TWI604074B - 蒸鍍遮罩，蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板 - Google Patents

蒸鍍遮罩，蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板 Download PDF

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Description

蒸鍍遮罩，蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板
本發明有關形成有複數個貫通孔之蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及用以製造蒸鍍遮罩之金屬板。
近年來，對於智慧型手機或平板電腦等可攜行的裝置中使用之顯示裝置，係要求高精細，例如像素密度為400ppi以上。此外，可攜行的裝置中，對於對應超高畫質(Ultra full HD)之需求亦漸升高，在此情形下，係要求顯示裝置的像素密度為例如800ppi以上。
顯示裝置當中，有機EL(electroluminescence；電致發光)顯示裝置受到矚目，因其響應性良好，消費電力低或對比度高。作為形成有機EL顯示裝置的像素之方法，已知有使用含有以期望的圖樣排列之貫通孔的蒸鍍遮罩，而以期望的圖樣形成像素之方法。具體而言，首先，令蒸鍍遮罩對於有機EL顯示裝置用的有機EL基板(被蒸鍍基板)密合，接著，將密合的蒸鍍遮罩及有機EL基板一起投入蒸鍍裝置，進行令有機材料蒸鍍至有機EL基板之蒸鍍工程。在此情形下，為 了精密地製作具有高像素密度之有機EL顯示裝置，係要求依循設計精密地重現蒸鍍遮罩的貫通孔位置或形狀，或減小蒸鍍遮罩的厚度。
作為蒸鍍遮罩之製造方法，例如如專利文獻1所揭示般，已知有藉由運用了光微影技術之蝕刻而在金屬板形成貫通孔之方法。例如，首先，在金屬板的第1面上形成第1阻劑圖樣，此外在金屬板的第2面上形成第2阻劑圖樣。接著，將金屬板的第1面當中未被第1阻劑圖樣覆蓋之區域予以蝕刻，在金屬板的第1面形成第1開口部。其後，將金屬板的第2面當中未被第2阻劑圖樣覆蓋之區域予以蝕刻，在金屬板的第2面形成第2開口部。此時，係以第1開口部與第2開口部相通的方式進行蝕刻，藉此便能形成貫通金屬板之貫通孔。
除此之外，作為蒸鍍遮罩之製造方法，例如如專利文獻2所揭示般，已知有利用鍍覆處理來製造蒸鍍遮罩之方法。例如專利文獻2記載之方法中，首先，準備具有導電性的基材。接著，在基材上，相隔規定的間隙而形成阻劑圖樣。此阻劑圖樣，設於應形成蒸鍍遮罩的貫通孔之位置。其後，對阻劑圖樣的間隙供給鍍覆液，藉由電解鍍覆處理令金屬層析出至基材上。其後，使金屬層從基材分離，藉此便能得到形成有複數個貫通孔之蒸鍍遮罩。
〔先前技術文獻〕 〔專利文獻〕
[專利文獻1]日本特許第5382259號公報
[專利文獻2]日本特開2001-234385號公報
不過，蒸鍍遮罩，在進行了對有機EL基板之蒸鍍工程，會有蒸鍍材料附著之傾向。附著的蒸鍍材料會成為陰影(shadow)，在進行下一次蒸鍍工程時，可能使蒸鍍材料的利用效率降低。基於此情事，為了除去附著的蒸鍍材料，有時會進行蒸鍍遮罩的超音波洗淨。在此情形下，由於洗淨時照射之超音波，蒸鍍遮罩的兩面會有變形而形成凹陷之可能性。
不過，蒸鍍遮罩，如上述般，為了提高像素密度，有時會使開口率增大、或減小厚度。在此情形下，對於蒸鍍遮罩的超音波洗淨之強度會降低，在蒸鍍遮罩的兩面形成凹陷之可能性會升高。一旦形成這樣的凹陷，則料想因超音波洗淨時發生的空穴現象(cavitation)，蒸鍍遮罩也有破裂這種可能性。
本發明係考量這樣的問題而研發，其目的在於提供一種於超音波洗淨時能夠抑制變形之蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板。
本發明為一種蒸鍍遮罩， 係令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩，其特徵為，具備：遮罩本體；及貫通孔，設於前述遮罩本體，當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過；前述遮罩本體，當將壓痕(indentation)彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280。
此外，本發明為一種蒸鍍遮罩，係令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩，其特徵為，具備：遮罩本體；及貫通孔，設於前述遮罩本體，當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過；前述遮罩本體，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0。
依本發明之蒸鍍遮罩中，亦可設計成，前述遮罩本體的厚度為15μm以下。
依本發明之蒸鍍遮罩中，亦可設計成，前述蒸鍍遮罩，藉由鍍覆處理而製作。
依本發明之蒸鍍遮罩中，亦可設計成，前述遮罩本體，具有：第1金屬層、及設於前述第1金屬層上之第2金屬層。
此外，本發明為一種蒸鍍遮罩之製造方法，係製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的蒸鍍遮罩之製造方法，其特徵為，具備：在基材上，藉由鍍覆處理，形成設有當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過之貫通孔的遮罩本體之工程；及使前述遮罩本體從前述基材分離之工程；前述遮罩本體，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280。
此外，本發明為一種蒸鍍遮罩之製造方法，係製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的蒸鍍遮罩之製造方法，其特徵為，具備：在基材上，藉由鍍覆處理，形成設有當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過之貫通孔的遮罩本體之工程；及使前述遮罩本體從前述基材分離之工程；前述遮罩本體，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，形成前述遮罩本體之工程，具有：第1成膜工程，形成設有構成前述貫通孔的第1開口 部之第1金屬層；及第2成膜工程，在前述第1金屬層上形成設有和前述第1開口部連通的第2開口部之第2金屬層，而得到具有前述第1金屬層與前述第2金屬層之前述遮罩本體。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，前述第2成膜工程，包含：在前述基材上及前述第1金屬層上，相隔規定的間隙而形成阻劑圖樣之阻劑形成工程；及於前述阻劑圖樣的前述間隙，令第2金屬層析出至前述第1金屬層上之鍍覆處理工程；前述阻劑形成工程，係以前述第1金屬層的前述第1開口部被前述阻劑圖樣覆蓋，並且前述阻劑圖樣的前述間隙位於前述第1金屬層上的方式來實施。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，前述第2成膜工程之前述鍍覆處理工程，包含藉由對前述第1金屬層流通電流而令前述第2金屬層析出至前述第1金屬層上之電解鍍覆處理工程。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，前述基材具有絕緣性，在前述基材上，形成有具有和前述第1金屬層相對應的圖樣之導電性圖樣， 前述第1成膜工程，包含令前述第1金屬層析出至前述導電性圖樣上之鍍覆處理工程。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，前述第1成膜工程之前述鍍覆處理工程，包含藉由對前述導電性圖樣流通電流而令前述第1金屬層析出至前述導電性圖樣上之電解鍍覆處理工程。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，前述第1成膜工程，包含：在前述基材上，相隔規定的間隙而形成阻劑圖樣之阻劑形成工程；及於前述阻劑圖樣的前述間隙，令第1金屬層析出至前述基材上之鍍覆處理工程；前述基材的表面當中前述第1金屬層析出之部分，係由具有導電性之導電層所構成。
依本發明之蒸鍍遮罩之製造方法中，亦可設計成，前述第1成膜工程之前述鍍覆處理工程，包含藉由對前述基材流通電流而令前述第1金屬層析出至前述基材上之電解鍍覆處理工程。
此外，本發明為一種金屬板，係用於製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的金屬板，其特徵為， 當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280。
此外，本發明為一種金屬板，係用於製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的金屬板，其特徵為，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0。
按照本發明，於超音波洗淨時能夠抑制變形。
10‧‧‧蒸鍍遮罩裝置
15‧‧‧框架
20‧‧‧蒸鍍遮罩
20a‧‧‧蒸鍍遮罩20的第1面
20b‧‧‧蒸鍍遮罩20的第2面
21‧‧‧金屬板
21a‧‧‧金屬板21的第1面
21b‧‧‧金屬板21的第2面
22‧‧‧有效區域
23‧‧‧周圍區域
25‧‧‧貫通孔
28‧‧‧金屬層
28’‧‧‧金屬層組合體
30‧‧‧第1開口部
31‧‧‧壁面
32‧‧‧第1部分
32’‧‧‧第1金屬層
34‧‧‧第1部分32的端部
35‧‧‧第2開口部
36‧‧‧壁面
37‧‧‧第2部分
37’‧‧‧第2金屬層
39‧‧‧第2部分37的端部
40‧‧‧連接部
41‧‧‧連接部
42‧‧‧貫通部
43‧‧‧頂部
51、51’、51”‧‧‧基材
51a‧‧‧基材51的表面
51a”‧‧‧基材51”的表面
51b‧‧‧基材51的背面
51b”‧‧‧基材51”的背面
52、52”‧‧‧覆蓋膜
52’‧‧‧導電性圖樣
53‧‧‧表面處理用阻劑圖樣
53’‧‧‧導電性圖樣52’的端部
53a‧‧‧間隙
54‧‧‧被處理區域
55‧‧‧高密合性區域
56‧‧‧低密合性區域
60‧‧‧鍍覆用阻劑圖樣
60’‧‧‧阻劑圖樣
60A‧‧‧第1阻劑圖樣
60B‧‧‧第2阻劑圖樣
61‧‧‧鍍覆用阻劑圖樣60的第1面
62‧‧‧鍍覆用阻劑圖樣60的第2面
63‧‧‧側面
63A‧‧‧側面
64、64’‧‧‧間隙
64A‧‧‧第1間隙
64B‧‧‧第2間隙
65a‧‧‧第1阻劑圖樣
65b‧‧‧第2阻劑圖樣
66a、66b‧‧‧間隙
67b‧‧‧橋部
69‧‧‧樹脂
90‧‧‧蒸鍍裝置
92‧‧‧有機EL基板(被蒸鍍基板)
94‧‧‧坩堝
96‧‧‧加熱器
98‧‧‧蒸鍍材料
100‧‧‧洗淨槽
S‧‧‧樣本
[圖1]圖1為本發明之實施形態中，含有蒸鍍遮罩之蒸鍍遮罩裝置的一例示意概略平面圖。
[圖2]圖2為使用圖1所示之蒸鍍遮罩裝置而蒸鍍之方法說明用圖。
[圖3]圖3為圖1所示之蒸鍍遮罩示意部分平面圖。
[圖4]圖4為形態1中的沿圖3的A-A線之截面圖。
[圖5]圖5為圖4所示之蒸鍍遮罩的第1部分及第2部分的一部分擴大示意截面圖。
[圖6]圖6為具有表面及背面之基材示意截面圖。
[圖7]圖7為在基材的表面上形成表面處理用阻劑圖樣之表面處理用阻劑形成工程示意截面圖。
[圖8]圖8為在基材的表面上供給表面處理液之表面處理工程示意截面圖。
[圖9A]圖9A為形成有由被處理區域所構成之高密合性區域的基材示意截面圖。
[圖9B]圖9B為形成有由被處理區域所構成之高密合性區域的基材示意平面圖。
[圖10A]圖10A為在基材的表面上形成鍍覆用阻劑圖樣之鍍覆用阻劑形成工程示意截面圖。
[圖10B]圖10B為圖10A的鍍覆用阻劑圖樣示意平面圖。
[圖11]圖11為在基材的表面上令形成有貫通孔之金屬層析出之鍍覆處理工程示意截面圖。
[圖12]圖12為除去鍍覆用阻劑圖樣之除去工程示意圖。
[圖13A]圖13A為藉由使形成有貫通孔之金屬層從基材分離而得到之蒸鍍遮罩示意圖。
[圖13B]圖13B為從第2面側觀看圖13A的蒸鍍遮罩的情形示意平面圖。
[圖14]圖14為形態2中的沿圖3的A-A線之截面圖。
[圖15A]圖15A為圖14所示之蒸鍍遮罩的第1金屬 層及第2金屬層的一部分擴大示意截面圖。
[圖15B]圖15B為圖15A所示之第1金屬層及第2金屬層的一部分更加擴大示意模型截面圖。
[圖16]圖16為含有形成於基材上之導電性圖樣的圖樣基板示意截面圖。
[圖17A]圖17A為令第1金屬層析出至導電性圖樣上之第1鍍覆處理工程示意截面圖。
[圖17B]圖17B為圖17A的第1金屬層示意平面圖。
[圖18A]圖18A為在圖樣基板上及第1金屬層上形成阻劑圖樣之阻劑形成工程示意截面圖。
[圖18B]圖18B為圖18A的阻劑圖樣示意平面圖。
[圖19]圖19為令第2金屬層析出至第1金屬層上之第2鍍覆處理工程示意截面圖。
[圖20]圖20為除去阻劑圖樣之除去工程示意圖。
[圖21A]圖21A為使金屬層組合體從圖樣基板分離之分離工程示意圖。
[圖21B]圖21B為從第2面側觀看圖11A的蒸鍍遮罩的情形示意平面圖。
