KR20210153608A - 증착 마스크의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법, 및, 증착 마스크 중간체 - Google Patents

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

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Abstract

25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판의 선 팽창 계수와, 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하인 금속판 및 유리 기판을 준비하는 것, 수지층을 개재하여 금속판에 유리 기판을 접합하는 것, 유리 기판에 접합된 금속판에 복수의 마스크공을 형성함으로써, 금속판으로부터 마스크판을 형성하는 것, 마스크판 중에서 수지층에 접하는 면과는 반대측의 면을, 마스크판보다 높은 강성을 갖고, 또한, 복수의 마스크공의 전체를 둘러싸는 형상을 갖는 마스크 프레임에 접합하는 것, 및, 마스크 프레임에 접합된 마스크판으로부터, 수지층 및 유리 기판을 분리하는 것을 포함한다.

Description

증착 마스크의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법, 및, 증착 마스크 중간체
본 발명은, 증착 마스크의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법, 및, 증착 마스크 중간체에 관한 것이다.
유기 EL 디바이스가 구비하는 EL 소자는, 증착에 의해 형성된다. EL 소자를 형성할 때에는, EL 소자가 구비하는 기능층을 패터닝하기 위한 증착 마스크가 사용된다. 증착 마스크는, 복수의 마스크판과, 각 마스크판이 장착되는 공통의 프레임을 구비하고 있다. 프레임은, 증착 대상의 주위를 둘러싸는 사각 프레임상을 가지고 있다. 각 마스크판은, 단책상 (短冊狀) 을 가진 금속박이다. 마스크판에는, 마스크판이 연장되는 방향을 따라, 복수의 마스크 영역이 간격을 두고 나열되어 있다. 각 마스크 영역에는, 기능층의 패턴에 따라 복수의 관통공이 형성되어 있다. 각 마스크판에 있어서, 마스크 영역보다 외측의 영역이 주변 영역이다. 주변 영역은, 마스크 영역을 둘러싸는 영역이다. 각 마스크판은, 프레임에 의해 둘러싸인 영역 내에 복수의 마스크 영역이 위치하도록 프레임에 고정된다. 복수의 마스크 영역이 나열되는 방향이 길이 방향이고, 각 마스크판은, 길이 방향의 양단에 위치하는 주변 영역에 있어서, 프레임에 고정된다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).
일본 공개특허공보 2018-127721호
그런데, 증착 마스크에서는, 증착 대상에 대한 패턴의 위치 등에 있어서의 정밀도를 높이는 것이 요구된다. 그 때문에, 증착 마스크에서는, 마스크판에 형성된 마스크공에 있어서, 증착원에 대향하는 제 1 개구로부터 증착 대상에 대향하는 제 2 개구를 향하여 마스크공의 통로 면적을 단조롭게 작게 하는 기술이 이용되고 있다. 통로 면적은, 증착 마스크가 확대되는 평면에 평행한 각 평면에서의 마스크공의 면적이다. 또한, 최근에는, 패턴에 있어서의 막 두께의 균일성을 높이기 위해서, 제 1 개구와 제 2 개구 사이의 거리, 즉, 마스크판의 두께를 얇게 하는 것도 요망되고 있다.
한편으로, 마스크판의 두께가 얇은 경우에는, 마스크판의 기계적인 내성이 충분히 얻어지기 어렵기 때문에, 마스크판의 취급이 현저하게 어려워진다. 그래서, 상기 서술한 마스크판에는, 마스크판의 취급성을 향상시키는 기술이 강하게 요구되고 있다.
본 발명은, 마스크판의 취급성을 향상 가능하게 한 증착 마스크의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법, 및, 증착 마스크 중간체를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착 마스크의 제조 방법은, 복수의 마스크공을 포함하는 마스크판을 구비한 증착 마스크를 철-니켈계 합금제의 금속판으로부터 제조하는 증착 마스크의 제조 방법이다. 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판의 선 팽창 계수와, 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하인 상기 금속판 및 상기 유리 기판을 준비하는 것, 수지층을 개재하여 상기 금속판에 상기 유리 기판을 접합하는 것, 상기 유리 기판에 접합된 상기 금속판에 복수의 마스크공을 형성함으로써, 상기 금속판으로부터 마스크판을 형성하는 것, 상기 마스크판 중에서 상기 수지층에 접하는 면과는 반대측의 면과, 상기 마스크판보다 높은 강성을 갖고, 또한, 상기 마스크판이 포함하는 상기 복수의 마스크공의 전체를 둘러싸는 형상을 가진 마스크 프레임을 접합하는 것, 및, 상기 마스크 프레임에 접합된 상기 마스크판으로부터, 상기 수지층 및 상기 유리 기판을 분리하는 것, 을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 표시 장치의 제조 방법은, 상기 증착 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 증착 마스크를 사용하여 증착 대상에 패턴을 형성하는 것을 포함한다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착 마스크 중간체는, 복수의 마스크공을 포함하고, 제 1 면과 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 가진 철-니켈계 합금제의 마스크판과, 상기 마스크판보다 높은 강성을 갖고, 또한, 상기 마스크판이 포함하는 상기 복수의 마스크공의 전체를 둘러싸는 형상을 가진 마스크 프레임으로서, 상기 마스크판의 상기 제 1 면에 접합된 상기 마스크 프레임과, 상기 마스크판에 있어서의 상기 제 2 면에 접합된 수지층과, 상기 수지층에 접합된 유리 기판을 구비한다. 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 상기 유리 기판의 선 팽창 계수와, 상기 마스크판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하이다.
상기 각 구성에 의하면, 증착 마스크를 제조하는 과정에서는, 마스크판이, 수지층과 유리 기판에 지지되고, 또한, 증착 마스크에 있어서는, 마스크 프레임에 의해 지지되어 있다. 그 때문에, 마스크판의 제조시에, 마스크판을 지지하는 부재를 이용하지 않는 경우, 및, 증착 마스크가 마스크판으로만 구성되는 경우에 비하여, 마스크판의 취급성을 향상시킬 수 있다.
상기 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판의 선 팽창 계수와, 상기 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 0.7 × 10-6/℃ 이하이고, 상기 마스크 프레임은, 500 ㎛ 이상의 두께를 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하이기 때문에, 유리 기판 및 마스크판의 온도가 변화하는 것에서 기인하여 마스크판에 변형이 발생하는 것은, 잘 일어나지 않게 된다. 그 때문에, 마스크판으로부터 유리 기판이 분리됨으로써 증착 마스크가 형성되었을 때에, 마스크판에 발생한 변형이 해방되는 것이 억제된다. 나아가서는, 마스크판이 높은 강성을 가진 마스크 프레임에 접합되기 때문에, 마스크판이 마스크 프레임에 접합된 후에 있어서, 마스크 프레임에 대한 마스크판의 위치가 어긋나는 것이 억제된다. 그렇기 때문에, 증착 대상에 대한 각 관통공의 위치가 바뀌는 것이 억제되고, 결과적으로, 증착 대상에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
상기 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판의 선 팽창 계수와 상기 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 0.4 × 10-6/℃ 이하이고, 상기 마스크 프레임은, 20 ㎛ 이상의 두께를 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.4 × 10-6/℃ 이하이기 때문에, 마스크판으로부터 유리 기판이 분리됨으로써 증착 마스크가 형성되었을 때에, 마스크판에 발생한 변형이 해방되는 것이 억제된다. 나아가서는, 마스크판이 높은 강성을 가진 마스크 프레임에 접합되기 때문에, 마스크판이 마스크 프레임에 접합된 후에 있어서, 마스크 프레임에 대한 마스크판의 위치가 어긋나는 것이 억제된다. 이로써, 증착 대상에 대한 각 관통공의 위치가 바뀌는 것이 억제되고, 결과적으로, 증착 대상에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
상기 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판의 선 팽창 계수는, 상기 금속판의 선 팽창 계수보다 작아도 된다.
상기 구성에 의하면, 증착 마스크의 제조 과정에 있어서, 유리 기판과 금속판을 포함하는 적층체가 가열되었을 경우에, 금속판은 유리 기판보다 팽창하고, 이로써, 금속판은 마스크판의 가장자리보다 내측으로부터 가장자리보다 외측을 향하는 방향으로 연장되고자 한다. 그러나, 금속판은 강성이 높은 유리 기판을 포함하는 지지체에 의해 지지되어 있기 때문에, 금속판은, 마스크판의 가장자리보다 내측으로부터 가장자리보다 외측을 향하는 방향의 힘을 내포한 상태에서 지지체에 고정된다. 그 후, 금속판으로부터 형성된 마스크판의 온도가 저하한 상태에서 마스크판이 프레임에 접합된 경우에는, 마스크판으로부터 지지체가 분리되었을 때에, 마스크판이 줄어드는 방향의 힘이 마스크판에 대하여 작용한다. 이 때에, 마스크판은 프레임에 접합되어 있기 때문에, 프레임에 대한 마스크판의 위치가 바뀌는 것이 프레임에 의해 억제되고, 또한, 마스크판의 휨이 억제된다.
상기 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 상기 유리 기판은, 무알칼리 유리, 석영 유리, 결정화 유리, 붕규산 유리, 고규산 유리, 다공질 유리, 및, 소다 라임 유리로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1 개로 형성되어도 된다.
상기 구성에 의하면, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판의 선 팽창 계수와 마스크판의 선 팽창 계수의 차의 절대치를, 1.3 × 10-6/℃ 이하로 하는 것이 가능하다.
상기 증착 마스크의 제조 방법에 있어서, 복수의 마스크판을 형성하는 것을 포함하고, 상기 마스크 프레임에는, 복수의 개구부가 형성되고, 상기 마스크판을 상기 마스크 프레임에 접합하는 것은, 각 마스크판이 상기 개구부를 1 개씩 덮도록, 상기 복수의 마스크판을 단일의 마스크 프레임에 접합하는 것이고, 상기 마스크 프레임은, 상기 마스크 프레임의 외측 가장자리에 위치하여 증착 대상의 주위를 둘러싸는 프레임상부와, 상기 프레임상부가 둘러싸는 영역 내에 위치하는 격자상을 가진 구획 요소와, 상기 구획 요소에 의해 구획된 상기 개구부를 가져도 된다.
상기 구성에 의하면, 마스크 프레임이 격자상의 구획 요소를 갖기 때문에, 프레임이 사각 프레임상을 갖는 경우와 비교하여, 마스크 프레임 그 자체의 강성이 높아진다. 그리고, 강성이 높아진 마스크 프레임의 각 개구부의 주위에 마스크판이 1 개씩 직접 접합된다. 그 때문에, 각 마스크판을 지지하는 구조체가, 단책상을 가진 마스크판의 폭 방향에 있어서, 일차원 방향으로 연장되는 직선상을 갖는 경우와 비교하여, 마스크판의 휨이 억제된다. 결과적으로, 증착 대상에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
본 발명에 의하면, 증착 마스크의 취급성을 향상시킬 수 있다.
도 1 은, 증착 마스크의 제 1 예에 있어서의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 2 는, 도 1 이 나타내는 증착 마스크에 있어서의 구조의 일부를 나타내는 단면도이다.
도 3 은, 도 2 가 나타내는 증착 마스크가 구비하는 마스크판의 구조를 확대하여 나타내는 단면도이다.
도 4 는, 증착 마스크의 제 2 예에 있어서의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 도 4 가 나타내는 증착 마스크에 있어서의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 7 은, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 8 은, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 9 는, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 10 은, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 11 은, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 12 는, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 13 은, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 14 는, 증착 마스크의 제조 방법을 설명하기 위한 공정도이다.
도 15 는, 증착 마스크의 작용을 설명하기 위한 작용도이다.
도 16 은, 증착 마스크의 작용을 설명하기 위한 작용도이다.
도 17 은, 증착 장치의 구성을 증착 마스크 및 증착 대상과 함께 모식적으로 나타내는 장치 구성도이다.
도 18 은, 시험예에 있어서의 위치 정밀도의 측정 방법을 설명하기 위한 평면도이다.
도 1 내지 도 18 을 참조하여, 증착 마스크의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법, 및, 증착 마스크 중간체에 있어서의 일 실시형태를 설명한다. 이하에서는, 증착 마스크, 증착 마스크의 제조 방법, 및, 표시 장치의 제조 방법을 순서대로 설명한다.
[증착 마스크]
도 1 내지 도 5 를 참조하여, 증착 마스크의 구성을 설명한다. 이하에서는 먼저, 증착 마스크의 제 1 예에 있어서의 구조를 설명하고, 이어서, 증착 마스크의 제 2 예에 있어서의 구조를 설명한다.
[제 1 예]
도 1 내지 도 3 을 참조하여, 증착 마스크의 제 1 예를 설명한다.
