KR102333411B1 - 증착 마스크, 증착 마스크 장치의 제조 방법 및 증착 마스크의 제조 방법 - Google Patents

증착 마스크, 증착 마스크 장치의 제조 방법 및 증착 마스크의 제조 방법 Download PDF

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Abstract

증착 마스크는, P1점으로부터 Q1점까지의 치수를 X1이라 하고, P2점으로부터 Q2점까지의 치수를 X2라 하고, 소정값을 αX라 하였을 때, (AA)이며, 또한, (BB)를 만족시키고 있다.
Figure 112020112414065-pat00008

Description

증착 마스크, 증착 마스크 장치의 제조 방법 및 증착 마스크의 제조 방법{VAPOR DEPOSITION MASK, METHOD FOR MANUFACTURING VAPOR DEPOSITION MASK DEVICE, AND METHOD FOR MANUFACTURING VAPOR DEPOSITION MASK}
본 발명은 증착 마스크, 증착 마스크 장치의 제조 방법 및 증착 마스크의 제조 방법에 관한 것이다.
근년, 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 휴대 가능한 디바이스에서 사용되는 표시 장치에 대하여, 고정밀인 것, 예를 들어 화소 밀도가 500ppi 이상인 것이 요구되고 있다. 또한, 휴대 가능한 디바이스에 있어서도, 울트라 하이데피니션에 대응하는 것에 대한 수요가 높아지고 있으며, 이 경우, 표시 장치의 화소 밀도가 예를 들어 800ppi 이상인 것이 요구된다.
표시 장치 중에서도, 응답성의 양호함, 소비 전력의 낮음이나 콘트라스트의 높음 때문에, 유기 EL 표시 장치가 주목받고 있다. 유기 EL 표시 장치의 화소를 형성하는 방법으로서, 원하는 패턴으로 배열된 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를 사용하여, 원하는 패턴으로 화소를 형성하는 방법이 알려져 있다. 구체적으로는, 처음에, 유기 EL 표시 장치용의 기판에 대하여 증착 마스크를 밀착시키고, 이어서 밀착시킨 증착 마스크 및 기판을 모두 증착 장치에 투입하고, 유기 재료를 기판에 증착시키는 증착 공정을 행한다. 이 경우, 높은 화소 밀도를 갖는 유기 EL 표시 장치를 정밀하게 제작하기 위해서는, 증착 마스크의 관통 구멍의 위치나 형상을 설계에 따라서 정밀하게 재현하는 것이 요구된다.
증착 마스크의 제조 방법으로서는, 예를 들어 특허문헌 1에 개시되어 있는 바와 같이, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭에 의해 금속판에 관통 구멍을 형성하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어, 처음에, 금속판의 제1 면 상에 노광ㆍ현상 처리에 의해 제1 레지스트 패턴을 형성하고, 또한 금속판의 제2 면 상에 노광ㆍ현상 처리에 의해 제2 레지스트 패턴을 형성한다. 다음에, 금속판의 제1 면 중 제1 레지스트 패턴에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭하여, 금속판의 제1 면에 제1 개구부를 형성한다. 그 후, 금속판의 제2 면 중 제2 레지스트 패턴에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭하여, 금속판의 제2 면에 제2 개구부를 형성한다. 이때, 제1 개구부와 제2 개구부가 서로 통하도록 에칭을 행함으로써, 금속판을 관통하는 관통 구멍을 형성할 수 있다. 증착 마스크를 제작하기 위한 금속판은, 예를 들어 철합금 등의 모재를 압연함으로써 얻어진다.
그 밖에도, 증착 마스크의 제조 방법으로서, 예를 들어 특허문헌 2에 개시되어 있는 바와 같이, 도금 처리를 이용하여 증착 마스크를 제조하는 방법이 알려져 있다. 예를 들어 특허문헌 2에 기재된 방법에 있어서는, 처음에, 도전성을 갖는 기재를 준비한다. 다음에, 기재 상에 노광ㆍ현상 처리에 의해, 소정의 간극을 두고 배치된 레지스트 패턴을 형성한다. 이 레지스트 패턴은, 증착 마스크의 관통 구멍이 형성되어야 할 위치에 형성되어 있다. 그 후, 레지스트 패턴의 간극에 도금액을 공급하고, 전해 도금 처리에 의해 기재 상에 금속층을 석출시킨다. 그 후, 금속층을 기재로부터 분리시킴으로써, 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크를 얻을 수 있다.
일본 특허 제5382259호 공보 일본 특허 공개 제2001-234385호 공보
증착 마스크를 사용하여 증착 재료를 기판 상에 성막하는 경우, 기판뿐만 아니라 증착 마스크에도 증착 재료가 부착된다. 예를 들어, 증착 재료 중에는, 증착 마스크의 법선 방향에 대하여 크게 경사진 방향을 따라서 기판으로 향하는 것도 존재하지만, 그와 같은 증착 재료는, 기판에 도달하기도 전에 증착 마스크의 관통 구멍 벽면에 도달하여 부착된다. 이 경우, 기판 중 증착 마스크의 관통 구멍의 벽면의 근방에 위치하는 영역에는 증착 재료가 부착되기 어려워지고, 이 결과, 부착되는 증착 재료의 두께가 다른 부분에 비해 작아져 버리거나, 증착 재료가 부착되어 있지 않은 부분이 발생해 버리거나 하는 것이 생각된다. 즉, 증착 마스크의 관통 구멍의 벽면의 근방에 있어서의 증착이 불안정해져 버리는 것이 생각된다. 따라서, 유기 EL 표시 장치의 화소를 형성하기 위해 증착 마스크가 사용되는 경우, 화소의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 저하되어 버리고, 이 결과, 유기 EL 표시 장치의 발광 효율이 저하되어 버리게 된다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해, 증착 마스크를 제조하기 위해 사용되는 금속판의 두께를 작게 하는 것이 생각된다. 왜냐하면, 금속판의 두께를 작게 함으로써, 증착 마스크의 관통 구멍의 벽면의 높이를 작게 할 수 있고, 이것에 의해, 증착 재료 중 관통 구멍의 벽면에 부착되는 것의 비율을 낮게 할 수 있기 때문이다.
증착 마스크를 제작하기 위해 사용하는 금속판에는, 모재를 소정의 두께까지 압연함으로써 얻어진 압연재를 사용하는 경우가 있다. 이와 같은 금속판의 두께를 작게 하기 위해서는, 금속판의 압연율을 크게 할 필요가 있다. 여기서 압연율이란, (모재의 두께-금속판의 두께)/(모재의 두께)에 의해 산출되는 값이다. 그러나, 폭 방향(모재의 반송 방향에 직교하는 방향)의 위치에 따라서 금속판의 연신율은 상이하다. 그리고, 압연율이 클수록, 압연에 기초하는 변형의 불균일함의 정도가 커질 수 있다. 이 때문에, 큰 압연율로 압연된 금속판에는, 물결 형상이 나타나는 것이 알려져 있다. 구체적으로는, 중앙부 늘어짐이라 불리는, 금속판의 폭 방향에 있어서의 측부 에지에 형성되는 물결 형상을 들 수 있다. 또한, 양단부 늘어짐이라 불리는, 금속판의 폭 방향에 있어서의 중앙에 형성되는 물결 형상을 들 수 있다. 압연 후에 어닐 등의 열처리를 실시한 경우라도, 이와 같은 물결 형상은 나타날 수 있다.
또한, 도금 처리를 이용한 제박 공정에 의해, 소정의 두께를 갖는 금속판이 제작되는 경우도 있다. 그러나, 제박 공정에 있어서, 전류 밀도가 불균일하면, 제작되는 금속판의 두께가 불균일해질 수 있다. 이것에 의해, 금속판의 폭 방향에 있어서의 측부 에지에, 마찬가지의 물결 형상이 나타날 가능성이 있다.
이와 같이 물결 형상이 형성된 금속판으로부터 증착 마스크를 제작하여 긴장 설치한 경우, 증착 마스크의 연신은 폭 방향에 있어서 상이하고, 이에 의해, 관통 구멍의 위치가 어긋나는 경우가 있다. 보다 구체적으로는, 금속판 중 물결 형상이 큰 부분은, 증착 마스크로서 형성된 경우에, 물결 형상이 작은 부분보다도 길이 방향의 치수가 길어진다. 여기서, 폭 방향에 있어서 서로 다른 제1 위치 부분 및 제2 위치 부분에 인장력을 부여하여 증착 마스크를 긴장 설치하는 경우를 상정한다. 이 경우, 제1 위치 부분에 있어서의 증착 마스크의 길이 방향 길이가, 제2 위치 부분에 있어서의 길이 방향 길이보다도 짧으면, 제1 위치 부분의 길이 방향 길이가 제2 위치 부분의 길이 방향 길이와 동일하게 되도록 증착 마스크에 인장력이 부여된다. 이 때문에, 제1 위치 부분이, 제2 위치 부분보다도 크게 연신되어, 증착 마스크의 길이 방향 중앙부가, 폭 방향에서 제1 위치 부분의 측으로 어긋날 가능성이 있다. 이 경우, 긴장 설치 시의 관통 구멍의 위치가 어긋날 가능성이 있다.
이와 같이 하여 긴장 설치 시의 증착 마스크의 관통 구멍의 위치가 어긋나면, 이 관통 구멍을 통해 기판에 증착되는 증착 재료의 위치가 어긋나 버려, 유기 EL 표시 장치의 화소의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 저하될 우려가 있다.
본 발명은 이와 같은 과제를 고려하여 이루어진 것이며, 긴장 설치 시의 관통 구멍의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있는 증착 마스크, 증착 마스크 장치의 제조 방법 및 증착 마스크의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은,
제1 방향으로 연장되는 증착 마스크이며,
상기 제1 방향으로 연장되며, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 중심 위치에 배치된 중심 축선과,
상기 중심 축선의 일측에 형성되며, 상기 제1 방향을 따라서 서로 이격된 P1점 및 Q1점과,
상기 중심 축선의 타측에 형성되며, 상기 제1 방향을 따라서 서로 이격된 P2점 및 Q2점을 구비하고,
상기 P1점과 상기 P2점은, 증착 시에 상기 중심 축선에 대하여 서로 대칭으로 배치되도록 의도되고,
상기 Q1점과 상기 Q2점은, 증착 시에 상기 중심 축선에 대하여 서로 대칭으로 배치되도록 의도되고,
상기 P1점으로부터 상기 Q1점까지의 치수를 X1이라 하고, 상기 P2점으로부터 상기 Q2점까지의 치수를 X2라 하고, 소정값을 αX라 하였을 때,
Figure 112020112414065-pat00001
이며, 또한,
Figure 112020112414065-pat00002
를 만족시키고 있는 증착 마스크이다.
본 발명에 의한 증착 마스크에 있어서,
상기 제1 방향에 있어서의 한 쌍의 단부를 구성하는 제1 귀부 및 제2 귀부와,
상기 제1 귀부와 상기 제2 귀부 사이에 형성되며, 증착 시에 증착 재료가 통과하는 복수의 관통 구멍을 더 구비하고,
상기 P1점 및 상기 P2점은, 상기 제1 귀부의 측에 형성된, 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있고,
상기 Q1점 및 상기 Q2점은, 상기 제2 귀부의 측에 형성된, 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있도록 해도 된다.
본 발명에 의한 증착 마스크에 있어서,
상기 제1 귀부와 상기 제2 귀부 사이에, 상기 관통 구멍이 형성된 복수의 유효 영역이 형성되고,
복수의 상기 유효 영역은, 상기 증착 마스크의 상기 제1 방향을 따라서 배열된 제1 유효 영역 및 제2 유효 영역을 갖고,
상기 제1 유효 영역은, 상기 제1 귀부의 측에 배치되고, 상기 제2 유효 영역은, 상기 제2 귀부의 측에 배치되고,
상기 P1점 및 상기 P2점은, 상기 제1 유효 영역에 형성된 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있고,
상기 Q1점 및 상기 Q2점은, 상기 제2 유효 영역에 형성된 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있도록 해도 된다.
본 발명에 의한 증착 마스크에 있어서,
상기 제1 유효 영역은, 복수의 상기 유효 영역 중 가장 상기 제1 귀부의 측에 배치되고,
상기 제2 유효 영역은, 복수의 상기 유효 영역 중 가장 상기 제2 귀부의 측에 배치되어 있도록 해도 된다.
본 발명에 의한 증착 마스크에 있어서,
상기 P1점 및 상기 P2점에 대응하는 상기 관통 구멍은, 복수의 상기 관통 구멍 중 가장 상기 제1 귀부의 측에 각각 형성되고,
상기 Q1점 및 상기 Q2점에 대응하는 상기 관통 구멍은, 복수의 상기 관통 구멍 중 가장 상기 제2 귀부의 측에 각각 형성되어 있도록 해도 된다.
