に広がる範囲では、マスクシート３２Ｓの厚さに相当する空間Ｖが、マスクシート３２Ｓの周囲に形成されやすくなる。結果として、マスクシート３２Ｓの周囲において、蒸着対象Ｓとマスクフレーム３１とが物理的に干渉することが抑えられる。

［マスク部の数］
図４を参照して、蒸着マスク３０が備えるマスク孔３２Ｈの数と、マスク部３２が備えるマスク孔３２Ｈの数との関係を説明する。
図４（ａ）が示すように、マスクフレーム３１は、複数のマスクフレーム孔３３として例えば３つのマスクフレーム孔３３を有している。図４（ｂ）が示すように、蒸着マスク３０は、各マスクフレーム孔３３に対応するマスク部３２を１つずつ備えている。より詳しくは、第１マスクフレーム孔３３Ａを区画する内側縁部３１Ｅは、第１マスク部３２Ａと接合している。第２マスクフレーム孔３３Ｂを区画する内側縁部３１Ｅは、第２マスク部３２Ｂと接合している。第３マスクフレーム孔３３Ｃを区画する内側縁部３１Ｅは、第３マスク部３２Ｃと接合している。

蒸着マスク３０は、複数の蒸着対象に対して繰り返し用いられるため、蒸着マスク３０が備える複数のマスク孔３２Ｈの各々には、位置や構造などについて高い精度が求められる。このように、１つのマスクフレーム３１に必要とされるマスク孔３２Ｈの数を、３つのマスク部３２で担う場合には、以下の利点を有する。すなわち、全てのマスク孔３２Ｈを１つのマスク部３２が有する場合と比べて、１つのマスク部３２における一部に変形が生じたときには、交換前のマスク部３２と交換される新たなマスク部３２の大きさを小さくすることが可能である。また、蒸着マスク３０の製造や補修に必要な各種材料の消費量を抑えることも可能である。

なお、マスク孔３２Ｈの構造に関する検査は、マスクフレーム３１にマスク部３２が接合された状態で行われることが好ましい。そのため、接合部３０ＢＮは、変形が生じたマスク部３２を新たなマスク部３２に交換することが可能な構成であることが好ましい。これにより、１つのマスクフレーム３１を複数のマスク部３２に対して用いること、および、１つのマスクフレーム３１を用いて互いに異なるマスク部３２に対する検査を行うことが可能である。そして、マスク部３２を構成するマスクシート３２Ｓの厚さが薄いほど、また、マスク孔３２Ｈのサイズが小さいほど、マスク部３２の歩留まりが下がりやすい。そのため、複数のマスクフレーム孔３３に対してマスク部３２を１つずつ備える構成は、高精細さが求められる蒸着マスク３０に対して好ましい。

なお、マスクフレーム３１において、複数のマスクフレーム孔３３がマスク孔列を構成している。マスクフレーム３１は、１つのマスク孔列を有する構成に限らず、複数のマスク孔列を有する構成であってもよい。このように、蒸着マスク３０は、複数のマスク部３２から構成されるマスク部３２の列を複数備える構成であってもよい。

［蒸着マスクの製造方法］
図５および図６を参照して、蒸着マスク３０の製造方法を説明する。なお、図５は、マスク部３２を製造するための基材を準備する工程からマスク部３２を製造するまでの工程を示している。これに対して、図６は、マスク部３２をマスクフレーム３１に接合する工程から、マスク部３２から樹脂層を除去する工程までを示している。

図５（ａ）から図５（ｆ）が示すように、蒸着マスク３０の製造方法では、まず、マスクシート３２Ｓの基材３２Ｋが準備される（図５（ａ）参照）。なお、マスクシート３２Ｓの基材３２Ｋは、マスクシート３２Ｓを形成するための金属板の一例である金属シート３２Ｓ１の他に、金属シート３２Ｓ１を支持するための樹脂層４１およびガラス基板４２をさらに備えている。次いで、金属シート３２Ｓ１の厚さを減らす（図５（ｂ）参照）。金属シート３２Ｓ１の厚さを減らす際には、エッチング前の金属シート３２Ｓ１の厚さの１／２以下の厚さまで減らすことが好ましい。そして、金属シート３２Ｓ１のマスク表面３２Ｆにレジスト層ＰＲが形成される（図５（ｃ）参照）。次いで、レジスト層ＰＲに対する露光、および、現像が行われることによって、マスク表面３２Ｆ上にレジストマスクＲＭが形成される（図５（ｄ）参照）。

次に、レジストマスクＲＭを用いて金属シート３２Ｓ１がマスク表面３２Ｆからウェットエッチングされることによって、金属シート３２Ｓ１に複数のマスク孔３２Ｈが形成される（図５（ｅ）参照）。金属シート３２Ｓ１のウェットエッチングでは、表面開口Ｈ１がマスク表面３２Ｆに形成され、その後に、表面開口Ｈ１よりも小さい裏面開口Ｈ２がマスク裏面３２Ｒに形成される。次いで、レジストマスクＲＭがマスク表面３２Ｆから除去されることによって、マスクシート３２Ｓからなるマスク部３２が製造される（図５（ｆ）参照）。