도 1 이 나타내는 바와 같이, 증착 마스크 (10A) 는, 마스크 프레임 (11A) 과, 복수의 마스크판 (12) 을 구비하고 있다. 마스크 프레임 (11A) 은, 프레임상부 (11Aa), 구획 요소 (11Ab), 및, 복수의 개구부 (11Ac) 를 가지고 있다. 프레임상부 (11Aa) 는, 마스크 프레임 (11A) 의 외측 가장자리에 위치하고, 증착 대상 (S) 의 주위를 둘러싸는 것이 가능한 크기 및 형상을 가지고 있다. 구획 요소 (11Ab) 는, 프레임상부 (11Aa) 가 둘러싸는 영역 내에 위치하고, 격자상을 가지고 있다. 복수의 개구부 (11Ac) 는, 구획 요소 (11Ab) 에 의해 구획되어 있다. 다시 말하면, 구획 요소 (11Ab) 는, 복수의 개구부 (11Ac) 를 서로로부터 고립시키고 있다. 각 마스크판 (12) 은, 복수의 관통공을 가지고 있다. 각 마스크판 (12) 이 개구부 (11Ac) 를 1 개씩 덮도록, 복수의 마스크판 (12) 이, 마스크 프레임 (11A) 에 접합되어 있다.
마스크 프레임 (11A) 이 격자상의 구획 요소 (11Ab) 를 갖기 때문에, 프레임이 사각 프레임상을 갖는 경우와 비교하여, 마스크 프레임 (11A) 그 자체의 강성이 높아진다. 그리고, 강성이 높아진 마스크 프레임 (11A) 의 각 개구부 (11Ac) 의 주위에 마스크판 (12) 이 1 개씩 직접 접합된다. 그 때문에, 각 마스크판 (12) 을 지지하는 구조체가, 단책상을 가진 마스크판의 폭 방향에 있어서, 일차원 방향으로 연장되는 직선상을 갖는 경우와 비교하여, 마스크판 (12) 의 휨이 억제된다. 결과적으로, 증착 대상 (S) 에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
마스크 프레임 (11A) 이 격자상의 구획 요소 (11Ab) 를 갖는 것으로부터, 다시 말하면, 각 마스크판 (12) 을 지지하는 구조체가 이차원 방향으로 확대되는 높은 강성을 가진 격자상인 것으로부터, 마스크 프레임 (11A) 그 자체에 휨이 잘 발생하지 않는다. 그 때문에, 마스크 프레임 (11A) 에 직접 접합된 마스크판 (12) 에도 휨이 잘 발생하지 않는다. 이에 반하여, 마스크 프레임이 사각 프레임상인 경우에는, 각 마스크판을 지지하는 구조체가, 단책상을 가진 마스크판의 폭 방향에 있어서 일차원 방향으로 연장되는 직선상을 갖고, 또한, 마스크판이 연장되는 방향에 있어서의 양단부에만 위치한다. 그 때문에, 마스크판의 연장되는 방향에 있어서 마스크판에 휨이 발생하기 쉽다.
프레임상부 (11Aa) 의 외형은, 사각 형상을 가지고 있다. 증착 마스크 (10A) 가 증착 대상 (S) 에 대한 증착에 사용될 때에는, 증착 대상 (S) 이 확대되는 평면과 대향하는 시점으로부터 보아, 프레임상부 (11Aa) 의 일부가 증착 대상 (S) 의 가장자리보다 외측에 위치하고, 또한, 프레임상부 (11Aa) 의 다른 일부가 증착 대상 (S) 과 겹쳐 있다. 마스크 프레임 (11A) 은, 표면 (11AF) 과 이면 (11AR) 을 가지고 있다. 마스크 프레임 (11A) 중에서, 이면 (11AR) 이 증착 대상 (S) 에 대면하는 면이다. 또한, 도 1 은, 이면 (11AR) 과 대향하는 시점으로부터 본 증착 마스크 (10A) 의 구조를 나타내고 있다.
본 실시형태에서는, 구획 요소 (11Ab) 는, 제 1 방향 (D1) 을 따라 연장되는 부분과, 제 1 방향 (D1) 에 직교하는 제 2 방향 (D2) 을 따라 연장되는 부분을 가지고 있다. 구획 요소 (11Ab) 는, 직사각형 격자상을 가지고 있다. 이로써, 마스크 프레임 (11A) 에 있어서, 제 1 방향 (D1) 으로 복수의 개구부 (11Ac) 가 나열되고, 또한, 제 2 방향 (D2) 으로 복수의 개구부 (11Ac) 가 나열되어 있다. 각 방향 (D1, D2) 에 있어서, 복수의 개구부 (11Ac) 는, 동등한 간격을 두고 나열되어 있다. 각 개구부 (11Ac) 는, 이면 (11AR) 과 대향하는 시점으로부터 보아 장방 형상을 가지고 있다.
또한, 복수의 개구부 (11Ac) 는, 제 1 방향 (D1) 및 제 2 방향 (D2) 을 따라 동등한 간격을 두고 나열되어 있지 않아도 된다. 즉, 서로 이웃하는 개구부 (11Ac) 의 간격에는, 복수의 크기가 포함되어도 된다. 또한, 복수의 개구부 (11Ac) 는 격자상으로 나열되어 있으면 되기 때문에, 상기 서술한 바와 같은 직사각형 격자상에 한정하지 않고, 삼각 격자상으로 나열되어도 되고, 육각 격자상으로 나열되어도 된다. 또한, 복수의 개구부 (11Ac) 는, 지그재그 격자상으로 나열되어도 된다. 개구부 (11Ac) 는, 장방 형상을 가지지 않아도 된다. 이 경우에는, 개구부 (11Ac) 는, 예를 들어, 정방 형상, 원형, 및, 타원형 등의 형상을 가져도 된다. 복수의 개구부 (11Ac) 에는, 제 1 형상을 가진 개구부 (11Ac) 와 제 2 형상을 가진 개구부 (11Ac) 가 포함되어도 된다.
마스크판 (12) 은, 마스크 프레임 (11A) 의 이면 (11AR) 과 대향하는 시점으로부터 보아, 개구부 (11Ac) 를 덮는 것이 가능한 형상 및 크기를 가지고 있다. 본 실시형태에 있어서, 마스크판 (12) 은, 장방 형상을 가지고 있다. 마스크판 (12) 은, 1 개의 개구부 (11Ac) 에 대하여 1 개씩 장착되어 있기 때문에, 증착 마스크 (10A) 는, 개구부 (11Ac) 와 동수의 마스크판 (12) 을 구비하고 있다.
마스크 프레임 (11A) 및 마스크판 (12) 은, 금속제이다. 마스크 프레임 (11A) 을 형성하는 금속과, 마스크판 (12) 을 형성하는 금속은, 동일한 것이 바람직하다. 이로써, 증착 마스크 (10A) 의 사용시에 증착 마스크 (10A) 가 가열되어도, 증착 마스크 (10A) 의 선 팽창 계수와 마스크판 (12) 의 선 팽창 계수의 차에서 기인하여 마스크판 (12) 이 변형되는 것은, 억제된다. 결과적으로, 증착 마스크 (10A) 를 사용하여 형성한 패턴의 위치 정밀도의 저하가 억제된다.
마스크판 (12) 을 형성하는 재료에는, 철과 니켈의 합금인 철-니켈계 합금을 사용할 수 있다. 마스크판 (12) 을 형성하는 재료는, 철-니켈계 합금 중에서도, 니켈을 36 질량％ 포함하는 합금인 인바인 것이 바람직하다. 마스크판 (12) 을 형성하는 재료는, 니켈을 42 질량％ 포함하는 합금인 42 얼로이여도 된다. 마스크판 (12) 은, 철 및 니켈에 더하여, 크롬, 망간, 탄소, 및, 코발트 등의 첨가물을 포함해도 된다.
또한, 증착 대상 (S) 을 형성하는 재료는, 유리인 것이 바람직하다. 증착 대상 (S) 이 유리제인 경우에는, 마스크판 (12) 이 인바제인 것에 의해, 증착 대상 (S) 의 선 팽창 계수와 마스크판 (12) 의 선 팽창 계수의 차가 커지는 것이 억제된다. 또한, 증착 대상 (S) 은, 유리 기판과 수지층의 적층체여도 된다. 이 경우에는, 증착 대상 (S) 이 구비하는 수지층에 패턴이 형성된다. 또한, 증착 대상 (S) 은, 수지 필름이어도 된다. 수지층 및 수지 필름을 형성하는 재료는, 수지층 및 수지 필름이 갖는 선 팽창 계수의 관점에서, 예를 들어 폴리이미드 수지인 것이 바람직하다.
도 2 는, 표면 (11AF) 에 직교하고, 또한, 제 1 방향 (D1) 에 평행한 평면을 따른 증착 마스크 (10A) 의 일부 단면 구조를 나타내고 있다.
도 2 가 나타내는 바와 같이, 각 개구부 (11Ac) 는, 마스크 프레임 (11A) 의 표면 (11AF) 과 이면 (11AR) 사이를 관통하는 관통공이다. 도 2 가 나타내는 예에서는, 각 개구부 (11Ac) 는 직사각형상을 갖고, 각 개구부 (11Ac) 에 있어서, 직사각형상을 가진 단면 형상이, 제 2 방향 (D2) 을 따라 나열되어 있다. 또한, 각 개구부 (11Ac) 의 단면 형상은, 예를 들어, 사다리꼴상이나 역사다리꼴상이어도 된다. 개구부 (11Ac) 의 단면 형상이 사다리꼴상인 경우에는, 개구부 (11Ac) 는, 이면 (11AR) 에 있어서의 폭이 표면 (11AF) 에 있어서의 폭보다 크고, 또한, 표면 (11AF) 으로부터 이면 (11AR) 을 향하는 방향에 있어서, 개구부 (11Ac) 의 폭이 단조 증가하는 형상을 갖는다.
한편으로, 개구부 (11Ac) 의 단면 형상이 역사다리꼴상인 경우에는, 개구부 (11Ac) 는, 이면 (11AR) 에 있어서의 폭이 표면 (11AF) 에 있어서의 폭보다 작고, 또한, 표면 (11AF) 으로부터 이면 (11AR) 을 향하는 방향에 있어서, 개구부 (11Ac) 의 폭이 단조 감소하는 형상을 갖는다. 또한, 개구부 (11Ac) 의 단면 형상은, 곡률 중심이 이면 (11AR) 에 대하여 표면 (11AF) 근처에 위치하는 호상이어도 된다.
마스크 프레임 (11A) 의 두께 (TF) 는, 500 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 마스크 프레임 (11A) 의 두께 (TF) 는, 마스크 프레임 (11A) 이 확대되는 평면에 직교하는 단면을 따른 구조에 있어서의 마스크 프레임 (11A) 의 두께이다. 이로써, 마스크 프레임 (11A) 이 두께에서 기인하는 높은 강성을 갖기 때문에, 마스크판 (12) 이 팽창하거나 수축하는 것이, 마스크 프레임 (11A) 에 의해 보다 억제된다. 그렇기 때문에, 증착 대상 (S) 에 대한 각 관통공의 위치가 바뀌는 것이 보다 억제된다. 결과적으로, 증착 대상 (S) 에 형성되는 패턴의 위치 정밀도도 보다 높아진다. 마스크판 (12) 의 두께 (TM) 는, 예를 들어, 1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이다. 마스크판 (12) 에 있어서, 복수의 관통공이 위치하는 영역이 마스크 영역 (12a) 이고, 마스크 영역 (12a) 을 둘러싸는 영역이 주변 영역 (12b) 이다. 마스크 영역 (12a) 의 두께는, 주변 영역 (12b) 의 두께와 동일해도 되고, 주변 영역 (12b) 의 두께보다 얇아도 된다.
증착 마스크 (10A) 는, 마스크 프레임 (11A) 과 마스크판 (12) 이 접합된 부분인 접합부 (10Aa) 를 구비하고 있다. 마스크 프레임 (11A) 과 마스크판 (12) 의 접합은, 마스크 프레임 (11A) 과 마스크판 (12) 사이에 배치된 접착제에 의한 접착에 의해서도 가능하고, 마스크 프레임 (11A) 과 마스크판 (12) 에 대한 레이저 광선의 조사에 의한 레이저 용접에 의해서도 가능하다. 마스크 프레임 (11A) 과 마스크판 (12) 이 접착제에 의해 접합되는 경우에는, 접합부 (10Aa) 는 접착제에 의해 형성된다. 마스크 프레임 (11A) 과 마스크판 (12) 이 레이저 용접에 의해 접합되는 경우에는, 접합부 (10Aa) 는, 레이저 광선의 조사 흔적이다.
접합부 (10Aa) 는, 이면 (11AR) 과 대향하는 시점으로부터 보아, 마스크판 (12) 의 둘레 방향에 있어서의 전체에 위치해도 되고, 둘레 방향에 있어서 간헐적으로 위치해도 된다. 접합부 (10Aa) 가 마스크판 (12) 의 둘레 방향에 있어서 간헐적으로 위치하는 경우에는, 마스크판 (12) 의 각 변에 있어서의 적어도 일부가 마스크 프레임 (11A) 에 접합되는 것이 바람직하다.
