WO2017057621A1 - 蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板 - Google Patents

蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板 Download PDF

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deposition mask
mask
substrate
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知加雄 池永
洋 島崎
謙太朗 関
宏樹 古庄
千秋 初田
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大日本印刷株式会社
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    • B23K26/073Shaping the laser spot
    • HELECTRICITY
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    • H10KORGANIC ELECTRIC SOLID-STATE DEVICES
    • H10K71/00Manufacture or treatment specially adapted for the organic devices covered by this subclass
    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask

Definitions

  • the present invention relates to a vapor deposition mask having a plurality of through holes, a method for producing the vapor deposition mask, and a metal plate used for producing the vapor deposition mask.
  • display devices used in portable devices such as smartphones and tablet PCs are required to have high definition, for example, a pixel density of 400 ppi or more.
  • the pixel density of the display device is required to be, for example, 800 ppi or more.
  • organic EL display devices are attracting attention because of their excellent responsiveness, low power consumption, and high contrast.
  • a method of forming pixels of an organic EL display device a method of forming pixels with a desired pattern using a vapor deposition mask including through holes arranged in a desired pattern is known. Specifically, first, the deposition mask is brought into intimate contact with the organic EL substrate (deposition substrate) for the organic EL display device, and then the adhered deposition mask and the organic EL substrate are both put into the deposition apparatus, A vapor deposition step of depositing an organic material on the organic EL substrate is performed.
  • the position and shape of the through hole of the vapor deposition mask should be accurately reproduced according to the design, and the thickness of the vapor deposition mask should be reduced. Is required.
  • a method of forming a through hole in a metal plate by etching using a photolithography technique is known. For example, first, a first resist pattern is formed on the first surface of the metal plate, and a second resist pattern is formed on the second surface of the metal plate. Next, a region of the first surface of the metal plate that is not covered with the first resist pattern is etched to form a first opening in the first surface of the metal plate. Thereafter, a region of the second surface of the metal plate that is not covered with the second resist pattern is etched to form a second opening in the second surface of the metal plate. At this time, by performing etching so that the first opening and the second opening communicate with each other, a through-hole penetrating the metal plate can be formed.
  • a method for manufacturing a vapor deposition mask for example, as disclosed in Patent Document 2, a method for manufacturing a vapor deposition mask using a plating process is known.
  • a conductive substrate is prepared.
  • a resist pattern is formed on the substrate with a predetermined gap.
  • This resist pattern is provided at a position where a through hole of the vapor deposition mask is to be formed.
  • a plating solution is supplied to the gap between the resist patterns, and a metal layer is deposited on the substrate by electrolytic plating. Thereafter, by separating the metal layer from the substrate, it is possible to obtain a vapor deposition mask in which a plurality of through holes are formed.
  • a vapor deposition material tends to adhere to a vapor deposition mask after performing the vapor deposition process to an organic EL substrate.
  • the deposited vapor deposition material becomes a shadow, and the utilization efficiency of the vapor deposition material can be reduced when the next vapor deposition process is performed.
  • the deposition mask may be subjected to ultrasonic cleaning in order to remove the deposited deposition material.
  • both surfaces of the vapor deposition mask may be deformed by the ultrasonic wave irradiated at the time of cleaning, and a dent may be formed.
  • the vapor deposition mask may increase the aperture ratio or reduce the thickness in order to increase the pixel density.
  • the strength of the vapor deposition mask with respect to ultrasonic cleaning decreases, and the possibility that dents are formed on both sides of the vapor deposition mask increases. If such a dent is formed, there is a possibility that the vapor deposition mask breaks due to cavitation generated during ultrasonic cleaning.
  • the present invention has been made in consideration of such problems, and an object of the present invention is to provide a vapor deposition mask, a method for manufacturing the vapor deposition mask, and a metal plate that can suppress deformation during ultrasonic cleaning.
  • the present invention A deposition mask for depositing a deposition material on a deposition substrate,
  • the mask body A through-hole provided in the mask body, through which the vapor deposition material passes when vapor deposition of the vapor deposition material on the deposition target substrate,
  • the mask body has an indentation elastic modulus x (GPa) and a 0.2% proof stress y (MPa).
  • GPa indentation elastic modulus x
  • MPa 0.2% proof stress y
  • y ⁇ 950 and y ⁇ 23x-1280 A vapor deposition mask characterized by satisfying It is.
  • the present invention also provides: A deposition mask for depositing a deposition material on a deposition substrate, The mask body, A through-hole provided in the mask body, through which the vapor deposition material passes when vapor deposition of the vapor deposition material on the deposition target substrate,
  • the mask body has an indentation elastic modulus x (GPa) and an indentation hardness z (GPa).
  • GPa indentation elastic modulus x
  • GPa indentation hardness z
  • the mask body has a thickness of 15 ⁇ m or less. You may do it.
  • the vapor deposition mask is produced by a plating process, You may do it.
  • the mask body includes a first metal layer and a second metal layer provided on the first metal layer. You may do it.
  • the present invention also provides: A method for producing a vapor deposition mask for producing a vapor deposition mask for depositing a vapor deposition material on a substrate to be vapor-deposited, Forming a mask body provided with a through-hole through which the vapor deposition material passes when the vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate to be vapor-deposited on a base material by a plating process; Separating the mask body from the substrate, and The mask body has an indentation elastic modulus x (GPa) and a 0.2% proof stress y (MPa). y ⁇ 950 and y ⁇ 23x-1280 A method of manufacturing a vapor deposition mask, characterized by satisfying It is.
  • the present invention also provides: A method for producing a vapor deposition mask for producing a vapor deposition mask for depositing a vapor deposition material on a substrate to be vapor-deposited, Forming a mask body provided with a through-hole through which the vapor deposition material passes when the vapor deposition material is vapor-deposited on the substrate to be vapor-deposited on a base material by a plating process; Separating the mask body from the substrate, and The mask body has an indentation elastic modulus x (GPa) and an indentation hardness z (GPa). z ⁇ 3.7 and z ⁇ 0.1x ⁇ 6.0 A method of manufacturing a vapor deposition mask, characterized by satisfying It is.
  • the step of forming the mask body includes A first film forming step of forming a first metal layer provided with a first opening constituting the through hole; and a second metal layer provided with a second opening communicating with the first opening.
  • the second film forming step includes A resist forming step of forming a resist pattern on the base material and the first metal layer with a predetermined gap; A plating treatment step of depositing a second metal layer on the first metal layer in the gap of the resist pattern, The resist forming step is performed such that the first opening of the first metal layer is covered with the resist pattern, and the gap of the resist pattern is positioned on the first metal layer. You may do it.
  • the plating process of the second film forming process includes an electrolytic plating process of depositing the second metal layer on the first metal layer by passing a current through the first metal layer. You may do it.
  • the base material has an insulating property
  • a conductive pattern having a pattern corresponding to the first metal layer is formed on the substrate
  • the first film forming step includes a plating treatment step for depositing the first metal layer on the conductive pattern. You may do it.
  • the plating treatment step of the first film forming step includes an electrolytic plating treatment step of depositing the first metal layer on the conductive pattern by passing a current through the conductive pattern. You may do it.
  • the first film forming step includes A resist forming step of forming a resist pattern on the base material with a predetermined gap; and a plating step of depositing a first metal layer on the base material in the gap of the resist pattern, Of the surface of the substrate, the portion where the first metal layer is deposited is constituted by a conductive layer having conductivity. You may do it.
  • the plating treatment step of the first film forming step includes an electrolytic plating treatment step of depositing the first metal layer on the base material by passing an electric current through the base material. You may do it.
  • the present invention also provides: A metal plate used for manufacturing a deposition mask for depositing a deposition material on a deposition target substrate,
  • the indentation elastic modulus is x (GPa) and the 0.2% proof stress is y (MPa)
  • y ⁇ 950 and y ⁇ 23x-1280 A metal plate characterized by satisfying It is.
  • the present invention also provides: A metal plate used for manufacturing a deposition mask for depositing a deposition material on a deposition target substrate,
  • the indentation elastic modulus is x (GPa) and the indentation hardness is z (GPa), z ⁇ 3.7 and z ⁇ 0.1x ⁇ 6.0
  • FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a vapor deposition mask apparatus including a vapor deposition mask in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a view for explaining a method of vapor deposition using the vapor deposition mask apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a partial plan view showing the vapor deposition mask shown in FIG. 1.
  • 4 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing a part of the first part and the second part of the vapor deposition mask shown in FIG. 4.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view showing a base material having a front surface and a back surface.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view showing a surface treatment resist forming step of forming a surface treatment resist pattern on the surface of the substrate.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view showing a surface treatment process for supplying a surface treatment liquid onto the surface of the substrate.
  • FIG. 9A is a cross-sectional view illustrating a base material on which a high adhesion region including a region to be processed is formed.
  • FIG. 9B is a plan view showing a base material on which a high adhesion region composed of a region to be processed is formed.
  • FIG. 10A is a cross-sectional view showing a plating resist forming step of forming a plating resist pattern on the surface of the substrate.
  • FIG. 10B is a plan view showing the resist pattern for plating in FIG. 10A.
  • FIG. 11 is a cross-sectional view showing a plating process for depositing a metal layer having through holes formed on the surface of a substrate.
  • FIG. 12 is a view showing a removing process for removing the resist pattern for plating.
  • FIG. 13A is a view showing a vapor deposition mask obtained by separating a metal layer having a through hole from a base material.
  • FIG. 13B is a plan view showing a case where the vapor deposition mask of FIG. 13A is viewed from the second surface side.
  • 14 is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. FIG.
  • FIG. 15A is an enlarged cross-sectional view showing a part of the first metal layer and the second metal layer of the vapor deposition mask shown in FIG. 14.
  • FIG. 15B is a schematic cross-sectional view further illustrating a part of the first metal layer and the second metal layer shown in FIG. 15A.
  • FIG. 16 is a cross-sectional view showing a pattern substrate including a conductive pattern formed on a base material.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view showing a first plating process for depositing a first metal layer on a conductive pattern.
  • FIG. 17B is a plan view showing the first metal layer of FIG. 17A.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view showing a resist formation step of forming a resist pattern on the pattern substrate and the first metal layer.
  • FIG. 18B is a plan view showing the resist pattern of FIG. 18A.
  • FIG. 19 is a cross-sectional view showing a second plating process for depositing a second metal layer on the first metal layer.
  • FIG. 20 is a view showing a removing process for removing the resist pattern.
  • FIG. 21A is a diagram showing a separation step of separating the metal layer combination from the pattern substrate.
  • FIG. 21B is a plan view showing a case where the vapor deposition mask of FIG. 11A is viewed from the second surface side.
  • FIG. 22 is a cross-sectional view showing a substrate having a front surface and a back surface in Mode 3.
  • FIG. 23 is a view showing a first resist forming step of forming a first resist pattern on a substrate.
  • FIG. 24 is a cross-sectional view showing a first plating process for depositing a first metal layer on a substrate.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing a second resist forming step of forming a second resist pattern on the first resist pattern and the first metal layer.
  • FIG. 26 is a cross-sectional view showing a second plating process for depositing a second metal layer on the first metal layer.
  • FIG. 27 is a view showing a removing process for removing the first resist pattern and the second resist pattern.
  • FIG. 28 is a diagram showing a separation step of separating the metal layer combination from the pattern substrate.
  • FIG. 29 is a diagram illustrating an example of a cross-sectional shape of a vapor deposition mask in the fourth embodiment.
  • FIG. 30 is a diagram illustrating a process of an example of a method for manufacturing the deposition mask illustrated in FIG. 29 by etching.
  • FIG. 31 is a diagram illustrating a process of an example of a method for manufacturing the deposition mask illustrated in FIG. 29 by etching.
  • FIG. 32 is a diagram illustrating a process of an example of a method for manufacturing the deposition mask illustrated in FIG. 29 by etching.
  • FIG. 33 is a diagram showing a step of an example of a method for manufacturing the vapor deposition mask shown in FIG. 29 by etching.
  • FIG. 34 is a graph showing the transition of the indenter pressing amount when measuring the indentation elastic modulus of the sample.
  • FIG. 35 is a diagram for explaining a sample ultrasonic testing method.
  • FIG. 36 is a diagram showing a relationship between indentation elastic modulus and 0.2% proof stress of each sample.
  • FIG. 37 is a diagram showing a relationship between indentation elastic modulus and indentation hardness
  • FIGS. 1 to 33 are diagrams for explaining an embodiment of the present invention and its modification.
  • an evaporation mask, an evaporation mask manufacturing method, and a metal plate used for patterning an organic material on a substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device are taken as an example. I will explain.
  • the present invention is not limited to such an application, and the present invention can be applied to a vapor deposition mask, a method for manufacturing the vapor deposition mask, and a metal plate used for various purposes.
  • the terms “plate”, “sheet”, and “film” are not distinguished from each other based only on the difference in names.
  • the “plate” is a concept including a member that can be called a sheet or a film.
  • plate surface (sheet surface, film surface)
  • sheet surface means a target plate-like member (sheet-like) when the target plate-like (sheet-like, film-like) member is viewed as a whole and globally. It refers to the surface that coincides with the plane direction of the member or film-like member.
  • the normal direction used with respect to a plate-like (sheet-like, film-like) member refers to the normal direction with respect to the plate
  • the shape, geometric conditions and physical characteristics and their degree are specified, for example, terms such as “parallel”, “orthogonal”, “identical”, “equivalent”, lengths and angles
  • values of physical characteristics and the like are not limited to a strict meaning and are interpreted to include a range where a similar function can be expected.
  • FIG. 1 is a plan view showing an example of a vapor deposition mask device including a vapor deposition mask
  • FIG. 2 is a diagram for explaining a method of using the vapor deposition mask device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view showing the vapor deposition mask from the first surface side.
  • the vapor deposition mask device 10 shown in FIGS. 1 and 2 includes a plurality of vapor deposition masks 20 having a substantially rectangular shape in plan view, and a frame 15 attached to the peripheral edge of the plurality of vapor deposition masks 20. ing. Each vapor deposition mask 20 is provided with a plurality of through holes 25 penetrating the vapor deposition mask 20. As shown in FIG. 2, the vapor deposition mask device 10 is supported in the vapor deposition device 90 so that the vapor deposition mask 20 faces the lower surface of a substrate that is a vapor deposition target, for example, an organic EL substrate (deposition substrate) 92. , Used for vapor deposition of vapor deposition material on the organic EL substrate 92.
  • the vapor deposition mask 20 and the organic EL substrate 92 come into close contact with each other by a magnetic force from a magnet (not shown).
  • a crucible 94 for accommodating a vapor deposition material (for example, an organic light emitting material) 98 and a heater 96 for heating the crucible 94 are disposed below the vapor deposition mask apparatus 10.
  • the vapor deposition material 98 in the crucible 94 is vaporized or sublimated by the heating from the heater 96 and adheres to the surface of the organic EL substrate 92.
  • a large number of through holes 25 are formed in the vapor deposition mask 20, and when the vapor deposition material 98 is vapor deposited on the organic EL substrate 92, the vapor deposition material 98 passes through the through holes 25 and the organic EL substrate 92. Adhere to. As a result, the vapor deposition material 98 is formed on the surface of the organic EL substrate 92 in a desired pattern corresponding to the position of the through hole 25 of the vapor deposition mask 20.
  • a surface hereinafter also referred to as a first surface that faces the organic EL substrate 92 during the vapor deposition process among the surfaces of the vapor deposition mask 20 is denoted by reference numeral 20 a.
  • the surface (henceforth a 2nd surface) located in the other side of the 1st surface 20a among the surfaces of the vapor deposition mask 20 is represented by the code
  • a vapor deposition source (here crucible 94) of the vapor deposition material 98 is disposed on the second surface 20b side.
  • the through holes 25 are arranged in a predetermined pattern in each effective region 22.
  • vapor deposition machines each equipped with the vapor deposition mask 20 corresponding to each color are prepared, and the organic EL substrate 92 is sequentially put into each vapor deposition machine.
  • an organic light emitting material for red, an organic light emitting material for green, and an organic light emitting material for blue can be sequentially deposited on the organic EL substrate 92.
  • the frame 15 of the vapor deposition mask device 10 is attached to the peripheral edge of the rectangular vapor deposition mask 20.
  • the frame 15 holds the vapor deposition mask 20 in a stretched state so that the vapor deposition mask 20 is not bent.
  • the vapor deposition mask 20 and the frame 15 are fixed to each other, for example, by spot welding.
  • the vapor deposition process may be performed inside the vapor deposition apparatus 90 which becomes a high temperature atmosphere.
  • the vapor deposition mask 20, the frame 15, and the organic EL substrate 92 held inside the vapor deposition apparatus 90 are also heated during the vapor deposition process.
  • the vapor deposition mask 20, the frame 15, and the organic EL substrate 92 exhibit dimensional change behavior based on their respective thermal expansion coefficients.
  • the thermal expansion coefficients of the vapor deposition mask 20 and the frame 15 and the organic EL substrate 92 are greatly different, a positional shift caused by a difference in their dimensional change occurs.
  • the dimensional accuracy and position accuracy of the vapor deposition material will decrease.
  • the thermal expansion coefficients of the vapor deposition mask 20 and the frame 15 are equal to the thermal expansion coefficient of the organic EL substrate 92.
  • an iron alloy containing nickel can be used as the main material of the vapor deposition mask 20 and the frame 15.
  • an iron alloy such as an invar material containing nickel of 34 to 38% by mass or a super invar material further containing cobalt in addition to nickel is used to form a first portion 32 and a second portion to be described later constituting the vapor deposition mask 20. It can be used as a material for the metal layer 28 or the metal plate 21 including the portion 37.
  • the numerical range expressed by the symbol “ ⁇ ” includes numerical values placed before and after the symbol “ ⁇ ”.
  • the numerical range defined by the expression “34-38 mass%” is the same as the numerical range defined by the expression “34 mass% or more and 38 mass% or less”.
  • the thermal expansion coefficient of the vapor deposition mask 20 and the frame 15 is equal to the thermal expansion coefficient of the organic EL substrate 92.
  • various materials other than the above-described iron alloys, such as nickel and nickel-cobalt alloy, are used as the material of the metal layer 28 and the metal plate 21 including the first portion 32 and the second portion 37, which will be described later, constituting the vapor deposition mask 20. Can be used.
  • the vapor deposition mask 20 has a substantially rectangular shape in a plan view, more precisely, a substantially rectangular shape in a plan view.
  • the vapor deposition mask 20 includes an effective area 22 in which the through holes 25 are formed in a regular arrangement, and a surrounding area 23 surrounding the effective area 22.
  • the surrounding region 23 is a region for supporting the effective region 22, and is not a region through which a vapor deposition material intended to be deposited on the organic EL substrate 92 passes.
  • the effective region 22 is a display region of the organic EL substrate 92 in which the organic light emitting material is vapor deposited to form pixels. It is a region in the vapor deposition mask 20 that faces the area. However, through holes and recesses may be formed in the peripheral region 23 for various purposes.
  • each effective region 22 has a substantially rectangular shape in plan view, more precisely, a substantially rectangular shape in plan view.
  • each effective region 22 can have various shapes of contours according to the shape of the display region of the organic EL substrate 92.
  • each effective area 22 may have a circular outline.
  • the plurality of effective regions 22 of the vapor deposition mask 20 are arranged in a line at a predetermined interval along one direction parallel to the longitudinal direction of the vapor deposition mask 20.
  • one effective area 22 corresponds to one organic EL display device. That is, according to the vapor deposition mask apparatus 10 (deposition mask 20) shown in FIG. 1, vapor deposition with multiple surfaces is possible.
  • the vapor deposition mask 20 includes a mask main body and a plurality of through holes 25 provided in the mask main body.
  • the mask body is a metal member in which the through-hole 25 is not formed, and is used as a concept that means a member formed in a plate shape. It corresponds to the metal layer 28 in the case of having a one-layer structure to be produced, corresponds to the metal layer combination 28 'in the case of having a two-layer structure to be produced by a plating process described later, and is produced by an etching process to be described later. This is a concept corresponding to the metal plate 21. As shown in FIG.
  • the plurality of through holes 25 formed in each effective region 22 are arranged at a predetermined pitch along two directions orthogonal to each other in the effective region 22. Yes.
  • the shape of the through hole 25 will be described in detail below.
  • the shape of the through-hole 25 when the vapor deposition mask 20 is formed by plating or etching will be described.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing a case where the vapor deposition mask 20 having a single layer structure manufactured by plating is cut along the line AA in FIG.
  • the vapor deposition mask 20 in this embodiment includes a metal layer 28 (mask body) and a plurality of the above-described through holes 25 provided in the metal layer 28 as shown in FIGS.
  • the metal layer 28 has an indentation elastic modulus x (GPa) and a 0.2% proof stress y (MPa).
  • the indentation elastic modulus is an elastic modulus calculated by a nano-indentation test for evaluating the elastic modulus in the minimum region.
  • the 0.2% proof stress refers to a stress at which the permanent set upon unloading is 0.2%.
  • the metal layer 28 has an indentation elastic modulus x (GPa) and an indentation hardness z (GPa), z ⁇ 3.7 and z ⁇ 0.1x ⁇ 6.0 (1) Meet.
  • the indentation hardness is a hardness calculated by the nano-indentation test.
  • the metal layer 28 satisfies the above formula (1) means that the metal layer 28 in a state where the through hole 25 is not formed satisfies the above formula (1). However, it does not mean that the metal layer 28 in the state where the through-holes 25 are formed satisfies the above formula (1). Therefore, in this specification, it can be said that the vapor deposition mask 20 has a configuration in which the through hole 25 is formed in the metal layer 28 that satisfies the above-described formula (1). In the metal layer 28 in the state where the through holes 25 are formed, the indentation elastic modulus and 0.2% proof stress (or indentation hardness) are considered to be affected by the size, pitch, shape, etc. of the through holes 25. It is done.
  • the through hole 25 is not formed in the region of the metal layer 28 that satisfies the above formula (1).
  • the region more specifically, the region where the through hole 25 does not affect the indentation elastic modulus and the 0.2% proof stress (or indentation hardness). This is a region that is not affected, or a region that is between the adjacent through holes 25 in the effective region 22 and that is not affected by the through holes 25.
  • the region of the surrounding region 23 that does not include the through hole 25 is selected. It is preferable to perform a tensile test when cutting and examining the nano-indentation test described later and the 0.2% proof stress. Further, even in the effective region 22, the distance between the adjacent through holes 25 is such that the nano-indentation test and the tensile test for examining 0.2% proof stress can be performed. If so, the region between the through holes 25 may be cut off.
  • the metal layer 28 of the vapor deposition mask 20 generally does not vary in material composition or material depending on the position. For this reason, the characteristics of the material do not differ between a position close to the through hole 25 and a position away from the through hole 25.
  • the through hole 25 of the vapor deposition mask 20 is located on the first surface 20a side, is located on the first surface 30a having the opening dimension S1 on the first surface 20a, and is located on the second surface 20b side, and is open on the second surface 20b.
  • the first opening 30 on the first surface 20a side and the second opening 35 on the second surface 20b side communicate with each other, whereby the through hole 25 is formed.
  • a portion demarcating the outline of the first opening 30 on the first surface 20 a side in the effective region 22 of the vapor deposition mask 20 is represented by reference numeral 32.
  • a portion demarcating the outline of the second opening 35 on the two-surface 20b side (hereinafter also referred to as a second portion) is denoted by reference numeral 37.
  • the first portion 32 and the second portion 37 are simultaneously formed as the metal layer 28 deposited on the surface 51a of the substrate 51 in a plating process described later.
  • the first opening 30 and the second opening 35 constituting the through hole 25 may be substantially polygonal in a plan view.
  • the first opening 30 and the second opening 35 have a substantially square shape, more specifically, a substantially square shape.
  • the first opening 30 and the second opening 35 may have other substantially polygonal shapes such as a substantially hexagonal shape and a substantially octagonal shape.
  • the “substantially polygonal shape” is a concept including a shape in which corners of a polygon are rounded.
  • the first opening 30 and the second opening 35 may be circular.
  • the shape of the 1st opening part 30 and the shape of the 2nd opening part 35 do not need to be similar.
  • FIG. 5 is an enlarged view showing the first portion 32 and the second portion 37 of the metal layer 28 of FIG.
  • the first portion 32 is a portion formed by a metal deposited between the low adhesion region 56 of the substrate 51 and the first surface 61 of the plating resist pattern 60.
  • the second portion 37 is a portion formed by metal deposited in the gap 64 of the plating resist pattern 60.
  • a virtual boundary line between the first portion 32 and the second portion 37 is indicated by a one-dot chain line.
  • a connection portion where the wall surface 31 of the first opening 30 defined by the first portion 32 and the wall surface 36 of the second opening 35 defined by the second portion 37 are in contact with each other is denoted by reference numeral 40.
  • the “wall surface 31” is a surface that defines the first opening 30 in the surface of the first portion 32.