[圖22]圖22為形態3中的具有表面及背面之基材示意截面圖。
[圖23]圖23為在基材上形成第1阻劑圖樣之第1阻劑形成工程示意圖。
[圖24]圖24為令第1金屬層析出至基材上之第1鍍覆處理工程示意截面圖。
[圖25]圖25為在第1阻劑圖樣上及第1金屬層上形成第2阻劑圖樣之第2阻劑形成工程示意截面圖。
[圖26]圖26為令第2金屬層析出至第1金屬層上之第2鍍覆處理工程示意截面圖。
[圖27]圖27為除去第1阻劑圖樣及第2阻劑圖樣之除去工程示意圖。
[圖28]圖28為使金屬層組合體從圖樣基板分離之分離工程示意圖。
[圖29]圖29為形態4中的蒸鍍遮罩的截面形狀的一例示意圖。
[圖30]圖30為藉由蝕刻來製造圖29所示之蒸鍍遮罩之方法的一例的一工程示意圖。
[圖31]圖31為藉由蝕刻來製造圖29所示之蒸鍍遮罩之方法的一例的一工程示意圖。
[圖32]圖32為藉由蝕刻來製造圖29所示之蒸鍍遮罩之方法的一例的一工程示意圖。
[圖33]圖33為藉由蝕刻來製造圖29所示之蒸鍍遮罩之方法的一例的一工程示意圖。
[圖34]圖34為當測定樣本的壓痕彈性率時，壓頭的壓入量的變化示意圖。
[圖35]圖35為樣本的超音波試驗方法說明用圖。
[圖36]圖36為各樣本的壓痕彈性率與0.2%安全限應力之關係示意圖。
[圖37]圖37為各樣本的壓痕彈性率與壓痕硬度之關 係示意圖。
以下參照圖面說明本發明之一實施形態。另，本案說明書所附之圖面中，為便於圖示及易於理解，係將比例尺及縱橫的尺寸比等較實物的尺寸予以適當變更誇大。
圖1~圖33為依本發明之一實施形態及其變形例說明用圖。以下的實施形態及其變形例中，係舉例說明當製造有機EL顯示裝置時，用以將有機材料以期望的圖樣在基板上予以圖樣化之蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板。但，並不限定於這樣的適用，對於用於種種用途之蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板，也能適用本發明。
此外本說明書中，「板」、「片」、「膜」之用語，僅是基於稱呼上的差異，不是相互區別。例如，「板」亦涵括可被稱為片或膜這類構件之概念。
此外，所謂「板面(片面、膜面)」，係指以全體性地且大局性地觀看視為對象之板狀(片狀、膜狀)的構件的情形下，和視為對象之板狀構件(片狀構件、膜狀構件)的平面方向一致之面。此外，所謂對於板狀(片狀、膜狀)的構件使用之法線方向，係指對於該構件的板面(片面、膜面)之法線方向。
又，針對本說明書中使用之，形狀或幾何條 件及物理特性以及辨明它們的程度之例如「平行」、「正交」、「同一」、「同等」等用語或長度或角度以及物理特性之值等，並不受嚴謹的意義所束縛，而是解釋成涵括可料想有同樣的機能之程度的範圍。
(蒸鍍遮罩裝置)
首先，針對含有蒸鍍遮罩之蒸鍍遮罩裝置的一例，參照圖1~圖3說明之。此處，圖1為含有蒸鍍遮罩之蒸鍍遮罩裝置的一例示意平面圖，圖2為圖1所示之蒸鍍遮罩裝置的使用方法說明用圖。圖3為從第1面之側示意蒸鍍遮罩之平面圖。
圖1及圖2所示之蒸鍍遮罩裝置10，於俯視下具備具有略矩形狀的形狀之複數個蒸鍍遮罩20、及被安裝於複數個蒸鍍遮罩20的周緣部之框架15。在各蒸鍍遮罩20，設有貫通蒸鍍遮罩20之複數個貫通孔25。此蒸鍍遮罩裝置10，如圖2所示，係設計成使得蒸鍍遮罩20面向蒸鍍對象物亦即基板，例如有機EL基板(被蒸鍍基板)92的下面，而被支撐於蒸鍍裝置90內，供對於有機EL基板92之蒸鍍材料的蒸鍍所使用。
蒸鍍裝置90內，藉由來自未圖示的磁鐵之磁力，蒸鍍遮罩20與有機EL基板92成為密合。在蒸鍍裝置90內，於蒸鍍遮罩裝置10的下方，配置有收容蒸鍍材料(作為一例係有機發光材料)98之坩堝94、及將坩堝94加熱之加熱器96。將蒸鍍裝置90內減壓成高真空後， 坩堝94內的蒸鍍材料98，藉由來自加熱器96的加熱，會氣化或昇華而附著於有機EL基板92的表面。如上述般，在蒸鍍遮罩20形成有多數個貫通孔25，當令蒸鍍材料98蒸鍍至有機EL基板92時，蒸鍍材料98會通過此貫通孔25而附著於有機EL基板92。其結果，蒸鍍材料98會在有機EL基板92的表面以和蒸鍍遮罩20的貫通孔25的位置相對應之期望的圖樣成膜。圖2中，蒸鍍遮罩20的面當中於蒸鍍工程時和有機EL基板92相向之面(以下亦稱第1面)以符號20a表示。此外，蒸鍍遮罩20的面當中位於第1面20a的相反側之面(以下亦稱第2面)以符號20b表示。在第2面20b側，配置有蒸鍍材料98的蒸鍍源(此處為坩堝94)。
如上述般，本實施形態中，貫通孔25在各有效區域22以規定的圖樣配置。另，當欲進行由複數個顏色所組成之彩色顯示的情形下，會分別準備裝載有和各色相對應之蒸鍍遮罩20的蒸鍍機，而將有機EL基板92依序投入各蒸鍍機。如此一來，便能令例如紅色用的有機發光材料、綠色用的有機發光材料及藍色用的有機發光材料依序蒸鍍至有機EL基板92。
另，蒸鍍遮罩裝置10的框架15，被安裝於矩形狀的蒸鍍遮罩20的周緣部。框架15，將蒸鍍遮罩20保持在緊張的狀態以免蒸鍍遮罩20撓曲。蒸鍍遮罩20與框架15，例如藉由點焊而對彼此固定。
不過，蒸鍍處理有時會在成為高溫環境之蒸 鍍裝置90的內部實施。在此情形下，蒸鍍處理的期間，被保持於蒸鍍裝置90的內部之蒸鍍遮罩20、框架15及有機EL基板92亦會受到加熱。此時，蒸鍍遮罩20、框架15及有機EL基板92，會顯現出基於各自的熱膨脹係數之尺寸變化的行為。在此情形下，若蒸鍍遮罩20或框架15與有機EL基板92之熱膨脹係數大幅相異，則會發生因它們的尺寸變化差異所引起之位置錯位，其結果，附著於有機EL基板92上之蒸鍍材料的尺寸精度或位置精度會降低。為了解決這樣的問題，蒸鍍遮罩20及框架15的熱膨脹係數，較佳是和有機EL基板92的熱膨脹係數為同等之值。例如，作為有機EL基板92當使用玻璃基板的情形下，作為蒸鍍遮罩20及框架15的主要材料，能夠使用含鎳之鐵合金。具體而言，能夠將含34~38質量%的鎳之不變鋼(invar)材、或除鎳外更含鈷之超級不變鋼材等鐵合金，用作為構成蒸鍍遮罩20之含有後述第1部分32及第2部分37的金屬層28或金屬板21的材料。另本說明書中，以「~」記號表現之數值範圍，包含置於「~」符號的前後之數值。例如，以「34~38質量%」之表現所規範之數值範圍，和以「34質量%以上且38質量%以下」之表現所規範之數值範圍相同。
另蒸鍍處理時，當蒸鍍遮罩20、框架15及有機EL基板92的溫度未達高溫的情形下，不必特別將蒸鍍遮罩20及框架15的熱膨脹係數設計成和有機EL基板92的熱膨脹係數同等之值。在此情形下，作為構成蒸鍍遮罩 20之含有後述第1部分32及第2部分37的金屬層28或金屬板21的材料，能夠使用鎳或鎳-鈷合金等上述鐵合金以外的各種材料。
(蒸鍍遮罩)
接著，針對蒸鍍遮罩20，參照圖3~圖4詳細說明之。如圖1所示，本實施形態中，蒸鍍遮罩20於俯視下具有略四角形形狀，更正確地說於俯視下具有略矩形狀的輪廓。蒸鍍遮罩20，包含以規則性的排列形成有貫通孔25之有效區域22、及圍繞有效區域22之周圍區域23。周圍區域23，為用來支撐有效區域22之區域，並非供意圖對有機EL基板92蒸鍍之蒸鍍材料通過的區域。例如，有機EL顯示裝置用的有機發光材料之蒸鍍中所使用之蒸鍍遮罩20中，有效區域22為一蒸鍍遮罩20內的區域，該區域面向供有機發光材料蒸鍍而形成像素之有機EL基板92的作為顯示區域之區域。但，基於各種目的，在周圍區域23亦可形成有貫通孔或凹部。圖1所示例子中，各有效區域22於俯視下具有略四角形形狀，更正確地說於俯視下具有略矩形狀的輪廓。另雖未圖示，但各有效區域22，能夠因應有機EL基板92的顯示區域的形狀，而具有各式各樣形狀的輪廓。例如各有效區域22亦可具有圓形狀的輪廓。
圖示例子中，蒸鍍遮罩20的複數個有效區域22，沿著和蒸鍍遮罩20的長邊方向平行之單一方向相距 規定間隔排列成一列。圖示例子中，一個有效區域22對應至一個有機EL顯示裝置。也就是說，按照圖1所示之蒸鍍遮罩裝置10(蒸鍍遮罩20)，可做拼版(step-and-repeat)蒸鍍。
依本實施形態之蒸鍍遮罩20，具備遮罩本體、及設於遮罩本體之複數個貫通孔25。此處，所謂遮罩本體，係用作為意指未形成有貫通孔25之狀態的金屬製構件且為形成為板狀之構件的概念，此概念當蒸鍍遮罩是藉由後述鍍覆處理而製作之具有1層構造的情形下相當於金屬層28，當是藉由後述鍍覆處理而製作之具有2層構造的情形下相當於金屬層組合體28’，又當是藉由後述蝕刻處理而製作的情形下相當於金屬板21。如圖3所示，圖示例子中，形成於各有效區域22之複數個貫通孔25，在該有效區域22，是沿著彼此正交之二個方向分別以規定的間距排列。針對此貫通孔25的形狀等，以下詳細說明之。此處，針對當蒸鍍遮罩20是藉由鍍覆處理或蝕刻而形成的情形下之貫通孔25的形狀等分別說明之。
〔形態1 藉由鍍覆處理而製作出之具有1層構造的蒸鍍遮罩〕
首先，針對蒸鍍遮罩20是藉由鍍覆處理而製作出之具有1層構造的情形說明之。圖4為將藉由鍍覆處理而製作出之1層構造的蒸鍍遮罩20，沿圖3的A-A線裁斷的情形下之示意截面圖。
此形態中的蒸鍍遮罩20，如圖3及圖4所示，具備金屬層28(遮罩本體)、及設於金屬層28之複數個上述貫通孔25。
其中，金屬層28，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280‧‧‧(1)
此處，所謂壓痕彈性率，藉由用來評估極小區域的彈性率之奈米壓痕試驗而算出的彈性率。作為彈性率的指標係採用壓痕彈性率，藉此，即使金屬層28的厚度小的情形下，仍能適當地評估其彈性率。所謂0.2%安全限應力，是指釋荷(unloading)時的永久應變(permanent strain)成為0.2%之應力。
或是，金屬層28，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0‧‧‧(1)
此處，所謂壓痕硬度，為藉由上述奈米壓痕試驗而算出的硬度。作為硬度的指標係採用壓痕硬度，藉此，即使金屬層28的厚度小的情形下，仍能適當地評估其硬度。
此處，本說明書中，所謂金屬層28滿足上述式(1)，係定義成意指未形成有貫通孔25之狀態的金屬層28滿足上述式(1)，並非意指形成有貫通孔25之狀態的金屬層28滿足上述式(1)。是故，本說明書中可以說成是，蒸鍍遮罩20具有在滿足上述式(1)之金屬層28形成有貫通孔25這樣的構成。形成有貫通孔25之狀 態的金屬層28中，可以想見壓痕彈性率或0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)會因貫通孔25的大小、間距、形狀等而受到影響。因此，就蒸鍍遮罩20的完工形態而言，在金屬層28形成有複數個貫通孔25之狀態下，滿足上述式(1)之金屬層28的區域，為未形成有貫通孔25之區域，更詳細地說為壓痕彈性率及0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)未受貫通孔25的影響波及之區域，例如會成為上述周圍區域23當中未受貫通孔25的影響波及之區域、或有效區域22當中互相相鄰的貫通孔25彼此之間的區域且未受貫通孔25的影響波及之區域。是故，當由蒸鍍遮罩20的完工形態來調查金屬層28的壓痕彈性率及0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)的情形下，合適是將周圍區域23當中不包含貫通孔25之區域予以切取而進行後述的奈米壓痕試驗、及當調查0.2%安全限應力的情形下進行拉伸試驗。此外，即使是有效區域22，若互相相鄰的貫通孔25彼此之間的距離為可供進行奈米壓痕試驗、及當調查0.2%安全限應力的情下進行拉伸試驗之程度的距離，則亦可切取貫通孔25彼此之間的區域。另，就材料特性這點而言，一般來說蒸鍍遮罩20的金屬層28，其材料的組成或材質不會因位置而異。因此，在靠近貫通孔25之位置、及遠離貫通孔25之位置，材料的特性不會相異。
蒸鍍遮罩20的貫通孔25，包含位於第1面20a側，在第1面20a具有開口尺寸S1之第1開口部 30、及位於第2面20b側，在第2面20b具有開口尺寸S2之第2開口部35。換言之，第1面20a側的第1開口部30與第2面20b側的第2開口部35互相連通，藉此形成貫通孔25。圖4中，蒸鍍遮罩20的有效區域22當中，規範第1面20a側的第1開口部30的輪廓之部分(以下亦稱第1部分)以符號32表示，規範第2面20b側的第2開口部35的輪廓之部分(以下亦稱第2部分)以符號37表示。第1部分32及第2部分37，例如是作為後述的鍍覆處理工程中析出至基材51的表面51a上之金屬層28而同時形成。
如圖3所示，構成貫通孔25之第1開口部30或第2開口部35，俯視下亦可呈略多角形狀。此處揭示第1開口部30及第2開口部35呈略四角形狀，更具體而言呈略正方形狀之例子。此外雖未圖示，但第1開口部30或第2開口部35，亦可呈略六角形狀或略八角形狀等其他的略多角形狀。另所謂「略多角形狀」，係涵括多角形的角部被削圓之形狀的概念。此外雖未圖示，但第1開口部30或第2開口部35，亦可呈圓形狀。此外，俯視下只要第2開口部35具有包圍第1開口部30之輪廓，則第1開口部30的形狀與第2開口部35的形狀無需成為相似形。