基材３２Ｋを準備する工程には、第１接合工程が含まれる。第１接合工程は、金属シート３２Ｓ１とガラス基板４２との間に樹脂層４１を挟み、樹脂層４１を介して金属シート３２Ｓ１とガラス基板４２とを接合する工程である。金属シート３２Ｓ１、樹脂層４１、および、ガラス基板４２が接合されるときには、まず、金属シート３２Ｓ１およびガラス基板４２の各々が有する面のなかで、少なくとも樹脂層４１と接する面にＣＢ（Chemical bonding）処理が行われる。金属シート３２Ｓ１およびガラス基板４２においてＣＢ処理が行われる面が対象面であり、ＣＢ処理では、例えば、対象面に薬液が塗布されることによって、樹脂層４１に対して反応性を有する官能基が対象面に付与される。ＣＢ処理では、例えば水酸基などが対象面に付与される。そして、金属シート３２Ｓ１、樹脂層４１、および、ガラス基板４２を記載の順に重ねた後に、これらを熱圧着する。これにより、対象面に付与された官能基と、樹脂層４１の表面に位置する官能基とが反応することによって、金属シート３２Ｓ１と樹脂層４１とが接続され、かつ、ガラス基板４２と樹脂層４１とが接合される。第１接合工程は、樹脂層４１を介して１０μｍ以上の厚さを有する金属シート３２Ｓ１をガラス基板４２に接合することが好ましい。

樹脂層４１は、ポリイミド製であることが好ましい。これにより、金属シート３２Ｓ１の熱膨張係数、樹脂層４１の熱膨張係数、および、ガラス基板４２の熱膨張係数が同程度である。そのため、蒸着マスク３０を製造する過程において、金属シート３２Ｓ１、樹脂層４１、および、ガラス基板４２からなる積層体が加熱されても、積層体を形成する層間の熱膨張係数の差に起因して、積層体が反ることが抑えられる。

金属シート３２Ｓ１を製造する方法には、電解または圧延が用いられる。電解または圧延によって得られた金属シート３２Ｓ１に対して、電解または圧延によって金属シート３２Ｓ１を得た後の後処理として、研磨やアニールなどを適宜用いることができる。

金属シート３２Ｓ１の製造に電解が用いられるときには、電解に用いられる電極の表面に金属シート３２Ｓ１が形成される。その後、電極の表面から金属シート３２Ｓ１が離型される。これにより、金属シート３２Ｓ１が製造される。

なお、金属シート３２Ｓ１の厚さは、金属シート３２Ｓ１が圧延によって製造されるときには、１５μｍ以上であることが好ましい。また、金属シート３２Ｓ１の厚さは、金属シート３２Ｓ１が電解によって製造されるときには、１０μｍ以上であることが好ましい。

電解に用いられる電解浴は、鉄イオン供給剤、ニッケルイオン供給剤、および、ｐＨ緩衝剤を含んでいる。また、電解浴は、応力緩和剤、Ｆｅ^３＋イオンマスク剤、および、錯化剤などを含んでもよい。電解浴は、電解に適したｐＨに調整された弱酸性の溶液である。鉄イオン供給剤には、例えば、硫酸第一鉄・７水和物、塩化第一鉄、および、スルファミン酸鉄などを用いることができる。ニッケルイオン供給剤には、例えば、硫酸ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）、スルファミン酸ニッケル、および、臭化ニッケルなどを用いることができる。ｐＨ緩衝剤には、例えば、ホウ酸およびマロン酸などを用いることができる。マロン酸は、Ｆｅ^３＋イオンマスク剤としても機能する。応力緩和剤には、例えばサッカリンナトリウムなどを用いることができる。錯化剤には、例えば、リンゴ酸およびクエン酸などを用いることができる。電解に用いられる電解浴は、例えば、上述した添加剤を含む水溶液である。電解浴のｐＨは、ｐＨ調整剤によって、例えば、ｐＨが２以上３以下に調整される。なお、ｐＨ調整剤には、５％硫酸および炭酸ニッケルなどを用いることができる。

電解に用いられる条件は、金属シート３２Ｓ１の厚さ、および、金属シート３２Ｓ１の組成比などを所望の値に調節するための条件である。こうした条件には、電解浴の温度、電流密度、および、電解時間が含まれる。電解浴の温度は、例えば、４０℃以上６０℃以下である。電流密度は、例えば、１Ａ／ｄｍ^２以上４Ａ／ｄｍ^２以下である。上述した電解浴に適用される陽極には、例えば、純鉄板およびニッケル板などを用いることができる。電解浴に適用される陰極には、例えば、ＳＵＳ３０４などのステンレス板を用いることができる。

金属シート３２Ｓ１の製造に圧延が用いられるときには、まず、金属シート３２Ｓ１を製造するための母材が圧延される。その後、圧延された母材がアニールされることによって、金属シート３２Ｓ１が得られる。なお、金属シート３２Ｓ１を形成するための母材であって、圧延用の母材が形成されるときには、圧延用の母材を形成するための材料中に混入した酸素を除くために、母材を形成するための材料に脱酸剤が混ぜられる。脱酸剤は、例えば、粒状のアルミニウムや粒状のマグネシウムなどである。アルミニウムやマグネシウムは、母材中の酸素と反応することによって、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムなどの金属酸化物として母材に含まれる。これら金属酸化物の大部分は、母材が圧延される前に、母材から取り除かれる。一方で、金属酸化物の一部分は、圧延の対象である母材に残る。これに対して、電解を用いるマスク部３２の製造方法によれば、金属酸化物がマスクシート３２Ｓに混ざることが抑えられる。

薄板化工程では、金属シート３２Ｓ１からマスク部３２を形成する前に、金属シート３２Ｓ１をエッチングして、金属シート３２Ｓ１の厚さを減らす。薄板化工程では、ウェットエッチングを用いることができる。薄板化工程では、薄板化後の金属シート３２Ｓ１の厚さを薄板化前の金属シート３２Ｓ１の厚さの１／２以下にまで減らすことが好ましい。これにより、第１接合工程にて用いる金属シート３２Ｓ１の厚さを、マスク部３２における厚さの１／２以上とすることが可能である。そのため、マスク部３２に求められる厚さが上述したように１５μｍ以下という薄さであっても、第１接合工程にて金属シート３２Ｓ１がガラス基板４２に接合される前において、蒸着マスク３０が有するマスク部３２よりも剛性の高い金属シート３２Ｓ１を用いることができる。それゆえに、マスク部３２と同じ厚さを有した金属シート３２Ｓ１をガラス基板４２に接合する場合に比べて、金属シート３２Ｓ１をガラス基板４２に接合することがより容易である。なお、金属シート３２Ｓ１の厚さを減らす工程は、省略することができる。