  • the above-mentioned “wall surface 36” is a surface that defines the second opening 35 among the surfaces of the second portion 37.
  • the width M2 of the metal layer 28 on the second surface 20b of the vapor deposition mask 20 is smaller than the width M1 of the metal layer 28 on the first surface 20a of the vapor deposition mask 20.
  • the opening dimension S2 of the through hole 25 (second opening 35) in the second surface 20b is larger than the opening dimension S1 of the through hole 25 (first opening 30) in the first surface 20a.
  • the vapor deposition material 98 flying from the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20 passes through the second opening 35 and the first opening 30 of the through hole 25 in order and adheres to the organic EL substrate 92.
  • a region of the organic EL substrate 92 to which the vapor deposition material 98 adheres is mainly determined by the opening size S1 and the opening shape of the through hole 25 in the first surface 20a.
  • the vapor deposition material 98 is along the normal direction N of the vapor deposition mask 20 from the crucible 94 toward the organic EL substrate 92.
  • the vapor deposition mask 20 may move in a direction greatly inclined with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20.
  • the opening dimension S2 of the through hole 25 in the second surface 20b is the same as the opening dimension S1 of the through hole 25 in the first surface 20a, it is greatly inclined with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20.
  • Most of the vapor deposition material 98 that moves in the direction reaches and adheres to the wall surface 36 of the second opening 35 of the through hole 25 before reaching the organic EL substrate 92 through the through hole 25. . Therefore, in order to increase the utilization efficiency of the vapor deposition material 98, it can be said that it is preferable to increase the opening dimension S2 of the second opening 35, that is, to reduce the width M2 of the metal layer 28 on the second surface 20b side.
  • the angle formed by the straight line L1 passing through the end 39 of the second portion 37 and the end 34 of the first portion 32 with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20 is represented by the symbol ⁇ 1.
  • the angle ⁇ 1 In order to make the vapor deposition material 98 moving obliquely reach the organic EL substrate 92 as much as possible without reaching the wall surface 36 of the second opening 35, it is advantageous to increase the angle ⁇ 1.
  • it is effective to make the width M2 of the metal layer 28 on the second surface 20b side smaller than the width M1 of the metal layer 28 on the first surface 20a side.
  • it is also effective to reduce the thickness T1 of the first portion 32 and the thickness T2 of the second portion 37 in increasing the angle ⁇ 1.
  • the thickness T 1 of the first portion 32 means the thickness of the first portion 32 at the boundary between the first portion 32 and the second portion 37. Further, as apparent from FIG. 5, the thickness T ⁇ b> 2 of the second portion 37 is synonymous with the thickness of the metal layer 28 constituting the effective region 22 of the vapor deposition mask 20. If the width M2, the thickness T1, and the thickness T2 are excessively reduced, the strength of the vapor deposition mask 20 is lowered, and therefore the vapor deposition mask 20 may be damaged during transportation or use. For example, it is conceivable that the vapor deposition mask 20 is damaged due to the tensile stress applied to the vapor deposition mask 20 when the vapor deposition mask 20 is stretched on the frame 15. Considering these points, it can be said that the width and thickness of each portion of the vapor deposition mask 20 are preferably set in the following ranges. Thereby, the above-mentioned angle ⁇ 1 can be set to 45 ° or more, for example.
  • the width M1 5 to 25 ⁇ m of the metal layer 28 on the first surface 20a side
  • the width M2 of the metal layer 28 on the second surface 20b side 2 to 20 ⁇ m
  • the thickness T1 of the first portion 32 is 5 ⁇ m or less.
  • the thickness T2 of the second portion 37 is 1 to 50 ⁇ m, more preferably 3 to 30 ⁇ m, still more preferably 3 to 25 ⁇ m, still more preferably 3 to 15 ⁇ m.
  • the difference ⁇ T between the thickness T1 and the thickness T2 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 3 to 30 ⁇ m, still more preferably 3 to 25 ⁇ m, still more preferably 3 to 15 ⁇ m
  • the vapor deposition mask 20 can be produced with a thickness that is difficult to obtain with the vapor deposition mask 20 produced from a rolled material described later. In this case, it is possible to obtain the vapor deposition mask 20 capable of reducing the influence of shadow and improving the utilization efficiency of the vapor deposition material.
  • Table 1 shows an example of values of the width and thickness of each part of the vapor deposition mask 20 which are obtained according to the number of display pixels and the number of display pixels in a 5-inch organic EL display device.
  • FHD means Full High Definition
  • WQHD means Wide Quad High Definition
  • UHD Ultra High Definition
  • the shape of the first portion 32 will be described in more detail. As shown by a dotted line in FIG. 5, when the first portion 32 has a shape that is greatly cut toward the second surface 20 b side at the end portion 34, it passes through the second opening 35 of the through hole 25. It is conceivable that most of the deposited material 98 after reaching the wall surface 31 of the first portion 32 adheres. In order to suppress the adhesion of the vapor deposition material 98 to the first portion 32 in the vicinity of the end portion 34 as described above, as shown in FIG. 5, the first portion 32 includes the first portion 32 at the end portion 34 and in the vicinity thereof. Of these, it is preferable to have a thickness smaller than the thickness T1 in the portion in contact with the second portion 37.
  • the thickness of the first portion 32 monotonously decreases from the portion of the first portion 32 that contacts the second portion 37 toward the end portion 34.
  • Such a shape of the first portion 32 can be realized by forming the first portion 32 by plating as described later.
  • a step (film forming step) of forming a metal layer 28 (mask main body) provided with through holes 25 on a base material 51 described later is performed by plating.
  • the film formation step includes a preparation step, a surface treatment resist formation step, a surface treatment step, a plating resist formation step, and a plating treatment step which will be described later.
  • a preparatory process for preparing a base material 51 that is a base for the plating process is performed.
  • the plating process is an electrolytic plating process
  • at least a portion of the surface 51a of the substrate 51 where the metal layer 28 is deposited is constituted by a conductive layer having conductivity.
  • the whole base material 51 may be comprised by the conductive layer which has electroconductivity.
  • an insulating cover film 52 for preventing the back surface 51b from being electrically connected to other members is provided on the back surface 51b located on the opposite side of the front surface 51a of the base material 51. Also good.
  • the material constituting the conductive layer of the substrate 51 is not particularly limited.
  • a conductive material such as a metal material or an oxide conductive material is appropriately used.
  • the metal material include stainless steel and copper.
  • a material having high adhesion to a plating resist pattern 60 described later is used as a material constituting the conductive layer of the substrate 51.
  • the resist pattern 60 for plating is produced by patterning a so-called dry film such as a resist film containing an acrylic photocurable resin, as a material constituting the conductive layer of the substrate 51, It is preferable to use copper having high adhesion to a dry film.
  • the “high adhesion region 55 and the low adhesion region 56” means that the adhesion force of the first surface 61 of the plating resist pattern 60 to be described later to the high adhesion region 55 is a plating resist for the low adhesion region 56. It is defined as a region configured to be relatively higher than the adhesion force of the first surface 61 of the pattern 60.
  • 9A and 9B are a cross-sectional view and a plan view showing the substrate 51 on which the high adhesion region 55 and the low adhesion region 56 are formed.
  • the high adhesion region 55 is a region corresponding to the first opening 30 on the first surface 20a side of the vapor deposition mask 20 produced on the surface 51a of the substrate 51 by plating. As shown in FIGS. 9A and 9B, a plurality of high adhesion regions 55 are formed on the surface 51 a of the substrate 51. Each high adhesion region 55 has a shape corresponding to the first opening 30, for example, a substantially rectangular shape. On the other hand, the low adhesion region 56 is formed so as to surround each high adhesion region 55.
  • a surface treatment resist forming step is performed in which a surface treatment resist pattern 53 is formed on a region corresponding to the low adhesion region 56 on the surface 51 a of the substrate 51.
  • the surface treatment resist pattern 53 is provided on the surface 51 a of the substrate 51 so that a gap 53 a is formed in a region corresponding to the high adhesion region 55 in the surface 51 a of the substrate 51.
  • a negative resist film is formed by attaching a dry film to the surface 51a of the base material 51.
  • the dry film include those containing an acrylic photocurable resin such as RY3310 manufactured by Hitachi Chemical.
  • an exposure mask is prepared so as not to transmit light to the region of the resist film that should become the gap 53a, and the exposure mask is disposed on the resist film. Thereafter, the exposure mask is sufficiently adhered to the resist film by vacuum adhesion.
  • a positive type resist film may be used. In this case, an exposure mask in which light is transmitted through a region to be removed of the resist film is used as the exposure mask.
  • the resist film is exposed through an exposure mask. Further, the resist film is developed to form an image on the exposed resist film.
  • the resist pattern 53 for surface treatment shown in FIG. 7 can be formed.
  • a heat treatment step of heating the surface treatment resist pattern 53 may be performed after the development step.
  • a surface treatment process is performed in which a region of the surface 51 a of the substrate 51 that is not covered with the surface treatment resist pattern 53 is surface-treated to form a treatment region 54.
  • a surface treatment liquid that can roughen the surface 51a by soft etching the surface 51a of the substrate 51 is used.
  • a so-called hydrogen peroxide / sulfuric acid based soft etching agent containing hydrogen peroxide and sulfuric acid is used as the surface treatment liquid, and specifically, a bond film manufactured by Atoteck or the like can be used.
  • the region 54 to be treated which has been surface-treated with the surface treatment liquid becomes a high adhesion region 55 having a high adhesion to the plating resist pattern 60.
  • the region that is not subjected to the surface treatment because it is covered with the surface treatment resist pattern 53 is a low adhesion region in which the adhesion force to the plating resist pattern 60 is relatively lower than that of the high adhesion region 55. 56.
  • the degree of the roughening treatment applied to the high adhesion region 55 depends on the material constituting the high adhesion region 55 or the material constituting the plating resist pattern 60 described later. It is determined accordingly. For example, when the surface roughness is measured using a scanning white interferometer VertScan manufactured by Ryoka System, the surface roughness in the high adhesion region 55 and the low adhesion region 56 is within the following ranges, respectively. .
  • surface area ratio (s-ratio)” indicates the high adhesion to the two-dimensional projected area of the surface without taking into account the undulations and irregularities of the surface of the high adhesion region 55 and the low adhesion region 56. It means the ratio of the three-dimensional measured area of the surface including the undulations and irregularities on the surface of the region 55 and the low adhesion region 56.
  • the content of the surface treatment process is not limited to the above-described roughening treatment as long as the adhesion of the surface 51a of the substrate 51 to the plating resist pattern 60 can be partially enhanced.
  • the surface treatment step may be a step of providing a layer having high adhesion to the plating resist pattern 60 in a region of the surface 51 a of the substrate 51 that is not covered with the surface treatment resist pattern 53.
  • the surface treatment resist pattern 53 can be peeled from the surface 51 a of the substrate 51 by using an alkaline stripping solution.
  • the base material 51 having the surface 51a partitioned into a plurality of high adhesion regions 55 and a low adhesion region 56 surrounding the high adhesion regions 55. Can be prepared.
  • a plating resist forming step for forming a plating resist pattern 60 on the surface 51a of the substrate 51 with a predetermined gap 64 is performed.
  • 10A and 10B are a cross-sectional view and a plan view showing the substrate 51 on which the plating resist pattern 60 is formed. As shown in FIG. 10A, the plating resist pattern 60 faces the first surface 61 facing the surface 51 a of the substrate 51, the second surface 62 located on the opposite side of the first surface 61, and the gap 64. Side surface 63.
  • the first surface 61 of the plating resist pattern 60 covers the high adhesion region 55 and extends to the low adhesion region 56, and the plating resist It implements so that the clearance gap 64 of the pattern 60 may be located on the low-adhesion area
  • the first surface 61 of the plating resist pattern 60 is in contact with both the high adhesion region 55 and the low adhesion region 56, and the side surface 63 of the plating resist pattern 60 is low adhesion. It comes into contact with the sex region 56.
  • the adhesion force of the plating resist pattern 60 to the high adhesion region 55 is the same as that of the plating resist pattern 60 to the low adhesion region 56. It is higher than the adhesion.
  • the first portion 32 of the vapor deposition mask 20 is formed by a plating solution that has entered between the low adhesion region 56 and the resist pattern 60 for plating.
  • the width k of the portion of the plating resist pattern 60 that protrudes from the high adhesion region 55 to the low adhesion region 56 corresponds to the width M3 of the first portion 32 on the first surface 20a. It is in the range of 5 to 5.0 ⁇ m.
  • a negative resist film is formed by pasting a dry film on the surface 51a of the substrate 51.
  • the dry film include those containing an acrylic photocurable resin such as RY3310 manufactured by Hitachi Chemical.
  • an exposure mask that prevents light from being transmitted to a region that should become the gap 64 in the resist film is prepared, and the exposure mask is disposed on the resist film. Thereafter, the exposure mask is sufficiently adhered to the resist film by vacuum adhesion.
  • a positive type resist film may be used. In this case, an exposure mask in which light is transmitted through a region to be removed of the resist film is used as the exposure mask.
  • the resist film is exposed through an exposure mask. Further, the resist film is developed to form an image on the exposed resist film.
  • the plating resist pattern 60 shown in FIGS. 10A and 10B can be formed.
  • a heat treatment process for heating the resist pattern 60 for plating is performed after the development process. May be.
  • the adhesion between the plating resist pattern 60 and the low adhesion region 56 can be further reduced.
  • the acidic solution for example, sulfamic acid can be used.
  • a plating process step of supplying a plating solution to the gap 64 of the plating resist pattern 60 is performed.
  • the substrate 51 provided with the plating resist pattern 60 may be immersed in a plating tank filled with a plating solution.
  • the metal layer 28 can be deposited on the surface 51 a of the substrate 51 in the gap 64.
  • the specific method of the plating process is not particularly limited.
  • the plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which the metal layer 28 is deposited on the low adhesion region 56 of the surface 51a of the substrate 51 by passing an electric current through the conductive layer of the substrate 51.
  • the plating process may be an electroless plating process.
  • the plating process is an electroless plating process, an appropriate catalyst layer is provided on the conductive layer of the substrate 51. Even when the electrolytic plating treatment step is performed, a catalyst layer may be provided on the conductive layer of the substrate 51.
  • the components of the plating solution used are appropriately determined according to the characteristics required for the metal layer 28.
  • a mixed solution of a solution containing a nickel compound and a solution containing an iron compound can be used as the plating solution.
  • a mixed solution of a solution containing nickel sulfamate or nickel bromide and a solution containing ferrous sulfamate can be used.
  • Various additives may be contained in the plating solution.
  • a ph buffer such as boric acid or an additive such as malonic acid or saccharin may be contained.
  • the plating solution containing nickel and cobalt, the plating solution containing nickel, etc. can be used, for example.
  • the gap 64 of the plating resist pattern 60 is located on the low adhesion region 56 of the substrate 51. Further, the plating resist pattern 60 protrudes from the high adhesion region 55 to the low adhesion region 56. In this case, the plating solution supplied to the gap 64 of the plating resist pattern 60 can also enter between the low adhesion region 56 and the first surface 61 of the plating resist pattern 60. Since such infiltration of the plating solution occurs, as shown in FIG. 11, not only the gap 64 but also the metal between the low adhesion region 56 of the substrate 51 and the first surface 61 of the plating resist pattern 60. Precipitation of (metal layer 28) occurs.
  • the metal layer 28 generated on the surface 51a of the base material 51 by the plating process is not limited to the second portion 37 formed by the metal deposited in the gaps 64 of the plating resist pattern 60.
  • the first portion 32 formed by the deposited metal between the adhesive region 56 and the first surface 61 of the plating resist pattern 60 is included.
  • the adhesion to the plating resist pattern 60 is enhanced by the roughening treatment. Therefore, as shown in FIG. 11, the penetration of the plating solution can be stopped by the high adhesion region 55. For this reason, the first opening 30 described above can be secured in the metal layer 28.
  • a removing step of removing the plating resist pattern 60 from the metal layer 28 is performed.
  • the plating resist pattern 60 can be peeled from the surface 51 a of the substrate 51 by using an alkaline stripping solution. By removing the plating resist pattern 60, the through hole 25 appears, and the metal layer 28 provided with the through hole 25 can be obtained.
  • FIG. 13A a separation process for separating the metal layer 28 from the surface 51 a of the substrate 51 is performed. Accordingly, as shown in FIG. 13A, the second portion 37 extending from the first surface 20a to the second surface 20b, and the first portion spreading from the second portion 37 toward the center of the through hole 25 on the first surface 20a side.
  • the vapor deposition mask 20 having the metal layer 28 including the portion 32 can be obtained.
  • FIG. 13B is a plan view showing the case where the vapor deposition mask 20 is viewed from the second surface 20b side.
  • a film in which a substance having adhesiveness is provided by coating or the like is attached to the metal layer 28 formed on the substrate 51.
  • the film is pulled away from the base material 51, thereby separating the metal layer 28 from the base material 51.
  • the film is peeled off from the metal layer 28.
  • the substance having adhesiveness a substance that loses adhesiveness when irradiated with light such as UV or when heated may be used.
  • a step of irradiating the film with light and a step of heating the film are performed.
  • the process of peeling the film from the metal layer 28 can be facilitated.
  • the film can be peeled off while keeping the film and the metal layer 28 as parallel as possible.
  • the plating resist pattern 60 covers the high adhesion region 55 and extends to the low adhesion region 56, and the plating resist pattern 60 is formed.
  • the gap 64 is located on the low adhesion region 56.
  • the plating solution can be at least partially infiltrated between the low adhesion region 56 and the plating resist pattern 60 during the plating process.
  • the metal layer 28 is deposited in the first portion 32 formed by the deposited metal between the low adhesion region 56 of the substrate 51 and the plating resist pattern 60 and the gap 64 between the plating resist pattern 60.
  • a second portion 37 formed of the above-mentioned metal is defined by the first portion 32 on the first surface 20a and is defined by the second portion 37 on the second surface 20b. Therefore, the through hole 25 having a complicated shape can be obtained.
  • the first portion 32 having a small thickness can be obtained by forming the second portion using a plating solution that has entered between the low adhesion region 56 and the resist pattern 60 for plating. Furthermore, the thickness of the first portion 32 can be monotonously decreased from the portion of the first portion 32 that contacts the second portion 37 toward the end portion 34. Thereby, the above-described angle ⁇ 1 corresponding to the flying angle of the vapor deposition material 98 that can reach the organic EL substrate 92 can be efficiently increased.
  • the thickness of the vapor deposition mask 20 can be arbitrarily set independently of the shape of the through hole 25. For this reason, the vapor deposition mask 20 can have sufficient strength. Therefore, a high-definition organic EL display device can be manufactured, and the vapor deposition mask 20 excellent in durability can be provided.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing a case where the vapor deposition mask 20 having a two-layer structure manufactured by plating is cut along the line AA in FIG.
  • the vapor deposition mask 20 in this embodiment includes a metal layer combination 28 ′ (mask body) and a plurality of the above-described through holes 25 provided in the metal layer combination 28 ′.
  • the metal layer combination 28 ′ has a first metal layer 32 ′ provided with the first opening 30 in a predetermined pattern and a second opening 35 provided with the second opening 35 communicating with the first opening 30.
  • a metal layer 37 ′ is disposed closer to the second surface 20 b of the vapor deposition mask 20 than the first metal layer 32 ′.
  • the first metal layer 32 ′ constitutes the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20
  • the second metal layer 37 ′ constitutes the second surface 20 b of the vapor deposition mask 20.
  • the metal layer combination 28 ′ satisfies the above formula (1), similarly to the metal layer 28 described above.
  • the term “metal layer combination 28 ′” means the concept of a member in a state in which the through hole 25 is not formed (simple plate shape), like the metal layer 28 described above. Used as That is, in this specification, conceptually, the vapor deposition mask 20 has a configuration in which the metal layer combination 28 ′ is provided with a plurality of through holes 25 that are different from the metal layer combination 28 ′. Suppose you are. As a result, that the metal layer combination 28 'satisfies the above formula (1) means that the metal layer combination 28' without the through hole 25 satisfies the above formula (1). This does not mean that the metal layer combination 28 ′ in which the through holes 25 are formed satisfies the above formula (1).
  • the indentation elastic modulus and 0.2% proof stress (or indentation hardness) are affected by the size, pitch, shape, etc. of the through holes 25. It is thought to receive. Therefore, as a completed form of the vapor deposition mask 20, in the state where the plurality of through holes 25 are formed in the metal layer combination 28 ′, the region of the metal layer combination 28 ′ that satisfies the above formula (1) is the through hole. 25 is a region where the through hole 25 does not affect the indentation elastic modulus and 0.2% yield strength (or indentation hardness), and more specifically, for example, the surrounding region 23 described above.
  • the through hole 25 is included in the surrounding region 23.
  • a non-indentation test described later and a 0.2% proof stress are examined by cutting out a non-existing region, it is preferable to perform a tensile test. Further, even in the effective region 22, the distance between the adjacent through holes 25 is such that the nano-indentation test and the tensile test for examining 0.2% proof stress can be performed.
  • the metal layer combination 28 ′ of the vapor deposition mask 20 generally does not differ in material composition or material depending on the position. For this reason, the characteristics of the material do not differ between a position close to the through hole 25 and a position away from the through hole 25.
  • the first opening 30 and the second opening 35 communicate with each other, whereby the through hole 25 penetrating the vapor deposition mask 20 is configured.
  • the opening size and the opening shape of the through hole 25 on the first surface 20a side of the vapor deposition mask 20 are defined by the first opening 30 of the first metal layer 32 '.
  • the opening size and the opening shape of the through hole 25 on the second surface 20b side of the vapor deposition mask 20 are defined by the second opening 35 of the second metal layer 37 '.
  • the through hole 25 has both a shape defined by the first opening 30 of the first metal layer 32 ′ and a shape defined by the second opening 35 of the second metal layer 37 ′. Has been.
  • reference numeral 40 denotes a connection portion where the first metal layer 32 'and the second metal layer 37' are connected.
  • FIG. 14 shows an example in which the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ are in contact with each other.
  • the present invention is not limited to this, and the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 are not limited thereto.
  • Other layers may be interposed between “and.
  • a catalyst layer for promoting the deposition of the second metal layer 37 ′ on the first metal layer 32 ′ may be provided between the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′.
  • FIG. 15A is an enlarged view showing a part of the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ of FIG. 14.
  • the width M5 of the second metal layer 37 ′ on the second surface 20b of the vapor deposition mask 20 is smaller than the width M4 of the first metal layer 32 ′ on the first surface 20a of the vapor deposition mask 20.
  • the opening dimension S2 of the through hole 25 (second opening 35) in the second surface 20b is larger than the opening dimension S1 of the through hole 25 (first opening 30) in the first surface 20a.
  • the vapor deposition material 98 flying from the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20 adheres to the organic EL substrate 92 through the second opening 35 and the first opening 30 of the through hole 25 in order.
  • a region of the organic EL substrate 92 to which the vapor deposition material 98 adheres is mainly determined by the opening size S1 and the opening shape of the through hole 25 in the first surface 20a.
  • the vapor deposition material 98 is along the normal direction N of the vapor deposition mask 20 from the crucible 94 toward the organic EL substrate 92.
  • the vapor deposition mask 20 may move in a direction greatly inclined with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20.
  • the opening dimension S2 of the through hole 25 in the second surface 20b is the same as the opening dimension S1 of the through hole 25 in the first surface 20a, it is greatly inclined with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20.
  • Most of the vapor deposition material 98 moving in the direction reaches the wall surface 36 of the second opening 35 of the through hole 25 and adheres before reaching the organic EL substrate 92 through the through hole 25. Therefore, in order to increase the utilization efficiency of the vapor deposition material 98, it can be said that it is preferable to increase the opening dimension S2 of the second opening 35, that is, to reduce the width M5 of the second metal layer 37 '.
  • the angle formed by the straight line L1 passing through the end 39 of the second metal layer 37 ′ and in contact with the wall surface 31 of the first metal layer 32 ′ with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20 is denoted by ⁇ 1. It is represented.
  • the angle ⁇ 1 In order to make the vapor deposition material 98 moving obliquely reach the organic EL substrate 92 as much as possible without reaching the wall surface 36 of the second opening 35, it is advantageous to increase the angle ⁇ 1. In order to increase the angle ⁇ 1, it is effective to make the width M5 of the second metal layer 37 'smaller than the width M4 of the first metal layer 32'.
  • the “thickness T4 of the first metal layer 32 ′” means the thickness of the portion of the first metal layer 32 ′ connected to the second metal layer 37 ′. Note that if the width M5 of the second metal layer 37 ′, the thickness T5 of the first metal layer 32 ′, and the thickness T5 of the second metal layer 37 ′ are excessively reduced, the strength of the vapor deposition mask 20 is lowered. It is conceivable that the vapor deposition mask 20 is damaged during transportation or use.