圖5為圖4的金屬層28的第1部分32及第2部分37擴大示意圖。如後述般，第1部分32，為藉由在基材51的低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60的第1 面61之間析出的金屬而形成之部分。另一方面，第2部分37，為藉由在鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64析出的金屬而形成之部分。圖5中，第1部分32與第2部分37之間的假想性交界線以單點鏈線表示。此外，由第1部分32規範之第1開口部30的壁面31、與由第2部分37規範之第2開口部35的壁面36相接之連接部以符號40表示。另所謂「壁面31」，為第1部分32的面當中定義第1開口部30之面。上述的「壁面36」亦同樣地，為第2部分37的面當中定義第2開口部35之面。
如圖5所示，蒸鍍遮罩20的第2面20b中的金屬層28的寬度M2，比蒸鍍遮罩20的第1面20a中的金屬層28的寬度M1還小。換言之，第2面20b中的貫通孔25(第2開口部35)的開口尺寸S2，比第1面20a中的貫通孔25(第1開口部30)的開口尺寸S1還大。以下，說明像這樣構成金屬層28之優點。
從蒸鍍遮罩20的第2面20b側飛來的蒸鍍材料98，會依序通過貫通孔25的第2開口部35及第1開口部30而附著於有機EL基板92。有機EL基板92當中供蒸鍍材料98附著之區域，主要是由第1面20a中的貫通孔25的開口尺寸S1或開口形狀來決定。不過，圖4中從第2面20b側朝向第1面20a之箭頭L1所示的蒸鍍材料98，不僅會從坩堝94朝向有機EL基板92沿著蒸鍍遮罩20的法線方向N移動，還會朝相對於蒸鍍遮罩20的法線方向N而言大幅傾斜之方向移動。此處，假設第2面 20b中的貫通孔25的開口尺寸S2和第1面20a中的貫通孔25的開口尺寸S1為相同，則大部分朝相對於蒸鍍遮罩20的法線方向N而言大幅傾斜之方向移動的蒸鍍材料98，在通過貫通孔25而到達有機EL基板92之前，會先到達貫通孔25的第2開口部35的壁面36並附著。是故，為了提高蒸鍍材料98的利用效率，可以說較佳是增大第2開口部35的開口尺寸S2，亦即減小第2面20b側之金屬層28的寬度M2。
圖4中，通過第2部分37的端部39及第1部分32的端部34之直線L1，對蒸鍍遮罩20的法線方向N所夾之角度，以符號θ1表示。為了使斜向移動的蒸鍍材料98不到達第2開口部35的壁面36而盡可能地到達有機EL基板92，增大角度θ1是有利的辦法。若欲增大角度θ1，則相較於第1面20a側之金屬層28的寬度M1而言減小第2面20b側之金屬層28的寬度M2是有效的辦法。此外由圖可知，若欲增大角度θ1，減小第1部分32的厚度T1或第2部分37的厚度T2亦是有效的辦法。此處「第1部分32的厚度T1」，意指第1部分32與第2部分37之交界的第1部分32的厚度。此外由圖5可知，第2部分37的厚度T2，和構成蒸鍍遮罩20的有效區域22之金屬層28的厚度係為同義。另，若太過減小寬度M2或厚度T1、厚度T2，則可以想見蒸鍍遮罩20的強度會降低，因此搬運時或使用時蒸鍍遮罩20恐會破損。例如，可以想見當將蒸鍍遮罩20張設於框架15時，因施加 至蒸鍍遮罩20之拉伸應力，蒸鍍遮罩20恐會破損。若考量這些點，可以說較佳是蒸鍍遮罩20的各部分的寬度或厚度被設定成以下之範圍。如此一來，便能將上述的角度θ1做成例如45°以上。
‧第1面20a側之金屬層28的寬度M1：5~25μm
‧第2面20b側之金屬層28的寬度M2：2~20μm
‧第1部分32的厚度T1：5μm以下
‧第2部分37的厚度T2：1~50μm、更佳為3~30μm、再更佳為3~25μm、再更佳為3~15μm
‧厚度T1與厚度T2之差△T：0.1~50μm、更佳為3~30μm、再更佳為3~25μm、再更佳為3~15μm
尤其是，藉由將第2部分37的厚度T2設為15μm以下，能夠以藉由後述壓延材製作出的蒸鍍遮罩20所難以得到的厚度來製作蒸鍍遮罩20。在此情形下，能夠獲得可減低陰影的影響，使蒸鍍材料的利用效率提升之蒸鍍遮罩20。
表1揭示在5英吋的有機EL顯示裝置中，顯示像素數、及因應顯示像素數而求出之蒸鍍遮罩20的各部分的寬度或厚度之值的例子。另「FHD」意指Full High Definition，「WQHD」意指Wide Quad High Definition，「UHD」意指Ultra High Definition。
接著，針對第1部分32的形狀更詳細地說明。假設圖5中如虛線所示般，在端部34，第1部分32具有朝向第2面20b側大幅聳立之形狀的情形下，可以想見大部分通過了貫通孔25的第2開口部35後之蒸鍍材料98會到達並附著於第1部分32的壁面31。為了抑制像這樣蒸鍍材料98對端部34鄰近之第1部分32的附著，如圖5所示，較佳是第1部分32，在端部34及其鄰近，具有比第1部分32當中和第2部分37相接的部分之厚度T1還小之厚度。例如如圖5所示，較佳是第1部分32的厚度，隨著從第1部分32當中和第2部分37相接的部分朝向端部34而單調性地(monotonously)減少。這樣的第1部分32的形狀，如後述般，可藉由以鍍覆處理來形成第1部分32而實現。
(蒸鍍遮罩之製造方法)
接著，針對製造由以上這樣的構成所成之蒸鍍遮罩20的方法，參照圖6~圖13B說明之。
首先，在後述的基材51上，藉由鍍覆處理，實施形成設有貫通孔25之金屬層28(遮罩本體)的工程 (成膜工程)。該成膜工程，具有後述的準備工程、及表面處理用阻劑形成工程、及表面處理工程、及鍍覆用阻劑形成工程、及鍍覆處理工程。
(準備工程)
首先如圖6所示，實施準備於鍍覆處理時會成為基底之基材51的準備工程。此處，說明鍍覆處理為電解鍍覆處理之例子。在此情形下，基材51的表面51a當中至少金屬層28析出之部分，係由具有導電性之導電層所構成。例如亦可基材51全體由具有導電性之導電層所構成。在此情形下，在基材51當中位於表面51a的相反側之背面51b，亦可設有具有絕緣性之覆蓋膜52，以防止背面51b與其他構件導通。
於後述的鍍覆處理時只要能夠令規定的金屬析出，則構成基材51的導電層之材料並無特別限制。例如，作為構成基材51的導電層之材料，可適當使用金屬材料或氧化物導電性材料等具有導電性的材料。作為金屬材料的例子，例如可舉出不鏽鋼或銅等。
較佳是，作為構成基材51的導電層之材料，使用對於後述鍍覆用阻劑圖樣60而言具有高密合性之材料。例如當鍍覆用阻劑圖樣60是藉由將含有丙烯酸系光硬化性樹脂之阻劑膜等，即所謂稱為乾膜之物予以圖樣化而製作的情形下，作為構成基材51的導電層之材料，較佳是使用對於乾膜而言具有高密合性之銅。
準備工程中，準備了基材51後，實施在基材51的表面51a形成高密合性區域55及低密合性區域56的工程。此處「高密合性區域55及低密合性區域56」，係被定義成，對於高密合性區域55而言後述鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61的密合力，構成為比對於低密合性區域56而言鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61的密合力還相對地高之區域。圖9A及圖9B為形成有高密合性區域55及低密合性區域56之基材51示意截面圖及平面圖。高密合性區域55，為藉由鍍覆處理而被製作於基材51的表面51a上之和蒸鍍遮罩20的第1面20a側的第1開口部30相對應之區域。如圖9A及圖9B所示，高密合性區域55，在基材51的表面51a上形成複數個。此外各高密合性區域55，具有和第1開口部30相對應之形狀，例如略矩形形狀。另一方面，低密合性區域56，形成為圍繞各高密合性區域55。作為高密合性區域55及低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60之間的密合力的評估方法，例如能夠使用JIS K5400-8記載之棋盤格試驗、JIS-5600-5-6記載之交叉切割(cross-cut)法、JIS K5600-5-7記載之拉離(pull-off)法等。
(表面處理用阻劑形成工程)
以下，針對在基材51上形成高密合性區域55及低密合性區域56之方法的一例，參照圖7及圖8說明之。首先如圖7所示，在基材51的表面51a當中和低密合性區 域56相對應之區域的上方，實施形成表面處理用阻劑圖樣53之表面處理用阻劑形成工程。換言之，在基材51的表面51a上設置表面處理用阻劑圖樣53，而使得基材51的表面51a當中和高密合性區域55相對應之區域空出間隙53a。具體而言，首先，在基材51的表面51a貼附乾膜，藉此形成負型的阻劑膜。作為乾膜的例子，例如能夠舉出日立化成製之RY3310等含有丙烯酸系光硬化性樹脂之物。接著，準備一設計成不使光穿透阻劑膜當中應成為間隙53a之區域的曝光遮罩，將曝光遮罩配置於阻劑膜上。其後，藉由真空密合令曝光遮罩充份密合於阻劑膜。
另，作為阻劑膜亦可使用正型之物。在此情形下，作為曝光遮罩，係使用設計成使光穿透阻劑膜當中的欲除去區域之曝光遮罩。
其後，隔著曝光遮罩將阻劑膜曝光。又，為了在被曝光之阻劑膜形成像，係將阻劑膜顯影。如以上這般，便能形成圖7所示之表面處理用阻劑圖樣53。另，為了令表面處理用阻劑圖樣53對於基材51的表面51a更強固地密合，於顯影工程後亦可實施將表面處理用阻劑圖樣53加熱之熱處理工程。
(表面處理工程)
接著，如圖8所示，實施將基材51的表面51a當中未被表面處理用阻劑圖樣53覆蓋之區域做表面處理而形成被處理區域54之表面處理工程。此處，作為表面處理 液，係使用藉由將基材51的表面51a做軟蝕刻而能夠將表面51a粗糙化之物。例如作為表面處理液，係使用含有過氧化氫水及硫酸之所謂的過氧化氫/硫酸系之軟蝕刻劑等，具體而言可使用Atoteck公司製之BondFilm等。藉由使用這樣的表面處理液將基材51的表面51a予以部分地粗糙化，能夠將表面51a的被處理區域54對於後述鍍覆用阻劑圖樣60之密合力予以部分地提高。也就是說，藉由表面處理液受過表面處理之被處理區域54，會成為對於鍍覆用阻劑圖樣60具有高密合力之高密合性區域55。此外，因被表面處理用阻劑圖樣53覆蓋而未被施以表面處理之區域，會成為對於鍍覆用阻劑圖樣60之密合力相較於高密合性區域55而言相對較低之低密合性區域56。對高密合性區域55施加之粗糙化處理的程度，例如高密合性區域55的表面粗糙度，是因應構成高密合性區域55之材料或構成後述鍍覆用阻劑圖樣60之材料等而適當訂定。例如，當使用Ryoka Systems公司製之掃描型白色干涉計VertScan測定表面粗糙度的情形下，高密合性區域55及低密合性區域56之表面粗糙度分別成為以下範圍內。
另表2中，「表面積率(s-ratio)」，意指包含了高 密合性區域55或低密合性區域56的表面起伏或凹凸之表面的三維實測面積，相對於不考慮高密合性區域55或低密合性區域56的表面起伏或凹凸之表面的二維投影面積而言之比。
另，只要能夠將基材51的表面51a對於鍍覆用阻劑圖樣60之密合力予以部分地提高，則表面處理工程的內容並不限於上述的粗糙化處理。例如表面處理工程，亦可為將對於鍍覆用阻劑圖樣60具有高密合性之層，設置在基材51的表面51a當中未被表面處理用阻劑圖樣53覆蓋之區域之工程。
其後，實施將表面處理用阻劑圖樣53除去之除去工程。例如藉由使用鹼系剝離液，能夠使表面處理用阻劑圖樣53從基材51的表面51a剝離。這樣一來，如圖9A及圖9B所示，便能備妥具有表面51a之基材51，該表面51a被劃分成複數個高密合性區域55、及圍繞高密合性區域55之低密合性區域56。
(鍍覆用阻劑形成工程)
接著，在基材51的表面51a上，實施相隔規定的間隙64而形成鍍覆用阻劑圖樣60之鍍覆用阻劑形成工程。圖10A及圖10B為形成有鍍覆用阻劑圖樣60之基材51示意截面圖及平面圖。如圖10A所示，鍍覆用阻劑圖樣60，包含和基材51的表面51a相向之第1面61、及位於第1面61的相反側之第2面62、及面向間隙64之側面 63。
鍍覆用阻劑形成工程，如圖10A及圖10B所示，係以下述方式實施，即，使得鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61覆蓋高密合性區域55並且擴展至低密合性區域56，且，鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64位於低密合性區域56上。在此情形下，如圖10A所示，鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61，會和高密合性區域55及低密合性區域56雙方相接，此外鍍覆用阻劑圖樣60的側面63會和低密合性區域56相接。另如上述般在高密合性區域55係施加粗糙化處理，故鍍覆用阻劑圖樣60對於高密合性區域55之密合力，會變得比鍍覆用阻劑圖樣60對於低密合性區域56之密合力還高。
如後述般，蒸鍍遮罩20的第1部分32，是藉由浸入至低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60之間的鍍覆液而形成。鍍覆用阻劑圖樣60當中從高密合性區域55往低密合性區域56伸出的部分的寬度k，係對應於第1面20a上之第1部分32的寬度M3，例如為0.5~5.0μm之範圍內。
鍍覆用阻劑形成工程中，如同上述的表面處理用阻劑形成之情形般，首先，在基材51的表面51a貼附乾膜，藉此形成負型的阻劑膜。作為乾膜的例子，例如能夠舉出日立化成製之RY3310等含有丙烯酸系光硬化性樹脂之物。接著，為避免光穿透阻劑膜當中應成為間隙64之區域，係準備曝光遮罩，將曝光遮罩配置於阻劑膜 上。其後，藉由真空密合令曝光遮罩充份密合於阻劑膜。另，作為阻劑膜亦可使用正型之物。在此情形下，作為曝光遮罩，係使用設計成使光穿透阻劑膜當中的欲除去區域之曝光遮罩。
