KR102441908B1 - 증착 마스크 - Google Patents

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지카오 이케나가
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다이니폰 인사츠 가부시키가이샤
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Abstract

[과제] 증착 마스크를 피증착 기판에 밀착시켰을 때 당해 증착 마스크에 주름을 일으키는 것을 억제한다.
[해결 수단] 증착 마스크(20)는, 피증착 기판에 대면하는 측의 면을 이루는 제1 면(20a)과, 제1 면(20a)과 반대측의 면을 이루는 제2 면(20b)을 구비하고, 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 유효 영역(22)을 갖고, 긴 변 방향 dL을 가짐과 함께, 긴 변 방향 dL에 따라 1 이상의 유효 영역(22)이 배열되어 있고, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다.

Description

증착 마스크
본 발명은, 유기 EL 기판 등의 피증착 기판에, 증착 재료를 원하는 패턴으로 증착시킬 때 사용되는 증착 마스크에 관한 것이다.
근년, 스마트폰이나 태블릿 PC 등의 운반 가능한 디바이스에서 사용되는 표시 장치에 대하여, 고정밀일 것, 예를 들어 화소 밀도가 500ppi 이상일 것이 요구되고 있다. 또한, 운반 가능한 디바이스에 있어서도, 초고해상도(UHD)에 대응하는 것에 대한 수요가 높아지고 있고, 이 경우, 표시 장치의 화소 밀도가 예를 들어 800ppi 이상일 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 구멍을 포함하는 증착 마스크를 사용하여, 원하는 패턴으로 화소를 형성하는 방법이 알려져 있다. 구체적으로는, 처음에, 유기 EL 표시 장치용 유기 EL 기판(피증착 기판)에 대하여 증착 마스크를 밀착시키고, 이어서, 밀착시킨 증착 마스크 및 유기 EL 기판을 함께 증착 장치에 투입하고, 유기 재료(증착 재료)를 유기 EL 기판에 증착시키는 증착 공정을 행한다. 피증착 기판에 증착 마스크를 밀착시킬 때는, 예를 들어 피증착 기판의 증착 마스크와 반대측의 면 상에 자석을 배치해 두고, 증착 마스크를 피증착 기판에 접근시킴으로써, 증착 마스크를 자석으로부터의 자력에 의해 당해 자석에 끌어당겨 피증착 기판에 밀착시키도록 할 수 있다.
이러한 증착 마스크로서, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭법에 의해 복수의 관통 구멍이 형성된 증착 마스크가 알려져 있다(JP2015-214741A 참조). JP2015-214741A에 개시된 증착 마스크에서는, 증착 마스크를 형성하는 금속판의 한쪽 면측으로부터 에칭에 의해 제1 오목부가 형성되고, 당해 금속판의 다른 쪽 면측으로부터 에칭에 의해 제2 오목부가 형성되고, 이 제1 오목부 및 제2 오목부에 의해 증착 마스크의 각 관통 구멍이 형성된다. 이에 의해, 복수의 관통 구멍을 갖는 유효 영역이, 증착 마스크의 긴 변 방향과 평행한 방향을 따라서 복수 배열된 증착 마스크가 얻어진다.
[발명의 개시]
증착 마스크를 사용해서 증착 재료를 피증착 기판 상에 성막하는 경우, 기판뿐만 아니라 증착 마스크에도 증착 재료가 부착된다. 예를 들어, 증착 재료 중에는, 증착 마스크의 법선 방향에 대하여 크게 경사진 방향을 따라 피증착 기판을 향하는 것도 존재하지만, 그러한 증착 재료는, 피증착 기판에 도달하기도 전에 증착 마스크의 관통 구멍의 벽면에 도달해서 부착된다. 이 경우, 피증착 기판 중 증착 마스크의 관통 구멍의 벽면의 근방에 위치하는 영역에는 증착 재료가 부착되기 어려워지고, 이 결과, 부착되는 증착 재료의 두께가 다른 부분에 비하여 작아져 버리거나, 증착 재료가 부착되지 않은 부분이 발생해 버리거나 하는 경우가 생각된다. 즉, 증착 마스크의 관통 구멍 벽면 근방에 있어서의 증착이 불안정해져 버릴 것이 생각된다. 따라서, 유기 EL 표시 장치의 화소를 형성하기 위해서 증착 마스크가 사용되는 경우, 화소의 치수 정밀도나 위치 정밀도가 저하되어 버리고, 이 결과, 유기 EL 표시 장치의 발광 효율이 저하되어 버릴 우려가 있다. 이러한 문제의 발생을 억제하기 위해서, 증착 마스크 전체의 두께를 얇게 함으로써, 증착 마스크의 관통 구멍의 벽면의 높이를 작게 하고, 증착 재료 중 관통 구멍의 벽면에 부착되는 것의 비율을 낮출 것이 요구되고 있다.
그러나, 이러한 두께가 얇아진, 즉 박판화된 증착 마스크는, 피증착 기판에 밀착시킬 때 주름을 일으키기 쉽다. 특히, 증착 마스크가 긴 변 방향을 갖고 당해 긴 변 방향을 따라서 걸쳐지는 경우, 증착 마스크는, 그 긴 변 방향을 따라서 연장되는 주름을 일으키기 쉽다. 이러한 증착 마스크의 주름에 대해서 본건 발명자들이 예의 검토를 진행한 바, 증착 마스크 내에 있어서, 피증착 기판의 증착 마스크와 반대측에 배치된 자석의 자력에 의해 피증착 기판에 끌어당겨지는 타이밍에 변동이 있음이 지견되었다.
두 물체 간에 작용하는 자력은, 당해 두 물체 간의 거리의 제곱에 반비례한다는 것이 알려져 있다. 증착 마스크가 긴 변 방향을 갖고 당해 긴 변 방향을 따라서 걸쳐지는 경우, 걸쳐짐에 따라 증착 마스크의 폭 방향에 있어서 당해 증착 마스크에 미소한 주름이 생긴다. 본건 발명자들은, 이 증착 마스크의 폭 방향에 생긴 미소한 주름에 의해, 증착 마스크의 폭 방향에 있어서 자석과의 거리에 변동을 발생시키고, 이것에 기인해서 당해 증착 마스크가 피증착 기판에 끌어당겨지는 타이밍에 변동이 생기는 것이라고 생각하고 있다. 즉, 증착 마스크 내의 자석과의 거리가 작은 개소가 자석과의 거리가 큰 개소보다도 먼저 피증착 기판에 밀착되게 되는 것으로 생각된다. 증착 마스크와 피증착 기판이 밀착한 개소에는 마찰력이 작용하고, 이 마찰력에 의해 당해 개소에 있어서 증착 마스크가 피증착 기판의 판면 방향으로 이동하는 것이 방해된다. 따라서, 증착 마스크에 있어서의 피증착 기판에 먼저 밀착한 두 개소 사이에 위치하는 영역은, 당해 밀착한 개소에 있어서의 증착 마스크가 피증착 기판의 판면 방향으로 이동하는 것이 방해되고 있음으로써, 피증착 기판에 밀착할 수 없다. 박판화된 증착 마스크는, 박판화되지 않은 증착 마스크와 비교하여, 긴 변 방향으로 걸쳐졌을 때 생기는 주름이 상대적으로 커진다. 이에 의해, 박판화된 증착 마스크는, 피증착 기판에 밀착시킬 때 주름을 일으키기 쉬워지는 것으로 생각된다.
본 발명은, 이러한 점을 고려해서 이루어진 것이고, 증착 마스크를 피증착 기판에 밀착시켰을 때 당해 증착 마스크에 주름을 일으키는 것을 억제하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 증착 마스크는,
증착 재료의 피증착 기판에 대한 증착에 사용되고, 상기 피증착 기판에 대면 하는 측의 면을 이루는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대측의 면을 이루는 제2 면을 구비한 증착 마스크이며,
복수의 관통 구멍이 형성된 유효 영역을 갖고,
긴 변 방향을 가짐과 함께, 상기 긴 변 방향을 따라서 1 이상의 상기 유효 영역이 배열되어 있고,
적어도 상기 긴 변 방향의 중앙부에 있어서의, 상기 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 상기 제1 면측으로 볼록해지도록 휘어져 있다.
본 발명의 증착 마스크에 있어서,
상기 유효 영역을 둘러싸는 주위 영역을 갖고,
상기 주위 영역에 있어서의 상기 유효 영역의 상기 폭 방향의 일방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크 중, 상기 긴 변 방향의 중앙부에 가장 가까운 토탈 피치 마크를 제1 토탈 피치 마크라 하고,
상기 주위 영역에 있어서의 상기 유효 영역의 상기 폭 방향의 타방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크 중, 상기 제1 토탈 피치 마크에 대응하는 토탈 피치 마크를 제2 토탈 피치 마크라 하고,
상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 상기 제1 토탈 피치 마크와 상기 제2 토탈 피치 마크 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D1(mm)이라 하고,
상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 상기 증착 마스크에 상방으로부터 하중을 가해서 상기 증착 마스크를 평탄화했을 때의, 상기 제1 토탈 피치 마크와 상기 제2 토탈 피치 마크 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D2(mm)라 했을 때,
상기 거리 D2와 상기 거리 D1의 차(D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작아도 된다.
본 발명의 증착 마스크에 있어서,
상기 증착 마스크의 상기 폭 방향의 일방측의 단부 모서리에 가장 근접한 1 이상의 상기 관통 구멍 중, 상기 긴 변 방향의 중앙부에 가장 가까운 관통 구멍을 제1 관통 구멍이라 하고,
상기 증착 마스크의 상기 폭 방향의 타방측 단부 모서리에 가장 근접한 1 이상의 상기 관통 구멍 중, 상기 제1 관통 구멍 사이의 상기 긴 변 방향에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍을 제2 관통 구멍이라 하고,
상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D1(mm)이라 하고,
상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 상기 증착 마스크에 상방으로부터 하중을 가해서 상기 증착 마스크를 평탄화했을 때의, 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D2(mm)라 했을 때,
상기 거리 D2와 상기 거리 D1의 차(D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작아도 된다.
[발명의 효과]
본 발명에 따르면, 증착 마스크를 피증착 기판에 밀착시켰을 때 당해 증착 마스크에 주름을 일으키는 것을 효과적으로 억제할 수 있다.
도 1은, 본 발명의 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이며, 증착 마스크를 포함하는 증착 마스크 장치의 일례를 나타내는 개략 평면도이다.
도 2는, 도 1에 도시하는 증착 마스크 장치를 사용해서 피증착 기판에 증착 재료를 증착시키는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3은, 도 1에 도시된 증착 마스크를 도시하는 사시도이다.
도 4는, 도 3의 IV-IV선에 대응하는 단면에 있어서 증착 마스크를 도시하는 도면이다.
도 5는, 도 3의 증착 마스크를 도시하는 평면도이다.
도 6은, 도 1에 도시된 증착 마스크를 도시하는 부분 평면도이다.
도 7은, 도 6의 증착 마스크의 VII-VII선을 따른 단면도이다.
도 8은, 도 6의 증착 마스크의 VIII-VIII선을 따른 단면도이다.
도 9는, 도 6의 증착 마스크의 IX-IX선을 따른 단면도이다.
도 10은, 도 5의 증착 마스크를 도시하는 부분 평면도이고, 특히 증착 마스크의 기준점의 일례에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 11은, 도 10의 두 기준점 간의 거리를 측정하는 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 12는, 도 10의 두 기준점 간의 거리를 측정하는 방법에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 13는, 증착 마스크의 기준점의 다른 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 14는, 증착 마스크의 기준점의 또 다른 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 15는, 증착 마스크의 기준점의 또 다른 예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 16은, 도 1에 도시하는 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 전체적으로 설명하기 위한 모식도이다.
도 17은, 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 18은, 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 19는, 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 20은, 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 21은, 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 22는, 증착 마스크의 제조 방법의 일례를 설명하기 위한 도면이다.
도 23은, 증착 마스크가 피증착 기판에 밀착하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 24는, 증착 마스크가 피증착 기판에 밀착하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 25는, 증착 마스크가 피증착 기판에 밀착하는 모습을 도시하는 도면이다.
도 26은, 실시예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
도 27은, 실시예에 대해서 설명하기 위한 도면이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 형태에 대해서 설명한다. 또한, 본건 명세서에 첨부하는 도면에 있어서는, 도시와 이해의 용이함의 편의상, 적절히 축척 및 종횡의 치수비 등을, 실물의 그것들로부터 변경하여 과장하고 있다.
