JPWO2019235647A1 - 金属板の巻回体、巻回体を備える梱包体、巻回体の梱包方法、巻回体の保管方法、巻回体の金属板を用いた蒸着マスクの製造方法及び金属板 - Google Patents

金属板の巻回体、巻回体を備える梱包体、巻回体の梱包方法、巻回体の保管方法、巻回体の金属板を用いた蒸着マスクの製造方法及び金属板 Download PDF

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Abstract

蒸着マスクの検査工程を適切に実施することができる巻回体を提供する。蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体は、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する金属板と、を備える。

Description

本開示の実施形態は、金属板の巻回体、巻回体を備える梱包体、巻回体の梱包方法、巻回体の保管方法、巻回体の金属板を用いた蒸着マスクの製造方法及び金属板に関する。
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５００ｐｐｉ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、ウルトラハイディフィニション（ＵＨＤ）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。
応答性の良さや消費電力の低さのため、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を含む蒸着マスクを用い、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、有機材料などの蒸着を行う。
蒸着マスクは、例えば、金属板と、金属板を貫通する複数の貫通孔と、を備える。このような蒸着マスクは、例えば特許文献１に開示されているように、エッチングによって金属板に貫通孔を形成することによって作製される。
特許第５３８２２５９号公報
金属板の供給形態の１つとして、軸部材に金属板が巻き付けられた巻回体が知られている。巻回体の金属板を用いて蒸着マスクを作製する場合、巻回体から巻き出された金属板に対してエッチングなどの処理が実施される。
金属板が軸部材に巻き付けられている間、金属板には、軸部材の形状に応じた変形が生じている。そのような変形が、金属板から作製された蒸着マスクにも残っていると、蒸着マスクの検査工程において蒸着マスクの寸法などを測定する際の精度が低下したり、測定が不可能になったりすることが考えられる。
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る巻回体を提供することを目的とする。
本開示の第１の態様は、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体であって、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、巻回体である。
本開示の第２の態様は、上述した第１の態様による巻回体において、前記金属板は、３０質量％以上且つ５４質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有していてもよい。
本開示の第３の態様は、上述した第１の態様又は上述した第２の態様による巻回体において、前記軸部材の外径が３００ｍｍ以下であり、前記金属板の厚みが３０μｍ以下であってもよい。
本開示の第４の態様は、上述した第３の態様による巻回体において、前記巻回体の重量が７０ｋｇ以下であってもよい。
本開示の第５の態様は、上述した第３の態様又は上述した第４の態様による巻回体において、前記軸部材がフェノール樹脂を含んでいてもよい。
本開示の第６の態様は、上述した第３の態様から上述した第５の態様のそれぞれによる巻回体において、前記軸部材は、１００ｍｍ以上の内径を有する中空状部材であってもよい。
本開示の第７の態様は、上述した第６の態様による巻回体において、前記軸部材の外径と内径の差が５ｍｍ以上であってもよい。
本開示の第８の態様は、上述した第１の態様又は上述した第２の態様による巻回体において、前記軸部材の外径が３００ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下であり、前記金属板の厚みが５０μｍ以下であってもよい。
本開示の第９の態様は、上述した第８の態様による巻回体において、前記巻回体の重量が１００ｋｇ以下であってもよい。
本開示の第１０の態様は、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体と、前記巻回体を収容する容器と、を備え、前記巻回体は、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、梱包体である。
本開示の第１１の態様は、上述した第１０の態様による梱包体において、前記容器は、前記軸部材を支持する側部を備え、前記側部は、前記巻回体の前記金属板が前記側部の下端よりも上方に位置するように前記軸部材を支持していてもよい。
本開示の第１２の態様は、上述した第１１の態様による梱包体において、前記容器は、前記巻回体の下方に位置する下部と、前記巻回体の前記金属板が前記下部に接しないよう前記軸部材を支持する前記側部と、を備えていてもよい。
本開示の第１３の態様は、上述した第１２の態様による梱包体において、前記容器は、前記巻回体を上方から覆う上部を備えていてもよい。
本開示の第１４の態様は、上述した第１０の態様から上述した第１３の態様のそれぞれにおいて、前記容器の内側に位置する脱酸素剤又は乾燥剤を備えていてもよい。
本開示の第１５の態様は、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体を準備する準備工程と、前記巻回体を容器に収容する収容工程と、を備え、前記巻回体は、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、梱包方法である。
本開示の第１６の態様は、上述した第１５の態様による梱包方法において、前記容器は、前記軸部材を支持する側部を備え、前記側部は、前記巻回体の前記金属板が前記側部の下端よりも上方に位置するように前記軸部材を支持していてもよい。
本開示の第１７の態様は、上述した第１６の態様による梱包方法において、前記容器は、前記巻回体の下方に位置する下部と、前記巻回体の前記金属板が前記下部に接しないよう前記軸部材を支持する前記側部と、前記巻回体を上方から覆う上部と、を備えていてもよい。
本開示の第１８の態様は、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体を保管する保管方法であって、軸部材に巻き付けられる前記金属板のうち最も前記軸部材側に位置する部分の内径が１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下になるように前記巻回体を保管する、保管方法である。
本開示の第１９の態様は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、金属板の巻回体から前記金属板を巻き出す工程と、前記金属板をエッチングして前記金属板に前記貫通孔を形成する加工工程と、を備え、前記巻回体は、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、蒸着マスクの製造方法である。
本開示の第２０の態様は、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材に巻き付けられた、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、５０μｍ以下の厚みを有する、金属板である。
本開示の第２１の態様は、上述した第１５の態様から第１７の態様による梱包方法によって製造された梱包体であってもよい。
本開示の第２２の態様は、上述した第１９の態様による製造方法によって製造された蒸着マスクであってもよい。
本開示の実施形態によれば、金属板を適切に保管することができる。
一実施形態による蒸着マスク装置を備えた蒸着装置を示す図である。 図１に示す蒸着マスク装置を用いて製造した有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。 一実施形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。 図３に示された蒸着マスクの有効領域を示す部分平面図である。 図４のV−V線に沿った断面図である。 母材を圧延して所望の厚みを有する金属板を得る工程を示す図である。 圧延によって得られた金属板をアニールする工程を示す図である。 軸部材に巻き付けられた金属板を備える巻回体を示す斜視図である。 巻回体の断面図である。 容器に収容された巻回体を示す斜視図である。 図１０ＡのXB-XB線に沿った断面図である。 金属板に生じている反りを測定する方法を示す図である。 図１１の金属板を矢印XIIの方向から見た場合を示す図である。 蒸着マスクの製造方法の一例を全体的に説明するための模式図である。 金属板上にレジスト膜を設ける工程を示す図である。 レジスト膜をパターニングする工程を示す図である。 第１面エッチング工程を示す図である。 第２面エッチング工程を示す図である。 蒸着マスクの検査工程の一例を示す図である。 図１８の蒸着マスクを矢印XIXの方向から見た場合を示す図である。 巻回体の一変形例を示す断面図である。 実施例における金属板の反りの評価結果を示す図である。 軸部材の軸方向に平行であり且つ軸部材の軸線を通る平面で切断した場合の巻回体の一例を示す断面図である。 軸部材の軸方向に平行であり且つ軸部材の軸線を通る平面で切断した場合の巻回体の一例を示す断面図である。 軸部材の軸方向に平行であり且つ軸部材の軸線を通る平面で切断した場合の巻回体の一例を示す断面図である。 図２４のA-A線に沿って切断した場合の巻回体の一例を示す断面図である。 図２４のA-A線に沿って切断した場合の巻回体の一例を示す断面図である。 梱包体の一変形例を示す断面図である。 梱包体の一変形例を示す断面図である。 梱包体の一変形例を示す断面図である。 梱包体の一変形例を示す断面図である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「板」、「シート」、「フィルム」など用語は、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。また、「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、当該部材の面（シート面、フィルム面）に対する法線方向のことを指す。更に、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