其後，隔著曝光遮罩將阻劑膜曝光。又，為了在被曝光之阻劑膜形成像，係將阻劑膜顯影。如以上這般，便能形成圖10A及圖10B所示之鍍覆用阻劑圖樣60。另，為了令鍍覆用阻劑圖樣60對於基材51的表面51a，特別是對於高密合性區域55更強固地密合，於顯影工程後亦可實施將鍍覆用阻劑圖樣60加熱之熱處理工程。此外於顯影工程後，亦可實施使用酸性溶液等將被鍍覆用阻劑圖樣60包圍之低密合性區域56的金屬表面予以活性化之活性化工程。藉此，能夠更降低鍍覆用阻劑圖樣60與低密合性區域56之間的密合性。作為酸性溶液，例如能夠使用氨基磺酸(sulfamic acid)。
(鍍覆處理工程)
接著，實施對鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64供給鍍覆液之鍍覆處理工程。例如，亦可將設有鍍覆用阻劑圖樣60之基材51，浸入充填有鍍覆液之鍍覆槽。藉此，如圖11所示，便能在間隙64令金屬層28析出至基材51的表面51a上。
只要能夠令金屬層28析出至基材51的表面51a上，則鍍覆處理工程的具體方法並無特別限制。例 如，鍍覆處理工程，亦可作為所謂的電解鍍覆處理工程來實施，即，藉由對基材51的導電層流通電流而令金屬層28析出至基材51的表面51a的低密合性區域56上。或是，鍍覆處理工程，亦可為無電解鍍覆處理工程。另，當鍍覆處理工程為無電解鍍覆處理工程的情形下，在基材51的導電層上會設置合適的觸媒層。即使當實施電解鍍覆處理工程的情形下，亦可在基材51的導電層上設置觸媒層。
使用之鍍覆液的成分，係因應對金屬層28要求之特性而適當訂定。例如當金屬層28由含鎳之鐵合金所構成的情形下，作為鍍覆液，能夠使用含鎳化合物之溶液、及含鐵化合物之溶液的混合溶液。例如，能夠使用含氨基磺酸鎳或溴化鎳之溶液、及含氨基磺酸二價鐵之溶液的混合溶液。鍍覆液中亦可含有各式各樣的添加劑。作為添加劑，例如亦可含有硼酸等ph緩衝劑、或是丙二酸或糖精(saccharin)等添加劑。除此之外，因應構成金屬層28之材料，例如能夠使用含鎳及鈷之鍍覆液、或含鎳之鍍覆液等。
不過如上述般，鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64係位於基材51的低密合性區域56上。此外，鍍覆用阻劑圖樣60從高密合性區域55往低密合性區域56伸出。在此情形下，被供給至鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64之鍍覆液，也可能浸入至低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61之間。因發生這樣的鍍覆液的浸入，如圖11 所示，不僅在間隙64，在基材51的低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61之間也會發生金屬(金屬層28)的析出。因此，藉由鍍覆處理工程而在基材51的表面51a上產生之金屬層28，會成為除了藉由在鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64析出的金屬而形成之第2部分37以外，還包含藉由在基材51的低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60的第1面61之間析出的金屬而形成之第1部分32。另一方面，在高密合性區域55，藉由粗糙化處理，對於鍍覆用阻劑圖樣60之密合力會提高。因此如圖11所示，能夠藉由高密合性區域55來阻止鍍覆液的浸入。因此，能夠在金屬層28確保上述的第1開口部30。
這樣一來，便得到圖4及圖5所示之金屬層28。
(除去工程)
其後，如圖12所示，實施將鍍覆用阻劑圖樣60從金屬層28除去之除去工程。例如藉由使用鹼系剝離液，能夠使鍍覆用阻劑圖樣60從基材51的表面51a剝離。鍍覆用阻劑圖樣60被除去，藉此貫通孔25會顯現，而能夠得到設有貫通孔25之金屬層28。
(分離工程)
接著，實施使金屬層28從基材51的表面51a分離之分離工程。藉此，如圖13A所示，便能得到具有金屬層 28之蒸鍍遮罩20，該金屬層28包含從第1面20a延伸至第2面20b之第2部分37、及在第1面20a側從第2部分37朝向貫通孔25的中心側擴展之第1部分32。圖13B為從第2面20b側觀看蒸鍍遮罩20的情形示意平面圖。
以下，針對分離工程之一例詳細說明之。首先，將藉由塗敷等而設有具有黏著性的物質之膜，貼附在形成於基材51上之金屬層28。接著，將膜拉起或捲取，藉此將膜從基材51拉離，藉此使金屬層28從基材51分離。其後，將膜從金屬層28剝離。
另，作為具有黏著性的物質，亦可使用藉由照射UV等的光，或藉由加熱而喪失黏著性之物質。在此情形下，使金屬層28從基材51分離後，會實施對膜照射光之工程或將膜加熱之工程。藉此，能夠簡化將膜從金屬層28剝離之工程。例如，能夠在將膜與金屬層28盡可能地維持在彼此平行的狀態之狀態下將膜剝離。藉此，將膜剝離時能夠抑制金屬層28彎曲，如此一來，能夠抑制對蒸鍍遮罩20造成長久性的彎曲等變形。
按照上述的形態1，如上述般，鍍覆用阻劑形成工程，係以下述方式實施，即，使得鍍覆用阻劑圖樣60覆蓋高密合性區域55並且擴展至低密合性區域56，且，鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64位於低密合性區域56上。因此，鍍覆處理工程時，能夠令鍍覆液至少部分地浸入至低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60之間。藉此，金屬層28，便會包含藉由在基材51的低密合性區域56 與鍍覆用阻劑圖樣60之間析出的金屬而形成之第1部分32、及藉由在鍍覆用阻劑圖樣60的間隙64析出的金屬而形成之第2部分37。
在此情形下，蒸鍍遮罩20的貫通孔25的形狀，在第1面20a會受到第1部分32所規範，在第2面20b會受到第2部分37所規範。是故，能夠得到具有複雜形狀之貫通孔25。
此外，利用浸入至低密合性區域56與鍍覆用阻劑圖樣60之間的鍍覆液來形成第2部分，藉此，能夠得到具有小厚度的第1部分32。又，亦可令第1部分32的厚度，隨著從第1部分32當中和第2部分37相接的部分朝向端部34而單調性地減少。藉此，可有效率地增大和可能到達有機EL基板92之蒸鍍材料98的飛來角度相對應之上述角度θ1。
此外，利用鍍覆處理形成金屬層28，藉此能夠獨立於貫通孔25的形狀而任意設定蒸鍍遮罩20的厚度。因此，能夠使蒸鍍遮罩20帶有充分的強度。是故，能夠製造高精細的有機EL顯示裝置，且能夠提供耐久性優良的蒸鍍遮罩20。
〔形態2 藉由鍍覆處理而製作出之具有2層構造的蒸鍍遮罩〕
接著，針對蒸鍍遮罩20是藉由鍍覆處理而製作出之具有2層構造的情形說明之。圖14為將藉由鍍覆處理而 製作出之2層構造的蒸鍍遮罩20，沿圖3的A-A線裁斷的情形下之示意截面圖。
此形態中的蒸鍍遮罩20，如圖14所示，具備金屬層組合體28’(遮罩本體)、及設於金屬層組合體28’之複數個上述貫通孔25。其中金屬層組合體28’，具有以規定的圖樣設有第1開口部30之第1金屬層32’、及設有和第1開口部30連通的第2開口部35之第2金屬層37’。第2金屬層37’，比第1金屬層32’更配置於蒸鍍遮罩20的第2面20b側。圖14所示例子中，第1金屬層32’構成蒸鍍遮罩20的第1面20a，第2金屬層37’構成蒸鍍遮罩20的第2面20b。
其中金屬層組合體28’，如同上述金屬層28般，滿足上述式(1)。
此處，本說明書中，金屬層組合體28’這一用語，如同上述的金屬層28般，係用作為意指未形成有貫通孔25之狀態(單純的板狀)的構件之概念。也就是說，本說明書中，概念上訂定蒸鍍遮罩20係具有在金屬層組合體28’設置了不同於金屬層組合體28’之概念亦即複數個貫通孔25而成之構成。如此一來，所謂金屬層組合體28’滿足上述式(1)，係意指未形成有貫通孔25之狀態的金屬層組合體28’滿足上述式(1)，並非意指形成有貫通孔25之狀態的金屬層組合體28’滿足上述式(1)。形成有貫通孔25之狀態的金屬層組合體28’中，可以想見壓痕彈性率或0.2%安全限應力(或，壓痕硬 度)會因貫通孔25的大小、間距、形狀等而受到影響。因此，就蒸鍍遮罩20的完工形態而言，在金屬層組合體28’形成有複數個貫通孔25之狀態下，滿足上述式(1)之金屬層組合體28’的區域，為未形成有貫通孔25之區域，更詳細地說為壓痕彈性率及0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)未受貫通孔25的影響波及之區域，例如會成為上述周圍區域23當中未受貫通孔25的影響波及之區域、或有效區域22當中互相相鄰的貫通孔25彼此之間的區域。是故，當由蒸鍍遮罩20的完工形態來調查金屬層組合體28’的壓痕彈性率及0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)的情形下，合適是將周圍區域23當中不包含貫通孔25之區域予以切取而進行後述的奈米壓痕試驗、及當調查0.2%安全限應力的情形下進行拉伸試驗。此外，即使是有效區域22，若互相相鄰的貫通孔25彼此之間的距離為可供進行奈米壓痕試驗、及當調查0.2%安全限應力的情下進行拉伸試驗之程度的距離，則亦可切取貫通孔25彼此之間的區域。另，就材料特性這點而言，一般來說蒸鍍遮罩20的金屬層組合體28’，其材料的組成或材質不會因位置而異。因此，在靠近貫通孔25之位置、及遠離貫通孔25之位置，材料的特性不會相異。
形態2中，第1開口部30與第2開口部35互相連通，藉此構成貫通蒸鍍遮罩20之貫通孔25。在此情形下，蒸鍍遮罩20的第1面20a側之貫通孔25的開口尺寸或開口形狀，是由第1金屬層32’的第1開口部30所 規範。另一方面，蒸鍍遮罩20的第2面20b側之貫通孔25的開口尺寸或開口形狀，是由第2金屬層37’的第2開口部35所規範。換言之，在貫通孔25，會被賦予由第1金屬層32’的第1開口部30所規範之形狀、及由第2金屬層37’的第2開口部35所規範之形狀這兩者。
圖14中，符號40表示供第1金屬層32’與第2金屬層37’連接之連接部。另圖14中，雖揭示了第1金屬層32’與第2金屬層37’相接的例子，但並不限於此，在第1金屬層32’與第2金屬層37’之間亦可介有其他的層。例如，在第1金屬層32’與第2金屬層37’之間，亦可設有用來促進第1金屬層32’上之第2金屬層37’的析出之觸媒層。
圖15A為圖14的第1金屬層32’及第2金屬層37’的一部分擴大示意圖。如圖15A所示，蒸鍍遮罩20的第2面20b中的第2金屬層37’的寬度M5，比蒸鍍遮罩20的第1面20a中的第1金屬層32’的寬度M4還小。換言之，第2面20b中的貫通孔25(第2開口部35)的開口尺寸S2，比第1面20a中的貫通孔25(第1開口部30)的開口尺寸S1還大。以下，說明像這樣構成第1金屬層32’及第2金屬層37’之優點。
從蒸鍍遮罩20的第2面20b側飛來的蒸鍍材料98，會依序通過貫通孔25的第2開口部35及第1開口部30而附著於有機EL基板92。有機EL基板92當中供蒸鍍材料98附著之區域，主要是由第1面20a中的貫 通孔25的開口尺寸S1或開口形狀來決定。不過，圖14中從第2面20b側朝向第1面20a之箭頭L1所示的蒸鍍材料98，不僅會從坩堝94朝向有機EL基板92沿著蒸鍍遮罩20的法線方向N移動，還會朝相對於蒸鍍遮罩20的法線方向N而言大幅傾斜之方向移動。此處，假設第2面20b中的貫通孔25的開口尺寸S2和第1面20a中的貫通孔25的開口尺寸S1為相同，則大部分朝相對於蒸鍍遮罩20的法線方向N而言大幅傾斜之方向移動的蒸鍍材料98，在通過貫通孔25而到達有機EL基板92之前，會先到達貫通孔25的第2開口部35的壁面36並附著。是故，為了提高蒸鍍材料98的利用效率，可以說較佳是增大第2開口部35的開口尺寸S2，亦即減小第2金屬層37’的寬度M5。
圖14中，通過第2金屬層37’的端部39並且和第1金屬層32’的壁面31相接之直線L1，對蒸鍍遮罩20的法線方向N所夾之角度，以符號θ1表示。為了使斜向移動的蒸鍍材料98不到達第2開口部35的壁面36而盡可能地到達有機EL基板92，增大角度θ1是有利的辦法。若欲增大角度θ1，則相較於第1金屬層32’的寬度M4而言減小第2金屬層37’的寬度M5是有效的辦法。此外由圖可知，若欲增大角度θ1，減小第1金屬層32’的厚度T4或第2金屬層37’的厚度T5亦是有效的辦法。此處「第1金屬層32’的厚度T4」，意指第1金屬層32’當中和第2金屬層37’連接的部分之厚度。另，若太過減小第 2金屬層37’的寬度M5、第1金屬層32’的厚度T4或第2金屬層37’的厚度T5，則可以想見蒸鍍遮罩20的強度會降低，因此搬運時或使用時蒸鍍遮罩20恐會破損。例如，可以想見當將蒸鍍遮罩20張設於框架15時，因施加至蒸鍍遮罩20之拉伸應力，蒸鍍遮罩20恐會破損。若考量這些點，可以說較佳是第1金屬層32’及第2金屬層37’的尺寸被設定成以下之範圍。如此一來，便能將上述的角度θ1做成例如45°以上。
‧第1面20a側之第1金屬層32’的寬度M4：5~25μm
‧第2面20b側之第2金屬層37’的寬度M5：2~20μm
‧蒸鍍遮罩20的厚度T3：1~50μm、更佳為3~30μm、再更佳為3~25μm、再更佳為3~15μm
‧第1金屬層32’的厚度T4：5μm以下