도 1 내지 도 25는, 본 발명에 의한 일 실시 형태를 설명하기 위한 도면이다. 이하의 실시 형태에서는, 유기 EL 표시 장치를 제조할 때 유기 재료(증착 재료)를 원하는 패턴으로 유기 EL 기판(피증착 기판) 상에 증착시켜서 패터닝하기 위해서 사용되는 증착 마스크 및 이 증착 마스크를 사용한 증착 방법을 예로 들어 설명한다. 단, 이러한 적용에 한정되지 않고, 다양한 용도에 사용되는 증착 마스크 및 이 증착 마스크를 사용한 증착 방법에 대하여, 본 발명을 적용할 수 있다.
또한, 본 명세서에 있어서, 「판」, 「시트」, 「필름」이라는 용어는, 호칭의 차이만을 기초로 하여 서로 구별되는 것은 아니다. 예를 들어, 「판」은 「시트」나 「필름」이라고 불릴 수 있는 부재도 포함하는 개념이고, 따라서, 예를 들어 「금속판」은, 「금속 시트」나 「금속 필름」이라고 불리는 부재와 호칭의 차이만으로는 구별될 수 없다.
또한, 「판면(시트면, 필름면)」이란, 대상으로 되는 판형(시트형, 필름형) 부재를 전체적 또한 대국적으로 본 경우에 있어서 대상으로 되는 판형 부재(시트형 부재, 필름형 부재)의 평면 방향과 일치하는 면을 가리킨다. 또한, 판형(시트형, 필름형)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 용어와, 길이나 각도 그리고 물리적 특성의 값 등에 대해서는, 엄밀한 의미에 얽매이는 일없이, 마찬가지의 기능을 기대할 수 있을 정도의 범위를 포함해서 해석하기로 한다.
먼저, 증착 마스크를 포함하는 증착 마스크 장치의 일례에 대해서, 도 1 및 도 2를 참조하여 설명한다. 도 1은, 증착 마스크가 내장된 증착 마스크 장치의 일례를 도시하는 평면도이고, 도 2는, 도 1에 도시하는 증착 마스크 장치의 사용 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 증착 마스크 장치(10)는, 대략 직사각형의 금속판(21)으로 이루어지는 복수의 증착 마스크(20)와, 복수의 증착 마스크(20)를 보유 지지하는 프레임(15)을 구비하고 있다. 증착 마스크(20)는, 서로 대향하는 제1 면(20a) 및 제2 면(20b)을 갖고, 금속판(21)은, 서로 대향하는 제1 면(21a) 및 제2 면(21b)을 갖고 있다. 금속판(21)의 제1 면(21a)은, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 일부를 이루고, 금속판(21)의 제2 면(21b)은, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)의 일부를 이루고 있다.
도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 증착 마스크(20)는, 그 긴 변 방향을 따라서 배열된 복수의 유효 영역(22)과, 유효 영역(22)을 둘러싸는 주위 영역(23)과, 유효 영역(22) 및 주위 영역(23)을 사이에 두고 증착 마스크(20)의 긴 변 방향의 단부에 위치하는 한 쌍의 귀부 영역(24)을 갖고, 각 귀부 영역(24)에 있어서, 프레임(15)에 설치되어 있다. 즉, 프레임(15)은, 직사각형의 증착 마스크(20)의 긴 변 방향의 단부에 설치되어 있다. 도 1 및 도 2에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)가 휘어져 버리는 일이 없도록, 프레임(15)은, 증착 마스크(20)를 그 긴 변 방향으로 걸쳐진 상태에서, 즉 증착 마스크(20)의 긴 변 방향으로 장력이 발생한 상태에서, 보유 지지하고 있다. 증착 마스크(20)와 프레임(15)은, 예를 들어 스폿 용접에 의해 서로에 대하여 고정되어 있다.
유효 영역(22)에는, 증착 대상물인 피증착 기판에 증착 재료를 증착시킬 때 증착 재료를 통과시키는 것이 의도된 복수의 관통 구멍(25)이, 원하는 패턴으로 형성되어 있다. 도시된 예에서는, 관통 구멍(25)은, 금속판(21)을 적어도 제2 면(21b)측으로부터 에칭함으로써 형성되어 있다. 이 증착 마스크 장치(10)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)(금속판(21)의 제1 면(21a))이, 피증착 기판, 예를 들어 유기 EL 기판(92)의 하면에 대면하도록 하여, 증착 마스크(20)가 증착 장치(90) 내에 지지되고, 피증착 기판에 대한 증착 재료의 증착에 사용된다. 따라서, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)은 피증착 기판에 대면하는 측의 면을 이루고, 제2 면(20b)은 제1 면(20a)과 반대측의 면을 이루고 있다.
증착 장치(90) 내에서는, 자석(93)으로부터의 자력에 의해, 증착 마스크(20)와 유기 EL 기판(92)이 밀착하게 된다. 증착 장치(90) 내에는, 증착 마스크 장치(10)의 하방에, 증착 재료(일례로서, 유기 발광 재료)(98)를 수용하는 도가니(94)와, 도가니(94)를 가열하는 히터(96)가 배치되어 있다. 증착 장치(90) 내를 고진공으로 감압한 후, 도가니(94) 내의 증착 재료(98)가, 히터(96)로부터의 가열에 의해 기화 또는 승화하여 유기 EL 기판(92)의 표면에 부착되게 된다. 상술한 바와 같이, 증착 마스크(20)에는 다수의 관통 구멍(25)이 형성되어 있고, 증착 재료(98)는 이 관통 구멍(25)을 통해 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 이 결과, 증착 마스크(20)의 관통 구멍(25)의 위치에 대응한 원하는 패턴으로, 증착 재료(98)가 유기 EL 기판(92)의 표면에 성막된다.
상술한 바와 같이, 본 실시 형태에서는, 관통 구멍(25)이 증착 마스크(20)의 각 유효 영역(22)에 있어서 소정의 패턴으로 배치되어 있다. 또한, 컬러 표시를 행하고 싶은 경우에는, 관통 구멍(25)의 배열 방향(전술의 일방향)을 따라 증착 마스크(20)(증착 마스크 장치(10))와 유기 EL 기판(92)을 조금씩 상대 이동시켜, 적색용의 유기 발광 재료, 녹색용의 유기 발광 재료 및 청색용의 유기 발광 재료를 순서대로 증착시켜 가도 된다. 또한, 각 색마다, 예를 들어 다른 패턴으로 관통 구멍(25)이 배치된, 다른 증착 마스크(20)를 사용하여, 유기 EL 기판(92)으로의 유기 발광 재료의 증착을 행하게 해도 된다.
그런데 증착 처리는, 고온 분위기가 되는 증착 장치(90)의 내부에서 실시되는 경우가 있다. 이 경우, 증착 처리의 사이, 증착 장치(90)의 내부에 보유 지지되는 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 피증착 기판 즉 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 위해서, 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)(금속판(21)) 및 프레임(15)의 재료로서, 예를 들어 니켈 및 코발트의 함유량이 합계로 30질량％ 이상 또한 54질량％ 이하이고, 또한 코발트의 함유량이 0질량％ 이상 또한 6질량％ 이하인 철 합금을 사용할 수 있다. 니켈 혹은 니켈 및 코발트를 포함하는 철 합금의 구체예로서는, 34질량％ 이상 또한 38질량％ 이하의 니켈을 포함하는 인바재, 30질량％ 이상 또한 34질량％ 이하의 니켈에 첨가하고 추가로 코발트를 포함하는 슈퍼 인바재 등을 들 수 있다.
증착 마스크(20)(금속판(21))의 두께는, 일례로서, 10㎛ 이상 40㎛ 이하로 할 수 있다. 증착 마스크는, 해마다, 고화소 밀도화와 함께 그 두께가 작아지고 있다. 증착 마스크(20)의 두께가 40㎛ 이하이면, 내부 응력의 영향에 의해 증착 마스크(20)에 컬이 발생한 경우라도, 증착 마스크(20)를 자석(93)의 자력에 의해 유기 EL 기판(92)에 밀착시킬 때 증착 마스크(20)가 충분히 변형되므로, 증착 마스크(20)의 유기 EL 기판(92)에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다. 또한, 증착 마스크(20)의 두께가 8㎛ 이상이면, 증착 마스크(20)의 핸들링 중에 있어서 증착 마스크(20)에 변형이 발생하는 것을 효과적으로 억제할 수 있고, 이에 의해 제품 수율의 향상을 도모할 수 있다. 특히, 증착 마스크(20)의 재료로서, 니켈 및 코발트의 함유량이 합계로 30질량％ 이상 또한 54질량％ 이하이고, 또한 코발트의 함유량이 0질량％ 이상 또한 6질량％ 이하인 철 합금을 사용한 경우, 증착 마스크(20)의 두께를 10㎛ 이상으로 함으로써, 증착 마스크(20)의 핸들링 중에 있어서 증착 마스크(20)에 변형이 발생하는 것을 억제하는 효과가 보다 현저하게 발휘된다.
또한, 증착 처리 시에, 증착 마스크(20), 프레임(15) 및 유기 EL 기판(92)의 온도가 고온에 달하지 않는 경우에는, 증착 마스크(20) 및 프레임(15)의 열팽창 계수는, 유기 EL 기판(92)의 열팽창 계수와 동등한 값이 아니어도 된다. 이 경우, 증착 마스크(20)(금속판(21))의 재료로서, 상술한 니켈을 포함하는 철 합금 이외의 다양한 재료를 사용할 수 있다. 일례로서, 증착 마스크(20)(금속판(21))의 재료로서, 크롬을 포함하는 철 합금, 니켈 및 크롬을 포함하는 철 합금 등의 소위 스테인리스재를 사용할 수 있다. 또한, 니켈이나 니켈-코발트 합금 등, 철 합금 이외의 금속 재료를 사용할 수도 있다.
이어서, 증착 마스크(20)에 대해서, 주로 도 1 및 도 3 내지 도 5를 참조하여 설명한다. 도 3은, 도 1에 도시된 증착 마스크(20)를 도시하는 사시도이고, 도 4는, 도 3의 IV-IV선에 대응하는 단면에 있어서 증착 마스크(20)를 도시하는 도면이고, 도 5는, 도 3의 증착 마스크(20)를 도시하는 평면도이다.
본 실시 형태에 있어서, 증착 마스크(20)는, 금속판(21)으로 이루어지고, 증착 마스크(20)(금속판(21))의 법선 방향으로부터 보아, 즉 평면으로 보아, 대략 사각형 형상, 또한 정확하게는 평면으로 보아 대략 직사각형의 윤곽을 갖고 있다. 특히 도 3에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)는, 평면으로 보아 긴 변 방향 dL 및 긴 변 방향 dL과 직교하는 폭 방향 dW를 갖는 대략 직사각형의 윤곽을 갖고 있다. 증착 마스크(20)의 금속판(21)은, 규칙적인 배열로 관통 구멍(25)이 형성된 1 이상의 유효 영역(22)과, 각 유효 영역(22)을 둘러싸는 주위 영역(23)과, 유효 영역(22) 및 주위 영역(23)을 사이에 두고 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 양단부에 위치하는 한 쌍의 귀부 영역(24)을 포함하고 있다.
주위 영역(23) 및 귀부 영역(24)은, 유효 영역(22)을 지지하기 위한 영역이고, 피증착 기판으로 증착되는 것이 의도된 증착 재료가 통과하는 영역은 아니다. 예를 들어, 유기 EL 표시 장치용 유기 발광 재료의 증착에 사용되는 증착 마스크(20)에 있어서는, 유효 영역(22)이란, 유기 발광 재료가 증착해서 화소를 형성하게 되는 피증착 기판(유기 EL 기판(92)) 상의 구역, 즉, 제작된 유기 EL 표시 장치의 표시면을 이루게 되는 유기 EL 기판(92) 상의 구역에 대면하는, 증착 마스크(20) 내의 영역이다. 단, 여러가지 목적으로부터, 주위 영역(23)이나 귀부 영역(24)에 관통 구멍이나 오목부가 형성되어 있어도 된다. 본 실시 형태에서는, 각 유효 영역(22)은, 평면으로 보아 대략 사각형 형상, 더욱 정확하게는 평면으로 보아 대략 직사각형의 윤곽을 갖고 있다. 또한, 도시는 하지 않지만, 각 유효 영역(22)은, 유기 EL 기판(92)으로부터 제작되는 유기 EL 표시 장치의 표시 영역의 형상에 따라, 여러가지 형상의 윤곽을 가질 수 있다. 예를 들어 각 유효 영역(22)은, 원 형상의 윤곽을 갖고 있어도 된다.
