TW202407118A - 金屬遮罩及其製造方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之目的在於提供一種可保持強度並且不易產生蔭蔽之金屬遮罩及其製造方法。 一種金屬遮罩，其係具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面者， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。

Description

金屬遮罩及其製造方法
本發明係關於一種金屬遮罩及其製造方法。
有機EL(Electroluminescence，電致發光)顯示裝置之像素係藉由使用金屬遮罩利用蒸鍍使形成像素之材料附著於基板上而形成。因此，金屬遮罩之性能提高對提高有機EL顯示裝置之畫質而言較為重要。
例如，於專利文獻1中揭示有能夠高精度地形成貫通孔之金屬遮罩之製造方法。 [先前技術文獻] [專利文獻]
[專利文獻1]日本專利特開2015-163734號公報
[發明所欲解決之問題]
金屬遮罩例如具有配置有貫通孔之有效區域、及位於有效區域之周圍之周圍區域。此種金屬遮罩設置於框架，用於像素之蒸鍍。
於蒸鍍步驟中，自蒸鍍源朝向金屬遮罩之蒸鍍材料於構成金屬遮罩之金屬板之厚度方向上移動。蒸鍍材料之一部分沿著劃出金屬板之貫通孔之壁面，於相對於厚度方向傾斜之方向上移動。於相對於金屬板之厚度方向傾斜之方向上移動之蒸鍍材料之一部分附著於貫通孔之壁面而並非基板。因此，於靠近貫通孔之壁面之位置，形成於基板之蒸鍍層容易變薄。將蒸鍍材料於基板之附著被貫通孔之壁面阻礙之此種現象亦稱為蔭蔽。
為了抑制蔭蔽，考慮使構成金屬遮罩之金屬板之厚度變薄。然而，若使金屬板之厚度變薄，則強度降低。因此，會產生於蒸鍍步驟中金屬遮罩容易變形等其他問題。
本發明係鑒於上述問題點而完成者，其目的在於提供一種保持強度並且不易產生蔭蔽之金屬遮罩及其製造方法。 [解決問題之技術手段]
本發明之一實施方式之金屬遮罩係具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面者， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。
本發明之一實施方式之上述金屬遮罩之製造方法包括如下步驟： 準備具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面之金屬板；及 蝕刻步驟，其係藉由對上述金屬板進行蝕刻而形成上述金屬遮罩； 上述金屬遮罩具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。 [發明之效果]
於本發明之至少一個實施方式中，能夠提供一種保持強度並且不易產生蔭蔽之金屬遮罩及其製造方法。
以下，參照圖式對本發明之一實施方式進行說明。再者，於隨附於本說明書之圖式中，有時為了便於圖示及容易理解，而適當地將比例尺及縱橫之尺寸比等相較於實物加以變更並放大表示。
於本說明書及本圖式中，只要未特別說明，則於本說明書之一實施方式中，列舉用於在製造有機EL顯示裝置時將有機材料以所需圖案於基板上圖案化的金屬遮罩及其製造方法相關之示例進行記載。但是，並不限定於此種應用，能夠對用於各種用途之金屬遮罩應用本發明。例如，為了製造用以將用於表現虛擬實境即所謂VR(Virtual Reality)或擴增實境即所謂AR(Augmented Reality)之圖像或影像顯示或投影之裝置，亦可使用本發明之金屬遮罩。
於本說明書及/或本圖式中，只要未特別記載，則如以下般進行解釋。
指成為某構成之基礎之物質之用語亦可並非僅根據名稱之不同而區分。例如，「基板」、「基材」、「板」、「片材」、或「膜」等用語符合上述記載。
指形狀及/或幾何學條件之用語及/或數值並非必須拘泥於嚴格之意義，亦可解釋為包括可期待相同功能之程度之範圍在內。例如，「平行」及/或「正交」等符合上述用語。又，「長度之值」及/或「角度之值」等符合上述數值。
當表達為某構成位於其他構成之「上」、「下」、「上側」、「下側」、「上方」、或「下方」時，可包括某構成與其他構成直接相接之態樣、及於某構成與其他構成之間包含另一構成之態樣。換言之，於某構成與其他構成之間包含另一構成之態樣亦可表達為某構成與其他構成間接地相接。又，「上」、「上側」或「上方」之表達能夠與「下」、「下側」或「下方」之表達交換。換言之，上下方向亦可顛倒。
當對相同部分及/或具有相同功能之部分標註相同符號或類似符號時，有時省略重複之記載。又，圖式之尺寸比率有時與實際之比率不同。又，有時將實施方式之構成之一部分自圖式中省略。
亦可於不產生矛盾之範圍內，將實施方式之一個以上之形態與變化例之一個以上之形態組合。又，亦可於不產生矛盾之範圍內將實施方式之一個以上之形態彼此組合。又，亦可於不產生矛盾之範圍內將變化例之一個以上之形態彼此組合。
當對製造方法等方法揭示複數個步驟時，亦可於所揭示之步驟之間實施未揭示之其他步驟。又，於不產生矛盾之範圍內，步驟之順序不受限定。
由「～」及/或「－」之記號表達之數值範圍包含處於「～」及/或「－」之符號之前後之數值。例如，表達為「34～38質量%」之數值範圍與表達為「34質量%以上且38質量%以下」之數值範圍相同。
關於本發明中記載之數值，亦可藉由將複數個上限之候選值中之任意1個與複數個下限之候選值中之任意1個組合而劃定數值範圍。除此以外，即便未特別提及，亦可藉由將複數個上限之候選值中之任意2個組合而劃定數值範圍，亦可藉由將複數個下限之候選值中之任意2個組合而劃定數值範圍。
將本發明之一實施方式記載於以下之段落及其之後之段落。本發明之一實施方式係本發明之實施方式之一例。本發明並非僅限定於本發明之一實施方式而進行解釋。
本發明之第1態樣係一種金屬遮罩，其係具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面者， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。
本發明之第2態樣如上述第1態樣之金屬遮罩，其中亦可為， 於通過上述第1頂點部與上述第2頂點部之方向D3上，上述第1頂點部與上述第2頂點部交替地存在。
本發明之第3態樣如上述第1態樣或第2態樣之金屬遮罩，其中亦可為， 上述方向D1與上述方向D3所成之銳角為30°以上60°以下。
本發明之第4態樣如上述第1態樣至第3態樣中任一態樣之金屬遮罩，其中亦可為， (面積S2) 1/2相對於第1短軸之長度為1.00倍以下。
本發明之第5態樣如上述第1態樣至第4態樣中任一態樣之金屬遮罩，其中 貫通孔之開口形狀亦可為大致長方形或大致橢圓形。
本發明之第6態樣係一種金屬遮罩之製造方法，其係如上述第1態樣至第5態樣中任一態樣之金屬遮罩之製造方法，且包括如下步驟： 準備具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面之金屬板；及 蝕刻步驟，其係藉由對上述金屬板進行蝕刻而形成上述金屬遮罩； 上述金屬遮罩具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。
首先，參照圖1及圖2對具備金屬遮罩之蒸鍍裝置之一例進行說明。此處，圖1係對具備本發明之一實施方式之金屬遮罩20之金屬遮罩裝置10自金屬遮罩20之第1面20a側進行觀察所得的俯視圖，圖2係表示蒸鍍裝置之剖視圖。