‧第2金屬層37’的厚度T5：0.1~50μm、更佳為3~30μm、再更佳為3~25μm、再更佳為3~15μm
尤其是，藉由將蒸鍍遮罩20的厚度T3設為15μm以下，能夠以藉由後述壓延材製作出的蒸鍍遮罩20所難以得到的厚度來製作蒸鍍遮罩20。在此情形下，能夠獲得可減低陰影的影響，使蒸鍍材料的利用效率提升之蒸鍍遮罩20。
表3揭示在5英吋的有機EL顯示裝置中，顯 示像素數、及因應顯示像素數而求出之蒸鍍遮罩20的各部分的寬度或厚度之值的例子。另「FHD」意指Full High Definition，「WQHD」意指Wide Quad High Definition，「UHD」意指Ultra High Definition。
接著，針對第1金屬層32’的形狀更詳細地說明。假設圖15A中如虛線所示般，在端部34，第1金屬層32’具有朝向第2面20b側大幅聳立之形狀的情形下，可以想見大部分通過了貫通孔25的第2開口部35後之蒸鍍材料98會到達並附著於第1金屬層32’的壁面31。為了抑制像這樣蒸鍍材料98對端部34鄰近之第1金屬層32’的附著，如圖15A所示，較佳是第1金屬層32’，在端部34及其鄰近，具有比第1金屬層32’當中和第2金屬層37’連接的部分之厚度T4還小之厚度。例如如圖15A所示，較佳是第1金屬層32’的厚度，隨著從第1金屬層32’當中和第2金屬層37’連接的部分朝向端部34而減少。這樣的第1金屬層32’的形狀，如後述般，可藉由以鍍覆處理來形成第1金屬層32’而實現。
圖15A中，繪有從蒸鍍機不通過第2金屬層37’的端部39而和第1金屬層32’的壁面31相接之直線 L2。此直線L2對於蒸鍍遮罩20的法線方向N所夾之角度，為符號θ2。此角度θ2，由於不通過端部39因此比上述的角度θ1還小。當將蒸鍍遮罩20適用於具有和這樣的角度θ2相當之蒸鍍角度(=90°-θ2)的蒸鍍機的情形下，可能發生如圖15B所示之陰影。此處，針對角度θ2，利用圖15B更詳細地說明。
圖15B中，如雙點鏈線所示，揭示了當將通過形成為矩形狀之第1金屬層32’的壁面31的角部之直線L3對於法線方向N所夾之角度訂為θ2’的情形下，可能發生陰影SH1。像這樣，當壁面31形成為矩形狀的情形下，雖可藉由減小厚度來減小陰影，但在此情形下，蒸鍍遮罩20的強度可能會降低。
相對於此，如圖15B所示，藉由和形成為彎曲狀之壁面31相接之角度θ2’的直線L4而可能發生的陰影，為SH2。此陰影SH2，比上述的陰影SH1還小。如此一來，相較於壁面31形成為矩形狀的情形而言，形成為彎曲狀的情形下能夠減小陰影。
換言之，若要得到相同的陰影，相較於壁面31形成為矩形狀的情形而言，形成為彎曲狀的情形下能夠增大和該壁面31相接之直線的角度。也就是說，如圖15B所示，即使和彎曲狀的壁面31相接之直線L5的角度為比θ2’還大的θ2”的情形下，得到的陰影仍為SH1。
如此一來，壁面31形成為彎曲狀的蒸鍍遮罩20，能夠適用於角度θ2可變大，亦即蒸鍍角度可變小之蒸鍍 機。此外，即使不減小第1金屬層32’的厚度，藉由將壁面31形成為彎曲狀，和該壁面31相接之直線的角度會變大，因此亦能確保蒸鍍遮罩20的強度。
像這樣，合適是將蒸鍍遮罩20做成為可適用於如圖15A所示之角度θ2可變大之蒸鍍機。例如，如上述般藉由將壁面31形成為彎曲狀，便可適用於角度θ2可成為較佳為30°以上、更佳為45°以上之蒸鍍機。
這樣的壁面31的彎曲形狀，亦可藉由以鍍覆處理來形成第1金屬層32’而實現。另所謂「壁面31」，為第1金屬層32’的面當中定義第1開口部30之面。上述的「壁面36」亦同樣地，為第2金屬層37’的面當中定義第2開口部35之面。
(蒸鍍遮罩之製造方法)
接著，針對製造由以上這樣的構成所成之蒸鍍遮罩20的方法，參照圖16~圖21B說明之。
首先，在後述的基材51’上，藉由鍍覆處理，實施形成設有貫通孔25之金屬層組合體28’(遮罩本體)的工程。該工程，具體而言，具有後述的第1成膜工程、及第2成膜工程。
(第1成膜工程)
首先，說明在具有絕緣性之基材51’上形成以規定的圖樣設有第1開口部30之第1金屬層32’的第1成膜工 程。首先如圖16所示，實施準備圖樣基板50之準備工程，該圖樣基板50具有絕緣性之基材51’、及形成於基材51’上之導電性圖樣52’。導電性圖樣52’，具有和第1金屬層32’相對應之圖樣。只要具有絕緣性及合適的強度，則構成基材51’之材料或基材51’的厚度並無特別限制。例如作為構成基材51’之材料，能夠使用玻璃或合成樹脂等。
作為構成導電性圖樣52’之材料，可適當使用金屬材料或氧化物導電性材料等具有導電性的材料。作為金屬材料的例子，例如可舉出鉻或銅等。較佳是，作為構成導電性圖樣52’之材料，使用對於後述阻劑圖樣60’而言具有高密合性之材料。例如當阻劑圖樣60’是藉由將含有丙烯酸系光硬化性樹脂之阻劑膜等，即所謂稱為乾膜之物予以圖樣化而製作的情形下，作為構成導電性圖樣52’之材料，較佳是使用對於乾膜而言具有高密合性之銅。
如後述般，在導電性圖樣52’的上方，以覆蓋導電性圖樣52’的方式形成第1金屬層32’，此第1金屬層32’於其後的工程會從導電性圖樣52’分離。例如導電性圖樣52’的厚度，為50~500nm之範圍內。
接著，實施對形成有導電性圖樣52’之基材51’上供給第1鍍覆液，令第1金屬層32’析出至導電性圖樣52’上之第1鍍覆處理工程。
例如，將形成有導電性圖樣52’之基材51’，浸入充填有第1鍍覆液之鍍覆槽。藉此，如圖17A所示，在圖樣 基板50上，能夠得到以規定的圖樣設有第1開口部30之第1金屬層32’。圖17B為形成於基材51’上之第1金屬層32’示意平面圖。
另在鍍覆處理的特性上，如圖17A所示，第1金屬層32’，當沿著基材51’的法線方向觀看的情形下不僅可能形成於與導電性圖樣52’重疊之部分，也可能形成於未與導電性圖樣52’重疊之部分。這是因為，在析出至與導電性圖樣52’的端部53’重疊之部分的第1金屬層32’的表面，會進一步有第1金屬層32’析出的緣故。其結果，如圖17A所示，第1金屬層32’的端部34，當沿著基材51’的法線方向觀看的情形下，可能變成位於未與導電性圖樣52’重疊之部分。另一方面，金屬的析出未朝向厚度方向而朝向基材51’的板面方向之份量，會相對地讓端部34及其鄰近之第1金屬層32’的厚度變得比中央部之厚度還小。例如如圖17A所示，隨著從第1金屬層32’的中央部朝向端部34，第1金屬層32’的厚度至少部分地減少，端部34及其鄰近(或是壁面31)會形成為彎曲狀。其結果，如上述般，能夠減小可適用之蒸鍍機的蒸鍍角度(增大角度θ2)。
圖17A中，第1金屬層32’當中未與導電性圖樣52’重疊之部分的寬度以符號w表示。寬度w，例如為0.5~5.0μm之範圍內。導電性圖樣52’的尺寸，係考量此寬度w而設定。
只要能夠令第1金屬層32’析出至導電性圖樣 52’上，則第1鍍覆處理工程的具體方法並無特別限制。例如，第1鍍覆處理工程，亦可作為所謂的電解鍍覆處理工程來實施，即，藉由對導電性圖樣52’流通電流而令第1金屬層32’析出至導電性圖樣52’上。或是，第1鍍覆處理工程，亦可為無電解鍍覆處理工程。另，當第1鍍覆處理工程為無電解鍍覆處理工程的情形下，在導電性圖樣52’上會設置合適的觸媒層。即使當實施電解鍍覆處理工程的情形下，亦可在導電性圖樣52’上設置觸媒層。
使用之第1鍍覆液的成分，係因應對第1金屬層32’要求之特性而適當訂定。例如當第1金屬層32’由含鎳之鐵合金所構成的情形下，作為第1鍍覆液，能夠使用含鎳化合物之溶液、及含鐵化合物之溶液的混合溶液。例如，能夠使用含氨基磺酸鎳或溴化鎳之溶液、及含氨基磺酸二價鐵之溶液的混合溶液。鍍覆液中亦可含有各式各樣的添加劑。作為添加劑，例如亦可含有硼酸等pH緩衝劑、或是丙二酸或糖精等添加劑。
(第2成膜工程)
接著，實施將設有和第1開口部30連通的第2開口部35之第2金屬層37’形成於第1金屬層32’上之第2成膜工程。首先，實施在圖樣基板50的基材51’上及第1金屬層32’上，相隔規定的間隙64’而形成阻劑圖樣60’之阻劑形成工程。圖18A及圖18B為形成於基材51’上之阻劑圖樣60’示意截面圖及平面圖。如圖18A及圖18B所示， 阻劑形成工程，係以第1金屬層32’的第1開口部30被阻劑圖樣60’覆蓋，並且阻劑圖樣60’的間隙64’位於第1金屬層32’上的方式來實施。
以下，針對阻劑形成工程之一例說明之。首先，在圖樣基板50的基材51’上及第1金屬層32’上貼附乾膜，藉此形成負型的阻劑膜。作為乾膜的例子，例如能夠舉出日立化成製之RY3310等含有丙烯酸系光硬化性樹脂之物。接著，準備一設計成不使光穿透阻劑膜當中應成為間隙64’之區域的曝光遮罩，將曝光遮罩配置於阻劑膜上。其後，藉由真空密合令曝光遮罩充份密合於阻劑膜。另，作為阻劑膜亦可使用正型之物。在此情形下，作為曝光遮罩，係使用設計成使光穿透阻劑膜當中的欲除去區域之曝光遮罩。
其後，隔著曝光遮罩將阻劑膜曝光。又，為了在被曝光之阻劑膜形成像，係將阻劑膜顯影。像以上這樣，如圖18A及圖18B所示，便能形成設於位於第1金屬層32’上之間隙64’並且覆蓋第1金屬層32’的第1開口部30之阻劑圖樣60’。另，為了令阻劑圖樣60’對於基材51’及第1金屬層32’更強固地密合，於顯影工程後亦可實施將阻劑圖樣60’加熱之熱處理工程。
接著，實施對阻劑圖樣60’的間隙64’供給第2鍍覆液，令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上之第2鍍覆處理工程。例如，將形成有第1金屬層32’之基材51’，浸入充填有第2鍍覆液之鍍覆槽。藉此，如圖19所 示，便能在第1金屬層32’上形成第2金屬層37’。
只要能夠令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上，則第2鍍覆處理工程的具體方法並無特別限制。例如，第2鍍覆處理工程，亦可作為所謂的電解鍍覆處理工程來實施，即，藉由對第1金屬層32’流通電流而令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上。或是，第2鍍覆處理工程，亦可為無電解鍍覆處理工程。另，當第2鍍覆處理工程為無電解鍍覆處理工程的情形下，在第1金屬層32’上會設置合適的觸媒層。即使當實施電解鍍覆處理工程的情形下，亦可在第1金屬層32’上設置觸媒層。
作為第2鍍覆液，亦可使用和上述第1鍍覆液相同之鍍覆液。或是，亦可使用和第1鍍覆液不同之鍍覆液作為第2鍍覆液。當第1鍍覆液的組成與第2鍍覆液的組成為相同的情形下，構成第1金屬層32’之金屬的組成、與構成第2金屬層37’之金屬的組成亦會成為相同。
另圖19中，雖揭示了持續第2鍍覆處理工程直到使得阻劑圖樣60’的上面與第2金屬層37’的上面成為一致為止的例子，但並不限於此。亦可在第2金屬層37’的上面位於比阻劑圖樣60’的上面還下方之狀態，停止第2鍍覆處理工程。
這樣一來，便得到在第1金屬層32’上形成第2金屬層37’，而具有圖14及圖15A所示第1金屬層32’與第2金屬層37’之金屬層組合體28’。
(除去工程)
其後，如圖20所示，實施將阻劑圖樣60’除去之除去工程。例如藉由使用鹼系剝離液，能夠使阻劑圖樣60’從基材51’、第1金屬層32’或第2金屬層37’剝離。
(分離工程)
接著，實施使具有第1金屬層32’及第2金屬層37’之金屬層組合體28’從圖樣基板50的基材51’分離之分離工程。藉此，如圖21A所示，能夠得到具備了以規定的圖樣設有第1開口部30之第1金屬層32’、及設有和第1開口部30連通的第2開口部35之第2金屬層37’的蒸鍍遮罩20。圖21B為從第2面20b側觀看蒸鍍遮罩20的情形示意平面圖。
以下，針對分離工程之一例詳細說明之。首先，將藉由塗敷等而設有具有黏著性的物質之膜，貼附在形成於基材51’上之金屬層組合體28’。接著，將膜拉起或捲取，藉此將膜從基材51’拉離，藉此使金屬層組合體28’從圖樣基板50的基材51’分離。其後，將膜從金屬層組合體28’剝離。除此之外，分離工程中，亦可先在金屬層組合體28’與基材51’之間形成間隙以作為分離的開端，接著對此間隙噴吹空氣，藉此促進分離工程。
另，作為具有黏著性的物質，亦可使用藉由照射UV等的光，或藉由加熱而喪失黏著性之物質。在此情形下，使金屬層組合體28’從基材51’分離後，會實施 對膜照射光之工程或將膜加熱之工程。藉此，能夠簡化將膜從金屬層組合體28’剝離之工程。例如，能夠在將膜與金屬層組合體28’盡可能地維持在彼此平行的狀態之狀態下將膜剝離。藉此，將膜剝離時能夠抑制金屬層組合體28’彎曲，如此一來，能夠抑制對蒸鍍遮罩20造成長久性的彎曲等變形。
按照上述的形態2，如上述般，對阻劑圖樣60’的間隙64’供給第2鍍覆液，令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上，藉此製作蒸鍍遮罩20。因此，能夠對蒸鍍遮罩20的貫通孔25賦予由第1金屬層32’的第1開口部30所規範之形狀、及由第2金屬層37’的第2開口部35所規範之形狀這兩者。是故，能夠精密地形成具有複雜形狀之貫通孔25。例如，能夠得到可增大上述的角度θ1之貫通孔25。尤其是，能夠將第1金屬層32’的端部34及其鄰近比後述的形態3還大幅形成彎曲狀，因此能夠更加增大該角度θ1。藉此，能夠提高蒸鍍材料98的利用效率。換言之，端部34及其鄰近形成為彎曲狀，藉此對於規定的角度θ1能夠將第1金屬層32’的厚度做成比彎曲程度小的情形下還大，而能夠使第1金屬層32’的強度，例如對於超音波洗淨時之強度增大。此外，利用鍍覆處理形成第2金屬層37’，藉此能夠獨立於貫通孔25的形狀而任意設定蒸鍍遮罩20的厚度T3。因此，能夠使蒸鍍遮罩20帶有充分的強度。是故，能夠製造高精細的有機EL顯示裝置，且能夠提供耐久性優良的蒸鍍遮罩20。 又，如上述般，將第1金屬層32’的端部34及其鄰近形成為彎曲狀，因此能夠減小可適用蒸鍍遮罩20之蒸鍍機的蒸鍍角度(增大角度θ2)。