도 1에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)는 복수의 유효 영역(22)을 갖고 있고, 각 유효 영역(22)은, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향과 평행한 일방향을 따라서 소정의 간격을 두고 일렬로 배열되어 있다. 도시된 예에서는, 유기 EL 기판(92)은, 1매의 당해 유기 EL 기판(92)으로부터 복수의 유기 EL 표시 장치가 제작 가능하게 구성되어 있다. 즉, 유기 EL 기판(92)은, 유기 EL 표시 장치의 복수개 취득이 가능하게 되어 있다. 또한, 도시된 예에서는, 하나의 유효 영역(22)이, 유기 EL 기판(92)으로부터 제작되어야 할 하나의 유기 EL 표시 장치에 대응하게 되어 있다. 따라서, 도 1에 도시된 증착 마스크 장치(10)(증착 마스크(20))에 의하면, 유기 EL 기판(92)으로의 다면부 증착이 가능하게 되어 있다.
본 실시 형태의 증착 마스크(20)는, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다. 여기서, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부는, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중심(26)을 포함해서 긴 변 방향 dL을 따라 소정의 길이를 갖는 영역을 가리킨다. 특히 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중심(26)과, 중앙부의 긴 변 방향 dL의 중심은 일치한다. 따라서, 중앙부의 긴 변 방향 dL의 중심도, 부호(26)로 나타난다. 또한, 중앙부의 긴 변 방향 dL을 따른 소정의 길이는, 유효 영역(22)의 긴 변 방향 dL을 따른 길이의 1/2로 할 수 있다. 그리고, 증착 마스크(20)가, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다란, 증착 마스크(20)가, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 포함되는, 긴 변 방향 dL에 직교하는 어느 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있는 것을 가리킨다. 특히 도 3에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)는, 적어도 긴 변 방향 dL의 중심(26)에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다.
또한, 증착 마스크(20)가, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다란, 도 11을 참조하여 후술하는 바와 같이, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재한 경우에, 제2 면(20b)에 있어서의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)에서 평탄면(52)과 접촉하고, 제2 면(20b)에 있어서의 폭 방향 dW의 중앙부(27)가 평탄면(52)과 접촉하지 않는 형상을 가리킨다. 환언하면, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)과 평탄면(52) 사이에, 제2 면(20b)에 있어서의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)의 개소를 제외하고, 간극 G가 형성되는 형상을 가리킨다.
도 3에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)에 있어서의, 긴 변 방향 dL의 중앙부를 포함하는, 유효 영역(22)이 배치된 영역의 전체에 걸쳐, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다. 바꾸어 말하면, 증착 마스크(20)는, 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역 전체가, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다. 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 귀부 영역(24)은 휘어져 있지 않고, 그 전체에 걸쳐 평탄한 형상을 갖고 있다. 또한, 이것에 한정되지 않고, 증착 마스크(20)의 귀부 영역(24)은, 그 적어도 일부가 휘어져 있어도 된다. 예를 들어, 귀부 영역(24)에 있어서의 긴 변 방향 dL의 중앙부측의 일부가, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있어도 된다. 여기서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다란, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)이, 증착 마스크(20)의 만곡의 외측 면을 이루고, 제2 면(20b)이 증착 마스크(20)의 만곡의 내측 면을 이루고 있음을 의미한다. 또한, 도 3 내지 도 5에 있어서, 본 실시 형태의 증착 마스크(20)와의 비교를 위해서, 휘어져 있지 않고 전체로서 평탄한 형상을 갖고 있다고 가정한 경우의 증착 마스크의 형상을, 이점 쇄선으로 나타내고 있다.
도 3에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부가, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서 가장 크게 휘어져 있다. 즉, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부가, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서 가장 큰 곡률을 갖고 있다. 바꾸어 말하면, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부가, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서 가장 작은 곡률 반경을 갖고 있다. 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의, 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역에 있어서, 각 귀부 영역(24)측의 단부로부터 긴 변 방향 dL의 중앙부로 향함에 따라서, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서의 만곡의 곡률이 크게 되어 있다. 특히, 증착 마스크(20)의, 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역에 있어서, 각 귀부 영역(24)측의 단부로부터 긴 변 방향 dL의 중앙부로 향함에 따라서, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서의 만곡의 곡률이 계속해서 커지고 있다.
증착 마스크(20)를, 그 제1 면(20a)이 상방을 향함과 함께 제2 면(20b)이 하방을 향하도록 해서 배치한 경우, 도 3에 도시된 예에서는, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서 당해 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)가 가장 높은 개소로 되어 있다. 특히 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)에 있어서의 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역에 있어서, 한쪽의 귀부 영역(24)측의 단부로부터 다른 쪽의 귀부 영역(24)측의 단부에 걸치는 모든 영역에 있어서, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서 당해 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)가 가장 높은 개소로 되어 있다. 이것에 따라, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 있어서의 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역에는, 한쪽의 귀부 영역(24)측의 단부로부터 다른 쪽의 귀부 영역(24)측의 단부에 걸쳐, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)가 연속된 능선(28)이 형성된다. 능선(28)은, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27) 상에, 긴 변 방향 dL을 따라 뻗어 있다. 특히, 도시된 예에서는, 능선(28)은, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27) 상에, 긴 변 방향 dL에 평행을 이루고 직선상으로 연장되어 있다.
도 4는, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면을 나타내고 있다. 도시된 예에서는, 폭 방향 dW의 중앙부(27)로부터 폭 방향 dW의 양단 모서리(29, 29)를 향함에 따라서, 증착 마스크(20)는, 그 제2 면(20b)측으로 만곡되어 있다. 이에 의해, 증착 마스크(20)는 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록, 바꾸어 말하면 제2 면(20b)측으로 오목해지도록, 휘어져 있다. 특히 도시된 예에서는, 폭 방향 dW의 중앙부(27)로부터 폭 방향 dW의 양단 모서리(29, 29)를 향함에 따라서, 증착 마스크(20)는, 그 제2 면(20b)측으로만 만곡되어 있다. 특히, 폭 방향 dW의 중앙부(27)로부터 폭 방향 dW의 양단 모서리(29, 29)를 향함에 따라서, 증착 마스크(20)는, 그 제2 면(20b)측으로 계속해서 만곡되어 있다.
도 5에는, 평면으로 보아 증착 마스크(20)가 도시되어 있다. 증착 마스크(20)가 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있는 것에 수반하여, 평면으로 보아, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭이, 긴 변 방향 dL을 따라 변화한다. 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)에 있어서의 한 쌍의 귀부 영역(24) 사이에 끼인 영역에 있어서, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭은, 각 귀부 영역(24)측의 단부로부터 긴 변 방향 dL의 중앙부로 향함에 따라서 좁아지도록 변화하고 있다. 특히 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭은, 각 귀부 영역(24)측의 단부로부터 긴 변 방향 dL의 중앙부로 향함에 따라서 좁아지도록만 변화하고 있다. 더욱 상세하게는, 도시된 예에 있어서, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭은, 각 귀부 영역(24)측의 단부로부터 긴 변 방향 dL의 중앙부로 향함에 따라서 좁아지도록 계속해서 변화하고 있다. 결과로서, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭은, 증착 마스크(20)에 있어서의 한 쌍의 귀부 영역(24) 사이에 끼인 영역의 각 귀부 영역(24)측의 단부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭보다도 좁게 되어 있다. 특히, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭은, 증착 마스크(20)에 있어서의 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역 내에 있어서, 가장 작은 폭으로 되어 있다.
따라서, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭을 평가함으로써, 여기에서 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 휨 정도를 평가할 수 있다. 즉, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭이 작다고 평가되는 경우에는, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 휨이 크다(만곡의 곡률이 크다, 만곡의 곡률 반경이 작다)고 평가할 수 있다. 또한, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭이 크다고 평가되는 경우에는, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 휨이 작다(만곡의 곡률이 작다, 만곡의 곡률 반경이 크다)고 평가할 수 있다. 또한, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭의 구체적인 평가 방법은 후술한다.
종래의 증착 마스크에서는, 금속판의 적어도 제2 면측에서 금속판을 하프 에칭함으로써 복수의 관통 구멍이 형성된다. 금속판은, 금속 재료를 압연 가공함으로써 제조된다. 일반적으로, 압연 가공된 금속판 내에는, 그 판 두께 방향을 따라서 응력이 잔류한다. 따라서, 압연 가공된 금속판으로부터 증착 마스크를 제조하는 경우, 종래 기술에서는, 압연 가공 후, 복수의 관통 구멍을 형성하기 위한 하프 에칭 공정 전에, 당해 금속판을 소정 온도에서 소정 시간 보유 지지하는 어닐 공정을 행하여, 금속판 내에 잔류하고 있는 응력을 저감시켜, 바람직하게는 금속판 내에 잔류하고 있는 응력을 제로에 접근시키고 있다. 이에 의해, 종래의 금속판으로 제조된 증착 마스크에는 휨이 발생하지 않고, 증착 마스크는 전체로서 평탄한 형상을 갖고 있었다.
본 실시 형태에서는, 일례로서, 하프 에칭 공정 전의 어닐 공정에서의 후술하는 금속판(64)의 보유 지지 온도 및/또는 보유 지지 시간을 조정함으로써, 금속판(64) 내에 잔류하고 있는 응력을 원하는 양만큼 잔류시킨다. 이때, 금속판(64)의 적어도 제2 면(64b)측으로부터의 하프 에칭에 의해, 금속판(64)의 판 두께 방향으로 잔류 금속량이 많은 개소(제1 면(64a)측)와 적은 개소(제2 면(64b)측)가 생기고, 이에 의해, 금속판(64)의 제1 면(64a)측과 제2 면(64b)측 사이의 잔류 응력량에 차가 생긴다. 따라서, 이 금속판(64)을 절단해서 제작된 금속판(21)으로 이루어지는 증착 마스크(20)에, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지는 휨을 부여할 수 있다.
이어서, 증착 마스크(20)의 각 유효 영역(22)에 형성된 복수의 관통 구멍(25)의 일례에 대해서, 도 6 내지 도 9를 주로 참조하여 상세하게 설명한다. 도 6은, 도 1에 도시된 증착 마스크(20)를 도시하는 부분 평면도이고, 도 7은, 도 6의 증착 마스크(20)의 VII-VII선을 따른 단면도이고, 도 8은, 도 6의 증착 마스크(20)의 VIII-VIII선을 따른 단면도이고, 도 9는, 도 6의 증착 마스크(20)의 IX-IX선을 따른 단면도다. 도 6에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 각 유효 영역(22)에 형성된 복수의 관통 구멍(25)은, 당해 유효 영역(22)에 있어서, 서로 직교하는 2 방향을 따라서 각각 소정의 피치로 배열되어 있다.
도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 복수의 관통 구멍(25)은, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 한쪽의 측이 되는 제1 면(20a)과, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 다른 쪽의 측이 되는 제2 면(20b) 사이에서 뻗어, 증착 마스크(20)를 관통하고 있다. 도시된 예에서는, 후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 있어서의 한쪽의 측이 되는 금속판(21)의 제1 면(21a)의 측으로부터 금속판(21)에 제1 오목부(30)가 에칭에 의해 형성되고, 금속판(21)의 법선 방향에 있어서의 다른 쪽의 측이 되는 제2 면(21b)의 측으로부터 금속판(21)에 제2 오목부(35)가 형성되고, 이 제1 오목부(30) 및 제2 오목부(35)에 의해 관통 구멍(25)이 형성되어 있다.
도 6 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 측으로부터 제2 면(20b)의 측으로 향하여, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 각 위치에 있어서의 증착 마스크(20)의 판면을 따른 단면에서의 각 제1 오목부(30)의 단면적은, 점차 작아져 간다. 도시된 예에서는, 제1 오목부(30)의 벽면(31)은, 그 전체 영역에 있어서 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 한쪽의 측을 향해서 노출되어 있다. 마찬가지로, 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 각 위치에 있어서의 증착 마스크(20)의 판면을 따른 단면에서의 각 제2 오목부(35)의 단면적은, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)의 측으로부터 제1 면(20a)의 측으로 향하여, 점차 작아져 있다. 제2 오목부(35)의 벽면(36)은, 그 전체 영역에 있어서 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 교차하는 방향으로 뻗어 있고, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 다른 쪽의 측을 향해서 노출되어 있다.