薄膜化工程において、金属シート３２Ｓ１をウェットエッチングするエッチング液には、酸性のエッチング液を用いることができる。金属シート３２Ｓ１がインバーから形成されるときには、エッチング液は、インバーをエッチングすることが可能なエッチング液であればよい。酸性のエッチング液は、例えば、過塩素酸第二鉄液、あるいは、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液である。金属シート３２Ｓ１をエッチングする方式には、ディップ式、スプレー式、および、スピン式のいずれかを用いることができる。

金属シート３２Ｓ１に複数のマスク孔３２Ｈを形成するためのエッチングでは、エッチング液として酸性のエッチング液を用いることができる。金属シート３２Ｓ１がインバーから形成されるときには、エッチング液には、上述した薄板化工程で用いることが可能なエッチング液のいずれかを用いることができる。マスク表面３２Ｆをエッチングする方式にも、薄板化工程で用いることが可能な方式のいずれかを用いることができる。

上述したように、金属シート３２Ｓ１の厚さが３μｍ以上５μｍ以下であれば、金属シート３２Ｓ１のマスク表面３２Ｆと対向する平面視において、１インチ当たりに７００個以上１０００個以下のマスク孔３２Ｈが並ぶように複数のマスク孔３２Ｈを形成することが可能である。すなわち、解像度が７００ｐｐｉ以上１０００ｐｐｉ以下である表示装置を形成するために用いることが可能なマスク部３２を得ることができる。言い換えれば、マスク部３２のマスク表面３２Ｆに沿う方向において、１インチ当たりに７００個以上１０００個以下のマスク孔３２Ｈが並ぶように、複数のマスク孔３２Ｈを形成することが可能である。

また、金属シート３２Ｓ１の厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下であれば、金属シート３２Ｓ１のマスク表面３２Ｆと対向する平面視において、１インチ当たりに３００個以上４００個以下のマスク孔３２Ｈが並ぶように複数のマスク孔３２Ｈを形成することが可能である。すなわち、解像度が３００ｐｐｉ以上４００ｐｐｉ以下である表示装置を形成するために用いることが可能なマスク部３２を得ることができる。言い換えれば、マスク部３２のマスク表面３２Ｆに沿う方向において、１インチ当たりに３００個以上４００個以下のマスク孔３２Ｈが並ぶように、複数のマスク孔３２Ｈを形成することが可能である。

基材３２Ｋを準備する工程は、第１接合工程よりも前に、金属シート３２Ｓ１における１つの面から金属シート３２Ｓ１を薄板化する工程を含むことができる。この場合には、基材３２Ｋを準備する工程が含む薄板化工程が第１薄板化工程であり、基材３２Ｋを準備する工程の後に行われる薄板化工程が第２薄板化工程である。

金属シート３２Ｓ１は、第１面と、第１面とは反対側の面である第２面とを含んでいる。第１薄板化工程において、金属シート３２Ｓ１は、第１面からエッチングされることによって薄板化される。これに対して、第２薄板化工程において、金属シート３２Ｓ１は、第２面からエッチングされることによって薄板化される。第１面がエッチングされた後に得られる面が、金属シート３２Ｓ１において樹脂層４１と接合される面であって、かつ、ＣＢ処理が行われる面である。

金属シート３２Ｓ１の第１面と第２面との両方をエッチングすることによって、第１面と第２面との両方から金属シート３２Ｓ１の残留応力を調節することが可能である。これにより、第２面のみをエッチングする場合に比べて、エッチング後における金属シート３２Ｓ１の残留応力に偏りが生じることが抑えられる。そのため、金属シート３２Ｓ１から得られたマスク部３２をマスクフレーム３１に接合した場合に、マスク部３２にしわが生じることが抑えられる。金属シート３２Ｓ１において、第１面のエッチングによって得られた面がマスクシート３２Ｓのマスク裏面３２Ｒに対応し、第２面のエッチングによって得られた面がマスクシート３２Ｓのマスク表面３２Ｆに対応する。

なお、金属シート３２Ｓ１を第１面からエッチングする際のエッチング量が第１エッチング量であり、第２面からエッチングする際のエッチング量が第２エッチング量である。第１エッチング量と第２エッチング量とは、等しくてもよいし、異なってもよい。第１エッチング量と第２エッチング量とが異なる場合には、第１エッチング量が第２エッチング量よりも大きくてもよいし、第２エッチング量が第１エッチング量よりも大きくてもよい。ただし、第２エッチング量が第１エッチング量よりも大きい場合には、金属シート３２Ｓ１が樹脂層４１とガラス基板４２とによって支持された状態でのエッチング量がより大きいため、金属シート３２Ｓ１の取り扱い性がよく、結果として、金属シート３２Ｓ１のエッチングが容易である。

なお、金属シート３２Ｓ１の残留応力を低減させる上では、また、金属シート３２Ｓ１が圧延によって得られた場合に、金属シート３２Ｓ１に含まれる金属酸化物を減少させる上では、第１エッチング量および第２エッチング量の両方が、３μｍ以上であることが好ましい。

図６（ａ）から図６（ｃ）が示すように、外周縁部３２Ｅのなかでマスク表面３２Ｆに含まれる部分と、内側縁部３１Ｅとが接合される（図６（ａ）参照）。そして、各樹脂層４１からその樹脂層４１に接合したガラス基板４２が剥離される（図６（ｂ）参照）。次に、各マスク部３２からそのマスク部３２に接合した樹脂層４１が剥離される（図６（ｃ）参照）。これにより、上述した蒸着マスク３０が得られる。

