KR20220153770A - 증착 마스크 - Google Patents
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Abstract
금속제의 증착 마스크이다. 표면과 이면을 구비한 격자 구조로서, 표면에 위치하는 대개구와 이면에 위치하는 소개구를 접속하는 복수의 마스크 구멍을 구획하는 이차원의 망목상을 가진 격자 구조를 구비한다. 표면에 있어서 서로 이웃하는 대개구의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이고, 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 최대 높이 Rz 가 6.8 ㎛ 이하이다.
Description
본 발명은 증착 마스크에 관한 것이다.
유기 EL 디바이스가 구비하는 유기 EL 소자의 형성에는, 증착 마스크를 사용한 진공 증착이 사용된다. 증착 마스크는, 매우 얇은 금속 시트로 형성된다. 양산되는 증착 마스크의 두께는, 예를 들어 50 ㎛ 이하인 부분을 포함한다. 증착 마스크를 반송할 때에는, 증착 마스크는, 증착 마스크의 변형을 억제하기 위해 증착 마스크용 케이스에 수용된다 (예를 들어, 특허문헌 1 을 참조).
그런데, 증착 마스크는, 증착 마스크의 두께 방향에 있어서, 한 쌍의 무진지 (無塵紙) 에 끼워진 상태로, 증착 마스크용 케이스에 수용된다. 증착 마스크를 증착 마스크용 케이스에 수용할 때, 증착 마스크용 케이스를 반송할 때, 및 증착 마스크를 증착 마스크용 케이스로부터 꺼낼 때에는, 증착 마스크와 무진지의 사이에 있어서 마찰이 발생한다. 증착 마스크와 무진지의 사이에 발생하는 마찰은, 증착 마스크의 표면에 걸린 섬유를 이물질로서 증착 마스크에 부착시켜 버린다.
본 발명은, 증착 마스크에 섬유가 부착되는 것을 억제 가능하게 한 증착 마스크를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 증착 마스크는, 금속제의 증착 마스크로서, 표면과 이면을 구비한 격자 구조이며, 상기 표면에 위치하는 대개구 (大開口) 와 상기 이면에 위치하는 소개구 (小開口) 를 접속하는 복수의 마스크 구멍을 구획하는 2 차원의 망목상을 가진 상기 격자 구조를 구비하고, 상기 표면에 있어서 서로 이웃하는 대개구의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가, 1.35 ㎛ 이하이고, 상기 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 최대 높이 Rz 가, 6.8 ㎛ 이하이다.
증착 마스크를 형성하기 위한 금속판이 갖는 표면 조도는, 통상, 금속판과 레지스트의 밀착성을 얻기 위해 충분히 작게 설정된다. 한편, 마스크 구멍이 형성된 후의 금속판의 표면 조도, 즉, 증착 마스크의 표면 조도는, 마스크 구멍이 갖는 단차의 분만큼, 큰 단차를 갖게 된다. 그리고, 표면에 있어서의 대개구 사이의 거리가, 이면에 있어서의 소개구 사이의 거리보다 짧기 때문에, 단위 길이당의 표면에 있어서의 단차는, 단위 길이당의 이면에 있어서의 단차보다도 커지기 쉽다. 바꿔 말하면, 마스크 구멍의 가공 전에는 충분히 평탄했던 금속판의 면이, 격자 구조의 표면에서는 이면보다 남은 것이 적고, 단차의 요인이 되는 마스크 구멍의 영역이 넓은 분만큼, 격자 구조의 표면에서는 이면보다 표면 조도가 커진다. 이 점에서, 표면 조도가 큰 격자 구조의 표면에 있어서 산술 평균 조도 Ra 가, 1.35 ㎛ 이하이면, 격자 구조의 표면 및 이면의 양방에서 섬유의 부착을 억제하는 것이 가능해진다. 결과적으로, 증착 마스크에 섬유가 부착되는 것을 억제할 수 있다.
또한, 조도 곡선의 최대 높이 Rz 는, 최대 산 높이 Rp 와 최대 골 깊이 Rv 의 합이다. 그 때문에, 최대 높이 Rz 가 클수록, 증착 마스크의 표면은, 무진지를 형성하는 섬유에 걸리는 산부를 갖기 쉽고, 또한 섬유가 끼이는 골부를 갖기 쉽다. 이 점에서, 최대 높이 Rz 가 6.8 ㎛ 이하이면, 증착 마스크의 표면에 위치하는 산부가 섬유에 걸리기 어려운 높이를 갖고, 또한 골부는 섬유가 끼이기 어려운 깊이를 갖는 것이 가능하다.
상기 증착 마스크에 있어서, 상기 격자 구조의 격자선에 위치하는 오목부와, 상기 격자 구조의 격자점에 위치하여 상기 오목부끼리가 접속되는 부분인 정상부 (頂部) 를 구비하고, 상기 오목부와 상기 정상부가 상기 경계를 구성해도 된다.
상기 증착 마스크에 있어서, 상기 정상부가 평면이어도 된다. 이 구성에 의하면, 대개구의 대각 방향에 위치하는 대개구 사이가 에칭되지 않고 남고, 이것에 의해 정상부가 평면이기 때문에, 섬유가 더욱 부착되기 어렵다.
상기 증착 마스크에 있어서, 상기 격자 구조는, 상기 표면에 있어서 선폭이 굵은 제 1 격자선과, 상기 표면에 있어서 선폭이 가는 제 2 격자선을 구비하고, 상기 제 1 격자선과 상기 제 2 격자선이 상기 경계를 구성하고, 상기 표면에 있어서의 상기 제 1 격자선에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가, 상기 표면에 있어서의 상기 제 2 격자선에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 보다 작아도 된다.
상기 구성에 의하면, 제 2 격자선보다 무진지와의 접촉 면적이 큰 제 1 격자선의 산술 평균 조도 Ra 가, 제 2 격자선의 산술 평균 조도 Ra 보다 작기 때문에, 증착 마스크와 무진지의 사이에 있어서 마찰이 발생했을 때에, 무진지에서 유래하는 섬유의 이탈을 억제하는 것이 가능하다.
본 발명에 따르면, 증착 마스크에 섬유가 부착되는 것이 억제된다.
도 1 은, 제 1 실시형태의 증착 마스크를 구비하는 마스크 장치에 있어서의 구조를 나타내는 평면도이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 표면과 대향하는 시점 (視點) 에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 이면과 대향하는 시점에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 제 1 실시형태의 증착 마스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 도 2 가 나타내는 점 A1 과 점 A4 를 연결하는 직선을 따른 증착 마스크의 표면에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 증착 마스크용 기재를 제조하기 위한 압연 공정을 나타내는 공정도이다.
도 8 은, 증착 마스크용 기재를 제조하기 위한 가열 공정을 나타내는 공정도이다.
도 9 는, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 10 은, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 11 은, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 12 는, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 13 은, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 14 는, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 15 는, 실시예 및 비교예의 증착 마스크에 있어서의 측정 결과 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 16 은, 제 2 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 표면과 대향하는 시점에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 17 은, 제 2 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 이면과 대향하는 시점에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 18 은, 도 16 이 나타내는 점 B1 과 점 B2 를 연결하는 직선을 따른 증착 마스크의 표면에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 19 는, 도 16 이 나타내는 점 C1 과 점 C2 를 연결하는 직선을 따른 증착 마스크의 표면에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 20 은, 실시예 및 비교예의 증착 마스크에 있어서의 측정 결과 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 2 는, 제 1 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 구조를 나타내는 사시도이다.
도 3 은, 제 1 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 표면과 대향하는 시점 (視點) 에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 4 는, 제 1 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 이면과 대향하는 시점에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 5 는, 제 1 실시형태의 증착 마스크의 구조를 나타내는 단면도이다.
도 6 은, 도 2 가 나타내는 점 A1 과 점 A4 를 연결하는 직선을 따른 증착 마스크의 표면에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 7 은, 증착 마스크용 기재를 제조하기 위한 압연 공정을 나타내는 공정도이다.
도 8 은, 증착 마스크용 기재를 제조하기 위한 가열 공정을 나타내는 공정도이다.
도 9 는, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 10 은, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 11 은, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 12 는, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 13 은, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 14 는, 증착 마스크를 제조하기 위한 에칭 공정을 나타내는 공정도이다.
도 15 는, 실시예 및 비교예의 증착 마스크에 있어서의 측정 결과 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
도 16 은, 제 2 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 표면과 대향하는 시점에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 17 은, 제 2 실시형태의 증착 마스크에 있어서의 이면과 대향하는 시점에서 본 구조를 나타내는 평면도이다.