또한, 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 제1 오목부(30)의 벽면(31)과, 제2 오목부(35)의 벽면(36)은, 주상의 접속부(41)를 통해 접속되어 있다. 접속부(41)는, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 경사진 제1 오목부(30)의 벽면(31)과, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 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 가장 관통 구멍(25)의 면적이 작아지는 관통부(42)를 구획 형성한다.
도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 한쪽 측의 면, 즉, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a) 상에 있어서, 인접하는 두 관통 구멍(25)은, 증착 마스크(20)의 판면을 따라 서로 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 에칭해서 제1 오목부(30)를 제작하는 경우, 인접하는 두 제1 오목부(30) 사이에 금속판(21)의 제1 면(21a)이 잔존하게 된다.
한편, 도 7 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 다른 쪽의 측, 즉, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)의 측에 있어서, 인접하는 두 제2 오목부(35)가 접속되어 있다. 즉, 후술하는 제조 방법과 같이, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)에 대응하게 되는 금속판(21)의 제2 면(21b)측으로부터 당해 금속판(21)을 에칭해서 제2 오목부(35)를 형성하는 경우, 인접하는 두 제2 오목부(35) 사이에, 금속판(21)의 제2 면(21b)이 잔존하지 않게 된다. 즉, 금속판(21)의 제2 면(21b)은, 유효 영역(22)의 전역에 걸쳐 에칭되어 있다. 이러한 제2 오목부(35)에 의해 형성되는 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)에 의하면, 도 2에 도시한 바와 같이 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)이 증착 재료(98)에 대면하도록 해서 이 증착 마스크(20)를 사용한 경우에, 증착 재료(98)의 이용 효율을 효과적으로 개선할 수 있다.
도 2에 도시하는 바와 같이 하여 증착 마스크 장치(10)가 증착 장치(90)에 수용되었을 경우, 도 7에 이점 쇄선으로 나타내는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)이 증착 재료(98)를 보유 지지한 도가니(94)측에 위치하고, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)이 유기 EL 기판(92)에 대면한다. 따라서, 증착 재료(98)는, 점차 단면적이 작아져 가는 제2 오목부(35)를 통과해서 유기 EL 기판(92)에 부착된다. 증착 재료(98)는, 도가니(94)로부터 유기 EL 기판(92)을 향해서 유기 EL 기판(92)의 법선 방향을 따라서 이동할뿐만 아니라, 도 7에 화살표로 나타내는 바와 같이, 유기 EL 기판(92)의 법선 방향에 대하여 크게 경사진 방향으로 이동하기도 한다. 이때, 증착 마스크(20)의 두께가 두꺼우면, 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)의 대부분은, 관통 구멍(25)을 통해서 유기 EL 기판(92)에 도달하기도 전에, 제2 오목부(35)의 벽면(36)에 도달해서 부착된다. 예를 들어, 벽면(36) 중 접속부(41) 근방의 부분이나 선단 모서리(32) 근방의 부분에, 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)의 대부분이 부착된다. 이 경우, 유기 EL 기판(92) 상의 관통 구멍(25)에 대면하는 영역 내에는, 증착 재료(98)가 도달하기 쉬운 영역과 도달하기 어려운 부분이 생겨 버린다. 따라서, 증착 재료의 이용 효율(성막 효율: 유기 EL 기판(92)에 부착되는 비율)을 높여서 고가인 증착 재료를 절약하고, 또한, 고가인 증착 재료를 사용한 성막을 원하는 영역 내에 안정되게 불균일 없이 실시하기 위해서는, 비스듬히 이동하는 증착 재료(98)를 가능한 한 유기 EL 기판(92)에 도달시키도록 증착 마스크(20)를 구성하는 것이 중요해진다. 즉, 증착 마스크(20)의 판면에 직교하는 도 7 내지 도 9의 단면에 있어서, 관통 구멍(25)의 최소 단면적을 갖는 부분이 되는 접속부(41)와, 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 다른 임의의 위치를 통과하는 직선 L1이, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 이루는 최소 각도 θ(도 7 참조)를, 충분히 크게 하는 것이 유리해진다.
각도 θ를 크게 하기 위한 방법의 하나로서, 증착 마스크(20)의 두께를 작게 하고, 이에 의해, 제2 오목부(35)의 벽면(36)이나 제1 오목부(30)의 벽면(31)의 높이를 작게 하는 것이 생각된다. 즉, 증착 마스크(20)를 구성하기 위한 금속판(21)으로서, 증착 마스크(20)의 강도를 확보할 수 있는 범위 내에서 가능한 한 두께가 작은 금속판(21)을 사용하는 것이 바람직하다고 할 수 있다.
각도 θ를 크게 하기 위한 기타의 방법으로서, 제2 오목부(35)의 윤곽을 최적화하는 것도 생각된다. 예를 들어 본 실시 형태에 의하면, 인접하는 두 제2 오목부(35)의 벽면(36)이 합류함으로써, 다른 오목부와 합류하지 않은 파선으로 나타난 벽면(윤곽)을 갖는 오목부와 비교하여, 이 각도 θ를 대폭으로 크게 할 수 있게 되었다(도 7 참조). 이하, 그 이유에 대해서 설명한다.
제2 오목부(35)는, 후에 상세하게 설명하는 바와 같이, 금속판(21)의 제2 면(21b)을 에칭함으로써 형성된다. 에칭에 의해 형성되는 오목부의 벽면은, 일반적으로, 침식 방향을 향해서 볼록해지는 곡면 형상이 된다. 따라서, 에칭에 의해 형성된 오목부의 벽면(36)은, 에칭의 개시측이 되는 영역에 있어서 우뚝 솟아 있고, 에칭의 개시측과는 반대측이 되는 영역, 즉 오목부의 가장 깊은 측에 있어서는, 금속판(21)의 법선 방향에 대하여 비교적으로 크게 경사지게 된다. 한편, 도시된 증착 마스크(20)에서는, 인접하는 두 제2 오목부(35)의 벽면(36)이, 에칭의 개시측에 있어서 합류하고 있으므로, 두 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)가 합류하는 부분(43)의 외측 윤곽이, 우뚝 솟은 형상이 아닌, 모따기된 형상으로 되어 있다. 이 때문에, 관통 구멍(25)의 대부분을 이루는 제2 오목부(35)의 벽면(36)을, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 효과적으로 경사지게 할 수 있다. 즉 각도 θ를 크게 할 수 있다.
본 실시 형태에 의한 증착 마스크(20)에 의하면, 유효 영역(22)의 전역에 있어서, 제2 오목부(35)의 벽면(36)이 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 이루는 경사 각도 θ를 효과적으로 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 증착 재료(98)의 이용 효율을 효과적으로 개선하면서, 원하는 패턴으로의 증착을 고정밀도로 안정되게 실시할 수 있다.
또한, 후술하는 제조 방법과 같이 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)에 대응하게 되는 금속판(21)의 제2 면(21b)측으로부터 당해 금속판(21)을 에칭해서 제2 오목부(35)를 제작하는 경우, 증착 마스크(20)의 유효 영역(22)을 이루게 되는 금속판(21)의 전체 영역에 있어서, 당해 금속판(21)의 제2 면(21b)이 에칭에 의해 침식된다. 즉, 유효 영역(22)에는, 금속판(21)의 제2 면(21b)이 존재하지 않는다. 또한 바꾸어 말하면, 증착 마스크(20)의 유효 영역(22) 내의 법선 방향을 따른 최대 두께 Ta는, 증착 마스크(20)의 주위 영역(23) 내의 법선 방향을 따른 최대 두께 Tb의 100％ 미만이 된다. 이렇게 유효 영역(22) 내에서의 두께가 전체적으로 얇아지는 것은, 증착 재료의 이용 효율을 향상시키는 관점에서 바람직하다. 한편, 증착 마스크(20)의 강도의 관점에서, 증착 마스크(20)의 유효 영역(22) 내의 법선 방향을 따른 최대 두께 Ta는, 증착 마스크(20)의 주위 영역(23) 내의 법선 방향을 따른 최대 두께 Tb의 일정 이상의 비율로 되어 있는 것이 바람직하다. 증착 마스크(20)를 프레임(15)에 장설한 경우에 있어서의 증착 마스크(20)의 유효 영역(22) 내에서의 변형을 효과적으로 억제할 수 있고, 이에 의해, 원하는 패턴으로의 증착을 효과적으로 실시할 수 있기 때문이다.
또한, 제2 오목부(35)의 폭은, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 한쪽의 측으로부터 다른 쪽의 측을 향해서, 넓어져 간다는 점에서, 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)와 다른 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)가 합류함으로써 능선(33)이 형성되어 있다. 도시된 예에 있어서, 관통 구멍(25)은 평면으로 보아 대략 직사각상으로 형성되고, 또한, 서로 직교하는 두 방향 각각으로 소정의 피치로 배열되어 있다. 따라서, 도 6에 도시하는 바와 같이, 유효 영역(22) 내의 최외측 이외에 위치하는 관통 구멍(25)을 구획 형성하는 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)는 대략 직사각형을 따라 연장되고, 또한, 인접하는 두 제2 오목부(35) 사이를 뻗는 능선(33)은, 관통 구멍(25)의 배열 방향과 각각 평행이 되는 2 방향으로 연장되게 된다.
또한, 후술하는 제조 방법과 같이 제2 오목부(35)를 에칭으로 형성하는 경우에는, 다른 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)에 합류하는 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)의, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 있어서의 위치는, 일정하지 않고 변동한다. 후술하는 제2 오목부(35)의 형성 방법에 기인하여, 선단 모서리(32)의 높이는, 제2 오목부(35)의 깊이가 가장 깊어지는 관통 구멍(25)의 관통부(42)로부터의 증착 마스크(20)의 판면을 따른 거리에 따라 변화한다. 구체적으로는, 다른 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)에 합류하는 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)의, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 높이는, 통상, 당해 제2 오목부(35)에 의해 구획 형성되는 관통 구멍(25)의 관통부(42)로부터 선단 모서리(32)까지의 증착 마스크(20)의 판면에 따른 거리가 길어지면, 높아진다. 따라서, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 관통 구멍(25)(제2 오목부(35))이 정방 배열되어 있는 경우에는, 두 배열 방향의 각각에 있어서 인접하는 관통 구멍(25)의 중간이 되는 위치에 있어서, 선단 모서리(32)의 높이가 가장 높아진다.
일반적인 경향으로서, 이러한 증착 마스크(20)에서는, 특히 도 8로부터 잘 이해될 수 있는 바와 같이, 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)의 높이는, 대상으로 되는 선단 모서리(32)의 위치에서 당해 제2 오목부(35)에 의해 구획 형성되는 관통 구멍(25) 중 평면으로 보아 금속판(21)을 관통하고 있는 영역(본 예에서는 관통부(42))의 중심까지의 평면으로 본 거리 k(도 6 참조)가 짧아지면, 낮아진다. 따라서, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 벽면(36)이 이루는 상술한 각도 θ를, 효과적으로 증대할 수 있다. 이에 의해, 보다 효과적으로 증착 재료(98)의 이용 효율을 개선하고 또한 원하는 패턴으로의 증착을 고정밀도로 또한 안정되게 실시할 수 있다.
또한, 도시된 예에 있어서는, 후술하는 제조 방법에 기인하여 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 단면에서의, 두 제2 오목부(35)의 벽면(36)의 선단 모서리(32)가 합류하는 부분(43)의 외측 윤곽(단면에서의 합류 부분(43)의 외형을 구성하고 있는 선)이, 모따기된 형상으로 되어 있다. 상술한 바와 같이, 일반적으로, 에칭으로 형성되는 오목부의 벽면은, 에칭에 의한 주된 진행 방향을 향해서 볼록해지는 곡면 형상이 된다. 따라서, 에칭으로 형성된 두 제2 오목부(35)를 단순하게 부분적으로 중첩하면, 도 7 내지 도 9에 파선으로 나타내는 바와 같이, 합류 부분(43)은, 에칭의 개시측이 되는 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 다른 쪽의 측으로 향하여, 뾰족한 형상으로 된다. 이에 비하여 도시된 증착 마스크(20)에서는, 합류 부분(43)에 있어서의 뾰족해진 부분이 모따기된 형상으로 되어 있다. 도 7 내지 도 9로부터 이해되는 바와 같이, 이 모따기에 의해, 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 벽면(36)이 이루는 상술한 각도 θ를, 효과적으로 증대시킬 수 있다. 이에 의해, 보다 효과적으로 증착 재료(98)의 이용 효율을 개선하고 또한 원하는 패턴으로의 증착을 고정밀도로 또한 안정되게 실시할 수 있다.