본 발명은,
상술한 상기 증착 마스크를 준비하는 공정과,
상기 증착 마스크에 상기 제1 방향으로 장력을 부여하여 상기 증착 마스크를 프레임에 긴장 설치하는 공정을 구비한 증착 마스크 장치의 제조 방법이다.
본 발명은,
상술한 증착 마스크 장치의 제조 방법에 의해 상기 증착 마스크 장치를 준비하는 공정과,
상기 증착 마스크 장치의 상기 증착 마스크를, 기판에 밀착시키는 공정과,
상기 증착 마스크의 관통 구멍을 통해 증착 재료를 상기 기판에 증착시키는 공정을 구비한 증착 방법이다.
본 발명은,
제1 방향으로 연장되는 증착 마스크이며, 상기 제1 방향으로 연장되며, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 중심 위치에 배치된 중심 축선과, 상기 중심 축선의 일측에 형성되며, 상기 제1 방향을 따라서 서로 이격된 P1점 및 Q1점과, 상기 중심 축선의 타측에 형성되며, 상기 제1 방향을 따라서 서로 이격된 P2점 및 Q2점을 구비하고, 상기 P1점과 상기 P2점은, 증착 시에 상기 중심 축선에 대하여 서로 대칭으로 배치되도록 의도되고, 상기 Q1점과 상기 Q2점은, 증착 시에 상기 중심 축선에 대하여 서로 대칭으로 배치되도록 의도된 증착 마스크를 제조하는 방법이며,
상기 증착 마스크를 제작하는 제작 공정과,
상기 P1점으로부터 상기 Q1점까지의 치수 X1과, 상기 P2점으로부터 상기 Q2점까지의 치수 X2를 측정하는 측정 공정과,
상기 측정 공정에 있어서 측정된 치수 X1 및 치수 X2가, 소정값을 αX라 하였을 때,
Figure 112020112414065-pat00003
이며, 또한,
Figure 112020112414065-pat00004
를 만족시키고 있는지 여부를 판정하는 판정 공정을 구비한 증착 마스크의 제조 방법이다.
본 발명에 따르면, 긴장 설치 시의 관통 구멍의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 증착 마스크 장치를 구비한 증착 장치를 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 증착 마스크 장치를 사용하여 제조한 유기 EL 표시 장치를 도시하는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 의한 증착 마스크 장치를 도시하는 평면도이다.
도 4는 도 3에 도시된 증착 마스크의 유효 영역을 도시하는 부분 평면도이다.
도 5는 도 4의 V-V선을 따른 단면도이다.
도 6은 도 4의 VI-VI선을 따른 단면도이다.
도 7은 도 4의 VII-VII선을 따른 단면도이다.
도 8은 도 5에 도시한 관통 구멍 및 그 근방의 영역을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 9는 도 3의 증착 마스크에 있어서의 치수 X1 및 치수 X2를 설명하기 위한 모식도이다.
도 10은 모재를 압연하여, 원하는 두께를 갖는 금속판을 얻는 공정을 도시하는 도면이다.
도 11은 압연에 의해 얻어진 금속판을 어닐하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 12는 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 전체적으로 설명하기 위한 모식도이다.
도 13은 금속판 상에 레지스트막을 형성하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 14는 레지스트막에 노광 마스크를 밀착시키는 공정을 도시하는 도면이다.
도 15는 레지스트막을 현상하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 16은 제1 면 에칭 공정을 도시하는 도면이다.
도 17은 제1 오목부를 수지에 의해 피복하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 18은 제2 면 에칭 공정을 도시하는 도면이다.
도 19는 도 18에 이어지는 제2 면 에칭 공정을 도시하는 도면이다.
도 20은 긴 금속판으로부터 수지 및 레지스트 패턴을 제거하는 공정을 도시하는 도면이다.
도 21은 압연에 의해 얻어진 긴 금속판의 일례를 도시하는 사시도이다.
도 22는 물결 형상이 압축되어 거의 평탄한 상태로 된 긴 금속판에 증착 마스크를 형성하는 것을 설명하는 사시도이다.
도 23은 긴 금속판에 형성된 복수의 증착 마스크를 도시하는 사시도이다.
도 24는 도 23에 도시한 긴 금속판으로부터 잘라낸 증착 마스크를 도시하는 평면도이다.
도 25는 증착 마스크의 치수 측정 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 26은 장력 부여 장치의 일례를 도시하는 도면이다.
도 27은 도 24에 도시한 증착 마스크의 긴장 설치 상태의 일례를 도시하는 평면도이다.
도 28은 도 24에 도시한 증착 마스크의 긴장 설치 상태의 다른 일례를 도시하는 평면도이다.
도 29는 증착 마스크의 양부 판정 결과를 도시하는 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대하여 설명한다. 또한, 본 건 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 이해를 용이하게 하기 위한 편의상, 적절히 축척 및 종횡의 치수비 등을, 실물의 그것들로부터 변경하여 과장하고 있다.
도 1 내지 도 28은, 본 발명의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 이하의 실시 형태 및 그 변형예에서는, 유기 EL 표시 장치를 제조할 때에 유기 재료를 원하는 패턴으로 기판 상에 패터닝하기 위해 사용되는 증착 마스크의 제조 방법을 예로 들어 설명한다. 단, 이와 같은 적용에 한정되지 않고, 다양한 용도로 사용되는 증착 마스크에 대해 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「판」, 「시트」, 「필름」의 용어는, 호칭의 차이에만 기초하여, 서로로부터 구별되는 것은 아니다. 예를 들어, 「판」은 시트나 필름으로 불릴 수 있는 부재도 포함하는 개념이다.
또한, 「판면(시트면, 필름면)」이란, 대상이 되는 판 형상(시트 형상, 필름 형상)의 부재를 전체적으로 또한 대국적으로 본 경우에 있어서 대상이 되는 판 형상 부재(시트 형상 부재, 필름 형상 부재)의 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다. 또한, 판 형상(시트 형상, 필름 형상)의 부재에 대하여 사용하는 법선 방향이란, 당해 부재의 판면(시트면, 필름면)에 대한 법선 방향을 가리킨다.
또한, 본 명세서에 있어서 사용하는, 형상이나 기하학적 조건 및 물리적 특성 그리고 그것들의 정도를 특정하는, 예를 들어 「평행」, 「직교」, 「동일」, 「동등」 등의 용어나 길이나 각도 및 물리적 특성의 값 등에 대해서는, 엄밀한 의미에 얽매이지 않고, 마찬가지의 기능을 기대할 수 있을 정도의 범위를 포함하여 해석하기로 한다.
(증착 장치)
먼저, 대상물에 증착 재료를 증착시키는 증착 처리를 실시하는 증착 장치(90)에 대하여, 도 1을 참조하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 증착 장치(90)는 그 내부에, 증착원(예를 들어 도가니(94)), 히터(96) 및 증착 마스크 장치(10)를 구비한다. 또한, 증착 장치(90)는, 증착 장치(90)의 내부를 진공 분위기로 하기 위한 배기 수단을 더 구비한다. 도가니(94)는 유기 발광 재료 등의 증착 재료(98)를 수용한다. 히터(96)는 도가니(94)를 가열하여, 진공 분위기 하에서 증착 재료(98)를 증발시킨다. 증착 마스크 장치(10)는 도가니(94)와 대향하도록 배치되어 있다.
(증착 마스크 장치)
이하, 증착 마스크 장치(10)에 대하여 설명한다. 도 1에 도시한 바와 같이, 증착 마스크 장치(10)는 증착 마스크(20)와, 증착 마스크(20)를 지지하는 프레임(15)을 구비한다. 프레임(15)은 증착 마스크(20)가 휘어버리는 일이 없도록, 증착 마스크(20)를 그 면방향으로 인장한 상태에서 지지한다. 증착 마스크 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)가 증착 재료(98)를 부착시키는 대상물인 기판, 예를 들어 유기 EL 기판(92)에 대면하도록, 증착 장치(90) 내에 배치된다. 이하의 설명에 있어서, 증착 마스크(20)의 면 중, 유기 EL 기판(92)측의 면을 제1 면(20a)이라 칭하고, 제1 면(20a)의 반대측에 위치하는 면을 제2 면(20b)이라 칭한다.
증착 마스크 장치(10)는, 도 1에 도시한 바와 같이, 유기 EL 기판(92)의, 증착 마스크(20)와 반대의 측의 면에 배치된 자석(93)을 구비하고 있어도 된다. 자석(93)을 설치함으로써, 자력에 의해 증착 마스크(20)를 자석(93)측으로 끌어당겨, 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시킬 수 있다.
도 3은 증착 마스크 장치(10)를 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)측으로부터 본 경우를 도시하는 평면도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 증착 마스크 장치(10)는, 평면으로 보아 대략 직사각형의 형상을 갖는 복수의 증착 마스크(20)를 구비하고, 각 증착 마스크(20)는, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1에 있어서의 한 쌍의 단부(26a, 26b)에 있어서, 프레임(15)에 고정되어 있다.
증착 마스크(20)는, 증착 마스크(20)를 관통하는 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 금속판을 포함한다. 도가니(94)로부터 증발하여 증착 마스크 장치(10)에 도달한 증착 재료(98)는, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)을 통해 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 이에 의해, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 위치에 대응한 원하는 패턴으로, 증착 재료(98)를 유기 EL 기판(92)의 표면에 성막할 수 있다.
도 2는 도 1의 증착 장치(90)를 사용하여 제조한 유기 EL 표시 장치(100)를 도시하는 단면도이다. 유기 EL 표시 장치(100)는 유기 EL 기판(92)과, 패턴 형상으로 형성된 증착 재료(98)를 포함하는 화소를 구비한다.
또한, 복수의 색에 의한 컬러 표시를 행하고 싶은 경우에는, 각 색에 대응하는 증착 마스크(20)가 탑재된 증착 장치(90)를 각각 준비하고, 유기 EL 기판(92)을 각 증착 장치(90)에 순서대로 투입한다. 이에 의해, 예를 들어 적색용의 유기 발광 재료, 녹색용의 유기 발광 재료 및 청색용의 유기 발광 재료를 순서대로 유기 EL 기판(92)에 증착시킬 수 있다.
그런데, 증착 처리는, 고온 분위기로 되는 증착 장치(90)의 내부에서 실시되는 경우가 있다. 이 경우, 증착 처리의 동안, 증착 장치(90)의 내부에 보유 지지되는 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)도 가열된다. 이때, 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)은 각각의 열팽창 계수에 기초한 치수 변화의 거동을 나타내게 된다. 이 경우, 증착 마스크(20)나 프레임(15)과 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수가 크게 상이하면, 그것들의 치수 변화의 차이에 기인한 위치 어긋남이 발생하고, 이 결과, 유기 EL 기판(92) 상에 부착되는 증착 재료의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 저하되어 버린다.
이와 같은 과제를 해결하기 위해, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수가, 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값인 것이 바람직하다. 예를 들어, 유기 EL 기판(92)으로서 유리 기판이 사용되는 경우, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 주요한 재료로서, 니켈을 포함하는 철합금을 사용할 수 있다. 예를 들어, 증착 마스크(20)를 구성하는 금속판의 재료로서, 30질량％ 이상 또한 54질량％ 이하의 니켈을 포함하는 철합금을 사용할 수 있다. 니켈을 포함하는 철합금의 구체예로서는, 34질량％ 이상 또한 38질량％ 이하의 니켈을 포함하는 인바재, 30질량％ 이상 또한 34질량％ 이하의 니켈에 더하여 추가로 코발트를 포함하는 슈퍼 인바재, 38질량％ 이상 또한 54질량％ 이하의 니켈을 포함하는 저열팽창 Fe-Ni계 도금 합금 등을 들 수 있다.
또한 증착 처리 시에, 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)의 온도가 고온에는 도달하지 않는 경우에는, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수를, 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값으로 할 필요는 특별히 없다. 이 경우, 증착 마스크(20)를 구성하는 재료로서, 상술한 철합금 이외의 재료를 사용해도 된다. 예를 들어, 크롬을 포함하는 철합금 등, 상술한 니켈을 포함하는 철합금 이외의 철합금을 사용해도 된다. 크롬을 포함하는 철합금으로서는, 예를 들어 소위 스테인리스라 칭해지는 철합금을 사용할 수 있다. 또한, 니켈이나 니켈-코발트 합금 등, 철합금 이외의 합금을 사용해도 된다.
(증착 마스크)
다음에, 증착 마스크(20)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 3에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)는 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1에 있어서의 한 쌍의 단부(제1 단부(26a) 및 제2 단부(26b))를 구성하는 한 쌍의 귀부(제1 귀부(17a) 및 제2 귀부(17b))와, 한 쌍의 귀부(17a, 17b)의 사이에 위치하는 중간부(18)를 구비하고 있다.