マスク部３２の一部とマスクフレーム３１の一部とが接合される工程には、第２接合工程が含まれる。第２接合工程は、マスクフレーム３１に、マスク部３２のなかで樹脂層４１に接する面とは反対側の面を接合する工程である。マスクフレーム３１は、上述したように、鉄‐ニッケル系合金製であることが好ましく、かつ、マスクフレーム３１の厚さは、マスク部３２の厚さに対して２倍以上であることが好ましい。この場合には、蒸着マスク３０の機械的な強度を高めることができる。さらには、蒸着マスク３０を用いた蒸着が行われたときに、マスクフレーム３１の熱膨張係数とマスク部３２の熱膨張係数との差に起因してマスク部３２が反ることが抑えられる。これによって、蒸着マスク３０を用いて形成されるパターンの形状における精度が低くなることが抑えられる。

上述したように、マスク部３２の厚さが３μｍ以上１５μｍ以下であるとき、マスクフレーム３１の厚さが１５μｍ以上２００μｍ以下であり、かつ、マスクフレーム３１の厚さが、マスク部３２の２倍以上であることが好ましい。なお、高解像度の表示装置を製造することが可能なマスク部３２を有した蒸着マスク３０では、マスクフレーム３１の厚さは、マスク部３２の厚さに対して１０倍以上であることが好ましい。例えば、マスク部３２の厚さが３μｍ以上５μｍ以下であり、かつ、マスクフレーム３１の厚さが５０μｍ以上２００μｍ以下であることが好ましい。マスク部３２の厚さが極めて薄いため、マスクフレーム３１の厚さをマスク部３２の厚さに対する１０倍以上とすることによって、蒸着マスク３０全体の機械的な強度の低下を抑えることができる。

外周縁部３２Ｅを内側縁部３１Ｅに接合する方法には、上述したように、レーザー溶接を用いることができる。ガラス基板４２と樹脂層４１とを通じて、マスク部３２のうち、接合部３０ＢＮが位置する部分にレーザー光線Ｌが照射される。そのため、ガラス基板４２および樹脂層４１は、レーザー光線Ｌに対する透過性を有している。言い換えれば、レーザー光線Ｌは、ガラス基板４２および樹脂層４１を透過することが可能な波長を有している。そして、マスクフレーム孔３３の縁に沿って間欠的にレーザー光線Ｌが照射されることによって、間欠的な接合部３０ＢＮが形成される。一方で、マスクフレーム孔３３の縁に沿って連続的にレーザー光線Ｌが照射され続けることによって、連続的な接合部３０ＢＮが形成される。これにより、外周縁部３２Ｅと内側縁部３１Ｅとが溶着する。なお、マスク部３２の外側に向けた応力がマスク部３２に対して加えられた状態で、樹脂層４１とガラス基板４２とがマスク部３２を支持するときには、マスク部３２とマスクフレーム３１との溶接において、マスク部３２に対する応力の印加を省略することも可能である。

蒸着マスク３０の製造方法は、剥離工程を含んでいる。剥離工程は、マスク部３２から、樹脂層４１およびガラス基板４２を剥離する工程である。複数のマスク孔３２Ｈを含むマスク部３２は、蒸着マスク３０を製造する過程においては、樹脂層４１とガラス基板４２とに支持され、かつ、蒸着マスク３０においては、マスクフレーム３１によって支持されている。そのため、マスク部３２のみによって蒸着マスク３０が構成される場合と比べて、マスク部３２の厚さを薄くすることができる。それゆえに、マスク孔３２Ｈにおける一方の開口と他方の開口との距離を短くすることで、蒸着マスク３０を用いて形成されたパターンにおける構造上の精度を向上し、かつ、マスクフレーム３１が有する剛性によって蒸着マスク３０の取扱性を向上することができる。

剥離工程は、第１剥離工程と第２剥離工程とを含んでいる。第１剥離工程は、樹脂層４１とガラス基板４２との界面に、ガラス基板４２によって透過され、かつ、樹脂層４１によって吸収される波長を有したレーザー光線Ｌを照射することによって、樹脂層４１からガラス基板４２を剥離する。

第１剥離工程では、樹脂層４１とガラス基板４２との界面にレーザー光線Ｌを照射することによって、レーザー光線Ｌによる熱エネルギーを樹脂層４１に吸収させる。これにより、樹脂層４１が加熱されることによって、樹脂層４１とガラス基板４２との間における化学的な結合の強度が低くなる。そして、ガラス基板４２を樹脂層４１から剥離させる。第１剥離工程では、接合部３０ＢＮの全体にレーザー光線Ｌを照射することが好ましいが、接合部３０ＢＮの全体においてガラス基板４２と樹脂層４１との間における結合の強度を低くすることが可能であれば、接合部３０ＢＮの一部にレーザー光線Ｌを照射してもよい。

レーザー光線Ｌが有する波長において、ガラス基板４２の透過率が、樹脂層４１の透過率よりも高いことが好ましい。これにより、樹脂層４１の透過率がガラス基板４２の透過率よりも高い場合と比べて、樹脂層４１のなかで、ガラス基板４２と樹脂層４１との界面を形成する部分を加熱する効率を高めることができる。

レーザー光線Ｌの有する波長が、例えば３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下であるとき、この波長において、ガラス基板４２の透過率が５４％以上であり、樹脂層４１の透過率が１％以下であることが好ましい。これにより、ガラス基板４２に照射されたレーザー光線Ｌの光量における半分以上がガラス基板４２を透過し、かつ、ガラス基板４２を透過したレーザー光線Ｌのほとんどが樹脂層４１によって吸収されるため、樹脂層４１のなかで、ガラス基板４２と樹脂層４１との界面を形成する部分を加熱する効率をより高めることができる。