이어서, 도 10 내지 도 12를 참조하여, 증착 마스크(20)의, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭의 평가 방법에 대해서 설명한다. 도시된 예에서는, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭에 대응하는 치수로서, 긴 변 방향 dL의 중앙부 근방에 있어서의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 이격한 두 기준점(45) 사이의 폭 방향 dW를 따른 거리를 사용하여, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭을 평가한다.
도 10에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 주위 영역(23)에는 토탈 피치 마크(47)가 배치되어 있고, 이 토탈 피치 마크(47) 중 폭 방향 dW로 이격된 두 토탈 피치 마크(47)를 기준점(45)으로 하여, 당해 두 토탈 피치 마크(47) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리를 측정한다. 토탈 피치 마크란, 증착 마스크(20) 내의 복수의 관통 구멍(25) 사이의 위치 정밀도 등을 평가하기 위해서 설치되는 마크이고, 통상, 유효 영역(22)의 외측 즉 주위 영역(23)에 마련된다. 도시된 예에서는, 유효 영역(22)에 대응하는 토탈 피치 마크(47)는, 당해 유효 영역(22)에 포함되는 복수의 관통 구멍(25) 중 당해 유효 영역(22)의 네 코너에 위치하는 각 관통 구멍(25)의 폭 방향 dW의 외측의 주위 영역(23) 내에 마련되어 있다. 따라서, 도시된 예에서는, 하나의 유효 영역(22)에 대응하여, 네개의 토탈 피치 마크(47)가 마련되어 있다.
여기서, 유효 영역(22)의 폭 방향 dW의 일방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크(47) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 토탈 피치 마크(47)를 제1 토탈 피치 마크(47a)라 하고, 유효 영역(22)의 폭 방향 dW의 타방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크(47) 중, 제1 토탈 피치 마크(47a)에 대하여 폭 방향 dW의 타방측에 위치하는 토탈 피치 마크(47), 즉 제1 토탈 피치 마크(47a)에 대응하는 토탈 피치 마크(47)를 제2 토탈 피치 마크(47b)라 한다. 도 10에 도시된 예에서는, 제1 토탈 피치 마크(47a)를 두 기준점(45) 중 한쪽 기준점(45)이라 하고, 제2 토탈 피치 마크(47b)를 두 기준점(45) 중 다른 쪽 기준점(45)이라 한다.
증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL을 따라 홀수의 유효 영역(22)이 배치되는 경우, 도 10에 도시되어 있는 바와 같이, 긴 변 방향 dL의 중앙부 상에 하나의 유효 영역(22)이 배치된다. 이 경우에는, 긴 변 방향 dL의 중앙에 위치하는 유효 영역(22)에 대응하는 복수의 토탈 피치 마크(47) 중에서, 당해 유효 영역(22)의 폭 방향 dW의 일방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크(47) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 제1 토탈 피치 마크(47a)를 두 기준점(45) 중 한쪽 기준점(45)이라 하고, 제1 토탈 피치 마크(47a)에 대응하는 제2 토탈 피치 마크(47b)를 두 기준점(45) 중 다른 쪽 기준점(45)이라 한다.
도 11에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 적재대(51)의 상면에 적재한다. 적재대(51)의 상면은, 수평한 평탄면(52)을 이루고 있다. 도 11 및 도 12에는, 도 10의 XI-XI선에 대응하는 단면에 있어서 증착 마스크(20)가 도시되어 있다. 도 11에 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)는, 당해 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있고, 이에 의해, 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)는, 제2 면(20b)에 있어서의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)에서 평탄면(52)과 접촉하고, 제2 면(20b)에 있어서의 폭 방향 dW의 중앙부(27)는 평탄면(52)과 접촉하지 않고 있다. 따라서, 도시된 예에서는, 증착 마스크(20)의 제2 면(20b)과 평탄면(52) 사이에는, 제2 면(20b)에 있어서의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)의 개소를 제외하고, 간극 G가 형성되어 있다. 이때의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 이격한 토탈 피치 마크(47a, 47b)(기준점(45)) 사이의 폭 방향 dW를 따른 거리를 D1(mm)이라 한다. 거리 D1을 측정하는 방법은 특별히 한정되지 않지만, 예를 들어 신토 S 프리시젼 가부시키가이샤제 자동 2차원 좌표 측정기 AMIC1710D를 사용해서 상방으로부터 광학적으로 측정할 수 있다.
또한, 도 12에 도시하는 바와 같이, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재하고, 증착 마스크(20)에 상방으로부터 하중을 가해서 증착 마스크(20)를 평탄화한다. 도시된 예에서는, 평탄면(52) 상에 적재된 증착 마스크(20) 상으로부터 투명한 유리판(54)을 얹고, 유리판(54)에 상방으로부터 하중을 가함으로써, 증착 마스크(20)의 휨을 펴서 평탄화한다. 이때의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 이격한 토탈 피치 마크(47a, 47b)(기준점(45)) 사이의 폭 방향 dW를 따른 거리를 D2(mm)라 한다. 거리 D2는, 거리 D1과 마찬가지의 방법을 사용하여 측정할 수 있다. 특히, 유리판(54)을 통해 광학적으로 측정할 수 있다.
그리고, 거리 D2와 거리 D1의 차(D2-D1)의 값에 의해, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서의 증착 마스크(20)의 휨 정도를 평가할 수 있다. 도 3 내지 도 5를 참조하여 상술한 바와 같이, 증착 마스크(20)가, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있는 것에 기인하여 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의 폭 방향 dW에 따른 폭은, 휘어져 있지 않은 상태의 즉 평탄화된 상태의 증착 마스크(20)의 폭보다도 작아진다. 따라서, (D2-D1)의 값이 작을수록 증착 마스크(20)의 휨 정도가 작고, (D2-D1)의 값이 클수록 증착 마스크(20)의 휨 정도가 큰 것으로 평가할 수 있다.
(D2-D1)의 값은, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작은 값인 것이 바람직하다. (D2-D1)의 값이 0mm보다 큰 값이면, 도 23 내지 도 25를 참조하여 후술하는 바와 같이, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)이, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)(능선(28))로부터, 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)를 향해서 순서대로 피증착 기판에 밀착시킬 수 있다. 이에 의해, 증착 마스크(20)를 피증착 기판에 밀착시킬 때 증착 마스크(20)에 주름을 일으키는 것을 효과적으로 억제할 수 있다. 또한, (D2-D1)의 값이 0.05mm보다 작은 값이면, 자석(93)의 자력에 의한 증착 마스크(20)의 피증착 기판에 대한 밀착성을 향상시킬 수 있다.
또한, 휨 정도가 동일해도, 증착 마스크(20)의 치수, 특히 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭이 상이하면, (D2-D1)의 값은 상이할 수 있다. 예를 들어, 휨 정도가 동일해도, 증착 마스크(20)의 폭이 클수록, (D2-D1)의 값은 커질 수 있다. 여기서, 본 발명자들이 증착 마스크(20)의 휨 정도와 (D2-D1)의 값의 관계에 대해서 예의 검토를 진행시킨 바, 다음과 같은 지견을 얻었다. 본 실시 형태와 같이, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재하면, 증착 마스크(20)의 치수가 클수록, 특히 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따른 폭이 클수록, 자중에 의해 증착 마스크(20)의 휨이 작아진다. 따라서, (D2-D1)의 값은 평탄면(52) 상으로의 적재 전과 비교해서 작아진다. 결과로서, 휨 정도가 동일한 경우, 증착 마스크(20)의 치수에 관계없이 (D2-D1)의 값은 동일 정도의 값을 취한다. 이에 의해, 거리 D1 및 거리 D2를 측정하여 (D2-D1)의 값을 구한다고 하는 간편한 방법에 의해, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서의 증착 마스크(20)의 휨 정도를, 어느 정도의 정밀도를 갖고 평가하는 것이 가능하다는 것이 지견되었다.
증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL의 중앙부의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서의 증착 마스크(20)의 휨의 측정 방법으로서는, 예를 들어 증착 마스크(20)를 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서 긴 변 방향 dL에 직교하는 면으로 절단하고, 절단면을 직접 측정하는 방법이나, 3차원 측정 장치를 사용하여, 당해 3차원 측정 장치와 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 거리를, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW에 따라 측정하는 방법 등도 생각된다. 그러나, 절단면을 직접 측정하는 방법에서는, 박판화된 증착 마스크(20)를, 변형시키지 않고 즉 그 휨량을 변화시키지 않고 절단하는 것은 곤란하다. 또한, 3차원 측정 장치를 사용한 방법에서는, 증착 마스크(20)를 절단할 필요가 없지만, 3차원 측정 장치를 필요로 하는 점에서, 증착 마스크(20)의 휨을 측정하기 위한 측정 장치 전체가 복잡화 및 대형화하고, 비용도 증대한다. 이에 대해, 본 실시 형태와 같이, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW로 이격된 두 기준점(45) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리 D1, D2를 측정하고, (D2-D1)의 값으로 평가하는 평가 방법에 의하면, 증착 마스크(20)를 절단할 필요가 없고, 또한, 간편한 측정 장치를 사용해서 증착 마스크(20)의 휨 정도를 평가할 수 있다. 따라서, 본 실시 형태의 증착 마스크(20)의 휨의 평가 방법은, 증착 마스크(20)의 휨의 평가 정밀도나 평가 속도의 향상 및 평가를 위한 비용 억제에 크게 기여한다.
본 실시 형태에서는, 도 23 내지 도 25를 참조하여 후술하는 바와 같이, 증착 마스크(20)를 피증착 기판(유기 EL 기판(92))에 밀착시키는 공정에 있어서, 증착 마스크(20)를 유기 EL 기판(92)으로 하방으로부터 접근하면, 먼저, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)(능선(28))가, 자석(93)으로부터의 자력에 의해 유기 EL 기판(92)에 끌어당겨지고, 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착한다. 그 후, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)이, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)로부터, 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)를 향해서 순서대로 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착해 간다. 이때, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)는 유기 EL 기판(92)의 하면에 접하지 않고 있으므로, 유기 EL 기판(92)의 하면 사이의 마찰력에 의해 유기 EL 기판(92)의 판면 방향의 증착 마스크(20)의 이동을 방해할 수 있는 것은 없다. 마지막으로, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)에 있어서의 제1 면(20a)이 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착하고, 이에 의해, 주름을 일으키지 않고, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 전체가 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착한다.
이에 비해, 증착 마스크가, 당해 증착 마스크의 긴 변 방향 중앙부에 있어서의 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 제2 면측으로 볼록해지도록 휘어져 있는 경우, 즉, 제1 면측으로 오목해지도록 휘어져 있는 경우, 증착 마스크를 피증착 기판에 밀착시키는 공정에 있어서, 증착 마스크를 유기 EL 기판으로 하방으로부터 접근시키면, 먼저, 증착 마스크의 제1 면의 폭 방향의 단부 모서리가, 자석으로부터의 자력에 의해 유기 EL 기판에 끌어당겨져, 유기 EL 기판의 하면에 밀착된다. 이어서, 자석으로부터의 자력에 의해, 증착 마스크의 폭 방향의 단부 모서리에 인접하는 폭 방향의 중앙부측의 부분이 유기 EL 기판에 끌어당겨져, 유기 EL 기판의 하면에 접한다. 그리고, 증착 마스크의 제1 면은, 증착 마스크의 폭 방향의 단부 모서리로부터, 폭 방향의 중앙부를 향해서 순서대로 유기 EL 기판의 하면에 밀착해 간다. 이때, 증착 마스크의 폭 방향의 양단 모서리는 이미 유기 EL 기판의 하면에 접하고 있고, 유기 EL 기판의 하면 사이의 마찰력에 의해 유기 EL 기판의 판면 방향의 증착 마스크의 이동이 방해되고 있다. 따라서, 증착 마스크가 긴 변 방향을 따라서 걸쳐짐으로써 발생한 당해 증착 마스크의 미소한 주름이 당해 증착 마스크의 특히 폭 방향의 중앙부 근방에 남아, 당해 증착 마스크에 주름이 발생할 수 있다.