(귀부)
먼저, 귀부(17a, 17b)에 대하여 상세하게 설명한다. 귀부(17a, 17b)는, 증착 마스크(20) 중 프레임(15)에 고정되는 부분이다. 본 실시 형태에 있어서, 중간부(18)와 일체적으로 구성되어 있다. 또한, 귀부(17a, 17b)는, 중간부(18)와는 다른 부재에 의해 구성되어 있어도 된다. 이 경우, 귀부(17a, 17b)는, 예를 들어 용접에 의해 중간부(18)에 접합된다.
(중간부)
다음에, 중간부(18)에 대하여 설명한다. 중간부(18)는 제1 면(20a)으로부터 제2 면(20b)에 이르는 관통 구멍(25)이 형성된 유효 영역(22)과, 유효 영역(22)의 주위에 위치하며, 유효 영역(22)을 둘러싸는 주위 영역(23)을 포함한다. 유효 영역(22)은, 증착 마스크(20) 중, 유기 EL 기판(92)의 표시 영역에 대면하는 영역이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 중간부(18)는 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1을 따라서 소정의 간격을 두고 배열된 복수의 유효 영역(22)을 포함한다. 하나의 유효 영역(22)은 하나의 유기 EL 표시 장치(100)의 표시 영역에 대응한다. 이 때문에, 도 1에 도시한 증착 마스크 장치(10)에 따르면, 유기 EL 표시 장치(100)의 다면 증착이 가능하다.
도 3에 도시한 바와 같이, 유효 영역(22)은, 예를 들어 평면으로 보아 대략 사각형 형상, 더욱 정확하게는 평면으로 보아 대략 직사각형의 윤곽을 갖는다. 또한 도시는 하지 않지만, 각 유효 영역(22)은 유기 EL 기판(92)의 표시 영역의 형상에 따라서, 다양한 형상의 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어 각 유효 영역(22)은 원 형상의 윤곽을 갖고 있어도 된다.
이하, 유효 영역(22)에 대하여 상세하게 설명한다. 도 4는 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)측으로부터 유효 영역(22)을 확대하여 도시하는 평면도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 도시된 예에 있어서, 각 유효 영역(22)에 형성된 복수의 관통 구멍(25)은, 당해 유효 영역(22)에 있어서, 서로 직교하는 2방향을 따라서 각각 소정의 피치로 배열되어 있다. 관통 구멍(25)의 일례에 대하여, 도 5 내지 도 7을 주로 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. 도 5 내지 도 7은 각각, 도 4의 유효 영역(22)의 V-V 방향 내지 VII-VII 방향을 따른 단면도이다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 복수의 관통 구멍(25)은 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 한쪽 측이 되는 제1 면(20a)으로부터, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 다른 쪽 측이 되는 제2 면(20b)으로 관통되어 있다. 도시된 예에서는, 후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 있어서의 한쪽 측이 되는 금속판(21)의 제1 면(21a)에 제1 오목부(30)가 에칭에 의해 형성되고, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 있어서의 다른 쪽 측이 되는 금속판(21)의 제2 면(21b)에 제2 오목부(35)가 형성된다. 제1 오목부(30)는 제2 오목부(35)에 접속되고, 이것에 의해 제2 오목부(35)와 제1 오목부(30)가 서로 통하도록 형성된다. 관통 구멍(25)은 제2 오목부(35)와, 제2 오목부(35)에 접속된 제1 오목부(30)에 의해 구성되어 있다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)의 측으로부터 제1 면(20a)의 측을 향하여, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 각 위치에 있어서의 증착 마스크(20)의 판면을 따른 단면에서의 각 제2 오목부(35)의 개구 면적은, 점차 작아져 간다. 마찬가지로, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 각 위치에 있어서의 증착 마스크(20)의 판면을 따른 단면에서의 각 제1 오목부(30)의 개구 면적은, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 측으로부터 제2 면(20b)의 측을 향하여, 점차 작아져 간다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 제1 오목부(30)의 벽면(31)과, 제2 오목부(35)의 벽면(36)은, 둘레 형상의 접속부(41)를 통해 접속되어 있다. 접속부(41)는 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 경사진 제1 오목부(30)의 벽면(31)과, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 경사진 제2 오목부(35)의 벽면(36)이 합류하는 돌출부의 능선에 의해, 구획 형성되어 있다. 그리고, 접속부(41)는 증착 마스크(20)의 평면으로 보아 관통 구멍(25)의 개구 면적이 최소로 되는 관통부(42)를 구획 형성한다.
도 5 내지 도 7에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 다른 쪽 측의 면, 즉, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 상에 있어서, 인접하는 2개의 관통 구멍(25)은, 증착 마스크(20)의 판면을 따라서 서로로부터 이격되어 있다. 즉, 후술하는 제조 방법과 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 대응하게 되는 금속판(21)의 제1 면(21a)측으로부터 당해 금속판(21)을 에칭하여 제1 오목부(30)를 제작하는 경우, 인접하는 2개의 제1 오목부(30)의 사이에 금속판(21)의 제1 면(21a)이 잔존하게 된다.
마찬가지로, 도 5 및 도 7에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 한쪽 측, 즉, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)의 측에 있어서도, 인접하는 2개의 제2 오목부(35)가, 증착 마스크(20)의 판면을 따라서 서로로부터 이격되어 있어도 된다. 즉, 인접하는 2개의 제2 오목부(35)의 사이에 금속판(21)의 제2 면(21b)이 잔존하고 있어도 된다. 이하의 설명에 있어서, 금속판(21)의 제2 면(21b)의 유효 영역(22) 중 에칭되지 않고 남아 있는 부분을, 톱부(43)라고도 칭한다. 이와 같은 톱부(43)가 남도록 증착 마스크(20)를 제작함으로써, 증착 마스크(20)에 충분한 강도를 갖게 할 수 있다. 이것에 의해, 예를 들어 취급 중 등에 증착 마스크(20)가 파손되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 또한 톱부(43)의 폭 β가 너무 크면, 증착 공정에 있어서 섀도우가 발생하고, 이에 의해 증착 재료(98)의 이용 효율이 저하되는 경우가 있다. 따라서, 톱부(43)의 폭 β가 과잉으로 커지지 않도록 증착 마스크(20)가 제작되는 것이 바람직하다. 예를 들어, 톱부(43)의 폭 β가 2㎛ 이하인 것이 바람직하다. 또한 톱부(43)의 폭 β는 일반적으로, 증착 마스크(20)를 절단하는 방향에 따라서 변화된다. 예를 들어, 도 5 및 도 7에 도시한 톱부(43)의 폭 β는 서로 다른 경우가 있다. 이 경우, 어느 방향에서 증착 마스크(20)를 절단한 경우에도 톱부(43)의 폭 β가 2㎛ 이하로 되도록, 증착 마스크(20)가 구성되어 있어도 된다.
또한 도 6에 도시한 바와 같이, 장소에 따라서는 인접하는 2개의 제2 오목부(35)가 접속되도록 에칭이 실시되어도 된다. 즉, 인접하는 2개의 제2 오목부(35)의 사이에, 금속판(21)의 제2 면(21b)이 잔존하지 않는 장소가 존재하고 있어도 된다. 또한, 도시는 하지 않지만, 제2 면(21b)의 전역에 걸쳐 인접하는 2개의 제2 오목부(35)가 접속되도록 에칭이 실시되어도 된다.
도 1에 도시한 바와 같이 하여 증착 마스크 장치(10)가 증착 장치(90)에 수용된 경우, 도 5에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)이 유기 EL 기판(92)에 대면하고, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)이 증착 재료(98)를 보유 지지한 도가니(94)측에 위치한다. 따라서, 증착 재료(98)는, 점차 개구 면적이 작아져 가는 제2 오목부(35)를 통과하여 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 도 5에 있어서 제2 면(20b)측으로부터 제1 면(20a)을 향하는 화살표로 나타낸 바와 같이, 증착 재료(98)는, 도가니(94)로부터 유기 EL 기판(92)을 향하여 유기 EL 기판(92)의 법선 방향 N을 따라서 이동할 뿐만 아니라, 유기 EL 기판(92)의 법선 방향 N에 대하여 크게 경사진 방향으로 이동하는 경우도 있다. 이때, 증착 마스크(20)의 두께가 크면, 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)의 대부분은, 관통 구멍(25)을 통과하여 유기 EL 기판(92)에 도달하기도 전에, 제2 오목부(35)의 벽면(36)에 도달하여 부착된다. 따라서, 증착 재료(98)의 이용 효율을 높이기 위해서는, 증착 마스크(20)의 두께 t를 작게 하고, 이에 의해, 제2 오목부(35)의 벽면(36)이나 제1 오목부(30)의 벽면(31)의 높이를 작게 하는 것이 바람직하다고 생각된다. 즉, 증착 마스크(20)를 구성하기 위한 금속판(21)으로서, 증착 마스크(20)의 강도를 확보할 수 있는 범위 내에서 가능한 한 두께 t가 작은 금속판(21)을 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다. 이 점을 고려하여, 본 실시 형태에 있어서, 바람직하게는 증착 마스크(20)의 두께 t는, 85㎛ 이하로, 예를 들어 5㎛ 이상 또한 85㎛ 이하로 설정된다. 또한 두께 t는, 주위 영역(23)의 두께, 즉 증착 마스크(20) 중 제1 오목부(30) 및 제2 오목부(35)가 형성되어 있지 않은 부분의 두께이다. 따라서 두께 t는 금속판(21)의 두께라고 할 수도 있다.
도 5에 있어서, 관통 구멍(25)의 최소 개구 면적을 갖는 부분이 되는 접속부(41)와, 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 다른 임의의 위치를 통과하는 직선 L1이, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N에 대하여 이루는 최소 각도가, 부호 θ1로 표시되어 있다. 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)를 벽면(36)에 도달시키지 않고 가능한 한 유기 EL 기판(92)에 도달시키기 위해서는, 각도 θ1을 크게 하는 것이 유리해진다. 각도 θ1을 크게 하는 데 있어서는, 증착 마스크(20)의 두께 t를 작게 하는 것 이외에도, 상술한 톱부(43)의 폭 β를 작게 하는 것도 유효하다.
도 7에 있어서, 부호 α는, 금속판(21)의 제1 면(21a)의 유효 영역(22) 중 에칭되지 않고 남아 있는 부분(이하, 리브부라고도 칭함)의 폭을 나타내고 있다. 리브부의 폭 α 및 관통부(42)의 치수 r2는, 유기 EL 표시 장치의 치수 및 표시 화소수에 따라서 적절히 정해진다. 표 1에, 5인치의 유기 EL 표시 장치에 있어서, 표시 화소수 및 표시 화소수에 따라서 요구되는 리브부의 폭 α 및 관통부(42)의 치수 r2의 값의 일례를 나타낸다.
Figure 112020112414065-pat00005
한정되지 않지만, 본 실시 형태에 의한 증착 마스크(20)는 450ppi 이상의 화소 밀도의 유기 EL 표시 장치를 제작하는 경우에 특히 유효한 것이다. 이하, 도 8을 참조하여, 그와 같은 높은 화소 밀도의 유기 EL 표시 장치를 제작하기 위해 요구되는 증착 마스크(20)의 치수의 일례에 대하여 설명한다. 도 8은 도 5에 도시한 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25) 및 그 근방의 영역을 확대하여 도시하는 단면도이다.
도 8에 있어서는, 관통 구멍(25)의 형상에 관련되는 파라미터로서, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)으로부터 접속부(41)까지의, 증착 마스크(20)의 법선 방향 N을 따른 방향에 있어서의 거리, 즉 제1 오목부(30)의 벽면(31)의 높이가 부호 r1로 표시되어 있다. 또한, 제1 오목부(30)가 제2 오목부(35)에 접속하는 부분에 있어서의 제1 오목부(30)의 치수, 즉 관통부(42)의 치수가 부호 r2로 표시되어 있다. 또한 도 8에 있어서, 접속부(41)와, 금속판(21)의 제1 면(21a) 상에 있어서의 제1 오목부(30)의 선단 에지를 연결하는 직선 L2가, 금속판(21)의 법선 방향 N에 대하여 이루는 각도가 부호 θ2로 표시되어 있다.
450ppi 이상의 화소 밀도의 유기 EL 표시 장치를 제작하는 경우, 관통부(42)의 치수 r2는, 바람직하게는 10 이상 또한 60㎛ 이하로 설정된다. 이에 의해, 높은 화소 밀도의 유기 EL 표시 장치를 제작할 수 있는 증착 마스크(20)를 제공할 수 있다. 바람직하게는, 제1 오목부(30)의 벽면(31)의 높이 r1은, 6㎛ 이하로 설정된다.