如圖1所示，各金屬遮罩20可具有沿一方向延伸之大致矩形之形狀。又，金屬遮罩裝置10可具備包括大致矩形之金屬板之複數個金屬遮罩20、及安裝於複數個金屬遮罩20之周緣部之框架15。並且，複數個金屬遮罩20可沿金屬遮罩20之與長度方向交叉之寬度方向排列。又，各金屬遮罩20可於金屬遮罩20之長度方向之兩端部藉由例如熔接而固定於框架15。
金屬遮罩裝置10可具備固定於框架15且於金屬遮罩20之厚度方向上與金屬遮罩20局部重疊的構件。作為此種構件之例，並無特別限定，例如可列舉沿與金屬遮罩20之長度方向交叉之方向延伸且支持金屬遮罩20的構件、與相鄰之2個金屬遮罩之間之間隙重疊之構件等。
該金屬遮罩裝置10如圖2所示，以與基板92相對之方式支持於蒸鍍裝置90內。此處，基板92係玻璃基板等金屬遮罩20之蒸鍍對象物。如圖2所示般將金屬遮罩裝置10收容於蒸鍍裝置90之情形時，將與基板92相對之金屬遮罩20之面稱為第1面20a，將位於保持有蒸鍍材料98之坩堝94側之金屬遮罩20之面稱為第2面20b。
於蒸鍍裝置90內，於基板92之坩堝94側之面配置金屬遮罩20。此處，金屬遮罩20與基板92亦可藉由磁力而密接。
亦可於蒸鍍裝置90內，於金屬遮罩裝置10之下方配置收容蒸鍍材料98之坩堝94、及加熱坩堝94之加熱器96。此處，作為一例，蒸鍍材料98可為有機發光材料。坩堝94內之蒸鍍材料98藉由來自加熱器96之加熱而汽化或昇華。汽化或昇華之蒸鍍材料98經由金屬遮罩20之貫通孔25附著於基板92。藉此，以與金屬遮罩20之貫通孔25之位置對應之所需圖案將蒸鍍材料98成膜於基板92之表面。
於欲根據RGB等像素而蒸鍍不同種類之蒸鍍材料時，亦可根據有機發光材料之顏色使用不同之金屬遮罩20，將蒸鍍材料98成膜於基板92之表面。例如，亦可將紅色用之有機發光材料、綠色用之有機發光材料及藍色用之有機發光材料依序蒸鍍於基板92。又，亦可沿著貫通孔25之排列方向(上述之一方向)使金屬遮罩20(金屬遮罩裝置10)與基板92一點一點地相對移動，而依序蒸鍍紅色用之有機發光材料、綠色用之有機發光材料及藍色用之有機發光材料。
於圖3中示出表示有機EL顯示裝置之蒸鍍層之圖案之一例之俯視圖。如圖3所示，於蒸鍍層之圖案中，第1蒸鍍層99A包含具有尺寸M1之4條邊。第3蒸鍍層99C可包含具有小於尺寸M1之尺寸M2之4條邊。第2蒸鍍層99B可包含具有尺寸M3之一對邊、及具有小於尺寸M3之尺寸M4之一對邊。又，具有尺寸M3之第2蒸鍍層99B之邊可於第1方向D1或第2方向D2上與第1蒸鍍層99A之邊對向。具有尺寸M4之第2蒸鍍層99B之邊可於第1方向D1或第2方向D2上與第3蒸鍍層99C之邊對向。尺寸M3亦可與尺寸M1相同。尺寸M4亦可與尺寸M2相同。
此處，第2蒸鍍層99B亦可藉由使用金屬遮罩20而形成，金屬遮罩20如下述之圖6A及圖6B所示，具備貫通孔，該貫通孔包含具有不同長度之長軸26與短軸27。又，亦可對第1蒸鍍層99A、第2蒸鍍層99B、及第3蒸鍍層99C例如分配RGB之任一種顏色。
再者，金屬遮罩裝置10之框架15亦可安裝於矩形之金屬遮罩20之周緣部。框架15將金屬遮罩20保持為拉伸狀態。金屬遮罩20與框架15例如亦可藉由點熔接而彼此固定。
於圖1中示出於框架15設置有複數個長條之金屬遮罩20之例。又，亦可於框架15設置形狀與框架15大致相同之大張之一片金屬遮罩20。
以下，以用於有機EL顯示裝置用之有機發光材料之蒸鍍之金屬遮罩為例，對本發明之金屬遮罩詳細地進行說明。但是，本發明之金屬遮罩之用途並不限定於有機EL顯示裝置用之有機發光材料之蒸鍍，除此以外，亦能夠用於製造用以將用於表現虛擬實境即所謂VR或擴增實境即所謂AR之圖像或影像顯示或投影的裝置。
本發明之金屬遮罩係具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面者， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。
於圖4中示出本發明之一實施方式之金屬遮罩20之俯視圖。金屬遮罩20可藉由蝕刻於金屬板51形成貫通孔25而獲得。如圖4所示，金屬遮罩20可具有配置有貫通孔25之有效區域22，且具有位於有效區域22之周圍之周圍區域23。金屬遮罩20可於俯視下具有大致矩形之輪廓。
自第1面至第2面之高度T較佳為50 μm以下，亦可為40 μm以下，亦可為35 μm以下，亦可為30 μm以下，亦可為25 μm以下，亦可為20 μm以下，亦可為18 μm以下，亦可為15 μm以下，亦可為13 μm以下。藉由減小高度T，能夠抑制蔭蔽。
又，高度T較佳為2 μm以上，亦可為5 μm以上，亦可為10 μm以上，亦可為15 μm以上。藉由增大高度T，有金屬遮罩20之強度進一步提高之傾向。藉此，能夠抑制例如有效區域22產生變形或斷裂。
再者，高度T之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。又，高度T係金屬遮罩20中未形成第1凹部30及第2凹部35之部分之厚度。換言之，高度T亦可為與周圍區域23之厚度或金屬遮罩20之金屬板51之厚度相等之厚度。
金屬遮罩20之熱膨脹係數較佳為與框架15之熱膨脹係數或基板92之熱膨脹係數相同之值。藉此，能夠抑制於高溫環境下實施之蒸鍍處理之間因金屬遮罩20、框架15及基板92之尺寸變化之差異而產生位置偏移。因此，能夠抑制因位置偏移而引起附著於基板92上之蒸鍍材料98之尺寸精度或位置精度降低。
例如，當使用玻璃基板作為基板92時，作為金屬遮罩20及框架15之主要材料，可使用含鎳之鐵合金。作為含鎳之鐵合金，例如可列舉包含30質量%以上54質量%以下之鎳之鐵合金。作為此種鐵合金，更具體而言，可列舉包含34質量%以上38質量%以下之鎳之因瓦合金材、除了包含30質量%以上34質量%以下之鎳以外還包含鈷之超因瓦合金材、包含48質量%以上54質量%以下之鎳之低熱膨脹Fe-Ni系鍍覆合金等。
再者，於蒸鍍處理時，金屬遮罩20、框架15、及基板92之溫度未達到高溫之情形時，並不特別需要將金屬遮罩20及框架15之熱膨脹係數設為與基板92之熱膨脹係數相同之值。於該情形時，作為構成金屬遮罩20之下述之金屬板51之材料，除了上述之含鎳之鐵合金以外，可列舉不鏽鋼等含鉻之鐵合金、鎳或鎳-鈷合金等。
金屬遮罩20可具有複數個有效區域22。例如，如圖4所示，金屬遮罩20可具有沿著與其長度方向平行之一方向隔開特定間隔配置成一行之複數個有效區域22。此種金屬遮罩20有時亦被稱為所謂棒狀之金屬遮罩。於該情形時，如圖1所示，金屬遮罩裝置10可具有配置於與其長度方向正交之寬度方向上且安裝於框架15的複數個金屬遮罩20。
又，作為另一例，金屬遮罩20亦可具有沿著與金屬遮罩20之一邊平行之一方向隔開特定間隔配置的複數個有效區域22，且具有沿著與上述一方向正交之另一方向隔開特定間隔配置的複數個有效區域22。換言之，金屬遮罩20亦可具有複數個有效區域22之行。於該情形時，金屬遮罩裝置10亦可於框架15安裝一片接近框架15之大小之金屬遮罩20。
有效區域22於第1面具有貫通孔25、第1頂點部32a、及第2頂點部32b。有效區域22亦可為如下區域，該區域與有機發光材料蒸鍍而形成像素之基板92上之區域相對，於蒸鍍時作為遮罩發揮功能。