따라서, (D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작은 값이어도, 증착 마스크가, 당해 증착 마스크의 긴 변 방향의 중앙부에 있어서의 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면측으로 오목해지도록 휘어져 있는 경우에는, 본 실시 형태와 같은, 증착 마스크(20)를 피증착 기판에 밀착시키는 공정에 있어서 증착 마스크(20)에 주름을 일으키지 않는다고 하는 효과는 발휘할 수 없다. 또한, 증착 마스크가 제1 면측으로 볼록하게 되어 있는지 오목하게 되어 있는지를 판정하기 위해서는, 반드시 입체적인 관찰을 행하지 않더라도, 예를 들어 평면적인 관찰로 2차원 좌표 측정기의 스코프나 현미경 관찰 시의 초점 위치에서, 증착 마스크의 상면이 볼록의 변화를 하고 있는지 오목의 변화를 하고 있는지를 판단함으로써 행할 수 있다.
도 13 내지 도 15를 참조하여, 증착 마스크(20)의 두 기준점(45)을 취하는 방법의 다른 예에 대해서 설명한다.
증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL에 따라 짝수의 유효 영역(22)이 배치되는 경우, 도 13에 도시되어 있는 바와 같이, 긴 변 방향 dL의 중앙부를 사이에 두고 긴 변 방향 dL에 따라 두 유효 영역(22)이 배치된다. 이 경우에는, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 대하여 긴 변 방향 dL의 일방측에 위치하는 유효 영역(22a)에 대응하는 복수의 토탈 피치 마크(47) 및 타방측에 위치하는 유효 영역(22b)에 대응하는 복수의 토탈 피치 마크(47) 중에서, 당해 유효 영역(22a, 22b)의 폭 방향 dW의 일방측에 배치된 복수의 토탈 피치 마크(47) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 토탈 피치 마크(47)를 제1 토탈 피치 마크(47a)로 한다. 그리고, 이 제1 토탈 피치 마크(47a)를 두 기준점(45) 중 한쪽 기준점(45)이라 하고, 제1 토탈 피치 마크(47a)에 대응하는 제2 토탈 피치 마크(47b)를 두 기준점(45) 중 다른 쪽 기준점(45)이라 한다.
또한, 유효 영역(22)에 포함되는 복수의 관통 구멍(25) 중의 특정한 관통 구멍(25)을, 두 기준점(45)으로서 사용할 수도 있다. 이 경우, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 일방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 관통 구멍(25)을 제1 관통 구멍(25a)이라 하고, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 타방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 제1 관통 구멍(25a) 사이의 긴 변 방향 dL에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍(25)을 제2 관통 구멍(25b)이라 한다. 그리고, 제1 관통 구멍(25a)을 두 기준점(45) 중 한쪽 기준점(45)이라 하고, 제2 관통 구멍(25b)을 두 기준점(45) 중 다른 쪽 기준점(45)이라 한다.
증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL에 따라 홀수의 유효 영역(22)이 배치되는 경우, 도 14에 도시하는 바와 같이, 긴 변 방향 dL의 중앙에 위치하는 유효 영역(22)에 포함되는 복수의 관통 구멍(25)의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 일방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 관통 구멍(25)을 제1 관통 구멍(25a)이라 하고, 당해 유효 영역(22)에 포함되는 복수의 관통 구멍(25)의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 타방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 제1 관통 구멍(25a) 사이의 긴 변 방향 dL에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍(25)을 제2 관통 구멍(25b)이라 할 수 있다.
또한, 증착 마스크(20)가 하나의 유효 영역(22)만을 갖고 있는 경우, 즉 1 면 배치의 경우, 도 10 및 도 14에 있어서 긴 변 방향 dL에 따른 중앙의 유효 영역(22)만을 갖는 것으로서 생각할 수 있다.
또한, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL에 따라 짝수의 유효 영역(22)이 배치되는 경우, 도 15에 도시하는 바와 같이, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 대하여 긴 변 방향 dL의 일방측에 위치하는 유효 영역(22a)에 포함되는 복수의 관통 구멍(25) 및 타방측에 위치하는 유효 영역(22b)에 포함되는 복수의 관통 구멍(25)의, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 일방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 복수의 관통 구멍(25) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 관통 구멍(25)을 제1 관통 구멍(25a)이라 하고, 타방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 제1 관통 구멍(25a) 사이의 긴 변 방향 dL에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍(25)을 제2 관통 구멍(25b)이라 할 수 있다.
또한, 도 13 내지 도 15에 도시된 예에 있어서의, 두 기준점(45) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리 D1, D2의 측정은, 도 10 내지 도 12를 참조하여 설명한 거리 D1, D2의 측정 방법과 동일한 방법으로 행할 수 있다.
이어서, 이러한 증착 마스크(20)의 제조 방법의 일례에 대해서, 도 16 내지 도 22를 참조하여 설명한다.
본 실시 형태에서는, 제1 면(64a) 및 제2 면(64b)을 갖고 띠형으로 연장되는 긴 형상의 금속판(64)을 공급하는 공정과, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭을 금속판(64)에 실시하여, 금속판(64)에 제1 면(64a)의 측으로부터 제1 오목부(30)를 형성하는 공정과, 형성된 제1 오목부(30)를 밀봉하는 공정과, 포토리소그래피 기술을 사용한 에칭을 금속판(64)에 실시하여, 금속판(64)에 제2 면(64b)의 측으로부터 제2 오목부(35)를 형성하는 공정과, 금속판(64)을 낱장형으로 재단해서 낱장형의 금속판(21)을 얻는 공정에 의해, 금속판(21)으로 이루어지는 증착 마스크(20)가 제조된다. 여기서, 금속판(64)에 형성된 제1 오목부(30)와 제2 오목부(35)가 서로 통함으로써, 금속판(64)에 관통 구멍(25)이 형성된다. 이하에 있어서, 각 공정의 상세를 설명한다.
도 16에는, 증착 마스크(20)를 제작하기 위한 제조 장치(60)가 도시되어 있다. 도시되는 바와 같이, 먼저, 긴 형상의 금속판(64)을 코어(61)에 권취한 권취체(62)가 준비된다. 권취체(62)는, 긴 형상의 금속판(64)이, 그 긴 변 방향을 따른 선단측이 외측이 되고, 그 긴 변 방향을 따른 후단측을 향함에 따라서 코어(61)에 근접하도록 하여, 코어(61)에 권취되어 있다. 그리고, 이 코어(61)가 회전해서 권취체(62)가 권출됨으로써, 띠 형상으로 뻗는 금속판(64)이 공급된다. 또한, 이 금속판(64)은, 후속 공정에서 절단되어서 낱장형의 금속판(21), 나아가 증착 마스크(20)를 이루게 된다. 금속판(64)의 재료로서는, 예를 들어 니켈 및 코발트의 함유량이 합계로 30질량％ 이상 또한 54질량％ 이하이고, 또한 코발트의 함유량이 0질량％ 이상 또한 6질량％ 이하인 철 합금 등을 사용할 수 있다. 니켈 혹은 니켈 및 코발트를 포함하는 철 합금의 구체예로서는, 34질량％ 이상 또한 38질량％ 이하의 니켈을 포함하는 인바재, 30질량％ 이상 또한 34질량％ 이하의 니켈에 첨가하고 추가로 코발트를 포함하는 슈퍼 인바재 등을 들 수 있다. 이 금속판(64)은, 금속 재료를 압연 가공함으로써 제조되고 있다. 또한, 압연 가공 후의 어닐 공정에서 금속판(64)을 소정의 온도에서 소정의 시간 보유 지지함으로써, 금속판(64) 내에 잔류하고 있는 응력을 저감시키고 있다. 본 실시 형태에서는, 이 어닐 공정에 있어서, 금속판(64)의 보유 지지 온도 및/또는 보유 지지 시간을 조정함으로써, 금속판(64) 내에 잔류하는 응력을 원하는 양만큼 잔류시키도록 한다. 또한, 금속판(64)의 두께는, 일례로서, 10㎛ 이상 40㎛ 이하로 할 수 있다. 공급된 금속판(64)은, 반송 롤러(72)에 의해, 처리 장치(70)에 반송된다. 처리 장치(70)에 의해, 도 17 내지 도 22에 나타난 각 처리가 실시된다.
먼저, 도 17에 도시하는 바와 같이, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상에 제1 레지스트 패턴(65a)이 형성됨과 함께, 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에 제2 레지스트 패턴(65b)이 형성된다. 일 구체예로서, 다음과 같이 해서 네가티브형의 레지스트 패턴이 형성된다. 먼저, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상(도 17의 지면에 있어서의 하측의 면상) 및 제2 면(64b) 상에 감광성 레지스트 재료를 도포하고, 금속판(64) 상에 레지스트막을 형성한다. 이어서, 레지스트막 중 제거하고 싶은 영역에 광을 투과시키지 않도록 한 유리 건판을 준비하고, 유리 건판을 레지스트막 상에 배치한다. 그 후, 레지스트막을 유리 건판 너머로 노광하고, 또한 레지스트막을 현상한다. 이상과 같이 하여, 금속판(64)의 제1 면(64a) 상에 제1 레지스트 패턴(65a)을 형성하고, 금속판(64)의 제2 면(64b) 상에 제2 레지스트 패턴(65b)을 형성할 수 있다.
이어서, 도 18에 도시하는 바와 같이, 금속판(64) 상에 형성된 제1 레지스트 패턴(65a)을 마스크로 하여, 에칭액(예를 들어 염화제2철 용액)을 사용하여, 금속판(64)의 제1 면(64a)측으로부터 에칭한다(제1 회째의 에칭). 예를 들어, 에칭액이, 반송되는 금속판(64)의 제1 면(64a)에 대면하는 측에 배치된 노즐로부터, 제1 레지스트 패턴(65a) 너머로 금속판(64)의 제1 면(64a)을 향해서 분사된다. 이 결과, 도 18에 도시하는 바와 같이, 금속판(64) 중 제1 레지스트 패턴(65a)에 의해 덮이지 않은 영역에서, 에칭액에 의한 침식이 진행된다. 이와 같이 하여, 제1 면(64a)의 측으로부터 금속판(64)에 벽면(31)을 갖는 다수의 제1 오목부(30)가 형성된다.
그 후, 도 19에 도시하는 바와 같이, 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(68)에 의해, 형성된 제1 오목부(30)가 피복된다. 즉, 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(68)에 의해, 제1 오목부(30)가 밀봉된다. 도 19에 나타내는 예에 있어서, 수지(68)의 막이, 형성된 제1 오목부(30)뿐만 아니라, 제1 면(64a)(제1 레지스트 패턴(65a))도 덮도록 형성되어 있다.
이어서, 도 20에 도시하는 바와 같이, 금속판(64)에 대하여 제2 회째의 에칭을 행한다. 제2 회째의 에칭에 있어서, 금속판(64)은 제2 면(64b)의 측으로부터만 에칭되어, 제2 면(64b)의 측으로부터 제2 오목부(35)의 형성이 진행되어 간다. 금속판(64)의 제1 면(64a) 측에는, 에칭액에 대한 내성을 가진 수지(68)가 피복되어 있고, 제1 회째의 에칭에 의해 원하는 형상으로 형성된 제1 오목부(30)의 형상이 손상되어 버리는 일은 없다.
에칭에 의한 침식은, 금속판(64) 중의 에칭액에 접하고 있는 부분에 있어서 행하여져 간다. 따라서, 침식은, 금속판(64)의 법선 방향(두께 방향)으로만 진행되는 것은 아니고, 금속판(64)의 판면을 따른 방향으로도 진행해 간다. 이 결과, 도 21에 도시하는 바와 같이, 에칭이 금속판(64)의 법선 방향으로 진행해서 제2 오목부(35)가 제1 오목부(30)와 접속할뿐만 아니라, 제2 레지스트 패턴(65b)이 인접하는 두 구멍(66b)에 대면하는 위치에 각각 형성된 두 제2 오목부(35)가, 두 구멍(66b) 사이에 위치하는 브리지부(67b)의 이측에 있어서, 합류한다.
도 22에 도시하는 바와 같이, 금속판(64)의 제2 면(64b) 측으로부터의 에칭이 더 진행되면, 인접하는 두 제2 오목부(35)가 합류해서 이루어지는 합류 부분(43)이 제2 레지스트 패턴(65b)(브리지부(67b))으로부터 이격되어, 당해 합류 부분(43)에 있어서, 에칭에 의한 침식이 금속판(64)의 법선 방향(두께 방향)으로도 진행된다. 이에 의해, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 한쪽의 측으로 향해서 뾰족했던 합류 부분(43)이, 증착 마스크(20)의 법선 방향을 따른 한쪽의 측으로부터 에칭되어, 도시되어 있는 바와 같이 모따기된다. 이에 의해, 제2 오목부(35)의 벽면(36)이 증착 마스크(20)의 법선 방향에 대하여 이루는 경사 각도 θ(도 7 참조)를 증대시킬 수 있다. 이와 같이 하여, 에칭에 의한 금속판(64)의 제2 면(64b)의 침식이, 금속판(64)의 유효 영역(22)을 이루게 되는 전체 영역 내에 있어서 진행된다.