上述したように、樹脂層４１はポリイミド製であることが好ましい。樹脂層４１は、ポリイミドのなかでも有色のポリイミドによって形成されることが好ましい。また、ガラス基板４２は透明であることが好ましい。ガラス基板４２の形成材料には、石英ガラス、無アルカリガラス、および、ソーダライムガラスなどを用いることができる。

第２剥離工程は、第１剥離工程の後に、薬液ＬＭを用いて樹脂層４１を溶解することによって、マスク部３２から樹脂層４１を剥離する。薬液ＬＭには、樹脂層４１を形成するための材料を溶解することができる液体であって、かつ、マスク部３２の形成材料に反応性を有しない液体を用いることができる。薬液ＬＭには、例えばアルカリ性の溶液を用いることができる。アルカリ性の溶液には、水酸化ナトリウム水溶液を挙げることができる。なお、図６（ｃ）では、樹脂層４１と薬液ＬＭとを接触させる方法としてディップ法を例示しているが、樹脂層４１と薬液ＬＭとを接触させる方法には、スプレー式およびスピン式を用いることも可能である。

このように、マスク部３２から樹脂層４１とガラス基板４２とを剥離する工程では、第１剥離工程によって樹脂層４１からガラス基板４２を剥離し、かつ、第２剥離工程によってマスク部３２から樹脂層４１を剥離する。そのため、ガラス基板４２、樹脂層４１、および、マスク部３２の積層体に加えた外力による界面破壊によってマスク部３２からガラス基板４２と樹脂層４１とを剥離する場合と比べて、マスク部３２に作用する外力を小さくすることができる。これによって、樹脂層４１およびガラス基板４２の剥離に起因して、マスク部３２が変形すること、ひいては、マスク部３２が有するマスク孔３２Ｈが変形することが抑えられる。

上述した蒸着マスク３０を用いて表示装置を製造する方法では、まず、蒸着マスク３０を搭載したマスク装置１０を蒸着装置の真空槽内に取り付ける。この際、ガラス基板などの蒸着対象とマスク裏面３２Ｒとが対向するように、かつ、蒸着源とマスク表面３２Ｆとが対向するように、マスク装置１０を真空層内に取り付ける。そして、真空槽に蒸着対象Ｓを搬入し、蒸着源によって蒸着物質を昇華させる。これにより、裏面開口Ｈ２に追従した形状を有するパターンが、裏面開口Ｈ２と対向する蒸着対象に形成される。なお、蒸着物質は、例えば、表示装置の画素を構成する有機発光材料や、表示装置の画素回路を構成する画素電極の形成材料などである。

［試験例］
図７から図９を参照して、試験例を説明する。なお、図８および図９において二点鎖線で囲まれる領域は、３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の波長帯である。
［レーザー光線の波長とパターンの位置との関係］
まず、金属の薄板である試験板を準備した。試験板は、中央部と、中央部を取り囲む外周部とを有していた。試験板には、位置の精度を測定するための複数のパターンが中央部に形成され、かつ、外周部にはパターンが形成されていなかった。また、試験板にレーザー光線を照射するレーザーとして、１０６４ｎｍの波長を有したレーザー光線を照射するレーザーと、３５５ｎｍの波長を有したレーザー光線を照射するレーザーとを準備した。

各レーザーを用いて、試験板の外周部において１つの直線に沿ってレーザー光線を照射した。レーザー光線を照射することによって、０．１ｍｍの長さを有する複数の照射部位を０．５ｍｍの間隔を空けて形成した。各試験板において、レーザー光線を照射する前の状態と、レーザー光線を照射した後の状態とを、ＣＮＣ画像測定システム（ＶＭＲ‐６５５５、（株）ニコン製）を用いて撮像した。そして、照射前の試験板と照射後の試験板との間において、外周部から最も近い位置に形成されたパターンにおける位置のずれ量を算出した。

図７が示すように、１０６２ｎｍのレーザー光線を試験板に照射したときのずれ量が２．７μｍであることが認められた。一方で、３５５ｎｍのレーザー光線を試験板に照射したときのずれ量が０．２７μｍであることが認められた。

第１剥離工程では、ガラス基板および樹脂層を介してマスク部に向けてレーザー光線が照射される。そのため、マスク部に向けて照射されたレーザー光線のほとんどは、ガラス基板および樹脂層に吸収される。しかしながら、マスク部に向けて照射されるレーザー光線は、仮にマスク部に対して照射されたとしてもマスク部においてパターンにおける位置のずれが生じないレーザー光線であることが好ましい。それゆえに、第１剥離工程において用いられるレーザー光線の波長は、３５５ｎｍ以下であることが好ましい。

［ガラス基板および樹脂層の透過率］
ガラス基板Ａ、ガラス基板Ｂ、および、ガラス基板Ｃを準備し、各ガラス基板において、波長ごとの透過率を測定した。ガラス基板Ａとして、２．３ｍｍの厚さを有する石英ガラス製の基板（ＳＭＳ６００９Ｅ５、信越化学工業（株）製）を準備した。ガラス基板Ｂとして、０．７ｍｍの厚さを有する無アルカリガラス製の基板（ＯＡ−１０Ｇ，日本電気硝子（株）製）を準備した。ガラス基板Ｃとして、２．３ｍｍの厚さを有するソーダライムガラス製の基板（ソーダライムガラス、セントラル硝子（株）製）を準備した。

分光光度計（Ｕ‐４１００、（株）日立製作所製）を用いて、各ガラス基板の透過率を測定した。なお、各ガラス基板の透過率を測定するときには、大気における透過率を基準値とし、２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲における透過率を測定した。各ガラス基板の透過率における測定結果は、図８に示す通りであった。