도 18 은, 도 16 이 나타내는 점 B1 과 점 B2 를 연결하는 직선을 따른 증착 마스크의 표면에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 19 는, 도 16 이 나타내는 점 C1 과 점 C2 를 연결하는 직선을 따른 증착 마스크의 표면에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내는 그래프이다.
도 20 은, 실시예 및 비교예의 증착 마스크에 있어서의 측정 결과 및 평가 결과를 나타내는 표이다.
[제 1 실시형태]
도 1 내지 도 15 를 참조하여, 증착 마스크의 제 1 실시형태를 설명한다. 이하에서는, 마스크 장치, 증착 마스크, 증착 마스크용 기재의 제조 방법, 증착 마스크의 제조 방법, 및 실시예를 순서대로 설명한다.
[마스크 장치]
도 1 을 참조하여, 마스크 장치를 설명한다.
도 1 이 나타내는 바와 같이, 마스크 장치 (100) 는, 프레임 (101) 과, 복수의 증착 마스크 (10) 를 구비하고 있다. 도 1 이 나타내는 예에서는, 마스크 장치 (100) 는, 2 개의 증착 마스크 (10) 를 구비하고 있지만, 마스크 장치 (100) 는, 1 개의 증착 마스크 (10) 를 구비해도 되고, 3 개 이상의 증착 마스크 (10) 를 구비해도 된다. 프레임 (101) 은, 복수의 증착 마스크 (10) 를 지지하는 것이 가능한 직사각형 프레임 형상을 가지고 있다. 프레임 (101) 은, 증착을 실시하기 위한 증착 장치에 설치된다. 프레임 (101) 은, 각 증착 마스크 (10) 가 위치하는 범위의 거의 전체에 걸쳐서, 프레임 (101) 을 관통하는 프레임 구멍 (101H) 을 갖는다.
증착 마스크 (10) 는, 패턴 영역 (10a) 과 주변 영역 (10b) 을 구비하고 있다. 주변 영역 (10b) 은, 패턴 영역 (10a) 을 둘러싸는 영역이다. 도 1 이 나타내는 예에서는, 증착 마스크 (10) 는, 3 개의 패턴 영역 (10a) 을 가지고 있다. 또한, 증착 마스크 (10) 는, 2 개 이하의 패턴 영역 (10a) 을 가져도 되고, 4 개 이상의 패턴 영역 (10a) 을 가져도 된다. 증착 마스크 (10) 가 복수의 패턴 영역 (10a) 을 갖는 경우에는, 복수의 패턴 영역 (10a) 은, 증착 마스크 (10) 의 길이 방향을 따라 나란히 정렬하는 영역과, 증착 마스크 (10) 의 폭 방향을 따라 나란히 정렬하는 영역 중 적어도 일방이 포함되어도 된다.
각 증착 마스크 (10) 는, 길이 방향을 따라서 연장되는 띠형상을 가지고 있다. 각 증착 마스크 (10) 에 있어서의 주변 영역 (10b) 중에서, 증착 마스크 (10) 가 연장되는 방향에 있어서 복수의 패턴 영역 (10a) 을 사이에 둔 한 쌍의 부분이, 각각 프레임 (101) 에 고정된다. 증착 마스크 (10) 는, 접착 또는 용착 등에 의해 프레임 (101) 에 고정된다.
[증착 마스크]
도 2 내지 도 6 을 참조하여, 증착 마스크를 설명한다. 도 2 는, 상기 서술한 마스크 장치에 설치되는 증착 마스크 (10) 의 일부를 확대하여 나타내고 있다.
도 2 가 나타내는 증착 마스크 (10) 는, 금속제이다. 증착 마스크 (10) 는, 예를 들어 철-니켈계 합금으로 형성되어 있다. 증착 마스크 (10) 는, 철-니켈계 합금 중에서도 인바 (invar) 로 형성되는 것이 바람직하다. 증착 마스크 (10) 는, 예를 들어 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하의 두께 (T) 를 갖는다. 패턴 영역 (10a) 은, 복수의 마스크 구멍 (10H) 이 형성된 영역이다. 한편, 주변 영역 (10b) 은, 마스크 구멍 (10H) 이 형성되어 있지 않은 영역이다. 증착 마스크 (10) 는, 길이 방향 (DL) 과 폭 방향 (DW) 을 가지고 있다. 폭 방향 (DW) 은, 길이 방향 (DL) 에 직교하는 방향이다.
증착 마스크 (10) 는, 증착 마스크 (10) 의 반송시에 있어서 증착 마스크용 케이스에 수용된다. 이때, 증착 마스크 (10) 는, 증착 마스크 (10) 의 두께 방향에 있어서, 한 쌍의 무진지에 의해 끼워진 상태로, 증착 마스크용 케이스에 수용된다. 증착 마스크 (10) 를 증착 마스크용 케이스에 수용할 때, 증착 마스크용 케이스를 반송할 때, 및 증착 마스크 (10) 를 증착 마스크용 케이스로부터 꺼낼 때에는, 증착 마스크 (10) 와 무진지의 사이에 있어서 마찰이 발생한다.
도 3 은, 증착 마스크 (10) 가 전개되는 평면과 대향하는 시점에서 본 패턴 영역 (10a) 의 일부에 있어서의 평면 구조를 나타내고 있다.
도 3 이 나타내는 바와 같이, 증착 마스크 (10) 는, 표면 (10F) 과 이면 (10R) (도 4 참조) 을 구비한 격자 구조 (10M) 를 가지고 있다. 격자 구조 (10M) 는, 표면 (10F) 에 위치하는 대개구 (HL) 와 이면 (10R) (도 4 참조) 에 위치하는 소개구 (HS) (도 4 참조) 를 접속하는 복수의 마스크 구멍 (10H) 을 구획하는 이차원의 망목상을 가지고 있다. 복수의 마스크 구멍 (10H) 은, 길이 방향 (DL) 과, 폭 방향 (DW) 을 따라 격자상으로 나란히 정렬하고 있다.
격자 구조 (10M) 의 표면 (10F) 은, 격자 구조 (10M) 의 격자선에 위치하는 오목부와, 격자 구조 (10M) 의 격자점에 위치하여 오목부끼리가 접속되는 부분인 정상부를 구비하고 있다. 표면 (10F) 에 위치하는 오목부와 정상부가, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 대개구 (HL) 의 경계를 구성하고 있다. 도 3 이 나타내는 예에 있어서, 서로 이웃하는 대개구 (HL) 는, 길이 방향 (DL) 및 폭 방향 (DW) 의 양방에 있어서, 가장자리의 일부가 접하고 있다. 또한, 복수의 대개구 (HL) 가 웨트 에칭에 의해 형성될 때, 각 대개구 (HL) 를 형성하기 위해 에칭된 영역의 일부와, 그 대개구 (HL) 에 이웃하는 대개구 (HL) 를 형성하기 위한 에칭된 영역의 일부가 접속된다. 이로써, 격자 구조 (10M) 의 격자선에 위치하는 오목부가 형성된다.
각 마스크 구멍 (10H) 은, 중앙 개구 (HC) 를 가지고 있다. 복수의 중앙 개구 (HC) 는, 복수의 마스크 구멍 (10H) 과 동일하게, 길이 방향 (DL) 과 폭 방향 (DW) 을 따라서 격자상으로 나란히 정렬되어 있다. 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 중앙 개구 (HC) 는 대개구 (HL) 보다 작다. 마스크 구멍 (10H) 에 있어서, 표면 (10F) 에 평행한 면을 따른 단면적은, 대개구 (HL) 로부터 중앙 개구 (HC) 를 향하는 방향을 따라서 점차 작아진다. 마스크 구멍 (10H) 에 있어서, 대개구 (HL) 로부터 중앙 개구 (HC) 까지의 부분은, 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 역뿔대 형상을 가지고 있다. 대개구 (HL) 로부터 중앙 개구 (HC) 까지의 부분은 마스크 구멍 (10H) 이 구비하는 대구멍이다. 본 실시형태에 있어서, 각 대개구 (HL) 의 가장자리가, 대략 정방형상을 가지고 있다. 각 중앙 개구 (HC) 의 가장자리도, 대략 정방형상을 가지고 있다.
도 4 는, 이면 (10R) 과 대향하는 시점에서 본 패턴 영역 (10a) 의 일부에 있어서의 평면 구조를 나타내고 있다.