  • the vapor deposition mask 20 is damaged due to the tensile stress applied to the vapor deposition mask 20 when the vapor deposition mask 20 is stretched on the frame 15.
  • the dimensions of the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ are preferably set in the following ranges.
  • the above-mentioned angle ⁇ 1 can be set to 45 ° or more, for example.
  • the thickness T3 of the vapor deposition mask 20 1 to 50 ⁇ m, more preferably 3 to 30 ⁇ m, still more preferably 3 to 25 ⁇ m, still more preferably 3 to 15 ⁇ m
  • the thickness T4 of the first metal layer 32 ′ is 5 ⁇ m or less.
  • the thickness T5 of the second metal layer 37 ′ is 0.1 to 50 ⁇ m, more preferably 3 to 30 ⁇ m, still more preferably 3 to 25 ⁇ m, still more preferably 3 to 15 ⁇ m.
  • the thickness T3 of the vapor deposition mask 20 is set to 15 ⁇ m or less, it is possible to produce the vapor deposition mask 20 with a thickness that is difficult to obtain with the vapor deposition mask 20 produced from a rolled material described later. In this case, it is possible to obtain the vapor deposition mask 20 capable of reducing the influence of shadow and improving the utilization efficiency of the vapor deposition material.
  • Table 3 shows an example of the values of the width and thickness of each part of the vapor deposition mask 20 which are obtained in accordance with the number of display pixels and the number of display pixels in the 5-inch organic EL display device.
  • FHD means Full High Definition
  • WQHD means Wide Quad High Definition
  • UHD Ultra High Definition
  • the shape of the first metal layer 32 ' will be described in more detail.
  • the first metal layer 32 ′ has a shape that is greatly raised toward the second surface 20 b at the end portion 34, the second opening 35 of the through hole 25. It is conceivable that much of the vapor deposition material 98 after passing through reaches the wall surface 31 of the first metal layer 32 ′ and adheres thereto.
  • the first metal layer 32 ′ preferably has a thickness smaller than the thickness T4 in the portion connected to the second metal layer 37 ′.
  • the thickness of the first metal layer 32 ′ decreases from the portion of the first metal layer 32 ′ connected to the second metal layer 37 ′ toward the end 34.
  • Such a shape of the first metal layer 32 ′ can be realized by forming the first metal layer 32 ′ by plating as described later.
  • FIG. 15A a straight line L2 contacting the wall surface 31 of the first metal layer 32 'without passing through the end 39 of the second metal layer 37' is shown from the vapor deposition machine.
  • the angle formed by the straight line L2 with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20 is represented by the symbol ⁇ 2.
  • This angle ⁇ 2 is smaller than the angle ⁇ 1 described above in order not to pass through the end 39.
  • a shadow as shown in FIG. 15B can occur.
  • the angle ⁇ 2 will be described in more detail with reference to FIG. 15B.
  • the angle formed by the straight line L3 passing through the corner portion of the wall surface 31 of the first metal layer 32 ′ formed in a rectangular shape as indicated by a two-dot chain line with respect to the normal direction N is ⁇ 2 ′. It is shown that shadow SH1 can occur. In this way, when the wall surface 31 is formed in a rectangular shape, it is possible to reduce the shadow by reducing the thickness, but in this case, the strength of the vapor deposition mask 20 can be reduced.
  • the shadow that can be generated by the straight line L4 of the angle ⁇ 2 ′ that contacts the curved wall surface 31 is SH2.
  • This shadow SH2 is smaller than the above-described shadow SH1.
  • the shadow can be made smaller when the wall surface 31 is formed in a curved shape than when the wall surface 31 is formed in a rectangular shape.
  • the angle of the straight line in contact with the wall surface 31 can be made larger when the wall surface 31 is formed in a curved shape than when the wall surface 31 is formed in a rectangular shape. That is, as shown in FIG.
  • the vapor deposition mask 20 in which the wall surface 31 is formed in a curved shape can be applied to a vapor deposition machine in which the angle ⁇ 2 can be increased, that is, the vapor deposition angle ⁇ can be decreased. Even if the thickness of the first metal layer 32 ′ is not reduced, by forming the wall surface 31 in a curved shape, the angle of the straight line in contact with the wall surface 31 is increased, so that the strength of the vapor deposition mask 20 can be ensured. it can.
  • the vapor deposition mask 20 is applicable to a vapor deposition machine that can increase the angle ⁇ 2 shown in FIG. 15A.
  • a vapor deposition machine that can increase the angle ⁇ 2 shown in FIG. 15A.
  • the angle ⁇ 2 can be preferably 30 ° or more, more preferably 45 ° or more.
  • Such a curved shape of the wall surface 31 can also be realized by forming the first metal layer 32 'by plating.
  • the “wall surface 31” is a surface that defines the first opening 30 in the surface of the first metal layer 32 ′.
  • the above-mentioned “wall surface 36” is a surface that defines the second opening 35 in the surface of the second metal layer 37 ′.
  • a step of forming a metal layer combination 28 ′ (mask body) provided with the through holes 25 on a base material 51 ′ described later is performed by plating.
  • the process includes a first film forming process and a second film forming process which will be described later.
  • First film formation step First, the first film forming step for forming the first metal layer 32 ′ in which the first openings 30 are provided in a predetermined pattern on the insulating base material 51 ′ will be described. First, as shown in FIG. 16, a preparatory process for preparing a pattern substrate 50 having an insulating base 51 ′ and a conductive pattern 52 ′ formed on the base 51 ′ is performed.
  • the conductive pattern 52 ′ has a pattern corresponding to the first metal layer 32 ′.
  • the material constituting the base 51 'and the thickness of the base 51' are not particularly limited. For example, glass, synthetic resin, or the like can be used as a material constituting the substrate 51 ′.
  • a conductive material such as a metal material or an oxide conductive material is appropriately used.
  • the metal material include chrome and copper.
  • a material having high adhesion to a resist pattern 60 'described later is used as a material constituting the conductive pattern 52'.
  • a dry film such as a resist film containing an acrylic photocurable resin
  • a dry film is used as a material constituting the conductive pattern 52 ′. It is preferable to use copper having high adhesiveness to.
  • a first metal layer 32 ′ is formed on the conductive pattern 52 ′ so as to cover the conductive pattern 52 ′, and this first metal layer 32 ′ is formed in a subsequent process by the conductive pattern 52 ′.
  • the conductive pattern 52 ' has a thickness in the range of 50 to 500 nm.
  • a first plating process is performed in which the first plating solution is supplied onto the base material 51 ′ on which the conductive pattern 52 ′ is formed to deposit the first metal layer 32 ′ on the conductive pattern 52 ′.
  • the base material 51 ′ on which the conductive pattern 52 ′ is formed is immersed in a plating tank filled with the first plating solution.
  • FIG. 17A the first metal layer 32 ′ in which the first openings 30 are provided in a predetermined pattern can be obtained on the pattern substrate 50.
  • FIG. 17B is a plan view showing the first metal layer 32 ′ formed on the base material 51 ′.
  • the first metal layer 32 ′ is not only a portion overlapping the conductive pattern 52 ′ when viewed along the normal direction of the base material 51 ′, as shown in FIG. 17A. It may also be formed in a portion that does not overlap the sex pattern 52 ′. This is because the first metal layer 32 ′ is further deposited on the surface of the first metal layer 32 ′ deposited on the portion overlapping the end portion 53 ′ of the conductive pattern 52 ′. As a result, as shown in FIG. 17A, the end 34 of the first metal layer 32 ′ is positioned at a portion that does not overlap with the conductive pattern 52 ′ when viewed along the normal direction of the base 51 ′. Can be.
  • the thickness of the first metal layer 32 ′ at the end portion 34 and in the vicinity thereof is smaller than the thickness at the central portion by the amount that the metal deposition has advanced in the plate surface direction of the base material 51 ′ instead of the thickness direction.
  • the thickness of the first metal layer 32 ′ decreases at least partly from the center of the first metal layer 32 ′ toward the end 34, and the end 34 and its vicinity (or the wall surface 31). ) Is formed in a curved shape.
  • the vapor deposition angle ⁇ of the applicable vapor deposition machine can be reduced (the angle ⁇ 2 is increased).
  • the width of the portion of the first metal layer 32 'that does not overlap with the conductive pattern 52' is represented by the symbol w.
  • the width w is in the range of 0.5 to 5.0 ⁇ m, for example.
  • the dimension of the conductive pattern 52 ' is set in consideration of the width w.
  • the specific method of the first plating process is not particularly limited.
  • the first plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which the first metal layer 32 ′ is deposited on the conductive pattern 52 ′ by passing a current through the conductive pattern 52 ′.
  • the first plating process may be an electroless plating process.
  • an appropriate catalyst layer is provided on the conductive pattern 52 '.
  • a catalyst layer may be provided on the conductive pattern 52 ′.
  • the components of the first plating solution used are appropriately determined according to the characteristics required for the first metal layer 32 '.
  • a mixed solution of a solution containing a nickel compound and a solution containing an iron compound can be used as the first plating solution.
  • a mixed solution of a solution containing nickel sulfamate or nickel bromide and a solution containing ferrous sulfamate can be used.
  • Various additives may be contained in the plating solution.
  • a pH buffer material such as boric acid, or an additive such as malonic acid or saccharin may be contained.
  • a second film forming step is performed in which a second metal layer 37 ′ having a second opening 35 communicating with the first opening 30 is formed on the first metal layer 32 ′.
  • a resist formation step is performed in which a resist pattern 60 ′ is formed on the base 51 ′ and the first metal layer 32 ′ of the pattern substrate 50 with a predetermined gap 64 ′.
  • 18A and 18B are a cross-sectional view and a plan view showing a resist pattern 60 ′ formed on a base material 51 ′. As shown in FIGS.
  • the first opening 30 of the first metal layer 32 ′ is covered with the resist pattern 60 ′, and the gap 64 ′ of the resist pattern 60 ′ is formed in the first metal layer. It is carried out so that it may be located on 32 '.
  • a negative resist film is formed by attaching a dry film on the base material 51 ′ and the first metal layer 32 ′ of the pattern substrate 50.
  • the dry film include those containing an acrylic photocurable resin such as RY3310 manufactured by Hitachi Chemical.
  • an exposure mask is prepared so as not to transmit light to the region of the resist film where the gap 64 ′ is to be formed, and the exposure mask is disposed on the resist film. Thereafter, the exposure mask is sufficiently adhered to the resist film by vacuum adhesion.
  • a positive type resist film may be used. In this case, an exposure mask in which light is transmitted through a region to be removed of the resist film is used as the exposure mask.
  • a resist pattern 60 is provided that has a gap 64 ′ positioned on the first metal layer 32 ′ and covers the first opening 30 of the first metal layer 32 ′. 'Can be formed. Note that a heat treatment step of heating the resist pattern 60 ′ may be performed after the development step in order to make the resist pattern 60 ′ more firmly adhere to the base material 51 ′ and the first metal layer 32 ′.
  • a second plating process is performed in which the second plating solution is supplied to the gap 64 ′ of the resist pattern 60 ′ to deposit the second metal layer 37 ′ on the first metal layer 32 ′.
  • the substrate 51 ′ on which the first metal layer 32 ′ is formed is immersed in a plating tank filled with the second plating solution.
  • the second metal layer 37 ' can be formed on the first metal layer 32'.
  • the specific method of the second plating process is not particularly limited.
  • the second plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which a second metal layer 37 ′ is deposited on the first metal layer 32 ′ by passing a current through the first metal layer 32 ′.
  • the second plating process may be an electroless plating process.
  • an appropriate catalyst layer is provided on the first metal layer 32 '.
  • a catalyst layer may be provided on the first metal layer 32 ′.
  • the same plating solution as the first plating solution described above may be used.
  • a plating solution different from the first plating solution may be used as the second plating solution.
  • the composition of the first plating solution and the composition of the second plating solution are the same, the composition of the metal constituting the first metal layer 32 ′ and the composition of the metal constituting the second metal layer 37 ′ are also the same. .
  • FIG. 19 shows an example in which the second plating process is continued until the upper surface of the resist pattern 60 ′ and the upper surface of the second metal layer 37 ′ coincide with each other.
  • the present invention is not limited to this. Absent.
  • the second plating process may be stopped with the upper surface of the second metal layer 37 ′ positioned below the upper surface of the resist pattern 60 ′.
  • the second metal layer 37 ′ is formed on the first metal layer 32 ′, and the metal layer combination having the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ shown in FIGS. 14 and 15A. 28 'is obtained.
  • a removing process for removing the resist pattern 60 ′ is performed.
  • the resist pattern 60 ′ can be stripped from the base material 51 ′, the first metal layer 32 ′, and the second metal layer 37 ′.
  • FIG. 21A the first metal layer 32 ′ provided with the first opening 30 in a predetermined pattern and the second opening 35 provided with the second opening 35 communicating with the first opening 30 are provided.
  • the vapor deposition mask 20 provided with the metal layer 37 ′ can be obtained.
  • FIG. 21B is a plan view illustrating the vapor deposition mask 20 as viewed from the second surface 20b side.
  • a film provided with an adhesive substance by coating or the like is attached to the metal layer combination 28 ′ formed on the base material 51 ′.
  • the film is pulled up or wound up to separate the film from the base material 51 ′, thereby separating the metal layer combination 28 ′ from the base material 51 ′ of the pattern substrate 50.
  • the film is peeled off from the metal layer combination 28 '.
  • a gap is formed between the metal layer combination 28 'and the base material 51' as a trigger for separation, and then air is blown into the gap, thereby separating. The process may be accelerated.
  • a substance that loses adhesiveness when irradiated with light such as UV or when heated may be used.
  • a step of irradiating the film with light and a step of heating the film are performed. This can facilitate the process of peeling the film from the metal layer combination 28 '.
  • the film can be peeled off while keeping the film and the metal layer combination 28 'as parallel as possible. Accordingly, it is possible to suppress the metal layer combination 28 ′ from being bent when the film is peeled off, and thus it is possible to suppress the deposition mask 20 from being deformed such as a curve.
  • the second plating solution is supplied to the gap 64 ′ of the resist pattern 60 ′ to deposit the second metal layer 37 ′ on the first metal layer 32 ′.
  • the vapor deposition mask 20 is produced. Therefore, the shape defined by the first opening 30 of the first metal layer 32 ′ and the shape defined by the second opening 35 of the second metal layer 37 ′ are formed in the through hole 25 of the vapor deposition mask 20. Both can be granted. Therefore, the through hole 25 having a complicated shape can be precisely formed. For example, the through hole 25 capable of increasing the above-described angle ⁇ 1 can be obtained.
  • the end portion 34 of the first metal layer 32 ′ and the vicinity thereof can be formed in a curved shape that is larger than that of the third embodiment to be described later, so that the angle ⁇ 1 can be further increased.
  • the utilization efficiency of the vapor deposition material 98 can be improved.
  • the thickness of the first metal layer 32 ′ can be increased with respect to the predetermined angle ⁇ 1 as compared with the case where the degree of bending is small.
  • the strength of the first metal layer 32 ′ for example, the strength with respect to ultrasonic cleaning can be increased.
  • the thickness T ⁇ b> 3 of the vapor deposition mask 20 can be arbitrarily set independently of the shape of the through hole 25. For this reason, the vapor deposition mask 20 can have sufficient strength. Therefore, a high-definition organic EL display device can be manufactured, and the vapor deposition mask 20 excellent in durability can be provided. Furthermore, as described above, since the end portion 34 of the first metal layer 32 ′ and the vicinity thereof are formed in a curved shape, the vapor deposition angle ⁇ of the vapor deposition machine to which the vapor deposition mask 20 can be applied is reduced (the angle ⁇ 2 is increased). )can do.
  • a step of forming a metal layer combination 28 ′ (mask body) provided with the through holes 25 on a base material 51 ′′ described later is performed by plating.
  • the process includes a first film forming process and a second film forming process which will be described later.
  • a preparatory step for preparing a base material 51 ′′ as a base in the plating process is performed.
  • the plating process is an electrolytic plating process
  • at least a portion of the surface 51a ′′ of the base 51 ′′ where the first metal layer 32 ′ is deposited is constituted by a conductive layer having conductivity.
  • the whole substrate 51 ′′ may be constituted by a conductive layer having conductivity.
  • the back surface 51b '' located on the opposite side of the front surface 51a '' of the base material 51 '' has an insulating property to prevent the back surface 51b '' from conducting with other members.
  • a cover film 52 '' may be provided.
  • the material constituting the conductive layer of the substrate 51 ′′ is not particularly limited.
  • a conductive material such as a metal material or an oxide conductive material is appropriately used.
  • the metal material include stainless steel and copper.
  • a material having high adhesion to the first resist pattern 60A described later is used as a material constituting the conductive layer of the base member 51 ''.
  • the first resist pattern 60A is formed by patterning a so-called dry film such as a resist film containing an acrylic photocurable resin
  • a material constituting the conductive layer of the substrate 51 ′′ As such, copper having high adhesion to a dry film is preferably used.
  • FIG. 23 is a cross-sectional view showing the base material 51 ′′ on which the first resist pattern 60A is formed. As shown in FIG. 23, the first resist pattern 60A includes a side surface 63A that faces the first gap 64A.
  • a negative resist film is formed by sticking a dry film on the surface 51 a ′′ of the base material 51 ′′.
  • the dry film include those containing an acrylic photocurable resin such as RY3310 manufactured by Hitachi Chemical.
  • an exposure mask is prepared so as not to transmit light to the region of the resist film that should become the first gap 64A, and the exposure mask is disposed on the resist film. Thereafter, the exposure mask is sufficiently adhered to the resist film by vacuum adhesion.
  • a positive type resist film may be used. In this case, an exposure mask in which light is transmitted through a region to be removed of the resist film is used as the exposure mask.
  • the resist film is exposed through an exposure mask. Further, the resist film is developed to form an image on the exposed resist film. As described above, the first resist pattern 60A shown in FIG. 23 can be formed. Note that a heat treatment step of heating the first resist pattern 60A may be performed after the development step in order to make the first resist pattern 60A more firmly adhere to the surface 51a '' of the substrate 51 ''.
  • a first plating solution is supplied onto the substrate 51 ′′ on which the first resist pattern 60A is formed, so that the first metal layer 32 ′ is deposited on the substrate 51 ′′ in the first gap 64A.
  • 1 Plating process is performed.
  • the substrate 51 ′′ on which the first resist pattern 60 ⁇ / b> A is formed is immersed in a plating tank filled with the first plating solution.
  • the first metal layer 32 ′ in which the first openings 30 are provided in a predetermined pattern on the base material 51 ′′ can be obtained.
  • the first metal layer 32 ′ is deposited and grows in the normal direction of the base material 51 ′′.
  • the presence of the first resist pattern 60A makes it difficult for the first plating solution to enter, so the deposition rate of the metal material decreases.
  • the end portion 34 of the first metal layer 32 ′ and the vicinity thereof can be formed in a curved shape as shown in FIGS. 14 and 15A. 24 to 28, the end portion 34 and the vicinity thereof are shown in a rectangular shape for the sake of clarity.
  • the specific method of the first plating process is not particularly limited.
  • the first plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which the first metal layer 32 ′ is deposited on the substrate 51 ′′ by passing an electric current through the substrate 51 ′′.
  • the first plating process may be an electroless plating process.
  • an appropriate catalyst layer is provided on the substrate 51 ′′.
  • a catalyst layer may be provided on the substrate 51 ′′.
  • the components of the first plating solution can be the same as those of the first plating solution described in Embodiment 2, detailed description thereof is omitted here.
  • a second film forming step is performed in which a second metal layer 37 ′ having a second opening 35 communicating with the first opening 30 is formed on the first metal layer 32 ′.
  • a second resist forming step is performed in which a second resist pattern 60B is formed on the first resist pattern 60A and the first metal layer 32 ′ with a predetermined second gap 64B.
  • FIG. 25 is a cross-sectional view showing the second resist pattern 60B formed on the first resist pattern 60A and the first metal layer 32 ′. As shown in FIG. 25, in the second resist forming step, the first opening 30 of the first metal layer 32 ′ is covered with the second resist pattern 60B, and the second gap 64B of the second resist pattern 60B is the first. It is carried out so as to be located on the metal layer 32 '.
  • a second plating process is performed in which the second plating solution is supplied to the second gap 64B of the second resist pattern 60B to deposit the second metal layer 37 'on the first metal layer 32'.
  • the substrate 51 ′′ on which the first metal layer 32 ′ is formed is immersed in a plating tank filled with the second plating solution. Accordingly, as shown in FIG. 26, the second metal layer 37 'can be formed on the first metal layer 32'.
  • the specific method of the second plating process is not particularly limited.
  • the second plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which a second metal layer 37 ′ is deposited on the first metal layer 32 ′ by passing a current through the first metal layer 32 ′.
  • the second plating process may be an electroless plating process.
  • an appropriate catalyst layer is provided on the first metal layer 32 '.
  • a catalyst layer may be provided on the first metal layer 32 ′.
  • the same plating solution as the first plating solution described above may be used.
  • a plating solution different from the first plating solution may be used as the second plating solution.
  • the composition of the first plating solution and the composition of the second plating solution are the same, the composition of the metal constituting the first metal layer 32 ′ and the composition of the metal constituting the second metal layer 37 ′ are also the same. .
  • FIG. 26 the example in which the second plating process is continued until the upper surface of the second resist pattern 60B coincides with the upper surface of the second metal layer 37 ′ is shown.
  • the present invention is not limited to this. There is no.
  • the second plating process may be stopped with the upper surface of the second metal layer 37 ′ positioned below the upper surface of the second resist pattern 60 ⁇ / b> B.
  • the second metal layer 37 ′ is formed on the first metal layer 32 ′, and the metal layer combination having the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ shown in FIGS. 14 and 15A. 28 'is obtained.
  • a removal step of removing the first resist pattern 60A and the second resist pattern 60B is performed.
  • the first resist pattern 60A and the second resist pattern 60B can be stripped from the substrate 51 ′′, the first metal layer 32 ′, and the second metal layer 37 ′.
  • a separation step of separating the metal layer combination 28 ′ having the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ from the base material 51 ′′ is performed.
  • the first metal layer 32 ′ provided with the first opening 30 in a predetermined pattern and the second opening 35 provided with the second opening 35 communicating with the first opening 30 are provided.
  • the vapor deposition mask 20 provided with the metal layer 37 ′ can be obtained.
  • the separation step can be performed in the same manner as the separation step in the above-described form 2.
  • the first plating solution is supplied to the first gap 64A of the first resist pattern 60A to deposit the first metal layer 32 ′, and the second resist pattern 60B is second.
  • the vapor deposition mask 20 is produced by supplying the second plating solution to the gap 64B and depositing the second metal layer 37 ′ on the first metal layer 32 ′. Therefore, the shape defined by the first opening 30 of the first metal layer 32 ′ and the shape defined by the second opening 35 of the second metal layer 37 ′ are formed in the through hole 25 of the vapor deposition mask 20. Both can be granted. Therefore, the through hole 25 having a complicated shape can be precisely formed. For example, the through hole 25 capable of increasing the above-described angle ⁇ 1 can be obtained.
  • the utilization efficiency of the vapor deposition material 98 can be improved.
  • the thickness T ⁇ b> 3 of the vapor deposition mask 20 can be arbitrarily set independently of the shape of the through hole 25. For this reason, the vapor deposition mask 20 can have sufficient strength. Therefore, a high-definition organic EL display device can be manufactured, and the vapor deposition mask 20 excellent in durability can be provided.
  • the metal plate 21 is a vapor deposition mask 20 for depositing a vapor deposition material 98 on the organic EL substrate 92 by etching, and is a plate material used for producing the vapor deposition mask 20 in which a plurality of through holes 25 are formed. is there.
  • the vapor deposition mask 20 in this embodiment 4 includes a metal plate 21 (mask body) and a plurality of the above-described through holes 25 provided in the metal plate 21 as shown in FIG.
  • the metal plate 21 satisfies the above formula (1), like the metal layer 28 described above.
  • the term “metal plate 21” is used to mean the concept of a member in which the through hole 25 is not formed (simple plate shape), like the metal layer 28 described above. That is, in this specification, it is assumed that the vapor deposition mask 20 has a configuration in which the metal plate 21 is conceptually provided with a plurality of through holes 25 that are different from the metal plate 21.
  • the fact that the metal plate 21 satisfies the above formula (1) means that the metal plate 21 in a state where the through hole 25 is not formed satisfies the above formula (1). It does not mean that the metal plate 21 in a state where 25 is formed satisfies the above formula (1).
  • the indentation elastic modulus and 0.2% proof stress (or indentation hardness) are considered to be affected by the size, pitch, shape, etc. of the through holes 25. It is done. For this reason, in a state where a plurality of through holes 25 are formed in the metal plate 21 as a completed form of the vapor deposition mask 20, the through holes 25 are not formed in the region of the metal plate 21 that satisfies the above formula (1).