도 3 이 나타내는 바와 같이, 마스크판 (12) 은, 표면 (12F) 과, 표면 (12F) 과는 반대측의 면인 이면 (12R) 을 구비하고 있다. 표면 (12F) 은 제 1 면의 일례이고, 이면 (12R) 은 제 2 면의 일례이다. 표면 (12F) 은, 증착 장치 내에 있어서 증착원과 대향하기 위한 면이다. 표면 (12F) 의 일부가, 마스크 프레임 (11A) 에 접합되어 있다. 이면 (12R) 은, 증착 장치 내에 있어서, 증착 대상 (S) 과 접촉하기 위한 면이다.
마스크판 (12) 은, 단일의 금속판으로 형성되어도 되고, 복수의 금속판으로 형성되어도 된다. 마스크판 (12) 이 복수의 금속판으로 형성되는 경우에는, 복수의 금속판이 마스크판 (12) 의 두께 방향에 있어서 겹쳐 쌓여 있다. 마스크판 (12) 은 관통공의 일례인 마스크공 (12H) 을 복수 구비하고 있다. 마스크공 (12H) 을 구획하는 구멍측면은, 마스크판 (12) 의 두께 방향을 따른 단면에 있어서, 표면 (12F) 으로부터 이면 (12R) 을 향하여 앞부분이 가는 반원 호상을 가지고 있다.
상기 서술한 바와 같이, 마스크판 (12) 의 두께는, 예를 들어, 1 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이다. 이와 같은 얇은 마스크판 (12) 이면, 마스크판 (12) 을 향하여 비행하는 증착 입자로부터 증착 대상을 보았을 때에, 증착 마스크 (10A) 에 의해 그림자가 되는 부분을 적게 하는 것, 즉, 섀도우 효과를 억제하는 것이 가능하다.
또한, 마스크판 (12) 의 두께가 3 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이면, 마스크판 (12) 은, 표면 (12F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서 서로 이간된 복수의 마스크공 (12H) 이고, 또한, 해상도가 700 ppi 이상 1000 ppi 이하인 고해상도의 표시 장치에 대응하는 것이 가능한 마스크공 (12H) 을 가질 수 있다. 또한, 마스크판 (12) 의 두께가 5 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이면, 마스크판 (12) 은, 표면 (12F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서 서로 이간된 복수의 마스크공 (12H) 이고, 또한, 해상도가 400 ppi 이상 700 ppi 이하인 중해상도의 표시 장치에 대응하는 것이 가능한 마스크공 (12H) 을 가질 수 있다. 또한, 마스크판 (12) 의 두께가 10 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이면, 마스크판 (12) 은, 표면 (12F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서 서로 이간된 복수의 마스크공 (12H) 이고, 또한, 해상도가 300 ppi 이상 400 ppi 이하인 저해상도의 표시 장치에 대응하는 것이 가능한 마스크공 (12H) 을 가질 수 있다.
또한, 복수의 마스크공 (12H) 은, 표면 (12F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서, 각 마스크공 (12H) 이 이웃하는 다른 마스크공 (12H) 에 연이어 있어도 된다. 이 경우에는, 마스크판 (12) 의 두께가 5 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하여도, 고해상도의 표시 장치에 대응하는 것이 가능한 마스크공 (12H) 을 마스크판 (12) 이 갖는 것이 가능하다. 또한, 마스크판 (12) 의 두께가 10 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하여도, 중해상도 혹은 고해상도의 표시 장치에 대응하는 것이 가능한 마스크공 (12H) 을 마스크판 (12) 이 갖는 것이 가능하다.
표면 (12F) 은, 마스크공 (12H) 의 개구인 표면 개구 (H1) 를 포함하고 있다. 이면 (12R) 은, 마스크공 (12H) 의 개구인 이면 개구 (H2) 를 포함하고 있다. 표면 개구 (H1) 의 크기는, 표면 (12F) 과 대향하는 시점으로부터 보아, 이면 개구 (H2) 보다 크다. 각 마스크공 (12H) 은, 증착원으로부터 기화 또는 승화한 증착 입자가 통과하는 통로이다. 증착원으로부터 기화 또는 승화한 증착 입자는, 표면 개구 (H1) 로부터 이면 개구 (H2) 를 향하여 마스크공 (12H) 내를 진행한다. 마스크공 (12H) 에 있어서, 표면 개구 (H1) 가 이면 개구 (H2) 보다 큰 것에 의해, 표면 개구 (H1) 로부터 들어가는 증착 입자에 대한 섀도우 효과를 억제하는 것이 가능하다.
마스크판 (12) 의 두께가 3 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하인 경우에는, 마스크판 (12) 을 형성하기 위한 금속판을 표면으로부터 웨트 에칭하는 것만으로, 상기 서술한 고해상도의 표시 장치를 제조하는 것이 가능한 복수의 마스크공 (12H) 을 형성할 수 있다. 마스크판 (12) 의 두께가 10 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하인 경우에는, 금속판을 표면으로부터 웨트 에칭하는 것만으로, 상기 서술한 저해상도의 표시 장치를 제조하는 것이 가능한 복수의 마스크공 (12H) 을 형성할 수 있다. 어느 경우에도, 금속판의 이면으로부터 금속판을 웨트 에칭하는 것이 불필요하다.
이에 반하여, 보다 두꺼운 금속판을 사용하여, 각 해상도의 표시 장치의 제조에 사용되는 증착 마스크를 형성하기 위해서는, 금속판의 표면 및 이면의 각각으로부터 금속판을 웨트 에칭할 필요가 있다. 금속판을 표면과 이면의 양방으로부터 웨트 에칭한 경우에는, 각 마스크공은, 표면 개구를 포함하는 표면 오목부와, 이면 개구를 포함하는 이면 오목부가 마스크판의 두께 방향에 있어서 연결된 형상을 갖는다. 마스크공에 있어서, 표면 오목부와 이면 오목부가 연결되는 부분이 접속부이다. 접속부에 있어서, 표면 (12F) 과 평행한 방향을 따른 마스크공 (12H) 의 면적이 가장 작다. 이러한 마스크공 (12H) 에 있어서, 이면 개구와 접속부 사이의 거리가 스텝 하이트이다. 스텝 하이트가 클수록, 상기 서술한 섀도우 효과가 커진다. 상기 서술한 마스크판 (12) 에서는, 스텝 하이트가 제로이다. 그 때문에, 마스크판 (12) 은, 섀도우 효과를 억제하는 데에 있어서 바람직한 구조를 갖는다.
또한, 마스크판 (12) 은, 복수의 마스크공 (12H) 이 형성된 마스크 영역 (12a) 을 1 개만 구비해도 되고, 복수 구비해도 된다. 마스크판 (12) 이 복수의 마스크 영역 (12a) 을 구비하는 경우에는, 서로 이웃하는 마스크 영역 (12a) 은, 마스크공 (12H) 을 가지지 않는 주변 영역 (12b) 에 의해 서로로부터 구분되어 있다. 또한, 증착 마스크 (10A) 가 구비하는 복수의 마스크판 (12) 모두에 있어서, 각 마스크판 (12) 이 갖는 마스크 영역 (12a) 의 수가 동일해도 되고, 복수의 마스크판 (12) 에는, 제 1 수의 마스크 영역 (12a) 을 구비하는 마스크판 (12) 과, 제 2 수의 마스크 영역 (12a) 을 구비하는 마스크판 (12) 이 포함되어도 된다.
[제 2 예]
도 4 및 도 5 를 참조하여, 증착 마스크의 제 2 예를 설명한다. 증착 마스크의 제 2 예에서는, 증착 마스크의 제 1 예와 비교하여, 증착 마스크가 구비하는 마스크 프레임의 형상이 상이하다. 그 때문에 이하에서는, 제 2 예에 있어서의 제 1 예와의 상이점을 상세하게 설명하는 한편으로, 제 2 예에 있어서의 제 1 예와의 공통점에 대한 자세한 설명을 생략한다.
도 4 가 나타내는 바와 같이, 증착 마스크 (10B) 는, 마스크판 (12) 과 마스크 프레임 (11B) 을 구비하고 있다. 마스크 프레임 (11B) 은, 표면 (11BF) 과 대향하는 시점으로부터 보아, 1 개의 방향을 따라 연장되는 단책상을 가지고 있다. 마스크 프레임 (11B) 은, 마스크판 (12) 이 갖는 강성보다 높은 강성을 가지고 있다.
도 4 가 나타내는 예에서는, 증착 마스크 (10B) 는, 복수의 마스크판 (12) 을 구비하고, 또한, 마스크 프레임 (11B) 이, 마스크판 (12) 과 동수의 개구부 (11Bc) 를 가지고 있다. 복수의 마스크판 (12) 은, 마스크 프레임 (11B) 이 연장되는 방향을 따라 일렬로 나열되어 있기 대문에, 마스크 프레임 (11B) 은, 각 마스크판 (12) 을 둘러싸는 것이 가능한 사다리 형상을 가지고 있다. 또한, 증착 마스크 (10B) 는, 마스크 프레임 (11B) 의 폭 방향을 따라 나열되는 2 열 이상의 마스크판 (12) 을 구비해도 된다. 이 경우에는, 마스크 프레임 (11B) 도, 마스크 프레임 (11B) 의 폭 방향을 따라 나열되는 2 열 이상의 개구부 (11Bc) 를 갖는다.
또한, 증착 마스크 (10B) 에 있어서도, 상기 서술한 증착 마스크 (10A) 와 마찬가지로, 마스크판 (12) 은, 복수의 마스크공 (12H) 이 형성된 마스크 영역 (12a) 을 1 개만 구비해도 되고, 복수 구비해도 된다. 마스크판 (12) 이 복수의 마스크 영역 (12a) 을 구비하는 경우에는, 서로 이웃하는 마스크 영역 (12a) 은, 마스크공 (12H) 을 가지지 않는 주변 영역 (12b) 에 의해 서로로부터 구분되어 있다. 또한, 증착 마스크 (10B) 가 구비하는 복수의 마스크판 (12) 모두에 있어서, 각 마스크판 (12) 이 갖는 마스크 영역 (12a) 의 수가 동일해도 되고, 복수의 마스크판 (12) 에는, 제 1 수의 마스크 영역 (12a) 을 구비하는 마스크판 (12) 과, 제 2 수의 마스크 영역 (12a) 을 구비하는 마스크판 (12) 이 포함되어도 된다.
증착 마스크 (10B) 는, 증착 마스크 (10B) 를 지지하는 지지 프레임 (SF) 과 함께 마스크 장치 (MD) 를 형성한다. 도 4 가 나타내는 예에서는, 복수의 증착 마스크 (10B) 가 1 개의 지지 프레임 (SF) 에 장착되는 것에 의해, 1 개의 마스크 장치 (MD) 가 형성되어 있다. 지지 프레임 (SF) 은, 직사각형 프레임상을 가지고 있다. 각 증착 마스크 (10B) 가 구비하는 마스크판 (12) 은, 지지 프레임 (SF) 이 갖는 지지 프레임공 (SFH) 이 구획하는 영역 내에 위치하고 있다. 지지 프레임 (SF) 의 두께는, 마스크 프레임 (11B) 의 두께보다 두껍다. 그 때문에, 지지 프레임 (SF) 은, 지지 프레임 (SF) 이 갖는 두께에서 기인하여, 마스크 프레임 (11B) 의 강성보다 높은 강성을 갖는다. 지지 프레임 (SF) 의 두께는, 예를 들어, 10 ㎜ 이상 30 ㎜ 이하여도 된다.
도 5 는, 표면 (11BF) 에 직교하고, 또한, 마스크 프레임 (11B) 이 연장되는 방향에 평행한 평면을 따른 증착 마스크 (10B) 의 단면 구조를 나타내고 있다.
도 5 가 나타내는 바와 같이, 각 개구부 (11Bc) 는, 마스크 프레임 (11B) 의 표면 (11BF) 과 이면 (11BR) 을 관통하는 관통공이다. 각 개구부 (11Bc) 는 직사각형상을 갖고, 각 개구부 (11Bc) 에 있어서, 직사각형상을 가진 단면 형상이, 마스크 프레임 (11B) 의 폭 방향을 따라 나열되어 있다. 또한, 각 개구부 (11Bc) 는, 제 1 예의 마스크 프레임 (11A) 이 갖는 개구부 (11Bc) 와 마찬가지로, 사다리꼴상, 역사다리꼴상, 또는, 호상을 가져도 된다. 마스크 프레임 (11B) 의 두께 (TF) 는, 20 ㎛ 이상이다. 마스크 프레임 (11B) 의 두께 (TF) 는, 100 ㎛ 이하여도 된다.
[증착 마스크의 제조 방법]
도 6 내지 도 14 를 참조하여, 증착 마스크의 제조 방법을 설명한다.