도 4 가 나타내는 바와 같이, 각 마스크 구멍 (10H) 은, 이면 (10R) 에 개구되는 소개구 (HS) 를 가지고 있다. 이면 (10R) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 소개구 (HS) 는, 대략 정방형상을 가지고 있다. 소개구 (HS) 는, 중앙 개구 (HC) 보다 크다. 마스크 구멍 (10H) 에 있어서, 이면 (10R) 에 평행한 면을 따른 단면적은, 소개구 (HS) 로부터 중앙 개구 (HC) 를 향하는 방향을 따라서 점차 작아진다. 마스크 구멍 (10H) 에 있어서, 소개구 (HS) 로부터 중앙 개구 (HC) 까지의 부분은, 이면 (10R) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 역뿔대 형상을 가지고 있다. 소개구 (HS) 로부터 중앙 개구 (HC) 까지의 부분은, 마스크 구멍 (10H) 이 구비하는 소구멍이다.
상기 서술한 증착 마스크 (10) 는, 이하의 조건 1 을 만족한다.
(조건 1) 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 대개구 (HL) 의 경계에서의, JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이다.
증착 마스크 (10) 를 형성하기 위한 금속판이 갖는 표면 조도는, 통상, 금속판과 레지스트의 밀착성을 얻기 위해 충분히 작게 설정된다. 한편, 마스크 구멍 (10H) 이 형성된 후의 금속판의 표면 조도, 즉, 증착 마스크 (10) 의 표면 조도는, 마스크 구멍 (10H) 이 갖는 단차의 분만큼 커진다. 그리고, 표면 (10F) 에 있어서의 2 개의 대개구 (HL) 사이의 간극에 있어서의 거리가, 이면 (10R) 에 있어서의 2 개의 소개구 (HS) 사이의 간극에 있어서의 거리보다 짧기 때문에, 단위 길이당의 표면 (10F) 에 있어서의 단차는, 단위 길이당의 이면 (10R) 에 있어서의 단차보다 커지기 쉽다. 바꿔 말하면, 마스크 구멍 (10H) 의 가공 전에는 충분히 평탄했던 금속판이, 가공 후에 있어서 증착 마스크 (10) 의 표면에서는 이면보다 남은 것이 적어지고, 단차의 요인이 되는 마스크 구멍 (10H) 의 영역이 넓은 분만큼, 격자 구조 (10M) 의 표면 (10F) 에서는 이면 (10R) 보다 표면 조도가 커진다. 이 점에서, 표면 조도가 큰 격자 구조 (10M) 의 표면 (10F) 에 있어서 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이면, 격자 구조 (10M) 의 표면 (10F) 및 이면 (10R) 의 양방에서 섬유의 부착을 억제하는 것이 가능해진다.
또한, 증착 마스크 (10) 에서는, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 1 조 (組) 의 대개구의 경계가 2 조 이상 이어지는 범위에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가, 1.35 ㎛ 이하여도 된다.
또한, 조건 1 에 있어서의 산술 평균 조도 Ra 는, λs 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 2.5 ㎛ 로 설정하고, λc 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 250 ㎛ 로 설정한 경우에 얻어지는 윤곽 곡선인 조도 곡선의 산술 평균 조도이다.
또한, 증착 마스크 (10) 는 이하의 조건 2 를 만족한다.
(조건 2) 대개구 (HL) 의 경계에 있어서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 최대 높이 Rz 가, 6.8 ㎛ 이하이다.
조도 곡선의 최대 높이 Rz 는, 최대 산 높이 Rp 와 최대 골 깊이 Rv 의 합이다. 그 때문에, 최대 높이 Rz 가 클수록, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 은, 무진지를 형성하는 섬유에 걸리는 산부를 갖기 쉽고, 또한 섬유가 끼이는 골부를 갖기 쉽다. 이 점에서, 최대 높이 Rz 가 6.8 ㎛ 이하이면, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에 위치하는 산부가 섬유에 걸리기 어려운 높이를 갖고, 또한 골부는 섬유가 끼이기 어려운 깊이를 갖는 것이 가능하다.
또한, 조건 2 에 있어서의 최대 높이 Rz 는, 조건 1 과 동일하게, λs 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 2.5 ㎛ 로 설정하고, λc 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 250 ㎛ 로 설정한 경우에 얻어지는 윤곽 곡선인 조도 곡선의 최대 높이이다.
또한, 증착 마스크 (10) 는, 이하의 조건 3 을 만족하는 것이 보다 바람직하다.
(조건 3) 격자 구조 (10M) 의 격자점에 위치하는 정상부가, 평면이다.
증착 마스크 (10) 에서는, 대개구 (HL) 의 대각 방향에 위치하는 대개구 (HL) 사이가 에칭되지 않고 남고, 이것에 의해 정상부가 평면이기 때문에, 섬유가 더 부착되기 어렵다.
도 5 는, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에 직교하는 단면을 따른 증착 마스크 (10) 의 구조를 나타내고 있다.
도 5 가 나타내는 바와 같이, 각 마스크 구멍 (10H) 은, 대구멍 (10HL) 과 소구멍 (10HS) 을 구비하고 있다. 대구멍 (10HL) 은, 표면 (10F) 으로부터 이면 (10R) 을 향하여 끝이 가늘어지는 형상을 가지고 있다. 소구멍 (10HS) 은, 이면 (10R) 으로부터 표면 (10F) 을 향하여 끝이 가늘어지는 형상을 가지고 있다. 대구멍 (10HL) 과 소구멍 (10HS) 의 접속부가, 중앙 개구 (HC) 이다. 각 대구멍 (10HL) 은, 대개구 (HL) 에 있어서, 이웃하는 다른 대구멍 (10HL) 에 접하고 있다.
도 6 은, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 의 일부에 있어서의 높이 프로파일을 모식적으로 나타내고 있다. 도 6 에서는, 표면 (10F) 의 높이 프로파일을 설명하는 편의상, 높이 프로파일이 포함하는 고저차가 과장되어 있다.
도 6 이 나타내는 높이 프로파일은, 도 3 에 있어서의 점 A1 과 점 A4 를 연결하는 직선 (LA) 를 따른 높이 프로파일이다. 또한, 도 6 에 나타내는 파선은, 표면 (10F) 중에서, 높이 프로파일의 해석 대상이 된 영역에 있어서의 평균 높이를 나타내고 있다. 직선 (LA) 에는, 점 A1 과 점 A4 에 추가하여, 점 A2 및 점 A3 이 포함된다. 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 각 점 A1, A2, A3, A4 는, 4 개의 대개구 (HL) 에 의해 둘러싸여 있다.
도 6 이 나타내는 바와 같이, 직선 (LA) 에 있어서의 높이 프로파일은, 각 점 A1, A2, A3, A4 에 있어서 극대값을 갖는다. 한편, 직선 (LA) 에 있어서의 높이 프로파일은, 서로 이웃하는 2 개의 점으로부터의 거리가 거의 동등한 위치에 있어서, 극소값을 갖는다. 증착 마스크 (10) 는, 증착 마스크용 기재의 웨트 에칭에 의해 제조된다. 이 때에, 각 점 A1, A2, A3, A4 이 위치하는 부분은, 표면 (10F) 과 대향하는 평면에서 보았을 때의 대개구 (HL) 의 중심으로부터의 거리가 크기 때문에, 증착 마스크용 기재 중에서 가장 에칭되기 어려운 부분이다. 그 때문에, 각 점 A1, A2, A3, A4 에 있어서 높이가 가장 높다. 이에 대해, 서로 이웃하는 점 사이에 위치하는 부분은, 2 개의 대개구 (HL) 가 서로 접하는 부분이기 때문에, 가장 에칭되기 쉬운 부분이다. 그 때문에, 서로 이웃하는 2 개의 점으로부터의 거리가 거의 동등한 위치에 있어서, 높이가 가장 낮다.
[증착 마스크용 기재의 제조 방법]
도 7 및 도 8 을 참조하여, 증착 마스크 (10) 의 제조에 사용되는 증착 마스크용 기재의 제조 방법을 설명한다. 또한, 이하에서는, 압연을 사용한 제조 방법과, 전해를 사용한 제조 방법을 따로따로 예시한다. 먼저, 압연을 사용한 제조 방법을 설명하고, 이어서, 전해를 사용한 제조 방법을 설명한다. 도 7 및 도 8 은, 압연을 사용한 제조 방법을 나타내고 있다.