金屬遮罩20可具有複數個有效區域22。一個有效區域22亦可構成為與一個有機EL顯示裝置100之顯示區域對應。藉由使用此種金屬遮罩裝置10，能夠執行有機EL顯示裝置之多面蒸鍍。又，一個有效區域22亦可構成為與複數個有機EL顯示裝置之顯示區域對應。
有效區域22可於俯視下具有大致矩形之輪廓。又，有效區域22亦可根據基板92之顯示區域之形狀而具有圓形等各種形狀之輪廓。
於圖5A中，作為本發明之一實施態樣，示出自第2面20b側觀察有效區域22所得之立體圖。有效區域22可具有藉由蝕刻而形成之貫通孔25。如圖5A所示，形成於各有效區域22之複數個貫通孔25係以特定圖案配置。例如，自第2面20b側觀察時，貫通孔25可沿著相互交叉之第1方向D1及第2方向D2分別以特定之間距配置。又，複數個第1頂點部32a、第2頂點部32b及複數個稜線33可位於貫通孔25之周圍。相鄰之第2凹部35亦可藉由稜線33連接。
如圖5A所示，稜線33係指鄰接之第2凹部35之第2壁面36會合而形成之邊界。該稜線33之高度亦可不固定，而如波浪般變動。再者，亦可謂為稜線33之高度係金屬遮罩20之厚度方向上之稜線33之位置。作為一般傾向，稜線33之高度根據距貫通孔25之中心之距離而變化，距離越長則越高。
於圖6A與圖6B中示出自第2面20b側觀察金屬遮罩20之有效區域22所得之局部俯視圖。於本發明中，貫通孔25至少具有第1貫通孔25a、第2貫通孔25b、第3貫通孔25c、第4貫通孔25d、第5貫通孔25e、及第6貫通孔25f。
再者，當無須特別區分第1貫通孔25a、第2貫通孔25b、第3貫通孔25c、第4貫通孔25d、第5貫通孔25e、及第6貫通孔25f時，簡單地記載為「貫通孔25」。又，同樣地，當無須特別區分該等貫通孔之長軸時，簡單地記載為「長軸26」。進而，當無須特別區分該等貫通孔之短軸時，簡單地記載為「短軸27」。
再者，貫通孔25a、b、e之長軸26a、b、e之尺寸例如如圖8所示，指方向D1上之對向之連接部41之間之距離。又，貫通孔25a、b、e之短軸27a、b、e之尺寸例如如圖7所示，指方向D2上之對向之連接部41之間之距離。同樣地，貫通孔25c、d、f之長軸26c、d、f之尺寸例如指方向D2上之對向之連接部41之間之距離。又，貫通孔25c、d、f之短軸27c、d、f之尺寸例如指方向D1上之對向之連接部41之間之距離。換言之，貫通孔25之長軸26與短軸27亦可指貫通孔之開口面積成為最小之部分之方向D1或D2之距離。
第1貫通孔25a具有第1短軸27a與第1長軸26a。第1長軸26a與第2長軸26b與平行，且於與第1長軸26a交叉之方向D2上位於第2長軸26b之旁邊。第1短軸27a與第5短軸27e平行，且於與第1長軸26a平行之方向D1上位於第5短軸27e之旁邊。又，第1短軸27a亦可與第3長軸26c及第4長軸26d平行，且於方向D1上不位於第3長軸26c及第4長軸26d之旁邊。
第2貫通孔25b具有第2短軸27b與第2長軸26b。第2長軸26b與第1長軸26a平行，且於方向D2上位於第1長軸26a之旁邊。又，第2短軸27b亦可與第3長軸26c及第4長軸26d平行，且於方向D1上不位於第3長軸26c及第4長軸26d之旁邊。
第3貫通孔25c具有第3短軸27c與第3長軸26c。第3長軸26c與第4長軸26d並行，且於方向D1上位於第4長軸26d之旁邊。第3短軸27c與第6短軸27f並行，且於方向D2上位於第6短軸27f之旁邊。又，第3短軸27c亦可與第1長軸26a及第2長軸26b平行，且於方向D2上不位於第1長軸26a及第2長軸26b之旁邊。
第4貫通孔25d具有第4短軸27d與第4長軸26d。第4長軸26d與第3長軸26c平行，且於方向D1上位於第3長軸26c之旁邊。又，第4短軸27d亦可與第1長軸26a及第2長軸26b平行，且於方向D2上不位於第1長軸26a及第2長軸26b之旁邊。
第5貫通孔25e具有第5短軸27e與第5長軸26e。第5短軸27e與第1短軸27a平行，且於方向D1上位於第1短軸27a之旁邊。又，第5短軸27e亦可與第4長軸26d及第6長軸26f平行，且於方向D1上不位於第4長軸26d及第6長軸26f之旁邊。
第6貫通孔25f具有第6短軸27f與第6長軸26f。第6短軸27f與第3短軸27c並行，且於方向D2上位於第3短軸27c之旁邊。又，第6短軸27f亦可與第1長軸26a及第5長軸26e平行，且於方向D1上不位於第1長軸26a及第5長軸26e之旁邊。
如上所述，第1貫通孔25a、第2貫通孔25b、及第5貫通孔25e具有與方向D1平行之長軸26。又，第3貫通孔25c、第4貫通孔25d、及第6貫通孔25f具有與方向D2平行之長軸26。藉此，形成由第1長軸26a、第2長軸26b、第3長軸26c、及第4長軸26d包圍之第1區域R1。又，形成由第1短軸27a、第5短軸27e、第3短軸27c、及第6短軸27f包圍之第2區域R2。
第1頂點部32a位於第1長軸26a與第2長軸26b之間且第3長軸26c與第4長軸26d之間。第1頂點部32a位於第1區域R1之大致中心。又，第2頂點部32b位於第1短軸27a與第5短軸27e之間且第3短軸27c與第6短軸27f之間。第2頂點部32b位於第2區域R2之大致中心。由短軸27包圍之第2區域R2較由長軸26包圍之第1區域R1狹小。
於本發明中，第2頂點部之頂部之面積S2相對於第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。第1頂點部32a與第2頂點部32b亦可分別為第1區域R1或第2區域R2中厚度最後之部分。
於圖5A中，第1頂點部32a與第2頂點部32b表現為未被蝕刻而殘留之、於頂部具有第2面20b之部分。將如此未被蝕刻而殘留之具有頂部之頂點部亦稱為「肋棒」。
第1頂點部32a之高度H1指自第1面至第1頂點部32a之高度。又，第2頂點部32b之高度H2指自第1面至第2頂點部32b之高度。於第1頂點部32a與第2頂點部32b為肋棒之情形時，第1頂點部32a之高度H1與第2頂點部32b之高度H2成為與高度T相同之程度。
再者，由於第2面20b未被蝕刻而殘留，故第1頂點部32a之頂部平坦。又，其頂部之俯視下之形狀亦可為大致矩形等。面積S1及面積S2亦可為未被蝕刻而殘留之第2面20b之一部分之面積。
又，只要面積S2小於面積S1，則第1頂點部32a與第2頂點部32b之態樣並不限定於上述。例如，作為另一態樣，亦可為第1頂點部32a與第2頂點部32b兩者均並非肋棒。又，作為其他態樣，只要面積S1大於面積S2，則亦可為第1頂點部32a與第2頂點部32b之一者並非肋棒。
於圖5B中示出第1頂點部32a為肋棒且第2頂點部32b並非肋棒時之態樣。於圖5B中，第2頂點部32b係鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中於第2區域R2中高度極大的部分。
於圖8C中示出第2頂點部32b並非肋棒時之面積S2之求法之一例。如圖8C所示，面積S2能夠以高度H2至高度H2×0.99之範圍內之第2頂點部32b之頂部之面積之形式求出。