증착 마스크 (10A, 10B) 의 제조 방법은, 복수의 마스크공을 포함하는 마스크판을 구비한 증착 마스크를 철-니켈계 합금제의 금속판으로부터 제조하기 위한 제조 방법이다. 당해 방법은, 금속판 및 유리 기판을 준비하는 것, 금속판을 유리 기판에 접합하는 것, 금속판으로부터 마스크판을 형성하는 것, 마스크 프레임에 마스크판을 접합하는 것, 및, 후술하는 수지층 및 유리 기판을 마스크판으로부터 박리하는 것을 포함한다.
금속판 및 유리 기판을 준비하는 것에서는, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판의 선 팽창 계수와, 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하인 금속판 및 유리 기판을 준비한다. 금속판을 유리 기판에 접합하는 것에서는, 수지층을 개재하여 금속판에 유리 기판을 접합한다. 마스크판을 형성하는 것에서는, 유리 기판에 접합된 금속판에 복수의 마스크공을 형성하여, 금속판으로부터 마스크판을 형성한다. 마스크 프레임에 마스크판을 접합하는 것에서는, 마스크판 중에서 수지층에 접하는 면과는 반대측의 면과, 마스크판보다 높은 강성을 갖고, 또한, 마스크판이 포함하는 복수의 마스크공을 둘러싸는 형상을 갖는 마스크 프레임을 접합한다. 그 후에, 마스크 프레임에 접합된 마스크판으로부터, 수지층 및 유리 기판을 박리한다. 이하, 도면을 참조하여, 증착 마스크 (10A, 10B) 의 제조 방법을 보다 상세하게 설명한다.
또한, 도 6 내지 도 11 에는, 마스크판 (12) 을 형성하기 위한 기재를 준비하는 공정부터 마스크판 (12) 을 형성할 때까지의 공정이 나타나 있다. 도 12 내지 도 14 에는, 마스크판 (12) 을 마스크 프레임 (11A) 에 접합하는 공정부터, 마스크판 (12) 으로부터 지지체를 박리하는 공정까지가 나타나 있다. 또한, 도 12 내지 도 14 에서는, 설명의 편의상, 제 1 예의 증착 마스크 (10A) 가 갖는 마스크 프레임 (11A) 을 사용한 제조 방법을 설명하지만, 제 2 예의 증착 마스크 (10B) 가 갖는 마스크 프레임 (11B) 을 사용한 경우에도, 동일한 제조 방법에 의해 증착 마스크 (10B) 가 제조된다. 또한, 도 12 내지 도 14 에서는, 도시의 편의상, 마스크 프레임 (11A) 이 1 개의 개구부 (11Ac) 만을 갖고, 또한, 증착 마스크 (10A) 가 1 개의 마스크판 (12) 을 갖는 구조로서 나타나 있다.
도 6 내지 도 11 이 나타내는 바와 같이, 증착 마스크 (10A, 10B) 의 제조 방법에서는, 먼저, 마스크판 (12) 을 형성하기 위한 기재 (20) 가 준비된다 (도 6 참조). 마스크판 (12) 의 기재 (20) 는, 마스크판 (12) 을 형성하기 위한 금속판 (21) 과, 금속판 (21) 을 지지하기 위한 지지체 (22) 를 구비하고 있다. 지지체 (22) 는, 수지층 (22a) 및 유리 기판 (22b) 으로부터 형성되어 있다. 기재 (20) 에 있어서, 수지층 (22a) 이, 금속판 (21) 과 유리 기판 (22b) 사이에 끼워져 있다.
25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 마스크판 (12) 을 형성하는 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하이다.
또한, 제 1 예의 증착 마스크 (10A) 가 구비하는 마스크 프레임 (11A) 으로서, 500 ㎛ 이상의 두께를 가진 마스크 프레임 (11A) 을 사용하는 경우에는, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하인 것이 바람직하다. 2 개의 선 팽창 계수에 있어서의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하임으로써, 증착 마스크 (10A) 의 제조 과정에 있어서, 유리 기판 (22b) 및 마스크판 (12) 의 온도가 변화하는 것에서 기인하여, 마스크판 (12) 에 변형이 잘 발생하지 않게 된다. 그 때문에, 마스크판 (12) 으로부터 유리 기판 (22b) 이 분리됨으로써 증착 마스크 (10A) 가 형성되었을 때에, 마스크판 (12) 에 발생한 변형이 해방되는 것이 억제된다. 나아가서는, 마스크판 (12) 이 높은 강성을 가진 마스크 프레임 (11A) 에 접합되기 때문에, 마스크판 (12) 이 마스크 프레임 (11A) 에 접합된 후에 있어서, 마스크 프레임 (11A) 에 대한 마스크판 (12) 의 위치가 어긋나는 것이 억제된다. 그렇기 때문에, 증착 대상 (S) 에 대한 각 마스크공 (12H) 의 위치가 바뀌는 것이 억제된다. 결과적으로, 증착 대상 (S) 에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
또한, 제 2 예의 증착 마스크 (10B) 가 구비하는 마스크 프레임 (11B) 으로서, 20 ㎛ 이상의 두께를 가진 마스크 프레임 (11B) 을 사용하는 경우에는, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.4 × 10-6/℃ 이하인 것이 바람직하다. 이 경우에도, 마스크 프레임 (11A) 의 두께가 500 ㎛ 이상이고, 또한, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하인 경우와 동등한 효과를 얻을 수 있다.
또한, 금속판 (21) 과 유리 기판 (22b) 을 준비할 때에는, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수보다 작은 선 팽창 계수를 가진 유리 기판 (22b) 을 준비하는 것이 바람직하다.
상기 서술한 바와 같이, 금속판 (21) 은, 철-니켈계 합금으로부터 형성되어도 된다. 유리 기판 (22b) 은, 무알칼리 유리, 석영 유리, 결정화 유리, 붕규산 유리, 고규산 유리, 다공질 유리, 및, 소다 라임 유리로 구성되는 군에서 선택되는 어느 1 개로부터 형성되어도 된다. 이로써, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 마스크판 (12) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치를, 1.3 × 10-6/℃ 이하로 하는 것이 가능하다.
이어서, 금속판 (21) 을 표면 (21F) 으로부터 에칭함으로써, 금속판 (21) 의 두께를 얇게 한다. 예를 들어, 금속판 (21) 의 두께를 에칭 전의 금속판 (21) 의 두께의 1/2 이하의 두께까지 줄이는 것이 가능하다 (도 7 참조). 그리고, 금속판 (21) 의 표면 (21F) 에 레지스트층 (PR) 이 형성된다 (도 8 참조). 레지스트층 (PR) 에 대한 노광, 및, 현상이 실시됨으로써, 표면 (21F) 에 레지스트 마스크 (RM) 가 형성된다 (도 9 참조).
다음으로, 레지스트 마스크 (RM) 를 사용하여 금속판 (21) 이 표면 (21F) 으로부터 웨트 에칭된다. 이로써, 금속판 (21) 에 복수의 마스크공 (12H) 이 형성된다 (도 10 참조). 금속판 (21) 의 웨트 에칭에서는, 표면 개구 (H1) 가 표면 (21F) 에 형성되고, 그 후에, 표면 개구 (H1) 보다 작은 이면 개구 (H2) 가 이면 (21R) 에 형성된다. 이어서, 레지스트 마스크 (RM) 가 표면 (21F) 으로부터 제거됨으로써, 마스크판 (12) 이 제조된다 (도 11 참조). 또한, 금속판 (21) 의 표면 (21F) 이, 마스크판 (12) 의 표면 (12F) 에 대응하고, 금속판 (21) 의 이면 (21R) 이, 마스크판 (12) 의 이면 (12R) 에 대응한다.
기재 (20) 를 준비하는 공정에는, 금속판 (21) 과 유리 기판 (22b) 사이에 수지층 (22a) 을 끼우고, 수지층 (22a) 을 개재하여 금속판 (21) 과 유리 기판 (22b) 을 접합하는 공정이 포함된다. 금속판 (21), 수지층 (22a), 및, 유리 기판 (22b) 이 접합될 때에는, 먼저, 금속판 (21) 및 유리 기판 (22b) 의 각각이 갖는 면 중에서, 적어도 수지층 (22a) 과 접하는 면에 CB (Chemical bonding) 처리가 실시된다. 금속판 (21) 및 유리 기판 (22b) 에 있어서 CB 처리가 실시되는 면이 대상면이다. CB 처리에서는, 예를 들어, 대상면에 약액이 도포됨으로써, 수지층 (22a) 에 대하여 반응성을 갖는 관능기 등이 대상면에 부여된다. CB 처리에서는, 예를 들어 Si 계 화합물 등이 대상면에 부여된다.
그리고, 금속판 (21), 수지층 (22a), 및, 유리 기판 (22b) 을 기재된 순서대로 겹친 후에, 이것들을 열 압착한다. 이 때에, 금속판 (21) 의 대상면과, 유리 기판 (22b) 의 대상면을, 수지층 (22a) 에 접촉시킨다. 이로써, 대상면에 부여된 관능기와, 수지층 (22a) 의 표면에 위치하는 관능기가 반응함으로써, 금속판 (21) 과 수지층 (22a) 이 접합되고, 또한, 유리 기판 (22b) 과 수지층 (22a) 이 접합된다.
수지층 (22a) 은, 폴리이미드제인 것이 바람직하다. 이 경우에는, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수, 수지층 (22a) 의 선 팽창 계수, 및, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수가 동일한 정도이다. 그 때문에, 증착 마스크 (10A, 10B) 를 제조하는 과정에 있어서, 금속판 (21), 수지층 (22a), 및, 유리 기판 (22b) 으로부터 형성되는 적층체가 가열되어도, 적층체를 형성하는 층간의 선 팽창 계수의 차에서 기인한 적층체의 휨이 억제된다.
금속판 (21) 을 제조하는 방법에는, 전해 또는 압연이 사용된다. 이들 방법에 의해 얻어진 금속판 (21) 의 후처리로서, 연마 및 어닐 등이 적절히 사용된다. 금속판 (21) 의 제조에 전해가 사용되는 경우에는, 전해에 사용되는 전극의 표면에 금속판 (21) 이 형성된다. 그 후, 전극의 표면으로부터 금속판 (21) 이 이형된다. 이로써, 금속판 (21) 이 제조된다. 상기 서술한 접합 공정에서는, 수지층 (22a) 을 개재하여 10 ㎛ 이상의 두께를 갖는 금속판 (21) 을 유리 기판 (22b) 에 접합하는 것이 바람직하다. 또한, 금속판 (21) 의 두께는, 금속판 (21) 이 압연에 의해 제조되는 경우에는, 15 ㎛ 이상인 것이 바람직하다. 금속판 (21) 의 두께는, 금속판 (21) 이 전해에 의해 제조되는 경우에는, 10 ㎛ 이상인 것이 바람직하다.
전해에 사용되는 전해 욕은, 철 이온 공급제, 니켈 이온 공급제, 및, pH 완충제를 포함하고 있다. 또한, 전해 욕은, 응력 완화제, Fe3＋ 이온 마스크제, 및, 착화제 등을 포함해도 된다. 전해 욕은, 전해에 적합한 pH 를 갖도록 조정된 약산성의 용액이다. 철 이온 공급제에는, 예를 들어, 황산 제 1 철·7 수화물, 염화 제 1 철, 및, 술팜산철 등을 사용할 수 있다. 니켈 이온 공급제에는, 예를 들어, 황산니켈 (II), 염화니켈 (II), 술팜산니켈, 및, 브롬화니켈 등을 사용할 수 있다. pH 완충제에는, 예를 들어, 붕산, 및, 말론산 등을 사용할 수 있다. 말론산은, Fe3＋ 이온 마스크제로서도 기능한다. 응력 완화제에는, 예를 들어 사카린나트륨 등을 사용할 수 있다. 착화제에는, 예를 들어, 말산 및 시트르산 등을 사용할 수 있다. 전해에 사용되는 전해 욕은, 예를 들어, 상기 서술한 첨가제를 포함하는 수용액이다. 전해 욕의 pH 는, pH 조정제에 의해, 예를 들어, 2 이상 3 이하로 조정된다. 또한, pH 조정제에는, 5 ％ 황산 및 탄산니켈 등을 사용할 수 있다.
전해에 사용되는 조건은, 금속판 (21) 의 두께, 및, 금속판 (21) 의 조성비 등을 원하는 값으로 조절하기 위한 조건이다. 이러한 조건에는, 전해 욕의 온도, 전류 밀도, 및, 전해 시간이 포함된다. 상기 서술한 전해 욕에 적용되는 양극에는, 예를 들어, 순철판 및 니켈판 등을 사용할 수 있다. 전해 욕에 적용되는 음극에는, 예를 들어, SUS304 등의 스테인리스판을 사용할 수 있다. 전해 욕의 온도는, 예를 들어, 40 ℃ 이상 60 ℃ 이하이다. 전류 밀도는, 예를 들어, 1 A/dm2 이상 4 A/dm2 이하이다.