도 7 이 나타내는 바와 같이, 압연을 사용한 제조 방법에서는, 우선, 인바 등의 철니켈계 합금으로 형성된 모재 (1a) 를 준비한다. 모재 (1a) 는 길이 방향 (DL) 으로 연장되어 있다. 이어서, 모재 (1a) 의 길이 방향 (DL) 과, 모재 (1a) 를 반송하는 반송 방향이 평행이 되도록, 압연 장치 (50) 를 향하여 모재 (1a) 를 반송한다. 압연 장치 (50) 는, 예를 들어 한 쌍의 압연 롤러 (51, 52) 를 구비하고, 한 쌍의 압연 롤러 (51, 52) 에 의해 모재 (1a) 를 압연한다. 이것에 의해, 모재 (1a) 가 길이 방향 (DL) 으로 신장됨으로써, 압연 자재 (1b) 가 형성된다. 폭 방향에 있어서의 압연 자재 (1b) 의 양단을 절단함으로써, 폭 방향 (DW) 에 있어서의 압연 자재 (1b) 의 치수를 조정한다. 압연 자재 (1b) 는, 예를 들어, 코어 (C) 에 권취된 상태로 취급되어도 되고, 띠형상으로 신장된 상태로 취급되어도 된다. 압연 자재 (1b) 의 두께는, 예를 들어, 10 ㎛ 이상 50 ㎛ 이하이다. 또한, 복수 쌍의 압연 롤러를 사용하여 모재 (1a) 를 압연하는 것도 가능하다. 도 7 에는, 한 쌍의 압연 롤러 (51, 52) 를 사용하여 모재 (1a) 를 압연하는 방법이 예시되어 있다.
이어서, 도 8 이 나타내는 바와 같이, 압연 자재 (1b) 를 어닐 장치 (53) 에 반송한다. 어닐 장치 (53) 는, 압연 자재 (1b) 를 길이 방향 (DL) 으로 인장하면서 가열한다. 이로써, 압연 자재 (1b) 에 축적된 잔류 응력이 압연 자재 (1b) 의 내부로부터 제거되어, 증착 마스크용 기재 (1) 가 형성된다. 또한, 압연 자재 (1b) 는, 어닐 후에 절단됨으로써, 폭 방향 (DW) 에 있어서의 치수가 조정되어도 된다.
전해를 사용한 제조 방법에서는, 전해에 사용되는 전극의 표면에 증착 마스크용 기재 (1) 를 형성하고, 그 후, 표면으로부터 증착 마스크용 기재 (1) 를 이형한다. 이 때, 예를 들어, 경면을 표면으로 하는 전해 드럼 전극이 전해욕에 침지되고, 또한, 전해 드럼 전극의 표면과 대향하는 다른 전극이 사용된다. 그리고, 전해 드럼 전극과 다른 전극의 사이에 전류가 흐름으로써, 전해 드럼 전극의 표면에, 증착 마스크용 기재 (1) 가 침착된다. 전해 드럼 전극의 회전에 의해 증착 마스크용 기재 (1) 가 원하는 두께를 갖는 타이밍에, 전해 드럼 전극의 표면으로부터 증착 마스크용 기재 (1) 가 박리되고, 박리된 증착 마스크용 기재 (1) 가 권취된다. 또한, 전해를 사용한 제조 방법에서는, 전해에 의해 얻어진 금속박을 어닐함으로써, 증착 마스크용 기재 (1) 를 제조해도 된다.
증착 마스크용 기재 (1) 를 형성하는 재료가 인바인 경우, 전해에 사용되는 전해욕은, 철 이온 공급제, 니켈 이온 공급제, 및 pH 완충제를 함유한다. 전해욕은 응력 완화제, Fe3+ 이온 마스크제 및 착화제 등을 함유해도 된다. 전해욕은 약산성의 용액으로, 전해욕이 갖는 pH 는 전해에 적합한 pH 로 조정되어 있다. 철 이온 공급제는, 예를 들어 황산제1철·7수화물, 염화제1철 및 술파민산철 등이다. 니켈 이온 공급제는, 예를 들어 황산니켈 (II), 염화니켈 (II), 술파민산니켈 및 브롬화니켈 등이다. pH 완충제는, 예를 들어 붕산 및 말론산이다. 말론산은, Fe3+ 이온 마스크제로서도 기능한다. 응력 완화제는, 예를 들어 사카린나트륨 등이다. 착화제는, 예를 들어 말산 및 시트르산 등이다. 전해욕은, 예를 들어 상기 서술한 첨가제를 함유하는 수용액이다. 전해욕의 pH 는, pH 조정제에 의해, 예를 들어 pH 가 2 이상 3 이하로 조정된다. pH 조정제는, 예를 들어 5 % 황산 및 탄산니켈 등이어도 된다.
전해에 사용되는 조건에서는, 증착 마스크용 기재 (1) 의 두께, 및 증착 마스크용 기재 (1) 의 조성비 등에 따라서, 전해욕의 온도, 전류 밀도, 및 전해 시간이 적절히 조정된다. 상기 서술한 전해욕에 적용되는 양극은, 예를 들어 순철제의 전극 및 니켈제의 전극이어도 된다. 상기 서술한 전해욕에 적용되는 음극은, 예를 들어 스테인리스제의 전극이며, 예를 들어 SUS304 제의 전극이어도 된다. 전해욕의 온도는, 예를 들어 40 ℃ 이상 60 ℃ 이하의 범위에 포함된다. 전류 밀도는, 예를 들면, 1 A/dm2 이상 4 A/dm2 이하의 범위에 포함된다.
또한, 전해에 의한 증착 마스크용 기재 (1), 및 압연에 의한 증착 마스크용 기재 (1) 는, 화학적인 연마 및 전기적인 연마 등에 의해 더욱 얇게 가공되어도 된다. 화학적인 연마에 사용되는 연마액은, 예를 들어, 과산화수소를 주성분으로 한 철계 합금용의 화학 연마액 등이다. 전기적인 연마에 사용되는 전해액은, 과염소산계의 전해 연마액 및 황산계의 전해 연마액 등이다.
또한, 압연을 사용한 제조 방법에서는, 입상 (粒狀) 을 가진 금속 산화물이, 증착 마스크용 기재 (1) 중에 적지 않게 포함된다. 금속 산화물은, 예를 들어 산화알루미늄 및 산화마그네슘 등이다. 상기 서술한 모재 (1a) 가 형성될 때에는, 모재 (1a) 중에 산소가 혼입되는 것을 억제하기 위해, 입상을 가진 탈산제가 원료에 혼합된다. 탈산제는, 알루미늄 및 마그네슘 등에 의해 형성된다. 그리고, 알루미늄 및 마그네슘은, 산화알루미늄 및 산화마그네슘 등의 금속 산화물로서, 모재 (1a) 에 적지 않게 남는다. 이 점은, 전해를 사용하는 제조 방법에 의하면, 탈산제를 사용하지 않기 때문에 탈산제의 산화로 인한 금속 산화물이 증착 마스크용 기재 (1), 및 증착 마스크용 기재 (1) 로부터 제조되는 증착 마스크 (10) 에 섞이는 경우는 없다.
[증착 마스크의 제조 방법]
도 9 내지 도 14 를 참조하여, 증착 마스크 (10) 의 제조 방법을 설명한다.
도 9 가 나타내는 바와 같이, 증착 마스크 (10) 를 제조할 때에는, 먼저, 증착 마스크용 기재 (1) 와, 제 1 드라이 필름 레지스트 (Dry Film Resist : DFR) (2), 및, 제 2 드라이 필름 레지스트 (DFR) (3) 를 준비한다. 증착 마스크용 기재 (1) 는, 표면 (1F) 과 이면 (1R) 을 포함한다. DFR (2, 3) 의 각각은, 증착 마스크용 기재 (1) 와는 별도로 형성된다. 이어서, 표면 (1F) 에 제 1 DFR (2) 가 첩부되고, 또한, 이면 (1R) 에 제 2 DFR (3) 이 첩부된다.
도 10 이 나타내는 바와 같이, 제 1 DFR (2) 에 제 1 구멍 (2a) 을 형성하고, 또한, 제 2 DFR (3) 에 제 2 구멍 (3a) 을 형성한다. 이때, DFR (2, 3) 을 노광하고, 노광 후의 DFR (2, 3) 을 현상한다. 노광 후의 DFR (2, 3) 을 현상할 때에는, 현상액으로서, 예를 들면, 탄산나트륨 수용액을 사용할 수 있다.
도 11 이 나타내는 바와 같이, 현상 후의 제 2 DFR (3) 을 마스크로 하여, 염화제2철액을 사용하여 증착 마스크용 기재 (1) 의 이면 (1R) 을 에칭한다. 이때, 표면 (1F) 이 이면 (1R) 과 동시에 에칭되지 않도록, 표면 (1F) 에 표면 보호층 (4) 을 형성한다. 표면 보호층 (4) 을 형성하는 재료는, 염화제2철액에 대한 화학적인 내성을 갖는다. 이로써, 표면 (1F) 을 향하여 우묵하게 패인 소구멍 (10HS) 을 이면 (1R) 에 형성한다.