又，同樣地，第1頂點部32a亦可並非肋棒。於該情形時，第1頂點部32a係鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中於第1區域R1中高度極大的部分。又，第1頂點部32a並非肋棒時之面積S1之求法與第2頂點部32b並非肋棒時之面積S2之求法相同。具體而言，面積S1能夠以高度H1至高度H1×0.99之範圍內之第1頂點部32a之頂部之面積之形式求出。
第1頂點部32a與第2頂點部32b亦可位於沿不同之方向D3延伸之複數個稜線33之交點處。又，於通過第1頂點部32a與第2頂點部32b之方向D3上，第1頂點部32a與第2頂點部32b亦可交替地存在。方向D3亦可為與相鄰之貫通孔25之間之稜線延伸之方向相同之方向。藉此，有能夠提高強度或者進一步抑制蔭蔽之產生之傾向。
方向D1與方向D3所成之銳角θ3較佳為30°以上，更佳為35°以上，進而較佳為40°以上。又，方向D1與方向D3所成之銳角θ3較佳為60°以下，更佳為55°以下，進而較佳為50°以下。藉此，有強度進一步提高而蔭蔽之產生得到進一步抑制之傾向。
藉由將角度θ3設於上述範圍內，有強度進一步提高而蔭蔽之產生得到進一步抑制之傾向。再者，角度θ3之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
第1頂點部32a之頂部之面積S1較佳為35 μm 2以上，亦可為40 μm 2以上，亦可為45 μm 2以上，亦可為50 μm 2以上，亦可為55 μm 2以上。又，第1頂點部32a之頂部之面積S1較佳為400 μm 2以下，亦可為350 μm 2以下，亦可為300 μm 2以下，亦可為250 μm 2以下，亦可為200 μm 2以下。
藉由減小第1頂點部32a之頂部之面積S1，有蔭蔽得到進一步抑制之傾向。又，藉由增大第1頂點部32a之頂部之面積S1，有金屬遮罩20之強度進一步提高之傾向。再者，第1頂點部32a之高度H1之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
第1頂點部32a之高度H1較佳為50 μm以下，亦可為45 μm以下，亦可為40 μm以下，亦可為35 μm以下，亦可為30 μm以下，亦可為25 μm以下，亦可為20 μm以下，亦可為18 μm以下，亦可為15 μm以下，亦可為13 μm以下。又，第1頂點部32a之高度H1較佳為2 μm以上，亦可為5 μm以上，亦可為10 μm以上，亦可為15 μm以上。
又，於第1頂點部32a並非呈肋棒之形狀，而係鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中於第1區域R1中高度極大的部分時，第1頂點部32a之高度H1相對於高度T，較佳為0.65倍以上，亦可為0.70倍以上，亦可為0.75倍以上，亦可為0.80倍以上，亦可為0.85倍以上。又，第1頂點部32a之高度H1相對於高度T，較佳為1.00倍以下，亦可為0.95倍以下，亦可為0.90倍以下，亦可為0.85倍以下，亦可為0.80倍以下。
藉由減小第1頂點部32a之高度H1，有蔭蔽得到進一步抑制之傾向。又，藉由增大第1頂點部32a之高度H1，有金屬遮罩20之強度進一步提高之傾向。再者，第1頂點部32a之高度H1之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
第2頂點部32b之頂部之面積S2較佳為0 μm 2以上，亦可為2.5 μm 2以上，亦可為5.0 μm 2以上，亦可為7.5 μm 2以上，亦可為10 μm 2以上。又，第2頂點部32b之頂部之面積S2較佳為100 μm 2以下，亦可為75 μm 2以下，亦可為50 μm 2以下，亦可為40 μm 2以下，亦可為30 μm 2以下。
面積S2相對於面積S1之比(S2/S1)為0.65以下，較佳為0.60以下，亦可為0.55以下，亦可為0.50以下，亦可為0.45以下，亦可為0.40以下，亦可為0.35以下，亦可為0.30以下。又，面積S2相對於面積S1之比(S2/S1)較佳為0以上，亦可為0.01以上，亦可為0.03以上，亦可為0.05以上，亦可為0.07以上，亦可為0.10以上。又，比(S2/S1)之範圍可為上述上限值下限值之任意組合，例如，可為0.01以上0.65以下，亦可為0.03以上0.60以下，亦可為0.05以上0.55以下，亦可為0.07以上0.50以下，亦可為0.10以上0.45以下。藉由面積S2相對於面積S1之比(S2/S1)為0.65以下，有蔭蔽得到進一步抑制之傾向。又，藉由面積S2相對於面積S1之比(S2/S1)為0.01以上，有強度進一步提高之傾向。
又，將第2頂點部32b視為正方形時之一片之長度(面積S2) 1/2相對於第1短軸27a之長度，較佳為0.010以上，亦可為0.025以上，亦可為0.050以上，亦可為0.075以上，亦可為0.100以上。又，(面積S2) 1/2相對於第1短軸27a之長度，較佳為1.00以下，亦可為0.500以下，亦可為0.250以下，亦可為0.200以下，亦可為0.175以下。
藉由減小第2頂點部32b之頂部之面積S2，有蔭蔽得到進一步抑制之傾向。又，藉由增大第2頂點部32b之頂部之面積S2，有金屬遮罩20之強度進一步提高之傾向。再者，第2頂點部32b之頂部之面積S2之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
第2頂點部32b之高度H2較佳為50 μm以下，亦可為45 μm以下，亦可為40 μm以下，亦可為35 μm以下，亦可為30 μm以下，亦可為25 μm以下，亦可為20 μm以下，亦可為18 μm以下，亦可為15 μm以下，亦可為13 μm以下。又，第2頂點部32b之高度H2較佳為2 μm以上，亦可為5 μm以上，亦可為10 μm以上，亦可為15 μm以上。
又，於第2頂點部32b並非呈肋棒之形狀，而係鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中於第2區域R2中高度極大的部分時，第2頂點部32b之高度H2相對於高度T，較佳為0.65倍以上，亦可為0.70倍以上，亦可為0.75倍以上，亦可為0.80倍以上，亦可為0.85倍以上。又，第2頂點部32b之高度H2相對於高度T，較佳為1.00倍以下，亦可為0.95倍以下，亦可為0.90倍以下，亦可為0.85倍以下，亦可為0.80倍以下。
進而，第2頂點部32b之高度H2相對於第1頂點部32a之高度H1，較佳為0.50倍以上，亦可為0.55倍以上，亦可為0.60倍以上，亦可為0.65倍以上，亦可為0.70倍以上。第2頂點部32b之高度H2相對於第1頂點部32a之高度H1，較佳為1.00倍以下，亦可為0.95倍以下，亦可為0.90倍以下，亦可為0.85倍以下，亦可為0.80倍以下。
藉由減小第2頂點部32b之高度H2，有蔭蔽得到進一步抑制之傾向。又，藉由增大第2頂點部32b之高度H2，有金屬遮罩20之強度進一步提高之傾向。再者，第2頂點部32b之高度H2之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
周圍區域23係位於有效區域22之周圍之區域，以包圍有效區域22之之方式配置。周圍區域23係藉由位於有效區域22之周圍而支持有效區域22之區域，而並非具有供蒸鍍材料通過之貫通孔25之區域。但是，出於各種目的，亦可於周圍區域23形成並非為了供蒸鍍材料通過而設置之貫通孔、或藉由半蝕刻等而構成之凹部。