本明細書および本図面において、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に（又は下に）」、「上側に（又は下側に）」、または「上方に（又は下方に）」とする場合、特別な説明が無い限りは、ある構成が他の構成に直接的に接している場合のみでなく、ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている場合も含めて解釈することとする。また、特別な説明が無い限りは、上（または、上側や上方）又は下（または、下側、下方）という語句を用いて説明する場合があるが、上下方向が逆転してもよい。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、矛盾の生じない範囲で、その他の実施形態や変形例と組み合わせられ得る。また、その他の実施形態同士や、その他の実施形態と変形例も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。また、変形例同士も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられ得る。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、製造方法などの方法に関して複数の工程を開示する場合に、開示されている工程の間に、開示されていないその他の工程が実施されてもよい。また、開示されている工程の順序は、矛盾の生じない範囲で任意である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「〜」という記号によって表現される数値範囲は、「〜」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「３４〜３８質量％」という表現によって画定される数値範囲は、「３４質量％以上且つ３８質量％以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
本明細書の一実施形態において、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やその製造方法に関した例をあげて説明する。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に対し、本実施形態を適用することができる。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態のみに限定して解釈されるものではない。
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を備えていてもよい。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ていてもよい。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てもよい。
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、少なくとも１つの蒸着マスク２０と、蒸着マスク２０を支持するフレーム１５と、を備えていてもよい。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していてもよい。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内に配置されていてもよい。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。
蒸着マスク装置１０は、図１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。また、静電気力（クーロン力）を利用する静電チャックを用いて蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させてもよい。
図３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３に示すように、蒸着マスク装置１０は、複数の蒸着マスク２０を備えていてもよい。本実施の形態において、各蒸着マスク２０は、第１方向Ｄ１に延びる矩形状の形状を有する。蒸着マスク装置１０において、複数の蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に並んでいる。各蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の第１方向Ｄ１の両端部において、例えば溶接によってフレーム１５に固定されている。
蒸着マスク２０は、第１方向Ｄ１に延びる矩形状の金属板と、金属板を貫通する複数の貫通孔２５と、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。
図２は、図１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、を備えていてもよい。なお、図２の有機ＥＬ表示装置１００においては、蒸着材料９８を含む画素に電圧を印加する電極等が省略されている。また、有機ＥＬ基板９２上に蒸着材料９８をパターン状に設ける蒸着工程の後、図２の有機ＥＬ表示装置１００には、有機ＥＬ表示装置のその他の構成要素が更に設けられ得る。従って、図２の有機ＥＬ表示装置１００は、有機ＥＬ表示装置の中間体と呼ぶこともできる。
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。
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。
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。鉄合金は、ニッケルに加えてコバルトを更に含んでいてもよい。例えば、蒸着マスク２０を構成する金属板の材料として、ニッケル及びコバルトの含有量が合計で３０質量％以上且つ５４質量％以下であり、且つコバルトの含有量が０質量％以上且つ６質量％以下である鉄合金を用いることができる。ニッケル若しくはニッケル及びコバルト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、３８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。
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。
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の第１方向Ｄ１において対向する第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。第１耳部１７ａは、蒸着マスク２０の第１方向Ｄ１における一端である第１端部２０ｅを含む。第２耳部１７ｂは、蒸着マスク２０の第１方向Ｄ１における他端である第２端部２０ｆを含む。
本実施の形態において、耳部１７ａ，１７ｂは、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、少なくとも１つの有効領域２２と、有効領域２２を取り囲む周囲領域２３と、を含む。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。
図３に示す例において、中間部１８は、蒸着マスク２０の第１方向Ｄ１に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の有効領域２２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。なお、一つの有効領域２２が複数の表示領域に対応する場合もある。また、図示はしないが、蒸着マスク２０の第２方向Ｄ２においても所定の間隔を空けて複数の有効領域２２が配列されていてもよい。
図３に示すように、有効領域２２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。
以下、有効領域２２について詳細に説明する。図４は、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側から有効領域２２を拡大して示す平面図である。図４に示すように、図示された例において、各有効領域２２に形成された複数の貫通孔２５は、当該有効領域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配列されている。
図５は、図４の有効領域２２のV−V方向に沿った断面図である。図５に示すように、複数の貫通孔２５は、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った一方の側となる第１面２０ａから、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った他方の側となる第２面２０ｂへ貫通している。図示された例では、後に詳述するように、蒸着マスク２０の法線方向Ｎにおける一方の側となる金属板５１の第１面５１ａに第１凹部３０がエッチングによって形成され、蒸着マスク２０の法線方向Ｎにおける他方の側となる金属板５１の第２面５１ｂに第２凹部３５が形成される。第１凹部３０は、第２凹部３５に接続され、これによって第２凹部３５と第１凹部３０とが互いに通じ合うように形成される。貫通孔２５は、第２凹部３５と、第２凹部３５に接続された第１凹部３０とによって構成されている。図４及び図５に示すように、第１凹部３０の壁面３１と、第２凹部３５の壁面３６とは、周状の接続部４１を介して接続されている。接続部４１は、蒸着マスク２０の平面視において貫通孔２５の開口面積が最小になる貫通部４２を画成する。
図５に示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａ側において、隣り合う二つの貫通孔２５は、金属板５１の第１面５１ａに沿って互いから離間している。蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側においても、隣り合う二つの第２凹部３５が、金属板５１の第２面５１ｂに沿って互いから離間していてもよい。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に金属板５１の第２面５１ｂが残存していてもよい。以下の説明において、金属板５１の第２面５１ｂの有効領域２２のうちエッチングされずに残っている部分のことを、トップ部４３とも称する。このようなトップ部４３が残るように蒸着マスク２０を作製することにより、蒸着マスク２０に十分な強度を持たせることができる。このことにより、例えば搬送中などに蒸着マスク２０が破損してしまうことを抑制することができる。なおトップ部４３の幅βが大きすぎると、蒸着工程においてシャドーが発生し、これによって蒸着材料９８の利用効率が低下することがある。従って、トップ部４３の幅βが過剰に大きくならないように蒸着マスク２０が作製されることが好ましい。