다음에, 도 8에 도시한 상술한 각도 θ2에 대하여 설명한다. 각도 θ2는, 금속판(21)의 법선 방향 N에 대하여 경사짐과 함께 접속부(41) 근방에서 관통부(42)를 통과하도록 날아오는 증착 재료(98) 중, 유기 EL 기판(92)에 도달할 수 있는 증착 재료(98)의 경사 각도의 최댓값에 상당한다. 왜냐하면, 접속부(41)를 통과하여 각도 θ2보다도 큰 경사 각도로 날아오는 증착 재료(98)는, 유기 EL 기판(92)에 도달하기도 전에 제1 오목부(30)의 벽면(31)에 부착되기 때문이다. 따라서, 각도 θ2를 작게 함으로써, 큰 경사 각도로 날아와 관통부(42)를 통과한 증착 재료(98)가 유기 EL 기판(92)에 부착되는 것을 억제할 수 있고, 이에 의해, 유기 EL 기판(92) 중 관통부(42)에 겹치는 부분보다도 외측의 부분에 증착 재료(98)가 부착되어 버리는 것을 억제할 수 있다. 즉, 각도 θ2를 작게 하는 것은, 유기 EL 기판(92)에 부착되는 증착 재료(98)의 면적이나 두께의 변동의 억제를 유도한다. 이와 같은 관점에서, 예를 들어 관통 구멍(25)은 각도 θ2가 45도 이하로 되도록 형성된다. 또한 도 8에 있어서는, 제1 면(21a)에 있어서의 제1 오목부(30)의 치수, 즉, 제1 면(21a)에 있어서의 관통 구멍(25)의 개구 치수가, 접속부(41)에 있어서의 제1 오목부(30)의 치수 r2보다도 크게 되어 있는 예를 나타냈다. 즉, 각도 θ2의 값이 정의 값인 예를 나타냈다. 그러나, 도시는 하지 않지만, 접속부(41)에 있어서의 제1 오목부(30)의 치수 r2가, 제1 면(21a)에 있어서의 제1 오목부(30)의 치수보다도 크게 되어 있어도 된다. 즉, 각도 θ2의 값은 부의 값이어도 된다.
그런데, 도 3에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)는, 상술한 바와 같이, 제1 단부(26a)를 구성하는 제1 귀부(17a)로부터 제2 단부(26b)를 구성하는 제2 귀부(17b)에 걸쳐, 길이 방향 D1(제1 방향)로 연장되도록 형성되어 있다. 여기서, 길이 방향 D1은, 모재(55)(도 10 참조)를 압연할 때의 반송 방향에 평행한 방향이며, 복수의 유효 영역(22)이 배열된 증착 마스크(20)의 길이 방향이다. 또한, 반송이라는 용어는, 후술하는 바와 같이 롤ㆍ투ㆍ롤에 의한 모재(55)의 반송을 의미하는 것으로서 사용하고 있다. 또한, 후술하는 폭 방향 D2(제2 방향)는, 금속판(21)이나 긴 금속판(64)의 면방향에 있어서, 길이 방향 D1에 직교하는 방향이다. 그리고, 증착 마스크(20)는 길이 방향 D1로 연장되며, 폭 방향 D2의 중심 위치에 배치된 중심 축선 AL을 갖고 있다. 중심 축선 AL은, 폭 방향 D2에 있어서의 관통 구멍(25)의 개수가 홀수인 경우에는, 폭 방향 D2의 중앙의 관통 구멍(25)의 중심점을 통과하게 된다. 한편, 중심 축선 AL은, 폭 방향 D2에 있어서의 관통 구멍(25)의 개수가 짝수인 경우에는, 폭 방향 D2의 중앙 근방에서 서로 인접하는 2개의 관통 구멍(25)의 사이의 중간점을 통과하게 된다.
본 실시 형태에 의한 증착 마스크(20)는, 도 9에 도시한 바와 같이, 후술하는 P1점으로부터 Q1점까지의 치수를 X1이라 하고, P2점으로부터 Q2점까지의 치수를 X2라 하고, 소정값을 αX라 하였을 때,
Figure 112020112414065-pat00006
이며, 또한,
Figure 112020112414065-pat00007
를 만족시키고 있다.
이 중 식 (1)의 좌변은, 소정값과 치수 X1의 차와, 소정값과 치수 X2의 차의 평균값의 절댓값을 의미하고 있다. 식 (2)의 좌변은, 치수 X1과 치수 X2의 차의 절댓값을 의미하고 있다.
여기서, P1점 및 Q1점은, 증착 마스크(20)의 중심 축선 AL의 일측(도 9에 있어서의 좌측)에 형성되어 있고, 길이 방향 D1을 따라서 서로 이격되어 있다. P2점 및 Q2점은, 증착 마스크(20)의 중심 축선 AL의 타측(도 9에 있어서의 우측)에 형성되어 있고, 길이 방향 D1을 따라서 서로 이격되어 있다. P1점과 P2점은, 증착 시에 중심 축선 AL에 대하여 서로 대칭으로 배치되어 있다. 보다 구체적으로는, P1점과 P2점은, 증착 시에 중심 축선 AL에 대하여 서로 대칭으로 배치되는 것이 의도된 점이며, 설계 시에서는 중심 축선 AL에 대하여 서로 대칭으로 배치되는 점이다. 마찬가지로, Q1점과 Q2점은, 증착 시에 중심 축선 AL에 대하여 서로 대칭으로 배치되어 있다.
본 실시 형태에서는, P1점, Q1점, P2점 및 Q2점은, 제1 귀부(17a)와 제2 귀부(17b) 사이에 형성된, 대응하는 상술한 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있다. 즉, 본 실시 형태에서는, 복수의 유효 영역(22)은 가장 제1 귀부(17a)의 측에 배치된 제1 유효 영역(22A)과, 가장 제2 귀부(17b)의 측에 배치된 제2 유효 영역(22B)을 갖고 있다. P1점 및 P2점은, 제1 유효 영역(22A)에 형성된 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있다. 그리고, P1점 및 P2점에 대응하는 관통 구멍(25)은 제1 유효 영역(22A)의 복수의 관통 구멍(25) 중 가장 제1 귀부(17a)의 측에 형성되어 있다. 한편, Q1점 및 Q2점은, 제2 유효 영역(22B)에 형성된 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있다. 그리고, Q1점 및 Q2점에 대응하는 관통 구멍(25)은 제2 유효 영역(22B)의 복수의 관통 구멍(25) 중 가장 제2 귀부(17b)의 측에 형성되어 있다. 치수 X1은, 후술하는 스테이지(81) 등에 정치된 증착 마스크(20)의 P1점과 Q1점 사이의 직선 거리를 의미하고 있고, 치수 X2는, 증착 마스크(20)의 P2점과 Q2점 사이의 직선 거리를 의미하고 있다. 스테이지(81) 등에 정치된 증착 마스크(20)는 후술하는 바와 같이 C자 형상으로 만곡되지만(도 24 참조), 상세는 후술한다. 또한, P1점 및 Q1점에 대응하는 관통 구멍(25)은 가장 제1 측부 에지(27a)의 측에 위치 부여되어 있고, P2점 및 Q2점에 대응하는 관통 구멍(25)은 가장 제2 측부 에지(27b)의 측에 위치 부여되어 있다.
식 (1)에 나타내어진 소정값 αX는, 설계값(또는 사양값)이어도 된다. 이 경우, αX는, 치수 X1의 설계값이며, 치수 X2의 설계값이기도 하다. 설계 시에는, P1점, Q1점, P2점 및 Q2점이, 증착 마스크(20)의 중심 축선 AL에 대하여 대칭으로 위치 부여되므로, 치수 X1과 치수 X2는 동일해지기 때문이다. 여기서, 설계값이란, 프레임(15)에 긴장 설치된 경우에 관통 구멍(25)이 원하는 위치(증착 목표 위치)에 배치되는 것을 의도하여 설정된 수치이며, 비긴장 설치 시의 수치이다.
다음에, 증착 마스크(20)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다.
금속판의 제조 방법
처음에, 증착 마스크를 제조하기 위해 사용되는 금속판의 제조 방법에 대하여 설명한다.
(압연 공정)
처음에 도 10에 도시한 바와 같이, 니켈을 포함하는 철합금으로 구성된 모재(55)를 준비하고, 이 모재(55)를 한 쌍의 압연 롤(56a, 56b)을 포함하는 압연 장치(56)를 향하여, 화살표 D1로 나타내는 방향을 따라서 반송한다. 한 쌍의 압연 롤(56a, 56b)의 사이에 도달한 모재(55)는, 한 쌍의 압연 롤(56a, 56b)에 의해 압연되고, 이 결과, 모재(55)는 그 두께가 저감됨과 함께, 반송 방향을 따라서 연신된다. 이에 의해, 두께 t0의 판재(64X)를 얻을 수 있다. 도 10에 도시한 바와 같이, 판재(64X)를 코어(61)에 권취함으로써 권취체(62)를 형성해도 된다. 두께 t0의 구체적인 값은, 바람직하게는 상술한 바와 같이 5㎛ 이상 또한 85㎛ 이하로 되어 있다.
또한 도 10은, 압연 공정의 개략을 도시하는 것에 지나지 않고, 압연 공정을 실시하기 위한 구체적인 구성이나 수순이 특별히 한정되는 것은 아니다. 예를 들어 압연 공정은, 모재(55)를 구성하는 인바재의 결정 배열을 변화시키는 온도 이상의 온도에서 모재를 가공하는 열간 압연 공정이나, 인바재의 결정 배열을 변화시키는 온도 이하의 온도에서 모재를 가공하는 냉간 압연 공정을 포함하고 있어도 된다. 또한, 한 쌍의 압연 롤(56a, 56b)의 사이에 모재(55)나 판재(64X)를 통과시킬 때의 방향이 일방향으로 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 도 10 및 도 11에 있어서, 지면 좌측으로부터 우측으로의 방향, 및 지면 우측으로부터 좌측으로의 방향으로 반복하여 모재(55)나 판재(64X)를 한 쌍의 압연 롤(56a, 56b)의 사이에 통과시킴으로써, 모재(55)나 판재(64X)를 서서히 압연해도 된다.
(슬릿 공정)
그 후, 판재(64X)의 폭이 소정의 범위 내가 되도록, 압연 공정에 의해 얻어진 판재(64X)의 폭 방향에 있어서의 양단을 각각 소정의 범위에 걸쳐 잘라내는 슬릿 공정을 실시해도 된다. 이 슬릿 공정은, 압연에 기인하여 판재(64X)의 양단에 발생할 수 있는 크랙을 제거하기 위해 실시된다. 이와 같은 슬릿 공정을 실시함으로써, 판재(64X)가 파단되어 버리는 현상, 소위 판 절단이, 크랙을 기점으로 하여 발생해 버리는 것을 방지할 수 있다.
(어닐 공정)
그 후, 압연에 의해 판재(64X) 내에 축적된 잔류 응력(내부 응력)을 제거하기 위해, 도 11에 도시한 바와 같이, 어닐 장치(57)를 사용하여 판재(64X)를 어닐하고, 이에 의해 긴 금속판(64)을 얻는다. 어닐 공정은, 도 11에 도시한 바와 같이, 판재(64X)나 긴 금속판(64)을 반송 방향(길이 방향)으로 인장하면서 실시되어도 된다. 즉, 어닐 공정은, 소위 뱃치식의 어닐링이 아니라, 반송하면서의 연속 어닐링으로서 실시되어도 된다.
바람직하게는 상술한 어닐 공정은, 비환원 분위기나 불활성 가스 분위기에서 실시된다. 여기서 비환원 분위기란, 수소 등의 환원성 가스를 포함하지 않는 분위기이다. 「환원성 가스를 포함하지 않는」이란, 수소 등의 환원성 가스의 농도가 4％ 이하인 것을 의미하고 있다. 또한 불활성 가스 분위기란, 아르곤 가스, 헬륨 가스, 질소 가스 등의 불활성 가스가 90％ 이상 존재하는 분위기이다. 비환원 분위기나 불활성 가스 분위기에서 어닐 공정을 실시함으로써, 상술한 니켈 수산화물이 긴 금속판(64)의 제1 면(64a)이나 제2 면(64b)에 생성되는 것을 억제할 수 있다.
어닐 공정을 실시함으로써, 잔류 왜곡이 어느 정도 제거된, 두께 t0의 긴 금속판(64)을 얻을 수 있다. 또한 두께 t0은 통상, 증착 마스크(20)의 두께 t와 동일하게 된다.