周圍區域可具有金屬遮罩中固定於框架之端部17。如圖1所示，於呈長條之棒狀之金屬遮罩20之情形時，端部17可位於長度方向上之兩端。又，端部17亦可具有U字狀之切口等。另一方面，於金屬遮罩為形狀與框架大致相同之一大張之情形時，端部17亦可位於金屬遮罩之周緣。又，端部17亦可為將金屬遮罩固定於框架之後，將其一部分切斷者。
於本發明之一實施方式中，端部17可如圖4所示，與其他周圍區域23一體地構成，亦可由與其他周圍區域分開之構件構成。於該情形時，端部17例如亦可藉由熔接而與周圍區域之其他部分接合。
主要參照圖6～圖9對有效區域22具有之貫通孔25之一例更詳細地進行敍述。圖6A係自第2面20b側觀察金屬遮罩20之有效區域22所得的局部俯視圖。
又，圖7係沿著圖6A之A-A'線之剖視圖，圖8A係沿著圖6A之B-B'線之剖視圖，圖9係沿著圖6A之C-C'線之剖視圖。具體而言，圖7係於交替地通過貫通孔25與第1頂點部32a之方向、換言之、與短軸27相同之方向上將金屬遮罩20之有效區域22切斷時的剖視圖。圖8A係於交替地通過貫通孔25與第2頂點部32b之方向、換言之、與長軸26相同之方向上將金屬遮罩20之有效區域22切斷時的剖視圖。又，圖9係沿著貫通孔25之間之稜線33將金屬遮罩20之有效區域22切斷時之剖視圖。
如圖6A所示，複數個貫通孔25中之至少一部分係沿著相互交叉之第1方向D1及第2方向D2分別以特定之間距配置。於圖6A所示之例中，第1方向D1及第2方向D2亦可相互正交。第1方向D1及第2方向D2可分別與金屬遮罩20之長度方向或寬度方向一致，亦可相對於金屬遮罩20之長度方向或寬度方向傾斜。例如，第1方向D1亦可相對於金屬遮罩20之長度方向以45度傾斜。
有效區域22中之貫通孔25之間距並無特別限定。例如，於金屬遮罩20(金屬遮罩裝置10)用於製作行動電話或數位相機等之顯示器(約2英吋以上5英吋以下)時，貫通孔25之間距能夠設為約28 μm以上254 μm以下。
又，沿著第1方向D1或第2方向D2之各方向配置之貫通孔25之方向並無特別限定，例如，亦可如圖6A所示，以第1方向D1或第2方向D2與貫通孔25之長軸26之方向平行之方式配置。或者，亦可代替此，而以第1方向D1或第2方向D2與貫通孔25之短軸27之方向平行之方式配置。
貫通孔25只要其開口形狀為具有短軸27與長軸26之形狀，則並無特別限制，開口形狀亦可為大致長方形或大致橢圓形，亦可為沿一方向延伸之六邊形或八邊形等多邊形。短軸27與長軸26之比(短軸/長軸)較佳為0.30以上，亦可為0.40以上，亦可為0.50以上，亦可為0.60以上，亦可為0.70以上，亦可為0.80以上，亦可為0.90以上。又，短軸27與長軸26之比(短軸/長軸)較佳為0.90以下，亦可為0.80以下，亦可為0.70以下，亦可為0.60以下，亦可為0.50以下，亦可為0.40以下。
再者，比(短軸/長軸)之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。又，短軸27與長軸26亦可正交。例如，於貫通孔25為大致長方形或大致橢圓形之情形時，短軸27與長軸26可正交。
如圖6～圖9所示，複數個貫通孔25於金屬遮罩20之厚度方向上貫通。貫通孔25亦可由藉由蝕刻而形成於金屬板51之第1面51a側之第1凹部30與藉由蝕刻而形成於金屬板51之第2面51b側之第2凹部35連通而形成。再者，金屬板51之第1面51a與金屬遮罩20之第1面20a對應。
金屬板51之蝕刻係自抗蝕圖案之孔朝向各種方向各向同性地進行。因此，成為如下形狀，即，沿著金屬遮罩20之厚度方向之各位置處之第1凹部30或第2凹部35之截面面積隨著自表面沿厚度方向前進而逐漸變小。
於如此第1凹部30與第2凹部35連通而形成之貫通孔25中，第1凹部30之第1壁面31與第2凹部35之第2壁面36經由周狀之連接部41而連接。於連接部41處，貫通孔25之壁面擴大之方向產生變化。例如，於連接部41處，壁面擴大之方向不連續地變化。於本發明之一實施方式中，於連接部41處，俯視下之貫通孔25之開口面積最小。再者，雖未圖示，但亦可於除連接部41以外之金屬遮罩20之厚度方向之位置處，貫通孔25之開口面積最小。
於有效區域22之第2面20b側，相鄰之兩個貫通孔25之第2凹部35亦可利用稜線33連接。換言之，構成金屬遮罩20之金屬板51之第2面51b亦可不殘留於相鄰之兩個第2凹部35之間。此種貫通孔25亦可藉由如下述之製造方法般，以金屬板51之第2面51b不殘存於相鄰之兩個第2凹部35之間之方式對金屬板51進行蝕刻而形成。再者，金屬板51之第2面51b與金屬遮罩20之第2面20b對應。
於使用金屬遮罩20之蒸鍍步驟中，蒸鍍材料98通過開口面積逐漸變小之第2凹部35而附著於基板92。蒸鍍材料98之一部分自坩堝94朝向基板92沿著基板92之厚度方向N移動，但亦有如下情況，即，如圖7中以自第2面20b側朝向第1面20a側之方向F1示出，或圖8A中以自第2面20b側朝向第1面20a側之方向F2示出般，蒸鍍材料98之另一部分於相對於基板92之厚度方向N傾斜之方向上移動。
如此，於傾斜之方向F1、F2上移動之蒸鍍材料98之一部分於通過貫通孔25到達基板92之前，到達並附著於第2凹部35之第2壁面36而產生蔭蔽。如此一來，附著於第2凹部35之第2壁面36之蒸鍍材料98之比率越高，則蒸鍍步驟中之蒸鍍材料98之利用效率越是降低。
關於該方面，對貫通孔為如具有短軸27與長軸26之各向異性之形狀之情形更具體地進行研究。如圖6A所示，於貫通孔為如具有短軸27與長軸26之各向異性之形狀之情形時，可存在相對較大之第1區域R1、及相對狹小之第2區域R2。
貫通孔25亦可具有位於第1面20a側之第1凹部30、位於第2面20b側之第2凹部35、連接部41、第1角度θ1、及第2角度θ2。此處，連接部41係連接第1凹部30與第2凹部35之稜部。於連接部41處，貫通孔25之壁面擴大之方向不連續地變化。於本發明之一實施方式中，亦可於連接部41處，俯視下之貫通孔25之開口面積最小。又，亦可於除連接部41以外之金屬遮罩20之厚度方向之位置處，貫通孔25之開口面積最小。
第1角度θ1係直線K1相對於金屬遮罩之厚度方向N所成之角度。此處，直線K1係通過連接部41中最靠近第1頂點部32a之部分P1a與第1頂點部32a中最靠近連接部41之部分P2a的直線。
第2角度θ2係直線K2相對於金屬遮罩之厚度方向N所成之角度。此處，直線K2係通過連接部41中最靠近第2頂點部32b之部分P1b與第2頂點部32b中最靠近連接部41之部分P2b的直線。
此處，假定於第1區域R1與第2區域R2兩個區域均存在未被蝕刻而殘留之肋棒。於該情形時，如圖7所示，於沿與短軸27相同之方向將金屬遮罩20之有效區域22切斷之面上觀察時，將第1頂點部32a與連接部41連結之方向F1之角度θ1相對和緩。但是，另一方面，於圖8B中示出第2頂點部32b'具有與第1頂點部32a相同程度之頂部之面積之情形。於該情形時，於沿與長軸26相同之方向將金屬遮罩20之有效區域22切斷之面上觀察時，將第2頂點部32b'與連接部41連結之方向F3之角度θ 3成為相對陡峭之角度。