전해액의 조성, 및, 전해에 사용되는 조건은, 예를 들어, 이하와 같이 설정하는 것이 가능하다.
· 황산 제 1 철·7 수화물 : 83.4 g/ℓ
· 황산니켈 (II)·6 수화물 : 250.0 g/ℓ
· 염화니켈 (II)·6 수화물 : 40.0 g/ℓ
· 붕산 : 30.0 g/ℓ
· 사카린나트륨 2 수화물 : 2.0 g/ℓ
· 말론산 : 5.2 g/ℓ
· 온도 : 50 ℃
또한, 당해 조성 및 조건 이외의 조성 및 조건에 의해서도, 전해에 의해 금속판 (21) 을 제조하는 것은 가능하다.
금속판 (21) 의 제조에 압연이 사용되는 경우에는, 금속판 (21) 을 제조하기 위한 모재가 압연된다. 그 후, 압연된 모재가 어닐됨으로써, 금속판 (21) 이 얻어진다. 또한, 금속판 (21) 을 형성하기 위한 압연용의 모재가 형성될 때에는, 압연용의 모재를 형성하기 위한 재료 중에 혼입된 산소를 제거하기 위해서, 예를 들어, 입상의 알루미늄 및 입상의 마그네슘 등의 탈산제가, 모재를 형성하기 위한 재료에 혼합된다. 알루미늄 및 마그네슘은, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 등의 금속 산화물로서 모재에 포함된다. 이들 금속 산화물의 대부분은, 모재가 압연되기 전에, 모재로부터 제거된다. 한편으로, 금속 산화물의 일부분은, 압연의 대상인 모재에 남는다. 이 점에서, 전해를 사용하는 금속판 (21) 의 제조 방법에 의하면, 금속 산화물이 금속판 (21) 에 혼합되는 경우가 없다.
금속판 (21) 에 레지스트 마스크 (RM) 를 형성하기 전에 금속판 (21) 의 두께를 줄이는 박판화 공정에서는, 웨트 에칭을 사용할 수 있다. 상기 서술한 바와 같이, 박판화 공정에서는, 박판화 후의 금속판 (21) 의 두께를 박판화 전의 금속판 (21) 의 두께의 1/2 이하까지로 줄이는 것이 가능하다. 그 때문에, 금속판 (21) 의 두께를, 마스크판 (12) 에 있어서의 두께의 2 배 이상으로 하는 것이 가능하다. 이로써, 마스크판 (12) 에 요구되는 두께가 상기 서술한 바와 같이 15 ㎛ 이하라는 얇기여도, 금속판 (21) 이 유리 기판 (22b) 에 접합되기 전에 있어서, 증착 마스크 (10A, 10B) 가 갖는 마스크판 (12) 보다 강성이 높은 금속판 (21) 을 사용할 수 있다. 그 때문에, 마스크판 (12) 과 동일한 두께를 가진 금속판 (21) 을 유리 기판 (22b) 에 접합하는 것에 비하여, 금속판 (21) 을 유리 기판 (22b) 에 접합하는 것이 보다 용이하다. 또한, 금속판 (21) 의 두께를 줄이는 공정은, 생략할 수 있다.
금속판 (21) 을 웨트 에칭함으로써 박판화하기 위한 에칭액에는, 산성의 에칭액을 사용할 수 있다. 금속판 (21) 이 인바로부터 형성되는 경우에는, 에칭액은, 인바를 에칭하는 것이 가능한 에칭액이면 된다. 산성의 에칭액은, 예를 들어, 과염소산 제 2 철액, 및, 과염소산 제 2 철액과 염화 제 2 철액의 혼합액의 어느 것에 대하여, 과염소산, 염산, 황산, 포름산, 및, 아세트산의 어느 것을 혼합 한 용액이어도 된다. 표면 (21F) 을 에칭하는 방식에는, 딥식, 스프레이식, 및, 스핀식의 어느 것을 사용할 수 있다.
금속판 (21) 에 복수의 마스크공 (12H) 을 형성하기 위한 에칭에서는, 에칭액으로서 산성의 에칭액을 사용할 수 있다. 금속판 (21) 이 인바로부터 형성될 때에는, 에칭액에는, 상기 서술한 박판화 공정에서 사용하는 것이 가능한 에칭액의 어느 것을 사용할 수 있다. 마스크공 (12H) 을 형성하기 위한 에칭의 방식에도, 박판화 공정에서 사용하는 것이 가능한 방식의 어느 것을 사용할 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 금속판 (21) 의 두께가 3 ㎛ 이상 5 ㎛ 이하이면, 금속판 (21) 의 표면 (21F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서, 1 인치당 700 개 이상 1000 개 이하의 마스크공 (12H) 이 나열되도록 복수의 마스크공 (12H) 을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 해상도가 700 ppi 이상 1000 ppi 이하인 표시 장치를 형성하기 위해서 사용하는 것이 가능한 마스크판 (12) 을 얻을 수 있다.
또한, 금속판 (21) 의 두께가 5 ㎛ 이상 10 ㎛ 이하이면, 금속판 (21) 의 표면 (21F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서, 1 인치당 400 개 이상 700 개 이하의 마스크공 (12H) 이 나열되도록 복수의 마스크공 (12H) 을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 해상도가 400 ppi 이상 700 ppi 이하인 표시 장치를 형성하기 위해서 사용하는 것이 가능한 마스크판 (12) 을 얻을 수 있다.
또한, 금속판 (21) 의 두께가 10 ㎛ 이상 15 ㎛ 이하이면, 금속판 (21) 의 표면 (21F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때에 있어서, 1 인치당 300 개 이상 400 개 이하의 마스크공 (12H) 이 나열되도록 복수의 마스크공 (12H) 을 형성하는 것이 가능하다. 즉, 해상도가 300 ppi 이상 400 ppi 이하인 표시 장치를 형성하기 위해서 사용하는 것이 가능한 마스크판 (12) 을 얻을 수 있다.
또한, 기재 (20) 를 준비하는 공정은, 금속판 (21), 수지층 (22a), 및, 유리 기판 (22b) 을 서로 접합하기 전에, 금속판 (21) 에 있어서의 1 개의 면으로부터 금속판 (21) 을 박판화하는 공정을 포함할 수 있다. 이 경우에는, 기재 (20) 를 준비하는 공정이 포함하는 박판화 공정이 제 1 박판화 공정이고, 기재 (20) 를 준비하는 공정 후에 실시되는 박판화 공정이 제 2 박판화 공정이다.
제 1 박판화 공정에 있어서, 금속판 (21) 은, 제 1 면으로부터 에칭됨으로써 박판화된다. 이에 반하여, 제 2 박판화 공정에 있어서, 금속판 (21) 은, 제 1 면과는 상이한 제 2 면으로부터 에칭됨으로써 박판화된다. 제 1 면이 에칭된 후에 얻어지는 면이, 금속판 (21) 에 있어서 수지층 (22a) 과 접합되는 면이고, 또한, CB 처리가 실시되는 면이다.
금속판 (21) 의 제 1 면과 제 2 면의 양방을 에칭함으로써, 제 1 면과 제 2 면의 양방으로부터 금속판 (21) 의 잔류 응력을 조절하는 것이 가능하다. 이로써, 일방의 면만을 에칭하는 경우에 비하여, 에칭 후에 있어서의 금속판 (21) 의 잔류 응력에 편재가 발생하는 것이 억제된다. 그 때문에, 금속판 (21) 으로부터 얻어진 마스크판 (12) 을 마스크 프레임 (11A, 11B) 에 접합했을 경우에, 마스크판 (12) 에 주름이 발생하는 것이 억제된다. 금속판 (21) 에 있어서, 제 1 면의 에칭에 의해 얻어진 면이 마스크판의 이면 (12R) 에 대응하고, 제 2 면의 에칭에 의해 얻어진 면이 마스크판 (12) 의 표면 (12F) 에 대응한다.
또한, 금속판 (21) 을 제 1 면으로부터 에칭할 때의 에칭량이 제 1 에칭량이고, 제 2 면으로부터 에칭할 때의 에칭량이 제 2 에칭량이다. 제 1 에칭량과 제 2 에칭량은, 동일해도 되고, 상이해도 된다. 제 1 에칭량과 제 2 에칭량이 상이한 경우에는, 제 1 에칭량이 제 2 에칭량보다 커도 되고, 제 2 에칭량이 제 1 에칭량보다 커도 된다. 단, 제 2 에칭량이 제 1 에칭량보다 큰 경우에는, 금속판 (21) 이 수지층 (22a) 과 유리 기판 (22b) 에 의해 지지된 상태에서의 에칭량이 보다 크기 때문에, 금속판 (21) 의 취급성이 양호하고, 결과적으로, 금속판 (21) 의 에칭이 용이하다.
또한, 금속판 (21) 의 잔류 응력을 저감시키는 데에 있어서는, 또한, 금속판 (21) 이 압연에 의해 얻어진 경우에, 금속판 (21) 에 포함되는 금속 산화물을 감소시키는 데에 있어서는, 상기 서술한 바와 같이, 제 1 면과 제 2 면의 양면을 에칭하는 것이 바람직하다. 또한, 제 1 에칭량 및 제 2 에칭량은, 예를 들어 3 ㎛ 이상이어도 된다.
도 12 내지 도 14 가 나타내는 바와 같이, 마스크 프레임 (11A) 의 일부에 마스크판 (12) 의 일부가 접합된다 (도 12 참조). 이 때에, 각 마스크판 (12) 이 개구부 (11Ac) 를 1 개씩 덮도록, 복수의 마스크판 (12) 이 단일의 마스크 프레임 (11A) 에 접합된다. 또한, 도 12 가 나타내는 구조체가, 증착 마스크 중간체의 일례이다. 즉, 증착 마스크 중간체는, 마스크판 (12), 마스크 프레임 (11A), 수지층 (22a), 및, 유리 기판 (22b) 을 구비하고 있다. 증착 마스크 중간체에서는, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판의 선 팽창 계수와, 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하이다.
그리고, 수지층 (22a) 으로부터 유리 기판 (22b) 이 박리된다 (도 13 참조). 즉, 수지층 (22a) 으로부터 유리 기판 (22b) 이 분리된다. 이어서, 각 마스크판 (12) 으로부터 수지층 (22a) 이 박리된다 (도 14 참조). 즉, 각 마스크판 (12) 으로부터 수지층 (22a) 이 분리된이다. 이로써, 상기 서술한 증착 마스크 (10A) 가 얻어진다. 이와 같이, 증착 마스크 (10A) 의 제조 방법은, 복수의 마스크판 (12) 을 마스크 프레임 (11A) 에 접합시킨 후에, 각 마스크판 (12) 으로부터 지지체 (22) 를 박리하는 것을 포함하고 있다.
마스크 프레임 (11A) 의 일부에 마스크판 (12) 의 일부를 접합하는 공정에서는, 마스크 프레임 (11A) 이 준비된다. 상기 서술한 바와 같이, 제 1 예의 증착 마스크 (10A) 가 구비하는 마스크 프레임 (11A) 은, 프레임상부 (11Aa), 구획 요소 (11Ab), 및, 복수의 개구부 (11Ac) 를 갖는다. 마스크 프레임 (11A) 을 형성할 때에는, 금속제의 판 부재를 준비한다. 판 부재는, 상기 서술한 바와 같이 인바제여도 되고, 인바 이외의 금속으로부터 형성되어도 된다. 인바 이외의 금속은, 예를 들어 스테인리스강이어도 된다. 이어서, 판 부재에 복수의 개구부 (11Ac) 를 형성한다. 개구부 (11Ac) 의 형성은, 웨트 에칭에 의해 실시해도 되고, 레이저 광선의 조사에 의한 재단에 의해 실시해도 된다.
마스크판 (12) 의 일부를 마스크 프레임 (11A) 의 일부에 접합시키는 공정에서는, 마스크판 (12) 의 표면 (12F) 이 마스크 프레임 (11A) 에 접합된다. 마스크 프레임 (11A) 은, 상기 서술한 바와 같이, 철-니켈계 합금제인 것이 바람직하고, 마스크 프레임 (11A) 의 두께는, 20 ㎛ 이상이어도 되고, 500 ㎛ 이상이어도 된다.