  • the region more specifically, the region where the through hole 25 does not affect the indentation elastic modulus and 0.2% proof stress (or indentation hardness). For example, the influence of the through hole 25 in the surrounding region 23 described above.
  • the metal plate 21 of the vapor deposition mask 20 generally does not vary in composition and material depending on the position. For this reason, the characteristics of the material do not differ between a position close to the through hole 25 and a position away from the through hole 25.
  • FIG. 29 is a cross-sectional view showing a case where the vapor deposition mask 20 produced by using etching is cut along the line AA in FIG.
  • a first opening 30 is formed by etching on the first surface 21a of the metal plate 21 on one side in the normal direction of the vapor deposition mask.
  • a second opening 35 is formed by etching on the second surface 21b on the other side in the normal direction.
  • the first opening portion 30 is connected to the second opening portion 35 so that the second opening portion 35 and the first opening portion 30 communicate with each other.
  • the through hole 25 includes a second opening 35 and a first opening 30 connected to the second opening 35.
  • each first opening 30 in the cross section gradually decreases.
  • the cross-sectional area of each second opening 35 in the cross section along the plate surface of the vapor deposition mask 20 at each position along the normal direction of the vapor deposition mask 20 is from the second surface 20b side of the vapor deposition mask 20. It gradually becomes smaller toward the first surface 20a.
  • the wall surface 31 of the first opening 30 and the wall surface 36 of the second opening 35 are connected via a circumferential connecting portion 41.
  • the connecting portion 41 is an overhang where the wall surface 31 of the first opening 30 inclined with respect to the normal direction of the vapor deposition mask and the wall surface 36 of the second opening 35 inclined with respect to the normal direction of the vapor deposition mask merge. It is defined by the ridgeline of the part.
  • the connection part 41 defines the penetration part 42 in which the area of the through-hole 25 becomes the minimum in the planar view of the vapor deposition mask 20.
  • two adjacent through holes 25 are formed on the plate surface of the vapor deposition mask. Are spaced apart from each other. That is, like the manufacturing method described later, the metal plate 21 is etched from the side of the first surface 21 a of the metal plate 21 that corresponds to the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20 to produce the first opening 30. In this case, the first surface 21 a of the metal plate 21 remains between two adjacent first openings 30.
  • two adjacent second openings 35 are formed on the other side along the normal direction of the vapor deposition mask, that is, on the second surface 20 b side of the vapor deposition mask 20. They may be spaced apart from each other along the plate surface of the mask. That is, the second surface 21b of the metal plate 21 may remain between two adjacent second openings 35.
  • the portion of the effective area 22 of the second surface 21 b of the metal plate 21 that remains without being etched is also referred to as a top portion 43.
  • the vapor deposition mask 20 is manufactured so that the width ⁇ of the top portion 43 does not become excessively large.
  • the width ⁇ of the top part 43 is preferably 2 ⁇ m or less.
  • the width ⁇ of the top portion 43 generally varies depending on the direction in which the vapor deposition mask 20 is cut.
  • the widths ⁇ of the top portions 43 shown in FIG. 29 may be different from each other.
  • the vapor deposition mask 20 may be configured such that the width ⁇ of the top portion 43 is 2 ⁇ m or less when the vapor deposition mask 20 is cut in any direction.
  • FIG. 29 also shows a path of the vapor deposition material 98 that passes through the end 38 of the through hole 25 (second opening 35) on the second surface 20b side of the vapor deposition mask 20, as in the case shown in FIG.
  • a path that forms an angle ⁇ 1 with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20 is denoted by reference numeral L1.
  • L1 a path that forms an angle ⁇ 1 with respect to the normal direction N of the vapor deposition mask 20
  • the thickness of the vapor deposition mask 20 is set to 80 ⁇ m or less, for example, in the range of 10 to 80 ⁇ m or in the range of 20 to 80 ⁇ m.
  • the thickness of the vapor deposition mask 20 may be set to 40 ⁇ m or less, for example, in the range of 10 to 40 ⁇ m or in the range of 20 to 40 ⁇ m.
  • the thickness of the vapor deposition mask 20 is the thickness of the surrounding region 23, that is, the thickness of the vapor deposition mask 20 where the first opening 30 and the second opening 35 are not formed. Therefore, it can be said that the thickness of the vapor deposition mask 20 is the thickness of the metal plate 21.
  • a metal plate 21 having a predetermined thickness is prepared.
  • a material constituting the metal plate 21 an iron alloy containing nickel or the like can be used.
  • a rolled material made of such an alloy can be preferably used.
  • a first resist pattern 65a is formed on the first surface 21a of the metal plate 21 with a predetermined gap 66a therebetween.
  • a second resist pattern 65b is formed on the second surface 21b of the metal plate 21 with a predetermined gap 66b.
  • a first surface etching process is performed in which a region of the first surface 21a of the metal plate 21 that is not covered with the first resist pattern 65a is etched using a first etching solution.
  • the first etching liquid is sprayed from the nozzle disposed on the side facing the first surface 21a of the metal plate 21 toward the first surface 21a of the metal plate 21 through the first resist pattern 65a.
  • erosion by the first etching solution proceeds in a region of the first surface 21a of the metal plate 21 that is not covered with the first resist pattern 65a.
  • a large number of first openings 30 are formed in the first surface 21 a of the metal plate 21.
  • the first etching solution for example, a solution containing a ferric chloride solution and hydrochloric acid is used.
  • the first opening 30 is covered with a resin 69 having resistance to the second etching solution used in the subsequent second surface etching step. That is, the first opening 30 is sealed with the resin 69 having resistance to the second etching solution.
  • a film of resin 69 is formed so as to cover not only the formed first opening 30 but also the first surface 21a (first resist pattern 65a) of the metal plate 21.
  • a region of the second surface 21b of the metal plate 21 that is not covered with the second resist pattern 65b is etched to form a second opening 35 in the second surface 21b.
  • a surface etching process is performed.
  • the second surface etching process is performed until the first opening 30 and the second opening 35 communicate with each other, thereby forming the through hole 25.
  • the second etching solution for example, a solution containing a ferric chloride solution and hydrochloric acid is used in the same manner as the first etching solution.
  • the erosion by the second etching solution is performed in the portion of the metal plate 21 that is in contact with the second etching solution. Therefore, erosion does not proceed only in the normal direction (thickness direction) of the metal plate 21 but also proceeds in the direction along the plate surface of the metal plate 21.
  • the two second openings 35 respectively formed at positions facing the two adjacent gaps 66b of the second resist pattern 65b are positioned between the two gaps 66b. It ends before joining at the back side of the bridge portion 67b.
  • the above-described top portion 43 can be left on the second surface 21 b of the metal plate 21.
  • the resin 69 is removed from the metal plate 21. Thereby, the vapor deposition mask 20 provided with the some through-hole 25 formed in the metal plate 21 can be obtained.
  • the resin 69 can be removed by using, for example, an alkaline stripping solution. When an alkaline stripping solution is used, the resist patterns 65 a and 65 b can be removed simultaneously with the resin 69. In addition, after removing the resin 69, the resist patterns 65a and 65b may be removed separately from the resin 69 by using a remover different from the remover for removing the resin 69.
  • the mask body (metal layer 28, metal plate 21) of the vapor deposition mask 20 has an indentation elastic modulus of x (GPa) and a 0.2% proof stress of y (MPa).
  • y ⁇ 950 and y ⁇ 23x-1280 are satisfied, the first surface 20a and the second surface 20b of the deposition mask 20 are subjected to ultrasonic cleaning of the deposition mask 20 as will be described in detail below. It can suppress that a dent generate
  • the mask main body (metal layer 28, metal plate 21) of the vapor deposition mask 20 has an indentation elastic modulus x (GPa) and an indentation hardness z (GPa)
  • z ⁇ 3.7 and z ⁇ 0.1x ⁇ 6.0 are satisfied, the first surface 20a and the first surface 20a of the deposition mask 20 and the first surface are cleaned during ultrasonic cleaning of the deposition mask 20, as will be described in detail below. It can suppress that a dent generate
  • the thickness of the mask body of the vapor deposition mask 20 is 15 ⁇ m or less, the occurrence of dents can be suppressed. That is, it is possible to obtain an organic EL display device having a high pixel density and to obtain a vapor deposition mask 20 that can prevent deformation.
  • the embodiments of the present invention have been described in detail.
  • the vapor deposition mask, the method for producing the vapor deposition mask, and the metal plate according to the present invention are not limited to the above-described embodiments at all, and the gist of the present invention. Various modifications can be made without departing from the scope.
  • Example 1 The indentation elastic modulus and 0.2% proof stress of the mask main body (metal layer 28, metal layer combination 28 ', metal plate 21) of the vapor deposition mask 20 according to this embodiment described above are measured, and ultrasonic cleaning is performed. The presence or absence of a dent generated on one of the two surfaces of the mask body (hereinafter referred to as the target surface) was confirmed.
  • the metal layer combination 28 '([Mode 2]) having a two-layer structure as a mask body manufactured by plating As the first plating solution, a mixed solution containing ferrous sulfamate, nickel sulfamate, boric acid, saccharin, malonic acid and the like was used. The temperature of the first plating solution was 35 ° C. to 50 ° C., and the first metal layer 32 ′ was deposited using iron pellets and nickel pellets as the anode. A mixed solution similar to the first plating solution was used as the second plating solution, and the second metal layer 37 ′ was deposited under the same conditions as those for depositing the first metal layer 32 ′.
  • each sample having a two-layer structure constituted by the first metal layer 32 ′ and the second metal layer 37 ′ was produced.
  • a part of the samples of the produced metal layer combination 28 ′ was subjected to an annealing process (firing process), and the remaining samples were not subjected to the annealing process.
  • samples of five types of metal layer combinations 28 ' were prepared (Table 4 described later and samples S1 to S5 in FIG. 36).
  • the annealing treatment was performed for 60 minutes in a nitrogen atmosphere at a temperature of 100 ° C. to 600 ° C. However, the higher the temperature, the smaller the 0.2% yield strength described later.
  • various samples were prepared for the metal layer 28 having a single-layer structure ([form 1]) as a mask body prepared by plating.
  • the plating solution a mixed solution similar to the first plating solution and the second plating solution described above was used, and the metal layer 28 was deposited under the same conditions to produce each sample having a single layer structure.
  • Some samples of the fabricated metal layer 28 were annealed (baked), and the remaining samples were not annealed. In this way, ten types of samples of the metal layer 28 were produced (Table 4 described later and samples S6 to S15 in FIG. 36).
  • the annealing treatment was performed for 60 minutes in a nitrogen atmosphere at a temperature of 100 ° C. to 600 ° C. However, the higher the temperature, the smaller the 0.2% yield strength described later.
  • the sample of the metal layer assembly 28 ′ and the sample of the metal layer 28 had a shape of 40 mm ⁇ 40 mm and a thickness of 0.5 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the through hole 25 described above was not formed in this sample. Although the thickness varies depending on the sample, this difference does not affect the measurement of indentation elastic modulus or 0.2% proof stress and the occurrence of dents during ultrasonic cleaning. Conceivable.
  • a nano-indentation test was performed on each manufactured sample, and the indentation elastic modulus of each sample was measured.
  • a nanoindenter manufactured by Eattron, TriboIndenter, TI950
  • the indenter a triangular pyramid shaped indenter (Berkovich indenter, No. TI0039-10251012) made of diamond was used.
  • the nano-indentation test was performed at room temperature (23 ° C. to 25 ° C.).
  • the indenter was pushed into the sample to a depth of 200 nm as shown in FIG.
  • the indenter indentation speed at this time was 20 nm / second.
  • the indenter extraction speed at this time was 20 nm / second.
  • the indentation elastic modulus Er is obtained from the relationship between the indentation load P and the indentation amount h in the unloading process, and may be referred to as a decrease elastic modulus or a return elastic modulus.
  • the nanoindenter performed from the measurement of the indentation load P and the indentation amount h to the calculation of the indentation elastic modulus Er .
  • each sample was subjected to ultrasonic cleaning to check for the presence of dents.
  • the cleaning liquid was stored in the cleaning tank 100, and the sample S was immersed in this cleaning liquid.
  • NMP N-methylpyrrolidone
  • the temperature of the cleaning liquid was adjusted to 40 ° C.
  • the sample S was immersed so that it might be suspended in a washing
  • ultrasonic cleaning it is common to perform ultrasonic cleaning while holding both ends of the vapor deposition mask 20.
  • the sample surface was irradiated with ultrasonic waves at 20 kHz for 30 minutes in the horizontal direction (direction perpendicular to the sample surface), and the sample was subjected to ultrasonic cleaning.
  • the frequency of the ultrasonic wave irradiated when performing ultrasonic cleaning is generally higher than 20 kHz, but here it is set to a frequency lower than the general frequency for the purpose of the acceleration test. .
  • the sample After irradiating the ultrasonic wave, the sample was taken out and it was confirmed whether or not a dent was generated on the target surface. When dents were generated, the number of dents generated was counted. The results are shown in Table 4 below.
  • the confirmation of the dent was performed under reflected illumination on an image obtained by enlarging the target surface of the sample with a stereomicroscope (manufactured by Nikon Corporation, model SMZ645) at a total magnification of 50 times. Further, the number of dents generated in Table 4 represents a value obtained by preparing 17 samples and averaging the results.
  • the indentation elastic modulus x (GPa) and the 0.2% proof stress y (MPa) are y ⁇ 950 and y ⁇ 23x-1280 If the above condition is satisfied, the possibility of the occurrence of dents during ultrasonic cleaning can be reduced, or the mask body (metal layer 28, metal layer combination 28 ', metal plate 21) of the vapor deposition mask 20 where dents cannot be generated. Obtainable.
  • the samples S1 to S6 in Example 1 are the metal layer combination 28 '([Mode 2]) having a two-layer structure as described above. These samples S1 to S6 are all determined to be good, and there are no samples determined to be negative. However, the metal layer combination 28 ′ of the form 2 and the metal layer 28 of the form 1 are different in terms of the layer structure, but it is difficult to think that the difference in the layer structure affects the generation of dents. The metal layer combination 28 ′ of form 2 is also considered to show the same tendency as the metal layer 28 of form 1.
  • the mask of the vapor deposition mask 20 which can reduce the possibility of a dent generation
  • a main body (metal layer combination 28 ') can be obtained.
  • the metal layer combination 28 ′ of form 3 and the metal layer combination 28 ′ of form 2 are the base 51 ′ on which the first resist pattern 60 ⁇ / b> A is formed as the base on which the first metal layer 32 ′ is deposited.
  • the only difference is 'or the conductive pattern 52' formed on the substrate 51 ', and there is no difference in the deposition method of the second metal layer 37'. Accordingly, it is considered that the metal layer combination 28 ′ of the form 3 shows the same tendency as the metal layer combination 28 ′ of the form 2 (more specifically, the metal layer 28 of the form 1).
  • the mask of the vapor deposition mask 20 which can reduce the possibility of a dent generation
  • Example 2 In addition to measuring the indentation elastic modulus and indentation hardness of the mask body (metal layer 28, metal layer combination 28 ', metal plate 21) of the vapor deposition mask 20 according to the above-described embodiment, ultrasonic cleaning is performed. The presence or absence of a dent generated on one of the two surfaces of the mask body (hereinafter referred to as the target surface) was confirmed.
  • samples of five types of metal layer combinations 28 ′ are obtained in the same manner as in Example 1 described above. (Table 5 described later and samples S1 to S5 in FIG. 37).
  • the annealing treatment was performed for 60 minutes in a nitrogen atmosphere at a temperature of 100 ° C. to 600 ° C., but the higher the temperature, the smaller the indentation hardness described later.
  • metal layer 28 ([Embodiment 1]) having a one-layer structure as a mask main body produced by plating
  • ten types of metal layer 28 samples were produced in the same manner as in Example 1 described above (described later).
  • the annealing treatment was performed for 60 minutes in a nitrogen atmosphere at a temperature of 100 ° C. to 600 ° C., but the higher the temperature, the smaller the indentation elastic modulus described later.
  • the sample of the metal layer assembly 28 ′ and the sample of the metal layer 28 had a shape of 40 mm ⁇ 40 mm and a thickness of 0.5 ⁇ m to 25 ⁇ m.
  • the through hole 25 described above was not formed in this sample. The thickness varies depending on the sample, but it is considered that this difference does not affect the measurement of indentation elastic modulus and indentation hardness and the formation of dents during ultrasonic cleaning. .
  • Example 2 The measurement of the indentation elastic modulus and the measurement of the indentation hardness in Example 2 were performed in the same manner as in Example 1.
  • Indentation hardness H we were determined using the following equation from the contact area A C and maximum load P max determined in the same manner as in Example 1.
  • each sample was subjected to ultrasonic cleaning to check for the presence of dents.
  • the indentation elastic modulus x (GPa) and the indentation hardness z (GPa) are z ⁇ 3.7 and z ⁇ 0.1x ⁇ 6.0 If the above condition is satisfied, the possibility of the occurrence of dents during ultrasonic cleaning can be reduced, or the mask body (metal layer 28, metal layer combination 28 ', metal plate 21) of the vapor deposition mask 20 where dents cannot be generated. Obtainable.
  • samples S1 to S6 in Example 2 are the two-layered metal layer combination 28 '([form 2]) as described above. These samples S1 to S6 are all determined to be good, and there are no samples determined to be negative.
  • the metal layer combination 28 ′ of the form 2 and the metal layer 28 of the form 1 are different in terms of the layer structure, but it is difficult to think that the difference in the layer structure affects the generation of dents.
  • the metal layer combination 28 ′ of form 2 is also considered to show the same tendency as the metal layer 28 of form 1.
  • the mask of the vapor deposition mask 20 which can reduce the possibility of a dent generation
  • the metal layer combination 28 ′ of form 3 and the metal layer combination 28 ′ of form 2 are the base 51 ′ on which the first resist pattern 60 ⁇ / b> A is formed as the base on which the first metal layer 32 ′ is deposited.
  • the only difference is 'or the conductive pattern 52' formed on the substrate 51 ', and there is no difference in the deposition method of the second metal layer 37'. Accordingly, it is considered that the metal layer combination 28 ′ of the form 3 shows the same tendency as the metal layer combination 28 ′ of the form 2 (more specifically, the metal layer 28 of the form 1).