증착 마스크용 기재 (1) 를 에칭하는 에칭액은, 산성의 에칭액이어도 된다. 증착 마스크용 기재 (1) 가 인바로 형성되는 경우에는, 에칭액은, 인바를 에칭하는 것이 가능하면 된다. 산성의 에칭액은, 예를 들어 과염소산제2철액, 또는 과염소산제2철액과 염화제2철액의 혼합액에 대하여, 과염소산, 염산, 황산, 포름산 및 아세트산 중 어느 것을 혼합한 용액이다. 증착 마스크용 기재 (1) 를 에칭하는 방법은, 증착 마스크용 기재 (1) 를 산성의 에칭액에 침지하는 딥식이어도 되고, 증착 마스크용 기재 (1) 에 산성의 에칭액을 분사하는 스프레이식이어도 된다.
이어서, 도 12 가 나타내는 바와 같이, 이면 (1R) 에 형성한 제 2 DFR (3) 과, 제 1 DFR (2) 에 접하는 표면 보호층 (4) 을 제거한다. 또한, 이면 (1R) 의 추가의 에칭을 방지하기 위해서, 이면 보호층 (5) 을 이면 (1R) 에 형성한다. 이면 보호층 (5) 을 형성하는 재료는, 염화제2철액에 대한 화학적인 내성을 갖는다.
다음으로, 도 13 이 나타내는 바와 같이, 현상 후의 제 1 DFR (2) 을 마스크로 하여, 염화제2철액을 사용하여 표면 (1F) 을 에칭한다. 이로써, 표면 (1F) 으로부터 이면 (1R) 을 향하여 우묵하게 패인 대구멍 (10HL) 을 형성한다. 이때에 사용되는 에칭액은, 산성의 에칭액이다. 증착 마스크용 기재 (1) 가 인바로 형성되는 경우에는, 에칭액은, 인바를 에칭하는 것이 가능하면 된다. 증착 마스크용 기재 (1) 를 에칭하는 방법은, 상기 서술한 딥식이어도 되고, 스프레이식이어도 된다.
이어서, 도 14 가 나타내는 바와 같이, 이면 보호층 (5) 과 제 1 DFR (2) 을 증착 마스크용 기재 (1) 로부터 제거한다. 이로써, 복수의 소구멍 (10HS) 과, 각 소구멍 (10HS) 에 이어지는 대구멍 (10HL) 이 형성된 증착 마스크 (10) 가 얻어진다. 또한, 증착 마스크용 기재 (1) 의 표면 (1F) 이 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에 대응하고, 또한, 증착 마스크용 기재 (1) 의 이면 (1R) 이 증착 마스크 (10) 의 이면 (10R) 에 대응한다.
[실시예]
[실시예 1]
도 15 를 참조하여, 실시예 및 비교예를 설명한다.
[증착 마스크]
25 ㎛ 의 두께를 가진 인바 시트를 준비하였다. 그리고, 레지스트 마스크를 사용한 이면의 웨트 에칭, 및, 레지스트 마스크를 사용한 표면의 웨트 에칭을 기재된 순서로 실시하였다. 이로써, 도 3 내지 도 6 을 참조하여 앞서 설명한 증착 마스크로서, 폭 방향의 길이가 70 mm 이고, 길이 방향의 길이가 1250 mm 이며, 또한 길이 방향을 따라 나란히 정렬하는 3 개의 패턴 영역을 갖는 증착 마스크를 형성하였다.
이 때에, 길이 방향 및 폭 방향에 있어서 70 ㎛ 의 길이를 갖는 대개구와, 길이 방향 (DL) 및 폭 방향 (DW) 에 있어서 40 ㎛ 의 길이를 갖고, 또한, 70 ㎛ 의 피치로 나란히 정렬하는 소개구를 구비하는 마스크 구멍을 형성하였다. 이러한 증착 마스크를 19 장 작성하였다. 각 증착 마스크에 대해, 산술 평균 조도 Ra 및 최대 높이 Rz 를 측정하였다.
[측정 방법]
각 증착 마스크 중, 길이 방향에 있어서의 중앙에 위치하는 패턴 영역에 대해, 3D 측정 레이저 현미경 (OLS5000, 올림푸스 (주) 제조) 을 사용하여, JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra, 및 동 규격에 준거한 조도 곡선의 최대 높이 Rz 를 측정하였다. 이때, λs 윤곽 곡선에 있어서의 컷오프치를 2.5 ㎛ 로 설정하고, λc 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 250 ㎛ 로 설정하였다. 또한, 각 패턴 영역에 대해서, 도 3 을 참조하여 앞서 설명한 직선 (LA) 을 임의의 3 지점에 설정하였다. 이 때에, 폭 방향 (DW) 에 있어서, 점 A1 에 대해 점 A2 와는 반대측을 향하여 점 A1 로부터 5 ㎛ 떨어진 위치를 시작점으로 하고, 시작점으로부터 점 A1 을 향하는 방향에 있어서 490 ㎛, 즉 7 피치분만큼 떨어진 위치로부터 추가로 5 ㎛ 떨어진 위치를 종점으로 하였다. 이로써, 폭 방향 (DW) 을 따른 500 ㎛ 의 길이를 측정의 대상으로 하였다. 그리고, 3 개의 측정값에 있어서의 평균값을 각 패턴 영역에서의 산술 평균 조도 Ra, 조도 곡선의 최대 높이 Rz 로 설정하였다.
[평가 방법]
각 증착 마스크를 2 장의 무진지에 의해 끼운 상태에서, 증착 마스크 및 무진지의 적층체를 플라스틱 케이스에 수용하였다. 그리고, 진동 시험기에 플라스틱 케이스를 재치하고, 플라스틱 케이스에 대하여 수직 방향의 진동을 가했다. 이때에, JIS Z 0232:2004 의 "포장 화물-진동 시험 방법"의 랜덤 진동 시험에 준거한 방법에 있어서, 증착 마스크에 90 분간에 걸쳐 진동을 부여했다. 이어서, 증착 마스크를 플라스틱 케이스로부터 꺼내고, 길이 방향의 중앙에 위치하는 패턴 영역 중, 복수의 대개구가 형성된 표면을 광학 현미경으로 관찰하였다. 이것에 의해, 서로 다른 25 의 영역에 있어서, 섬유를 계수하였다. 이때에, 1 개의 영역의 크기를, 섬유를 확인하는 것이 가능한 크기인 700 nm × 1000 nm 로 설정하였다. 그리고, 각 영역에 존재하는 섬유의 총합이 10 개를 초과하는 경우의 평가를 "×" 로 설정하고, 섬유의 총합이 10 개 이하인 경우의 평가를 "○" 로 설정하였다.
[측정 결과 및 평가 결과]
측정 결과 및 평가 결과는, 도 15 가 나타내는 바와 같았다.
즉, 도 15 가 나타내는 바와 같이, 비교예 1-1 의 평가 결과가 "×" 이고, 실시예 1-1 내지 실시예 1-18 의 평가 결과가 "○" 인 것이 확인되었다. 평가 결과가 "×" 인 비교예 1-1 의 산술 평균 조도 Ra 는 3.22 ㎛ 로, 1.35 ㎛ 를 초과하는 것이 확인되었다. 이에 대하여, 평가 결과가 "○" 인 실시예 1-1 내지 실시예 1-18 에서의 산술 평균 조도 Ra 는, 아무리 커도 1.35 ㎛ 인 것이 확인되었다. 이러한 결과로부터, 격자 구조의 표면에 있어서의 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하임으로써, 무진지에서 유래하는 섬유가 증착 마스크에 부착되는 것이 억제된다고 할 수 있다.
또한, 실시예 1-1 내지 실시예 1-18 에서의 조도 곡선의 최대 높이 Rz 는, 아무리 커도 6.79 ㎛ 인 것이 확인되었다. 이에 대하여, 비교예 1-1 에서의 조도 곡선의 최대 높이 Rz 는 11.76 ㎛ 로, 6.8 ㎛ 를 초과하는 것이 확인되었다. 이러한 결과로부터, 격자 구조의 표면에 있어서의 조도 곡선의 최대 높이 Rz 가 6.8 ㎛ 이하임으로써, 무진지에서 유래되는 섬유가 증착 마스크에 부착되는 것이 억제된다고 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 증착 마스크의 제 1 실시형태에 의하면, 이하에 기재된 효과를 얻을 수 있다.