마스크판 (12) 을 마스크 프레임 (11A) 에 접합하는 방법에는, 상기 서술한 바와 같이, 레이저 용접을 사용할 수 있다. 유리 기판 (22b) 과 수지층 (22a) 을 통하여, 마스크판 (12) 중, 접합부 (10Aa) 가 위치하는 부분에 레이저 광선 (L) 이 조사된다. 그 때문에, 유리 기판 (22b) 및 수지층 (22a) 은, 레이저 광선 (L) 에 대한 투과성을 가질 필요가 있다. 다시 말하면, 레이저 광선 (L) 은, 유리 기판 (22b) 및 수지층 (22a) 을 투과하는 것이 가능한 파장을 가질 필요가 있다. 개구부 (11Ac) 의 가장자리를 따라 간헐적으로 레이저 광선 (L) 이 조사됨으로써, 간헐적인 접합부 (10Aa) 가 형성된다. 한편으로, 개구부 (11Ac) 의 가장자리를 따라 연속적으로 레이저 광선 (L) 이 계속 조사됨으로써, 연속적인 접합부 (10Aa) 가 형성된다. 이로써, 마스크판 (12) 이 마스크 프레임 (11A) 에 용착된다.
상기 서술한 바와 같이, 증착 마스크 (10A) 의 제조 방법은, 마스크판 (12) 으로부터, 지지체 (22) 를 박리하는 공정을 포함하고 있다. 복수의 마스크공 (12H) 을 포함하는 마스크판 (12) 은, 증착 마스크 (10A) 를 제조하는 과정에 있어서는, 지지체 (22) 에 지지되고, 또한, 증착 마스크 (10A) 에 있어서는, 마스크 프레임 (11A) 에 의해 지지되어 있다. 그 때문에, 지지체 (22) 를 사용하지 않고 증착 마스크 (10A) 가 형성되는 경우와 비교하여, 또한, 마스크판 (12) 이 상기 서술한 프레임상의 프레임에 의해 지지되는 경우와 비교하여, 마스크판 (12) 의 두께를 얇게 할 수 있다. 그렇기 때문에, 마스크공 (12H) 에 있어서의 표면 개구 (H1) 와 이면 개구 (H2) 의 거리를 짧게 함으로써, 증착 마스크 (10A) 를 사용하여 형성된 패턴에 있어서의 구조 상의 정밀도를 향상시킬 수 있다. 또한, 증착 마스크 (10A) 의 제조 방법에 의하면, 유리 기판 (22b) 이 갖는 강성, 및, 마스크 프레임 (11A) 이 갖는 강성에 의해, 마스크판 (12) 의 취급성을 향상시킬 수 있다.
지지체 (22) 를 박리하는 공정은, 제 1 공정과 제 2 공정을 포함하고 있다. 제 1 공정에서는, 수지층 (22a) 과 유리 기판 (22b) 의 계면에, 유리 기판 (22b) 에 의해 투과되고, 또한, 수지층 (22a) 에 의해 흡수되는 파장을 가진 레이저 광선 (L) 을 조사한다. 이로써, 수지층 (22a) 으로부터 유리 기판 (22b) 을 박리한다.
제 1 공정에서는, 수지층 (22a) 과 유리 기판 (22b) 의 계면에 레이저 광선 (L) 을 조사함으로써, 레이저 광선 (L) 에 의한 열 에너지를 수지층 (22a) 에 흡수시킨다. 이로써, 수지층 (22a) 이 가열됨으로써, 수지층 (22a) 과 유리 기판 (22b) 사이에 있어서의 화학적인 결합의 강도를 낮게 한다. 그리고, 유리 기판 (22b) 을 수지층 (22a) 으로부터 박리시킨다. 제 1 공정에서는, 접합부 (10Aa) 의 전체에 레이저 광선 (L) 을 조사하는 것이 바람직하지만, 접합부 (10Aa) 의 전체에 있어서 유리 기판 (22b) 과 수지층 (22a) 사이에 있어서의 결합의 강도를 낮게 하는 것이 가능하면, 접합부 (10Aa) 의 일부에 레이저 광선 (L) 을 조사해도 된다.
레이저 광선 (L) 이 갖는 파장에 있어서, 유리 기판 (22b) 의 투과율이, 수지층 (22a) 의 투과율보다 높은 것이 바람직하다. 이로써, 유리 기판 (22b) 의 투과율이 수지층 (22a) 의 투과율보다 낮은 경우와 비교하여, 수지층 (22a) 중에서, 유리 기판 (22b) 과 수지층 (22a) 의 계면을 형성하는 부분이 가열되는 효율을 높일 수 있다.
레이저 광선 (L) 이 갖는 파장이, 예를 들어 308 ㎚ 이상 355 ㎚ 이하인 경우에는, 이 파장역에 있어서, 유리 기판 (22b) 의 투과율이 54 ％ 이상이고, 수지층 (22a) 의 투과율이 1 ％ 이하인 것이 바람직하다. 이로써, 유리 기판 (22b) 에 조사된 레이저 광선 (L) 의 광량에 있어서의 절반 이상이 유리 기판 (22b) 을 투과하고, 또한, 유리 기판 (22b) 을 투과한 레이저 광선 (L) 의 대부분이 수지층 (22a) 에 의해 흡수된다. 그 때문에, 수지층 (22a) 중에서, 유리 기판 (22b) 과 수지층 (22a) 의 계면을 형성하는 부분이 가열되는 효율을 보다 높일 수 있다.
상기 서술한 바와 같이, 수지층 (22a) 은 폴리이미드제인 것이 바람직하다. 수지층 (22a) 은, 폴리이미드 중에서도 유색의 폴리이미드에 의해 형성되는 것이 바람직하다. 유리 기판 (22b) 은 투명한 것이 바람직하다.
제 2 공정에서는, 제 1 공정 후에, 약액 (LM) 을 사용하여 수지층 (22a) 을 용해시킴으로써, 마스크판 (12) 으로부터 수지층 (22a) 을 박리한다. 약액 (LM) 에는, 수지층 (22a) 을 형성하는 재료를 용해시킬 수 있는 액체이고, 또한, 마스크판 (12) 을 형성하는 재료에 대한 반응성을 가지지 않는 액체를 사용할 수 있다. 약액 (LM) 에는, 예를 들어 알칼리성의 용액을 사용할 수 있다. 알칼리성의 용액은, 예를 들어 수산화나트륨 수용액이어도 된다. 또한, 도 14 에서는, 수지층 (22a) 과 약액 (LM) 을 접촉시키는 방법으로서 딥법을 예시하고 있지만, 수지층 (22a) 과 약액 (LM) 을 접촉시키는 방법에는, 스프레이식 및 스핀식을 사용하는 것도 가능하다.
이와 같이, 마스크판 (12) 으로부터 지지체 (22) 를 박리하는 공정에서는, 제 1 공정에 의해 수지층 (22a) 으로부터 유리 기판 (22b) 을 박리하고, 또한, 제 2 공정에 의해 마스크판 (12) 으로부터 수지층 (22a) 을 박리한다. 그 때문에, 유리 기판 (22b), 수지층 (22a), 및, 마스크판 (12) 의 적층체에 가한 외력에 의한 계면 파괴에 의해 마스크판 (12) 으로부터 지지체 (22) 를 박리하는 경우와 비교하여, 마스크판 (12) 에 작용하는 외력을 작게 할 수 있다. 이로써, 지지체 (22) 의 박리에서 기인하여, 마스크판 (12) 이 변형되는 것, 나아가서는, 마스크판 (12) 이 갖는 마스크공 (12H) 이 변형되는 것이 억제된다.
또한, 금속판 (21), 수지층 (22a), 및, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수가 동일한 정도라고는 해도, 상기 서술한 바와 같이, 이들 선 팽창 계수의 사이에는 적지 않은 차가 존재한다. 이 경우에 있어서, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수가 금속판 (21) 의 선 팽창 계수보다 작은 것이 바람직하다. 이로써, 도 15 및 도 16 을 참조하여 이하에 설명하는 효과를 얻을 수 있다.
도 15 및 도 16 을 참조하여, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수와, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수의 차에 대하여 설명한다. 또한, 도 15 및 도 16 에서는, 도시의 편의상, 수지층 (22a) 의 도시가 생략되어 있다. 또한, 이하에 설명하는 금속판 (21) 및 마스크판 (12) 의 변형에 있어서, 기재 (20) 에 포함되는 수지층 (22a) 의 두께는 유리 기판 (22b) 의 두께에 대하여 매우 얇기 때문에, 당해 변형에 대한 수지층 (22a) 의 선 팽창 계수의 영향을 무시할 수 있다.
도 15 가 나타내는 바와 같이, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수가 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수보다 큰 경우에는, 다시 말하면, 유리 기판 (22b) 이, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수보다 작은 선 팽창 계수를 갖는 경우에는, 유리 기판 (22b) 에 대하여 금속판 (21) 이 연장되고자 한다. 그러나, 금속판 (21) 은, 금속판 (21) 보다 강성이 높은 유리 기판 (22b) 에 수지층 (22a) 에 의해 고정되기 때문에, 금속판 (21) 의 변형은 유리 기판 (22b) 에 의해 억제된다. 이 상태에 있어서 적층체가 냉각되면, 금속판 (21) 이 유리 기판 (22b) 에 대하여 줄어들고자 한다. 그러나, 가열시와 마찬가지로, 금속판 (21) 의 변형은 유리 기판 (22b) 에 의해 억제된다. 그 때문에, 금속판 (21) 에는, 금속판 (21) 을 줄어들게 하는 방향의 변형이 내재해 있다.
도 16 이 나타내는 바와 같이, 마스크판 (12) 으로부터 유리 기판 (22b) 이 분리되면, 마스크판 (12) 이 유리 기판 (22b) 으로부터 해방되기 때문에, 마스크판 (12) 의 변형이 가능해진다. 상기 서술한 바와 같이, 금속판 (21) 에는, 금속판 (21) 을 줄어들게 하는 방향의 변형이 내재해 있는 것으로부터, 금속판 (21) 의 에칭에 의해 형성된 마스크판 (12) 에도, 마스크판 (12) 을 줄어들게 하는 방향의 변형이 내재해 있다. 이로써, 마스크판 (12) 은, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수와 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수의 차의 분만큼, 마스크판 (12) 이 줄어드는 방향으로 변형된다.
마스크 프레임 (11A) 의 두께가 500 ㎛ 이상이고, 또한, 선 팽창 계수의 차가 0.7 × 10-6/℃ 이하이면, 마스크판 (12) 의 변형은, 마스크 프레임 (11A) 에 접합된 마스크판 (12) 의 휨을 억제하면서, 마스크공 (12H) 의 위치 정밀도가 유지될 정도로 억제된다. 또한, 마스크 프레임 (11B) 의 두께가 20 ㎛ 이상이고, 또한, 선 팽창 계수의 차가 0.4 × 10-6/℃ 이하이면, 마스크판 (12) 의 변형은, 마스크 프레임 (11B) 에 접합된 마스크판 (12) 의 휨을 억제하면서, 마스크공 (12H) 의 위치 정밀도가 유지될 정도로 억제된다.
또한, 금속판 (21) 의 선 팽창 계수가 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수보다 작은 경우에는, 적층체가 가열되었을 경우에, 유리 기판 (22b) 에 대하여 금속판 (21) 이 줄어들고자 하는 응력이 금속판 (21) 의 내부에 축적된다. 이 상태에 있어서 적층체가 냉각되면, 유리 기판 (22b) 의 수축량이 금속판 (21) 의 수축량보다 크기 때문에, 금속판 (21) 에는, 금속판 (21) 을 연장시키는 방향의 변형이 내재한다. 이러한 금속판 (21) 으로부터 형성된 마스크판 (12) 이 마스크 프레임 (11A, 11B) 에 접합된 후에, 마스크판 (12) 으로부터 유리 기판 (22b) 이 박리되면, 마스크판 (12) 의 변형이 해방됨으로써, 마스크판 (12) 이 연장되는 방향으로 변형된다.
이 경우에도, 마스크 프레임 (11A) 의 두께가 500 ㎛ 이상이고, 또한, 선 팽창 계수의 차가 상기 서술한 0.7 × 10-6/℃ 이하이면, 마스크판 (12) 의 변형은, 마스크 프레임 (11A) 에 접합된 마스크판 (12) 의 휨을 억제하면서, 마스크공 (12H) 의 위치 정밀도가 유지될 정도로 억제된다. 또한, 마스크 프레임 (11B) 의 두께가 20 ㎛ 이상이고, 선 팽창 계수의 차가 0.4 × 10-6/℃ 이하이면, 마스크판 (12) 의 변형은, 마스크 프레임 (11B) 에 접합된 마스크판 (12) 의 휨을 억제하면서, 마스크공 (12H) 의 위치 정밀도가 유지될 정도로 억제된다.
[표시 장치의 제조 방법]
도 17 을 참조하여, 표시 장치의 제조 방법을 설명한다.
표시 장치의 제조 방법은, 증착 마스크 (10A, 10B) 의 제조 방법에 의해 제조된 증착 마스크 (10A, 10B) 를 사용하여 증착 대상 (S) 에 패턴을 형성하는 것을 포함하고 있다. 이하, 도면을 참조하여, 증착 장치의 일례와 함께, 패턴을 형성하는 공정을 설명한다.