또한, 상술한 압연 공정, 슬릿 공정 및 어닐 공정을 복수회 반복함으로써, 두께 t0의 긴 금속판(64)을 제작해도 된다. 또한 도 11에 있어서는, 어닐 공정이, 긴 금속판(64)을 길이 방향으로 인장하면서 실시되는 예를 나타냈지만, 이것에 한정되는 것은 아니고, 어닐 공정을, 긴 금속판(64)이 코어(61)에 권취된 상태에서 실시해도 된다. 즉 뱃치식의 어닐링이 실시되어도 된다. 또한, 긴 금속판(64)이 코어(61)에 권취된 상태에서 어닐 공정을 실시하는 경우, 긴 금속판(64)에, 권취체(62)의 권취 직경에 따른 휨의 경향이 생겨 버리는 경우가 있다. 따라서, 권취체(62)의 권취 직경이나 모재(55)를 구성하는 재료에 따라서는, 긴 금속판(64)을 길이 방향으로 인장하면서 어닐 공정을 실시하는 것이 유리하다.
(절단 공정)
그 후, 긴 금속판(64)의 폭 방향에 있어서의 양단을 각각 소정 범위에 걸쳐 잘라내고, 이에 의해, 긴 금속판(64)의 폭을 원하는 폭으로 조정하는 절단 공정을 실시한다. 이와 같이 하여, 원하는 두께 및 폭을 갖는 긴 금속판(64)을 얻을 수 있다.
증착 마스크의 제작 방법
다음에, 긴 금속판(64)을 사용하여 증착 마스크(20)를 제작하는 방법에 대하여, 주로 도 12 내지 도 20을 참조하여 설명한다. 이하에 설명하는 증착 마스크(20)의 제조 방법에서는, 도 12에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)이 공급되고, 이 긴 금속판(64)에 관통 구멍(25)이 형성되고, 또한 긴 금속판(64)을 재단함으로써 매엽 형상의 금속판(21)으로 이루어지는 증착 마스크(20)가 얻어진다.
보다 구체적으로는, 증착 마스크(20)의 제조 방법, 띠 형상으로 연장되는 긴 금속판(64)을 공급하는 공정과, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭을 긴 금속판(64)에 실시하여, 긴 금속판(64)에 제1 면(64a)의 측으로부터 제1 오목부(30)를 형성하는 공정과, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭을 긴 금속판(64)에 실시하여, 긴 금속판(64)에 제2 면(64b)의 측으로부터 제2 오목부(35)를 형성하는 공정을 포함하고 있다. 그리고, 긴 금속판(64)에 형성된 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 서로 통함으로써, 긴 금속판(64)에 관통 구멍(25)이 제작된다. 도 13 내지 도 20에 도시된 예에서는, 제1 오목부(30)의 형성 공정이, 제2 오목부(35)의 형성 공정 전에 실시되고, 또한, 제1 오목부(30)의 형성 공정과 제2 오목부(35)의 형성 공정 사이에, 제작된 제1 오목부(30)를 밀봉하는 공정이 더 마련되어 있다. 이하에 있어서, 각 공정의 상세를 설명한다.
도 12에는, 증착 마스크(20)를 제작하기 위한 제조 장치(60)가 도시되어 있다. 도 12에 도시한 바와 같이, 먼저, 긴 금속판(64)을 코어(61)에 권취한 권취체(금속판 롤)(62)가 준비된다. 그리고, 이 코어(61)가 회전하여 권취체(62)가 권출됨으로써, 도 12에 도시한 바와 같이 띠 형상으로 연장되는 긴 금속판(64)이 공급된다. 또한, 긴 금속판(64)은 관통 구멍(25)이 형성되어 매엽 형상의 금속판(21), 나아가 증착 마스크(20)를 이루게 된다.
공급된 긴 금속판(64)은, 반송 롤러(72)에 의해, 에칭 장치(에칭 수단)(70)에 반송된다. 에칭 장치(70)에 의해, 도 13 내지 도 20에 도시된 각 처리가 실시된다. 또한 본 실시 형태에 있어서는, 긴 금속판(64)의 폭 방향으로 복수의 증착 마스크(20)가 할당되는 것으로 한다. 즉, 복수의 증착 마스크(20)가, 길이 방향에 있어서 긴 금속판(64)의 소정의 위치를 차지하는 영역으로부터 제작된다. 이 경우, 바람직하게는 증착 마스크(20)의 길이 방향이 긴 금속판(64)의 압연 방향에 일치하도록, 복수의 증착 마스크(20)가 긴 금속판(64)에 할당된다.
먼저, 도 13에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 제1 면(64a) 상 및 제2 면(64b) 상에 네가티브형의 감광성 레지스트 재료를 포함하는 레지스트막(65c, 65d)을 형성한다. 레지스트막(65c, 65d)을 형성하는 방법으로서는, 아크릴계 광 경화성 수지 등의 감광성 레지스트 재료를 포함하는 층이 형성된 필름, 소위 드라이 필름을 긴 금속판(64)의 제1 면(64a) 상 및 제2 면(64b) 상에 부착하는 방법이 채용된다.
다음에, 레지스트막(65c, 65d) 중의 제거하고 싶은 영역에 광을 투과시키지 않도록 한 노광 마스크(68a, 68b)를 준비하고, 노광 마스크(68a, 68b)를 각각 도 14에 도시한 바와 같이 레지스트막(65c, 65d) 상에 배치한다. 노광 마스크(68a, 68b)로서는, 예를 들어 레지스트막(65c, 65d) 중의 제거하고 싶은 영역에 광을 투과시키지 않도록 한 유리 건판이 사용된다. 그 후, 진공 밀착에 의해 노광 마스크(68a, 68b)를 레지스트막(65c, 65d)에 충분히 밀착시킨다. 또한 감광성 레지스트 재료로서, 포지티브형의 것이 사용되어도 된다. 이 경우, 노광 마스크로서, 레지스트막 중 제거하고 싶은 영역에 광을 투과시키도록 한 노광 마스크가 사용된다.
그 후, 레지스트막(65c, 65d)을 노광 마스크(68a, 68b) 너머로 노광한다(노광 공정). 또한, 노광된 레지스트막(65c, 65d)에 상을 형성하기 위해 레지스트막(65c, 65d)을 현상한다(현상 공정). 이상과 같이 하여, 도 15에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 제1 면(64a) 상에 제1 레지스트 패턴(65a)을 형성하고, 긴 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에 제2 레지스트 패턴(65b)을 형성할 수 있다. 또한 현상 공정은, 레지스트막(65c, 65d)의 경도를 높이기 위한, 또는 긴 금속판(64)에 대하여 레지스트막(65c, 65d)을 보다 강고하게 밀착시키기 위한 레지스트 열처리 공정을 포함하고 있어도 된다. 레지스트 열처리 공정은, 아르곤 가스, 헬륨 가스, 질소 가스 등의 불활성 가스의 분위기에 있어서, 예를 들어 100℃ 이상 또한 400℃ 이하에서 실시된다.
다음에, 도 16에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 제1 면(64a) 중 제1 레지스트 패턴(65a)에 의해 덮여 있지 않은 영역을, 제1 에칭액을 사용하여 에칭하는 제1 면 에칭 공정을 실시한다. 예를 들어, 제1 에칭액이, 반송되는 긴 금속판(64)의 제1 면(64a)에 대면하는 측에 배치된 노즐로부터, 제1 레지스트 패턴(65a) 너머로 긴 금속판(64)의 제1 면(64a)을 향하여 분사된다. 이 결과, 도 16에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64) 중 제1 레지스트 패턴(65a)에 의해 덮여 있지 않은 영역에서, 제1 에칭액에 의한 침식이 진행된다. 이에 의해, 긴 금속판(64)의 제1 면(64a)에 다수의 제1 오목부(30)가 형성된다. 제1 에칭액으로서는, 예를 들어 염화제2철 용액 및 염산을 포함하는 것이 사용된다.
그 후, 도 17에 도시한 바와 같이, 이후의 제2 면 에칭 공정에 있어서 사용되는 제2 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(69)에 의해, 제1 오목부(30)가 피복된다. 즉, 제2 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(69)에 의해, 제1 오목부(30)가 밀봉된다. 도 17에 도시한 예에 있어서, 수지(69)의 막이, 형성된 제1 오목부(30)뿐만 아니라, 제1 면(64a)(제1 레지스트 패턴(65a))도 덮도록 형성되어 있다.
다음에, 도 18에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 제2 면(64b) 중 제2 레지스트 패턴(65b)에 의해 덮여 있지 않은 영역을 에칭하여, 제2 면(64b)에 제2 오목부(35)를 형성하는 제2 면 에칭 공정을 실시한다. 제2 면 에칭 공정은, 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 서로 통하고, 이에 의해 관통 구멍(25)이 형성되게 될 때까지 실시된다. 제2 에칭액으로서는, 상술한 제1 에칭액과 마찬가지로, 예를 들어 염화제2철 용액 및 염산을 포함하는 것이 사용된다.
또한 제2 에칭액에 의한 침식은, 긴 금속판(64) 중의 제2 에칭액에 접촉되어 있는 부분에 있어서 행해져 간다. 따라서, 침식은, 긴 금속판(64)의 법선 방향 N(두께 방향)으로만 진행되는 것이 아니라, 긴 금속판(64)의 판면을 따른 방향으로도 진행되어 간다. 여기서 바람직하게는, 제2 면 에칭 공정은, 제2 레지스트 패턴(65b)의 인접하는 2개의 구멍(66a)에 대면하는 위치에 각각 형성된 2개의 제2 오목부(35)가, 2개의 구멍(66a)의 사이에 위치하는 브리지부(67a)의 이면측에 있어서 합류하기도 전에 종료된다. 이에 의해, 도 19에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 제2 면(64b)에 상술한 톱부(43)를 남길 수 있다.
그 후, 도 20에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)으로부터 수지(69)가 제거된다. 수지(69)는, 예를 들어 알칼리계 박리액을 사용함으로써, 제거할 수 있다. 알칼리계 박리액이 사용되는 경우, 도 20에 도시한 바와 같이, 수지(69)와 동시에 레지스트 패턴(65a, 65b)도 제거된다. 또한, 수지(69)를 제거한 후, 수지(69)를 박리시키기 위한 박리액과는 상이한 박리액을 사용하여, 수지(69)와는 별도로 레지스트 패턴(65a, 65b)을 제거해도 된다.
이와 같이 하여 다수의 관통 구멍(25)이 형성된 긴 금속판(64)은, 당해 긴 금속판(64)을 끼움 지지한 상태에서 회전하는 반송 롤러(72, 72)에 의해, 절단 장치(절단 수단)(73)로 반송된다. 또한, 이 반송 롤러(72, 72)의 회전에 의해 긴 금속판(64)에 작용하는 텐션(인장 응력)을 통해, 상술한 공급 코어(61)가 회전되어, 권취체(62)로부터 긴 금속판(64)이 공급되도록 되어 있다.
그 후, 다수의 관통 구멍(25)이 형성된 긴 금속판(64)을 절단 장치(73)에 의해 소정의 길이 및 폭으로 절단함으로써, 다수의 관통 구멍(25)이 형성된 매엽 형상의 금속판(21), 즉 증착 마스크(20)가 얻어진다.
증착 마스크의 양부 판정 방법
다음에, 증착 마스크(20)의 상술한 치수 X1 및 치수 X2를 측정하여 증착 마스크(20)의 양부를 판정하는 방법에 대하여, 도 21 내지 도 24를 참조하여 설명한다. 여기에서는, 치수 X1 및 치수 X2를 측정하고, 측정 결과에 기초하여, 증착 마스크(20)의 양부를 판정하는 방법에 대하여 설명한다. 즉, 치수 X1 및 치수 X2를 측정함으로써, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)이 설계대로 배치되어 있는지 여부를 검지할 수 있고, 이에 의해, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도가 소정의 기준을 만족시키는지 여부를 판정할 수 있다.
그런데, 두께가 작은 금속판(21)을 얻기 위해서는, 모재를 압연하여 금속판(21)을 제조할 때의 압연율을 크게 할 필요가 있다. 그러나, 압연율이 클수록, 압연에 기초하는 변형의 불균일함의 정도가 커진다. 예를 들어, 도 21에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)은 길이 방향 D1에 있어서의 길이가 폭 방향 D2의 위치에 따라서 상이한 것에 기인하는 물결 형상을 적어도 부분적으로 갖고 있다. 예를 들어, 긴 금속판(64) 중 길이 방향 D1을 따라서 연장되는 측부 에지(64e)에는, 물결 형상이 나타나 있다.
한편, 레지스트막(65c, 65d)을 노광하는 상술한 노광 공정에 있어서는, 진공 흡착 등에 의해 노광 마스크를 긴 금속판(64) 상의 레지스트막(65c, 65d)에 밀착시킨다. 이 때문에, 노광 마스크와의 밀착에 의해, 도 22에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)의 물결 형상이 압축되어, 긴 금속판(64)이 거의 평탄한 상태가 된다. 이 상태에서, 도 22에 있어서 점선으로 나타내는 바와 같이, 긴 금속판(64)에 형성된 레지스트막(65c, 65d)이 소정의 패턴으로 노광된다.