図１に示すようにして蒸着マスク装置１０が蒸着装置９０に収容された場合、図５に二点鎖線で示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａが、有機ＥＬ基板９２に対面し、蒸着マスク２０の第２面２０ｂが、蒸着材料９８を保持したるつぼ９４側に位置する。したがって、蒸着材料９８は、次第に開口面積が小さくなっていく第２凹部３５を通過して有機ＥＬ基板９２に付着する。図５において第２面２０ｂ側から第１面２０ａへ向かう矢印で示すように、蒸着材料９８は、るつぼ９４から有機ＥＬ基板９２に向けて有機ＥＬ基板９２の法線方向Ｎに沿って移動するだけでなく、有機ＥＬ基板９２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。このとき、蒸着マスク２０の厚みが大きいと、斜めに移動する蒸着材料９８が、トップ部４３、第２凹部３５の壁面３６や第１凹部３０の壁面３１に引っ掛かり易くなり、この結果、貫通孔２５を通過できない蒸着材料９８の比率が多くなる。従って、蒸着材料９８の利用効率を高めるためには、蒸着マスク２０の厚みＴを小さくし、これによって、第２凹部３５の壁面３６や第１凹部３０の壁面３１の高さを小さくすることが好ましいと考えられる。すなわち、蒸着マスク２０を構成するための金属板５１として、蒸着マスク２０の強度を確保できる範囲内で可能な限り厚みＴの小さな金属板５１を用いることが好ましいと言える。この点を考慮し、本実施の形態において、蒸着マスク２０の厚みＴは、１００μｍ以下であることが好ましい。蒸着マスク２０の厚みＴは、５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、３５μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよい。一方、蒸着マスク２０の厚みが小さくなり過ぎると、蒸着マスク２０の強度が低下し、蒸着マスク２０に損傷や変形が生じやすくなる。この点を考慮し、蒸着マスク２０の厚みＴは、５μｍ以上であることが好ましい。蒸着マスク２０の厚みＴは、８μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１２μｍ以上であってもよく、１３μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。蒸着マスク２０の厚みＴの範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、蒸着マスク２０の厚みＴの範囲は、５μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、８μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、１２μｍ以上３５μｍ以下であってもよく、１３μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２５μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。また、蒸着マスク２０の厚みＴの範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、蒸着マスク２０の厚みＴの範囲は、２０μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。また、蒸着マスク２０の厚みＴの範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、蒸着マスク２０の厚みＴの範囲は、１３μｍ以上１５μｍ以下であってもよい。
なお厚みＴは、周囲領域２３の厚み、すなわち蒸着マスク２０のうち第１凹部３０および第２凹部３５が形成されていない部分の厚みである。従って厚みＴは、金属板５１の厚みであると言うこともできる。
金属板５１及び蒸着マスク２０の厚みを測定する方法としては、接触式の測定方法を採用する。接触式の測定方法としては、ボールブッシュガイド式のプランジャーを備える、ハイデンハイン社製の長さゲージHEIDENHAIM-METROの「MT1271」を用いる。
図５において、貫通孔２５の最小開口面積を持つ部分となる接続部４１と、第２凹部３５の壁面３６の他の任意の位置と、を通過する直線Ｍ１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、壁面３６に到達させることなく可能な限り有機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。角度θ１を大きくする上では、蒸着マスク２０の厚みＴを小さくすることの他にも、上述のトップ部４３の幅βを小さくすることも有効である。
図５において、符号αは、金属板５１の第１面５１ａの有効領域２２のうちエッチングされずに残っている部分（以下、リブ部とも称する）の幅を表している。リブ部の幅αおよび貫通部４２の寸法ｒは、有機ＥＬ表示装置の寸法および表示画素数に応じて適宜定められる。例えば、リブ部の幅αは５μｍ以上且つ４０μｍ以下であり、貫通部４２の寸法ｒは１０μｍ以上且つ６０μｍ以下である。
なお、図４及び図５においては、隣り合う二つの第２凹部３５の間に金属板５１の第２面５１ｂが残存している例を示したが、これに限られることはない。図示はしないが、隣り合う二つの第２凹部３５が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に、金属板５１の第２面５１ｂが残存していない場所が存在していてもよい。
次に、蒸着マスク２０を製造する方法について説明する。
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。本実施の形態においては、金属板５１が、ニッケルを含む鉄合金の圧延材からなる例について説明する。圧延材は、１００μｍ以下の厚みを有し、好ましくは５０μｍ以下、４０μｍ以下又は３０μｍ以下の厚みを有する。また、圧延材におけるニッケル及びコバルトの含有量は、合計で例えば３０質量％以上且つ３８質量％以下である。圧延材からなる金属板５１は、後述する巻回体の形態で作製され流通される。
まず、金属板のための母材５１０を準備する。母材５１０は、金属板のための原材料を溶解炉で溶解することによって作製される。金属板のための原材料は、例えば、鉄及びニッケル並びにコバルトなどのその他の添加材料を含む。母材５１０を溶解炉から取り出した後、母材５１０の表面を削り取る研削工程を実施してもよい。
続いて、図６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５１０を圧延する圧延工程を実施する。例えば、一対の圧延ロール（ワークロール）６１ａ，６１ｂを含む圧延装置６１に向けて方向Ｆ１に引張張力を加えながら搬送する。一対の圧延ロール６１ａ，６１ｂの間に到達した母材５１０は、一対の圧延ロール６１ａ，６１ｂによって圧延される。この結果、母材５１０は、その厚みが低減されるとともに、方向Ｆ１に沿って伸ばされる。これによって、方向Ｆ１に延び、所定の厚みＴを有する金属板５１を得ることができる。以下の説明において、金属板５１が延びる方向Ｆ１のことを、長さ方向Ｆ１とも称する。
なお図６は、圧延工程の概略を示すものに過ぎず、圧延工程を実施するための具体的な構成や手順が特に限られることはない。例えば圧延工程は、母材５１０を構成する鉄合金の結晶配列を変化させる温度以上の温度で母材を加工する熱間圧延工程や、鉄合金の結晶配列を変化させる温度以下の温度で母材を加工する冷間圧延工程を含んでいてもよい。また、一対の圧延ロール６１ａ，６１ｂの間に母材５１０や金属板５１を通過させる際の向きが一方向に限られることはない。例えば、図６及び図７において、紙面左側から右側への向き、および紙面右側から左側への向きで繰り返し母材５１０や金属板５１を一対の圧延ロール６１ａ，６１ｂの間に通過させることにより、母材５１０や金属板５１を徐々に圧延してもよい。
圧延工程においては、金属板５１の形状を調整するために圧延アクチュエータの圧力を調整してもよい。また、圧延ロール（ワークロール）６１ａ，６１ｂに加えてバックアップロールの形状を適宜調整してもよい。
また、冷間圧延工程においては、母材５１０と圧延ロール６１ａ，６１ｂとの間に灯油などのクーラントを供給してもよい。これにより、母材の温度を制御することができる。
また、圧延工程の前後、又は圧延工程の間に母材５１０又は金属板５１の品質や特性を分析する分析工程を実施してもよい。例えば、蛍光Ｘ線を母材５１０又は金属板５１に照射して組成を分析してもよい。また、熱機械分析（TMA:Thermomechanical Analisys）によって母材５１０又は金属板５１の熱伸縮量を測定してもよい。
その後、圧延によって金属板５１内に蓄積された残留応力を取り除くため、図７に示すように、アニール装置６３を用いて金属板５１をアニールしてもよい。なお、図６及び図７に示すように、圧延工程とアニール工程の間で金属板５１をいったんコア６２に巻き取ってもよい。
アニール工程は、図７に示すように、金属板５１を長さ方向Ｆ１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。この場合、金属板５１に座屈折れなどの変形が生じることを抑制するように温度や搬送速度を設定することが好ましい。アニール工程を実施することにより、残留歪がある程度除去された金属板５１を得ることができる。なお、図７においては、アニール工程の際に金属板５１を水平方向に搬送する例を示しているが、これに限られることはなく、アニール工程の際に金属板５１を、垂直方向などのその他の方向に搬送してもよい。
好ましくは上述のアニール工程は、非還元雰囲気や不活性ガス雰囲気で実施される。ここで非還元雰囲気とは、水素などの還元性ガスを含まない雰囲気のことである。「還元性ガスを含まない」とは、水素などの還元性ガスの濃度が１０％以下であることを意味している。また不活性ガス雰囲気とは、アルゴンガス、ヘリウムガス、窒素ガスなどの不活性ガスの濃度が９０％以上である雰囲気のことである。非還元雰囲気や不活性ガス雰囲気でアニール工程を実施することにより、ニッケル水酸化物などのニッケル化合物が金属板５１の表面層に生成されることを抑制することができる。アニール装置６３は、不活性ガスの濃度をモニタする機構や、不活性ガスの濃度を調整する機構を有していてもよい。
アニール工程の前に、金属板５１を洗浄する洗浄工程を実施してもよい。これにより、アニール工程の際に金属板５１の表面に異物が付着することを抑制することができる。洗浄のための洗浄液としては、例えば、炭化水素系の液を用いることができる。
また図７においては、アニール工程が、金属板５１を長さ方向Ｆ１に引っ張りながら実施される例を示したが、これに限られることはなく、アニール工程を、金属板５１がコア６２などの部材に巻き取られた状態で実施してもよい。すなわちバッチ式の焼鈍が実施されてもよい。なお、金属板５１がコア６２などの部材に巻き取られた状態でアニール工程を実施する場合、金属板５１に、コア６２の外径に応じた反りの癖がついてしまうことがある。従って、反りの癖を抑制するという観点においては、金属板５１を長さ方向Ｆ１に引っ張りながらアニール工程を実施することが有利である。
その後、金属板５１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金属板５１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。幅方向とは、金属板５１の面内において長さ方向Ｆ１に直交する方向である。スリット工程を実施することにより、例えば、圧延に起因して金属板５１の幅方向の両端に生じ得るクラックを除去することができる。クラックを除去することにより、金属板５１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。
スリット工程において切り落とされる部分の幅は、スリット工程後の金属板５１の形状が、幅方向において左右対称になるように調整されてもよい。また、スリット工程を、上述のアニール工程の前に実施してもよい。
なお、上述の圧延工程、アニール工程及びスリット工程のうちの少なくとも２つの工程を複数回繰り返すことによって、所定の厚みの長尺状の金属板５１を作製してもよい。
金属板５１に対するアニール工程などの処理が完了した後、金属板５１を軸部材５２に巻き付ける巻付工程を実施する。図７においては、アニール工程の後に巻付工程を実施する例が示されている。図示はしないが、上述のスリット工程の後に巻付工程を実施してもよい。また、図示はしないが、金属板５１に対するアニール工程などの処理が完了した後、金属板５１をコアにいったん巻き付け、その後、コアから金属板５１を巻き出し、そして軸部材５２に金属板５１を巻き付けてもよい。このようにして、金属板５１の巻回体５０を作製することができる。
以下、巻回体５０について説明する。図８は、巻回体５０を示す斜視図である。巻回体５０は、軸部材５２と、軸部材５２に巻き付けられた金属板５１と、を備える。金属板５１は、第２面５１ｂが第１面５１ａよりも軸部材５２側に位置するよう、軸部材５２に巻き付けられていてもよく、若しくは、第１面５１ａが第２面５１ｂよりも軸部材５２側に位置するよう、軸部材５２に巻き付けられていてもよい。