即，於貫通孔25為如具有短軸27與長軸26之各向異性之形狀之情形時，假定於第1區域R1與第2區域R2兩個區域均存在肋棒。於該情形時，即便位於貫通孔25之短軸方向D2之第1頂點部之頂部之面積較大，自貫通孔至第1頂點部之距離亦相對較遠，因此，不易產生蔭蔽。另一方面，關於位於貫通孔25之長軸方向D1之第2頂點部，自貫通孔至第2頂點部之距離相對較近。因此，若第2頂點部之頂部之面積較大，則容易產生蔭蔽。
與此相對，於本發明之一實施方式中，如圖6A所示，將第2頂點部32b之頂部之面積S2設為小於第1頂點部32a之頂部之面積S1。藉此，能夠使將連接部41與第2頂點部32b連結之方向F2相對於金屬遮罩20之厚度方向N之角度θ2更大程度地和緩。藉由如此使容易產生蔭蔽之第2頂點部32b之頂部之面積狹小，而使得不易產生蔭蔽。另一方面，藉由增大不易產生蔭蔽之第1頂點部32a之頂部之面積，能夠使具有厚度之部分更大而實現金屬遮罩之強度之提高。
藉由如此於短軸27所包圍之第2區域R2中具有蝕刻形成之第2頂點部，能夠使方向F2之角度θ2更接近方向F1之角度θ1，能夠根據短軸27與長軸26之方向使蔭蔽之產生方式不易產生差異。
又，於圖7及圖8A中，示出了假定於第1區域R1與第2區域R2兩個區域均有未被蝕刻而殘留之肋棒作為第1頂點部32a及第2頂點部32b之情形時之剖視圖，但本發明並不限定於此。例如，如圖8C中表示一例般，第2頂點部32b亦可並非呈肋棒之形狀，而係鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中於第2區域R2中高度極大的部分。或者，與圖8C同樣地，第1頂點部32a同樣亦可並非呈肋棒之形狀，而係鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中於第1區域R1中高度極大的部分。
於該等情形時，第1頂點部32a及第2頂點部32b各自並非未被蝕刻而殘留之、於頂部具有第2面20b之一部分者。此時之頂部之面積S1或面積S2能夠以第1頂點部32a或第2頂點部32b之最高頂點至高度H1或T 2之0.01倍之深度範圍內所包含的第1頂點部32a或第2頂點部32b之頂部之範圍之形式求出(圖8C)。
角度θ1較佳為25°以上，亦可為30°以上，亦可為35°以上。又，角度θ1較佳為70°以下，亦可為65°以下，亦可為60°以下，亦可為55°以下。
角度θ2較佳為25°以上，亦可為30°以上，亦可為35°以上。又，角度θ2較佳為70°以下，亦可為65°以下，亦可為60°以下，亦可為55°以下。
藉由如上述般設定角度θ1及角度θ2，有根據短軸27與長軸26之方向使蔭蔽之產生方式之差異變小之傾向。再者，關於角度θ1及角度θ2之上述數值範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
再者，此處，第1凹部30與第2凹部35亦可根據其深度來區分。例如，亦可如圖7所示，貫通孔25具有高度H3之第1凹部30及高度H4之第2凹部35。此處，高度H3係自第1面20a至連接部41之高度。又，高度H4係自第2面20b至連接部41之高度。此時，高度H3較佳為低於高度H4。亦可設具有處於此種深度關係之第1凹部30之面為第1面20a，具有第2凹部35之面為第2面20b。
藉由如上述般增大比(H4/H3)，有蒸鍍物質之利用效率或蒸鍍精度進一步提高之傾向。又，藉由減小比(H4/H3)，有能夠抑制有效區域22產生變形或斷裂之傾向。再者，比(H4/H3)之範圍亦可由上述之複數個下限之候選值中之任意1個與上述之複數個上限之候選值中之任意1個之組合來規定。
第1凹部30與第2凹部35之深度關係亦可替換成第1凹部30與第2凹部35之開口之尺寸。例如，第1凹部30之開口尺寸亦可小於第2凹部35之開口尺寸。
本發明之一實施方式之金屬遮罩之製造方法包括如下步驟：準備具有第1面51a、及位於第1面51a之相反側之第2面51b之金屬板51；及蝕刻步驟，其係藉由對金屬板51進行蝕刻而形成金屬遮罩20。
主要參照圖10～圖15對本發明之一實施方式之金屬遮罩20之製造方法進行說明。圖10係表示使用金屬板51製造金屬遮罩20之製造裝置70之圖。首先，準備包含捲繞於軸構件52之金屬板51之捲繞體50。繼而，將捲繞體50之金屬板51自軸構件52捲出，並將金屬板51依次朝圖10所示之抗蝕膜形成裝置71、曝光、顯影裝置72、蝕刻裝置73、剝膜裝置74及分離裝置75搬送。於該過程中於金屬板51形成貫通孔25，進而，藉由對長條之金屬板進行裁切而能夠獲得由單片狀之金屬板構成之金屬遮罩20。
再者，於圖10中，示出金屬板51藉由在其長度方向上被搬送而於裝置之間移動之例，但並不限於此。例如，亦可將於抗蝕膜形成裝置71中設置抗蝕膜後之金屬板51再次捲取至軸構件52之後，將捲繞體狀態之金屬板51供給至曝光、顯影裝置72。又，亦可將於曝光、顯影裝置72中進行曝光、顯影處理後之設置有抗蝕膜之狀態之金屬板51再次捲取至軸構件52之後，將捲繞體狀態之金屬板51供給至蝕刻裝置73。又，亦可將於蝕刻裝置73中進行蝕刻後之金屬板51再次捲取至軸構件52之後，將捲繞體狀態之金屬板51供給至剝膜裝置74。又，亦可將於剝膜裝置74中去除下述樹脂54等後之金屬板51再次捲取至軸構件52之後，將捲繞體狀態之金屬板51供給至分離裝置75。
抗蝕膜形成裝置71於金屬板51之表面形成抗蝕膜。又，曝光、顯影裝置72藉由對抗蝕膜實施曝光處理及顯影處理，將抗蝕膜圖案化而形成抗蝕圖案。蝕刻裝置73將抗蝕圖案作為遮罩對金屬板51進行蝕刻，而於金屬板51形成貫通孔25。剝膜裝置74使抗蝕圖案或下述樹脂54等為了保護金屬板51中未被蝕刻之部分免受蝕刻液影響而設置的構成要素剝離。分離裝置75實施分離步驟，該分離步驟係將金屬板51中形成有與1片程度金屬遮罩20對應之複數個貫通孔25之部分自金屬板51分離。以此方式，能夠獲得金屬遮罩20。
於本發明之一實施方式中，以能夠自金屬板51製作複數片金屬遮罩20之方式形成多個貫通孔25。換言之，對金屬板51分配複數片金屬遮罩20。例如，以於金屬板51之寬度方向上排列有複數個有效區域22且於金屬板51之長度方向上排列有複數個金屬遮罩20用之有效區域22的方式，於金屬板51形成多個貫通孔25。
以下，對金屬遮罩20之製造方法之各步驟詳細地進行說明。
首先，準備包含捲繞於軸構件52之金屬板51之捲繞體50。作為製作具有所需厚度之金屬板51之方法，可採用壓延法、鍍覆成膜法等。
繼而，使用抗蝕膜形成裝置71，於自捲出裝置捲出之金屬板51之第1面51a上及第2面51b上，如圖11所示，形成抗蝕膜53a、53b。抗蝕膜53a、53b例如亦可藉由將包含丙烯酸系光硬化性樹脂等感光性抗蝕劑材料之乾膜貼附於金屬板51之第1面51a上及第2面51b上而形成。又，抗蝕膜53a、53b例如亦可藉由將包含感光性抗蝕劑材料之塗佈液塗佈於金屬板51之第1面51a上及第2面51b上並使塗佈液乾燥而形成。
抗蝕膜53a、53b既可為負型，亦可為正型，但較佳可使用負型。
抗蝕膜53a、53b之厚度例如為15 μm以下，亦可為10 μm以下，亦可為6 μm以下，亦可為4 μm以下。又，抗蝕膜53a、53b之厚度例如為1 μm以上，亦可為3 μm以上，亦可為5 μm以上，亦可為7 μm以上。抗蝕膜53a、53b之厚度之範圍亦可由上述之複數個上限之候選值中之任意1個與上述之複數個下限之候選值中之任意1個之組合來規定。