노광 마스크가 긴 금속판(64)로부터 분리되면, 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)에는, 다시 물결 형상이 나타난다. 도 23은, 에칭됨으로써 복수의 증착 마스크(20)가 폭 방향 D2를 따라서 할당된 상태의 긴 금속판(64)을 도시하는 도면이다. 도 23에 도시한 바와 같이, 할당된 3개의 증착 마스크(20) 중 적어도 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)를 서로 마주보는 증착 마스크(20)는, 물결 형상이 비교적 큰 부분으로부터 형성된다. 도 23에 있어서, 부호 27a는 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)에 대향하도록 할당된 증착 마스크(20)의 측부 에지 중, 긴 금속판(64)의 중앙측에 위치하는 측부 에지(이하, 제1 측부 에지라 칭함)를 나타낸다. 또한, 도 23에 있어서, 부호 27b는 제1 측부 에지(27a)의 반대측에 위치하고, 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)에 대향하는 측부 에지(이하, 제2 측부 에지라 칭함)를 나타낸다. 도 23에 도시한 바와 같이, 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)에 대향하는 증착 마스크(20)에 있어서, 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분은, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분보다도 물결 형상이 큰 부분으로부터 형성된다.
도 24는, 긴 금속판(64)의 측부 에지(64e)에 대향한 증착 마스크(20)를 긴 금속판(64)으로부터 잘라냄으로써 얻어진 증착 마스크(20)를 도시하는 평면도이다. 상술한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분이, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분보다도 물결 형상이 큰 부분으로부터 형성되는 경우에는, 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분의 길이 방향 D1의 길이가, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분의 길이 방향 D1의 길이보다도 길어진다. 즉, 길이 방향 D1에 있어서의 제2 측부 에지(27b)의 치수(제2 측부 에지(27b)를 따른 치수)는, 제1 측부 에지(27a)의 치수(제1 측부 에지(27a)를 따른 치수)보다도 커진다. 이 경우, 도 24에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)에는, 제1 측부 에지(27a)측으로부터 제2 측부 에지(27b)측을 향하는 방향에 있어서 볼록해지도록 만곡한 형상이 나타난다. 이하, 이와 같은 만곡 형상을, C자 형상이라고도 칭한다.
본 실시 형태에서는, 증착 마스크(20)의 치수 X1 및 치수 X2의 측정은, 증착 마스크(20)에 장력을 부여하지 않고 행해진다. 이하, 본 실시 형태에 의한 양부 판정 방법에 대하여 설명한다.
(양부 판정 시스템)
도 25는 증착 마스크(20)의 치수를 측정하여 양부를 판정하는 양부 판정 시스템을 도시하는 도면이다. 도 25에 도시한 바와 같이, 양부 판정 시스템(80)은 증착 마스크(20)가 적재되는 스테이지(81)와, 치수 측정 장치(82)와, 판정 장치(83)를 구비한다.
치수 측정 장치(82)는, 예를 들어 스테이지(81)의 상방에 설치되며, 증착 마스크(20)를 촬상하여 화상을 작성하는 측정 카메라(촬상부)를 포함한다. 스테이지(81) 및 치수 측정 장치(82) 중 적어도 한쪽은, 서로에 대하여 이동 가능하게 되어 있다. 본 실시 형태에 있어서는, 스테이지(81)가 정지하고, 치수 측정 장치(82)가 스테이지(81)에 평행하며 서로 직교하는 2방향과, 스테이지(81)에 수직인 방향으로 이동 가능하게 되어 있다. 이것에 의해, 치수 측정 장치(82)를 원하는 위치로 이동시키는 것이 가능하게 구성되어 있다. 또한, 치수 측정 장치(82)가 정지하고, 스테이지(81)가 이동 가능하도록, 양부 판정 시스템(80)을 구성해도 된다.
증착 마스크(20)의 치수의 측정은, 증착 마스크(20) 중 측정 대상이 되는 부분의 치수의 대소에 따라서, 상이한 방법에 의해 행할 수 있다.
측정 대상의 치수가 비교적 작은 경우(예를 들어, 수백㎛ 이하의 경우)에는, 치수 측정 장치(82)의 측정 카메라의 시야 내에 측정 대상을 들어가게 할 수 있기 때문에, 측정 카메라를 이동시키지 않고, 측정 대상의 치수를 측정한다.
한편, 측정 대상의 치수가 비교적 큰 경우(예를 들어, ㎜오더 이상의 경우)에는, 치수 측정 장치(82)의 측정 카메라의 시야 내에 측정 대상을 들어가게 하는 것이 곤란해지기 때문에, 측정 카메라를 이동시켜 측정 대상의 치수를 측정한다. 이 경우, 치수 측정 장치(82)는 측정 카메라에 의해 촬상된 화상과, 측정 카메라의 이동량(스테이지(81)가 이동하는 경우에는 그 이동량)에 기초하여, 증착 마스크(20)의 치수를 산출한다.
판정 장치(83)는, 치수 측정 장치(82)에 의한 측정 결과에 기초하여, 상술한 식 (1)과 식 (2)가 만족되었는지 여부를 판정한다. 판정 장치(83)는 연산 장치 및 기억 매체를 포함한다. 연산 장치는, 예를 들어 CPU이다. 기억 매체는, 예를 들어 ROM이나 RAM 등의 메모리이다. 판정 장치(83)는 기억 매체에 기억된 프로그램을 연산 장치가 실행함으로써, 증착 마스크(20)의 치수의 판정 처리를 실시한다.
(치수 측정 방법)
처음에, 증착 마스크(20)의 치수 X1 및 치수 X2를 측정하는 측정 공정을 실시한다. 이 경우, 먼저, 스테이지(81) 상에, 증착 마스크(20)가 가만히 적재된다. 이때, 증착 마스크(20)는 스테이지(81)에 고정되지 않고, 적재된다. 즉, 증착 마스크(20)에는 장력이 부여되지 않는다. 스테이지(81) 상에 적재된 증착 마스크(20)는 예를 들어 도 24에 도시한 바와 같이 C자 형상으로 만곡될 수 있다.
계속해서, 스테이지(81) 상의 증착 마스크(20)의 치수 X1 및 치수 X2(도 24 참조)가 측정된다. 이 경우, 도 25에 도시한 상술한 치수 측정 장치(82)의 측정 카메라에 의해, 증착 마스크(20)의 P1점, Q1점, P2점 및 Q2점이 촬상되고, 촬상된 화상과, 측정 카메라가 이동한 경우에는 그 이동량에 기초하여, P1점, Q1점, P2점 및 Q2점의 좌표를 산출한다. 그리고, 산출된 각 점의 좌표에 기초하여, P1점으로부터 Q1점까지의 직선 거리인 치수 X1과, P2점으로부터 Q2점까지의 직선 거리인 치수 X2가 산출된다.
(판정 방법)
다음에, 치수 측정 장치(82)에 의한 측정 결과에 기초하여, 산출된 치수 X1과 치수 X2가, 상술한 식 (1)과 식 (2)가 만족되어 있는지 여부를 판정하는 판정 공정을 실시한다. 즉, 상술한 바와 같이 산출된 치수 X1과 치수 X2가 상술한 식 (1)에 대입됨과 함께, αX에 설계값이 대입되어, 식 (1)의 좌변이 절댓값으로서 산출된다. 이 좌변의 값이, 40㎛ 이하인지 여부가 판정된다. 마찬가지로 하여, 산출된 치수 X1과 치수 X2가 상술한 식 (2)에 대입되어, 식 (2)의 좌변이 절댓값으로서 산출되고, 이 좌변의 값이, 60㎛ 이하인지 여부가 판정된다. 식 (1) 및 식 (2)를 만족시킨 증착 마스크(20)가 양품(합격)으로 판정되고, 후술하는 증착 마스크 장치(10)에서 사용된다.
증착 마스크 장치의 제조 방법
다음에, 양품으로 판정된 증착 마스크(20)를 사용하여 증착 마스크 장치(10)를 제조하는 방법에 대하여 설명한다. 이 경우, 도 3에 도시한 바와 같이, 복수의 증착 마스크(20)가 프레임(15)에 긴장 설치된다. 보다 구체적으로는, 증착 마스크(20)에, 당해 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1의 장력을 부여하고, 장력이 부여된 상태의 증착 마스크(20)의 귀부(17a, 17b)를, 프레임(15)에 고정한다. 귀부(17a, 17b)는 프레임(15)에, 예를 들어 스폿 용접으로 고정된다.
증착 마스크(20)를 프레임(15)에 긴장 설치할 때, 증착 마스크(20)에는 길이 방향 D1의 장력이 부여된다. 이 경우, 도 26에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 단부(26a)가, 중심 축선 AL의 양측에 배치된 제1 클램프(86a) 및 제2 클램프(86b)에 의해 파지됨과 함께, 제2 단부(26b)가, 중심 축선 AL의 양측에 배치된 제3 클램프(86c) 및 제4 클램프(86d)에 의해 파지된다. 제1 클램프(86a)에는 제1 인장부(87a)가 연결되고, 제2 클램프(86b)에는 제2 인장부(87b)가 연결되어 있다. 제3 클램프(86c)에는 제3 인장부(87c)가 연결되고, 제4 클램프(86d)에는 제4 인장부(87d)가 연결되어 있다. 증착 마스크(20)에 장력을 부여하는 경우에는, 제1 인장부(87a) 및 제2 인장부(87b)를 구동하여, 제3 클램프(86c) 및 제4 클램프(86d)에 대하여 제1 클램프(86a) 및 제2 클램프(86b)를 이동시킴으로써, 길이 방향 D1에 있어서 증착 마스크(20)에 장력 T1, T2를 부여할 수 있다. 이 경우에 증착 마스크(20)에 부여되는 장력은, 제1 인장부(87a)의 장력 T1과, 제2 인장부(87b)의 장력 T2의 합으로 된다. 또한, 각 인장부(87a 내지 87d)는, 예를 들어 에어 실린더를 포함하고 있어도 된다. 또한, 제3 인장부(87c) 및 제4 인장부(87d)를 사용하지 않고, 제3 클램프(86c) 및 제4 클램프(86d)를 이동 불능으로 해도 된다.
증착 마스크(20)에 길이 방향 D1의 장력 T1, T2가 부여되면, 증착 마스크(20)는 길이 방향 D1으로 연신되지만, 폭 방향 D2으로는 수축된다. 긴장 설치 시에는, 이와 같이 하여 탄성 변형되는 증착 마스크(20)의 모든 관통 구멍(25)이, 원하는 위치(증착 목표 위치)에 대하여 허용 범위 내에 위치 부여되도록, 제1 인장부(87a)의 장력 T1과 제2 인장부(87b)의 장력 T2가 조정된다. 이것에 의해, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1에 있어서의 연신과 폭 방향 D2에 있어서의 수축을, 국소적으로 조정할 수 있어, 각 관통 구멍(25)을 허용 범위 내에 위치 부여할 수 있다. 예를 들어, 장력이 부여되어 있지 않은 상태의 증착 마스크(20)가, 도 24에 도시한 바와 같이 제1 측부 에지(27a)의 측으로부터 제2 측부 에지(27b)의 측을 향하는 방향에 있어서 볼록해지도록 C자 형상으로 만곡되어 있는 경우, 제1 측부 에지(27a)의 측의 제1 인장부(87a)의 장력 T1을 제2 인장부(87b)의 장력 T2보다도 크게 해도 된다. 이것에 의해, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분에, 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분보다도 큰 장력을 부여할 수 있다. 이 때문에, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분을, 제2 측부 에지(27b)측의 부분보다도 많이 연신할 수 있어, 각 관통 구멍(25)을 허용 범위 내에 용이하게 위치 부여할 수 있다. 이것과는 반대로, 장력이 부여되어 있지 않은 상태의 증착 마스크(20)가, 제2 측부 에지(27b)의 측으로부터 제1 측부 에지(27a)의 측을 향하는 방향에 있어서 볼록해지도록 C자 형상으로 만곡되어 있는 경우, 제2 측부 에지(27b)의 측의 제2 인장부(87b)의 장력 T2를 제1 인장부(87a)의 장력 T1보다도 크게 해도 된다. 이것에 의해, 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분에, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분보다도 큰 장력을 부여할 수 있다. 이 때문에, 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분을, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분보다도 많이 연신할 수 있어, 각 관통 구멍(25)을 허용 범위 내에 용이하게 위치 부여할 수 있다.