図８において、符号Ｗ１は、金属板５１の長さ方向Ｆ１に直交する幅方向Ｆ２における、金属板５１の寸法を表す。また、符号Ｗ２は、幅方向Ｆ２における軸部材５２の寸法を表す。幅方向Ｆ２は、軸部材５２の軸方向に一致する。金属板５１の寸法Ｗ１は、例えば１５０ｍｍ以上であり、３００ｍｍ以上であってもよい。また、金属板５１の寸法Ｗ１は、例えば１３００ｍｍ以下であり、１０００ｍｍ以下であってもよい。軸部材５２の寸法Ｗ２は、金属板５１の寸法Ｗ１よりも大きい。寸法Ｗ２から寸法Ｗ１を引いた値は、例えば２０ｍｍ以上であり、５０ｍｍ以上であってもよい。また、寸法Ｗ２から寸法Ｗ１を引いた値は、例えば５００ｍｍ以下であり、２００ｍｍ以下であってもよい。
図９は、軸部材５２の軸方向に直交する平面で巻回体５０を切断した場合の、巻回体５０の断面図である。図９に示す例において、軸部材５２は、内径Ｒ１を有する中空状部材である。符号Ｒ２は、軸部材５２の外径を表す。軸部材５２の外径Ｒ２は、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１のうち軸部材５２に接している金属板５１の内径に一致する。符号Ｒ３は、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の外径を表す。なお、「外径」とは、柱状体の外周面の直径である。また、「内径」とは、柱状体が、中空部に起因する内周面を有する場合の、内周面の直径である。
軸部材５２の内径及び外径や、軸部材５２に巻き付けられている状態の金属板５１の内径及び外径を測定する器具としては、メジャーを用いる。
ところで、軸部材５２の外径Ｒ２が小さいと、金属板５１が軸部材５２に巻き付けられている間に金属板５１に生じた塑性変形に起因する反りが、軸部材５２から巻き出された後の金属板５１にも少なくとも部分的に残ることがある。後述するように、蒸着マスク２０は、巻回体５０から巻き出された金属板５１を加工することによって作製される。このため、軸部材５２の外径Ｒ２が小さいと、金属板５１から作製された蒸着マスク２０にも反りが残ることがある。このような反りは、金属板５１を構成する鉄合金が、３４質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含む場合、すなわち鉄合金がいわゆるインバー材である場合に、顕著に生じることがある。原因としては、金属板５１がインバー材である場合、金属板５１の熱膨張係数が低く、このため金属板５１の熱膨張係数と軸部材５２の熱膨張係数との差が大きくなり、熱膨張に起因する力が金属板５１と軸部材５２との間に生じ易くなるという点が挙げられるが、原因は特には限定されない。
蒸着マスク２０に反りが生じていると、蒸着マスク２０の検査工程において蒸着マスク２０の寸法を測定する際の精度が低下したり、測定が不可能になったりすることがある。また、蒸着マスク２０に反りが生じていると、平面視における蒸着マスク２０の寸法の精度が低下してしまうことも考えられる。このような課題を考慮し、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば、１２５ｍｍ以上であってもよく、１５０ｍｍ以上であってもよく、１８０ｍｍ以上であってもよく、２００ｍｍ以上であってもよい。
上述のように、巻回体５０から巻き出された金属板５１が反りを有することを抑制するという観点においては、軸部材５２の外径Ｒ２が大きいことが好ましい。一方、軸部材５２の外径Ｒ２が大きくなると、軸部材５２の重量が増加し、軸部材５２及び金属板５１を備える巻回体５０の重量も増加する。巻回体５０の重量の増加は、巻回体５０の取り扱いの困難さを増加させる。例えば、巻回体５０の重量が大きいと、巻回体５０の輸送性が低下する。また、巻回体５０の金属板５１が自重に起因して損傷したり劣化したりすることも考えられる。また、蒸着マスク２０の製造装置に巻回体５０を設置する際、フォークリフトなどの運搬装置を用いる必要性が生じ得る。フォークリフトなどの運搬装置を用いる場合、フォークリフトを進入させるための空間が蒸着マスク２０の製造装置に設けられるので、製造装置が大型化してしまう。このような課題を考慮し、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば、５５０ｍｍ以下であってもよく、４００ｍｍ以下であってもよく、３００ｍｍ以下であってもよく、２８０ｍｍ以下であってもよい。
軸部材５２の外径Ｒ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、１２５ｍｍ以上５５０ｍｍ以下であってもよく、１５０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であってもよく、１８０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよく、２００ｍｍ以上２８０ｍｍ以下であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、１２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよく、１２５ｍｍ以上１８０ｍｍ以下であってもよく、１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよく、１５０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、２８０ｍｍ以上５５０ｍｍ以下であってもよく、２８０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であってもよく、３００ｍｍ以上５５０ｍｍ以下であってもよく、３００ｍｍ以上４００ｍｍ以下であってもよい。
軸部材５２が、図９に示すように、中空部が形成された中空状部材である場合、軸部材５２に中空部が形成されていない場合に比べて、軸部材５２の重量が小さくなる。このため、巻回体５０の取り扱いを容易にするという観点においては、軸部材５２が中空状部材であることが有利である。
軸部材５２が中空状部材である場合、軸部材５２の内径Ｒ１は、軸部材５２の自重や金属板５１の重量に起因して軸部材５２が変形したり破損したりすることを抑制できるよう決定される。軸部材５２の内径Ｒ１は、例えば１００ｍｍ以上であり、１５０ｍｍ以下であってもよく、２００ｍｍ以上であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２と内径Ｒ１の差は、例えば５ｍｍ以上であり、１０ｍｍ以上であってもよく、２０ｍｍ以上であってもよく、３０ｍｍ以上であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２と内径Ｒ１の差は、１００ｍｍ以下であってもよく、８０ｍｍ以下であってもよく、６０ｍｍ以下であってもよく、４０ｍｍ以下であってもよい。
軸部材５２の外径Ｒ２と内径Ｒ１の差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、５ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であってもよく、２０ｍｍ以上６０ｍｍ以下であってもよく、３０ｍｍ以上４０ｍｍ以下であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２と内径Ｒ１の差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、５ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよく、５ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってもよく、１０ｍｍ以上２０ｍｍ以下であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２と内径Ｒ１の差の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、４０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよく、４０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であってもよく、６０ｍｍ以上１００ｍｍ以下であってもよく、６０ｍｍ以上８０ｍｍ以下であってもよい。
軸部材５２が中空状部材である場合、軸部材５２を構成する材料としては、樹脂、樹脂及び繊維の混合物、金属などを用いることができる。樹脂の例としては、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂などを挙げることができる。樹脂及び繊維の混合物としては、紙フェノール、繊維強化プラスチック（ＰＲＰ）などを挙げることができる。金属の例としては、鉄又は鉄合金などを挙げることができる。なお、ＡＢＳ樹脂とは、アクリロニトリル、ブタジエン及びスチレンが重合された共重合合成樹脂の総称である。紙フェノールとは、紙とフェノール樹脂との混合物である。紙フェノールは、紙及びフェノール樹脂の混合物であり、例えば、フェノール樹脂が含浸された紙を含む。繊維強化プラスチックは、例えば、樹脂が含浸されたガラス繊維、炭素繊維などの繊維を含む。
軸部材５２における、フェノール樹脂などの樹脂と紙などの繊維の混合比率は、例えば、０．２以上であってもよく、０．４以上であってもよく、０．６以上であってもよく、０．８以上であってもよい。また、樹脂と繊維の混合比率は、例えば、５．０以下であってもよく、３．０以下であってもよく、２．０以下であってもよく、１．５以下であってもよい。樹脂と繊維の混合比率の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．２以上５．０以下であってもよく、０．４以上３．０以下であってもよく、０．６以上２．０以下であってもよく、０．８以上１．５以下であってもよい。また、樹脂と繊維の混合比率の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、０．２以上０．８以下であってもよく、０．２以上０．６以下であってもよく、０．４以上０．８以下であってもよく、０．４以上０．６以下であってもよい。また、樹脂と繊維の混合比率の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、１．５以上５．０以下であってもよく、１．５以上３．０以下であってもよく、２．０以上５．０以下であってもよく、２．０以上３．０以下であってもよい。なお、樹脂と繊維の混合比率とは、軸部材５２における樹脂の重量比を、軸部材５２における繊維の重量比で割った値である。
軸部材５２が中空状部材である場合、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば、１２５ｍｍ以上であってもよく、１５０ｍｍ以上であってもよく、１８０ｍｍ以上であってもよく、２００ｍｍ以上であってもよい。これにより、金属板５１が軸部材５２に巻き付けられている間に金属板５１に塑性変形が生じることを抑制することができる。また、軸部材５２が中空状部材である場合、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば、３００ｍｍ以下であってもよく、２８０ｍｍ以下であってもよく、２５０ｍｍ以下であってもよく、２００ｍｍ以下であってもよい。