〔形態3 具有2層構造的蒸鍍遮罩之由鍍覆處理所致之製造方法的另一例〕
接著，說明具有2層構造的蒸鍍遮罩之由鍍覆處理所致之製造方法的另一例。藉由該製造方法製造之蒸鍍遮罩20的構造，會和圖14所示之形態2的構造大略相同，因此此處省略詳細說明。以下，針對製造形態3之蒸鍍遮罩20的方法，參照圖22~圖28說明之。
首先，在後述的基材51”上，藉由鍍覆處理，實施形成設有貫通孔25之金屬層組合體28’(遮罩本體)的工程。該工程，具體而言，具有後述的第1成膜工程、及第2成膜工程。
(第1成膜工程)
首先如圖22所示，實施準備於鍍覆處理時會成為基底之基材51”的準備工程。此處，說明鍍覆處理為電解鍍覆處理之例子。
在此情形下，基材51”的表面51a”當中至少第1金屬層32’析出之部分，係由具有導電性之導電層所構成。例如亦可基材51”全體由具有導電性之導電層所構成。在此情形下，在基材51”當中位於表面51a”的相反側之背 面51b”，亦可設有具有絕緣性之覆蓋膜52”，以防止背面51b”與其他構件導通。
於後述的鍍覆處理時只要能夠令規定的金屬析出，則構成基材51”的導電層之材料並無特別限制。例如，作為構成基材51”的導電層之材料，可適當使用金屬材料或氧化物導電性材料等具有導電性的材料。作為金屬材料的例子，例如可舉出不鏽鋼或銅等。較佳是，作為構成基材51”的導電層之材料，使用對於後述第1阻劑圖樣60A而言具有高密合性之材料。例如當第1阻劑圖樣60A是藉由將含有丙烯酸系光硬化性樹脂之阻劑膜等，即所謂稱為乾膜之物予以圖樣化而製作的情形下，作為構成基材51”的導電層之材料，較佳是使用對於乾膜而言具有高密合性之銅。
接著，在基材51”的表面51a”上，實施相隔規定的第1間隙64A而形成第1阻劑圖樣60A之第1阻劑形成工程。圖23為形成有第1阻劑圖樣60A之基材51”示意截面圖。如圖23所示，第1阻劑圖樣60A，包含面向第1間隙64A之側面63A。
第1阻劑形成工程中，首先，在基材51”的表面51a”貼附乾膜，藉此形成負型的阻劑膜。作為乾膜的例子，例如能夠舉出日立化成製之RY3310等含有丙烯酸系光硬化性樹脂之物。接著，準備一設計成不使光穿透阻劑膜當中應成為第1間隙64A之區域的曝光遮罩，將曝光遮罩配置於阻劑膜上。其後，藉由真空密合令曝光遮罩 充份密合於阻劑膜。另，作為阻劑膜亦可使用正型之物。在此情形下，作為曝光遮罩，係使用設計成使光穿透阻劑膜當中的欲除去區域之曝光遮罩。
其後，隔著曝光遮罩將阻劑膜曝光。又，為了在被曝光之阻劑膜形成像，係將阻劑膜顯影。如以上這般，便能形成圖23所示之第1阻劑圖樣60A。另，為了令第1阻劑圖樣60A對於基材51”的表面51a”更強固地密合，於顯影工程後亦可實施將第1阻劑圖樣60A加熱之熱處理工程。
接著，實施對形成有第1阻劑圖樣60A之基材51”上供給第1鍍覆液，令第1金屬層32’析出至第1間隙64A中的基材51”上之第1鍍覆處理工程。例如，將形成有第1阻劑圖樣60A之基材51”，浸入充填有第1鍍覆液之鍍覆槽。藉此，如圖24所示，在基材51”上，能夠得到以規定的圖樣設有第1開口部30之第1金屬層32’。
另，在鍍覆處理的特性上，如圖24所示，第1金屬層32’會朝基材51”的法線方向析出而成長。然而，在第1阻劑圖樣60A的面向第1間隙64A之側面63A附近，因第1阻劑圖樣60A的存在，第1鍍覆液會變得難以侵入，因此金屬材料的析出速度會降低。如此一來，第1金屬層32’的端部34及其鄰近，便可形成如圖14及圖15A所示般的彎曲狀。另，圖24~圖28中，為求圖面明瞭，端部34及其鄰近是以矩形狀表示。
只要能夠令第1金屬層32’析出至基材51”上，則第1鍍覆處理工程的具體方法並無特別限制。例如，第1鍍覆處理工程，亦可作為所謂的電解鍍覆處理工程來實施，即，藉由對基材51”流通電流而令第1金屬層32’析出至基材51”上。或是，第1鍍覆處理工程，亦可為無電解鍍覆處理工程。另，當第1鍍覆處理工程為無電解鍍覆處理工程的情形下，在基材51”上會設置合適的觸媒層。即使當實施電解鍍覆處理工程的情形下，亦可在基材51”上設置觸媒層。
第1鍍覆液的成分，能夠訂為和形態2中說明之第1鍍覆液相同，因此此處省略詳細說明。
(第2成膜工程)
接著，實施將設有和第1開口部30連通的第2開口部35之第2金屬層37’形成於第1金屬層32’上之第2成膜工程。首先，實施在第1阻劑圖樣60A上及第1金屬層32’上，相隔規定的第2間隙64B而形成第2阻劑圖樣60B之第2阻劑形成工程。圖25為形成於第1阻劑圖樣60A及第1金屬層32’上之第2阻劑圖樣60B示意截面圖。如圖25所示，第2阻劑形成工程，係以第1金屬層32’的第1開口部30被第2阻劑圖樣60B覆蓋，並且第2阻劑圖樣60B的第2間隙64B位於第1金屬層32’上的方式來實施。
第2阻劑圖樣60B的形成工程，能夠如同上 述第1阻劑圖樣60A的形成工程般實施，因此此處省略詳細說明。
接著，實施對第2阻劑圖樣60B的第2間隙64B供給第2鍍覆液，令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上之第2鍍覆處理工程。例如，將形成有第1金屬層32’之基材51”，浸入充填有第2鍍覆液之鍍覆槽。藉此，如圖26所示，便能在第1金屬層32’上形成第2金屬層37’。
只要能夠令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上，則第2鍍覆處理工程的具體方法並無特別限制。例如，第2鍍覆處理工程，亦可作為所謂的電解鍍覆處理工程來實施，即，藉由對第1金屬層32’流通電流而令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上。或是，第2鍍覆處理工程，亦可為無電解鍍覆處理工程。另，當第2鍍覆處理工程為無電解鍍覆處理工程的情形下，在第1金屬層32’上會設置合適的觸媒層。即使當實施電解鍍覆處理工程的情形下，亦可在第1金屬層32’上設置觸媒層。
作為第2鍍覆液，亦可使用和上述第1鍍覆液相同之鍍覆液。或是，亦可使用和第1鍍覆液不同之鍍覆液作為第2鍍覆液。當第1鍍覆液的組成與第2鍍覆液的組成為相同的情形下，構成第1金屬層32’之金屬的組成、與構成第2金屬層37’之金屬的組成亦會成為相同。
另圖26中，雖揭示了持續第2鍍覆處理工程直到使得第2阻劑圖樣60B的上面與第2金屬層37’的上 面成為一致為止的例子，但並不限於此。亦可在第2金屬層37’的上面位於比第2阻劑圖樣60B的上面還下方之狀態，停止第2鍍覆處理工程。
這樣一來，便得到在第1金屬層32’上形成第2金屬層37’，而具有圖14及圖15A所示第1金屬層32’與第2金屬層37’之金屬層組合體28’。
(除去工程)
其後，如圖27所示，實施將第1阻劑圖樣60A及第2阻劑圖樣60B除去之除去工程。例如藉由使用鹼系剝離液，能夠使第1阻劑圖樣60A及第2阻劑圖樣60B從基材51”、第1金屬層32’或第2金屬層37’剝離。
(分離工程)
接著，實施使具有第1金屬層32’及第2金屬層37’之金屬層組合體28’從基材51”分離之分離工程。藉此，如圖28所示，能夠得到具備了以規定的圖樣設有第1開口部30之第1金屬層32’、及設有和第1開口部30連通的第2開口部35之第2金屬層37’的蒸鍍遮罩20。分離工程，能夠如同上述形態2中的分離工程般實施。
按照上述的形態3，如上述般，對第1阻劑圖樣60A的第1間隙64A供給第1鍍覆液而令第1金屬層32’析出，對第2阻劑圖樣60B的第2間隙64B供給第2鍍覆液，令第2金屬層37’析出至第1金屬層32’上，藉 此製作蒸鍍遮罩20。因此，能夠對蒸鍍遮罩20的貫通孔25賦予由第1金屬層32’的第1開口部30所規範之形狀、及由第2金屬層37’的第2開口部35所規範之形狀這兩者。
是故，能夠精密地形成具有複雜形狀之貫通孔25。例如，能夠得到可增大上述的角度θ1之貫通孔25。藉此，能夠提高蒸鍍材料98的利用效率。此外，利用鍍覆處理形成第2金屬層37’，藉此能夠獨立於貫通孔25的形狀而任意設定蒸鍍遮罩20的厚度T3。因此，能夠使蒸鍍遮罩20帶有充分的強度。是故，能夠製造高精細的有機EL顯示裝置，且能夠提供耐久性優良的蒸鍍遮罩20。
〔形態4 藉由蝕刻製作出的蒸鍍遮罩〕
上述圖3~圖28所示例子中，說明了藉由鍍覆處理製作蒸鍍遮罩20之情形。然而，被採用用以製作蒸鍍遮罩20之方法，並不限於鍍覆處理。以下，說明藉由以蝕刻對金屬板21形成貫通孔25來製作蒸鍍遮罩20的例子。此處，金屬板21為一板材，其用於製作藉由蝕刻而形成有複數個貫通孔25之蒸鍍遮罩20，亦即使蒸鍍材料98蒸鍍至有機EL基板92之蒸鍍遮罩20。
也就是說，此形態4中的蒸鍍遮罩20，如圖29所示，具備金屬板21(遮罩本體)、及設於金屬板21之複數個上述貫通孔25。
其中金屬板21，如同上述金屬層28般，滿足 上述式(1)。
此處，本說明書中，金屬板21這一用語，如同上述的金屬層28般，係用作為意指未形成有貫通孔25之狀態(單純的板狀)的構件之概念。
也就是說，本說明書中，概念上訂定蒸鍍遮罩20係具有在金屬板21設置了不同於金屬板21之概念亦即複數個貫通孔25而成之構成。如此一來，所謂金屬板21滿足上述式(1)，意指未形成有貫通孔25之狀態的金屬板21滿足上述式(1)，並非意指形成有貫通孔25之狀態的金屬板21滿足上述式(1)。形成有貫通孔25之狀態的金屬板21中，可以想見壓痕彈性率或0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)會因貫通孔25的大小、間距、形狀等而受到影響。因此，就蒸鍍遮罩20的完工形態而言，在金屬板21形成有複數個貫通孔25之狀態下，滿足上述式(1)之金屬板21的區域，為未形成有貫通孔25之區域，更詳細地說為壓痕彈性率及0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)未受貫通孔25的影響波及之區域，例如會成為上述周圍區域23當中未受貫通孔25的影響波及之區域、或有效區域22當中互相相鄰的貫通孔25彼此之間的區域。是故，當由蒸鍍遮罩20的完工形態來調查金屬板21的壓痕彈性率及0.2%安全限應力(或，壓痕硬度)的情形下，合適是將周圍區域23當中不包含貫通孔25之區域予以切取而進行後述的奈米壓痕試驗、及當調查0.2%安全限應力的情形下進行拉伸試驗。此外，即使是有效區 域22，若互相相鄰的貫通孔25彼此之間的距離為可供進行奈米壓痕試驗、及當調查0.2%安全限應力的情下進行拉伸試驗之程度的距離，則亦可切取貫通孔25彼此之間的區域。另，就材料特性這點而言，一般來說蒸鍍遮罩20的金屬板21，其材料的組成或材質不會因位置而異。因此，在靠近貫通孔25之位置、及遠離貫通孔25之位置，材料的特性不會相異。
圖29為將藉由利用蝕刻而製作出之蒸鍍遮罩20，沿圖3的A-A線裁斷的情形下之示意截面圖。圖29所示例子中，如後文詳述般，第1開口部30藉由蝕刻而形成於成為蒸鍍遮罩的法線方向之一方側之金屬板21的第1面21a，第2開口部35藉由蝕刻而形成於成為金屬板21的法線方向之另一方側之第2面21b。第1開口部30，和第2開口部35連接，藉此第2開口部35與第1開口部30形成為彼此連通。貫通孔25，由第2開口部35、及和第2開口部35連接之第1開口部30所構成。
如圖29所示，從蒸鍍遮罩20的第1面20a側朝向第2面20b側，沿著蒸鍍遮罩20的法線方向之各位置中的沿著蒸鍍遮罩20的板面之截面下的各第1開口部30的截面積，係逐漸變小。同樣地，沿著蒸鍍遮罩20的法線方向之各位置中的沿著蒸鍍遮罩20的板面之截面下的各第2開口部35的截面積，係從蒸鍍遮罩20的第2面20b側朝向第1面20a側逐漸變小。
如圖29所示，第1開口部30的壁面31、與 第2開口部35的壁面36，是透過圓周狀的連接部41而連接。連接部41，係由對於蒸鍍遮罩的法線方向而言傾斜之第1開口部30的壁面31、及對於蒸鍍遮罩的法線方向而言傾斜之第2開口部35的壁面36所匯合之伸出部的稜線所定義。又，連接部41，係定義蒸鍍遮罩20於俯視下貫通孔25的面積成為最小之貫通部42。
如圖29所示，在沿著蒸鍍遮罩的法線方向之一方側的面，也就是說蒸鍍遮罩20的第1面20a上，相鄰二個貫通孔25沿著蒸鍍遮罩的板面彼此相隔距離。也就是說，如後述製造方法般，當從會和蒸鍍遮罩20的第1面20a成為相對應之金屬板21的第1面21a側蝕刻該金屬板21而製作第1開口部30的情形下，在相鄰二個第1開口部30之間會有金屬板21的第1面21a殘存。
同樣地，如圖29所示，在沿著蒸鍍遮罩的法線方向之另一方側，也就是說蒸鍍遮罩20的第2面20b側，相鄰二個第2開口部35亦可沿著蒸鍍遮罩的板面彼此相隔距離。也就是說，在相鄰二個第2開口部35之間亦可有金屬板21的第2面21b殘存。以下說明中，金屬板21的第2面21b的有效區域22當中未被蝕刻而殘留的部分，亦稱為頂部43。像這樣以殘留頂部43的方式製作蒸鍍遮罩20，藉此能夠使蒸鍍遮罩20帶有充分的強度。如此一來，例如於搬運中等能夠抑制蒸鍍遮罩20破損。另若頂部43的寬度β過大，則蒸鍍工程會有陰影發生，藉此蒸鍍材料98的利用效率可能會降低。是故，較佳是 以頂部43的寬度β不要變得過大的方式製作蒸鍍遮罩20。例如，較佳是頂部43的寬度β為2μm以下。另，頂部43的寬度β一般而言會因應裁斷蒸鍍遮罩20之方向而變化。例如，圖29所示之頂部43的寬度β可能彼此不同。在此情形下，蒸鍍遮罩20亦可構成為，無論從哪一方向裁斷蒸鍍遮罩20的情形下頂部43的寬度β仍會成為2μm以下。