繼而，使用曝光、顯影裝置72，對抗蝕膜53a、53b進行曝光及顯影。藉此，如圖12所示，能夠於金屬板51之第1面51a上形成第1抗蝕圖案53c，並於金屬板51之第2面51b上形成第2抗蝕圖案53d。例如，於使用負型之抗蝕膜之情形時，亦可於抗蝕膜上配置不使光透過抗蝕膜中欲去除之區域之玻璃基板，隔著玻璃基板對抗蝕膜進行曝光，進而將抗蝕膜顯影。
繼而，使用蝕刻裝置73實施蝕刻步驟，該蝕刻步驟係將第1抗蝕圖案53c、第2抗蝕圖案53d作為遮罩而對金屬板51進行蝕刻，藉此形成金屬遮罩20。蝕刻步驟亦可包含第1面蝕刻步驟及第2面蝕刻步驟。
首先，如圖13所示，實施第1面蝕刻步驟。於第1面蝕刻步驟中，使用第1蝕刻液對金屬板51之第1面51a中未被第1抗蝕圖案53c覆蓋之區域進行蝕刻。例如，自配置於與所搬送之金屬板51之第1面51a相對之側之噴嘴，隔著第1抗蝕圖案53c朝向金屬板51之第1面51a噴射第1蝕刻液。此時，金屬板51之第2面51b亦可由對第1蝕刻液具有耐受性之膜等覆蓋。
第1面蝕刻步驟之結果為，如圖13所示，於金屬板51中未被第1抗蝕圖案53c覆蓋之區域中，利用第1蝕刻液進行浸蝕。藉此，於金屬板51之第1面51a形成多個第1凹部30。作為第1蝕刻液，可使用例如包含氯化鐵溶液及鹽酸者。
繼而，如圖14所示，實施第2面蝕刻步驟。於第2面蝕刻步驟中，使用第2蝕刻液對金屬板51之第2面51b中未被第2抗蝕圖案53d覆蓋之區域進行蝕刻。藉此，於金屬板51之第2面51b形成第2凹部35。實施第2面51b之蝕刻直至第1凹部30與第2凹部35彼此相通，從而形成貫通孔25為止。作為第2蝕刻液，與上述第1蝕刻液同樣地，可使用例如包含氯化鐵溶液及鹽酸者。再者，於第2面51b之蝕刻時，亦可如圖14所示，利用對第2蝕刻液具有耐受性之樹脂54被覆第1凹部30。
於第2面蝕刻步驟中，如圖14所示，亦可以形成肋棒之方式進行蝕刻。如此形成之肋棒可於第1區域R1及/或第2區域R2中成為第1頂點部32a或第2頂點部32b。於該情形時，未被蝕刻而殘留之第2面51b之一部分之面積成為第1頂點部32a及第2頂點部32b之面積。
或者，於第2面蝕刻步驟中，如圖15所示，亦可以於第1區域R1及/或第2區域R2中形成鄰接之第2凹部35會合所形成之稜線33中高度極大之部分的方式進行蝕刻。如此形成之稜線33中之高度極大之部分可於第1區域R1及/或第2區域R2中成為第1頂點部32a或第2頂點部32b。
第1頂點部32a及第2頂點部32b之面積亦可藉由第2抗蝕圖案53d中之孔之大小或形狀來進行調整。具體而言，位於第1區域R1及第2區域R2之抗蝕膜越大，則第1頂點部32a及第2頂點部32b中未被蝕刻而殘留之第2面51b越大。又，位於第1區域R1及第2區域R2之抗蝕膜越狹小，則第1頂點部32a及第2頂點部32b中未被蝕刻而殘留之第2面51b越狹小。又，於位於第1區域R1及第2區域R2之抗蝕膜狹小之情形時，亦有以將相鄰之兩個第2凹部35連接之方式進行蝕刻之情況。
藉由如以上般操作，能夠使第1頂點部32a之頂部之面積S1大於第2頂點部32b之頂部之面積S2。又，亦能夠對θ1及θ2進行調整。
接下來，參照圖2對使用本實施方式之金屬遮罩20製造有機EL顯示裝置之方法進行說明。有機EL顯示裝置亦可以積層狀態具備基板92、及設置成圖案狀之包含蒸鍍材料98之蒸鍍層。有機EL顯示裝置之製造方法包括使用金屬遮罩20使蒸鍍材料98蒸鍍於基板92等基板上之蒸鍍步驟。
於蒸鍍步驟中，首先，以金屬遮罩20與基板對向之方式配置金屬遮罩裝置10。又，亦可使用磁鐵(未圖示)使金屬遮罩20密接於基板92。又，亦可使蒸鍍裝置90之內部為真空環境。於該狀態下，使蒸鍍材料98蒸發並經由金屬遮罩20飛向基板92，藉此，能夠使蒸鍍材料98以與金屬遮罩20之貫通孔25對應之圖案附著於基板92。
又，有機EL顯示裝置之製造方法亦可除了包括使用金屬遮罩20使蒸鍍材料98蒸鍍於基板92等基板上之蒸鍍步驟以外，亦包括各種步驟。例如，有機EL顯示裝置之製造方法亦可包括於基板形成第1電極之步驟。蒸鍍層形成於第1電極之上。又，有機EL顯示裝置之製造方法亦可包括於蒸鍍層之上形成第2電極之步驟。又，有機EL顯示裝置之製造方法亦可包括將設置於基板92之第1電極、蒸鍍層、第2電極密封之密封步驟。
使用金屬遮罩20形成於基板92等基板上之蒸鍍層並不限於上述發光層，亦可包含其他層。例如，蒸鍍層亦可自第1電極側依序包含電洞注入層、電洞傳輸層、發光層、電子傳輸層、電子注入層等。於該情形時，亦可分別實施使用與各層對應之金屬遮罩20之蒸鍍步驟。
再者，能夠對上述實施方式施加各種變更。以下，視需要參照圖式對變化例進行說明。於以下之說明及以下之說明所使用之圖式中，對可與上述實施方式同樣地構成之部分，使用與對上述實施方式中之對應部分使用之符號相同之符號，並省略重複之說明。又，於明確上述實施方式中能夠獲得之作用效果亦能夠於變化例中獲得之情形時，有時亦省略其說明。
(變化例)  作為第1變化例，於上述中，將肋棒作為第1頂點部32a之主要示例進行了敍述，但第1頂點部32a並非必須為肋棒，亦可如第2頂點部32b般為相鄰之第2凹部35結合所形成之稜線33中成為極大值的部分。
作為第2變化例，亦可於形成第1凹部30之步驟之前進行形成第2凹部35之步驟，亦可並行地進行形成第1凹部30之步驟及形成第2凹部35之步驟。
作為第3變化例，亦可藉由使用雷射照射機向第1凹部30或第2凹部35內照射雷射光，而以自第1凹部30或第2凹部35之內部到達金屬板51之另一面之方式形成貫通孔。 [實施例]
以下，利用實施例及比較例對本發明更具體地進行說明。本發明不受以下之實施例任何限定。
(實施例) 利用上述之金屬遮罩之製造方法，於金屬板形成第1凹部及第2凹部，製造具有包括第1凹部及第2凹部之貫通孔之金屬遮罩。此時，以如圖6A所示之圖案形成貫通孔，貫通孔設為短軸40 μm且長軸50 μm之大致矩形。
又，於第1區域R1與第2區域R2中形成第1頂點部與第2頂點部作為具有如表中記載之面積S1與面積S2之肋棒。成為金屬遮罩之原材料之金屬板設為因瓦合金材。
(比較例) 將第1頂點部之面積S1與第2頂點部之面積S2設為表中所記載之值，除此以外，以與實施例相同之方式獲得金屬遮罩。
(強度之評價) 使用以如上方式於實施例及比較例中製作之金屬遮罩，對強度進行評價。具體而言，目視觀察於框架設置金屬遮罩時是否產生波浪形狀等不良情況。基於其觀察結果，根據下述評價基準進行強度之評價。 (評價基準) A：未產生波浪形狀等不良情況 D：產生波浪形狀等不良情況
(蔭蔽之評價) 使用以如上方式於實施例及比較例中製作之金屬遮罩，實施使蒸鍍材料附著於玻璃基板上而形成蒸鍍層之蒸鍍步驟。繼而，計算相對於貫通孔之短軸與長軸之長度之比的蒸鍍層之短軸與長軸之長度之比。然後，基於該值，根據下述評價基準進行蔭蔽之評價。 評價值＝(蒸鍍層之短軸與長軸之長度之比)/(貫通孔之短軸與長軸之長度之比) (評價基準) A：評價值為0.95以上1.05以下 B：評價值為0.90以上且未達0.95或者超過1.05且為1.10以下 C：評價值為0.85以上且未達0.90或者超過1.10且為1.15以下 D：評價值未達0.85或者超過1.15
[表1]
   T [μm] H1 [μm] H2 [μm] θ1 [°] θ2 [°] S1 [μm 2] S2 [μm 2] S2/S1 √S2/短軸 強度 蔭蔽