軸部材５２が中空状部材である場合の軸部材５２の外径Ｒ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、１２５ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよく、１５０ｍｍ以上２８０ｍｍ以下であってもよく、１８０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、１２５ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよく、１２５ｍｍ以上１８０ｍｍ以下であってもよく、１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であってもよく、１５０ｍｍ以上１８０ｍｍ以下であってもよい。また、軸部材５２の外径Ｒ２の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、２００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよく、２００ｍｍ以上２８０ｍｍ以下であってもよく、２５０ｍｍ以上３００ｍｍ以下であってもよく、２５０ｍｍ以上２８０ｍｍ以下であってもよい。
巻回体５０を作製した後、巻回体５０を容器に収容する収容工程を実施してもよい。巻回体５０は、容器に収容された状態で流通する。以下の説明において、容器と、容器に収容された巻回体５０と、を備える物品のことを、梱包体と称する。なお、巻回体５０の流通とは、巻回体５０が巻回体５０の製造者から巻回体５０の使用者に渡るまでの、輸送、保管、取引などの活動を意味する。巻回体５０の使用者は、例えば、巻回体５０を用いて蒸着マスク２０を製造する事業者である。
図１０Ａは、容器５６と、容器５６に収容された巻回体５０と、を備える梱包体５５の一例を示す斜視図である。また、図１０Ｂは、図１０ＡのXB-XB線に沿った梱包体５５の断面図である。図１０Ｂにおいては、巻回体５０を収容している容器５６を、鉛直方向且つ軸部材５２の軸方向に平行な平面で切断した場合が示されている。
図１０Ａ及び図１０Ｂに示すように、容器５６は、巻回体５０の下方に位置する下部５７と、巻回体５０の側方に位置する一対の側部５８と、巻回体５０を上方から覆う上部５９と、を備える。側部５８は、好ましくは、巻回体５０の金属板５１が下部５７に接しないよう軸部材５２を支持する。これにより、下部５７から受ける力に起因して金属板５１に変形や破損が生じることを抑制することができる。
側部５８が軸部材５２を支持する方法は任意である。例えば、軸部材５２の外径Ｒ２よりも大きい寸法を有する貫通孔５８ａを側部５８に設け、貫通孔５８ａに軸部材５２を挿入してもよい。また、側部５８の上端に、軸部材５２の形状に対応した切欠きなどを設け、切欠きの上に軸部材５２を載置してもよい。
下部５７、側部５８及び上部５９などの容器５６の部材を構成する材料としては、木材、強化段ボールなどを用いることができる。
巻回体５０は、巻回体５０が巻回体５０の製造者から巻回体５０の使用者に渡るまでの間、適切な保管場所で保管されてもよい。ここで本実施の形態によれば、巻回体５０の金属板５１は、所定の閾値以上の外径Ｒ２を有する軸部材５２に巻き付けられた状態で保管される。閾値は、上述のように１２５ｍｍ、１５０ｍｍなどである。これにより、軸部材５２から巻き出された後の金属板５１に反りが残ることを抑制することができる。
保管場所の環境は、巻回体５０の金属板５１の特性に変化が生じることを抑制するよう設定される。例えば、保管場所の温度は３０℃以下であり、より好ましくは２５℃以下である。また、例えば、保管場所の温度は０℃以上であり、より好ましくは１０℃以上である。また、保管場所の湿度は６０％以下であり、より好ましくは５０％以下である。
巻回体５０は、上述の梱包体５５の容器５６に収容された状態で保管されてもよい。この場合、巻回体５０の金属板５１が容器５６の下部５７に接しない状態で巻回体５０を保管することができるので、金属板５１に変形や破損が生じることを抑制することができる。
若しくは、巻回体５０は、容器５６に収容されていない状態で保管されてもよい。この場合も、金属板５１が周囲の構造体に接しないよう軸部材５２を支持することが好ましい。これにより、金属板５１に変形や破損が生じることを抑制することができる。
金属板５１を軸部材５２に巻き付けて巻回体５０を作製した後、金属板５１を巻き出して、金属板５１に生じている反りを検査する検査方法を実施してもよい。検査方法は、例えば、金属板５１又は巻回体５０の製造者によって金属板５１又は巻回体５０の流通前に実施される。また、流通中に巻回体５０を保管する事業者などが検査方法を実施してもよい。また、巻回体５０を使用する使用者が、巻回体５０を入手した後に検査方法を実施してもよい。
検査方法は、巻回体５０の金属板５１を巻き出し、所定の長さの金属板５１を取り出して試験片６６を作製する試験片作製工程と、試験片６６の反りを測定する測定工程と、を備える。試験片作製工程においては、例えば、所定の長さの金属板５１を巻回体５０から切断する。例えば、シャー（shear）などの大型の刃物を用いて巻回体５０の金属板５１を切断する。試験片６６としては、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１のうち最も外側に位置する金属板５１を用いる。
なお、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１に生じる反りの程度は、金属板５１のうち最も内側の部分において、すなわち最も軸部材５２側に位置する金属板５１において最大になる。一方、本実施の形態において、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の外径Ｒ３と軸部材５２の外径Ｒ２の差は、軸部材５２の外径Ｒ２に比べて小さい。例えば、軸部材５２の外径Ｒ２に対する、金属板５１の外径Ｒ３と軸部材５２の外径Ｒ２の差の比率、すなわち（Ｒ３−Ｒ２）／Ｒ２は、１／５以下であり、１／１０以下の場合もある。このため、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１のうち最も外側に位置する金属板５１を試験片６６として用いて反りを測定することは、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１のうち最も内側に位置する金属板５１に生じる反りの有用な指標になり得ると考える。
図１１は、金属板５１からなる試験片６６に生じている反りを測定する方法を示す図である。図１２は、図１１の試験片６６を矢印XIIの方向から見た場合を示す図である。図１２において、符号Ｌ１は、長さ方向Ｆ１における試験片６６の寸法を表し、符号Ｌ２は、幅方向Ｆ２における試験片６６の寸法を表す。試験片６６の寸法Ｌ１は、４００ｍｍ以上６００ｍｍ以下であり、例えば５００ｍｍである。試験片６６の寸法Ｌ２は、幅方向Ｆ２における金属板５１の寸法Ｗ１に等しく、例えば１５０ｍｍ以上１３００ｍｍ以下である。試験片６６の寸法Ｌ２、すなわち金属板５１の寸法Ｗ１は、図１２に示すように、金属板５１の幅方向Ｆ２に沿って複数の蒸着マスク２０を金属板５１に割り付けることができる程度に大きいことが好ましい。
測定工程においては、まず、図１１に示すように、壁などの被着体６７の鉛直面６７ａに試験片６６の一部を固定する。例えば、試験片６６を構成する金属板５１の、長さ方向Ｆ１における第１端部５１ｅを、第１端部５１ｅが上方に位置するように鉛直面６７ａに固定する。この際、試験片６６の面のうち、試験片６６に生じている反りの曲率半径の方向において外側に位置する面を、被着体６７の鉛直面６７ａに対向させる。例えば、図１１に示すように、金属板５１の第２面５１ｂから第１面５１ａに向かう方向において凸状の反りが試験片６６に生じている場合、金属板５１の第１面５１ａと被着体６７の鉛直面６７ａとを対向させる。第１端部５１ｅの固定方法は任意である。例えば、接着剤、片面テープ、両面テープ、磁石等を用いて第１端部５１ｅを鉛直面６７ａに固定することができる。
続いて、図１１に示すように、長さ方向Ｆ１において第１端部５１ｅと対向している第２端部５１ｆと、被着体６７の鉛直面６７ａとの間に生じている隙間Ｓ１を測定する。隙間Ｓ１を測定する測定器としては、例えば定規、ノギス等を用いることができる。
隙間Ｓ１が閾値以下である場合に、試験片６６が取り出された巻回体５０を合格と判定する判定工程を実施してもよい。閾値は、好ましくは２０ｍｍ以下であり、より好ましくは１５ｍｍ以下である。判定工程は、巻回体５０の製造者が実施してもよく、巻回体５０の使用者が実施してもよい。巻回体５０の使用者が判定工程を実施する場合、判定工程の後、合格と判定された巻回体５０の金属板５１を用いて蒸着マスク２０を作製してもよい。この場合、判定工程を含む上述の検査工程は、蒸着マスク２０の製造方法の一部であると言える。なお、蒸着マスク２０の製造方法は、上述の検査工程を常には備えていなくてもよい。
次に、上述の巻回体５０の軸部材５２に巻き付けられた金属板５１を用いて蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図１３〜図１７を参照して説明する。図１３は、金属板５１を用いて蒸着マスク２０を製造する製造装置７０を示す図である。まず、軸部材５２に巻き付けられた金属板５１を含む巻回体５０を準備する。続いて、巻回体５０の金属板５１を軸部材５２から巻き出して、金属板５１を図１３に示すレジスト膜形成装置７１、露光・現像装置７２、エッチング装置７３、剥膜装置７４及び分離装置７５へ順次搬送する。なお、図１３においては、金属板５１がその長さ方向Ｆ１に搬送されることによって装置の間を移動する例が示されているが、これに限られることはない。例えば、レジスト膜形成装置７１においてレジスト膜が設けられた金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１を露光・現像装置７２に供給してもよい。また、露光・現像装置７２において露光・現像処理されたレジスト膜が設けられた状態の金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１をエッチング装置７３に供給してもよい。また、エッチング装置７３においてエッチングされた金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１を剥膜装置７４に供給してもよい。また、剥膜装置７４において後述する樹脂５４などが除去された金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１を分離装置７５に供給してもよい。
レジスト膜形成装置７１は、金属板５１の表面にレジスト膜を設ける。露光・現像装置７２は、レジスト膜に露光処理及び現像処理を施すことにより、レジスト膜をパターニングしてレジストパターンを形成する。
エッチング装置７３は、レジストパターンをマスクとして金属板５１をエッチングして、金属板５１に貫通孔２５を形成する。なお本実施の形態においては、複数枚の蒸着マスク２０に対応する多数の貫通孔２５を金属板５１に形成する。言い換えると、金属板５１に複数枚の蒸着マスク２０を割り付ける。例えば、金属板５１の幅方向Ｆ２に複数の有効領域２２が並び、且つ、金属板５１の長さ方向Ｆ１に複数の蒸着マスク２０用の有効領域２２が並ぶよう、金属板５１に多数の貫通孔２５を形成する。剥膜装置７４は、レジストパターンや後述する樹脂５４などの、金属板５１のうちエッチングされない部分をエッチング液から保護するために設けられた構成要素を剥離させる。
分離装置７５は、金属板５１のうち１枚分の蒸着マスク２０に対応する複数の貫通孔２５が形成された部分を金属板５１から分離する分離工程を実施する。このようにして、枚葉状の蒸着マスク２０を得ることができる。
以下、蒸着マスク２０の製造方法の各工程について詳細に説明する。
まず、巻回体５０を製造装置７０に設置する。例えば、巻回体５０を、レジスト膜形成装置７１に向けて金属板５１を巻き出すための図示しない巻出装置に設置する。