  • the mask of the vapor deposition mask 20 which can reduce the possibility of a dent generation

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Abstract

蒸着マスクは、マスク本体と、マスク本体に設けられ、蒸着材料を被蒸着基板に蒸着させる際に蒸着材料が通過する貫通孔と、を備えている。マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、 y≧950、かつ、y≧23x-1280 を満たしている。

Description

蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板
 本発明は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および蒸着マスクを製造するために用いられる金属板に関する。
 近年、スマートフォンやタブレットPC等の持ち運び可能なデバイスで用いられる表示装置に対して、高精細であること、例えば画素密度が400ppi以上であることが求められている。また、持ち運び可能なデバイスにおいても、ウルトラフルハイビジョンに対応することへの需要が高まっており、この場合、表示装置の画素密度が例えば800ppi以上であることが求められる。
 表示装置の中でも、応答性の良さ、消費電力の低さやコントラストの高さのため、有機EL表示装置が注目されている。有機EL表示装置の画素を形成する方法として、所望のパターンで配列された貫通孔を含む蒸着マスクを用い、所望のパターンで画素を形成する方法が知られている。具体的には、はじめに、有機EL表示装置用の有機EL基板(被蒸着基板)に対して蒸着マスクを密着させ、次に、密着させた蒸着マスクおよび有機EL基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料を有機EL基板に蒸着させる蒸着工程を行う。この場合、高い画素密度を有する有機EL表示装置を精密に作製するためには、蒸着マスクの貫通孔の位置や形状を設計に沿って精密に再現することや、蒸着マスクの厚みを小さくすることが求められる。
 蒸着マスクの製造方法としては、例えば特許文献1に開示されているように、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成する方法が知られている。例えば、はじめに、金属板の第1面上に第1レジストパターンを形成し、また金属板の第2面上に第2レジストパターンを形成する。次に、金属板の第1面のうち第1レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第1面に第1開口部を形成する。その後、金属板の第2面のうち第2レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第2面に第2開口部を形成する。この際、第1開口部と第2開口部とが通じ合うようにエッチングを行うことにより、金属板を貫通する貫通孔を形成することができる。
 その他にも、蒸着マスクの製造方法として、例えば特許文献2に開示されているように、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造する方法が知られている。例えば特許文献2に記載の方法においては、はじめに、導電性を有する基材を準備する。次に、基材の上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成する。このレジストパターンは、蒸着マスクの貫通孔が形成されるべき位置に設けられている。その後、レジストパターンの隙間にめっき液を供給して、電解めっき処理によって基材の上に金属層を析出させる。その後、金属層を基材から分離させることにより、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを得ることができる。
特許第5382259号公報 特開2001-234385号公報
 ところで、蒸着マスクは、有機EL基板への蒸着工程を行った後、蒸着材料が付着する傾向にある。付着した蒸着材料はシャドーになり、次の蒸着工程を行う際に、蒸着材料の利用効率を低下させ得る。このことにより、付着した蒸着材料を除去するために、蒸着マスクの超音波洗浄を行う場合がある。この場合、洗浄時に照射される超音波によって、蒸着マスクの両面が変形し、凹みが形成される可能性がある。
 ところで、蒸着マスクは、上述したように、画素密度を高くするために、開口率を増大させたり、厚みを小さくしたりする場合がある。この場合、蒸着マスクの超音波洗浄に対する強度が低下し、蒸着マスクの両面に凹みが形成される可能性が高まる。このような凹みが形成されると、超音波洗浄時に発生するキャビテーションによって、蒸着マスクが破断するという可能性も考えられる。
 本発明は、このような課題を考慮してなされたものであり、超音波洗浄時に変形することを抑制できる蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板を提供することを目的とする。
 本発明は、
 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクであって、
 マスク本体と、
 前記マスク本体に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔と、を備え、
 前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
 y≧950、かつ、y≧23x-1280
を満たしていることを特徴とする蒸着マスク、
である。
 また、本発明は、
 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクであって、
 マスク本体と、
 前記マスク本体に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔と、を備え、
 前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
 z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
を満たしていることを特徴とする蒸着マスク、
である。
 本発明による蒸着マスクにおいて、
 前記マスク本体の厚みは、15μm以下である、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクにおいて、
 前記蒸着マスクは、めっき処理によって作製されている、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクにおいて、
 前記マスク本体は、第1金属層と、前記第1金属層上に設けられた第2金属層と、を有している、
ようにしてもよい。
 また、本発明は、
 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
 基材上に、めっき処理によって、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔が設けられたマスク本体を形成する工程と、
 前記マスク本体を前記基材から分離させる工程と、を備え、
 前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
 y≧950、かつ、y≧23x-1280
を満たしていることを特徴とする蒸着マスクの製造方法、
である。
 また、本発明は、
 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
 基材上に、めっき処理によって、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔が設けられたマスク本体を形成する工程と、
 前記マスク本体を前記基材から分離させる工程と、を備え、
 前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
 z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
を満たしていることを特徴とする蒸着マスクの製造方法、
である。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記マスク本体を形成する工程は、
 前記貫通孔を構成する第1開口部が設けられた第1金属層を形成する第1成膜工程と、 前記第1開口部に連通する第2開口部が設けられた第2金属層を前記第1金属層上に形成する第2成膜工程であって、前記第1金属層と前記第2金属層とを有する前記マスク本体を得る第2成膜工程と、を有している、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記第2成膜工程は、
 前記基材上および前記第1金属層上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
 前記レジストパターンの前記隙間において前記第1金属層上に、第2金属層を析出させるめっき処理工程と、を含み、
 前記レジスト形成工程は、前記第1金属層の前記第1開口部が前記レジストパターンによって覆われるとともに、前記レジストパターンの前記隙間が前記第1金属層上に位置するように実施される、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記第2成膜工程の前記めっき処理工程は、前記第1金属層に電流を流すことによって前記第1金属層上に前記第2金属層を析出させる電解めっき処理工程を含む、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記基材は、絶縁性を有しており、
 前記基材上には、前記第1金属層に対応するパターンを有する導電性パターンが形成されており、
 前記第1成膜工程は、前記導電性パターン上に前記第1金属層を析出させるめっき処理工程を含む、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記第1成膜工程の前記めっき処理工程は、前記導電性パターンに電流を流すことによって前記導電性パターン上に前記第1金属層を析出させる電解めっき処理工程を含む、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記第1成膜工程は、
 前記基材上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、 前記レジストパターンの前記隙間において前記基材上に、第1金属層を析出させるめっき処理工程と、を含み、
 前記基材の表面のうち前記第1金属層が析出する部分は、導電性を有する導電層によって構成されている、
ようにしてもよい。
 本発明による蒸着マスクの製造方法において、
 前記第1成膜工程の前記めっき処理工程は、前記基材に電流を流すことによって前記基材上に前記第1金属層を析出させる電解めっき処理工程を含む、
ようにしてもよい。
 また、本発明は、
 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
 インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
 y≧950、かつ、y≧23x-1280
を満たしていることを特徴とする金属板、
である。
 また、本発明は、
 被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
 インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
 z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
を満たしていることを特徴とする金属板、
である。
 本発明によれば、超音波洗浄時に変形することを抑制できる。
図1は、本発明の実施の形態において、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す概略平面図。 図2は、図1に示す蒸着マスク装置を用いて蒸着する方法を説明するための図。 図3は、図1に示された蒸着マスクを示す部分平面図。 図4は、形態1における図3のA-A線に沿った断面図。 図5は、図4に示す蒸着マスクの第1部分および第2部分の一部を拡大して示す断面図。 図6は、表面および裏面を有する基材を示す断面図。 図7は、基材の表面上に表面処理用レジストパターンを形成する表面処理用レジスト形成工程を示す断面図。 図8は、基材の表面上に表面処理液を供給する表面処理工程を示す断面図。 図9Aは、被処理領域からなる高密着性領域が形成された基材を示す断面図。 図9Bは、被処理領域からなる高密着性領域が形成された基材を示す平面図。 図10Aは、基材の表面上にめっき用レジストパターンを形成するめっき用レジスト形成工程を示す断面図。 図10Bは、図10Aのめっき用レジストパターンを示す平面図。 図11は、基材の表面上に、貫通孔が形成された金属層を析出させるめっき処理工程を示す断面図。 図12は、めっき用レジストパターンを除去する除去工程を示す図。 図13Aは、貫通孔が形成された金属層を基材から分離させることによって得られた蒸着マスクを示す図。 図13Bは、図13Aの蒸着マスクを第2面側から見た場合を示す平面図。 図14は、形態2における図3のA-A線に沿った断面図。 図15Aは、図14に示す蒸着マスクの第1金属層および第2金属層の一部を拡大して示す断面図。 図15Bは、図15Aに示す第1金属層および第2金属層の一部を更に拡大して示す模式断面図。 図16は、基材上に形成された導電性パターンを含むパターン基板を示す断面図。 図17Aは、導電性パターン上に第1金属層を析出させる第1めっき処理工程を示す断面図。 図17Bは、図17Aの第1金属層を示す平面図。 図18Aは、パターン基板上および第1金属層上にレジストパターンを形成するレジスト形成工程を示す断面図。 図18Bは、図18Aのレジストパターンを示す平面図。 図19は、第1金属層上に第2金属層を析出させる第2めっき処理工程を示す断面図。 図20は、レジストパターンを除去する除去工程を示す図。 図21Aは、金属層組合体をパターン基板から分離させる分離工程を示す図。 図21Bは、図11Aの蒸着マスクを第2面側から見た場合を示す平面図。 図22は、形態3における表面および裏面を有する基材を示す断面図。 図23は、基材上に第1レジストパターンを形成する第1レジスト形成工程を示す図。 図24は、基材上に第1金属層を析出させる第1めっき処理工程を示す断面図。 図25は、第1レジストパターン上および第1金属層上に第2レジストパターンを形成する第2レジスト形成工程を示す断面図。 図26は、第1金属層上に第2金属層を析出させる第2めっき処理工程を示す断面図。 図27は、第1レジストパターンおよび第2レジストパターンを除去する除去工程を示す図。 図28は、金属層組合体をパターン基板から分離させる分離工程を示す図。 図29は、形態4における蒸着マスクの断面形状の一例を示す図。 図30は、図29に示す蒸着マスクをエッチングによって製造する方法の一例の一工程を示す図。 図31は、図29に示す蒸着マスクをエッチングによって製造する方法の一例の一工程を示す図。 図32は、図29に示す蒸着マスクをエッチングによって製造する方法の一例の一工程を示す図。 図33は、図29に示す蒸着マスクをエッチングによって製造する方法の一例の一工程を示す図。 図34は、サンプルのインデンテーション弾性率を測定する際の、圧子の押込量の推移を示すグラフ。 図35は、サンプルの超音波試験方法を説明するための図。 図36は、各サンプルのインデンテーション弾性率と0.2%耐力との関係を示す図。 図37は、各サンプルのインデンテーション弾性率とインデンテーション硬度との関係を示す図。
 以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
 図1~図33は、本発明による一実施の形態およびその変形例を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機EL表示装置を製造する際に有機材料を所望のパターンで基板上にパターニングするために用いられる蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板を例にあげて説明する。ただし、このような適用に限定されることなく、種々の用途に用いられる蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板に対し、本発明を適用することができる。
 なお、本明細書において、「板」、「シート」、「フィルム」の用語は、呼称の違いのみに基づいて、互いから区別されるものではない。例えば、「板」はシートやフィルムと呼ばれ得るような部材も含む概念である。
 また、「板面(シート面、フィルム面)」とは、対象となる板状(シート状、フィルム状)の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材(シート状部材、フィルム状部材)の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状(シート状、フィルム状)の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面(シート面、フィルム面)に対する法線方向のことを指す。
 さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「同等」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
 (蒸着マスク装置)
 まず、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例について、図1~図3を参照して説明する。ここで、図1は、蒸着マスクを含む蒸着マスク装置の一例を示す平面図であり、図2は、図1に示す蒸着マスク装置の使用方法を説明するための図である。図3は、蒸着マスクを第1面の側から示す平面図である。
 図1及び図2に示された蒸着マスク装置10は、平面視において略矩形状の形状を有する複数の蒸着マスク20と、複数の蒸着マスク20の周縁部に取り付けられたフレーム15と、を備えている。各蒸着マスク20には、蒸着マスク20を貫通する複数の貫通孔25が設けられている。この蒸着マスク装置10は、図2に示すように、蒸着マスク20が蒸着対象物である基板、例えば有機EL基板(被蒸着基板)92の下面に対面するようにして蒸着装置90内に支持され、有機EL基板92への蒸着材料の蒸着に使用される。
 蒸着装置90内では、不図示の磁石からの磁力によって、蒸着マスク20と有機EL基板92とが密着するようになる。蒸着装置90内には、蒸着マスク装置10の下方に、蒸着材料(一例として、有機発光材料)98を収容するるつぼ94と、るつぼ94を加熱するヒータ96とが配置されている。蒸着装置90内を高真空に減圧した後、るつぼ94内の蒸着材料98は、ヒータ96からの加熱により、気化または昇華して有機EL基板92の表面に付着するようになる。上述したように、蒸着マスク20には多数の貫通孔25が形成されており、蒸着材料98を有機EL基板92に蒸着させる際、蒸着材料98はこの貫通孔25を通過して有機EL基板92に付着する。この結果、蒸着マスク20の貫通孔25の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98が有機EL基板92の表面に成膜される。図2において、蒸着マスク20の面のうち蒸着工程の際に有機EL基板92と対向する面(以下、第1面とも称する)が符号20aで表されている。また、蒸着マスク20の面のうち第1面20aの反対側に位置する面(以下、第2面とも称する)が符号20bで表されている。第2面20b側には、蒸着材料98の蒸着源(ここではるつぼ94)が配置される。
 上述したように、本実施の形態では、貫通孔25が各有効領域22において所定のパターンで配置されている。なお、複数の色によるカラー表示を行いたい場合には、各色に対応する蒸着マスク20が搭載された蒸着機をそれぞれ準備し、有機EL基板92を各蒸着機に順に投入する。これによって、例えば、赤色用の有機発光材料、緑色用の有機発光材料および青色用の有機発光材料を順に有機EL基板92に蒸着させることができる。
 なお、蒸着マスク装置10のフレーム15は、矩形状の蒸着マスク20の周縁部に取り付けられている。フレーム15は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように蒸着マスク20を張った状態に保持する。蒸着マスク20とフレーム15とは、例えばスポット溶接により互いに対して固定されている。
 ところで蒸着処理は、高温雰囲気となる蒸着装置90の内部で実施される場合がある。この場合、蒸着処理の間、蒸着装置90の内部に保持される蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92も加熱される。この際、蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92は、各々の熱膨張係数に基づいた寸法変化の挙動を示すことになる。この場合、蒸着マスク20やフレーム15と有機EL基板92の熱膨張係数が大きく異なっていると、それらの寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、有機EL基板92上に付着する蒸着材料の寸法精度や位置精度が低下してしまう。このような課題を解決するため、蒸着マスク20およびフレーム15の熱膨張係数が、有機EL基板92の熱膨張係数と同等の値であることが好ましい。例えば、有機EL基板92としてガラス基板が用いられる場合、蒸着マスク20およびフレーム15の主要な材料として、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。具体的には、34~38質量%のニッケルを含むインバー材や、ニッケルに加えてさらにコバルトを含むスーパーインバー材などの鉄合金を、蒸着マスク20を構成する後述する第1部分32および第2部分37を含む金属層28や金属板21の材料として用いることができる。なお本明細書において、「~」という記号によって表現される数値範囲は、「~」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「34~38質量%」という表現によって画定される数値範囲は、「34質量%以上かつ38質量%以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
 なお蒸着処理の際に、蒸着マスク20、フレーム15および有機EL基板92の温度が高温には達しない場合は、蒸着マスク20およびフレーム15の熱膨張係数を有機EL基板92の熱膨張係数と同等の値にする必要は特にない。この場合、蒸着マスク20を構成する後述する第1部分32および第2部分37を含む金属層28や金属板21の材料として、ニッケルやニッケル-コバルト合金など、上述の鉄合金以外の様々な材料を用いることができる。
 (蒸着マスク)
 次に、蒸着マスク20について、図3~図4を参照して詳細に説明する。図1に示すように、本実施の形態において、蒸着マスク20は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。蒸着マスク20は、規則的な配列で貫通孔25が形成された有効領域22と、有効領域22を取り囲む周囲領域23と、を含んでいる。周囲領域23は、有効領域22を支持するための領域であり、有機EL基板92へ蒸着されることを意図された蒸着材料が通過する領域ではない。例えば、有機EL表示装置用の有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク20においては、有効領域22は、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる有機EL基板92の表示領域となる区域に対面する、蒸着マスク20内の領域のことである。ただし、種々の目的から、周囲領域23に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図1に示された例において、各有効領域22は、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有している。なお図示はしないが、各有効領域22は、有機EL基板92の表示領域の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各有効領域22は、円形状の輪郭を有していてもよい。
 図示された例において、蒸着マスク20の複数の有効領域22は、蒸着マスク20の長手方向と平行な一方向に沿って所定の間隔を空けて一列に配列されている。図示された例では、一つの有効領域22が一つの有機EL表示装置に対応するようになっている。すなわち、図1に示された蒸着マスク装置10(蒸着マスク20)によれば、多面付蒸着が可能となっている。
 本実施の形態による蒸着マスク20は、マスク本体と、マスク本体に設けられた複数の貫通孔25と、を備えている。ここで、マスク本体とは、貫通孔25が形成されていない状態の金属製の部材であって、板状に形成された部材を意味する概念として用いており、蒸着マスクが後述するめっき処理によって作製される1層構造を有する場合の金属層28に相当し、後述するめっき処理によって作製される2層構造を有する場合の金属層組合体28’に相当し、また後述するエッチング処理によって作製される場合の金属板21に相当する概念である。図3に示すように、図示された例において、各有効領域22に形成された複数の貫通孔25は、当該有効領域22において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで配列されている。この貫通孔25の形状などについて、以下に詳細に説明する。ここでは、蒸着マスク20がめっき処理またはエッチングによって形成される場合の、貫通孔25の形状などについて、それぞれ説明する。
〔形態1 めっき処理によって作製された1層構造を有する蒸着マスク〕
 はじめに、蒸着マスク20がめっき処理によって作製された1層構造を有する場合について説明する。図4は、めっき処理によって作製された1層構造の蒸着マスク20を、図3のA-A線に沿って切断した場合を示す断面図である。
 この形態における蒸着マスク20は、図3および図4に示すように、金属層28(マスク本体)と、金属層28に設けられた複数の上述した貫通孔25と、を備えている。
 このうち金属層28は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
 y≧950、かつ、y≧23x-1280 ・・・(1)
を満たしている。ここで、インデンテーション弾性率とは、極小領域の弾性率を評価するためのナノ・インデンテーション試験によって算出される弾性率である。弾性率の指標としてインデンテーション弾性率を採用することにより、金属層28の厚みが小さい場合であっても、その弾性率を適切に評価することができる。0.2%耐力とは、除荷時の永久ひずみが0.2%となる応力を言う。
 あるいは、金属層28は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
  z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0 ・・・(1)
を満たしている。ここで、インデンテーション硬度とは、上記ナノ・インデンテーション試験によって算出される硬度である。硬度の指標としてインデンテーション硬度を採用することにより、金属層28の厚みが小さい場合であっても、その硬度を適切に評価することができる。
 ここで、本明細書では、金属層28が上記式(1)を満たしているとは、貫通孔25が形成されていない状態の金属層28が上記式(1)を満たしていることを意味し、貫通孔25が形成された状態の金属層28が上記式(1)を満たしていることを意味するものではない、とする。従って、本明細書では、蒸着マスク20が、上記式(1)を満たしている金属層28に、貫通孔25が形成されたという構成を有している、と言うことができる。貫通孔25が形成された状態の金属層28では、インデンテーション弾性率や0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)が、貫通孔25の大きさ、ピッチ、形状等によって影響を受けると考えられる。このため、蒸着マスク20の完成形として、金属層28に複数の貫通孔25が形成された状態においては、上記式(1)を満たす金属層28の領域は、貫通孔25が形成されていない領域、より詳細にはインデンテーション弾性率および0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)に貫通孔25の影響が及ばない領域であって、例えば、上述した周囲領域23のうち貫通孔25の影響が及ばない領域や、有効領域22のうち互いに隣り合う貫通孔25同士の間の領域であって貫通孔25の影響が及ばない領域となる。従って、蒸着マスク20の完成形から金属層28のインデンテーション弾性率および0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)を調べる場合には、周囲領域23のうち貫通孔25が含まれない領域を切り取って、後述するナノ・インデンテーション試験、および0.2%耐力を調べる場合には引張試験を行うことが好適である。また、有効領域22であっても、互いに隣り合う貫通孔25同士の間の距離が、ナノ・インデンテーション試験、および0.2%耐力を調べる場合の引張試験を行うことが可能な程度の距離であれば、貫通孔25同士の間の領域を切り取ってもよい。なお、材料特性の点で述べると、一般的に蒸着マスク20の金属層28は、材料の組成や材質が位置によって異なることはない。このため、貫通孔25に近い位置と、貫通孔25から離れた位置とで、材料の特性が異なることはない。
 蒸着マスク20の貫通孔25は、第1面20a側に位置し、第1面20aにおいて開口寸法S1を有する第1開口部30と、第2面20b側に位置し、第2面20bにおいて開口寸法S2を有する第2開口部35と、を含んでいる。言い換えると、第1面20a側の第1開口部30と第2面20b側の第2開口部35とが互いに連通することにより、貫通孔25が形成されている。図4において、蒸着マスク20の有効領域22のうち、第1面20a側の第1開口部30の輪郭を画定している部分(以下、第1部分とも称する)が符号32で表され、第2面20b側の第2開口部35の輪郭を画定している部分(以下、第2部分とも称する)が符号37で表されている。第1部分32および第2部分37は例えば、後述するめっき処理工程において基材51の表面51a上に析出する金属層28として同時に形成される。
 図3に示すように、貫通孔25を構成する第1開口部30や第2開口部35は、平面視において略多角形状になっていてもよい。ここでは第1開口部30および第2開口部35が、略四角形状、より具体的には略正方形状になっている例が示されている。また図示はしないが、第1開口部30や第2開口部35は、略六角形状や略八角形状など、その他の略多角形状になっていてもよい。なお「略多角形状」とは、多角形の角部が丸められている形状を含む概念である。また図示はしないが、第1開口部30や第2開口部35は、円形状になっていてもよい。また、平面視において第2開口部35が第1開口部30を囲う輪郭を有する限りにおいて、第1開口部30の形状と第2開口部35の形状が相似形になっている必要はない。
 図5は、図4の金属層28の第1部分32および第2部分37を拡大して示す図である。後述するように、第1部分32は、基材51の低密着性領域56とめっき用レジストパターン60の第1面61との間において析出した金属によって形成される部分である。一方、第2部分37は、めっき用レジストパターン60の隙間64において析出した金属によって形成される部分である。図5においては、第1部分32と第2部分37との間の仮想的な境界線が一点鎖線で示されている。また、第1部分32によって画定される第1開口部30の壁面31と、第2部分37によって画定される第2開口部35の壁面36とが接する接続部が符号40で表されている。なお「壁面31」とは、第1部分32の面のうち第1開口部30を画成する面のことである。上述の「壁面36」も同様に、第2部分37の面のうち第2開口部35を画成する面のことである。
 図5に示すように、蒸着マスク20の第2面20bにおける金属層28の幅M2は、蒸着マスク20の第1面20aにおける金属層28の幅M1よりも小さくなっている。言い換えると、第2面20bにおける貫通孔25(第2開口部35)の開口寸法S2は、第1面20aにおける貫通孔25(第1開口部30)の開口寸法S1よりも大きくなっている。以下、このように金属層28を構成することの利点について説明する。