그러나, 증착 마스크(20)에 부여하는 장력을 국소적으로 조정하는 경우라도, 증착 마스크(20)의 형성된 관통 구멍(25)의 위치 정밀도에 따라서는, 각 관통 구멍(25)을 허용 범위 내에 위치 부여하는 것이 곤란해지는 경우가 생각된다. 예를 들어, 치수 X1과 치수 X2가, 설계값에 대하여 크게 어긋나 있는 경우에는, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1의 연신이 커져 폭 방향 D2의 수축이 커지거나, 반대로, 길이 방향 D1의 연신이 적어 폭 방향 D2의 수축이 적어지거나 한다. 이에 의해, 긴장 설치 시에, 각 관통 구멍(25)을 원하는 위치(증착 목표 위치)에 대하여 허용 범위 내에 위치 부여하는 것이 곤란해질 수 있다. 식 (1)은, 이와 같은 원인에 의해 긴장 설치 시의 각 관통 구멍(25)의 위치 불량이 발생하는 것을 억제하기 위한 것이다.
즉, 본 실시 형태와 같이, 스테이지(81) 등에 정치된 증착 마스크(20)의 치수 X1 및 치수 X2가 식 (1)을 만족시키고 있음으로써, 긴장 설치 시에 있어서의 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1의 연신량을 원하는 범위 내에 들어가게 할 수 있다. 이 때문에, 긴장 설치 시에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 D2의 수축량을 원하는 범위 내에 들어가게 할 수 있다. 이 결과, 치수 X1 및 치수 X2가 식 (1)을 만족시킴으로써, 긴장 설치 시에 각 관통 구멍(25)의 위치 조정을 용이화시킬 수 있다.
또한, 일반적으로, 물결 형상이 형성된 긴 금속판(64)으로부터 증착 마스크(20)가 형성되어 있는 경우에도, 물결 형상의 정도에 따라서는, 긴장 설치 시에 각 관통 구멍(25)을 원하는 위치에 위치 부여하는 것이 곤란해지는 경우도 생각된다. 긴 금속판(64)의 폭 방향 D2에 있어서의 물결 형상의 정도의 차이에 따라, 폭 방향 D2에 있어서 길이 방향 치수가 상이하기 때문이다. 이 경우, 치수 X1과 치수 X2가 상이하고, 긴장 설치되어 있지 않은 상태에서는, 증착 마스크(20)는 도 24에 도시한 바와 같은 C자 형상으로 만곡될 수 있다.
예를 들어, 도 24에 도시한 바와 같이 만곡되어 있는 증착 마스크(20)에서는, 긴장 설치되어 있지 않은 상태에서는, 치수 X1은 치수 X2보다도 짧게 되어 있다. 이 때문에, 증착 마스크(20)의 긴장 설치 시에는, 도 27에 도시한 바와 같이, 치수 X1이, 치수 X2와 동일하게 되도록 증착 마스크(20)에 인장력이 부여된다. 이 경우, 제1 측부 에지(27a)의 측의 부분이, 제2 측부 에지(27b)의 측의 부분보다도 크게 연신되어, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치가, 제1 측부 에지(27a)의 측으로 어긋나고, 이에 의해, 관통 구멍(25)이 폭 방향 D2으로 변위할 수 있다. 또한, 치수 X1과 치수 X2가 동일하게 되도록 긴장 설치한 경우라도, 도 28에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)의 만곡 형상이 반전되는 경우가 있다. 이 경우, 제1 측부 에지(27a)가 볼록 형상으로 됨과 함께 제2 측부 에지(27b)가 오목 형상으로 만곡한다. 이 경우에 있어서도, 관통 구멍(25)이 폭 방향 D2으로 변위할 수 있다.
이와 같이 하여 폭 방향 D2으로의 관통 구멍(25)의 위치 어긋남이 커지면, 모든 관통 구멍(25)을, 원하는 위치(증착 목표 위치)에 대하여 허용 범위 내에 위치 부여하는 것이 곤란해질 수 있다. 식 (2)는 이와 같은 원인에 의해 긴장 설치 시의 각 관통 구멍(25)의 위치 불량이 발생하는 것을 억제하기 위한 것이다.
즉, 본 실시 형태와 같이, 스테이지(81) 등에 정치된 증착 마스크(20)의 치수 X1 및 치수 X2가 식 (2)를 만족시키고 있음으로써, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1의 길이가 폭 방향 D2에 있어서 상이한 것을 억제할 수 있어, 긴장 설치 시에, 길이 방향 D1의 연신이 폭 방향 D2에 있어서 상이한 것을 억제할 수 있다. 이 때문에, 긴장 설치 시에, 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 이 결과, 치수 X1 및 치수 X2가 식 (2)를 만족시킴으로써, 긴장 설치 시에 각 관통 구멍(25)을 허용 범위 내에 용이하게 위치 부여할 수 있다.
증착 방법
다음에, 얻어진 증착 마스크 장치(10)를 사용하여 유기 EL 기판(92) 상에 증착 재료(98)를 증착시키는 방법에 대하여 설명한다.
이 경우, 먼저, 도 1에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)에 대향하도록 프레임(15)을 배치한다. 계속해서, 자석(93)을 사용하여 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)에 밀착시킨다. 그 후, 이 상태에서, 증착 재료(98)를 증발시켜, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)을 통해 유기 EL 기판(92)에 증착 재료(98)를 날아오게 한다. 이것에 의해, 소정의 패턴으로 증착 재료(98)를 유기 EL 기판(92)에 부착시킬 수 있다.
이와 같이 본 실시 형태에 따르면, P1점으로부터 Q1점까지의 치수 X1과, P2점으로부터 Q2점까지의 치수 X2가, 상술한 식 (1) 및 식 (2)를 만족시키고 있다. 이것에 의해, 식 (1)에 의해, 치수 X1과 치수 X2가 소정 조건을 만족시켜 양품으로 판정된 증착 마스크(20)에 있어서, 치수 X1 및 치수 X2의 설계값으로부터의 어긋남을 저감할 수 있다. 이 때문에, 증착 마스크(20)의 긴장 설치 시에, 폭 방향 D2의 수축량을 원하는 범위 내에 들어가게 할 수 있다. 또한, 식 (2)에 의해, 치수 X1과 치수 X2의 차를 저감할 수 있다. 이 때문에, 긴장 설치 시에, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1의 연신이 폭 방향 D2에 있어서 상이한 것을 억제할 수 있어, 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 이 결과, 양품으로 판정된 증착 마스크(20)를 사용하여 증착 마스크 장치(10)를 제작함으로써, 증착 마스크 장치(10)에 있어서의 증착 마스크(20)의 각 관통 구멍(25)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있어, 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다. 이 결과, 높은 위치 정밀도로 증착 재료(98)를 기판(92)에 증착시킬 수 있어, 고정밀의 유기 EL 표시 장치(100)를 제작하는 것이 가능해진다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, P1점 및 P2점은, 가장 제1 귀부(17a)의 측에 배치된 제1 유효 영역(22A)의 대응하는 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있고, Q1점 및 Q2점은, 가장 제2 귀부(17b)의 측에 배치된 제2 유효 영역(22B)의 대응하는 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있다. 이것에 의해, 길이 방향 D1에 있어서 비교적 이격된 2점간의 거리에 기초하여 증착 마스크(20)의 양품 판정을 행할 수 있어, 증착 마스크(20)의 양품 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태에 따르면, P1점 및 P2점은, 가장 제1 귀부(17a)의 측에 형성된, 대응하는 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있고, Q1점 및 Q2점은, 가장 제2 귀부(17b)의 측에 형성된, 대응하는 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있다. 이것에 의해, 길이 방향 D1에 있어서 보다 한층 더 이격된 2점간의 거리에 기초하여 증착 마스크(20)의 양품 판정을 행할 수 있어, 증착 마스크(20)의 양품 판정 정밀도를 향상시킬 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 대하여 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 이하, 필요에 따라 도면을 참조하면서, 변형예에 대하여 설명한다. 이하의 설명 및 이하의 설명에서 사용하는 도면에서는, 상술한 실시 형태와 마찬가지로 구성될 수 있는 부분에 대하여, 상술한 실시 형태에 있어서의 대응하는 부분에 대하여 사용한 부호와 동일한 부호를 사용하는 것으로 하고, 중복되는 설명을 생략한다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서 얻어지는 작용 효과가 변형예에 있어서도 얻어지는 것이 명백한 경우, 그 설명을 생략하는 경우도 있다.
(증착 마스크의 제법의 변형예)
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, 압연된 금속판을 에칭함으로써 제작된 증착 마스크(20)의 치수를 측정하는 예를 나타냈다. 그러나, 상술한 치수 측정 방법 및 양부 판정 시스템(80)을 사용하여, 도금 처리 등의 그 밖의 방법에 의해 제작된 증착 마스크(20)의 치수를 측정할 수도 있다.
(치수 X1, X2의 변형예)
또한, 상술한 본 실시 형태에 있어서는, P1점 및 P2점이, 가장 제1 귀부(17a)의 측에 배치된 제1 유효 영역(22A)에 있어서, 가장 제1 귀부(17a)의 측에 형성된 관통 구멍(25)의 중심점에 위치 부여되어 있는 예를 나타냈다. 그러나, 이것에 한정되는 것은 아니고, P1점 및 P2점이 위치 부여되는 관통 구멍(25)은, 가장 제1 귀부(17a)의 측에 배치된 제1 유효 영역(22A)에 있어서의 임의의 관통 구멍(25)이어도 된다. 또한, P1점 및 P2점이 위치 부여되는 관통 구멍(25)은, 제1 유효 영역(22A) 이외의 유효 영역(22)의 관통 구멍(25)이어도 된다. Q1점 및 Q2점에 대해서도 마찬가지이다. 또한, P1점 및 Q1점은, 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1을 따라서 배치된 임의의 2점이면, 관통 구멍(25)에 위치 부여되어 있지 않아도 된다. 예를 들어, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 또는 제2 면(20b)에 형성된 임의의 오목부여도 되고, 혹은, 증착 재료(98)의 통과를 의도하고 있지 않은 다른 관통 구멍, 나아가 증착 마스크(20)의 외형 치수여도 된다.
실시예
다음에, 본 발명을 실시예에 의해 더욱 구체적으로 설명하지만, 본 발명은 그 요지를 벗어나지 않는 한, 이하의 실시예의 기재에 한정되는 것은 아니다.
제작된 복수의 증착 마스크(20)에 대하여, 치수 X1 및 치수 X2를 측정하였다. 증착 마스크(20)의 폭 치수는 67㎜로 하였다.
먼저, 도 25에 도시한 바와 같이, 증착 마스크(20)를 스테이지(81) 상에 수평으로 적재하였다. 그 때, 증착 마스크(20)에 부분적인 오목부가 발생하지 않도록, 증착 마스크(20)를 가만히 스테이지(81) 상에 적재한다. 다음에, 증착 마스크(20)의 P1점으로부터 Q1점까지의 치수 X1을 측정함과 함께, P2점으로부터 Q2점까지의 치수 X2를 측정하였다. 그 측정 결과를, αX-X1과, αX-X2로서 도 29에 나타냈다. 여기에서는, αX가 600㎜로 되는 관통 구멍(25)의 중심에, P1점과 Q1점 및 P2점과 Q2점을 설정하였다. P1점과 P2점 사이의 거리(혹은 Q1점과 Q2점 사이의 거리)는 65㎜로 하였다.
측정된 치수 X1과 치수 X2를, 상술한 식 (1)에 대입하여, 식 (1)의 좌변을 산출하였다. 그 산출 결과를, |αX-(X1+X2)/2|로서 도 29에 나타냈다. 도 29에 있어서는, 25개의 샘플로부터 각각 얻어진 25개의 증착 마스크(20)에 대하여 치수 측정을 행하였다. 제1 내지 제25 샘플 중, 제1 내지 제10 샘플, 제21 샘플, 제22 샘플, 제24 샘플 및 제25 샘플에서는, 식 (1)을 만족시키고 있었다.
또한, 증착 마스크(20)의 치수 X1과 치수 X2를, 상술한 식 (2)에 대입하여, 식 (2)의 좌변을 산출하였다. 그 산출 결과를, |X1-X2|로서 도 29에 나타냈다. 도 29에 도시한 바와 같이, 제1 내지 제25 샘플 중, 제1 내지 제6 샘플, 제11 내지 제16 샘플, 제21 샘플 및 제23 샘플에서는, 식 (2)를 만족시키고 있었다.
따라서, 도 29에 있어서 종합 판정 결과로 나타내는 바와 같이, 제1 내지 제25 샘플 중, 제1 내지 제6 샘플 및 제21 샘플에서는, 식 (1) 및 식 (2)를 만족시키고 있어, 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있는 증착 마스크(20)라고 판정되었다.
여기서, 상술한 식 (1) 및 식 (2)를 만족시키는 것이, 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있는 이유에 대하여 설명한다.