図８が示すように、ガラス基板Ａの透過率は光の波長に関わらずほぼ一定であることが認められた。ガラス基板Ｂの透過率は、２５０ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の波長帯において急峻に立ち上がることが認められた。ガラス基板Ｃの透過率は、３００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の波長帯において急峻に立ち上がることが認められた。

樹脂層Ａ、樹脂層Ｂ、および、樹脂層Ｃを準備し、各樹脂層において、波長ごとの透過率を測定した。樹脂層Ａとして有色のポリイミド製の樹脂層（カプトンＥＮ、東レ・デュポン（株）製）（カプトンは登録商標）を準備した。樹脂層Ｂとして有色のポリイミド製の樹脂層（ユーピレックスＶＴ、宇部興産（株）製）（ユーピレックスは登録商標）を準備した。樹脂層Ｃとして透明のポリイミド製の樹脂層（ネオプリム、三菱ガス化学（株）製）（ネオプリムは登録商標）を準備した。全ての樹脂層が、２５μｍの厚さを有していた。

分光光度計（同上）を用いて各樹脂層の透過率を測定した。なお、各樹脂層の透過率を測定するときには、ガラス基板の透過率を測定したときと同様、大気における透過率を基準値とし、２００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲における透過率を測定した。各樹脂層の透過率における測定結果は、図９に示す通りであった。

図９が示すように、樹脂層Ａおよび樹脂層Ｂでは、４００ｎｍ以上５００ｎｍ以下の波長帯において透過率が急峻に立ち上がることが認められた。一方で、樹脂層Ｃでは、３００ｎｍ以上３５０ｎｍ以下の波長帯において透過率が急峻に立ち上がることが認められた。

上述した第１剥離工程では、３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線を用いることが可能である。そして、上述した測定結果によれば、３０８ｎｍにおいて、樹脂層Ａの透過率は０．１％であり、樹脂層Ｂの透過率は０．０％であり、樹脂層Ｃの透過率は０．１％であることが認められた。これに対して、３０８ｎｍにおいて、ガラス基板Ａの透過率は９２．７％であり、ガラス基板Ｂの透過率は５４．７％であり、ガラス基板Ｃの透過率は１．３％であることが認められた。また、３５５ｎｍにおいて、樹脂層Ａの透過率は０．０％であり、樹脂層Ｂの透過率は０．０％であり、樹脂層Ｃの透過率は８５．１％であることが認められた。これに対して、３５５ｎｍにおいて、ガラス基板Ａの透過率は９３．３％であり、樹脂層Ｂの透過率は８６．５％であり、樹脂層Ｃの透過率は８３．４％であることが認められた。

第１剥離工程において、樹脂層がレーザー光線を吸収する効率を高める上では、第１剥離工程で用いられるレーザー光線の波長において、ガラス基板の透過率がレーザー光線の透過率よりも高く、かつ、ガラス基板の透過率とレーザー光線の透過率との差が大きいことが好ましい。この点で、レーザー光線の波長が３５５ｎｍであるときには、樹脂層Ａおよび樹脂層Ｂのいずれかを樹脂層として用い、かつ、ガラス基板Ａからガラス基板Ｃのいずれかをガラス基板として用いることが好ましい。これに対して、レーザー光線の波長が３０８ｎｍであるときには、樹脂層Ａから樹脂層Ｃのいずれかを樹脂層として用い、かつ、ガラス基板Ａおよびガラス基板Ｂのいずれかを用いることが好ましい。

以上説明したように、蒸着マスクの製造方法の一実施形態によれば、以下に列挙する効果を得ることができる。
（１）蒸着マスク３０において、複数のマスク孔３２Ｈを含むマスク部３２が、蒸着マスク３０を製造する過程では樹脂層４１とガラス基板４２とに支持され、かつ、蒸着マスク３０においてはマスクフレーム３１によって支持されている。そのため、マスク部３２のみによって蒸着マスク３０が構成される場合と比べて、マスク部３２の厚さを薄くすることができる。それゆえに、マスク孔３２Ｈにおける一方の開口と他方の開口との距離を短くすることで、蒸着マスク３０を用いて形成されたパターンにおける構造上の精度を向上し、かつ、マスクフレーム３１が有する剛性によって蒸着マスク３０の取扱性を向上することができる。

（２）ガラス基板４２、樹脂層４１、および、マスク部３２の積層体に加えた外力による界面破壊によってマスク部３２からガラス基板４２と樹脂層４１とを剥離する場合と比べて、マスク部３２に作用する外力を小さくすることができる。そのため、樹脂層４１およびガラス基板４２の剥離に起因して、マスク部３２が変形すること、ひいては、マスク部３２が有するマスク孔３２Ｈが変形することが抑えられる。

（３）ガラス基板４２の透過率よりも樹脂層４１の透過率が低い。そのため、樹脂層４１の透過率がガラス基板４２の透過率よりも高い場合と比べて、樹脂層４１のなかで、ガラス基板４２と樹脂層４１との界面を形成する部分を加熱する効率を高めることができる。

（４）ガラス基板４２に照射されたレーザー光線Ｌの光量における半分以上がガラス基板４２を透過し、かつ、ガラス基板４２を透過したレーザー光線Ｌのほとんどが樹脂層４１によって吸収される。そのため、樹脂層４１のなかで、ガラス基板４２と樹脂層４１との界面を形成する部分を加熱する効率をより高めることができる。

（５）マスク部３２とマスクフレーム３１との双方が鉄‐ニッケル系合金製であり、かつ、マスクフレーム３１の厚さがマスク部３２の厚さに対して２倍以上である。そのため、蒸着マスク３０の機械的な強度を高めることができる。