 蒸着マスク20の第2面20b側から飛来する蒸着材料98は、貫通孔25の第2開口部35および第1開口部30を順に通過して有機EL基板92に付着する。有機EL基板92のうち蒸着材料98が付着する領域は、第1面20aにおける貫通孔25の開口寸法S1や開口形状によって主に定められる。ところで、図4において第2面20b側から第1面20aへ向かう矢印L1で示すように、蒸着材料98は、るつぼ94から有機EL基板92に向けて蒸着マスク20の法線方向Nに沿って移動するだけでなく、蒸着マスク20の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。ここで、仮に第2面20bにおける貫通孔25の開口寸法S2が第1面20aにおける貫通孔25の開口寸法S1と同一であるとすると、蒸着マスク20の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動する蒸着材料98の多くは、貫通孔25を通過して有機EL基板92に到達するよりも前に、貫通孔25の第2開口部35の壁面36に到達して付着してしまう。従って、蒸着材料98の利用効率を高めるためには、第2開口部35の開口寸法S2を大きくすること、すなわち第2面20b側における金属層28の幅M2を小さくすることが好ましいと言える。
 図4において、第2部分37の端部39および第1部分32の端部34を通る直線L1が、蒸着マスク20の法線方向Nに対してなす角度が、符号θ1で表されている。斜めに移動する蒸着材料98を、第2開口部35の壁面36に到達させることなく可能な限り有機EL基板92に到達させるためには、角度θ1を大きくすることが有利となる。角度θ1を大きくする上では、第1面20a側における金属層28の幅M1に比べて第2面20b側における金属層28の幅M2を小さくすることが有効である。また図から明らかなように、角度θ1を大きくする上では、第1部分32の厚みT1や第2部分37の厚みT2を小さくすることも有効である。ここで「第1部分32の厚みT1」は、第1部分32と第2部分37との境界における第1部分32の厚みを意味している。また図5から明らかなように、第2部分37の厚みT2は、蒸着マスク20の有効領域22を構成する金属層28の厚みと同義である。なお幅M2や厚みT1、厚みT2を過剰に小さくしてしまうと、蒸着マスク20の強度が低下し、このため搬送時や使用時に蒸着マスク20が破損してしまうことが考えられる。例えば、蒸着マスク20をフレーム15に張設する際に蒸着マスク20に加えられる引張り応力によって、蒸着マスク20が破損してしまうことが考えられる。これらの点を考慮すると、蒸着マスク20の各部分の幅や厚みが以下の範囲に設定されることが好ましいと言える。これによって、上述の角度θ1を例えば45°以上にすることができる。
 ・第1面20a側における金属層28の幅M1:5~25μm
 ・第2面20b側における金属層28の幅M2:2~20μm
 ・第1部分32の厚みT1:5μm以下
 ・第2部分37の厚みT2:1~50μm、より好ましくは3~30μm、さらに好ましくは3~25μm、さらに好ましくは3~15μm
 ・厚みT1と厚みT2との差ΔT:0.1~50μm、より好ましくは3~30μm、さらに好ましくは3~25μm、さらに好ましくは3~15μm
とりわけ、第2部分37の厚みT2を15μm以下とすることにより、後述する圧延材で作製された蒸着マスク20では得ることが困難な厚みで蒸着マスク20を作製することができる。この場合、シャドーの影響を低減し、蒸着材料の利用効率を向上させることが可能な蒸着マスク20を得ることができる。
 表1に、5インチの有機EL表示装置において、表示画素数、および表示画素数に応じて求められる、蒸着マスク20の各部分の幅や厚みの値の例を示す。なお「FHD」は、Full High Definitionを意味し、「WQHD」は、Wide Quad High Definitionを意味し、「UHD」は、Ultra High Definitionを意味している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
 次に、第1部分32の形状についてより詳細に説明する。仮に図5において点線で示すように、端部34において第1部分32が、第2面20b側へ向かって大きく切り立った形状を有している場合、貫通孔25の第2開口部35を通過した後の蒸着材料98の多くが第1部分32の壁面31に到達して付着してしまうことが考えられる。このような、端部34近傍における第1部分32への蒸着材料98の付着を抑制するため、図5に示すように、第1部分32は、端部34およびその近傍において、第1部分32のうち第2部分37に接する部分における厚みT1よりも小さな厚みを有することが好ましい。例えば図5に示すように、第1部分32の厚みが、第1部分32のうち第2部分37に接する部分から端部34に向かうにつれて単調に減少していることが好ましい。このような第1部分32の形状は、後述するように、めっき処理によって第1部分32を形成することによって実現され得る。
 (蒸着マスクの製造方法)
 次に、以上のような構成からなる蒸着マスク20を製造する方法について、図6~図13Bを参照して説明する。
 まず、後述する基材51上に、めっき処理によって、貫通孔25が設けられた金属層28(マスク本体)を形成する工程(成膜工程)が実施される。当該成膜工程は、後述する準備工程と、表面処理用レジスト形成工程と、表面処理工程と、めっき用レジスト形成工程と、めっき処理工程と、を有している。
 (準備工程)
 はじめに図6に示すように、めっき処理の際の下地となる基材51を準備する準備工程を実施する。ここでは、めっき処理が電解めっき処理である例について説明する。この場合、基材51の表面51aのうち少なくとも金属層28が析出する部分は、導電性を有する導電層によって構成されている。例えば基材51全体が、導電性を有する導電層によって構成されていてもよい。この場合、基材51のうち表面51aの反対側に位置する裏面51bには、裏面51bが他の部材と導通してしまうことを防ぐための、絶縁性を有するカバーフィルム52が設けられていてもよい。
 後述するめっき処理の際に所定の金属を析出させることができる限りにおいて、基材51の導電層を構成する材料が特に限られることはない。例えば、基材51の導電層を構成する材料としては、金属材料や酸化物導電性材料等の導電性を有する材料が適宜用いられる。金属材料の例としては、例えばステンレススチールや銅などを挙げることができる。好ましくは、後述するめっき用レジストパターン60に対する高い密着性を有する材料が、基材51の導電層を構成する材料として用いられる。例えばめっき用レジストパターン60が、アクリル系光硬化性樹脂を含むレジスト膜など、いわゆるドライフィルムと称されるものをパターニングすることによって作製される場合、基材51の導電層を構成する材料として、ドライフィルムに対する高い密着性を有する銅が用いられることが好ましい。
 準備工程においては、基材51を準備した後、基材51の表面51aに高密着性領域55および低密着性領域56を形成する工程を実施する。ここで「高密着性領域55および低密着性領域56」は、高密着性領域55に対する、後述するめっき用レジストパターン60の第1面61の密着力が、低密着性領域56に対するめっき用レジストパターン60の第1面61の密着力よりも相対的に高くなるよう構成された領域として定義される。図9Aおよび図9Bは、高密着性領域55および低密着性領域56が形成された基材51を示す断面図および平面図である。高密着性領域55は、めっき処理によって基材51の表面51a上に作製される蒸着マスク20の第1面20a側の第1開口部30に対応する領域である。図9Aおよび図9Bに示すように、高密着性領域55は、基材51の表面51a上に複数形成される。また各高密着性領域55は、第1開口部30に対応する形状、例えば略矩形形状を有している。一方、低密着性領域56は、各高密着性領域55を取り囲むよう形成される。高密着性領域55および低密着性領域56とめっき用レジストパターン60との間の密着力の評価方法としては、例えば、JIS K5400-8に記載の碁盤目試験、JIS-5600-5-6に記載のクロスカット法、JIS K5600-5-7に記載のプルオフ法などを用いることができる。
 (表面処理用レジスト形成工程)
 以下、基材51上に高密着性領域55および低密着性領域56を形成する方法の一例について、図7および図8を参照して説明する。はじめに図7に示すように、基材51の表面51aのうち低密着性領域56に対応する領域の上に表面処理用レジストパターン53を形成する表面処理用レジスト形成工程を実施する。言い換えると、基材51の表面51aのうち高密着性領域55に対応する領域に隙間53aが空けられるよう、基材51の表面51a上に表面処理用レジストパターン53を設ける。具体的には、はじめに、基材51の表面51aにドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムの例としては、例えば日立化成製のRY3310など、アクリル系光硬化性樹脂を含むものを挙げることができる。次に、レジスト膜のうち隙間53aとなるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。なおレジスト膜として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
 その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。以上のようにして、図7に示す表面処理用レジストパターン53を形成することができる。なお、表面処理用レジストパターン53を基材51の表面51aに対してより強固に密着させるため、現像工程の後に表面処理用レジストパターン53を加熱する熱処理工程を実施してもよい。
 (表面処理工程)
 次に、図8に示すように、基材51の表面51aのうち表面処理用レジストパターン53によって覆われていない領域を表面処理して被処理領域54を形成する表面処理工程を実施する。ここでは、表面処理液として、基材51の表面51aをソフトエッチングすることによって表面51aを粗化することができるものが用いられる。例えば表面処理液として、過酸化水素水および硫酸を含む、いわゆる過酸化水素/硫酸系のソフトエッチング剤などが用いられ、具体的にはAtoteck社製のボンドフィルムなどが用いられ得る。このような表面処理液を用いて基材51の表面51aを部分的に粗化することにより、後述するめっき用レジストパターン60に対する表面51aの被処理領域54の密着力を部分的に高めることができる。すなわち、表面処理液によって表面処理された被処理領域54が、めっき用レジストパターン60に対する高い密着力を有する高密着性領域55となる。また、表面処理用レジストパターン53によって覆われているために表面処理が施されなかった領域が、めっき用レジストパターン60に対する密着力が高密着性領域55に比べて相対的に低い低密着性領域56となる。高密着性領域55に施される粗化処理の程度、例えば高密着性領域55の表面粗さは、高密着性領域55を構成する材料や後述するめっき用レジストパターン60を構成する材料などに応じて適宜定められる。例えば、菱化システム社製の走査型白色干渉計VertScanを用いて表面粗さを測定した場合、高密着性領域55および低密着性領域56における表面粗さはそれぞれ以下の範囲内になっている。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
 なお表2において、「表面積率(s-ratio)」は、高密着性領域55や低密着性領域56の表面の起伏や凹凸を考慮しない、表面の二次元的な投影面積に対する、高密着性領域55や低密着性領域56の表面の起伏や凹凸を含めた、表面の三次元的な実測面積の比を意味している。
 なお、めっき用レジストパターン60に対する基材51の表面51aの密着力を部分的に高めることができる限りにおいて、表面処理工程の内容が、上述の粗化処理に限られることはない。例えば表面処理工程は、めっき用レジストパターン60に対する高い密着性を有する層を、基材51の表面51aのうち表面処理用レジストパターン53によって覆われていない領域に設ける工程であってもよい。
 その後、表面処理用レジストパターン53を除去する除去工程を実施する。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、表面処理用レジストパターン53を基材51の表面51aから剥離させることができる。このようにして、図9Aおよび図9Bに示すように、複数の高密着性領域55と、高密着性領域55を取り囲む低密着性領域56と、に区画された表面51aを有する基材51を準備することができる。
 (めっき用レジスト形成工程)
 次に、基材51の表面51a上に、所定の隙間64を空けてめっき用レジストパターン60を形成するめっき用レジスト形成工程を実施する。図10Aおよび図10Bは、めっき用レジストパターン60が形成された基材51を示す断面図および平面図である。図10Aに示すように、めっき用レジストパターン60は、基材51の表面51aに対向する第1面61と、第1面61の反対側に位置する第2面62と、隙間64に面する側面63と、を含んでいる。
 めっき用レジスト形成工程は、図10Aおよび図10Bに示すように、めっき用レジストパターン60の第1面61が高密着性領域55を覆うとともに低密着性領域56にまで広がり、かつ、めっき用レジストパターン60の隙間64が低密着性領域56上に位置するよう、実施される。この場合、図10Aに示すように、めっき用レジストパターン60の第1面61は、高密着性領域55および低密着性領域56の両方に接し、まためっき用レジストパターン60の側面63は低密着性領域56に接するようになる。なお上述のように高密着性領域55には粗化処理が施されているので、高密着性領域55に対するめっき用レジストパターン60の密着力は、低密着性領域56に対するめっき用レジストパターン60の密着力よりも高くなっている。
 後述するように、蒸着マスク20の第1部分32は、低密着性領域56とめっき用レジストパターン60との間に浸入しためっき液によって形成される。めっき用レジストパターン60のうち高密着性領域55から低密着性領域56へはみ出している部分の幅kは、第1面20a上における第1部分32の幅M3に対応しており、例えば0.5~5.0μmの範囲内になっている。
 めっき用レジスト形成工程においては、上述の表面処理用レジスト形成の場合と同様に、はじめに、基材51の表面51aにドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムの例としては、例えば日立化成製のRY3310など、アクリル系光硬化性樹脂を含むものを挙げることができる。次に、レジスト膜のうち隙間64となるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。なおレジスト膜として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
 その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。以上のようにして、図10Aおよび図10Bに示すめっき用レジストパターン60を形成することができる。なお、めっき用レジストパターン60を基材51の表面51aに対して、特に高密着性領域55に対してより強固に密着させるため、現像工程の後にめっき用レジストパターン60を加熱する熱処理工程を実施してもよい。また現像工程の後、酸性の溶液などを用いてめっき用レジストパターン60に囲まれた低密着性領域56の金属表面を活性化する活性化工程を実施してもよい。これによって、めっき用レジストパターン60と低密着性領域56との間の密着性をより低くすることができる。酸性の溶液としては、例えばスルファミン酸を用いることができる。
 (めっき処理工程)
 次に、めっき用レジストパターン60の隙間64にめっき液を供給するめっき処理工程を実施する。例えば、めっき用レジストパターン60が設けられた基材51を、めっき液が充填されためっき槽に浸してもよい。これによって、図11に示すように、隙間64において基材51の表面51a上に金属層28を析出させることができる。
 基材51の表面51a上に金属層28を析出させることができる限りにおいて、めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることとはない。例えば、めっき処理工程は、基材51の導電層に電流を流すことによって基材51の表面51aの低密着性領域56上に金属層28を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なおめっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、基材51の導電層上には適切な触媒層が設けられる。電解めっき処理工程が実施される場合にも、基材51の導電層上に触媒層が設けられていてもよい。
 用いられるめっき液の成分は、金属層28に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば金属層28が、ニッケルを含む鉄合金によって構成される場合、めっき液として、ニッケル化合物を含む溶液と、鉄化合物を含む溶液との混合溶液を用いることができる。例えば、スルファミン酸ニッケルや臭化ニッケルを含む溶液と、スルファミン酸第一鉄を含む溶液との混合溶液を用いることができる。めっき液には、様々な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、ホウ酸などのph緩衝剤や、マロン酸やサッカリンなどの添加剤が含まれていてもよい。その他にも、金属層28を構成する材料に応じて、例えば、ニッケルおよびコバルトを含むめっき液や、ニッケルを含むめっき液などを用いることができる。
 ところで上述のように、めっき用レジストパターン60の隙間64は基材51の低密着性領域56上に位置している。まためっき用レジストパターン60は、高密着性領域55から低密着性領域56へはみ出している。この場合、めっき用レジストパターン60の隙間64に供給されためっき液は、低密着性領域56とめっき用レジストパターン60の第1面61との間にも浸入し得る。このようなめっき液の浸入が生じるため、図11に示すように、隙間64だけでなく、基材51の低密着性領域56とめっき用レジストパターン60の第1面61との間においても金属(金属層28)の析出が生じる。このため、めっき処理工程によって基材51の表面51a上に生じる金属層28は、めっき用レジストパターン60の隙間64において析出した金属によって形成される第2部分37に加えて、基材51の低密着性領域56とめっき用レジストパターン60の第1面61との間において析出した金属によって形成される第1部分32を含むようになる。一方、高密着性領域55においては粗化処理によってめっき用レジストパターン60に対する密着力が高められている。このため図11に示すように、めっき液の浸入を高密着性領域55によって食い止めることができる。このため、金属層28に上述の第1開口部30を確保することができる。
 このようにして、図4および図5に示す金属層28が得られる。
 (除去工程)
 その後、図12に示すように、めっき用レジストパターン60を金属層28から除去する除去工程を実施する。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、めっき用レジストパターン60を基材51の表面51aから剥離させることができる。めっき用レジストパターン60が除去されることにより、貫通孔25が現れ、貫通孔25が設けられた金属層28を得ることができる。
 (分離工程)
 次に、金属層28を基材51の表面51aから分離させる分離工程を実施する。これによって、図13Aに示すように、第1面20aから第2面20bまで延びる第2部分37と、第1面20a側において第2部分37から貫通孔25の中心側に向かって広がる第1部分32と、を含む金属層28を有する蒸着マスク20を得ることができる。図13Bは、蒸着マスク20を第2面20b側から見た場合を示す平面図である。
 以下、分離工程の一例について詳細に説明する。はじめに、粘着性を有する物質が塗工などによって設けられているフィルムを、基材51上に形成された金属層28に貼り付ける。次に、フィルムを引き上げたり巻き取ったりすることにより、フィルムを基材51から引き離し、これによって、金属層28を基材51から分離させる。その後、金属層28からフィルムを剥がす。
 なお粘着性を有する物質としては、UVなどの光を照射されることによって、または加熱されることによって粘着性を喪失する物質を使用してもよい。この場合、金属層28を基材51から分離させた後、フィルムに光を照射する工程やフィルムを加熱する工程を実施する。これによって、金属層28からフィルムを剥がす工程を容易化することができる。例えば、フィルムと金属層28とを可能な限り互いに平行な状態に維持した状態で、フィルムを剥がすことができる。これによって、フィルムを剥がす際に金属層28が湾曲することを抑制することができ、このことにより、蒸着マスク20に湾曲などの変形のくせがついてしまうことを抑制することができる。
 上述した形態1によれば、上述のように、めっき用レジスト形成工程は、めっき用レジストパターン60が高密着性領域55を覆うとともに低密着性領域56にまで広がり、かつ、めっき用レジストパターン60の隙間64が低密着性領域56上に位置するよう、実施される。このため、めっき処理工程の際、低密着性領域56とめっき用レジストパターン60との間にめっき液を少なくとも部分的に浸入させることができる。これによって、金属層28は、基材51の低密着性領域56とめっき用レジストパターン60との間において析出した金属によって形成される第1部分32と、めっき用レジストパターン60の隙間64において析出した金属によって形成される第2部分37と、を含むようになる。この場合、蒸着マスク20の貫通孔25の形状は、第1面20aにおいては第1部分32によって画定され、第2面20bにおいては第2部分37によって画定される。従って、複雑な形状を有する貫通孔25を得ることができる。
 また、低密着性領域56とめっき用レジストパターン60との間に浸入しためっき液を利用して第2部分を形成することにより、小さな厚みを有する第1部分32を得ることができる。さらに、第1部分32の厚みを、第1部分32のうち第2部分37に接する部分から端部34に向かうにつれて単調に減少させることも可能になる。これによって、有機EL基板92に到達し得る蒸着材料98の飛来角度に対応する上述の角度θ1を効率的に大きくすることができる。
 また、めっき処理を利用して金属層28を形成することにより、貫通孔25の形状とは独立に、蒸着マスク20の厚みを任意に設定することができる。このため、十分な強度を蒸着マスク20に持たせることができる。従って、高精細な有機EL表示装置を製造することができ、かつ耐久性に優れた蒸着マスク20を提供することができる。
〔形態2 めっき処理によって作製された2層構造を有する蒸着マスク〕
 次に、蒸着マスク20がめっき処理によって作製された2層構造を有する場合について説明する。図14は、めっき処理によって作製された2層構造の蒸着マスク20を、図3のA-A線に沿って切断した場合を示す断面図である。
 この形態における蒸着マスク20は、図14に示すように、金属層組合体28’(マスク本体)と、金属層組合体28’に設けられた複数の上述した貫通孔25と、を備えている。このうち金属層組合体28’は、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32’と、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37’と、を有している。第2金属層37’は、第1金属層32’よりも蒸着マスク20の第2面20b側に配置されている。図14に示す例においては、第1金属層32’が蒸着マスク20の第1面20aを構成し、第2金属層37’が蒸着マスク20の第2面20bを構成している。
 このうち金属層組合体28’は、上述した金属層28と同様に、上記式(1)を満たしている。
 ここで、本明細書では、金属層組合体28’との用語は、上述した金属層28と同様に、貫通孔25が形成されていない状態(単なる板状)の部材の概念を意味するものとして用いる。すなわち、本明細書では、概念的には、金属層組合体28’に、金属層組合体28’とは別の概念である複数の貫通孔25が設けられた構成を、蒸着マスク20が有しているとする。このことにより、金属層組合体28’が上記式(1)を満たしているとは、貫通孔25が形成されていない状態の金属層組合体28’が上記式(1)を満たしていることを意味し、貫通孔25が形成された状態の金属層組合体28’が上記式(1)を満たしていることを意味するものではない。貫通孔25が形成された状態の金属層組合体28’では、インデンテーション弾性率や0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)が、貫通孔25の大きさ、ピッチ、形状等によって影響を受けると考えられる。このため、蒸着マスク20の完成形として、金属層組合体28’に複数の貫通孔25が形成された状態においては、上記式(1)を満たす金属層組合体28’の領域は、貫通孔25が形成されていない領域、より詳細にはインデンテーション弾性率および0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)に貫通孔25の影響が及ばない領域であり、例えば、上述した周囲領域23のうち貫通孔25の影響が及ばない領域や、有効領域22のうち互いに隣り合う貫通孔25同士の間の領域となる。従って、蒸着マスク20の完成形から金属層組合体28’のインデンテーション弾性率および0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)を調べる場合には、周囲領域23のうち貫通孔25が含まれない領域を切り取って、後述するナノ・インデンテーション試験、および0.2%耐力を調べる場合には引張試験を行うことが好適である。また、有効領域22であっても、互いに隣り合う貫通孔25同士の間の距離が、ナノ・インデンテーション試験および0.2%耐力を調べる場合の引張試験を行うことが可能な程度の距離であれば、貫通孔25同士の間の領域を切り取ってもよい。なお、材料特性の点で述べると、一般的に蒸着マスク20の金属層組合体28’は、材料の組成や材質が位置によって異なることはない。このため、貫通孔25に近い位置と、貫通孔25から離れた位置とで、材料の特性が異なることはない。
 形態2においては、第1開口部30と第2開口部35とが互いに連通することにより、蒸着マスク20を貫通する貫通孔25が構成されている。この場合、蒸着マスク20の第1面20a側における貫通孔25の開口寸法や開口形状は、第1金属層32’の第1開口部30によって画定される。一方、蒸着マスク20の第2面20b側における貫通孔25の開口寸法や開口形状は、第2金属層37’の第2開口部35によって画定される。言い換えると、貫通孔25には、第1金属層32’の第1開口部30によって画定される形状、および、第2金属層37’の第2開口部35によって画定される形状の両方が付与されている。
 図14において、符号40は、第1金属層32’と第2金属層37’とが接続される接続部を表している。なお図14においては、第1金属層32’と第2金属層37’とが接している例を示したが、これに限られることはなく、第1金属層32’と第2金属層37’との間にその他の層が介在されていてもよい。例えば、第1金属層32’と第2金属層37’との間に、第1金属層32’上における第2金属層37’の析出を促進させるための触媒層が設けられていてもよい。
 図15Aは、図14の第1金属層32’および第2金属層37’の一部を拡大して示す図である。図15Aに示すように、蒸着マスク20の第2面20bにおける第2金属層37’の幅M5は、蒸着マスク20の第1面20aにおける第1金属層32’の幅M4よりも小さくなっている。言い換えると、第2面20bにおける貫通孔25(第2開口部35)の開口寸法S2は、第1面20aにおける貫通孔25(第1開口部30)の開口寸法S1よりも大きくなっている。以下、このように第1金属層32’および第2金属層37’を構成することの利点について説明する。
 蒸着マスク20の第2面20b側から飛来する蒸着材料98は、貫通孔25の第2開口部35および第1開口部30を順に通って有機EL基板92に付着する。有機EL基板92のうち蒸着材料98が付着する領域は、第1面20aにおける貫通孔25の開口寸法S1や開口形状によって主に定められる。ところで、図14において第2面20b側から第1面20aへ向かう矢印L1で示すように、蒸着材料98は、るつぼ94から有機EL基板92に向けて蒸着マスク20の法線方向Nに沿って移動するだけでなく、蒸着マスク20の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。ここで、仮に第2面20bにおける貫通孔25の開口寸法S2が第1面20aにおける貫通孔25の開口寸法S1と同一であるとすると、蒸着マスク20の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動する蒸着材料98の多くは、貫通孔25を通って有機EL基板92に到達するよりも前に、貫通孔25の第2開口部35の壁面36に到達して付着してしまう。従って、蒸着材料98の利用効率を高めるためには、第2開口部35の開口寸法S2を大きくすること、すなわち第2金属層37’の幅M5を小さくすることが好ましいと言える。
 図14において、第2金属層37’の端部39を通るとともに第1金属層32’の壁面31に接する直線L1が、蒸着マスク20の法線方向Nに対してなす角度が、符号θ1で表されている。斜めに移動する蒸着材料98を、第2開口部35の壁面36に到達させることなく可能な限り有機EL基板92に到達させるためには、角度θ1を大きくすることが有利となる。角度θ1を大きくする上では、第1金属層32’の幅M4に比べて第2金属層37’の幅M5を小さくすることが有効である。また図から明らかなように、角度θ1を大きくする上では、第1金属層32’の厚みT4や第2金属層37’の厚みT5を小さくすることも有効である。ここで「第1金属層32’の厚みT4」は、第1金属層32’のうち第2金属層37’に接続される部分における厚みを意味している。なお第2金属層37’の幅M5、第1金属層32’の厚みT5や第2金属層37’の厚みT5を過剰に小さくしてしまうと、蒸着マスク20の強度が低下し、このため搬送時や使用時に蒸着マスク20が破損してしまうことが考えられる。例えば、蒸着マスク20をフレーム15に張設する際に蒸着マスク20に加えられる引張り応力によって、蒸着マスク20が破損してしまうことが考えられる。これらの点を考慮すると、第1金属層32’および第2金属層37’の寸法が以下の範囲に設定されることが好ましいと言える。これによって、上述の角度θ1を例えば45°以上にすることができる。
 ・第1面20a側における第1金属層32’の幅M4:5~25μm
 ・第2面20b側における第2金属層37’の幅M5:2~20μm
 ・蒸着マスク20の厚みT3:1~50μm、より好ましくは3~30μm、さらに好ましくは3~25μm、さらに好ましくは3~15μm
 ・第1金属層32’の厚みT4:5μm以下
 ・第2金属層37’の厚みT5:0.1~50μm、より好ましくは3~30μm、さらに好ましくは3~25μm、さらに好ましくは3~15μm
とりわけ、蒸着マスク20の厚みT3を15μm以下とすることにより、後述する圧延材で作製された蒸着マスク20では得ることが困難な厚みで蒸着マスク20を作製することができる。この場合、シャドーの影響を低減し、蒸着材料の利用効率を向上させることが可能な蒸着マスク20を得ることができる。
 表3に、5インチの有機EL表示装置において、表示画素数、および表示画素数に応じて求められる、蒸着マスク20の各部分の幅や厚みの値の例を示す。なお「FHD」は、Full High Definitionを意味し、「WQHD」は、Wide Quad High Definitionを意味し、「UHD」は、Ultra High Definitionを意味している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
 次に、第1金属層32’の形状についてより詳細に説明する。仮に図15Aにおいて点線で示すように、端部34において第1金属層32’が、第2面20b側へ向かって大きく切り立った形状を有している場合、貫通孔25の第2開口部35を通過した後の蒸着材料98の多くが第1金属層32’の壁面31に到達して付着してしまうことが考えられる。このような、端部34近傍における第1金属層32’への蒸着材料98の付着を抑制するため、図15Aに示すように、第1金属層32’は、端部34およびその近傍において、第1金属層32’のうち第2金属層37’に接続される部分における厚みT4よりも小さな厚みを有することが好ましい。例えば図15Aに示すように、第1金属層32’の厚みが、第1金属層32’のうち第2金属層37’に接続される部分から端部34に向かうにつれて減少していることが好ましい。このような第1金属層32’の形状は、後述するように、めっき処理によって第1金属層32’を形成することによって実現され得る。