實施例1 25 25 25 35.9 33.8 51.8 25.0 0.48 0.125 A A
實施例2 30 30 30 31.6 31.4 56.3 10.9 0.19 0.110 A A
實施例3 25 25 25 32.4 35.6 121.0 9.0 0.07 0.100 A A
實施例4 20 20 20 49.4 50.2 225.0 25.0 0.11 0.125 A A
實施例5 50 50 50 54.5 51.2 64.0 9.0 0.14 0.067 A A
實施例6 25 25 17 32.4 51.4 121.0 0.0 0.00 0.000 A A
比較例1 25 25 25 34.3 30.0 49.0 49.0 1.00 0.233 A D
比較例2 25 25 25 32.4 30.0 121.0 81.0 0.67 0.300 A D
比較例3 30 30 30 32.6 29.5 900.0 729.0 0.81 0.491 A D
如上所述，可知比(S2/S1)為0.65以下之實施例之金屬遮罩之強度優異，能夠抑制蔭蔽。另一方面，可知比(S2/S1)超過0.65之比較例1～3之金屬遮罩雖然能夠保持強度，但容易產生蔭蔽。
進而，比(S2/S1)超過0之實施例1～5之金屬遮罩與比(S2/S1)為0之實施例6相比，不易產生受到外力時會局部產生之輕微之凹陷或彎曲。 [產業上之可利用性]
本發明之金屬遮罩作為用於製造有機EL顯示裝置之金屬遮罩等，具有產業上之可利用性。
10:金屬遮罩裝置 15:框架 17:端部 20:金屬遮罩 20a:第1面 20b:第2面 22:有效區域 23:周圍區域 25:貫通孔 25a:第1貫通孔 25b:第2貫通孔 25c:第3貫通孔 25d:第4貫通孔 25e:第5貫通孔 25f:第6貫通孔 26:長軸 26a:第1長軸 26b:第2長軸 26c:第3長軸 26d:第4長軸 26e:第5長軸 26f:第6長軸 27:短軸 27a:第1短軸 27b:第2短軸 27c:第3短軸 27d:第4短軸 27e:第5短軸 27f:第6短軸 30:第1凹部 31:第1壁面 32a:第1頂點部 32b:第2頂點部 32b':第2頂點部 32c:頂點部 33:稜線 35:第2凹部 36:第2壁面 41:連接部 50:捲繞體 51:金屬板 51a:第1面 51b:第2面 52:軸構件 53a:抗蝕膜 53b:抗蝕膜 53c:第1抗蝕圖案 53d:第2抗蝕圖案 54:樹脂 70:製造裝置 71:抗蝕膜形成裝置 72:曝光、顯影裝置 73:蝕刻裝置 74:剝膜裝置 75:分離裝置 90:蒸鍍裝置 92:基板 94:坩堝 96:加熱器 98:蒸鍍材料 99A:第1蒸鍍層 99B:第2蒸鍍層 99C:第3蒸鍍層 100:有機EL顯示裝置 D1:第1方向 D2:第2方向 D3:方向 F1:方向 F2:方向 F3:方向 H1:高度 H2:高度 H3:高度 H4:高度 K1:直線 K2:直線 M1:尺寸 M2:尺寸 M3:尺寸 M4:尺寸 N:方向 P1a:部分 P1b:部分 P2a:部分 P2b:部分 R1:第1區域 R2:第2區域 S2:面積 T:高度 θ1:第1角度 θ2:第2角度 θ3:銳角
圖1係表示具備本發明之一實施方式之金屬遮罩之金屬遮罩裝置的圖。 圖2係表示本發明之一實施方式之蒸鍍裝置之剖視圖。 圖3係表示有機EL顯示裝置之蒸鍍層之圖案之一例之俯視圖。 圖4係表示本發明之一實施方式之金屬遮罩之俯視圖。 圖5A係自第2面側觀察本發明之一實施方式之金屬遮罩之有效區域所得的立體圖。 圖5B係自第2面側觀察本發明之一實施方式之金屬遮罩之有效區域所得的另一態樣之立體圖。 圖6A係自第2面側觀察本發明之一實施方式之金屬遮罩之有效區域所得的俯視圖。 圖6B係自第2面側觀察本發明之一實施方式之金屬遮罩之有效區域所得的俯視圖。 圖7係沿著圖6A之A-A'線之剖視圖。 圖8A係沿著圖6A之B-B'線之剖視圖。 圖8B係表示圖8A所示之例之變化例之剖視圖。 圖8C係表示圖8A所示之例之另一變化例之剖視圖。 圖9係沿著圖6A之C-C'線之剖視圖。 圖10係用於說明金屬遮罩之製造方法之一例之模式圖。 圖11係表示於金屬板上形成抗蝕膜之步驟之一例之圖。 圖12係表示將抗蝕膜圖案化之步驟之一例之圖。 圖13係表示第1面蝕刻步驟之一例之圖。 圖14係表示第2面蝕刻步驟之一例之圖。 圖15係表示第2面蝕刻步驟之一例之圖。
17:端部
20:金屬遮罩
20b:第2面
22:有效區域
23:周圍區域

Claims (6)

  1. 一種金屬遮罩，其係具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面者， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間， 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。
  2. 如請求項1之金屬遮罩，其中 於通過上述第1頂點部與上述第2頂點部之方向D3上，上述第1頂點部與上述第2頂點部交替地存在。
  3. 如請求項2之金屬遮罩，其中 上述方向D1與上述方向D3所成之銳角為30°以上60°以下。
  4. 如請求項1之金屬遮罩，其中 (上述面積S2) 1/2相對於上述第1短軸之長度為1.00倍以下。
  5. 如請求項1之金屬遮罩，其中 上述貫通孔之開口形狀為大致長方形或大致橢圓形。
  6. 一種金屬遮罩之製造方法，其係如請求項1至5中任一項之金屬遮罩之製造方法，且包括如下步驟： 準備具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面之金屬板；及 蝕刻步驟，其係藉由對上述金屬板進行蝕刻而形成上述金屬遮罩； 上述金屬遮罩具有第1面、及位於上述第1面之相反側之第2面， 上述第1面具有貫通孔、第1頂點部、及第2頂點部， 上述貫通孔具有第1貫通孔、第2貫通孔、第3貫通孔、第4貫通孔、第5貫通孔、及第6貫通孔， 上述第1貫通孔具有第1短軸與第1長軸， 上述第2貫通孔具有第2短軸與第2長軸， 上述第3貫通孔具有第3短軸與第3長軸， 上述第4貫通孔具有第4短軸與第4長軸， 上述第5貫通孔具有第5短軸與第5長軸， 上述第6貫通孔具有第6短軸與第6長軸， 上述第1長軸與上述第2長軸平行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第2長軸之旁邊， 上述第1短軸與上述第5短軸平行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第5短軸之旁邊， 上述第3長軸與上述第4長軸並行，且於與上述第1長軸平行之方向D1上位於上述第4長軸之旁邊， 上述第3短軸與上述第6短軸並行，且於與上述第1長軸交叉之方向D2上位於上述第6短軸之旁邊， 上述第1頂點部位於上述第1長軸與上述第2長軸之間且上述第3長軸與上述第4長軸之間， 上述第2頂點部位於上述第1短軸與上述第5短軸之間且上述第3短軸與上述第6短軸之間，且 上述第2頂點部之頂部之面積S2相對於上述第1頂點部之頂部之面積S1的比(S2/S1)為0.65以下。
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