ここで本実施の形態においては、軸部材５２の外径Ｒ２は５５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。また、軸部材５２には中空部が形成されている。また、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の厚みＴは小さく、例えば５０μｍ以下である。このため、金属板５１及び軸部材５２を備える巻回体５０の重量が、従来の蒸着マスク２０の製造工程において用いられていた巻回体に比べて小さい。本実施の形態の巻回体５０の重量は、例えば７０ｋｇ以下であり、好ましくは５０ｋｇ以下である。このため、巻回体５０を製造装置７０に設置する工程を、フォークリフトなどの運搬装置を用いることなく実施することができる。例えば、２人の作業者のうちの一方が軸部材５２の一端を支持し、他方が他端を支持しながら巻回体５０を運搬することにより、巻回体５０を製造装置７０に設置することができる。このため、運搬装置を進入させるための空間を蒸着マスク２０の製造装置に設けることなく、巻回体５０を製造装置７０に設置することができる。これにより、運搬装置を用いて巻回体５０の設置を行っていた従来の製造装置に比べて、製造装置７０の面積を小さくすることができる。
なお、本実施の形態の巻回体５０においても、作業の安全性などを重視し、フォークリフトなどの運搬装置を用いて巻回体５０を製造装置７０に設置してもよい。
続いて、レジスト膜形成装置７１を用いて、巻出装置から巻き出された金属板５１の第１面５１ａ上および第２面５１ｂ上に、図１４に示すようにレジスト膜５３ａ、５３ｂを形成する。例えば、アクリル系光硬化性樹脂などの感光性レジスト材料を含むドライフィルムを金属板５１の第１面５１ａ上および第２面５１ｂ上に貼り付けることによって、レジスト膜５３ａ、５３ｂを形成する。若しくは、ネガ型の感光性レジスト材料を含む塗布液を金属板５１の第１面５１ａ上および第２面５１ｂ上に塗布し、塗布液を乾燥させることにより、レジスト膜５３ａ、５３ｂを形成してもよい。
続いて、露光・現像装置７２を用いて、レジスト膜５３ａ、５３ｂを露光及び現像する。これにより、図１５に示すように、金属板５１の第１面５１ａ上に第１レジストパターン５３ｃを形成し、金属板５１の第２面５１ｂ上に第２レジストパターン５３ｄを形成することができる。
続いて、エッチング装置７３を用いて、レジストパターン５３ｃ，５３ｄをマスクとして金属板５１をエッチングする。具体的には、まず、図１６に示すように、金属板５１の第１面５１ａのうち第１レジストパターン５３ｃによって覆われていない領域を、第１エッチング液を用いてエッチングする。例えば、第１エッチング液を、搬送される金属板５１の第１面５１ａに対面する側に配置されたノズルから、第１レジストパターン５３ｃ越しに金属板５１の第１面５１ａに向けて噴射する。この結果、図１６に示すように、金属板５１のうちの第１レジストパターン５３ｃによって覆われていない領域で、第１エッチング液による浸食が進む。これによって、金属板５１の第１面５１ａに多数の第１凹部３０が形成される。第１エッチング液としては、例えば塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。
次に、図１７に示すように、金属板５１の第２面５１ｂのうち第２レジストパターン５３ｄによって覆われていない領域をエッチングし、第２面５１ｂに第２凹部３５を形成する。第２面５１ｂのエッチングは、第１凹部３０と第２凹部３５とが互いに通じ合い、これによって貫通孔２５が形成されるようになるまで実施される。第２エッチング液としては、上述の第１エッチング液と同様に、例えば塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。なお、第２面５１ｂのエッチングの際、図１７に示すように、第２エッチング液に対する耐性を有した樹脂５４によって第１凹部３０が被覆されていてもよい。
その後、剥膜装置７４を用いて、金属板５１から樹脂５４を除去する。樹脂５４は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、樹脂５４と同時にレジストパターン５３ｃ，５３ｄも除去される。なお、樹脂５４を除去した後、樹脂５４を剥離させるための剥離液とは異なる剥離液を用いて、樹脂５４とは別途にレジストパターン５３ｃ，５３ｄを除去してもよい。
その後、金属板５１に割り付けられた複数の蒸着マスク２０を１つ１つ取り出す。例えば、金属板５１のうち１枚分の蒸着マスク２０に対応する複数の貫通孔２５が形成された部分を金属板５１のその他の部分から分離する。これにより、蒸着マスク２０を得ることができる。なお、分離工程を実施する前に、適切な数の蒸着マスク２０が割り付けられた金属板５１の部分を切断してもよい。この場合、分離工程においては、適切な数の蒸着マスク２０が割り付けられたシート状の金属板５１から、蒸着マスク２０が１つ１つ取り出される。蒸着マスク２０を金属板５１から取り出す方法としては、レーザー加工により蒸着マスク２０を金属板５１から分離する方法、作業者が手で蒸着マスク２０を金属板５１から分離する方法など、様々な方法を採用することができる。
なお、金属板５１に貫通孔２５を形成する方法がエッチングに限られることはない。例えば、金属板５１にレーザーを照射するレーザー加工によって金属板５１に貫通孔２５を形成してもよい。
続いて、蒸着マスク２０を検査する検査工程を実施する。検査工程は、蒸着マスク２０の構成要素の位置を検査する工程、蒸着マスク２０の構成要素の寸法を検査する工程、又は、蒸着マスク２０の２つの構成要素間の距離を検査する工程の少なくともいずれか１つを含む。検査対象の構成要素は、例えば貫通孔２５である。
検査工程においては、まず、図１８に示すように、検査台６８の水平面６８ａ上に蒸着マスク２０を載置する。図１９は、図１８の蒸着マスク２０及び検査台６８を矢印XIXの方向から見た場合を示す図である。検査台６８は、例えばガラス板である。図１９に示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａが検査台６８の水平面６８ａと対向するよう、蒸着マスク２０を検査台６８に載置する。蒸着マスク２０が延びる第１方向Ｄ１は、金属板５１の長さ方向Ｆ１に一致していてもよい。第１方向Ｄ１における蒸着マスク２０の寸法は、５００ｍｍ以上１３００ｍｍ以下であり、例えば１２００ｍｍである。また、第２方向Ｄ２における蒸着マスク２０の寸法は、３０ｍｍ以上４００ｍｍ以下であり、例えば７０ｍｍである。
検査工程においては、例えば、水平面６８ａの法線方向に沿って蒸着マスク２０の第１面２０ａ又は第２面２０ｂの一方の側から蒸着マスク２０に光を照射する。また、蒸着マスク２０の貫通孔２５を通過して蒸着マスク２０の第１面２０ａ又は第２面２０ｂの他方の側から出射した光を、検出器を用いて検出する。続いて、検出された光のパターンに基づいて、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置、面積、形状などに関する情報を得る。これらの情報に基づいて、蒸着マスク２０の合否を判定することができる。なお、蒸着マスク２０によって反射された光のパターンに基づいて、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置、面積、形状などに関する情報を得てもよい。
ところで、金属板５１が軸部材５２に巻き付けられていたことに起因する反りが蒸着マスク２０に残っている場合、図１９に示すように、蒸着マスク２０と検査台６８の水平面６８ａとの間に隙間Ｓ２が生じることがある。図１９に示すように蒸着マスク２０を水平面６８ａに載置する場合は、図１１に示すように金属板５１を鉛直面６７ａに固定する場合に比べて、蒸着マスク２０の自重に起因して蒸着マスク２０の金属板５１と水平面６８ａとの間の距離が小さくなりやすい。このため、隙間Ｓ２は、隙間Ｓ１よりも小さくなりやすい。しかしながら、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置、面積、形状などには高い精度が要求されるので、以下に説明するように、隙間Ｓ２が問題を生じさせ得る。
蒸着マスク２０の反りの程度が大きく、隙間Ｓ２が大きくなるほど、光のパターンに基づいて得られる、貫通孔２５の位置、面積、形状などの情報が、蒸着マスク２０の面方向における実際の貫通孔２５の位置、面積、形状などから逸脱してしまう。このため、蒸着マスク２０の反りが大きくなるほど、蒸着マスク２０の検査工程の精度が低下してしまう。蒸着マスク２０の反りが更に大きくなると、蒸着マスク２０の貫通孔２５を通過した光、又は蒸着マスク２０によって反射された光が検出器に到達できなくなることも考えられる。
ここで本実施の形態においては、上述のように、巻回体５０の軸部材５２の外径Ｒ２が少なくとも１２５ｍｍ以上又は１５０ｍｍ以上である。言い換えると、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１のうち最も軸部材５２側に位置する部分の内径が１２５ｍｍ以上又は１５０ｍｍ以上である。このため、軸部材５２に巻き付けられていた金属板５１に反りが残ることを抑制することができる。例えば、金属板５１から取り出された試験片６６を鉛直面６７ａに固定した場合に生じる上述の隙間Ｓ１を、２０ｍｍ以下に抑制することができ、より好ましくは１５ｍｍ以下に抑制することができる。このため、金属板５１から作製された蒸着マスク２０を水平面６８ａに載置した場合に生じる上述の隙間Ｓ２を、０．５ｍｍ以下に抑制することができ、より好ましくは０．２５ｍｍ以下に抑制することができる。これにより、蒸着マスク２０の検査工程において、貫通孔２５の位置、面積、形状などに関する情報を高い精度で得ることができる。
なお、蒸着マスク２０の反りを抑制するという観点から考えると、軸部材５２の外径Ｒ２が大きいことが好ましい。しかしながら、軸部材５２の外径Ｒ２が大きくなると、巻回体５０の重量が増加し、巻回体５０の輸送、設置などの困難さが増加する。この点を考慮し、本実施の形態において、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば５５０ｍｍ以下であり、より好ましくは３００ｍｍ以下である。
また、軸部材５２の外径Ｒ２を大きくしながら、巻回体５０の重量を抑制する方法として、軸部材５２に巻き付けられる金属板５１の長さを短くすることも考えられる。しかしながら、巻回体５０の金属板５１の先端を製造装置７０の露光・現像装置７２、エッチング装置７３などの各装置に投入した当初は、各装置によって実施される工程が不安定になり易い。このため、巻回体５０の金属板５１の先端近傍から作製された蒸着マスク２０においては、品質のばらつきが大きくなりやすい。従って、品質のばらつきの小さい複数の蒸着マスク２０を１つの巻回体５０から作製するためには、巻回体５０の金属板５１の長さがある程度必要になる。巻回体５０の金属板５１の、長さ方向Ｆ１における長さは、好ましくは２００ｍ以上であり、より好ましくは３００ｍ以上であり、更に好ましくは４００ｍ以上又は５００ｍ以上であり、６００ｍ以上であってもよい。
このような背景の下で、本実施の特に好ましい形態においては、巻回体５０の金属板５１の長さを少なくとも２００ｍ以上にしながら、金属板５１の厚みＴを３０μｍ以下にすることにより、金属板５１の重量を低減する。また、軸部材５２の外径Ｒ２を３００ｍｍ以下にすることにより、巻回体５０全体の重量を低減する。また、金属板５１の厚みＴが３０μｍ以下であるので、軸部材５２の外径Ｒ２が１２５ｍｍや１５０ｍｍのように小さい場合であっても、金属板５１に反りが残ることを抑制することができる。また、金属板５１の重量が低減されているので、軸部材５２に求められる強度や剛性が低くなる。このため、軸部材５２として中空状部材を用いることができる。また、軸部材５２を構成する材料として、フェノール樹脂などの、金属に比べて軽い樹脂を用いることができる。これにより、巻回体５０全体の重量を更に低減することができ、例えば、７０ｋｇ以下又は５０ｋｇ以下にすることができる。このことにより、巻回体５０の輸送、設置などの困難さを軽減することができる。例えば、巻回体５０を製造装置７０に設置する工程を、フォークリフトなどの運搬装置を用いることなく２人の作業者が人力で実施することができる。これにより、運搬装置を用いて巻回体５０の設置を行っていた従来の製造装置に比べて、製造装置７０の面積を小さくすることができる。このように、本実施の特に好ましい形態によれば、金属板５１の反りを抑制しながら、巻回体５０の輸送、設置などの困難さを軽減することができる。
