WO2019009050A1 - 蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法及び蒸着マスク装置の製造方法 - Google Patents

蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法及び蒸着マスク装置の製造方法 Download PDF

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WO2019009050A1
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mask
vapor deposition
deposition mask
metal layer
substrate
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昌人 牛草
中村 友祐
英介 岡本
村田 佳則
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大日本印刷株式会社
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    • C23C14/042Coating on selected surface areas, e.g. using masks using masks

Definitions

  • the present disclosure relates to a deposition mask used for deposition of a deposition material on a deposition target substrate, a deposition mask apparatus, a method of manufacturing a deposition mask, and a method of manufacturing a deposition mask apparatus.
  • a pixel density of 400 ppi or more is required for a display device used in a portable device such as a smartphone or a tablet PC.
  • the pixel density of the display device is required to be, for example, 800 ppi or more.
  • organic EL display devices have attracted attention because of their high responsiveness, low power consumption, and high contrast.
  • a method of forming the pixels of the organic EL display device there is known a method of forming the pixels in a desired pattern using a deposition mask including through holes arranged in a desired pattern. Specifically, first, a substrate (organic EL substrate) for an organic EL display device is loaded into a deposition apparatus, and then, a deposition mask is brought into close contact with the organic EL substrate in the deposition apparatus to make the organic material organic EL A deposition process of depositing on a substrate is performed.
  • a deposition mask is a deposition mask as disclosed in JP2016-148112A.
  • the deposition mask disclosed in JP2016-148112A is manufactured using a plating process. First, a conductive pattern is formed on an insulating substrate, and then a metal layer is formed on the conductive pattern using electrolytic plating. Thereafter, the substrate and the conductive pattern are removed to obtain a deposition mask having a metal layer.
  • a deposition mask is manufactured using a plating process, there is an advantage that a thin deposition mask can be obtained.
  • the vapor deposition material directed toward the vapor deposition substrate such as the organic EL substrate is exposed in the through holes of the vapor deposition mask from the direction greatly inclined with respect to the normal direction to the plate surface of the vapor deposition mask. It can be properly deposited on the deposited substrate.
  • a deposition mask is manufactured using a plating process, and then the deposition mask is attached to a frame to manufacture a deposition mask apparatus.
  • the frame of the vapor deposition mask device holds the vapor deposition mask in a stretched state. That is, in the state of being fixed to the frame, tension is applied to the deposition mask. Thereby, the occurrence of bending in the deposition mask is suppressed.
  • the tension applied to the thinned vapor deposition mask causes the vapor deposition mask to be wrinkled or deformed.
  • a conductive pattern made of a conductive material such as copper is provided on a substrate, a metal layer serving as a vapor deposition mask is provided on the conductive pattern, and a laminate having a substrate, a conductive pattern and a metal layer is provided.
  • a metal layer of the laminate is joined to the frame by welding or the like.
  • the conductive pattern is then etched away to separate the substrate from the metal layer.
  • the metal layer of the laminate forming the vapor deposition mask is bonded to the frame while being held on the substrate, the flatness of the vapor deposition mask can be favorably secured. Thereby, it is considered that the generation of wrinkles and deformation in the deposition mask can be suppressed.
  • the deposition mask is a metal layer deposited using a plating method
  • residual stress internal stress
  • tensile force may occur in the metal layer, which may cause tensile force in the plane of the metal layer.
  • the magnitude of this tensile force varies with the thickness, composition, etc. of the metal layer.
  • in-plane variation may also occur in the tensile force in the deposition mask. Therefore, in the deposition mask after removing the base material, the positions of the through holes may be deviated from the predetermined positions due to the in-plane variation of the tensile force.
  • the present disclosure has been made in consideration of such points, and it is an object of the present invention to provide a deposition mask, a deposition mask device, and a deposition mask and a deposition mask device manufacturing method capable of suppressing positional deviation of through holes. I assume.
  • the vapor deposition mask of the present disclosure is A first mask formed with a plurality of openings aligned at least along a first direction; And a second mask formed with a plurality of through holes, the second mask being superimposed on the first mask and having a surface direction size smaller than the surface direction size of the opening. And a plurality of bonding portions for bonding the second mask and the first mask to each other, The plurality of junctions are arranged along the outer edge of the second mask, A notch is formed in the outer edge of the second mask at a position corresponding to a position between two adjacent joints.
  • the vapor deposition mask device of the present disclosure includes the vapor deposition mask described above, and a frame attached to the vapor deposition mask.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask of the present disclosure is A first mask formed with a plurality of openings aligned at least along a first direction; And a second mask formed with a plurality of through holes having a size smaller than the opening and stacked on the first mask.
  • the metal layer of a laminate including a substrate, a conductive pattern provided on the substrate, and a metal layer provided on the opposite side of the conductive pattern to the substrate is a plurality of bonding portions.
  • a notch may be formed in the outer edge of the metal layer at a position corresponding to a position between two adjacent ones of the plurality of joints in the arrangement direction of the plurality of joints.
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask device of the present disclosure is A method of manufacturing a deposition mask apparatus, comprising: a deposition mask; and a frame attached to the deposition mask, Preparing the vapor deposition mask described above or the vapor deposition mask manufactured by the method of manufacturing the vapor deposition mask described above; Attaching the deposition mask to a frame.
  • the method may further include a stretching step of stretching the vapor deposition mask in the surface direction before the mounting step.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present disclosure, and is a diagram for explaining a vapor deposition apparatus having a vapor deposition mask device and a vapor deposition method using the vapor deposition apparatus.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an example of the organic EL display manufactured by the vapor deposition apparatus shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a deposition mask apparatus having a deposition mask.