이상과 같이 하여, 금속판(64)의 제2 면(64b)의 측으로부터의 에칭이 미리 설정한 양만큼 진행하고, 금속판(64)에 대한 제2 회째의 에칭이 종료된다. 이때, 제2 오목부(35)는 금속판(64)의 두께 방향을 따라서 제1 오목부(30)에 도달하는 위치까지 연장되어 있고, 이에 의해, 서로 통하고 있는 제2 오목부(35) 및 제1 오목부(30)에 의해 관통 구멍(25)이 금속판(64)에 형성된다.
그 후, 금속판(64)으로부터 수지(68)가 제거된다. 수지(68)는, 예를 들어 알칼리계 박리액을 사용함으로써, 제거할 수 있다. 그 후, 레지스트 패턴(65a, 65b)이 제거된다. 또한, 수지(68)와 동시에 레지스트 패턴(65a, 65b)이 제거되게 해도 된다.
이와 같이 하여 다수의 관통 구멍(25)을 형성된 금속판(64)은, 도 16에 도시되어 있는 바와 같이, 당해 금속판(64)을 끼움 지지한 상태에서 회전하는 반송 롤러(72, 72)에 의해, 절단 장치(73)로 반송된다. 또한, 도시된 예에서는, 이 반송 롤러(72, 72)의 회전에 의해 금속판(64)에 작용하는 텐션(인장 응력)을 통해, 상술한 코어(61)가 회전되어, 권취체(62)로부터 금속판(64)이 공급되도록 되어 있다.
그 후, 다수의 관통 구멍(25)이 형성된 금속판(64)을 절단 장치(73)에 의해 소정의 길이 및 폭으로 절단함으로써, 금속판(64)으로부터, 도 6 내지 도 9에 도시되는 바와 같은, 다수의 관통 구멍(25)이 형성된 낱장형의 금속판(21)이 얻어진다. 이때, 금속판(64)의 제1 면(64a)이 금속판(21)의 제1 면(21a)을 이루고, 금속판(64)의 제2 면(64b)이 금속판(21)의 제2 면(21b)을 이루게 된다. 이때, 금속판(64)의 제1 면(64a)측으로부터의 에칭양과 제2 면(64b)측으로부터의 에칭양의 차에 의해, 금속판(64)의 판 두께 방향으로 잔류 금속량이 많은 개소(제1 면(64a)측)와 적은 개소(제2 면(64b)측)가 발생하고, 이에 의해, 금속판(64)의 제1 면(64a)측과 제2 면(64b)측 사이의 잔류 응력량에 차가 생긴다. 따라서, 이 금속판(64)을 절단해서 제작된 금속판(21)으로 이루어지는 증착 마스크(20)에는, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지는 휨이 발생한다.
이어서, 도 23 내지 도 25를 참조하여, 증착 마스크(20)를 사용한 증착 방법에 대해서 설명한다. 도 23 내지 도 25의 증착 마스크(20)는, 긴 변 방향 dL의 중앙부의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면으로서 도시되어 있다. 본 실시 형태의 증착 방법은, 증착 마스크(20)를, 그 제1 면(20a)이 피증착 기판에 대면하도록 해서 피증착 기판에 밀착시키는 밀착 공정과, 증착 마스크(20)의 각 관통 구멍(25)을 통해 증착 재료(98)를 피증착 기판에 증착시키는 증착 공정을 갖는다.
밀착 공정에 있어서는, 피증착 기판의 일례로서의 유기 EL 기판(92)의 상면에 대면하도록 하여, 자석(93)이 배치된다. 그 후, 유기 EL 기판(92)의 하면에 대면하도록 하여, 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)의 하방으로부터 유기 EL 기판(92)으로 접근된다. 특히, 증착 마스크(20)의 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서 만곡하는 볼록측의 면을 이루는 제1 면(20a)이 유기 EL 기판(92)의 하면에 대면하도록 하여, 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)으로 접근된다. 이 경우, 도 23에 도시하는 바와 같이, 먼저, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)가, 자석(93)으로부터의 자력에 의해 유기 EL 기판(92)에 끌어당겨져, 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착한다. 본 실시 형태의 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)에 있어서의 한 쌍의 귀부 영역(24)에 끼워진 영역에는, 한쪽의 귀부 영역(24)측의 단부로부터 다른 쪽의 귀부 영역(24)측의 단부에 걸쳐서, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27) 상에, 긴 변 방향 dL을 따라 뻗는 능선(28)이 형성되어 있다. 따라서, 도시된 예에서는, 먼저, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 능선(28)이 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착하게 된다.
이어서, 도 24에 도시하는 바와 같이, 자석(93)으로부터의 자력에 의해, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)(능선(28))에 폭 방향 dW에 인접하는 부분이, 유기 EL 기판(92)에 끌어당겨져, 유기 EL 기판(92)의 하면에 접한다. 그리고, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)은, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)(능선(28))로부터, 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)를 향해서 순서대로 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착해 간다. 이때, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)는 유기 EL 기판(92)의 하면에 접하지 않는, 즉 자유단으로 되어 있으므로, 유기 EL 기판(92)의 하면 사이의 마찰력에 의해 유기 EL 기판(92)의 판면 방향의 증착 마스크(20)의 이동이 방해되는 일은 없다.
그 후, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)에 있어서의 제1 면(20a)이 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착하고, 이에 의해, 주름을 일으키지 않고, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)의 전체가 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착한다.
밀착 공정 후, 증착 마스크(20)가 유기 EL 기판(92)의 하면에 밀착한 상태에서, 증착 마스크(20)의 각 관통 구멍(25)을 통해 증착 재료(98)를 유기 EL 기판(92)에 증착시킨다.
본 실시 형태의 증착 마스크(20)는, 피증착 기판에 대면하는 측의 면을 이루는 제1 면(20a)과, 제1 면(20a)과 반대측의 면을 이루는 제2 면(20b)을 구비하고, 복수의 관통 구멍(25)이 형성된 유효 영역(22)을 갖고, 긴 변 방향 dL을 가짐과 함께, 긴 변 방향 dL을 따라 1 이상의 유효 영역(22)이 배열되어 있고, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지도록 휘어져 있다.
또한, 본 실시 형태의 증착 방법은, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 피증착 기판에 대면하도록 하여 피증착 기판에 밀착시키는 밀착 공정과, 증착 마스크(20)의 각 관통 구멍(25)을 통해 증착 재료(98)를 피증착 기판에 증착시키는 증착 공정을 갖고, 밀착 공정에서는, 증착 마스크(20)의 적어도 긴 변 방향 dL을 따른 중앙부에 있어서, 먼저 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)가 피증착 기판에 밀착하고, 그 후, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)를 향해서 순서대로 피증착 기판에 밀착해 간다.
이러한 증착 마스크(20) 및 증착 방법에 의하면, 증착 마스크(20)를, 피증착 기판에 밀착시킬 때, 먼저 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 중앙부(27)(능선(28))를 피증착 기판에 밀착시키고, 그 후, 증착 마스크(20)를, 폭 방향 dW의 단부 모서리(29)를 향해서 순서대로 피증착 기판에 밀착시켜 갈 수 있다. 이 과정에 있어서, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 양단 모서리(29)는 피증착 기판에 접하지 않는, 즉 자유 단부로 되어 있으므로, 피증착 기판 사이의 마찰력에 의해 피증착 기판의 판면 방향의 증착 마스크(20)의 이동이 방해되는 일은 없다. 따라서, 증착 마스크(20)에 주름이 생기는 것을 효과적으로 억제하면서, 증착 마스크(20)를 피증착 기판에 밀착시킬 수 있다.
또한, 본 실시 형태의 증착 마스크(20)는, 유효 영역(22)을 둘러싸는 주위 영역(23)을 갖고, 주위 영역(23)에 있어서의 유효 영역(22)의 폭 방향 dW의 일방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크(47) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 토탈 피치 마크(47)를 제1 토탈 피치 마크(47a)라 하고, 주위 영역(23)에 있어서의 유효 영역(22)의 폭 방향 dW의 타방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크(47) 중, 제1 토탈 피치 마크(47a)에 대응하는 토탈 피치 마크(47)를 제2 토탈 피치 마크(47b)라 하고, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재하고, 제1 토탈 피치 마크(47a)와 제2 토탈 피치 마크(47b) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리를 D1(mm)이라 하고, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재하고, 증착 마스크(20)에 상방으로부터 하중을 가해서 증착 마스크(20)을 평탄화했을 때의, 제1 토탈 피치 마크(47a)와 제2 토탈 피치 마크(47b) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리를 D2(mm)라 했을 때, 거리 D2와 거리 D1의 차(D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작다.
또한, 본 실시 형태의 증착 마스크(20)는, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 일방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 긴 변 방향 dL의 중앙부에 가장 가까운 관통 구멍(25)을 제1 관통 구멍(25a)이라 하고, 증착 마스크(20)의 폭 방향 dW의 타방측의 단부 모서리(29)에 가장 근접한 1 이상의 관통 구멍(25) 중, 제1 관통 구멍(25a) 사이의 긴 변 방향 dL에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍(25)을 제2 관통 구멍(25b)이라 하고, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재하고, 제1 관통 구멍(25a)과 제2 관통 구멍(25b) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리를 D1(mm)이라 하고, 증착 마스크(20)를, 제1 면(20a)이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면(52) 상에 적재하고, 증착 마스크(20)에 상방으로부터 하중을 가해서 증착 마스크(20)를 평탄화했을 때의, 제1 관통 구멍(25a)과 제2 관통 구멍(25b) 사이의 폭 방향 dW에 따른 거리를 D2(mm)라 했을 때, 거리 D2와 거리 D1의 차(D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작다.
이러한 증착 마스크(20)에 의하면, 증착 마스크(20)를 절단할 필요가 없고, 또한, 간편한 측정 장치를 사용해서 증착 마스크(20)의 휨 정도를 평가할 수 있다. 이에 의해, 증착 마스크(20)의 휨 평가 정밀도 및 평가 속도를 효과적으로 향상시킬 수 있다. 또한, 증착 마스크(20)의 휨 평가 위한 비용을 효과적으로 억제할 수 있다.
또한, 상술한 실시 형태에 대하여 다양한 변경을 가하는 것이 가능하다. 또한, 상술한 실시 형태에 있어서 얻어지는 작용 효과가 변형예에 있어서도 얻어지는 것이 명확한 경우, 그 설명을 생략한다.
상술한 실시 형태에서는, 제1 오목부(30)과 제2 오목부(35)가 연통함으로써 관통 구멍(25)이 형성되는 것을 나타냈지만, 관통 구멍(25)의 형상 및 형성 방법은, 상술한 것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 관통 구멍(25)이 각각 1개의 오목부, 예를 들어 제1 오목부(30) 또는 제2 오목부(35)만으로 형성되어 있어도 된다.
다른 변형예로서, 상술한 실시 형태에서는, 증착 마스크(20)가, 금속판(64)을 에칭함으로써 관통 구멍(25)을 형성한 금속판(21)으로 이루어지는 것을 나타냈지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어, 증착 마스크(20)로서, 도금에 의해 제작된 증착 마스크(20)를 사용해도 된다. 증착 마스크(20)를 도금에 의해 제작하는 경우, 일례로서, 일본 특허 공개 제2016-148112호 공보에 개시되어 있는 바와 같이, 관통 구멍(25)이 형성되어야 할 이외의 영역에 도금에 의해 금속층을 퇴적하고, 퇴적된 금속층으로부터 증착 마스크(20)를 구성해도 된다.
금속층을 도금에 의해 퇴적시키는 경우, 퇴적된 금속층(도금층) 내에는 응력이 잔류한다. 따라서, 도금에 의한 금속층의 퇴적 후에 당해 금속층으로 이루어지는 증착 마스크(20)의 어닐 공정을 행하고, 이 어닐 공정에서의 증착 마스크(20)의 보유 지지 온도 및/또는 보유 지지 시간을 조정함으로써, 증착 마스크(20) 내에 잔류하고 있는 응력을 원하는 양만큼 잔류시킨다. 이에 의해, 증착 마스크(20)의 제1 면(20a)측과 제2 면(20b)측 사이의 잔류 응력량에 차를 발생시킨다. 이상에 의해, 증착 마스크(20)에, 적어도 긴 변 방향 dL의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향 dL에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면(20a)측으로 볼록해지는 휨을 부여할 수 있다.