巻回体５０の重量を測定する器具としては、巻回体５０を設置する治具が予め載置されている大型重量計を用いる。
本実施の特に好ましい形態においては、巻回体５０の軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の長さが、金属板５１の厚みＴに応じて設定されていてもよい。例えば、金属板５１の厚みＴが２０μｍ以下である場合、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の長さを５５０ｍ以上６５０ｍ以下とし、金属板５１の厚みＴが２０μｍよりも大きく３０μｍ以下である場合、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の長さを３５０ｍ以上４５０ｍ以下としてもよい。これにより、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の重量を約５０ｋｇにすることができる。
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。
次に、本実施の形態に係る蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ表示装置１００を製造する方法について説明する。有機ＥＬ表示装置１００の製造方法は、蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ基板９２などの基板上に蒸着材料９８を蒸着させる蒸着工程を備える。蒸着工程においては、まず、蒸着マスク２０が有機ＥＬ基板９２に対向するよう蒸着マスク装置１０を配置する。また、磁石９３を用いて蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させる。また、蒸着装置９０の内部を真空雰囲気にする。この状態で、蒸着材料９８を蒸発させて蒸着マスク２０を介して有機ＥＬ基板９２へ飛来させることにより、蒸着マスク２０の貫通孔２５に対応したパターンで蒸着材料９８を有機ＥＬ基板９２に付着させることができる。
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。
上述の実施の形態においては、軸部材５２に中空部が形成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２０に示すように、巻回体５０の軸部材５２には中空部が形成されていなくてもよい。このような軸部材５２は、金属板５１の厚みが大きく、軸部材５２に巻き付けられている金属板５１の総重量が大きく、このため軸部材５２に高い剛性が求められる場合に好ましく用いられる。例えば、金属板５１の厚みＴが３０μｍよりも大きく５０μｍ以下である場合に用いることができる。なお、金属板５１の厚みＴが３０μｍ以下である場合に、例えば１０μｍ以上３０μｍ以下である場合に、図２０に示す軸部材５２を用いてもよい。
軸部材５２に中空部が形成されていない場合、軸部材５２を構成する材料としては、樹脂、樹脂及び繊維の混合物、金属などを用いることができる。樹脂の例としては、フェノール樹脂、ＡＢＳ樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン樹脂などを挙げることができる。樹脂及び繊維の混合物としては、紙フェノール、繊維強化プラスチック（ＰＲＰ）などを挙げることができる。金属の例としては、鉄又は鉄合金などを挙げることができる。
軸部材５２に中空部が形成されていない場合、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば３００ｍｍ以上であり、３５０ｍｍ以上であってもよい。また、軸部材５２に中空部が形成されていない場合、軸部材５２の外径Ｒ２は、例えば５５０ｍｍ以下であり、５００ｍｍ以下であってもよい。
軸部材５２に中空部が形成されていない場合であっても、巻回体５０の重量は、巻回体５０を製造装置７０に設置する工程を、フォークリフトなどの運搬装置を用いることなく実施することができる程度に小さいことが好ましい。例えば、巻回体５０の重量は１００ｋｇ以下である。この場合、例えば、４人の作業者のうちの２人が軸部材５２の一端側を支持し、残りの２人が他端側を支持しながら、巻回体５０を運搬することにより、巻回体５０を製造装置７０に設置することができる。
上述の本実施の形態においては、金属板５１が、母材を圧延することによって得られる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、めっき処理を利用した製箔工程によって、所望の厚さを有する金属板５１を作製してもよい。製箔工程においては、例えば、めっき液の中に部分的に浸漬されたステンレス製などのドラムを回転させながら、ドラムの表面にめっき膜を形成し、このめっき膜を剥がしていくことにより、長尺状の金属板をロールトゥーロールで作製することができる。ニッケルを含む鉄合金からなる金属板を作製する場合、めっき液としては、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を含む溶液と、スルファミン酸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、添加剤が含まれていてもよい。添加剤の例としては、緩衝剤として機能するホウ酸、平滑材として機能するサッカリンやマロン酸、界面活性剤として機能するドデシル硫酸ナトリウム等を挙げることができる。
このようにして得られた金属板５１に対して、次に、上述のアニール工程を実施してもよい。また、アニール工程の前又は後に、金属板５１の幅を所望の幅に調整するために金属板５１の両端を切り落とす上述のスリット工程を実施してもよい。
めっき処理を利用して金属板５１を作製した場合も、上述の本実施の形態の場合と同様に、１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径Ｒ２を有する軸部材５２に金属板５１を巻き付けて巻回体５０を作製する。これにより、金属板５１が軸部材５２に巻き付けられていたことに起因する反りが、軸部材５２から巻き出された金属板５１や蒸着マスク２０に残ることを抑制することができる。
上述の本実施の形態においては、軸部材５２が、内径Ｒ１を有する中空状部材である例を示した。この場合、軸部材５２の内径Ｒ１は、図２２に示すように、軸部材５２の軸方向にわたって一定であってもよい。言い換えると、軸部材５２の軸方向に直交する方向において、軸部材５２の中空部５２ｃの寸法が一定であってもよい。若しくは、図２３に示すように、軸部材５２の内径Ｒ１は、軸部材５２の軸方向における位置に応じて変化してもよい。例えば図２３に示すように、軸部材５２は、軸方向における軸部材５２の端部から中心に向うにつれて内径Ｒ１が増加する部分を含んでいてもよい。
また、図２４に示すように、軸部材５２は、外周部５２ａと隔壁５２ｂとを含んでいてもよい。外周部５２ａは、軸部材５２のうち、軸方向に沿って広がり、金属板５１に接する部分である。外周部５２ａが軸部材５２の内径Ｒ１及び外径Ｒ２を定める。隔壁５２ｂは、軸部材５２のうち、軸部材５２の半径方向において外周部５２ａの内側に位置し、軸方向に直交する方向において中空部５２ｃを横切る部分である。図２４に示す例においても、軸部材５２が中空部５２ｃを有することにより、軸部材５２の重量を低減することができる。これにより、巻回体５０の取り扱いを容易化することができる。また、軸部材５２が隔壁５２ｂを有することにより、軸部材５２の剛性を高めることができる。これにより、軸部材５２の自重や金属板５１の重量に起因して軸部材５２が変形したり破損したりすることを抑制することができる。
図２５は、図２４のA-A線に沿って切断した場合の巻回体５０の一例を示す断面図である。図２５に示すように、隔壁５２ｂは、軸部材５２の軸方向において隔壁５２ｂの一方の側に位置する中空部５２ｃと隔壁５２ｂの他方の側に位置する中空部５２ｃとが連通するように構成されていてもよい。
図２６は、図２４のA-A線に沿って切断した場合の巻回体５０の一例を示す断面図である。図２６に示すように、隔壁５２ｂは、軸部材５２の軸方向において隔壁５２ｂの一方の側に位置する中空部５２ｃと隔壁５２ｂの他方の側に位置する中空部５２ｃとが隔壁５２ｂによって分離されるように構成されていてもよい。
上述の本実施の形態においては、梱包体５５が、下部５７、側部５８及び上部５９を備える例を示したが、梱包体５５の構成は任意である。例えば図２７に示すように、梱包体５５は、巻回体５０の側方に位置し軸部材５２を支持する一対の側部５８を備えるが、下部５７及び上部５９を備えていなくてもよい。また、図２８に示すように、梱包体５５は、巻回体５０の側方に位置し軸部材５２を支持する一対の側部５８と、巻回体５０を上方から覆う上部５９と、を備えるが、下部５７を備えていなくてもよい。図２７に示す例及び図２８に示す例のいずれにおいても、好ましくは、側部５８は、巻回体５０の金属板５１が側部５８の下端５８ｂよりも上方に位置するように軸部材５２を支持する。これにより、金属板５１に変形や破損が生じることを抑制することができる。
図２８に示すように、上部５９には、上部５９の自重や上部５９の柔軟性に起因する撓みなどの変形が生じていてもよい。上部５９は例えば、ビニールなどのプラスチック材料からなるフィルムを含んでいてもよい。このような上部５９は、図１０Ａ及び図１０Ｂに示す、下部５７、側部５８及び上部５９を備える梱包体５５においても採用され得る。
上述の本実施の形態においては、梱包体５５の下部５７、側部５８及び上部５９がそれぞれ別個の部材によって構成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２９に示すように、下部５７と側部５８とが一体的に構成されていてもよい。例えば、下部５７の少なくとも一部分と側部５８の少なくとも一部分とが、一枚の強化段ボールなどの一連の部材を折り曲げなどによって変形させることによって構成されていてもよい。また、上部５９と側部５８とが一体的に構成されていてもよい。
図３０は、梱包体５５の一変形例を示す断面図である。梱包体５５は、容器５６の内部に位置する環境調整剤６０を備えていてもよい。環境調整剤６０の例としては、容器５６の内部の酸素を捕捉する脱酸素剤、容器５６の内部の水分を捕捉する乾燥剤などを挙げることができる。
乾燥剤は、例えばシリカゲルである。容器５６の内部の水分を乾燥剤が吸着することにより、容器５６の内部の雰囲気の乾燥状態を維持することができる。このことにより、金属板５１や軸部材５２が水分で変質することを抑制することができる。
環境調整剤６０は、脱酸素剤又は乾燥剤のいずれか一方のみを含んでいてもよく、両方を含んでいてもよい。
容器５６の内部は、大気圧よりも低い圧力に減圧されていてもよい。また、容器５６の内部には、窒素ガスなどの不活性ガス又は非還元ガスが充填されていてもよい。容器５６の内部における窒素ガスなどの不活性ガス又は非還元ガスの濃度は、８５％以上、９０％以上、または９５％以上であってもよい。
次に、上述の実施形態を実施例により更に具体的に説明するが、実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