 図15Aにおいて、蒸着機から、第2金属層37’の端部39を通ることなく第1金属層32’の壁面31に接する直線L2が表されている。この直線L2が蒸着マスク20の法線方向Nに対してなす角度は、符号θ2となっている。この角度θ2は、端部39を通らないために上述した角度θ1よりも小さくなっている。このような角度θ2に相当する蒸着角度φ(=90°-θ2)を有する蒸着機に蒸着マスク20を適用した場合には、図15Bに示すようなシャドーが発生し得る。ここで、角度θ2について、図15Bを用いてより詳細に説明する。
 図15Bには、二点鎖線で示すように矩形状に形成された第1金属層32’の壁面31の角部を通る直線L3が法線方向Nに対してなす角度をθ2’とした場合に、シャドーSH1が発生し得ることが示されている。このように壁面31が矩形状に形成されている場合では、厚みを小さくすることによりシャドーを小さくすることが可能となるが、この場合には、蒸着マスク20の強度が低下し得る。
 これに対して、図15Bに示すように、湾曲状に形成された壁面31に接する角度θ2’の直線L4によって発生し得るシャドーは、SH2となる。このシャドーSH2は、上述のシャドーSH1よりも小さくなっている。このことにより、壁面31が矩形状に形成された場合よりも湾曲状に形成された場合の方が、シャドーを小さくすることができる。言い換えると、同じシャドーを得るためには、壁面31が矩形状に形成された場合よりも湾曲状に形成された場合の方が、当該壁面31に接する直線の角度を大きくすることができる。すなわち、図15Bに示すように、湾曲状の壁面31に接する直線L5の角度が、θ2’よりも大きいθ2’’である場合であっても、得られるシャドーはSH1となる。このことにより、壁面31が湾曲状に形成された蒸着マスク20は、角度θ2が大きくなり得る、すなわち蒸着角度φが小さくなり得る蒸着機に適用することができる。また、第1金属層32’の厚みを小さくしなくても、壁面31を湾曲状に形成することによって当該壁面31に接する直線の角度が大きくなるため、蒸着マスク20の強度を確保することもできる。
 このようにして、蒸着マスク20を、図15Aに示す角度θ2が大きくなり得る蒸着機に適用可能とすることが好適である。例えば、上述したように壁面31を湾曲状に形成することにより、角度θ2が、好ましくは30°以上、より好ましくは45°以上となり得る蒸着機に適用することが可能となる。
 このような壁面31の湾曲形状も、めっき処理によって第1金属層32’を形成することによって実現され得る。なお「壁面31」とは、第1金属層32’の面のうち第1開口部30を画成する面のことである。上述の「壁面36」も同様に、第2金属層37’の面のうち第2開口部35を画成する面のことである。
 (蒸着マスクの製造方法)
 次に、以上のような構成からなる蒸着マスク20を製造する方法について、図16~図21Bを参照して説明する。
 まず、後述する基材51’上に、めっき処理によって、貫通孔25が設けられた金属層組合体28’(マスク本体)を形成する工程が実施される。当該工程は、具体的には、後述する第1成膜工程と、第2成膜工程と、を有している。
 (第1成膜工程)
 はじめに、絶縁性を有する基材51’上に所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32’を形成する第1成膜工程について説明する。まず図16に示すように、絶縁性を有する基材51’と、基材51’上に形成された導電性パターン52’と、を有するパターン基板50を準備する準備工程を実施する。導電性パターン52’は、第1金属層32’に対応するパターンを有している。絶縁性および適切な強度を有する限りにおいて基材51’を構成する材料や基材51’の厚みが特に限られることはない。例えば基材51’を構成する材料として、ガラスや合成樹脂などを用いることができる。
 導電性パターン52’を構成する材料としては、金属材料や酸化物導電性材料等の導電性を有する材料が適宜用いられる。金属材料の例としては、例えばクロムや銅などを挙げることができる。好ましくは、後述するレジストパターン60’に対する高い密着性を有する材料が、導電性パターン52’を構成する材料として用いられる。例えばレジストパターン60’が、アクリル系光硬化性樹脂を含むレジスト膜など、いわゆるドライフィルムと称されるものをパターニングすることによって作製される場合、導電性パターン52’を構成する材料として、ドライフィルムに対する高い密着性を有する銅が用いられることが好ましい。
 後述するように、導電性パターン52’の上には、導電性パターン52’を覆うように第1金属層32’が形成され、この第1金属層32’はその後の工程で導電性パターン52’から分離される。例えば導電性パターン52’の厚みは、50~500nmの範囲内になっている。
 次に、導電性パターン52’が形成された基材51’上に第1めっき液を供給して、導電性パターン52’上に第1金属層32’を析出させる第1めっき処理工程を実施する。例えば、導電性パターン52’が形成された基材51’を、第1めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図17Aに示すように、パターン基板50上に、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32’を得ることができる。図17Bは、基材51’上に形成された第1金属層32’を示す平面図である。
 なおめっき処理の特性上、図17Aに示すように、第1金属層32’は、基材51’の法線方向に沿って見た場合に導電性パターン52’と重なる部分だけでなく、導電性パターン52’と重ならない部分にも形成され得る。これは、導電性パターン52’の端部53’と重なる部分に析出した第1金属層32’の表面にさらに第1金属層32’が析出するためである。この結果、図17Aに示すように、第1金属層32’の端部34は、基材51’の法線方向に沿って見た場合に導電性パターン52’と重ならない部分に位置するようになり得る。一方、金属の析出が厚み方向でなく基材51’の板面方向に進んだ分だけ、端部34およびその近傍における第1金属層32’の厚みは、中央部における厚みに比べて小さくなる。例えば図17Aに示すように、第1金属層32’の中央部から端部34に向かうにつれて第1金属層32’の厚みが少なくとも部分的に減少し、端部34およびその近傍(あるいは壁面31)が湾曲状に形成される。この結果、上述したように、適用可能な蒸着機の蒸着角度φを小さく(角度θ2を大きく)することができる。
 図17Aにおいて、第1金属層32’のうち導電性パターン52’と重ならない部分の幅が符号wで表されている。幅wは、例えば0.5~5.0μmの範囲内になる。導電性パターン52’の寸法は、この幅wを考慮して設定される。
 導電性パターン52’上に第1金属層32’を析出させることができる限りにおいて、第1めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることはない。例えば第1めっき処理工程は、導電性パターン52’に電流を流すことによって導電性パターン52’上に第1金属層32’を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第1めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお第1めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、導電性パターン52’上には適切な触媒層が設けられる。電解めっき処理工程が実施される場合にも、導電性パターン52’上に触媒層が設けられていてもよい。
 用いられる第1めっき液の成分は、第1金属層32’に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば第1金属層32’が、ニッケルを含む鉄合金によって構成される場合、第1めっき液として、ニッケル化合物を含む溶液と、鉄化合物を含む溶液との混合溶液を用いることができる。例えば、スルファミン酸ニッケルや臭化ニッケルを含む溶液と、スルファミン酸第一鉄を含む溶液との混合溶液を用いることができる。めっき液には、様々な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、例えば、ホウ酸などのpH緩衝材や、マロン酸やサッカリンなどの添加剤が含まれていてもよい。
 (第2成膜工程)
 次に、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37’を第1金属層32’上に形成する第2成膜工程を実施する。まず、パターン基板50の基材51’上および第1金属層32’上に、所定の隙間64’を空けてレジストパターン60’を形成するレジスト形成工程を実施する。図18Aおよび図18Bは、基材51’上に形成されたレジストパターン60’を示す断面図および平面図である。図18Aおよび図18Bに示すように、レジスト形成工程は、第1金属層32’の第1開口部30がレジストパターン60’によって覆われるとともに、レジストパターン60’の隙間64’が第1金属層32’上に位置するように実施される。
 以下、レジスト形成工程の一例について説明する。はじめに、パターン基板50の基材51’上および第1金属層32’上にドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムの例としては、例えば日立化成製のRY3310など、アクリル系光硬化性樹脂を含むものを挙げることができる。次に、レジスト膜のうち隙間64’となるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。なおレジスト膜として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
 その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。以上のようにして、図18Aおよび図18Bに示すように、第1金属層32’上に位置する隙間64’が設けられるとともに第1金属層32’の第1開口部30を覆うレジストパターン60’を形成することができる。なお、レジストパターン60’を基材51’および第1金属層32’に対してより強固に密着させるため、現像工程の後にレジストパターン60’を加熱する熱処理工程を実施してもよい。
 次に、レジストパターン60’の隙間64’に第2めっき液を供給して、第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させる第2めっき処理工程を実施する。例えば、第1金属層32’が形成された基材51’を、第2めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図19に示すように、第1金属層32’上に第2金属層37’を形成することができる。
 第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させることができる限りにおいて、第2めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることとはない。例えば、第2めっき処理工程は、第1金属層32’に電流を流すことによって第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第2めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお第2めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、第1金属層32’上には適切な触媒層が設けられる。電解めっき処理工程が実施される場合にも、第1金属層32’上に触媒層が設けられていてもよい。
 第2めっき液としては、上述の第1めっき液と同一のめっき液が用いられてもよい。若しくは、第1めっき液とは異なるめっき液が第2めっき液として用いられてもよい。第1めっき液の組成と第2めっき液の組成とが同一である場合、第1金属層32’を構成する金属の組成と、第2金属層37’を構成する金属の組成も同一になる。
 なお図19においては、レジストパターン60’の上面と第2金属層37’の上面とが一致するようになるまで第2めっき処理工程が継続される例を示したが、これに限られることはない。第2金属層37’の上面がレジストパターン60’の上面よりも下方に位置する状態で、第2めっき処理工程が停止されてもよい。
 このようにして、第1金属層32’上に第2金属層37’が形成され、図14および図15Aに示す第1金属層32’と第2金属層37’とを有する金属層組合体28’が得られる。
 (除去工程)
 その後、図20に示すように、レジストパターン60’を除去する除去工程を実施する。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、レジストパターン60’を基材51’、第1金属層32’や第2金属層37’から剥離させることができる。
 (分離工程)
 次に、第1金属層32’および第2金属層37’を有する金属層組合体28’をパターン基板50の基材51’から分離させる分離工程を実施する。これによって、図21Aに示すように、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32’と、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37’と、を備えた蒸着マスク20を得ることができる。図21Bは、蒸着マスク20を第2面20b側から見た場合を示す平面図である。
 以下、分離工程の一例について詳細に説明する。はじめに、粘着性を有する物質が塗工などによって設けられているフィルムを、基材51’上に形成された金属層組合体28’に貼り付ける。次に、フィルムを引き上げたり巻き取ったりすることにより、フィルムを基材51’から引き離し、これによって、金属層組合体28’をパターン基板50の基材51’から分離させる。その後、金属層組合体28’からフィルムを剥がす。その他にも、分離工程においては、はじめに、金属層組合体28’と基材51’との間に、分離のきっかけとなる間隙を形成し、次に、この間隙にエアを吹き付け、これによって分離工程を促進してもよい。
 なお粘着性を有する物質としては、UVなどの光を照射されることによって、または加熱されることによって粘着性を喪失する物質を使用してもよい。この場合、金属層組合体28’を基材51’から分離させた後、フィルムに光を照射する工程やフィルムを加熱する工程を実施する。これによって、金属層組合体28’からフィルムを剥がす工程を容易化することができる。例えば、フィルムと金属層組合体28’とを可能な限り互いに平行な状態に維持した状態で、フィルムを剥がすことができる。これによって、フィルムを剥がす際に金属層組合体28’が湾曲することを抑制することができ、このことにより、蒸着マスク20に湾曲などの変形のくせがついてしまうことを抑制することができる。
 上述した形態2によれば、上述のように、レジストパターン60’の隙間64’に第2めっき液を供給して、第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させることによって、蒸着マスク20が作製される。このため、蒸着マスク20の貫通孔25に、第1金属層32’の第1開口部30によって画定される形状、および、第2金属層37’の第2開口部35によって画定される形状の両方を付与することができる。従って、複雑な形状を有する貫通孔25を精密に形成することができる。例えば、上述の角度θ1を大きくすることが可能な貫通孔25を得ることができる。とりわけ、第1金属層32’の端部34およびその近傍を、後述する形態3よりも大きく湾曲状に形成することができるため、当該角度θ1をより一層大きくすることができる。これによって、蒸着材料98の利用効率を高めることができる。言い換えると、端部34およびその近傍が湾曲状に形成されていることにより、所定の角度θ1に対して第1金属層32’の厚みを、湾曲の度合いが小さい場合よりも大きくすることができ、第1金属層32’の強度、例えば超音波洗浄時に対する強度を増大させることができる。また、めっき処理を利用して第2金属層37’を形成することにより、貫通孔25の形状とは独立に、蒸着マスク20の厚みT3を任意に設定することができる。このため、十分な強度を蒸着マスク20に持たせることができる。従って、高精細な有機EL表示装置を製造することができ、かつ耐久性に優れた蒸着マスク20を提供することができる。さらに、上述したように、第1金属層32’の端部34およびその近傍を湾曲状に形成しているため、蒸着マスク20を適用可能な蒸着機の蒸着角度φを小さく(角度θ2を大きく)することができる。
〔形態3 2層構造を有する蒸着マスクのめっき処理による製造方法の他の例〕
 次に、2層構造を有する蒸着マスクのめっき処理による製造方法の他の例について説明する。当該製造方法により製造される蒸着マスク20の構造は、図14に示す形態2の構造と略同一となるため、ここでは詳細な説明は省略する。以下に、形態3における蒸着マスク20を製造する方法について、図22~図28を参照して説明する。
 まず、後述する基材51’’上に、めっき処理によって、貫通孔25が設けられた金属層組合体28’(マスク本体)を形成する工程が実施される。当該工程は、具体的には、後述する第1成膜工程と、第2成膜工程と、を有している。
 (第1成膜工程)
 はじめに図22に示すように、めっき処理の際の下地となる基材51’’を準備する準備工程を実施する。ここでは、めっき処理が電解めっき処理である例について説明する。この場合、基材51’’の表面51a’’のうち少なくとも第1金属層32’が析出する部分は、導電性を有する導電層によって構成されている。例えば、基材51’’全体が、導電性を有する導電層によって構成されていてもよい。この場合、基材51’’のうち表面51a’’の反対側に位置する裏面51b’’には、裏面51b’’が他の部材と導通してしまうことを防ぐための、絶縁性を有するカバーフィルム52’’が設けられていてもよい。
 後述するめっき処理の際に所定の金属を析出させることができる限りにおいて、基材51’’の導電層を構成する材料が特に限られることはない。例えば、基材51’’の導電層を構成する材料としては、金属材料や酸化物導電性材料等の導電性を有する材料が適宜用いられる。金属材料の例としては、例えばステンレススチールや銅などを挙げることができる。好ましくは、後述する第1レジストパターン60Aに対する高い密着性を有する材料が、基材51’’の導電層を構成する材料として用いられる。例えば第1レジストパターン60Aが、アクリル系光硬化性樹脂を含むレジスト膜など、いわゆるドライフィルムと称されるものをパターニングすることによって作製される場合、基材51’’の導電層を構成する材料として、ドライフィルムに対する高い密着性を有する銅が用いられることが好ましい。
 次に、基材51’’の表面51a’’上に、所定の第1隙間64Aを空けて第1レジストパターン60Aを形成する第1レジスト形成工程を実施する。図23は、第1レジストパターン60Aが形成された基材51’’を示す断面図である。図23に示すように、第1レジストパターン60Aは、第1隙間64Aに面する側面63Aを含んでいる。
 第1レジスト形成工程においては、はじめに、基材51’’の表面51a’’にドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムの例としては、例えば日立化成製のRY3310など、アクリル系光硬化性樹脂を含むものを挙げることができる。次に、レジスト膜のうち第1隙間64Aとなるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。なおレジスト膜として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
 その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。以上のようにして、図23に示す第1レジストパターン60Aを形成することができる。なお、第1レジストパターン60Aを基材51’’の表面51a’’に対してより強固に密着させるため、現像工程の後に第1レジストパターン60Aを加熱する熱処理工程を実施してもよい。
 次に、第1レジストパターン60Aが形成された基材51’’上に第1めっき液を供給して、第1隙間64Aにおける基材51’’上に第1金属層32’を析出させる第1めっき処理工程を実施する。例えば、第1レジストパターン60Aが形成された基材51’’を、第1めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図24に示すように、基材51’’上に、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32’を得ることができる。
 なおめっき処理の特性上、図24に示すように、第1金属層32’は、基材51’’の法線方向に析出して成長していく。しかしながら、第1レジストパターン60Aの第1隙間64Aに面する側面63A付近では、第1レジストパターン60Aの存在により、第1めっき液が入り込みにくくなっていることから、金属材料の析出速度が低下する。このことにより、第1金属層32’の端部34およびその近傍は、図14および図15Aに示すような湾曲状に形成され得る。なお、図24~図28においては、図面を明瞭化するために、端部34およびその近傍は矩形状に示されている。
 基材51’’上に第1金属層32’を析出させることができる限りにおいて、第1めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることはない。例えば第1めっき処理工程は、基材51’’に電流を流すことによって基材51’’上に第1金属層32’を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第1めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお第1めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、基材51’’上には適切な触媒層が設けられる。電解めっき処理工程が実施される場合にも、基材51’’上に触媒層が設けられていてもよい。
 第1めっき液の成分は、形態2で説明した第1めっき液と同様とすることができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
 (第2成膜工程)
 次に、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37’を第1金属層32’上に形成する第2成膜工程を実施する。まず、第1レジストパターン60A上および第1金属層32’上に、所定の第2隙間64Bを空けて第2レジストパターン60Bを形成する第2レジスト形成工程を実施する。図25は、第1レジストパターン60Aおよび第1金属層32’上に形成された第2レジストパターン60Bを示す断面図である。図25に示すように、第2レジスト形成工程は、第1金属層32’の第1開口部30が第2レジストパターン60Bによって覆われるとともに、第2レジストパターン60Bの第2隙間64Bが第1金属層32’上に位置するように実施される。
 第2レジストパターン60Bの形成工程は、上述した第1レジストパターン60Aの形成工程と同様に実施することができるため、ここでは詳細な説明は省略する。
 次に、第2レジストパターン60Bの第2隙間64Bに第2めっき液を供給して、第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させる第2めっき処理工程を実施する。例えば、第1金属層32’が形成された基材51’’を、第2めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図26に示すように、第1金属層32’上に第2金属層37’を形成することができる。
 第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させることができる限りにおいて、第2めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることとはない。例えば、第2めっき処理工程は、第1金属層32’に電流を流すことによって第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第2めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお第2めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、第1金属層32’上には適切な触媒層が設けられる。電解めっき処理工程が実施される場合にも、第1金属層32’上に触媒層が設けられていてもよい。
 第2めっき液としては、上述の第1めっき液と同一のめっき液が用いられてもよい。若しくは、第1めっき液とは異なるめっき液が第2めっき液として用いられてもよい。第1めっき液の組成と第2めっき液の組成とが同一である場合、第1金属層32’を構成する金属の組成と、第2金属層37’を構成する金属の組成も同一になる。
 なお図26においては、第2レジストパターン60Bの上面と第2金属層37’の上面とが一致するようになるまで第2めっき処理工程が継続される例を示したが、これに限られることはない。第2金属層37’の上面が第2レジストパターン60Bの上面よりも下方に位置する状態で、第2めっき処理工程が停止されてもよい。
 このようにして、第1金属層32’上に第2金属層37’が形成され、図14および図15Aに示す第1金属層32’と第2金属層37’とを有する金属層組合体28’が得られる。
 (除去工程)
 その後、図27に示すように、第1レジストパターン60Aおよび第2レジストパターン60Bを除去する除去工程を実施する。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、第1レジストパターン60Aおよび第2レジストパターン60Bを基材51’’、第1金属層32’や第2金属層37’から剥離させることができる。
 (分離工程)
 次に、第1金属層32’および第2金属層37’を有する金属層組合体28’を基材51’’から分離させる分離工程を実施する。これによって、図28に示すように、所定のパターンで第1開口部30が設けられた第1金属層32’と、第1開口部30に連通する第2開口部35が設けられた第2金属層37’と、を備えた蒸着マスク20を得ることができる。分離工程は、上述した形態2における分離工程と同様に実施することができる。
 上述した形態3によれば、上述のように、第1レジストパターン60Aの第1隙間64Aに第1めっき液を供給して第1金属層32’を析出させ、第2レジストパターン60Bの第2隙間64Bに第2めっき液を供給して、第1金属層32’上に第2金属層37’を析出させることによって、蒸着マスク20が作製される。このため、蒸着マスク20の貫通孔25に、第1金属層32’の第1開口部30によって画定される形状、および、第2金属層37’の第2開口部35によって画定される形状の両方を付与することができる。従って、複雑な形状を有する貫通孔25を精密に形成することができる。例えば、上述の角度θ1を大きくすることが可能な貫通孔25を得ることができる。これによって、蒸着材料98の利用効率を高めることができる。また、めっき処理を利用して第2金属層37’を形成することにより、貫通孔25の形状とは独立に、蒸着マスク20の厚みT3を任意に設定することができる。このため、十分な強度を蒸着マスク20に持たせることができる。従って、高精細な有機EL表示装置を製造することができ、かつ耐久性に優れた蒸着マスク20を提供することができる。
 〔形態4 エッチングによって作製された蒸着マスク〕
 上述の図3~図28に示す例においては、めっき処理によって蒸着マスク20を作製する場合について説明した。しかしながら、蒸着マスク20を作製するために採用される方法が、めっき処理に限られることはない。以下、エッチングによって金属板21に貫通孔25を形成することによって蒸着マスク20を作製する例について説明する。ここで、金属板21は、エッチングによって、有機EL基板92に蒸着材料98を蒸着させる蒸着マスク20であって、複数の貫通孔25が形成された蒸着マスク20を作製するために用いられる板材である。
 すなわち、この形態4における蒸着マスク20は、図29に示すように、金属板21(マスク本体)と、金属板21に設けられた複数の上述の貫通孔25と、を備えている。
 このうち金属板21は、上述した金属層28と同様に、上記式(1)を満たしている。
 ここで、本明細書では、金属板21との用語は、上述した金属層28と同様に、貫通孔25が形成されていない状態(単なる板状)の部材の概念を意味するものとして用いる。すなわち、本明細書では、概念的には、金属板21に、金属板21とは別の概念である複数の貫通孔25が設けられた構成を、蒸着マスク20が有しているとする。このことにより、金属板21が上記式(1)を満たしているとは、貫通孔25が形成されていない状態の金属板21が上記式(1)を満たしていることを意味し、貫通孔25が形成された状態の金属板21が上記式(1)を満たしていることを意味するものではない。貫通孔25が形成された状態の金属板21では、インデンテーション弾性率や0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)が、貫通孔25の大きさ、ピッチ、形状等によって影響を受けると考えられる。このため、蒸着マスク20の完成形として、金属板21に複数の貫通孔25が形成された状態においては、上記式(1)を満たす金属板21の領域は、貫通孔25が形成されていない領域、より詳細にはインデンテーション弾性率および0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)に貫通孔25の影響が及ばない領域であり、例えば、上述した周囲領域23のうち貫通孔25の影響が及ばない領域や、有効領域22のうち互いに隣り合う貫通孔25同士の間の領域となる。従って、蒸着マスク20の完成形から金属板21のインデンテーション弾性率および0.2%耐力(若しくは、インデンテーション硬度)を調べる場合には、周囲領域23のうち貫通孔25が含まれない領域を切り取って、後述するナノ・インデンテーション試験、および0.2%耐力を調べる場合には引張試験を行うことが好適である。また、有効領域22であっても、互いに隣り合う貫通孔25同士の間の距離が、ナノ・インデンテーション試験、および0.2%耐力を調べる場合の引張試験を行うことが可能な程度の距離であれば、貫通孔25同士の間の領域を切り取ってもよい。なお、材料特性の点で述べると、一般的に蒸着マスク20の金属板21は、材料の組成や材質が位置によって異なることはない。このため、貫通孔25に近い位置と、貫通孔25から離れた位置とで、材料の特性が異なることはない。
 図29は、エッチングを利用することによって作製された蒸着マスク20を、図3のA-A線に沿って切断した場合を示す断面図である。図29に示す例では、後に詳述するように、蒸着マスクの法線方向における一方の側となる金属板21の第1面21aに第1開口部30がエッチングによって形成され、金属板21の法線方向における他方の側となる第2面21bに第2開口部35がエッチングによって形成される。第1開口部30は、第2開口部35に接続され、これによって第2開口部35と第1開口部30とが互いに連通するように形成される。貫通孔25は、第2開口部35と、第2開口部35に接続された第1開口部30とによって構成されている。
 図29に示すように、蒸着マスク20の第1面20aの側から第2面20bの側へ向けて、蒸着マスク20の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第1開口部30の断面積は、しだいに小さくなっていく。同様に、蒸着マスク20の法線方向に沿った各位置における蒸着マスク20の板面に沿った断面での各第2開口部35の断面積は、蒸着マスク20の第2面20bの側から第1面20aの側へ向けて、しだいに小さくなっていく。
 図29に示すように、第1開口部30の壁面31と、第2開口部35の壁面36とは、周状の接続部41を介して接続されている。接続部41は、蒸着マスクの法線方向に対して傾斜した第1開口部30の壁面31と、蒸着マスクの法線方向に対して傾斜した第2開口部35の壁面36とが合流する張り出し部の稜線によって、画成されている。そして、接続部41は、蒸着マスク20の平面視において貫通孔25の面積が最小になる貫通部42を画成する。
 図29に示すように、蒸着マスクの法線方向に沿った一方の側の面、すなわち、蒸着マスク20の第1面20a上において、隣り合う二つの貫通孔25は、蒸着マスクの板面に沿って互いから離間している。すなわち、後述する製造方法のように、蒸着マスク20の第1面20aに対応するようになる金属板21の第1面21a側から当該金属板21をエッチングして第1開口部30を作製する場合、隣り合う二つの第1開口部30の間に金属板21の第1面21aが残存するようになる。