圖29中，亦如同上述圖4所示之情形般，通過蒸鍍遮罩20的第2面20b側之貫通孔25(第2開口部35)的端部38之蒸鍍材料98的路徑，且能夠到達有機EL基板92之路徑當中，對於蒸鍍遮罩20的法線方向N而言夾出角度θ1之路徑，係以符號L1表示。本形態中同樣地，為了提高蒸鍍材料98的利用效率，較佳是增大角度θ1。例如，較佳是在能夠確保蒸鍍遮罩20的強度之範圍內盡可能地減小蒸鍍遮罩20的厚度，藉此增大角度θ1。例如蒸鍍遮罩20的厚度，設定為80μm以下，例如10~80μm之範圍內或20~80μm之範圍內。為了使蒸鍍的精度進一步提升，亦可將蒸鍍遮罩20的厚度設定為40μm以下，例如10~40μm之範圍內或20~40μm之範圍內。另，蒸鍍遮罩20的厚度，為周圍區域23的厚度，亦即蒸鍍遮罩20當中未形成有第1開口部30及第2開口部35之部分的厚度。是故，蒸鍍遮罩20的厚度，亦能說成是金屬板21的厚度。
接著，說明利用蝕刻製造圖29所示之蒸鍍遮 罩20的方法。
首先，準備具有規定的厚度之金屬板21。作為構成金屬板21之材料，可使用含鎳之鐵合金等。尤其是，能夠合適地使用由這樣的合金所構成之壓延材。接著如圖30所示，在金屬板21的第1面21a上，隔著規定的間隙66a而形成第1阻劑圖樣65a。此外，在金屬板21的第2面21b上，隔著規定的間隙66b形成第2阻劑圖樣65b。
其後，如圖31所示，實施將金屬板21的第1面21a當中未被第1阻劑圖樣65a覆蓋之區域，利用第1蝕刻液予以蝕刻之第1面蝕刻工程。例如，第1蝕刻液，從配置於面向金屬板21的第1面21a之側的噴嘴，越過第1阻劑圖樣65a朝向金屬板21的第1面21a噴射。其結果，如圖31所示，在金屬板21的第1面21a當中未被第1阻劑圖樣65a覆蓋之區域，會有第1蝕刻液所致之侵蝕進行。藉此，會在金屬板21的第1面21a形成多數個第1開口部30。作為第1蝕刻液，例如使用含有氯化三價鐵溶液及鹽酸之物。
其後，如圖32所示，第1開口部30藉由對於之後的第2面蝕刻工程中使用之第2蝕刻液具有耐性的樹脂69而被被覆。也就是說，第1開口部30藉由對於第2蝕刻液具有耐性的樹脂69而被密封。圖32所示例子中，樹脂69的膜，係形成為不僅覆蓋形成後的第1開口部30，還覆蓋金屬板21的第1面21a(第1阻劑圖樣 65a)。
接著，如圖33所示，實施將金屬板21的第2面21b當中未被第2阻劑圖樣65b覆蓋之區域予以蝕刻，而在第2面21b形成第2開口部35之第2面蝕刻工程。第2面蝕刻工程，係實施直到第1開口部30與第2開口部35彼此相通，藉此使得貫通孔25形成。作為第2蝕刻液，如同上述第1蝕刻液般，例如使用含有氯化三價鐵溶液及鹽酸之物。
另，第2蝕刻液所致之侵蝕，係在金屬板21當中和第2蝕刻液接蝕之部分逐漸進行。是故，侵蝕不僅朝金屬板21的法線方向(厚度方向)進行，還會朝沿著金屬板21的板面之方向進行。此處較佳是，在分別形成於面向第2阻劑圖樣65b的相鄰二個間隙66b的位置之二個第2開口部35於位於二個間隙66b之間的橋部67b的背側匯合之前，第2面蝕刻工程結束。藉此，如圖33所示，便能在金屬板21的第2面21b殘留上述頂部43。
其後，將樹脂69從金屬板21除去。藉此，便能得到具備形成於金屬板21之複數個貫通孔25的蒸鍍遮罩20。樹脂69，例如能夠藉由使用鹼系剝離液來除去。當使用鹼系剝離液的情形下，阻劑圖樣65a，65b亦可和樹脂69同時被除去。另，亦可將樹脂69除去後，使用和用來使樹脂69剝離之剝離液不同的剝離液，於樹脂69之外另行將阻劑圖樣65a，65b除去。
像這樣按照本實施形態，蒸鍍遮罩20的遮罩 本體(金屬層28、金屬板21)，將壓痕彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，當滿足y≧950，且，y≧23x-1280的情形下，如以下詳述般，於蒸鍍遮罩20的超音波洗淨時，能夠抑制在蒸鍍遮罩20的第1面20a及第2面20b發生凹陷，能夠抑制蒸鍍遮罩20變形。尤其是，即使當蒸鍍遮罩20的遮罩本體的厚度為15μm以下的情形下，仍能抑制凹陷發生。也就是說，能夠精密地製作具有高像素密度的有機EL顯示裝置，並且能夠得到能防止變形之蒸鍍遮罩20。
此外，按照本實施形態，蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層28、金屬板21)，將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，當滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0的情形下，如以下詳述般，於蒸鍍遮罩20的超音波洗淨時，能夠抑制在蒸鍍遮罩20的第1面20a及第2面20b發生凹陷，能夠抑制蒸鍍遮罩20變形。尤其是，即使當蒸鍍遮罩20的遮罩本體的厚度為15μm以下的情形下，仍能抑制凹陷發生。也就是說，能夠精密地製作具有高像素密度的有機EL顯示裝置，並且能夠得到能防止變形之蒸鍍遮罩20。
以上，已詳細說明了本發明之實施形態，但依本發明之蒸鍍遮罩、蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板，完全不限定於上述實施形態，在不脫離本發明要旨之範圍可做種種變更。
〔實施例〕 (實施例1)
測定上述依本實施形態之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層28、金屬層組合體28’、金屬板21)的壓痕彈性率及0.2%安全限應力，並且進行超音波洗淨，確認在遮罩本體的2個面當中的一方的面(以下記為對象面)有無發生了凹陷。
首先，針對藉由鍍覆處理而製作出的作為遮罩本體之2層構造的金屬層組合體28’(〔形態2〕)，製作了種種樣本。第1鍍覆液，使用了含有氨基磺酸二價鐵、氨基磺酸鎳、硼酸、糖精、丙二酸等之混合溶液。將此第1鍍覆液的溫度設為35℃~50℃，使用鐵錠(pellet)及鎳錠作為陽極，令第1金屬層32’析出。第2鍍覆液使用和第1鍍覆液相同的混合溶液，以如同令第1金屬層32’析出時的條件之條件，令第2金屬層37’析出。像這樣，製作出由第1金屬層32’與第2金屬層37’所構成之2層構造的各樣本。對製作出的金屬層組合體28’的樣本當中一部分的樣本，進行退火處理(燒成處理)，對其餘的樣本未進行退火處理。像這樣，製作出5種類的金屬層組合體28’的樣本(後述表4及圖36的樣本S1~S5)。另，退火處理，是於100℃至600℃之溫度、氮氣環境下進行了60分鐘，但溫度較高者，後述0.2%安全限應力有變小的傾向。
此外，針對藉由鍍覆處理而製作出的作為遮罩本體之1層構造的金屬層28(〔形態1〕)，亦製作了種種樣本。鍍覆液使用和上述第1鍍覆液或第2鍍覆液相同的混合溶液，以同樣的條件令金屬層28析出而製作了1層構造的各樣本。對製作出的金屬層28的樣本當中一部分的樣本，進行退火處理(燒成處理)，對其餘的樣本未進行退火處理。像這樣，製作出10種類的金屬層28的樣本(後述表4及圖36的樣本S6~S15)。另，退火處理，是於100℃至600℃之溫度、氮氣環境下進行了60分鐘，但溫度較高者，後述0.2%安全限應力有變小的傾向。
金屬層組合體28’的樣本及金屬層28的樣本，做成40mm×40mm、厚度0.5μm~25μm之形狀。在此樣本未形成上述的貫通孔25。另，厚度雖因樣本而有差異產生，但料想此程度的差異，對於壓痕彈性率或0.2%安全限應力之測定、及超音波洗淨時之凹陷的發生沒有影響。
此外，針對藉由蝕刻處理而製作的作為遮罩本體之金屬板21(〔形態4〕)，製作了2種類的樣本(後述表4及圖36的樣本S16~S17)。此處，作為壓延材，使用了日立金屬公司製之36Ni-Fe合金亦即YET36(含有35~37質量%的鎳、及鐵及其他微量成分)。對製作出的金屬板21的樣本未進行退火處理。此外，金屬板21的樣本的形狀，做成和金屬層組合體28’或金屬層 28的樣本的形狀相同，貫通孔25未形成。
接著，針對製作出的各樣本進行奈米壓痕試驗，測定各樣本的壓痕彈性率。測定，使用了奈米壓痕機(Hysitron公司製，TriboIndenter，TI950)。壓頭，使用了鑽石製的三角錐形狀的壓頭(Berkovich壓頭，No.TI0039-10251012)。奈米壓痕試驗，於室溫(23℃~25℃)下進行。
測定時，如圖34所示，作為壓入過程，將壓頭對樣本壓入至深度200nm為止。此時的壓頭的壓入速度設為20nm/秒。其後，作為釋荷過程，將壓入至樣本的壓頭拉出。此時的壓頭的拉出速度設為20nm/秒。
在圖34所示之壓入過程及釋荷過程之間，測定壓頭的壓入荷重P與壓入量h，求取測定出的壓入荷重P當中的最大荷重Pmax，由該最大荷重Pmax負載至壓頭時的壓入量h求出壓頭與樣本之接觸面積AC。另，壓入荷重P、壓入量h之測定，與最大荷重Pmax、接觸面積Ac之算出，是在奈米壓痕機內進行。由像這樣求出的最大荷重Pmax與接觸面積AC，利用以下式子求出壓痕彈性率Er。
此處，S表示釋荷過程中的勁度(stiffness)(接觸剛性)，
。像這樣，壓痕彈性率Er，是由釋荷過程中的壓入荷重P與壓入量h之關係而求出，亦被稱為減化彈性率或回彈彈性率。
另，壓入荷重P及壓入量h之測定，乃至壓痕彈性率Er之算出，是在奈米壓痕機進行。
0.2%安全限應力的測定，使用了INSTRON公司製之數位式材料試驗機5581型。0.2%安全限應力的測定，於室溫進行。試驗片，做成啞鈴形狀(JIS K6251的5號形)。拉伸荷重，是以1mm/分的試驗速度負載。伸長測定，使用了INSTRON公司製之非接觸式影像伸長計AVE。作為伸長測定的基準之標點間距離設為25mm。由拉伸荷重與試驗片的伸長之關係求取應力-應變曲線，依此求出0.2%安全限應力。
以各樣本得到的壓痕彈性率及0.2%安全限應力，揭示於後述表4。
接著，進行各樣本的超音波洗淨，調查有無凹陷發生。
具體而言，如圖35所示，在洗淨槽100內貯留洗淨液，令樣本S浸漬於此洗淨液。洗淨液，使用了溶劑亦即N-甲基吡咯酮(NMP)。洗淨液的溫度調整成40℃。此外，樣本S，是設計成保持樣本的上端部而令其 以懸掛於洗淨液內的方式浸漬。藉此，使得樣本S的對象面沿著垂直方向。另，超音波洗淨時，一般而言會保持蒸鍍遮罩20的兩端而做超音波洗淨。如上述這樣，當僅保持樣本S的一端而將樣本S懸掛的情形下，料想會變得比一般的情形更容易發生凹陷，針對凹陷的發生採用了嚴苛的條件。
對於此樣本的對象面，將超音波以20kHz朝水平方向(對於樣本的對象面而言垂直之方向)照射30分鐘，進行樣本的超音波洗淨。另，進行超音波洗淨時照射之超音波的頻率，一般而言會比20kHz還高，但此處是帶有加速試驗的意味，而設為比一般的頻率還低的頻率。
照射超音波後，取出樣本，確認有無發生對象面之凹陷。當發生了凹陷的情形下，計數發生的凹陷的個數。其結果如以下表4所示。另，凹陷的確認，是在反射照明下進行將樣本的對象面藉由實體顯微鏡(NIKON公司製，型號SMZ645)以總倍率50倍擴大之圖像。此外，表4的凹陷發生數，是將各樣本製作17個，揭示將其結果予以平均之值。
各樣本的良莠判定，係訂定凹陷的發生數為1以下。基於此良莠判定，各樣本的良莠判定成為如表4所示。
將表4所示之各樣本描繪於圖36。圖36中，橫軸採壓痕彈性率，縱軸採0.2%安全限應力。
如圖36所示，可知描繪出的各樣本當中，存在著被判定為良的樣本的群組之區域、及存在著被判定為不良的樣本的群組之區域，係明確地被區分開來。更具體而言，概略上，在0.2%安全限應力較小之範圍，存在著被判定為不良之樣本，在0.2%安全限應力較大之範圍，存在著被判定為良之樣本。
又，可以說在這些樣本的群組之間，存在著明確的境界線。可知，該境界線能夠藉由在壓痕彈性率比規定的值(圖36中為約97)還小之範圍，0.2%安全限應力會呈一定之線來定義。更具體而言，若將0.2%安全限 應力設為y(MPa)，則境界線能夠藉由y=950
來定義。也就是說，在此壓痕彈性率之範圍內，於0.2%安全限應力比y=950的境界線還小之範圍，存在著被判定為不良之樣本的群組，於比該境界線還大之範圍，存在著被判定為良之樣本的群組。
另一方面，可知，在壓痕彈性率比上述規定的值還大之範圍，0.2%安全限應力能夠藉由示意壓痕彈性率的一次函數之線來定義。更具體而言，若將壓痕彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)，則境界線能夠藉由y=23x-1280
來定義。也就是說，在此壓痕彈性率之範圍內，於0.2%安全限應力比y=23x-1280的境界線還小之範圍，存在著被判定為不良之樣本的群組，於比該境界線還大之範圍，存在著被判定為良之樣本的群組。
是故，若壓痕彈性率x(GPa)與0.2%安全限應力y(MPa)滿足y≧950，且，y≧23x-1280，則能夠得到於超音波洗淨時能夠減低凹陷發生的可能性，或是不會發生凹陷之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層28、金屬層組合體28’、金屬板21)。