まず、５０ｍｍ、７５ｍｍ、１００ｍｍ、１２５ｍｍ、１５０ｍｍ、２００ｍｍ、２５０ｍｍ、３００ｍｍ、４００ｍｍ、５００ｍｍ及び６００ｍｍの外径Ｒ２を有する軸部材５２をそれぞれ準備した。軸部材５２としては、紙とフェノール樹脂との混合物を含む中空状の部材を用いた。軸部材５２の外径Ｒ２と内径Ｒ１の差は１０ｍｍであった。軸部材５２の外径Ｒ２を測定する器具としては、メジャーを用いた。
また、８μｍ、１０μｍ、１３μｍ、１５μｍ、１８μｍ、２０μｍ、２５μｍ、３０μｍ、３５μｍ、４０μｍ、５０μｍ及び１００μｍ、の厚みＴを有する金属板５１をそれぞれ準備した。金属板５１の材料としては、３４質量％のニッケルを含む鉄合金を用いた。金属板５１の厚みＴを測定する器具としては、ボールブッシュガイド式のプランジャーを備える、ハイデンハイン社製の長さゲージHEIDENHAIM-METROの「MT1271」を用いた。長さ方向Ｆ１における各金属板５１の長さは、いずれも２００ｍであり、幅方向Ｆ２における各金属板５１の寸法Ｗ１は、いずれも５００ｍｍであった。準備された各厚みの金属板５１の数は、軸部材５２の外径Ｒ２の種類の数に対応している。
続いて、上述の様々な厚みＴを有する金属板５１を、上述の様々な外径Ｒ２を有する軸部材５２にそれぞれ巻き付けて巻回体５０を作製した。続いて、巻回体５０の重量を測定した。巻回体５０の重量を測定する器具としては、巻回体５０を設置する治具が予め載置されている大型重量計を用いた。続いて、各巻回体５０を、温度２５℃、湿度５５℃の環境下において３０日間にわたって保管した。その後、各巻回体５０から金属板５１を巻き出して、上述の試験片６６を作製した。長さ方向Ｆ１における試験片６６の寸法Ｌ１は５００ｍｍであり、幅方向Ｆ２における試験片６６の寸法Ｌ２は５００ｍｍであった。
続いて、図１１及び図１２に示す測定方法を実施して、各巻回体５０から取り出された試験片６６と被着体６７の鉛直面６７ａとの間の隙間Ｓ１を測定した。結果を図２１に示す。図２１においては、特定の厚みＴと外径Ｒ２の組み合わせに対応するセルのうち、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であった組み合わせに対応するセルに、「Ａ１」又は「Ａ２」を表示している。また、隙間Ｓ１が１５ｍｍを超え２０ｍｍ以下であった組み合わせに対応するセルに、「Ｂ」を表示している。また、隙間Ｓ１が２０ｍｍを超えていたセルに、「Ｃ」を表示している。隙間Ｓ１の値に基づいて試験片６６の合否を判定する判定工程を、閾値を２０ｍｍに設定して実施する場合、「Ａ１」、「Ａ２」及び「Ｂ」は合格を表し、「Ｃ」は不合格を表す。「Ａ１」及び「Ａ２」は、巻回体５０の重量の測定結果に基づく分類である。「Ａ１」は、巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であったことを表し、「Ａ２」は、巻回体５０の重量が７０ｋｇを超えていたことを表す。巻回体５０の運搬のし易さを考慮すると、巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であることが好ましい。従って、「Ａ１」は、最も好ましい結果であり、「Ａ２」は、「Ａ１」に次ぐ好ましい結果であり、「Ｂ」は、「Ａ２」に次ぐ好ましい結果である。
図２１に示すように、金属板５１の厚みＴが５０μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１５０ｍｍ以上であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であった。また、金属板５１の厚みＴが３０μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１２５ｍｍ以上であった場合も、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であった。
また、図２１に示すように、金属板５１の厚みＴが１０μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１００ｍｍ以上３００ｍｍ以下であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であり、且つ巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であった。
また、金属板５１の厚みＴが１５μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１２５ｍｍ以上３００ｍｍ以下であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であり、且つ巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であった。
また、金属板５１の厚みＴが２５μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１２５ｍｍ以上２８０ｍｍ以下であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であり、且つ巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であった。
また、金属板５１の厚みＴが３０μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１２５ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であり、且つ巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であった。
また、金属板５１の厚みＴが３５μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１５０ｍｍ以上２５０ｍｍ以下であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であり、且つ巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であった。
また、金属板５１の厚みＴが５０μｍ以下であり、且つ軸部材５２の外径Ｒ２が１５０ｍｍ以上２００ｍｍ以下であった場合、隙間Ｓ１が１５ｍｍ以下であり、且つ巻回体５０の重量が７０ｋｇ以下であった。

Claims (20)

  1. 蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体であって、
    １５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、
    前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、巻回体。
  2. 前記金属板は、３０質量％以上且つ５４質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有する、請求項１に記載の巻回体。
  3. 前記軸部材の外径が３００ｍｍ以下であり、
    前記金属板の厚みが３０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の巻回体。
  4. 前記巻回体の重量が７０ｋｇ以下である、請求項３に記載の巻回体。
  5. 前記軸部材がフェノール樹脂を含む、請求項３又は４に記載の巻回体。
  6. 前記軸部材は、１００ｍｍ以上の内径を有する中空状部材である、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の巻回体。
  7. 前記軸部材の外径と内径の差が５ｍｍ以上である、請求項６に記載の巻回体。
  8. 前記軸部材の外径が３００ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下であり、
    前記金属板の厚みが５０μｍ以下である、請求項１又は２に記載の巻回体。
  9. 前記巻回体の重量が１００ｋｇ以下である、請求項８に記載の巻回体。
  10. 蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体と、
    前記巻回体を収容する容器と、を備え、
    前記巻回体は、
    １５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、
    前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、梱包体。
  11. 前記容器は、前記軸部材を支持する側部を備え、
    前記側部は、前記巻回体の前記金属板が前記側部の下端よりも上方に位置するように前記軸部材を支持する、請求項１０に記載の梱包体。
  12. 前記容器は、
    前記巻回体の下方に位置する下部と、
    前記巻回体の前記金属板が前記下部に接しないよう前記軸部材を支持する前記側部と、を備える、請求項１１に記載の梱包体。
  13. 前記容器は、前記巻回体を上方から覆う上部を備える、請求項１２に記載の梱包体。
  14. 前記容器の内部に位置する脱酸素剤又は乾燥剤を備える、請求項１０乃至１３のいずれか一項に記載の梱包体。
  15. 蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体を準備する準備工程と、
    前記巻回体を容器に収容する収容工程と、を備え、
    前記巻回体は、
    １５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、
    前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、梱包方法。
  16. 前記容器は、前記軸部材を支持する側部を備え、
    前記側部は、前記巻回体の前記金属板が前記側部の下端よりも上方に位置するように前記軸部材を支持する、請求項１５に記載の梱包方法。
  17. 前記容器は、前記巻回体の下方に位置する下部と、
    前記巻回体の前記金属板が前記下部に接しないよう前記軸部材を支持する前記側部と、
    前記巻回体を上方から覆う上部と、を備える、請求項１６に記載の梱包方法。
  18. 蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の巻回体を保管する保管方法であって、
    軸部材に巻き付けられる前記金属板のうち最も前記軸部材側に位置する部分の内径が１５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下になるように前記巻回体を保管する、保管方法。
  19. 複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを製造する方法であって、
    金属板の巻回体から前記金属板を巻き出す工程と、
    前記金属板をエッチングして前記金属板に前記貫通孔を形成する加工工程と、を備え、
    前記巻回体は、
    １５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材と、
    前記軸部材に巻き付けられ、５０μｍ以下の厚みを有する前記金属板と、を備える、蒸着マスクの製造方法。
  20. １５０ｍｍ以上且つ５５０ｍｍ以下の外径を有する軸部材に巻き付けられた、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
    ５０μｍ以下の厚みを有する、金属板。
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