먼저, 식 (1)에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 식 (1)은 치수 X1 및 치수 X2가 설계값에 대하여 어긋나는 것을 원인으로 하여, 긴장 설치 시에 각 관통 구멍(25)의 위치 불량이 발생하는 것을 억제하기 위한 것이다. 즉, 치수 X1 및 치수 X2가 식 (1)을 만족시킴으로써, 긴장 설치 시에 있어서의 증착 마스크(20)의 길이 방향 D1의 연신량을 원하는 범위 내에 들어가게 할 수 있고, 이에 의해, 긴장 설치 시에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 D2의 수축량을 원하는 범위 내에 들어가게 할 수 있다. 따라서, 식 (1)을 만족시키는 것이 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도 향상에 기여하는 것을 확인하기 위해, 긴장 설치 시에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 치수 Y1(도 24 참조)에 주목한다. 이 치수 Y1은, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서의 폭 치수에 상당한다. 이 중앙 위치에서의 폭 방향 D2의 수축량이, 가장 커질 수 있다. 또한, 도 24에서는, 장력이 부여되어 있지 않은 증착 마스크(20)가 도시되어 있지만, 편의상, 긴장 설치 시에 있어서의 치수 Y1을 도 24에 도시하고 있다. 후술하는 치수 Y2에 대해서도 마찬가지이다.
다음에, 식 (2)에 대하여 설명한다. 상술한 바와 같이, 식 (2)는 치수 X1과 치수 X2가 서로 어긋나는 것을 원인으로 하여 긴장 설치 시에 각 관통 구멍(25)의 위치 불량이 발생하는 것을 억제하기 위한 것이다. 즉, 치수 X1 및 치수 X2가 식 (2)를 만족시킴으로써, 긴장 설치 시에, 길이 방향 D1의 연신이 폭 방향 D2에 있어서 상이함을 억제할 수 있어, 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2으로의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 따라서, 식 (2)를 만족시키는 것이 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도 향상에 기여하는 것을 확인하기 위해, 증착 마스크(20)의 C자 형상으로 만곡한 제1 측부 에지(27a)의 오목부 깊이 치수 Y2에 주목한다. 이 치수 Y2는, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서의 오목부 깊이 치수에 상당한다. 보다 구체적으로는, 증착 마스크(20)의 제1 단부(26a)와 제1 측부 에지(27a)의 교점 PY1과, 제2 단부(26b)와 제1 측부 에지(27a)의 교점 PY2를 연결하는 선분으로부터, 제1 측부 에지(27a) 중 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치까지의 거리를 치수 Y2라 한다. 이와 같은 치수 Y2는, 제1 측부 에지(27a)의 최대의 오목부 깊이를 나타내게 된다. 또한, 도 28에 도시한 바와 같이 긴장 설치 시의 증착 마스크(20)의 만곡 형상이 반전된 경우에는, 치수 Y2는, 제2 측부 에지(27b)의 오목부 깊이 치수로 하면 된다.
이하에, 치수 Y1 및 치수 Y2의 측정 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 치수 X1 및 치수 X2의 측정이 종료된 후, 증착 마스크(20)에 장력을 부여하였다. 보다 구체적으로는, 먼저, 증착 마스크(20)의 제1 단부(26a) 및 제2 단부(26b)를, 예를 들어 도 26에 도시한 바와 같은 클램프(86a 내지 86d)에 의해 보유 지지하고, 제1 인장부(87a) 내지 제4 인장부(87d)로부터 증착 마스크(20)에 장력을 부여하였다. 부여한 장력은, 각 관통 구멍(25)이, 길이 방향 D1에 있어서, 원하는 위치(증착 목표 위치)에 대하여 허용 범위 내에 위치 부여되는 힘으로 하였다. 계속해서, 장력이 부여된 증착 마스크(20)를 도 25에 도시한 스테이지(81) 상에 고정하였다. 다음에, 스테이지(81) 상에 고정된 증착 마스크(20)의 치수 Y1 및 치수 Y2를 측정하였다. 치수 Y1의 측정 결과를, αY-Y1로서 도 29에 나타냈다. 여기서 αY는, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서의 증착 마스크(20)의 폭 치수의 설계값으로 하였다. 또한, αY는 긴장 설치 시의 설계값이다. 또한, 치수 Y2의 측정 결과를, Y2로서 도 29에 나타냈다.
측정된 치수 Y1 및 치수 Y2를 평가하였다.
치수 Y1에 대해서는, αY-Y1이 역치(±4.0㎛) 이하인지 여부로 평가하였다. 여기서, 역치는, 증착에 의해 형성된 화소의 발광 효율이나, 인접하는 다른 색의 화소와의 혼색을 방지 가능한 범위 내에서 위치 어긋남을 허용할 수 있는 값으로서 설정하였다. 또한, 증착 마스크(20)에 길이 방향 D1의 장력을 부여한 경우, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서 증착 마스크(20)의 폭 치수가 저감될 수 있다. 이 경우, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서, 제1 측부 에지(27a)와 제2 측부 에지(27b)가 서로 근접하도록 변형된다. 따라서, 제1 측부 에지(27a) 및 제2 측부 에지(27b)에 있어서의 변형의 허용값을 각각 2㎛로 생각하고, 그 합계로서, 역치를 ±4.0㎛로 하였다. 도 29에 도시한 샘플 중 제1 내지 제10 샘플, 제21 샘플, 제22 샘플, 제24 샘플 및 제25 샘플에서는, αY-Y1이 역치 이하였다. 제1 내지 제10 샘플, 제21 샘플, 제22 샘플, 제24 샘플 및 제25 샘플에서는, 증착 마스크(20)의 폭 치수 Y1의 어긋남이 억제되어 있기 때문에, 긴장 설치 시에 있어서의 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 한편, 이들 제1 내지 제10 샘플, 제21 샘플, 제22 샘플, 제24 샘플 및 제25 샘플은, 상술한 바와 같이 식 (1)을 만족시키고 있다. 이 때문에, 식 (1)을 만족시키는 것이, 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
특히, 치수 Y1은, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서의 증착 마스크(20)의 폭 치수를 나타내고 있다. 이 중앙 위치는, 관통 구멍(25)이 가장 폭 방향 D2로 위치 어긋날 수 있는 위치이다. 이 때문에, 이 중앙 위치에 있어서의 αY-Y1이 역치 이하인 경우에는, 길이 방향 D1에 있어서 중앙 위치 이외의 위치에 있어서의 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2의 위치 어긋남을 보다 한층 더 억제할 수 있다고 할 수 있다.
치수 Y2에 대해서는, 치수 Y2가, 역치(3.0㎛) 이하인지 여부로 평가하였다. 여기서, 역치는, 증착에 의해 형성된 화소의 발광 효율이나, 인접하는 다른 색의 화소와의 혼색을 방지 가능한 범위 내에서 위치 어긋남을 허용할 수 있는 값으로서 설정하였다. 도 29에 도시한 샘플 중 제1 내지 제6 샘플, 제11 내지 제16 샘플, 제21 샘플 및 제23 샘플에서는, 치수 Y2가 역치 이하였다. 이것에 의해, 제1 내지 제6 샘플, 제11 내지 제16 샘플, 제21 샘플 및 제23 샘플에서는, 증착 마스크(20)의 제1 측부 에지(27a)의 오목부의 정도가 작아지기 때문에, 긴장 설치 시에 있어서의 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2의 위치 어긋남을 억제할 수 있다. 한편, 이들 제1 내지 제6 샘플, 제11 내지 제16 샘플, 제21 샘플 및 제23 샘플은, 상술한 바와 같이 식 (2)를 만족시키고 있다. 이 때문에, 식 (2)를 만족시키는 것이, 긴장 설치 시의 관통 구멍(25)의 위치 정밀도를 향상시킬 수 있다고 할 수 있다.
특히, 치수 Y2는, 길이 방향 D1에 있어서의 중앙 위치에서의 증착 마스크(20)의 제1 측부 에지(27a)의 오목부의 깊이 치수를 나타내고 있다. 이 중앙 위치는, 관통 구멍(25)이 가장 폭 방향 D2로 위치 어긋날 수 있는 위치이다. 이 때문에, 이 중앙 위치에 있어서의 치수 Y2가 역치 이하인 경우에는, 길이 방향 D1에 있어서 중앙 위치 이외의 위치에 있어서의 관통 구멍(25)의 폭 방향 D2의 위치 어긋남을 보다 한층 더 억제할 수 있다고 할 수 있다.

Claims (4)

  1. 제1 방향으로 연장되는 증착 마스크의 제조 방법이며,
    띠 형상으로 연장되는 긴 금속판을 공급하는 공정과,
    포토리소그래피 기술을 사용한 에칭을 상기 금속판에 실시하여, 상기 금속판에 제1 면의 측으로부터 제1 오목부를 형성하는 공정과,
    포토리소그래피 기술을 사용한 에칭을 상기 금속판에 실시하여, 상기 금속판에 제2 면의 측으로부터 제2 오목부를 형성하는 공정을 포함하고,
    상기 증착 마스크는,
    상기 제1 방향으로 연장되며, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향의 중심 위치에 배치된 중심 축선과,
    상기 중심 축선의 일측에 형성되며, 상기 제1 방향을 따라서 서로 이격된 P1점 및 Q1점과,
    상기 중심 축선의 타측에 형성되며, 상기 제1 방향을 따라서 서로 이격된 P2점 및 Q2점을 구비하고,
    상기 P1점과 상기 P2점은, 증착 시에 상기 중심 축선에 대하여 서로 대칭으로 배치되도록 의도되고,
    상기 Q1점과 상기 Q2점은, 증착 시에 상기 중심 축선에 대하여 서로 대칭으로 배치되도록 의도되고,
    상기 P1점으로부터 상기 Q1점까지의 치수를 X1이라 하고, 상기 P2점으로부터 상기 Q2점까지의 치수를 X2라 하고, 설계값을 αX라 하였을 때,
    Figure 112020139484409-pat00038

    이며, 또한,
    Figure 112020139484409-pat00039

    를 만족시키고,
    상기 증착 마스크는, 상기 제1 방향에 있어서의 한 쌍의 단부를 구성하는 제1 귀부 및 제2 귀부와, 상기 제1 귀부와 상기 제2 귀부 사이에 형성되며, 상기 제1 오목부와 상기 제2 오목부가 서로 통함으로써 제작된 복수의 관통 구멍과, 상기 제1 방향에 직교하는 제2 방향에 있어서의 한 쌍의 측부 에지를 구성하는 제1 측부 에지 및 제2 측부 에지를 구비하고,
    상기 P1점 및 상기 P2점은, 가장 상기 제1 귀부의 측에 형성된, 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있고,
    상기 Q1점 및 상기 Q2점은, 가장 상기 제2 귀부의 측에 형성된, 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있고,
    상기 P1점 및 상기 Q1점에 대응하는 상기 관통 구멍은, 가장 상기 제1 측부 에지의 측에 형성되고,
    상기 P2점 및 상기 Q2점에 대응하는 상기 관통 구멍은, 가장 상기 제2 측부 에지의 측에 형성되어 있는, 증착 마스크의 제조 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제1 오목부의 형성 공정이 상기 제2 오목부의 형성 공정 전에 실시되고,
    또한, 제1 오목부의 형성 공정과 제2 오목부의 형성 공정 사이에, 제작된 제1 오목부를 밀봉하는 공정이 마련되어 있는, 증착 마스크의 제조 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1 귀부와 상기 제2 귀부 사이에, 상기 관통 구멍이 형성된 복수의 유효 영역이 형성되고,
    복수의 상기 유효 영역은, 상기 증착 마스크의 상기 제1 방향을 따라서 배열된 제1 유효 영역 및 제2 유효 영역을 갖고,
    상기 제1 유효 영역은, 상기 제1 귀부의 측에 배치되고, 상기 제2 유효 영역은, 상기 제2 귀부의 측에 배치되고,
    상기 P1점 및 상기 P2점은, 상기 제1 유효 영역에 형성된 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있고,
    상기 Q1점 및 상기 Q2점은, 상기 제2 유효 영역에 형성된 대응하는 상기 관통 구멍의 중심점에 위치 부여되어 있고,
    상기 제1 유효 영역은, 복수의 상기 유효 영역 중 가장 상기 제1 귀부의 측에 배치되고,
    상기 제2 유효 영역은, 복수의 상기 유효 영역 중 가장 상기 제2 귀부의 측에 배치되어 있는, 증착 마스크의 제조 방법.
  4. 증착 마스크와 프레임을 구비한 증착 마스크 장치의 제조 방법이며,
    제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 기재된 상기 증착 마스크의 제조 방법에 의해 상기 증착 마스크를 제조하는 공정과,
    상기 증착 마스크를 제조하는 공정에 의해 제조된 상기 증착 마스크에 상기 제1 방향으로 장력을 부여하여 상기 증착 마스크를 프레임에 긴장 설치하는 공정을 구비한, 증착 마스크 장치의 제조 방법.
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