（６）蒸着マスク３０を用いた蒸着が行われたときに、マスクフレーム３１の熱膨張係数とマスク部３２の熱膨張係数との差に起因してマスク部３２が反ることが抑えられる。これによって、蒸着マスク３０を用いて形成されるパターンの形状における精度が低くなることが抑えられる。

（７）マスク部３２の厚さが極めて薄くとも、マスクフレーム３１の厚さをマスク部３２の厚さに対する１０倍以上とすることによって、蒸着マスク３０全体の機械的な強度の低下を抑えることができる。

（８）蒸着マスク３０が有するマスク部３２よりも剛性の高い金属シート３２Ｓ１を用いることができる。そのため、マスク部３２と同じ厚さを有した金属シート３２Ｓ１をガラス基板４２に接合する場合に比べて、金属シート３２Ｓ１をガラス基板４２に接合することがより容易である。

（９）蒸着マスク３０を製造する過程において、マスクシート３２Ｓ、樹脂層４１、および、ガラス基板４２から構成される積層体が加熱されても、積層体を構成する層間の熱膨張係数の差に起因して積層体が反ることが抑えられる。

（１０）金属シート３２Ｓ１を第１面と第２面とからエッチングすれば、金属シート３２Ｓ１の厚さを薄くすることと、金属シート３２Ｓ１の残留応力を減らすこととが可能である。

上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
・樹脂層４１の形成材料は、マスク部３２からの除去が可能であれば、ポリイミド以外の合成樹脂であってもよい。なお、マスク部３２、樹脂層４１、および、ガラス基板４２の積層体において熱による反りが生じることを抑える上では、上述した理由から樹脂層４１がポリイミド製であることが好ましい。

・第１接合工程において樹脂層４１を介してガラス基板４２に貼り付けられる金属シート３２Ｓ１の厚さは３０μｍ以下であってもよい。

・マスクフレーム３１の剛性がマスク部３２の剛性よりも高ければ、マスクフレーム３１の厚さは、５０μｍ以下であってもよい。また、マスクフレーム３１の形成材料は、インバー以外の金属であってもよい。

・第１剥離工程で用いるレーザー光線Ｌが有する波長は、レーザー光線Ｌの照射によって樹脂層４１とガラス基板４２との間における結合の強度を低下させることが可能であれば、３０８ｎｍよりも小さくてもよいし、３５５ｎｍよりも大きくてもよい。また、レーザー光線Ｌに対する樹脂層４１の透過率、および、ガラス基板４２の透過率は、樹脂層４１とガラス基板４２との間における接着力が低下する程度に樹脂層４１においてレーザー光線Ｌが吸収される値であればよい。そのため、レーザー光線Ｌに対する樹脂層４１の透過率、および、ガラス基板４２の透過率は、上述した値に限られない。

・第１剥離工程は、レーザー光線Ｌの照射以外の方法によって、樹脂層４１からガラス基板４２を剥離する工程であってもよい。例えば、第１剥離工程は、薬液を用いて樹脂層４１からガラス基板４２を剥離する工程でもよい。あるいは、第１剥離工程は、ガラス基板４２と樹脂層４１との間に外力を作用させることによって、物理的にガラス基板４２を樹脂層４１から剥離する工程でもよい。

・樹脂層４１とガラス基板４２とは、マスクシート３２Ｓから同時に剥離されてもよい。言い換えれば、樹脂層４１とガラス基板４２とは、単一の工程によってマスクシート３２Ｓから剥離されてもよい。例えば、樹脂層４１を溶解する薬液を用いることによって、樹脂層４１とガラス基板４２とをマスクシート３２Ｓから単一の工程によって剥離してもよい。

・金属シート３２Ｓ１に対する複数のマスク孔３２Ｈの形成は、エッチング液を用いたウェットエッチングに限らず、金属シート３２Ｓ１に対するレーザー光線の照射によって行ってもよい。

１０…マスク装置、２０…メインフレーム、２１…メインフレーム孔、３０…蒸着マスク、３０ＢＮ…接合部、３１…マスクフレーム、３１Ｅ…内側縁部、３１Ｆ…フレーム表面、３１Ｒ…フレーム裏面、３２…マスク部、３２Ｅ…外周縁部、３２Ｆ…マスク表面、３２Ｈ…マスク孔、３２Ｋ…基材、３２Ｒ…マスク裏面、３２Ｓ…マスクシート、３２Ｓ１…金属シート、３３…マスクフレーム孔、４１…樹脂層、４２…ガラス基板、Ｈ１…表面開口、Ｈ２…裏面開口、ＰＲ…レジスト層、ＲＭ…レジストマスク、Ｓ…蒸着対象、Ｖ…空間。

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。

薄板化工程において、金属シート３２Ｓ１をウェットエッチングするエッチング液には、酸性のエッチング液を用いることができる。金属シート３２Ｓ１がインバーから形成されるときには、エッチング液は、インバーをエッチングすることが可能なエッチング液であればよい。酸性のエッチング液は、例えば、過塩素酸第二鉄液、あるいは、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液である。金属シート３２Ｓ１をエッチングする方式には、ディップ式、スプレー式、および、スピン式のいずれかを用いることができる。

上述した蒸着マスク３０を用いて表示装置を製造する方法では、まず、蒸着マスク３０を搭載したマスク装置１０を蒸着装置の真空槽内に取り付ける。この際、ガラス基板などの蒸着対象とマスク裏面３２Ｒとが対向するように、かつ、蒸着源とマスク表面３２Ｆとが対向するように、マスク装置１０を真空槽内に取り付ける。そして、真空槽に蒸着対象Ｓを搬入し、蒸着源によって蒸着物質を昇華させる。これにより、裏面開口Ｈ２に追従した形状を有するパターンが、裏面開口Ｈ２と対向する蒸着対象に形成される。なお、蒸着物質は、例えば、表示装置の画素を構成する有機発光材料や、表示装置の画素回路を構成する画素電極の形成材料などである。