도 17 이 나타내는 바와 같이, 증착 장치 (30) 는, 증착 마스크 (10A, 10B) 와, 증착 대상 (S) 을 수용하는 수용조 (31) 를 구비하고 있다. 수용조 (31) 는, 증착 대상 (S) 과 증착 마스크 (10A, 10B) 를 수용조 (31) 내에 있어서의 소정 위치에 유지하도록 구성되어 있다. 수용조 (31) 내에는, 증착 재료 (Mvd) 를 유지하는 유지부 (32) 와, 증착 재료 (Mvd) 를 가열하는 가열부 (33) 가 위치하고 있다. 유지부 (32) 에 유지되는 증착 재료 (Mvd) 는, 예를 들어 유기 발광 재료이다. 수용조 (31) 는, 증착 대상 (S) 과 유지부 (32) 사이에 증착 마스크 (10A, 10B) 가 위치하고, 또한, 증착 마스크 (10A, 10B) 와 유지부 (32) 가 대향하도록, 증착 대상 (S) 과 증착 마스크 (10A, 10B) 를 수용조 (31) 내에 위치시킨다. 증착 마스크 (10A, 10B) 는, 마스크판 (12) 의 이면 (12R) 이 증착 대상 (S) 에 밀착한 상태에서, 수용조 (31) 내에 배치된다.
패턴을 형성하는 공정에서는, 증착 재료 (Mvd) 가 가열부 (33) 에 의해 가열됨으로써, 증착 재료 (Mvd) 가 기화 또는 승화한다. 기화 또는 승화한 증착 재료 (Mvd) 는, 증착 마스크 (10A, 10B) 의 마스크판 (12) 이 구비하는 마스크공 (12H) 을 통과하여 증착 대상 (S) 에 부착한다. 이로써, 증착 마스크 (10A, 10B) 가 갖는 마스크공 (12H) 의 형상 및 위치에 대응한 형상을 갖는 유기층이, 증착 대상 (S) 에 형성된다. 또한, 증착 재료 (Mvd) 는, 표시층의 화소 회로가 구비하는 화소 전극을 형성하기 위한 금속 재료 등이어도 된다.
[시험예]
도 18 을 참조하여 시험예를 설명한다.
[시험예 1]
40 ㎛ 의 두께를 갖고, 1 변의 길이가 152.4 ㎜ 인 정방 형상을 갖고, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 1.2 × 10-6/℃ 인 인바제의 금속판을 준비하였다. 또한, 1.9 ㎜ 의 두께를 갖고, 1 변의 길이가 152.4 ㎜ 인 정방 형상을 갖고, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 0.8 × 10-6/℃ 인 고규산 유리제의 유리 기판 (코닝사 제조, VYCOR7913) 을 준비하였다. 먼저, 산성 에칭액을 사용하여 금속판에 있어서의 일방의 면의 전체를 에칭하였다. 이로써, 금속판의 두께를 17.5 ㎛ 만큼 얇게 하였다. 그리고, 금속판에 있어서의 에칭 후의 면인 대상면, 및, 유리 기판의 대상면의 각각에, CB 처리를 실시함으로써, 각 대상면에 Si 계 화합물을 부가하였다. 또한, 7.5 ㎛ 의 두께를 갖고, 1 변의 길이가 152.4 ㎜ 인 정방 형상을 가진 폴리이미드층 (도레이·듀퐁 (주) 제조, 캡톤 30EN (캡톤은 등록상표)) 을 준비하였다.
폴리이미드층에 대하여 CB 처리를 실시한 대상면이 접하도록, 금속판과 유리 기판에 의해 폴리이미드층을 사이에 끼웠다. 이어서, 금속판, 폴리이미드층, 및, 유리 기판을 적층한 상태에서 이것들을 열 압착하였다. 열 압착시에는, 가압력을 4 ㎫ 로 설정하고, 온도를 250 ℃ 로 설정하고, 가압 시간을 10 분으로 설정하였다.
그리고, 산성 에칭액을 사용하여, 금속판에 있어서의 폴리이미드층에 접착된 면과는 반대측의 면을 에칭하였다. 이로써, 금속판의 두께를 17.5 ㎛ 만큼 얇게 함으로써, 금속판의 두께를 5 ㎛ 까지 얇게 하였다. 이어서, 금속판의 표면에 레지스트 마스크를 형성한 후에, 산성 에칭액을 사용하여 금속판에 복수의 마스크공을 형성하였다. 이로써, 금속판의 표면과 대향하는 시점으로부터 보아, 1 변이 20 ㎛ 이고, 정방 형상을 가진 마스크공을, 40 ㎛ 의 피치로 형성하였다. 또한, 금속판 중에서, 폭이 80 ㎜ 이고, 길이가 130 ㎜ 인 마스크 영역에 복수의 마스크공을 형성하는 한편으로, 마스크 영역을 둘러싸는 주변 영역에는, 마스크공을 형성하지 않았다. 이하에서는, 폭 방향을 X 방향이라고도 칭하고, 길이 방향을 Y 방향이라고도 칭한다. X 방향에 있어서의 각 단부에 위치하는 마스크공의 중심간의 거리를 80 ㎜ 로 설정하고, Y 방향에 있어서의 각 단부에 위치하는 마스크공의 중심간의 거리를 130 ㎜ 로 설정하였다. 또한, 금속판의 중심과 마스크 영역의 중심이 일치하고, 또한, 금속판의 각 변과 마스크 영역에 있어서의 1 개의 변이 평행하도록, 금속판에 마스크 영역을 설정하였다.
또한, 프레임에 대한 금속판의 위치 결정을 실시하기 위한 얼라인먼트 마크로서 관통공을 형성하였다. 이 때에, X 방향에 있어서의 길이가 90 ㎜ 이고, 또한, Y 방향에 있어서의 길이가 140 ㎜ 인 장방형의 기준 영역을 설정하였다. 또한, 기준 영역의 중심이, 마스크 영역의 중심에 일치하도록 기준 영역을 설정하였다. 그리고, 기준 영역보다 외측에 50 ㎛ 의 직경을 갖는 관통공을 4 개 형성하였다. 각 관통공을, 기준 영역의 4 모서리에 대하여, X 방향에 있어서 50 ㎛ 외측, 또한, Y 방향에 있어서 50 ㎛ 외측인 위치에, 각각 형성하였다.
한편으로, 20 ㎛ 의 두께를 갖고, 폭이 100 ㎜ 이고, 길이가 180 ㎜ 인 장방 형상을 가진 인바제의 금속판을 프레임용의 금속판으로서 준비하였다. 이어서, 금속판을 웨트 에칭함으로써, 폭이 90 ㎜ 이고, 길이가 140 ㎜ 인 개구부를 금속판에 형성하였다. 이로써, 20 ㎛ 의 두께를 가진 프레임을 얻었다. 또한, 금속판에 개구부를 형성할 때에, 30 ㎛ 의 직경을 갖는 얼라인먼트 마크를 하프 에칭에 의해 4 개 형성하였다. 각 얼라인먼트 마크를, 개구부의 4 모서리에 대하여, X 방향에 있어서 50 ㎛ 외측, 그리고, Y 방향에 있어서 50 ㎛ 외측인 위치에 각각 형성하였다.
이어서, 금속판이 갖는 얼라인먼트 마크와, 프레임이 갖는 얼라인먼트 마크를 위치 맞춤하였다. 이로써, 금속판의 기준 영역이 프레임의 개구부와 겹치도록, 프레임에 대하여 금속판을 위치 맞춤하였다. 그리고, 레이저 용접을 사용하여, 마스크판을 프레임에 접합하였다. 이 때에, 마스크판의 둘레 방향에 있어서의 전체를 0.5 ㎜ 의 피치로 간헐적으로 프레임에 접합하였다. 또한, 레이저 용접에서는, 1070 ㎚ 이상 1100 ㎚ 이하의 파장을 갖는 광선을 사출하는 파이버 레이저를 사용하였다. 그 후, 355 ㎚ 의 파장을 가진 레이저 광선을, 유리 기판과 수지층에 조사하였다. 이 때에, 유리 기판의 두께 방향으로부터 보아, 유리 기판의 가장자리의 전체에 레이저 광선을 조사하였다. 그 후, 유리 기판을 폴리이미드층으로부터 박리하였다. 그리고, 프레임과 마스크판의 접합체를 수산화나트륨 용액에 담그는 것에 의해, 마스크판으로부터 수지층을 제거하였다. 이로써, 시험예 1 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 2]
시험예 1 에 있어서, 유리 기판을, 2.3 ㎜ 의 두께를 갖고, 1 변의 길이가 152.4 ㎜ 인 정방 형상을 갖고, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 0.5 × 10-6/℃ 인 석영 유리제의 유리 기판 (신에츠 화학 공업 (주) 제조, 합성 석영 SMS6009E5) 으로 변경하였다. 또한, 시험예 1 에 있어서, 프레임의 두께를 100 ㎛ 로 변경하였다. 이것들 이외에는, 시험예 1 과 동일한 방법에 의해, 시험예 2 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 3]
시험예 2 에 있어서, 유리 기판을, 1.1 ㎜ 의 두께를 갖고, 1 변의 길이가 152.4 ㎜ 인 정방 형상을 갖고, 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 -0.1 × 10-6/℃ 인 결정화 유리제의 유리 기판 (닛폰 전기 유리 (주) 제조, 네오세람 N-0) (네오세람은 등록상표) 으로 변경하였다. 이것 이외에는, 시험예 2 와 동일한 방법에 의해, 시험예 3 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 4]
시험예 3 에 있어서, 유리 기판을 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 3.5 × 10-6/℃ 인 무알칼리 유리제의 유리 기판 (닛폰 전기 유리 (주) 제조, OA-10G) 으로 변경한 것 이외에는, 시험예 3 과 동일한 방법에 의해, 시험예 4 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 5]
시험예 3 에 있어서, 유리 기판을 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 -0.1 × 10-6/℃ 인 결정화 유리제의 유리 기판 (닛폰 전기 유리 (주) 제조, 네오세람 N-0) 으로 변경하였다. 또한, 시험예 3 에 있어서, 금속판을 25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서의 선 팽창 계수가 4.3 × 10-6/℃ 이고, 42 질량％ 의 니켈을 포함하는 철 니켈 합금인 42 얼로이제의 기재로 변경하였다. 이것들 이외에는, 시험예 3 과 동일한 방법에 의해, 시험예 5 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 6]
시험예 1 에 있어서, 프레임의 두께를 100 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 1 과 동일한 방법에 의해, 시험예 6 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 7]
시험예 2 에 있어서, 프레임의 두께를 500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 2 와 동일한 방법에 의해, 시험예 7 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 8]
시험예 1 에 있어서, 프레임의 두께를 500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 1 과 동일한 방법에 의해, 시험예 8 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 9]
시험예 2 에 있어서, 프레임의 두께를 1500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 2 와 동일한 방법에 의해, 시험예 9 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 10]
시험예 3 에 있어서, 프레임의 두께를 1500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 3 과 동일한 방법에 의해, 시험예 10 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 11]
시험예 4 에 있어서, 프레임의 두께를 1500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 4 와 동일한 방법에 의해, 시험예 11 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 12]
시험예 5 에 있어서, 프레임의 두께를 1500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 5 와 동일한 방법에 의해, 시험예 12 의 증착 마스크를 얻었다.
[시험예 13]
시험예 1 에 있어서, 프레임의 두께를 1500 ㎛ 로 변경한 것 이외에는, 시험예 1 과 동일한 방법에 의해, 시험예 13 의 증착 마스크를 얻었다.
[평가 방법]
각 시험예의 증착 마스크를 육안으로 관찰하였다. 각 증착 마스크가 구비하는 마스크판에 휨이 발생해 있지 않은 경우를 「○」 로 설정하고, 휨이 발생해 있는 경우를 「×」 로 설정하였다.
도 18 이 나타내는 바와 같이, 측정 장치 ((주) 니콘 제조, CNC 화상 측정 시스템 VMR-6555) 를 사용하여, 각 마스크 영역에 있어서의 제 1 단변의 제 1 폭 (X1), 제 2 단변의 제 2 폭 (X2), 제 1 장변의 제 1 길이 (Y1), 및, 제 2 장변의 제 2 길이 (Y2) 를 측정하였다. 또한, 제 1 폭 (X1) 및 제 2 폭 (X2) 의 각각을, 제 1 단변 및 제 2 단변의 각각이 연장되는 방향에 있어서, 각 단부에 위치하는 마스크공의 중심간의 거리로 설정하였다. 또한, 제 1 길이 (Y1) 및 제 2 길이 (Y2) 의 각각을, 제 1 장변 및 제 2 장변의 각각이 연장되는 방향에 있어서, 각 단부에 위치하는 마스크공의 중심간의 거리로 설정하였다. 또한, 제 1 단변의 중심과 제 2 단변의 중심 사이의 거리 (Yc), 및, 제 1 장변의 중심과 제 2 장변의 중심 사이의 거리 (Xc) 를 측정하였다.