另，實施例1中的樣本S1~S6，如上述般為2層構造的金屬層組合體28’(〔形態2〕)。該些樣本 S1~S6，均被判定為良，不存在被判定為不良之樣本。然而，形態2的金屬層組合體28’，與形態1的金屬層28，雖在層構造這點有所差異，但難以認為層構造的差異會對凹陷的發生造成影響，因此可以想見形態2的金屬層組合體28’亦會和形態1的金屬層28顯現同樣的傾向。因此，即使是形態2的金屬層組合體28’，藉由滿足上述式，仍能夠得到於超音波洗淨時能夠減低凹陷發生的可能性，或是不會發生凹陷之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層組合體28’)。
此外，形態3的金屬層組合體28’，與形態2的金屬層組合體28’，不同之處僅在於供第1金屬層32’析出之基底是形成有第1阻劑圖樣60A之基材51”、或是形成於基材51’上之導電性圖樣52’，第2金屬層37’的析出方法沒有差異。藉此，可以想見形態3的金屬層組合體28’，亦會和形態2的金屬層組合體28’(進一步地說，形態1的金屬層28)顯現同樣的傾向。因此，即使是形態3的金屬層組合體28’，藉由滿足上述式，仍能夠得到於超音波洗淨時能夠減低凹陷發生的可能性，或是不會發生凹陷之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層組合體28’)。
(實施例2)
測定上述依本實施形態之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層28、金屬層組合體28’、金屬板21)的壓痕彈性率及壓痕硬度，並且進行超音波洗淨，確認在遮罩本體的 2個面當中的一方的面(以下記為對象面)有無發生了凹陷。
首先，針對藉由鍍覆處理而製作出的作為遮罩本體之2層構造的金屬層組合體28’(〔形態2〕)，如同上述實施例1般製作了5種類的金屬層組合體28’的樣本(後述表5及圖37的樣本S1~S5)。另，退火處理，是於100℃至600℃之溫度、氮氣環境下進行了60分鐘，但溫度較高者，後述壓痕硬度有變小的傾向。
此外，針對藉由鍍覆處理而製作出的作為遮罩本體之1層構造的金屬層28(〔形態1〕)，如同上述實施例1般製作了10種類的金屬層28的樣本(後述表5及圖37的樣本S6~S15)。另，退火處理，是於100℃至600℃之溫度、氮氣環境下進行了60分鐘，但溫度較高者，後述壓痕彈性率有變小的傾向。
金屬層組合體28’的樣本及金屬層28的樣本，做成40mm×40mm、厚度0.5μm~25μm之形狀。在此樣本未形成上述的貫通孔25。另，厚度雖因樣本而有差異產生，但料想此程度的差異，對於壓痕彈性率或壓痕硬度之測定、及超音波洗淨時之凹陷的發生沒有影響。
此外，針對藉由蝕刻處理而製作的作為遮罩本體之金屬板21(〔形態4〕)，如同上述實施例1般製作了2種類的樣本(後述表5及圖37的樣本S16~S17)。
接著，針對製作出的各樣本進行奈米壓痕試 驗，測定各樣本的壓痕彈性率及壓痕硬度。實施例2中的壓痕彈性率之測定及壓痕硬度之測定，如同實施例1般進行。
壓痕硬度HIT，係由如同實施例1般求出的最大荷重Pmax與接觸面積AC，利用以下式子求出。
另，壓入荷重P及壓入量h之測定，乃至壓痕彈性率Er之壓痕硬度HIT之算出，是在奈米壓痕機進行。
以各樣本得到的壓痕彈性率及壓痕硬度，揭示於後述表5。
接著，進行各樣本的超音波洗淨，調查有無凹陷發生。
超音波洗淨，如同實施例1般進行，照射超音波後，取出樣本，確認有無發生對象面之凹陷。當發生了凹陷的情形下，計數發生的凹陷的個數。其結果如以下表5所示。另，凹陷的確認，如同實施例1般進行。表5的凹陷發生數，是將各樣本製作17個，揭示將其結果予以平均之值。
各樣本的良莠判定，係訂定凹陷的發生數為1以下。基於此良莠判定，各樣本的良莠判定成為如表5所示。
將表5所示之各樣本描繪於圖37。圖37，橫軸採壓痕彈性率，縱軸採壓痕硬度。
如圖37所示，可知描繪出的各樣本當中，存在著被判定為良的樣本的群組之區域、及存在著被判定為不良的樣本的群組之區域，係明確地被區分開來。更具體而言，概略上，在壓痕硬度較小之範圍，存在著被判定為不良之樣本，在壓痕硬度較大之範圍，存在著被判定為良之樣本。
又，可以說在這些樣本的群組之間，存在著明確的境界線。可知，該境界線能夠藉由在壓痕彈性率比規定的值(圖37中為約97)還小之範圍，壓痕硬度會呈一定之線來定義。更具體而言，若將壓痕硬度設為z (GPa)，則境界線能夠藉由z=3.7
來定義。也就是說，在此壓痕彈性率之範圍內，於壓痕硬度比z=3.7的境界線還小之範圍，存在著被判定為不良之樣本的群組，於比該境界線還大之範圍，存在著被判定為良之樣本的群組。
另一方面，可知，在壓痕彈性率比上述規定的值還大之範圍，壓痕硬度能夠藉由示意壓痕彈性率的一次函數之線來定義。更具體而言，若將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)，則境界線能夠藉由z=0.1x-0.6
來定義。也就是說，在此壓痕彈性率之範圍內，於壓痕硬度比z=0.1x-0.6還小之範圍，存在著被判定為不良之樣本的群組，於比該境界線還大之範圍，存在著被判定為良之樣本的群組。
是故，若壓痕彈性率x(GPa)與壓痕硬度z(GPa)滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0，則能夠得到於超音波洗淨時能夠減低凹陷發生的可能性，或是不會發生凹陷之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層28、金屬層組合體28’、金屬板21)。
另，實施例2中的樣本S1~S6，如上述般為2層構造的金屬層組合體28’(〔形態2〕)。該些樣本S1~S6，均被判定為良，不存在被判定為不良之樣本。然 而，形態2的金屬層組合體28’，與形態1的金屬層28，雖在層構造這點有所差異，但難以認為層構造的差異會對凹陷的發生造成影響，因此可以想見形態2的金屬層組合體28’亦會和形態1的金屬層28顯現同樣的傾向。因此，即使是形態2的金屬層組合體28’，藉由滿足上述式，仍能夠得到於超音波洗淨時能夠減低凹陷發生的可能性，或是不會發生凹陷之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層組合體28’)。
此外，形態3的金屬層組合體28’，與形態2的金屬層組合體28’，不同之處僅在於供第1金屬層32’析出之基底是形成有第1阻劑圖樣60A之基材51”、或是形成於基材51’上之導電性圖樣52’，第2金屬層37’的析出方法沒有差異。藉此，可以想見形態3的金屬層組合體28’，亦會和形態2的金屬層組合體28’(進一步地說，形態1的金屬層28)顯現同樣的傾向。因此，即使是形態3的金屬層組合體28’，藉由滿足上述式，仍能夠得到於超音波洗淨時能夠減低凹陷發生的可能性，或是不會發生凹陷之蒸鍍遮罩20的遮罩本體(金屬層組合體28’)。
20‧‧‧蒸鍍遮罩
20a‧‧‧蒸鍍遮罩20的第1面
20b‧‧‧蒸鍍遮罩20的第2面
22‧‧‧有效區域
23‧‧‧周圍區域
25‧‧‧貫通孔
28‧‧‧金屬層
30‧‧‧第1開口部
31‧‧‧壁面
32‧‧‧第1部分
34‧‧‧第1部分32的端部
35‧‧‧第2開口部
36‧‧‧壁面
37‧‧‧第2部分
39‧‧‧第2部分37的端部
40‧‧‧連接部

Claims (16)

  1. 一種蒸鍍遮罩，係令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩，其特徵為，具備：遮罩本體；及貫通孔，設於前述遮罩本體，當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過；前述遮罩本體，當將壓痕(indentation)彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280。
  2. 一種蒸鍍遮罩，係令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩，其特徵為，具備：遮罩本體；及貫通孔，設於前述遮罩本體，當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過；前述遮罩本體，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0。
  3. 如申請專利範圍第1或2項所述之蒸鍍遮罩，其中，前述遮罩本體的厚度為15μm以下。
  4. 如申請專利範圍第1或2項所述之蒸鍍遮罩，其中，前述蒸鍍遮罩，藉由鍍覆處理而製作。
  5. 如申請專利範圍第1或2項所述之蒸鍍遮罩，其中，前述遮罩本體，具有：第1金屬層、及設於前述第1金屬層上之第2金屬層。
  6. 一種蒸鍍遮罩之製造方法，係製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的蒸鍍遮罩之製造方法，其特徵為，具備：在基材上，藉由鍍覆處理，形成設有當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過之貫通孔的遮罩本體之工程；及使前述遮罩本體從前述基材分離之工程；前述遮罩本體，當將壓痕(indentation)彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280。
  7. 一種蒸鍍遮罩之製造方法，係製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的蒸鍍遮罩之製造方法，其特徵為，具備：在基材上，藉由鍍覆處理，形成設有當令前述蒸鍍材料蒸鍍於前述被蒸鍍基板時供前述蒸鍍材料通過之貫通孔的遮罩本體之工程；及使前述遮罩本體從前述基材分離之工程；前述遮罩本體，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0。
  8. 如申請專利範圍第6或7項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，形成前述遮罩本體之工程，具有：第1成膜工程，形成設有構成前述貫通孔的第1開口部之第1金屬層；及 第2成膜工程，在前述第1金屬層上形成設有和前述第1開口部連通的第2開口部之第2金屬層，而得到具有前述第1金屬層與前述第2金屬層之前述遮罩本體。
  9. 如申請專利範圍第8項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，前述第2成膜工程，包含：在前述基材上及前述第1金屬層上，相隔規定的間隙而形成阻劑圖樣之阻劑形成工程；及於前述阻劑圖樣的前述間隙，令第2金屬層析出至前述第1金屬層上之鍍覆處理工程；前述阻劑形成工程，係以前述第1金屬層的前述第1開口部被前述阻劑圖樣覆蓋，並且前述阻劑圖樣的前述間隙位於前述第1金屬層上的方式來實施。
  10. 如申請專利範圍第9項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，前述第2成膜工程之前述鍍覆處理工程，包含藉由對前述第1金屬層流通電流而令前述第2金屬層析出至前述第1金屬層上之電解鍍覆處理工程。
  11. 如申請專利範圍第8項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，前述基材具有絕緣性，在前述基材上，形成有具有和前述第1金屬層相對應的圖樣之導電性圖樣，前述第1成膜工程，包含令前述第1金屬層析出至前述導電性圖樣上之鍍覆處理工程。
  12. 如申請專利範圍第11項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，前述第1成膜工程之前述鍍覆處理工程，包 含藉由對前述導電性圖樣流通電流而令前述第1金屬層析出至前述導電性圖樣上之電解鍍覆處理工程。
  13. 如申請專利範圍第8項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，前述第1成膜工程，包含：在前述基材上，相隔規定的間隙而形成阻劑圖樣之阻劑形成工程；及於前述阻劑圖樣的前述間隙，令第1金屬層析出至前述基材上之鍍覆處理工程；前述基材的表面當中前述第1金屬層析出之部分，係由具有導電性之導電層所構成。
  14. 如申請專利範圍第13項所述之蒸鍍遮罩之製造方法，其中，前述第1成膜工程之前述鍍覆處理工程，包含藉由對前述基材流通電流而令前述第1金屬層析出至前述基材上之電解鍍覆處理工程。
  15. 一種金屬板，係用於製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的金屬板，其特徵為，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將0.2%安全限應力設為y(MPa)時，滿足y≧950，且，y≧23x-1280。
  16. 一種金屬板，係用於製造令蒸鍍材料蒸鍍於被蒸鍍基板之蒸鍍遮罩的金屬板，其特徵為，當將壓痕彈性率設為x(GPa)、將壓痕硬度設為z(GPa)時，滿足z≧3.7，且，z≧0.1x-6.0。
TW105131735A 2015-09-30 2016-09-30 蒸鍍遮罩，蒸鍍遮罩之製造方法及金屬板 TWI604074B (zh)

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