(1) 표면 조도가 큰 격자 구조 (10M) 의 표면 (10F) 에 있어서 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이면, 격자 구조 (10M) 의 표면 (10F) 및 이면 (10R) 의 양방에서 섬유의 부착을 억제하는 것이 가능해진다. 또한, 최대 높이 Rz 가 6.8 ㎛ 이하이기 때문에, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에 위치하는 산부가 섬유에 걸리기 어려운 높이를 갖고, 또한 골부는 섬유가 끼이기 어려운 깊이를 갖는 것이 가능하다.
(2) 대개구 (HL) 의 대각 방향에 위치하는 대개구 (HL) 사이가 에칭되지 않고 남음으로써 정상부가 평면이기 때문에, 섬유가 더 부착되기 어렵다.
또한, 상기 서술한 제 1 실시형태는, 다음과 같이 변경하여 실시할 수 있다.
[격자 구조]
·격자 구조 (10M) 의 정상부는, 평면이 아니어도 된다. 예를 들어, 격자 구조 (10M) 의 정상부는, 볼록면이어도 된다. 이러한 볼록면은, 대개구 (HL) 를 형성하기 위한 웨트 에칭에 있어서, 4 개의 대개구 (HL) 에 의해 둘러싸이는 영역이 웨트 에칭됨으로써 형성된다. 이 경우라도, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 대개구 (HL) 의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이면, 상기 서술한 (1) 에 준한 효과를 얻을 수 있다.
·표면 (10F) 은, 격자 구조 (10M) 의 격자선에 위치하는 오목부와, 격자점에 위치하는 정상부를 구비하지 않아도 된다. 즉, 격자 구조 (10M) 에 있어서, 격자선과 격자점은, 동일 평면 상에 위치해도 된다. 이 경우라도, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 대개구 (HL) 의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이면, 상기 서술한 (1) 에 준한 효과를 얻을 수 있다.
[대개구]
·표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 각 대개구 (HL) 는 다른 대개구 (HL) 로부터 떨어져 있어도 된다. 이 경우에는, 표면 (10F) 에 있어서, 대개구 (HL) 사이에 위치하는 부분이 에칭되지 않고 남는다. 이것에 의해, 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 각 대개구 (HL) 가 다른 대개구 (HL) 와 접하는 경우에 비해, 표면 (10F) 이 보다 많은 평면을 포함하기 때문에, 표면 (10F) 에 섬유가 부착되기 어렵다.
[마스크 구멍의 형상]
·대개구 (HL) 의 가장자리, 중앙 개구 (HC) 의 가장자리, 및 소개구 (HS) 의 가장자리의 각각은, 대략 정방형상 이외의 형상을 가져도 된다. 예를 들어, 각 가장자리는, 장방형상을 가져도 되고, 사각형상 이외의 다각형상을 가져도 된다. 또한 예를 들어, 각 가장자리는, 원형상을 가져도 된다.
[제 2 실시형태]
도 16 내지 도 20 을 참조하여, 증착 마스크의 제 2 실시형태를 설명한다. 제 2 실시형태의 증착 마스크에서는, 제 1 실시형태의 증착 마스크와 비교하여, 증착 마스크가 갖는 마스크 구멍의 형상이 상이하다. 그 때문에 이하에서는, 제 2 실시형태에 있어서 제 1 실시형태와의 상이점을 상세하게 설명하는 한편, 제 2 실시형태에 있어서 제 1 실시형태와 공통되는 구성에는, 제 1 실시형태에 있어서 사용한 부호와 동일한 부호를 붙임으로써, 당해 구성의 상세한 설명을 생략한다. 또한 이하에서는, 증착 마스크 및 실시예를 순서대로 설명한다.
[증착 마스크]
도 16 내지 도 19 를 참조하여, 증착 마스크를 설명한다.
도 16 은, 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 본 패턴 영역 (10a) 의 일부에 있어서의 평면 구조를 나타내고 있다.
도 16 이 나타내는 바와 같이, 격자 구조 (20M) 는, 표면 (10F) 에 있어서 선폭이 굵은 제 1 격자선 (20M1) 과, 표면 (10F) 에 있어서 선폭이 가는 제 2 격자선 (20M2) 을 구비하고 있다. 표면 (10F) 에 있어서, 제 1 격자선 (20M1) 과 제 2 격자선 (20M2) 이, 서로 이웃하는 대개구 (HL) 사이의 경계를 구성하고 있다.
본 실시형태의 증착 마스크 (10) 는, 상기 서술한 조건 1 에 더하여, 추가로 이하의 조건 4 를 만족하는 것이 바람직하다.
(조건 4) 제 1 격자선 (20M1) 에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가, 제 2 격자선 (20M2) 에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 보다 작다.
제 2 격자선 (20M2) 보다 무진지와의 접촉 면적이 큰 제 1 격자선 (20M1) 의 산술 평균 조도 Ra 가, 제 2 격자선 (20M2) 의 산술 평균 조도 Ra 보다 작기 때문에, 증착 마스크 (10) 와 무진지의 사이에 있어서 마찰이 발생했을 때에, 증착 마스크 (10) 에 대한 무진지에서 유래하는 섬유의 부착을 억제하는 것이 가능하다. 또한, 증착 마스크 (10) 는, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 1 조의 대개구의 경계가 2 조 이상 이어지는 범위에 있어서, 조건 4 를 만족해도 된다.
본 실시형태의 증착 마스크 (10) 는, 추가로 이하의 조건 5 를 만족하는 것이 바람직하다.
(조건 5) 표면 (10F) 에 있어서, 제 1 격자선 (20M1) 에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 0.14 ㎛ 이하이고, 제 2 격자선 (20M2) 에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.3 ㎛ 이하이다.
증착 마스크 (10) 가 조건 5 를 만족함으로써, 무진지에서 유래되는 섬유가 증착 마스크 (10) 에 부착되는 것이 보다 억제된다.
또한, 조건 4 및 조건 5 에 있어서의 산술 평균 조도 Ra 는, λs 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 2.5 ㎛ 로 설정하고, λc 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 80 ㎛ 로 설정한 경우에 얻어지는 윤곽 곡선인 조도 곡선의 산술 평균 조도이다.
각 마스크 구멍 (20H) 은, 상기 서술한 제 1 실시형태의 마스크 구멍 (10H) 과 동일하게, 대개구 (HL) 및 중앙 개구 (HC) 를 구비하고 있다. 마스크 구멍 (20H) 에 있어서, 표면 (10F) 에 평행한 면을 따른 단면적은, 대개구 (HL) 로부터 중앙 개구 (HC) 를 향하는 방향을 따라서 점차 작아진다. 마스크 구멍 (20H) 에 있어서, 대개구 (HL) 로부터 중앙 개구 (HC) 까지의 부분은, 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 역뿔대 형상을 가지고 있다.
본 실시형태에 있어서, 각 대개구 (HL) 의 가장자리가, 마름모형상을 가지고 있다. 대개구 (HL) 의 가장자리에 있어서, 길이 방향 (DL) 에 있어서 서로 이웃하는 2 개의 모서리부는, 대개구 (HL) 의 내부에 곡률 중심이 위치하는 곡률을 가지고 있다. 또한, 대개구 (HL) 의 가장자리에 있어서, 폭 방향 (DW) 에 있어서 서로 이웃하는 2 개의 모서리부는, 대개구 (HL) 의 내부에 곡률 중심이 위치하는 곡률을 가지고 있다. 대개구 (HL) 의 가장자리에 있어서, 길이 방향 (DL) 에 있어서 서로 이웃하는 1 쌍의 모서리부에서의 곡률 반경이, 폭 방향 (DW) 에 있어서 서로 이웃하는 1 쌍의 모서리부에서의 곡률 반경보다 크다. 이에 대해, 각 중앙 개구 (HC) 의 가장자리는, 대략 정방형상을 가지고 있다.
제 1 격자선 (20M1) 및 제 2 격자선 (20M2) 의 각각은, 표면 (10F) 의 일부를 포함한다. 격자 구조 (20M) 에 있어서, 1 개의 제 1 격자선 (20M1) 에 있어서의 각 단부에, 제 2 격자선 (20M2) 이 2 개씩 접속되어 있다. 이에 대해, 1 개의 제 2 격자선 (20M2) 의 각 단부에, 제 1 격자선 (20M1) 이 1 개씩 접속되어 있다.