그리고, 이하의 식을 사용하여, X 방향에서의 설계치에 대한 어긋남량 ΔX, Y 방향에서의 설계치에 대한 어긋남량 ΔY, X 방향의 중앙에서의 설계치에 대한 어긋남량 ΔXc, 및, Y 방향의 중앙에서의 설계치에 대한 어긋남량 ΔYc 를 산출하였다. 4 개의 값 모두에 있어서 절대치가 5 ㎛ 이하인 경우를 「○」 로 설정하고, 적어도 1 개의 값의 절대치가 5 ㎛ 보다 큰 경우를 「×」 로 설정하였다.
ΔX = {(X1 - 80000) ＋ (X2 - 80000)}/2
(단위 : ㎛)
ΔY = {(Y1 - 80000) ＋ (Y2 - 80000)}/2
(단위 : ㎛)
ΔXc = Xc - 80000 (단위 : ㎛)
ΔYc = Yc - 130000 (단위 : ㎛)
각 값을 산출한 결과는, 이하의 표 1 에 나타내는 바와 같았다. 또한, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 에 있어서, 부 (負) 의 값은, 측정치가 설계치보다 작은 것을 나타내고, 정 (正) 의 값은, 측정치가 설계치보다 큰 것을 나타내고 있다.
Figure pct00001
표 1 이 나타내는 바와 같이, 시험예 1 에서는, 육안에 있어서 마스크판에 휨이 발생해 있지 않은 것이 확인되었다. 또한, 시험예 1 에서는, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 에 있어서의 절대치 모두가 5 ㎛ 이하인 것이 확인되었다.
시험예 2 내지 시험예 5 에서는, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차에 상관없이, 육안에 있어서 마스크판에 휨이 발생해 있는 것이 확인되었다. 또한, 시험예 2 내지 시험예 5 에서는, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 의 절대치에 있어서의 적어도 1 개가 5 ㎛ 보다 큰 것이 확인되었다. 시험예 2 내지 시험예 5 에 있어서의 측정 결과로부터 분명한 바와 같이, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차가 클 수록, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 도 커진다. 이에 반하여, 시험예 6 에서는, 육안에 있어서 마스크판에 휨이 발생해 있지 않은 것이 확인되었다. 또한, 시험예 6 에서는, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 에 있어서의 절대치 모두가 5 ㎛ 이하인 것이 확인되었다.
또한, 시험예 7 및 시험예 8 에서는, 육안에 있어서 마스크판에 휨이 발생해 있지 않은 것이 확인되었다. 또한, 시험예 7 및 시험예 8 에서는, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 에 있어서의 절대치 모두가 5 ㎛ 이하인 것이 확인되었다.
시험예 9, 시험예 10, 및, 시험예 13 에서는, 육안에 있어서 마스크판에 휨이 발생해 있지 않은 것이 확인되었다. 또한, 시험예 9, 시험예 10, 및, 시험예 13 에서는, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 에 있어서의 절대치 모두가 5 ㎛ 이하인 것이 확인되었다. 이에 반하여, 시험예 11 및 시험예 12 에서는, 육안에 있어서 마스크판에 휨이 발생해 있는 것이 확인되었다. 또한, 시험예 11 및 시험예 12 에서는, 각 어긋남량 ΔX, ΔY, ΔXc, ΔYc 의 절대치 모두가 5 ㎛ 보다 큰 것이 확인되었다.
이러한 결과로부터, 프레임의 두께가 20 ㎛ 인 경우에는, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 0.4 × 10-6/℃ 이하임으로써, 마스크판의 휨, 및, 마스크공의 위치 어긋남이 억제되는 것이 확인되었다. 또한, 프레임의 두께가 500 ㎛ 인 경우에는, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하임으로써, 마스크판의 휨, 및, 마스크공의 위치 어긋남이 억제되는 것이 확인되었다. 또한, 프레임의 두께가 1500 ㎛ 인 경우에는, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 1.3 × 10-6/℃ 이하임으로써, 마스크판의 휨, 및, 마스크공의 위치 어긋남이 억제되는 것이 확인되었다.
또한, 사각 프레임상의 프레임을 구비하는 증착 마스크에서는, 프레임의 두께, 및, 유리 기판의 선 팽창 계수와 금속판의 선 팽창 계수의 차가 본 시험예의 증착 마스크와 동일한 경우에, 각 시험예에 있어서의 평가 결과를 하회하는 경향을 갖는 것이 확인되고 있다.
이상 설명한 바와 같이, 증착 마스크의 제조 방법, 표시 장치의 제조 방법, 및, 증착 마스크 중간체의 일 실시형태에 의하면, 이하에 기재된 효과를 얻을 수 있다.
(1) 마스크판 (12) 이, 증착 마스크 (10A, 10B) 의 제조시에는 유리 기판 (22b) 에 지지되고, 증착 마스크 (10A, 10B) 에 있어서는 마스크 프레임 (11A, 11B) 에 의해 지지되기 때문에, 마스크판 (12) 의 취급성을 향상시킬 수 있다.
(2) 마스크 프레임 (11A) 이 격자상의 구획 요소 (11Ab) 를 갖기 때문에, 프레임이 사각 프레임상을 갖는 경우와 비교하여, 마스크 프레임 (11A) 그 자체의 강성이 높아진다. 그리고, 강성이 높아진 마스크 프레임 (11A) 의 각 개구부 (11Ac) 의 주위에 마스크판 (12) 이 1 개씩 직접 접합되기 때문에, 각 마스크판 (12) 을 지지하는 구조체가, 단책상을 가진 마스크판의 폭 방향에 있어서, 1 차원 방향으로 연장되는 직선상을 갖는 경우와 비교하여, 마스크판 (12) 의 휨이 억제된다. 결과적으로, 증착 대상 (S) 에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
(3) 마스크 프레임 (11A) 이 500 ㎛ 이상의 두께를 갖는 경우에는, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하임으로써, 증착 대상 (S) 에 대한 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
(4) 마스크 프레임 (11B) 이 20 ㎛ 이상의 두께를 갖는 경우에는, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.4 × 10-6/℃ 이하임으로써, 증착 대상 (S) 에 형성되는 패턴의 위치 정밀도가 높아진다.
(5) 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수가 금속판 (21) 의 선 팽창 계수보다 작은 것에 의해, 마스크 프레임 (11A, 11B) 에 대한 마스크판 (12) 의 위치가 바뀌는 것이 마스크 프레임 (11A, 11B) 에 의해 억제되고, 또한, 마스크판 (12) 의 휨이 억제된다.
또한, 상기 서술한 실시형태는, 이하와 같이 변경하여 실시할 수 있다.
[증착 마스크의 제 1 예]
· 증착 마스크 (10A) 의 제 1 예에 있어서, 증착 마스크 (10A) 는, 증착 마스크 (10A) 를 지지하는 지지 프레임에 장착되어도 된다. 이 경우에는, 증착 마스크 (10A) 는, 지지 프레임에 장착된 상태에서, 증착 장치에 탑재된다.
[증착 마스크의 제조 방법]
· 증착 마스크 (10A) 가 구비하는 마스크 프레임 (11A) 의 두께는, 500 ㎛ 보다 얇아도 된다. 이 경우에도, 마스크 프레임 (11A) 이, 프레임상부 (11Aa) 가 둘러싸는 영역 내에 격자상의 구획 요소 (11Ab) 를 구비하는 구조이면, 상기 서술한 (2) 에 준한 효과를 얻을 수는 있다. 또한, 마스크 프레임 (11A) 의 두께가 20 ㎛ 이상이고, 또한, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.4 × 10-6/℃ 이하이면, 상기 서술한 (4) 에 준한 효과를 얻을 수 있다.
· 증착 마스크 (10B) 가 구비하는 마스크 프레임 (11B) 의 두께는, 마스크판 (12) 의 강성보다 높은 강성을 가지고 있으면, 20 ㎛ 보다 얇아도 된다. 또한, 마스크 프레임 (11B) 의 두께는, 500 ㎛ 이상이어도 되고, 이 경우에는, 유리 기판 (22b) 의 선 팽창 계수와 금속판 (21) 의 선 팽창 계수의 차의 절대치가 0.7 × 10-6/℃ 이하임으로써, 상기 서술한 (3) 에 준한 효과를 얻을 수는 있다.
10A, 10B ; 증착 마스크
10Aa ; 접합부
11A, 11B ; 마스크 프레임
11Aa ; 프레임상부
11Ab ; 구획 요소
11Ac, 11Bc ; 개구부
11AF, 11BF, 12F, 21F ; 표면
11AR, 11BR, 12R, 21R ; 이면
12 ; 마스크판
12a ; 마스크 영역
12b ; 주변 영역
12H ; 마스크공
20 ; 기재
21 ; 금속판
22 ; 지지체
22a ; 수지층
22b ; 유리 기판
H1 ; 표면 개구
H2 ; 이면 개구
S ; 증착 대상

Claims (8)

  1. 복수의 마스크공을 포함하는 마스크판을 구비한 증착 마스크를 철-니켈계 합금제의 금속판으로부터 제조하는 증착 마스크의 제조 방법으로서,
    25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 유리 기판의 선 팽창 계수와, 상기 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하인 상기 금속판 및 상기 유리 기판을 준비하는 것,
    수지층을 개재하여 상기 금속판에 상기 유리 기판을 접합하는 것,
    상기 유리 기판에 접합된 상기 금속판에 복수의 마스크공을 형성함으로써, 상기 금속판으로부터 마스크판을 형성하는 것,
    상기 마스크판 중에서 상기 수지층에 접하는 면과는 반대측의 면을, 상기 마스크판보다 높은 강성을 갖고, 또한, 상기 복수의 마스크공의 전체를 둘러싸는 형상을 갖는 마스크 프레임에 접합하는 것, 및
    상기 마스크 프레임에 접합된 상기 마스크판으로부터, 상기 수지층 및 상기 유리 기판을 분리하는 것
    을 포함하는, 증착 마스크의 제조 방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 기판의 선 팽창 계수와, 상기 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 0.7 × 10-6/℃ 이하이고,
    상기 마스크 프레임은, 500 ㎛ 이상의 두께를 갖는,
    증착 마스크의 제조 방법.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 유리 기판의 선 팽창 계수와, 상기 금속판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 0.4 × 10-6/℃ 이하이고,
    상기 마스크 프레임은, 20 ㎛ 이상의 두께를 갖는,
    증착 마스크의 제조 방법.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 기판의 선 팽창 계수는, 상기 금속판의 선 팽창 계수보다 작은,
    증착 마스크의 제조 방법.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 유리 기판은, 무알칼리 유리, 석영 유리, 결정화 유리, 붕규산 유리, 고규산 유리, 다공질 유리, 및, 소다 라임 유리로 구성되는 군에서 선택되는 어느 하나로부터 형성되는,
    증착 마스크의 제조 방법.
  6. 제 1 항에 있어서,
    복수의 마스크판을 형성하는 것을 포함하고,
    상기 마스크 프레임에는, 복수의 개구부가 형성되고,
    상기 마스크판을 상기 마스크 프레임에 접합하는 것은, 각 마스크판이 상기 개구부를 1 개씩 덮도록, 상기 복수의 마스크판을 단일의 마스크 프레임에 접합하는 것이고,
    상기 마스크 프레임은, 상기 마스크 프레임의 외측 가장자리에 위치하여 증착 대상의 주위를 둘러싸는 프레임상부와, 상기 프레임상부가 둘러싸는 영역 내에 위치하는 격자상을 가진 구획 요소와, 상기 구획 요소에 의해 구획된 상기 복수의 개구부를 갖는,
    증착 마스크의 제조 방법.
  7. 제 1 항 내지 제 6 항 중 어느 한 항에 기재된 증착 마스크의 제조 방법에 의해 제조된 증착 마스크를 사용하여 증착 대상에 패턴을 형성하는 것을 포함하는,
    표시 장치의 제조 방법.
  8. 복수의 마스크공을 포함하고, 제 1 면과 상기 제 1 면과는 반대측의 제 2 면을 가진 철-니켈계 합금제의 마스크판과,
    상기 마스크판보다 높은 강성을 갖고, 또한, 상기 마스크판이 포함하는 상기 복수의 마스크공의 전체를 둘러싸는 형상을 가진 마스크 프레임으로서, 상기 마스크판의 상기 제 1 면에 접합된 상기 마스크 프레임과,
    상기 마스크판에 있어서의 상기 제 2 면에 접합된 수지층과,
    상기 수지층에 접합된 유리 기판을 구비하고,
    25 ℃ 이상 100 ℃ 이하의 온도 범위에 있어서, 상기 유리 기판의 선 팽창 계수와, 상기 마스크판의 선 팽창 계수의 차의 절대치가, 1.3 × 10-6/℃ 이하인,
    증착 마스크 중간체.
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