실시예
이하, 실시예를 사용해서 본 발명을 보다 상세하게 설명하지만, 이 실시예는 어디까지나 일 실험 결과이고, 본 발명은 이 실험 결과에 의해 한정되어서 해석되어서는 안된다.
이하에 설명하는 복수의 증착 마스크를 실제로 제작하고, 각 증착 마스크를 사용해서 피증착 기판에 증착 재료를 증착했을 때의 증착 품질에 대해서 확인하였다.
KOBELCO제 12단 압연기로 압연된, 36％ 니켈-철 합금으로 이루어지는 두께 20㎛의 금속판을 소정의 온도 및 시간으로 어닐한 후, 이 금속판에 에칭에 의해 제1 오목부 및 제2 오목부를 형성하고, 이 금속판을 잘라내어, 제1 오목부 및 제2 오목부로 이루어지는 관통 구멍을 갖는 길이 1200mm, 폭 65mm의 증착 마스크를 제작하였다. 증착 마스크에는, 긴 변 방향을 따라서 ７개의 유효 영역을 마련하였다. 각 유효 영역의 치수는, 증착 마스크의 긴 변 방향을 따른 길이를 132mm, 증착 마스크의 폭 방향에 따른 폭을 64mm로 하였다. 각 유효 영역에는, 증착 마스크의 긴 변 방향을 따라서 2560개, 폭 방향을 따라서 1440개의 관통 구멍을 배치하였다. 관통 구멍의 형상은, 관통부에 있어서 증착 마스크의 긴 변 방향에 따른 치수가 30㎛, 폭 방향에 따른 치수가 30㎛인 원형이었다.
〔실시예 1〕
제작된 증착 마스크는, 모두, 긴 변 방향의 중앙부에 있어서의 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 피증착 기판에 대면하는 측의 면을 이루는 제1 면측으로 볼록해지도록 휘어져 있었다. 각 증착 마스크에 대해서, D1(mm) 및 D2(mm)를 측정하였다. 구체적으로는, 각 증착 마스크에 대해서, 당해 증착 마스크를, 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 긴 변 방향의 중심에 가장 가까운 제1 토탈 피치 마크와 제2 토탈 피치 마크 사이의 폭 방향에 따른 거리를 측정하여, D1(mm)의 값을 얻었다. 또한, 당해 증착 마스크를, 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 이 증착 마스크에 상방으로부터 유리 기판을 얹고, 이 유리 기판 상에서 증착 마스크에 하중을 가해서 증착 마스크를 평탄화했을 때의, 제1 토탈 피치 마크와 제2 토탈 피치 마크 사이의 폭 방향에 따른 거리를 측정하여, D2(mm)의 값을 얻었다. D1 및 D2의 값은, 신토 S 프리시젼 가부시키가이샤제 자동 2차원 좌표 측정기 AMIC1710D를 사용하여, 상방으로부터 광학적으로 측정함으로써 얻어졌다. 구체적으로는, D1 및 D2의 값은, 제1 토탈 피치 마크, 제2 토탈 피치 마크의 각각의 중심의 좌표를 구하여, 이 중심끼리 사이의 폭 방향에 따른 거리로서 산출하였다. 그 후, 각 증착 마스크에 대해서, D2과 D1의 차 (D2-D1)(mm)의 값을 산출하였다.
〔실시예 2〕
각 증착 마스크에 대해서, 증착 마스크의 폭 방향의 일방측의 단부 모서리에 가장 근접한 복수의 관통 구멍 중, 긴 변 방향의 중심에 가장 가까운 관통 구멍을 제1 관통 구멍이라 하고, 증착 마스크의 폭 방향의 타방측의 단부 모서리에 가장 근접한 복수의 관통 구멍 중, 제1 관통 구멍 사이의 긴 변 방향에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍을 제2 관통 구멍이라 하였다. 당해 증착 마스크를, 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍 사이의 폭 방향에 따른 거리를 측정하여, D1(mm)의 값을 얻었다. 또한, 당해 증착 마스크를, 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 이 증착 마스크에 상방으로부터 유리 기판을 얹고, 이 유리 기판 상에서 증착 마스크에 하중을 가해서 증착 마스크를 평탄화했을 때의, 제1 관통 구멍과 제2 관통 구멍 사이의 폭 방향에 따른 거리를 측정하여, D2(mm)의 값을 얻었다. 제1 토탈 피치 마크 및 제2 토탈 피치 마크 대신에 제1 관통 구멍 및 제2 관통 구멍을 이용해서 D1 및 D2의 값을 얻은 것 이외에는, 실시예 1과 마찬가지로 행하였다. 또한, D1 및 D2의 값은, 제1 관통 구멍, 제2 관통 구멍의 각각의 중심의 좌표를 구하여, 이 중심끼리 사이의 폭 방향에 따른 거리로서 산출하였다.
제작된 각 증착 마스크는, 그 귀부 영역이 프레임에 용접에 의해 고정되고, 이에 의해, 증착 마스크 및 프레임으로 이루어지는 증착 마스크 장치가 제작되었다.
평면으로 보아 치수가 900mm×1500mm이고 두께가 0.5mm인 무알칼리 유리로 이루어지는 피증착 기판의, 증착 마스크가 배치되는 측과는 반대측의 면 상에, 평면으로 보아 치수가 900mm×1500mm인, 영구 자석 및 해당 영구 자석의 자력을 증감 제어할 수 있도록 극성 방향이 조절 가능한 전자석을, 피증착 기판과 밀착하도록 해서 배치하였다. 이 피증착 기판의, 자석이 배치된 측과는 반대측의 면에 대하여, 증착 마스크 장치의 증착 마스크의 제1 면을 밀착시켰다. 그 후, 각 증착 마스크에 형성된 관통 구멍을 통해, 유기 발광 재료로 이루어지는 증착 재료를 피증착 기판에 증착하였다. 증착 마스크를 피증착 기판으로부터 제거한 후, 증착 재료의 피증착 기판에 대한 증착 품질에 대해서 평가하였다. 증착 재료의 증착 품질은, 2차원 좌표 치수 측정기에 의해 평가하였다. 단, 후술하는 바와 같이 제조 후에 이미 주름이 발생했던 증착 마스크에 대해서는, 당해 증착 마스크를 사용한 증착 재료의 피증착 기판에 대한 증착을 행하고 있지 않고, 증착 품질의 평가도 행하고 있지 않다.
도 26 및 도 27에, 제작된 증착 마스크 중, 긴 변 방향의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면측으로 볼록해지도록 휜 증착 마스크에 대해서, 본 실시예에 있어서의 어닐 조건(어닐 온도 및 어닐 시간), 각 어닐 조건의 어닐을 거쳐서 제작된 증착 마스크의(D2-D1)(mm)의 값 및 각 증착 마스크를 사용한 경우의 증착 품질에 대해서 통합한 표를 나타낸다. 증착 품질의 란에 있어서, 「○」는, 각 화소에 있어서의 증착 재료의 치수 정밀도 및 위치 정밀도가 제품으로서 사용 가능한 레벨인 것, 「◎」는 각 화소에 있어서의 증착 재료가 보다 높은 치수 정밀도 및 위치 정밀도를 갖고 있는 것, 「-」는 제조 후에 증착 마스크에 주름이 발생하였고 증착 품질의 평가를 행하지 않은 것을 각각 나타내고 있다. 도 26은, 실시예 1에 있어서의 증착 품질을 나타내고, 도 27은, 실시예 2에 있어서의 증착 품질을 나타내고 있다.
실시예 1 및 실시예 2에 있어서, 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면측으로 볼록해지도록 휜 증착 마스크에서는, 증착 마스크에 주름이 발생하지 않았고, 각 화소에 있어서의 증착 재료의 치수 정밀도 및 위치 정밀도가 제품으로서 사용 가능한 레벨의, 양호한 증착 품질을 확보할 수 있음이 확인되었다. 이에 의해, 이들의 증착 마스크를 사용해서 제조된 유기 EL 기판에 있어서, 양호한 발광 품질을 확보할 수 있다. 또한, (D2-D1)의 값이 0.015mm 이상 0.050mm 이하의 범위에 있는 증착 마스크에서는, 각 화소에 있어서의 증착 재료가 보다 높은 치수 정밀도 및 위치 정밀도를 갖고 있고, 더욱 양호한 증착 품질을 확보할 수 있음이 확인되었다. 이에 의해, 이들의 증착 마스크를 사용해서 제조된 유기 EL 기판에 있어서, 더욱 양호한 발광 품질을 확보할 수 있다.
그 한편, 제작된 증착 마스크 중, 긴 변 방향의 중앙부에 있어서의, 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 제1 면측으로 오목해지도록 휜 증착 마스크는, 모두, 폭 방향의 양단 모서리부터 먼저 피증착 기판에 밀착하고, 폭 방향의 중앙부에 주름이 발생하였다. 결과로서, 각 화소에 있어서의 증착 재료의 치수 및 형상의 변동이나, 위치 어긋남이 발생하였다.

Claims (3)

  1. 증착 재료의 피증착 기판에 대한 증착에 사용되고, 상기 피증착 기판에 대면하는 측의 면을 이루는 제1 면과, 상기 제1 면과 반대측의 면을 이루는 제2 면을 구비한 증착 마스크이며,
    복수의 관통 구멍이 형성된 유효 영역을 갖고,
    긴 변 방향을 가짐과 함께, 상기 긴 변 방향에 따라서 1 이상의 상기 유효 영역이 배열되어 있고,
    적어도 상기 긴 변 방향의 중앙부에 있어서의, 상기 긴 변 방향에 직교하는 단면에 있어서, 상기 제1 면측으로 볼록해지도록 휘어져 있고,
    상기 증착 마스크는, 상기 긴 변 방향의 상기 중앙부에 있어서 가장 크게 휘어져 있는, 증착 마스크.
  2. 제1항에 있어서, 상기 유효 영역을 둘러싸는 주위 영역을 갖고,
    상기 주위 영역에 있어서의 상기 유효 영역의 폭 방향의 일방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크 중, 상기 긴 변 방향의 중앙부에 가장 가까운 토탈 피치 마크를 제1 토탈 피치 마크라 하고,
    상기 주위 영역에 있어서의 상기 유효 영역의 상기 폭 방향의 타방측에 배치된 1 이상의 토탈 피치 마크 중, 상기 제1 토탈 피치 마크에 대응하는 토탈 피치 마크를 제2 토탈 피치 마크라 하고,
    상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 상기 제1 토탈 피치 마크와 상기 제2 토탈 피치 마크 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D1(mm)이라 하고,
    상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 상에 적재하고, 상기 증착 마스크에 상방으로부터 하중을 가해서 상기 증착 마스크를 평탄화했을 때의, 상기 제1 토탈 피치 마크와 상기 제2 토탈 피치 마크 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D2(mm)라 했을 때,
    상기 거리 D2과 상기 거리 D1의 차(D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작은, 증착 마스크.
  3. 제1항에 있어서, 상기 증착 마스크의 폭 방향의 일방측의 단부 모서리에 가장 근접한 1 이상의 상기 관통 구멍 중, 상기 긴 변 방향의 중앙부에 가장 가까운 관통 구멍을 제1 관통 구멍이라 하고,
    상기 증착 마스크의 상기 폭 방향의 타방측의 단부 모서리에 가장 근접한 1 이상의 상기 관통 구멍 중, 상기 제1 관통 구멍 사이의 상기 긴 변 방향에 따른 이격 거리가 가장 작은 관통 구멍을 제2 관통 구멍이라 하고,
    상기 증착 마스크를, 상기 제1면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 위에 적재하고, 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D1(mm)이라 하고,
    상기 증착 마스크를, 상기 제1 면이 상방을 향하도록 하여 수평한 평탄면 위에 적재하고, 상기 증착 마스크에 상방으로부터 하중을 가해서 상기 증착 마스크를 평탄화했을 때의, 상기 제1 관통 구멍과 상기 제2 관통 구멍 사이의 상기 폭 방향에 따른 거리를 D2(mm)라 했을 때,
    상기 거리 D2와 상기 거리 D1의 차(D2-D1)의 값이, 0mm보다 크고 0.05mm보다 작은, 증착 마스크.
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