표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 폭 방향 (DW) 에 있어서 제 1 격자선 (20M1) 과 대개구 (HL) 가 교대로 나란히 정렬하고, 폭 방향 (DW) 과 교차하는 방향에 있어서 제 2 격자선 (20M2) 과 대개구 (HL) 가 교대로 나란히 정렬하고 있다.
또한, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에는, 증착 마스크 (10) 의 높이 프로파일을 측정하는 대상으로서, 증착 마스크 (10) 의 폭 방향 (DW) 을 따른 직선 (LB) 과, 길이 방향 (DL) 에 교차하는 방향을 따라서 연장되는 직선 (LC) 이 설정된다. 직선 (LB) 은, 격자 구조 (20M) 가 포함하는 1 개의 제 1 격자선 (20M1) 상에 위치하고 있다. 직선 (LB) 은, 점 B1 과 점 B2 를 연결하는 직선이다. 점 B1 로부터 점 B2 를 향하는 방향이, 직선 (LB) 이 연장되는 제 1 방향 (DB) 이다. 직선 (LC) 은, 격자 구조 (20M) 가 포함하는 1 개의 제 2 격자선 (20M2) 상에 위치하고 있다. 직선 (LC) 는 점 C1 과 점 C2 를 연결하는 직선이다. 점 C1 로부터 점 C2 를 향하는 방향이, 직선 (LC) 이 연장되는 제 2 방향 (DC) 이다.
도 17 은, 이면 (10R) 과 대향하는 시점에서 본 패턴 영역 (10a) 의 일부에 있어서의 평면 구조를 나타내고 있다.
도 17 이 나타내는 바와 같이, 각 마스크 구멍 (20H) 은, 이면 (10R) 에 개구되는 소개구 (HS) 를 가지고 있다. 이면 (10R) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 소개구 (HS) 는, 대략 정방형상을 가지고 있다. 마스크 구멍 (20H) 에 있어서, 이면 (10R) 에 평행한 면을 따른 단면적은, 소개구 (HS) 로부터 중앙 개구 (HC) 를 향하는 방향을 따라서 점차 작아진다. 마스크 구멍 (20H) 에 있어서, 소개구 (HS) 로부터 중앙 개구 (HC) 까지의 부분은, 이면 (10R) 과 대응하는 시점에서 볼 때, 역뿔대 형상을 가지고 있다.
도 18 은, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에 있어서, 제 1 격자선 (20M1) 을 따른 증착 마스크 (10) 의 높이 프로파일을 나타내고 있다. 도 19 은, 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 에 있어서, 제 2 격자선 (20M2) 을 따른 증착 마스크 (10) 의 높이 프로파일을 나타내고 있다. 도 18 및 도 19 에서는, 표면 (10F) 의 높이 프로파일을 설명하는 편의상, 높이 프로파일이 포함하는 고저차가 과장되어 있다. 또한, 도 18 및 도 19 에 나타내는 파선은, 표면 (10F) 중에서, 높이 프로파일의 해석 대상이 된 영역에 있어서의 평균 높이를 나타내고 있다.
도 18 이 나타내는 높이 프로파일은, 도 16 에 있어서의 점 B1 과 점 B2 를 연결하는 직선 (LB) 을 따른 높이 프로파일이다. 직선 (LＢ) 은, 격자 구조 (10Ｍ) 가 포함하는 1 개의 제 1 격자선 (20M1) 상에 위치하고 있다. 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 각 점 B1, B2 는, 3 개의 대개구 (HL) 에 의해 둘러싸여 있다. 각 점 B1, B2 는, 각 대개구 (HL) 가 갖는 코너부에 의해 둘러싸인 영역에 위치한다. 당해 영역은, 증착 마스크용 기재의 웨트 에칭시에 있어서, 에칭액이 돌아 들어가기 어려운 영역이다. 한편, 점 B1 과 점 B2 의 사이에 위치하는 영역은, 2 개의 대개구 (HL) 에 의해 끼인 영역이다. 그 때문에, 당해 영역은, 점 B1 과 점 B2 가 위치하는 영역에 비해, 증착 마스크용 기재의 웨트 에칭시에 있어서, 에칭액이 돌아 들어가기 쉬운 영역이다.
그 때문에, 도 18 이 나타내는 바와 같이, 직선 (LB) 에 있어서의 높이 프로파일은, 각 점 B1, B2 에 있어서 극대값을 갖는다. 한편, 직선 (LB) 에 있어서의 높이 프로파일은, 점 B1 과 점 B2 로부터의 거리가 거의 동등한 위치에 있어서 극소값을 갖는다.
도 19 가 나타내는 높이 프로파일은, 도 16 에 있어서의 점 C1 과 점 C2 를 연결하는 직선 (LC) 을 따른 높이 프로파일이다. 증착 마스크 (10) 의 표면 (10F) 과 대향하는 시점에서 볼 때, 각 점 C1, C2 은, 3 개의 대개구 (HL) 에 의해 둘러싸여 있다. 각 점 C1, C2 은, 각 대개구 (HL) 가 갖는 모서리부에 의해 둘러싸인 영역에 위치한다. 당해 영역은, 증착 마스크용 기재의 웨트 에칭시에 있어서, 에칭액이 돌아 들어가기 어려운 영역이다. 한편, 점 C1 과 점 C2 의 사이에 위치하는 영역은, 2 개의 대개구 (HL) 에 의해 끼인 영역이다. 그 때문에, 당해 영역은, 점 C1 과 점 C2 가 위치하는 영역에 비해, 증착 마스크용 기재의 웨트 에칭시에 있어서, 에칭액이 돌아 들어가기 쉬운 영역이다.
그 때문에, 도 19 가 나타내는 바와 같이, 직선 (LC) 에 있어서의 높이 프로파일은, 각 점 C1, C2 에 있어서 극대값을 갖는다. 한편, 직선 (LC) 에 있어서의 높이 프로파일은, 점 C1 과 점 C2 로부터의 거리가 거의 동등한 위치에 있어서 극소값을 갖는다. 또한, 각 점 C1, C2 에 있어서의 높이는, 각 점 B1, B2 에 있어서의 높이보다 높다.
[실시예]
[실시예 2]
도 20 을 참조하여, 실시예 및 비교예를 설명한다.
[증착 마스크]
25 ㎛ 의 두께를 가진 인바 시트를 준비하였다. 그리고, 레지스트 마스크를 사용한 이면의 웨트 에칭, 및, 레지스트 마스크를 사용한 표면의 웨트 에칭을 기재된 순서로 실시하였다. 이것에 의해, 도 16 내지 도 19 를 참조하여 앞서 설명한 증착 마스크로서, 폭 방향의 길이가 70 mm 이고, 길이 방향의 길이가 1250 mm 이며, 또한 길이 방향을 따라 나란히 정렬하되는 3 개의 패턴 영역을 갖는 증착 마스크를 형성하였다.
이 때에, 복수의 마스크 구멍이 지그재그 배열로 나란히 정렬하도록, 복수의 마스크 구멍을 형성하였다. 또한, 폭 방향 및 길이 방향에 있어서 40 ㎛ 의 길이를 갖는 소개구를, 길이 방향에 있어서의 피치가 85 ㎛ 이고, 또한 폭 방향에 있어서의 피치가 100 ㎛ 이도록 마스크 구멍을 형성하였다. 또한, 길이 방향에 있어서 75 ㎛ 의 길이를 갖고, 또한 폭 방향에 있어서 70 ㎛ 의 길이를 가진 마름모형상의 대개구를, 길이 방향에 있어서의 피치가 85 ㎛ 이고, 또한 폭 방향에 있어서의 피치가 100 ㎛ 이도록 마스크 구멍을 형성하였다. 이러한 증착 마스크를 17 장 작성하였다. 각 증착 마스크에 있어서, 제 1 격자선 및 제 2 격자선의 각각에 대해서, 산술 평균 조도 Ra 및 최대 높이 Rz 를 측정하였다.