上述した第１剥離工程では、３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下の波長を有したレーザー光線を用いることが可能である。そして、上述した測定結果によれば、３０８ｎｍにおいて、樹脂層Ａの透過率は０．１％であり、樹脂層Ｂの透過率は０．０％であり、樹脂層Ｃの透過率は０．１％であることが認められた。これに対して、３０８ｎｍにおいて、ガラス基板Ａの透過率は９２．７％であり、ガラス基板Ｂの透過率は５４．７％であり、ガラス基板Ｃの透過率は１．３％であることが認められた。また、３５５ｎｍにおいて、樹脂層Ａの透過率は０．０％であり、樹脂層Ｂの透過率は０．０％であり、樹脂層Ｃの透過率は８５．１％であることが認められた。これに対して、３５５ｎｍにおいて、ガラス基板Ａの透過率は９３．３％であり、ガラス基板Ｂの透過率は８６．５％であり、ガラス基板Ｃの透過率は８３．４％であることが認められた。

第１剥離工程において、樹脂層がレーザー光線を吸収する効率を高める上では、第１剥離工程で用いられるレーザー光線の波長において、ガラス基板の透過率が樹脂層の透過率よりも高く、かつ、ガラス基板の透過率と樹脂層の透過率との差が大きいことが好ましい。この点で、レーザー光線の波長が３５５ｎｍであるときには、樹脂層Ａおよび樹脂層Ｂのいずれかを樹脂層として用い、かつ、ガラス基板Ａからガラス基板Ｃのいずれかをガラス基板として用いることが好ましい。これに対して、レーザー光線の波長が３０８ｎｍであるときには、樹脂層Ａから樹脂層Ｃのいずれかを樹脂層として用い、かつ、ガラス基板Ａおよびガラス基板Ｂのいずれかを用いることが好ましい。

Claims (11)

1. 鉄‐ニッケル系合金製の金属板から形成され、複数のマスク孔を含むマスク部を備える蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
   鉄‐ニッケル系合金製の金属板とガラス基板との間に樹脂層を挟み、前記樹脂層を介して前記金属板を前記ガラス基板に接合することと、
   前記金属板から複数のマスク孔を含むマスク部を形成することと、
   前記マスク部よりも高い剛性を有し、かつ、前記マスク部が含む複数の前記マスク孔を囲む枠状を有したマスクフレームに、前記マスク部のなかで前記樹脂層に接する面とは反対側の面を接合することと、
   前記マスク部から、前記樹脂層および前記ガラス基板を剥離することと、を含む
   蒸着マスクの製造方法。
2. 前記樹脂層および前記ガラス基板を剥離することは、
   前記樹脂層と前記ガラス基板との界面に、前記ガラス基板を透過し、かつ、前記樹脂層によって吸収される波長を有したレーザー光線を照射することによって、前記樹脂層から前記ガラス基板を剥離することと、
   前記樹脂層から前記ガラス基板を剥離することの後に、薬液を用いて前記樹脂層を溶解することによって、前記マスク部から前記樹脂層を剥離することと、を含む
   請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
3. 前記レーザー光線の前記波長において、前記ガラス基板の透過率が、前記樹脂層の透過率よりも高い
   請求項２に記載の蒸着マスクの製造方法。
4. 前記レーザー光線の前記波長が、３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下であり、
   前記波長における前記ガラス基板の透過率が５４％以上であり、
   前記波長における前記樹脂層の透過率が１％以下である
   請求項３に記載の蒸着マスクの製造方法。
5. 前記マスクフレームは、鉄‐ニッケル系合金製であり、
   前記マスク部の厚さに対する前記マスクフレームの厚さの比は２以上である
   請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
6. 前記マスクフレームの厚さは、５０μｍ以上２００μｍ以下であり、
   前記マスク部の厚さは、３μｍ以上５μｍ以下であり、
   前記マスク部を形成することは、前記マスク部の表面に沿う方向において１インチ当たりに７００個以上１０００個以下の前記マスク孔が並ぶように複数の前記マスク孔を形成することを含む
   請求項５に記載の蒸着マスクの製造方法。
7. 前記樹脂層を介して前記金属板を前記ガラス基板に接合することは、前記樹脂層を介して１０μｍ以上の厚さを有する前記金属板を前記ガラス基板に接合することを含み、
   前記製造方法は、前記金属板から前記マスク部を形成する前に、前記金属板をエッチングして、前記金属板の厚さをエッチング前の前記金属板における厚さの１／２以下まで減らすことをさらに含む
   請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
8. 前記樹脂層は、ポリイミド製である
   請求項１から７のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
9. 前記金属板は、第１面と第２面とを含み、
   前記金属板を前記ガラス基板に接合することよりも前に、前記金属板を前記第１面からエッチングすることをさらに含み、
   前記金属板を前記ガラス基板に接合することは、前記第１面がエッチングされた後に得られる面を、前記樹脂層を介して前記ガラス基板に接合することを含み、
   前記金属板を前記ガラス基板に接合することよりも後に、前記金属板を前記第２面からエッチングすることをさらに含む
   請求項１から８のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
10. 請求項１から９のいずれか一項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。
11. 蒸着対象と接触するための接触面と前記接触面とは反対側の非接触面とを備えたシート状を有するマスク部であって、前記非接触面に位置する第１開口から前記接触面に位置する第２開口までを貫通する複数のマスク孔を有し、前記第２開口の大きさが前記第１開口の大きさよりも小さい前記マスク部と、
    前記非接触面と接合した接合部を備えるマスクフレームであって、前記マスク部よりも高い剛性を有し、かつ、複数の前記マスク孔を囲む枠状を有した前記マスクフレームと、を備える
    蒸着マスク。

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