 同様に、図29に示すように、蒸着マスクの法線方向に沿った他方の側、すなわち、蒸着マスク20の第2面20bの側においても、隣り合う二つの第2開口部35が、蒸着マスクの板面に沿って互いから離間していてもよい。すなわち、隣り合う二つの第2開口部35の間に金属板21の第2面21bが残存していてもよい。以下の説明において、金属板21の第2面21bの有効領域22のうちエッチングされずに残っている部分のことを、トップ部43とも称する。このようなトップ部43が残るように蒸着マスク20を作製することにより、蒸着マスク20に十分な強度を持たせることができる。このことにより、例えば搬送中などに蒸着マスク20が破損してしまうことを抑制することができる。なおトップ部43の幅βが大きすぎると、蒸着工程においてシャドーが発生し、これによって蒸着材料98の利用効率が低下することがある。従って、トップ部43の幅βが過剰に大きくならないように蒸着マスク20が作製されることが好ましい。例えば、トップ部43の幅βが2μm以下であることが好ましい。なおトップ部43の幅βは一般に、蒸着マスク20を切断する方向に応じて変化する。例えば、図29に示すトップ部43の幅βは互いに異なることがある。この場合、いずれの方向で蒸着マスク20を切断した場合にもトップ部43の幅βが2μm以下になるよう、蒸着マスク20が構成されていてもよい。
 図29においても、上述の図4に示す場合と同様に、蒸着マスク20の第2面20b側における貫通孔25(第2開口部35)の端部38を通る蒸着材料98の経路であって、有機EL基板92に到達することができる経路のうち、蒸着マスク20の法線方向Nに対して角度θ1をなす経路が、符号L1で表されている。本形態においても、蒸着材料98の利用効率を高めるためには、角度θ1を大きくすることが好ましい。例えば、蒸着マスク20の強度を確保できる範囲内で可能な限り蒸着マスク20の厚みを小さくし、これによって角度θ1を大きくすることが好ましい。例えば蒸着マスク20の厚みは、80μm以下に、例えば10~80μmの範囲内や20~80μmの範囲内に設定される。蒸着の精度をさらに向上させるため、蒸着マスク20の厚みを、40μm以下に、例えば10~40μmの範囲内や20~40μmの範囲内に設定してもよい。なお蒸着マスク20の厚みは、周囲領域23の厚み、すなわち蒸着マスク20のうち第1開口部30および第2開口部35が形成されていない部分の厚みである。従って蒸着マスク20の厚みは、金属板21の厚みであると言うこともできる。
 次に、図29に示す蒸着マスク20を、エッチングを利用して製造する方法について説明する。
 はじめに、所定の厚みを有する金属板21を準備する。金属板21を構成する材料としては、ニッケルを含む鉄合金などが用いられ得る。とりわけ、このような合金からなる圧延材を好適に用いることができる。次に図30に示すように、金属板21の第1面21a上に、所定の隙間66aを空けて第1レジストパターン65aを形成する。また、金属板21の第2面21b上に、所定の隙間66bを空けて第2レジストパターン65bを形成する。
 その後、図31に示すように、金属板21の第1面21aのうち第1レジストパターン65aによって覆われていない領域を、第1エッチング液を用いてエッチングする第1面エッチング工程を実施する。例えば、第1エッチング液が、金属板21の第1面21aに対面する側に配置されたノズルから、第1レジストパターン65a越しに金属板21の第1面21aに向けて噴射される。この結果、図31に示すように、金属板21の第1面21aのうち第1レジストパターン65aによって覆われていない領域で、第1エッチング液による浸食が進む。これによって、金属板21の第1面21aに多数の第1開口部30が形成される。第1エッチング液としては、例えば塩化第2鉄溶液および塩酸を含むものが用いられる。
 その後、図32に示すように、後の第2面エッチング工程において用いられる第2エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第1開口部30が被覆される。すなわち、第2エッチング液に対する耐性を有した樹脂69によって、第1開口部30が封止される。図32に示す例においては、樹脂69の膜が、形成された第1開口部30だけでなく、金属板21の第1面21a(第1レジストパターン65a)も覆うように形成されている。
 次に、図33に示すように、金属板21の第2面21bのうち第2レジストパターン65bによって覆われていない領域をエッチングし、第2面21bに第2開口部35を形成する第2面エッチング工程を実施する。第2面エッチング工程は、第1開口部30と第2開口部35とが互いに通じ合い、これによって貫通孔25が形成されるようになるまで実施される。第2エッチング液としては、上述の第1エッチング液と同様に、例えば塩化第2鉄溶液および塩酸を含むものが用いられる。
 なお第2エッチング液による浸食は、金属板21のうち第2エッチング液に触れている部分において行われていく。従って、浸食は、金属板21の法線方向(厚み方向)のみに進むのではなく、金属板21の板面に沿った方向にも進んでいく。ここで好ましくは、第2面エッチング工程は、第2レジストパターン65bの隣り合う二つの隙間66bに対面する位置にそれぞれ形成された二つの第2開口部35が、二つの隙間66bの間に位置するブリッジ部67bの裏側において合流するよりも前に終了される。これによって、図33に示すように、金属板21の第2面21bに上述のトップ部43を残すことができる。
 その後、金属板21から樹脂69を除去する。これによって、金属板21に形成された複数の貫通孔25を備える蒸着マスク20を得ることができる。樹脂69は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、樹脂69と同時にレジストパターン65a,65bも除去され得る。なお、樹脂69を除去した後、樹脂69を剥離させるための剥離液とは異なる剥離液を用いて、樹脂69とは別途にレジストパターン65a,65bを除去してもよい。
 このように本実施の形態によれば、蒸着マスク20のマスク本体(金属層28、金属板21)が、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、y≧950、かつ、y≧23x-1280を満たしている場合、以下に詳述するように、蒸着マスク20の超音波洗浄時に、蒸着マスク20の第1面20aおよび第2面20bに凹みが発生することを抑制でき、蒸着マスク20が変形することを抑制できる。とりわけ、蒸着マスク20のマスク本体の厚みが、15μm以下となっている場合であっても、凹みが発生することを抑制できる。すなわち、高い画素密度を有する有機EL表示装置を精密に作製することができるとともに、変形を防止することができる蒸着マスク20を得ることができる。
 また、本実施の形態によれば、蒸着マスク20のマスク本体(金属層28、金属板21)が、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0を満たしている場合、以下に詳述するように、蒸着マスク20の超音波洗浄時に、蒸着マスク20の第1面20aおよび第2面20bに凹みが発生することを抑制でき、蒸着マスク20が変形することを抑制できる。とりわけ、蒸着マスク20のマスク本体の厚みが、15μm以下となっている場合であっても、凹みが発生することを抑制できる。すなわち、高い画素密度を有する有機EL表示装置を精密に作製することができるとともに、変形を防止することができる蒸着マスク20を得ることができる。
 以上、本発明の実施の形態について詳細に説明してきたが、本発明による蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法および金属板は、上記実施の形態に何ら限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更が可能である。
 (実施例1)
 上述した本実施の形態による蒸着マスク20のマスク本体(金属層28、金属層組合体28’、金属板21)のインデンテーション弾性率および0.2%耐力を測定するとともに、超音波洗浄を行って、マスク本体の2つの面のうちの一方の面(以下、対象面と記す)に発生した凹みの有無を確認した。
 まず、めっき処理によって作製されたマスク本体としての2層構造の金属層組合体28’([形態2])について、種々のサンプルを作製した。第1めっき液には、スルファミン酸第一鉄、スルファミン酸ニッケル、ホウ酸、サッカリン、マロン酸等を含む混合溶液を用いた。この第1めっき液の温度を35℃~50℃とし、鉄ペレットおよびニッケルペレットをアノードとして用いて、第1金属層32’を析出させた。第2めっき液には第1めっき液と同様の混合溶液を用い、第1金属層32’を析出させる際の条件と同様の条件で、第2金属層37’を析出させた。このようにして、第1金属層32’と第2金属層37’とによって構成された2層構造の各サンプルを作製した。作製された金属層組合体28’のサンプルのうち一部のサンプルに、アニール処理(焼成処理)を行い、残りのサンプルにはアニール処理を行わなかった。このようにして、5種類の金属層組合体28’のサンプルを作製した(後述する表4および図36のサンプルS1~S5)。なお、アニール処理は、100℃から600℃の温度、窒素雰囲気下で60分間行ったが、温度が高い方が、後述する0.2%耐力が小さくなる傾向にあった。
 また、めっき処理によって作製されたマスク本体としての1層構造の金属層28([形態1])についても、種々のサンプルを作製した。めっき液には、上述した第1めっき液や第2めっき液と同様の混合溶液を用い、同様の条件で金属層28を析出させて1層構造の各サンプルを作製した。作製された金属層28のサンプルのうち一部のサンプルに、アニール処理(焼成処理)を行い、残りのサンプルにはアニール処理を行わなかった。このようにして、10種類の金属層28のサンプルを作製した(後述する表4および図36のサンプルS6~S15)。なお、アニール処理は、100℃から600℃の温度、窒素雰囲気下で60分間行ったが、温度が高い方が、後述する0.2%耐力が小さくなる傾向にあった。
 金属層組合体28’のサンプルおよび金属層28のサンプルは、40mm×40mm、厚みは、0.5μm~25μmの形状とした。このサンプルには、上述した貫通孔25は形成しなかった。なお、厚みは、サンプルによって違いが生じているが、この程度の違いでは、インデンテーション弾性率や0.2%耐力の測定、および超音波洗浄時での凹みの発生には影響が無いものと考えられる。
 また、エッチング処理によって作製されたマスク本体としての金属板21([形態4])について、2種類のサンプルを作製した(後述する表4および図36のサンプルS16~S17)。ここでは、圧延材として、日立金属株式会社製の36Ni-Fe合金であるYET36(35~37質量%のニッケルと、鉄およびその他の微量成分を含有)を使用した。作製された金属板21のサンプルにはアニール処理は行わなかった。また、金属板21のサンプルの形状は、金属層組合体28’や金属層28のサンプルの形状と同様とし、貫通孔25は形成しなかった。
 次に、作製された各サンプルについてナノ・インデンテーション試験を行い、各サンプルのインデンテーション弾性率を測定した。測定には、ナノインデンター(ハイジトロン社製、TriboIndenter、TI950)を用いた。圧子には、ダイヤモンド製の三角錐形状の圧子(Berkovich圧子、No.TI0039-10251012)を用いた。ナノ・インデンテーション試験は、室温(23℃~25℃)下で行った。
 測定の際には、図34に示すように、押込過程として圧子をサンプルに深さ200nmまで押し込んだ。この際の圧子の押込速度は20nm/秒とした。その後、除荷過程として、サンプルに押し込まれていた圧子を引き出した。この際の圧子の引出速度は20nm/秒とした。
 図34に示す押込過程および除荷過程の間に、圧子の押込荷重Pと押込量hとを測定し、測定された押込荷重Pのうちの最大荷重Pmaxを求め、その最大荷重Pmaxが圧子に負荷されたときの押込量hから圧子とサンプルとの接触面積Aを求めた。なお、押込荷重P、押込量hの測定と、最大荷重Pmax、接触面積Acの算出は、ナノインデンター内で行われた。このようにして求められた最大荷重Pmaxと接触面積Aとから、以下の式を用いてインデンテーション弾性率Eを求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000004
 ここで、Sは、除荷過程におけるスティッフネス(接触剛性)を示しており、
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000005
である。このように、インデンテーション弾性率Eは、除荷過程における押込荷重Pと押込量hとの関係から求められ、減少弾性率または戻り弾性率と称されることもある。
 なお、押込荷重Pおよび押込量hの測定から、インデンテーション弾性率Eの算出までは、ナノインデンターが行った。
 0.2%耐力の測定には、インストロン社製のデジタル材料試験機5581型を用いた。0.2%耐力の測定は、室温で行った。試験片は、ダンベル形状(JIS K6251の5号形)とした。引張荷重は、1mm/分の試験速度で負荷した。伸び測定には、インストロン社製の非接触ビデオ伸び計AVEを用いた。伸び測定の基準となる標点間の距離は25mmとした。引張荷重と試験片の伸びとの関係から応力-歪み曲線を求め、ここから0.2%耐力を求めた。
 各サンプルで得られたインデンテーション弾性率および0.2%耐力は、後述する表4に示す。
 次に、各サンプルの超音波洗浄を行い、凹みの発生の有無を調べた。
 具体的には、まず、図35に示すように、洗浄槽100内に洗浄液を貯留し、この洗浄液にサンプルSを浸漬させた。洗浄液には、溶剤であるN-メチルピロリドン(NMP)を使用した。洗浄液の温度は40℃に調整した。また、サンプルSは、サンプルの上端部を保持するようにして洗浄液内に吊り下げられるように浸漬させた。これにより、サンプルSの対象面が、垂直方向に沿うようにした。なお、超音波洗浄時には、蒸着マスク20の両端を保持して超音波洗浄することが一般的である。上述のようにしてサンプルSの一端のみを保持してサンプルSを吊り下げる場合には、一般的な場合よりも凹みが発生しやすくなると考えられ、凹みの発生に関して厳しい条件を採用した。
 このサンプルの対象面に対して、超音波を20kHzで30分間、水平方向(サンプルの対象面に対して垂直な方向)に照射し、サンプルの超音波洗浄を行った。なお、超音波洗浄を行う際に照射される超音波の周波数は、一般的には20kHzよりも高いが、ここでは、加速試験との意味合いを込めて、一般的な周波数よりも低い周波数とした。
 超音波を照射した後、サンプルを取り出して、対象面における凹みの発生の有無を確認した。凹みが発生していた場合には、発生した凹みの個数を数えた。その結果を、以下の表4に示す。なお、凹みの確認は、サンプルの対象面を実体顕微鏡(株式会社ニコン社製、型式SMZ645)で総合倍率50倍で拡大した画像を反射照明下で行われた。また、表4の凹み発生数は、各サンプルを17個作製して、その結果を平均した値を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000006
 各サンプルの良否判定は、凹みの発生数が1以下であるとした。この良否判定に基づくと、各サンプルの良否判定は表4に示すようになる。
 表4に示された各サンプルを、図36にプロットした。図36では、横軸にインデンテーション弾性率をとり、縦軸に0.2%耐力をとった。
 図36に示されているように、プロットされた各サンプルのうち、良と判定されたサンプルのグループが存在するエリアと、否と判定されたサンプルのグループが存在するエリアとは、明確に区分けされていることがわかる。より具体的には、概略的には、0.2%耐力が小さい範囲に、否と判定されたサンプルが存在し、0.2%耐力が大きい範囲に、良と判定されたサンプルが存在している。
 そして、これらのサンプルのグループの間には、明確な境界線が存在すると言うことができる。その境界線は、インデンテーション弾性率が所定の値(図36では約97)よりも小さい範囲では、0.2%耐力が一定となる線によって定義できることがわかる。より具体的には、0.2%耐力をy(MPa)とすると、境界線は、
 y=950
によって定義できる。すなわち、このインデンテーション弾性率の範囲では、y=950の境界線よりも0.2%耐力が小さい範囲に、否と判定されたサンプルのグループが存在し、当該境界線よりも大きい範囲に、良と判定されたサンプルのグループが存在している。
 一方、インデンテーション弾性率が上記所定の値よりも大きい範囲では、0.2%耐力が、インデンテーション弾性率の一次関数を示す線によって定義できることがわかる。より具体的には、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)とすると、境界線は、
 y=23x-1280
によって定義できる。すなわち、このインデンテーション弾性率の範囲では、y=23x-1280よりも0.2%耐力が小さい範囲に、否と判定されたサンプルのグループが存在し、当該境界線よりも大きい範囲に、良と判定されたサンプルのグループが存在している。
 従って、インデンテーション弾性率x(GPa)と0.2%耐力y(MPa)が、
  y≧950、かつ、y≧23x-1280
を満たしていると、超音波洗浄時に凹みの発生の可能性を低減できる、または凹みが発生し得ない蒸着マスク20のマスク本体(金属層28、金属層組合体28’、金属板21)を得ることができる。
 なお、実施例1におけるサンプルS1~S6は、上述したように2層構造の金属層組合体28’([形態2])である。これらのサンプルS1~S6は、いずれも良と判定されており、否と判定されたサンプルが存在していない。しかしながら、形態2の金属層組合体28’と、形態1の金属層28とは、層構造の点で相違するが、層構造の相違は、凹みの発生に影響を及ぼすことは考え難いため、形態2の金属層組合体28’も、形態1の金属層28と同様の傾向を示すと考えられる。このため、形態2の金属層組合体28’であっても、上記式を満たすことにより、超音波洗浄時に凹みの発生の可能性を低減できる、または凹みが発生し得ない蒸着マスク20のマスク本体(金属層組合体28’)を得ることができる。
 また、形態3の金属層組合体28’と、形態2の金属層組合体28’とは、第1金属層32’が析出する下地が、第1レジストパターン60Aが形成された基材51’’か、あるいは基材51’上に形成された導電性パターン52’かが異なるだけであり、第2金属層37’の析出方法に差異は無い。このことにより、形態3の金属層組合体28’も、形態2の金属層組合体28’(更に言えば形態1の金属層28)と同様の傾向を示すと考えられる。このため、形態3の金属層組合体28’であっても、上記式を満たすことにより、超音波洗浄時に凹みの発生の可能性を低減できる、または凹みが発生し得ない蒸着マスク20のマスク本体(金属層組合体28’)を得ることができる。
 (実施例2)
 上述した本実施の形態による蒸着マスク20のマスク本体(金属層28、金属層組合体28’、金属板21)のインデンテーション弾性率およびインデンテーション硬度を測定するとともに、超音波洗浄を行って、マスク本体の2つの面のうちの一方の面(以下、対象面と記す)に発生した凹みの有無を確認した。
 まず、めっき処理によって作製されたマスク本体としての2層構造の金属層組合体28’([形態2])について、上述した実施例1と同様にして5種類の金属層組合体28’のサンプルを作製した(後述する表5および図37のサンプルS1~S5)。なお、アニール処理は、100℃から600℃の温度、窒素雰囲気下で60分間行ったが、温度が高い方が、後述するインデンテーション硬度が小さくなる傾向にあった。
 また、めっき処理によって作製されたマスク本体としての1層構造の金属層28([形態1])について、上述した実施例1と同様にして10種類の金属層28のサンプルを作製した(後述する表5および図37のサンプルS6~S15)。なお、アニール処理は、100℃から600℃の温度、窒素雰囲気下で60分間行ったが、温度が高い方が、後述するインデンテーション弾性率が小さくなる傾向にあった。
 金属層組合体28’のサンプルおよび金属層28のサンプルは、40mm×40mm、厚みは、0.5μm~25μmの形状とした。このサンプルには、上述した貫通孔25は形成しなかった。なお、厚みは、サンプルによって違いが生じているが、この程度の違いでは、インデンテーション弾性率やインデンテーション硬度の測定、および超音波洗浄時での凹みの発生には影響が無いものと考えられる。
 また、エッチング処理によって作製されたマスク本体としての金属板21([形態4])について、上述した実施例1と同様にして2種類のサンプルを作製した(後述する表5および図37のサンプルS16~S17)。
 次に、作製された各サンプルについてナノ・インデンテーション試験を行い、各サンプルのインデンテーション弾性率およびインデンテーション硬度を測定した。実施例2におけるインデンテーション弾性率の測定およびインデンテーション硬度の測定は、実施例1と同様に行った。
 インデンテーション硬度HITは、実施例1と同様にして求められた最大荷重Pmaxと接触面積Aとから以下の式を用いて求めた。
Figure JPOXMLDOC01-appb-M000007
 なお、押込荷重Pおよび押込量hの測定から、インデンテーション弾性率Eおよびインデンテーション硬度HITの算出までは、ナノインデンターが行った。
 各サンプルで得られたインデンテーション弾性率およびインデンテーション硬度は、後述する表5に示す。
 次に、各サンプルの超音波洗浄を行い、凹みの発生の有無を調べた。
 超音波洗浄は、実施例1と同様にして行い、超音波を照射した後、サンプルを取り出して、対象面における凹みの発生の有無を確認した。凹みが発生していた場合には、発生した凹みの個数を数えた。その結果を、以下の表5に示す。なお、凹みの確認は、実施例1と同様に行った。表5の凹み発生数は、各サンプルを17個作製して、その結果を平均した値を示している。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000008
 各サンプルの良否判定は、凹みの発生数が1以下であるとした。この良否判定に基づくと、各サンプルの良否判定は表5に示すようになる。
 表5に示された各サンプルを、図37にプロットした。図37では、横軸にインデンテーション弾性率をとり、縦軸にインデンテーション硬度をとった。
 図37に示されているように、プロットされた各サンプルのうち、良と判定されたサンプルのグループが存在するエリアと、否と判定されたサンプルのグループが存在するエリアとは、明確に区分けされていることがわかる。より具体的には、概略的には、インデンテーション硬度が小さい範囲に、否と判定されたサンプルが存在し、インデンテーション硬度が大きい範囲に、良と判定されたサンプルが存在している。
 そして、これらのサンプルのグループの間には、明確な境界線が存在すると言うことができる。その境界線は、インデンテーション弾性率が所定の値(図37では約97)よりも小さい範囲では、インデンテーション硬度が一定となる線によって定義できることがわかる。より具体的には、インデンテーション硬度をz(GPa)とすると、境界線は、
 z=3.7
によって定義できる。すなわち、このインデンテーション弾性率の範囲では、z=3.7の境界線よりもインデンテーション硬度が小さい範囲に、否と判定されたサンプルのグループが存在し、当該境界線よりも大きい範囲に、良と判定されたサンプルのグループが存在している。
 一方、インデンテーション弾性率が上記所定の値よりも大きい範囲では、インデンテーション硬度が、インデンテーション弾性率の一次関数を示す線によって定義できることがわかる。より具体的には、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)とすると、境界線は、
 z=0.1x-0.6
によって定義できる。すなわち、このインデンテーション弾性率の範囲では、z=0.1x-0.6よりもインデンテーション硬度が小さい範囲に、否と判定されたサンプルのグループが存在し、当該境界線よりも大きい範囲に、良と判定されたサンプルのグループが存在している。
 従って、インデンテーション弾性率x(GPa)とインデンテーション硬度z(GPa)が、
  z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
を満たしていると、超音波洗浄時に凹みの発生の可能性を低減できる、または凹みが発生し得ない蒸着マスク20のマスク本体(金属層28、金属層組合体28’、金属板21)を得ることができる。
 なお、実施例2におけるサンプルS1~S6は、上述したように2層構造の金属層組合体28’([形態2])である。これらのサンプルS1~S6は、いずれも良と判定されており、否と判定されたサンプルが存在していない。しかしながら、形態2の金属層組合体28’と、形態1の金属層28とは、層構造の点で相違するが、層構造の相違は、凹みの発生に影響を及ぼすことは考え難いため、形態2の金属層組合体28’も、形態1の金属層28と同様の傾向を示すと考えられる。このため、形態2の金属層組合体28’であっても、上記式を満たすことにより、超音波洗浄時に凹みの発生の可能性を低減できる、または凹みが発生し得ない蒸着マスク20のマスク本体(金属層組合体28’)を得ることができる。
 また、形態3の金属層組合体28’と、形態2の金属層組合体28’とは、第1金属層32’が析出する下地が、第1レジストパターン60Aが形成された基材51’’か、あるいは基材51’上に形成された導電性パターン52’かが異なるだけであり、第2金属層37’の析出方法に差異は無い。このことにより、形態3の金属層組合体28’も、形態2の金属層組合体28’(更に言えば形態1の金属層28)と同様の傾向を示すと考えられる。このため、形態3の金属層組合体28’であっても、上記式を満たすことにより、超音波洗浄時に凹みの発生の可能性を低減できる、または凹みが発生し得ない蒸着マスク20のマスク本体(金属層組合体28’)を得ることができる。

Claims (16)

  1.  被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクであって、
     マスク本体と、
     前記マスク本体に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔と、を備え、
     前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
     y≧950、かつ、y≧23x-1280
    を満たしていることを特徴とする蒸着マスク。
  2.  被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクであって、
     マスク本体と、
     前記マスク本体に設けられ、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔と、を備え、
     前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
     z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
    を満たしていることを特徴とする蒸着マスク。
  3.  前記マスク本体の厚みは、15μm以下であることを特徴とする請求項1または2に記載の蒸着マスク。
  4.  前記蒸着マスクは、めっき処理によって作製されたことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  5.  前記マスク本体は、第1金属層と、前記第1金属層上に設けられた第2金属層と、を有していることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  6.  被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
     基材上に、めっき処理によって、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔が設けられたマスク本体を形成する工程と、
     前記マスク本体を前記基材から分離させる工程と、を備え、
     前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
     y≧950、かつ、y≧23x-1280
    を満たしていることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
  7.  被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
     基材上に、めっき処理によって、前記蒸着材料を前記被蒸着基板に蒸着させる際に前記蒸着材料が通過する貫通孔が設けられたマスク本体を形成する工程と、
     前記マスク本体を前記基材から分離させる工程と、を備え、
     前記マスク本体は、インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
     z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
    を満たしていることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
  8.  前記マスク本体を形成する工程は、
     前記貫通孔を構成する第1開口部が設けられた第1金属層を形成する第1成膜工程と、 前記第1開口部に連通する第2開口部が設けられた第2金属層を前記第1金属層上に形成する第2成膜工程であって、前記第1金属層と前記第2金属層とを有する前記マスク本体を得る第2成膜工程と、を有していることを特徴とする請求項6または7に記載の蒸着マスクの製造方法。
  9.  前記第2成膜工程は、
     前記基材上および前記第1金属層上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、
     前記レジストパターンの前記隙間において前記第1金属層上に、第2金属層を析出させるめっき処理工程と、を含み、
     前記レジスト形成工程は、前記第1金属層の前記第1開口部が前記レジストパターンによって覆われるとともに、前記レジストパターンの前記隙間が前記第1金属層上に位置するように実施されることを特徴とする請求項8に記載の蒸着マスクの製造方法。
  10.  前記第2成膜工程の前記めっき処理工程は、前記第1金属層に電流を流すことによって前記第1金属層上に前記第2金属層を析出させる電解めっき処理工程を含むことを特徴とする請求項9に記載の蒸着マスクの製造方法。
  11.  前記基材は、絶縁性を有しており、
     前記基材上には、前記第1金属層に対応するパターンを有する導電性パターンが形成されており、
     前記第1成膜工程は、前記導電性パターン上に前記第1金属層を析出させるめっき処理工程を含むことを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  12.  前記第1成膜工程の前記めっき処理工程は、前記導電性パターンに電流を流すことによって前記導電性パターン上に前記第1金属層を析出させる電解めっき処理工程を含むことを特徴とする請求項11に記載の蒸着マスクの製造方法。
  13.  前記第1成膜工程は、
     前記基材上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成するレジスト形成工程と、 前記レジストパターンの前記隙間において前記基材上に、第1金属層を析出させるめっき処理工程と、を含み、
     前記基材の表面のうち前記第1金属層が析出する部分は、導電性を有する導電層によって構成されていることを特徴とする請求項8乃至10のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  14.  前記第1成膜工程の前記めっき処理工程は、前記基材に電流を流すことによって前記基材上に前記第1金属層を析出させる電解めっき処理工程を含むことを特徴とする請求項13に記載の蒸着マスクの製造方法。
  15.  被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
     インデンテーション弾性率をx(GPa)、0.2%耐力をy(MPa)としたときに、
     y≧950、かつ、y≧23x-1280
    を満たしていることを特徴とする金属板。
  16.  被蒸着基板に蒸着材料を蒸着させる蒸着マスクを製造するために用いられる金属板であって、
     インデンテーション弾性率をx(GPa)、インデンテーション硬度をz(GPa)としたときに、
     z≧3.7、かつ、z≧0.1x-6.0
    を満たしていることを特徴とする金属板。
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