[측정 방법]
각 증착 마스크 중, 길이 방향에 있어서의 중앙에 위치하는 패턴 영역에 대해, 3D 측정 레이저 현미경 (OLS5000, 올림푸스 (주) 제조) 을 사용하여, JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra, 및 동 규격에 준거한 조도 곡선의 최대 높이 Rz 를 측정하였다. 이때, λs 윤곽 곡선에 있어서의 컷오프치를 2.5 ㎛ 로 설정하고, λc 윤곽 곡선 필터에 있어서의 컷오프치를 80 ㎛ 로 설정하였다. 또, 각 패턴 영역의 제 1 격자선에 대해, 33 ㎛ 이상 48 ㎛ 이하의 범위에 포함되는 어느 하나의 길이를 3 개 지점에 있어서 측정하고, 그 평균값을 제 1 격자선에 있어서의 측정 결과로 설정하였다. 각 패턴 영역의 제 2 격자선에 대해, 60 ㎛ 이상 68 ㎛ 이하의 범위에 포함되는 어느 하나의 길이를 3 지점에 있어서 측정하고, 그 평균값을 제 2 격자선에 있어서의 측정 결과로 설정하였다. 또한, 이하에 참조하는 도 20 에서는, 측정 지점이 제 1 격자선인 경우를 "LB" 로 표기하고, 측정 지점이 제 2 격자선인 경우를 "LC" 로 표기하였다.
[평가 방법]
각 증착 마스크를 2 장의 무진지에 의해 끼운 상태로, 증착 마스크 및 무진지의 적층체를 플라스틱 케이스에 수용하였다. 그리고, 진동 시험기에 플라스틱 케이스를 재치하고, 플라스틱 케이스에 대하여 수직 방향의 진동을 가했다. 이때에, JIS Z 0232:2004 의 "포장 화물-진동 시험 방법"의 랜덤 진동 시험에 준거한 방법에 있어서, 증착 마스크에 90 분간에 걸쳐서 진동을 부여했다. 이어서, 증착 마스크를 플라스틱 케이스로부터 꺼내고, 길이 방향의 중앙에 위치하는 패턴 영역 중, 복수의 대개구가 형성된 표면을 광학 현미경으로 관찰하였다. 이것에 의해, 서로 다른 25 의 영역에 있어서, 섬유를 계수하였다. 이때에, 1 개의 영역의 크기를, 섬유를 확인하는 것이 가능한 크기인 700 nm × 1000 nm 로 설정하였다. 그리고, 각 영역에 존재하는 섬유의 총합이 10 개를 초과하는 경우의 평가를 "×" 로 설정하고, 섬유의 총합이 10 개 이하인 경우의 평가를 "○" 로 설정하였다.
[측정 결과 및 평가 결과]
측정 결과 및 평가 결과는, 도 20 이 나타내는 바와 같았다.
즉, 도 20 이 나타내는 바와 같이, 비교예 2-1 의 평가 결과가 "×" 이고, 실시예 2-1 내지 실시예 2-16 의 평가 결과가 "○" 인 것이 확인되었다. 평가 결과가 "×" 인 비교예 2-1 에서는, 제 1 격자선의 산술 평균 조도 Ra 가 2.32 ㎛ 이고, 제 2 격자선의 산술 평균 조도 Ra 가 2.11 인 것이 확인되었다. 즉, 제 1 격자선 및 제 2 격자선의 양방에 있어서, 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 를 초과하는 것이 확인되었다. 이에 대해, 평가 결과가 "○" 인 실시예 2-1 내지 실시예 2-16 의 산술 평균 조도 Ra 는, 제 1 격자선 및 제 2 격자선의 양방에 있어서, 아무리 커도 1.27 ㎛ 인 것이 확인되었다. 이러한 결과로부터, 격자 구조의 표면에 있어서의 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하임으로써, 무진지에서 유래하는 섬유가 증착 마스크에 머무르는 것이 억제된다고 할 수 있다.
또, 실시예 2-1 내지 실시예 2-16 에서의 조도 곡선의 최대 높이 Rz 는, 아무리 커도 1.61 ㎛ 인 것이 확인되었다. 이에 대해, 비교예 2-1 에서의 조도 곡선의 최대 높이 Rz 는, 아무리 작아도 7.89 ㎛ 로, 6.8 ㎛ 를 초과하는 것이 확인되었다. 이러한 결과로부터, 격자 구조의 표면에 있어서의 조도 곡선의 최대 높이 Rz 가 6.8 ㎛ 이하임으로써, 무진지에서 유래되는 섬유가 증착 마스크에 부착되는 것이 억제된다고 할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이, 증착 마스크의 제 2 실시형태에 의하면, 이하에 기재된 효과를 얻을 수 있다.
(3) 제 2 격자선 (20M2) 보다 무진지와의 접촉 면적이 큰 제 1 격자선 (20M1) 의 산술 평균 조도 Ra 가, 제 2 격자선 (20M2) 의 산술 평균 조도 Ra 보다 작기 때문에, 증착 마스크 (10) 와 무진지의 사이에 있어서 마찰이 발생했을 때에, 증착 마스크 (10) 에 대한 무진지에서 유래하는 섬유의 부착을 억제하는 것이 가능하다.
또한, 상기 서술한 제 2 실시형태는, 다음과 같이 변경하여 실시할 수 있다.
[격자 구조]
·격자 구조 (10M) 의 정상부는, 평면이 아니어도 된다. 예를 들어, 격자 구조 (10M) 의 정상부는, 이면 (10R) 과는 반대측을 향하여 돌출된 볼록면이어도 된다. 이 경우라도, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 대개구 (HL) 의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이면, 상기 서술한 (1) 에 준한 효과를 얻을 수 있다.
·제 1 격자선 (20M1) 의 산술 평균 조도 (Ra) 는, 제 2 격자선 (20M2) 의 산술 평균 조도 (Ra) 이상이어도 된다. 이 경우라도, 표면 (10F) 에 있어서 서로 이웃하는 대개구 (HL) 의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가 1.35 ㎛ 이하이면, 상기 서술한 (1) 에 준한 효과를 얻을 수 있다.
[마스크 구멍의 형상]
·대개구 (HL) 의 가장자리는, 마름모형상 이외의 형상을 가져도 된다. 대개구 (HL) 의 가장자리는, 마름모형 이외의 다각형상을 가져도 되고, 원형상을 가져도 된다. 또한, 중앙 개구 (HC) 의 가장자리 및 소개구 (HS) 의 가장자리는, 대략 정방형상 이외의 형상을 가져도 된다. 각 가장자리는, 장방형상을 가져도 되고, 사각형상 이외의 다각형상을 가져도 된다. 또한 예를 들어, 각 가장자리는, 원형상을 가져도 된다.
10 : 증착 마스크
10a : 패턴 영역
10b : 주변 영역
10F : 표면
10H, 20H : 마스크 구멍
10M, 20M : 격자 구조
10Ｒ : 이면
20M1 : 제 1 격자선
20M2 : 제 2 격자선
HC : 중앙 개구
HL : 대개구
HS : 소개구
10a : 패턴 영역
10b : 주변 영역
10F : 표면
10H, 20H : 마스크 구멍
10M, 20M : 격자 구조
10Ｒ : 이면
20M1 : 제 1 격자선
20M2 : 제 2 격자선
HC : 중앙 개구
HL : 대개구
HS : 소개구
Claims (4)
- 금속제의 증착 마스크로서,
표면과 이면을 구비한 격자 구조이며, 상기 표면에 위치하는 대개구와 상기 이면에 위치하는 소개구를 접속하는 복수의 마스크 구멍을 구획하는 이차원의 망목상을 가진 상기 격자 구조를 구비하고,
상기 표면에 있어서 서로 이웃하는 대개구의 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가, 1.35 ㎛ 이하이고,
상기 경계에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 최대 높이 Rz 가, 6.8 ㎛ 이하인, 증착 마스크. - 제 1 항에 있어서,
상기 표면은,
상기 격자 구조의 격자선에 위치하는 오목부와,
상기 격자 구조의 격자점에 위치하고 상기 오목부끼리가 접속되는 부분인 정상부를 구비하고,
상기 오목부와 상기 정상부가 상기 경계를 구성하는, 증착 마스크. - 제 2 항에 있어서,
상기 정상부가 평면인, 증착 마스크. - 제 1 항에 있어서,
상기 격자 구조는, 상기 표면에 있어서 선폭이 굵은 제 1 격자선과, 상기 표면에 있어서 선폭이 가는 제 2 격자선을 구비하고,
상기 제 1 격자선과 상기 제 2 격자선이 상기 경계를 구성하고,
상기 표면에 있어서의 상기 제 1 격자선에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 가, 상기 표면에 있어서의 상기 제 2 격자선에서의 JIS B 0601:2013 에 준거한 산술 평균 조도 Ra 보다 작은, 증착 마스크.
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|---|---|---|---|---|
| KR20170109042A (ko) * | 2015-07-17 | 2017-09-27 | 도판 인사츠 가부시키가이샤 | 메탈 마스크용 기재의 제조 방법, 증착용 메탈 마스크의 제조 방법, 메탈 마스크용 기재, 및, 증착용 메탈 마스크 |
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2021
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