  • FIG. 4 is a view showing the vapor deposition mask device in a cross section corresponding to the line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a plan view showing an example of the first mask of the vapor deposition mask.
  • FIG. 6 is a plan view showing an example of a second mask of the vapor deposition mask.
  • FIG. 7 is a partial plan view of the vapor deposition mask device, showing the portion to which VII in FIG. 3 is attached as viewed from the second surface side of the vapor deposition mask.
  • FIG. 8 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 9 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 10 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 11 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 12 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 13 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 14 is a diagram showing a process of an example of a method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 15 is a diagram showing a process of a modification of the method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 16 is a diagram showing a process of a modification of the method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 17 is a diagram showing a process of a modification of the method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 18 is a diagram showing a process of another modification of the method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 19 is a diagram showing a process of another modification of the method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 19 is a diagram showing a process of another modification of the method of manufacturing a deposition mask device.
  • FIG. 20 is a diagram showing a process of still another modification of the method of manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 21 is a diagram showing a process of still another modification of the method of manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 22 is a diagram showing a process of still another modification of the method of manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 23 is a diagram showing a process of still another modification of the method of manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 24 is a diagram showing a process of still another modification of the method of manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 25 is a partial plan view showing a modification of the second mask.
  • FIG. 26 is a partial plan view showing another modification of the second mask.
  • FIG. 27 is a partial plan view showing still another modified example of the second mask.
  • FIG. 28 is a partial plan view showing still another modified example of the second mask.
  • FIG. 29 is a partial plan view showing still another modified example of the second mask.
  • FIG. 30 is a partial plan view showing still another modified example of the second mask.
  • FIG. 31 is a plan view showing still another modified example of the second mask.
  • 1 to 31 are diagrams for describing an embodiment according to the present disclosure.
  • a deposition mask device used to pattern an organic material on a substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device and a method of manufacturing the deposition mask device will be described as an example.
  • the present disclosure can be applied to a deposition mask device used for various applications and a method of manufacturing the deposition mask device without being limited to such applications.
  • plate is not distinguished from one another based only on the difference in designation.
  • sheet is a concept including a member that may be called a sheet or a film.
  • plate surface refers to a plate-shaped member (sheet-shaped member (sheet-shaped member) when the target plate-shaped (sheet-shaped, film-shaped) member is viewed globally and generally. It refers to the surface that coincides with the planar direction of the member (film-like member).
  • the surface direction used for a plate-like (sheet-like, film-like) member means a direction parallel to the plate face (sheet face, film face) of the member.
  • the normal direction used with respect to a plate-like (sheet-like, film-like) member refers to the normal direction to the plate face (sheet face, film face) of the member.
  • the vapor deposition apparatus 90 includes a vapor deposition source (for example, a crucible 94), a heater 96, and a vapor deposition mask apparatus 10 therein. Further, the vapor deposition apparatus 90 further includes an exhaust unit for making the inside of the vapor deposition apparatus 90 a vacuum atmosphere.
  • a vapor deposition source for example, a crucible 94
  • a heater 96 for example, a heater 96
  • the vapor deposition apparatus 90 further includes an exhaust unit for making the inside of the vapor deposition apparatus 90 a vacuum atmosphere.
  • Crucible 94 contains deposition material 98, such as an organic light emitting material.
  • the heater 96 heats the crucible 94 to evaporate the deposition material 98 under a vacuum atmosphere.
  • the deposition mask device 10 is disposed to face the crucible 94.
  • the vapor deposition mask device 10 includes a vapor deposition mask 20 and a frame 12 for supporting the vapor deposition mask 20.
  • the frame 12 supports the vapor deposition mask 20 in a state of being pulled in the surface direction so that the vapor deposition mask 20 is not bent.
  • the deposition mask apparatus 10 is disposed in the deposition apparatus 90 so that the deposition mask 20 faces a deposition target substrate (for example, an organic EL substrate) 92 which is an object to which the deposition material 98 is to be attached. Ru.
  • the vapor deposition mask apparatus 10 may be provided with the magnet 93 arrange
  • the magnet 93 By providing the magnet 93, the deposition mask 20 can be attracted to the magnet 93 side by magnetic force, and the deposition mask 20 can be brought into close contact with the deposition target substrate 92.
  • the deposition mask 20 includes a first mask 30 and a second mask 40 superimposed on the first mask 30.
  • the first mask 30 has a plate member 32 and a plurality of openings 35 formed in the plate member 32.
  • the second mask 40 has a metal layer 42 and a plurality of through holes 45 formed in the metal layer 42.
  • the thickness of the first mask 30 is 50 ⁇ m or more and 3000 ⁇ m or less
  • the thickness of the second mask 40 is 2.5 ⁇ m or more and 30 ⁇ m or less.
  • the through hole 45 has a surface dimension smaller than the surface dimension of the opening 35.
  • the through hole 45 has a surface direction dimension smaller than the surface direction dimension of the opening 35
  • the dimension of the through hole 45 is along the plate surface of the first mask 30 (the plate surface of the second mask 40). In all directions, it means smaller than the size of the opening 35.
  • the outline defining the opening 35 surrounds the outline defining the through hole 45 located in the opening 35 in a plan view.
  • the maximum dimension of the through hole 45 in the surface direction is, for example, 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the through hole 45 of the second mask 40 is also formed at a position not overlapping the opening 35 of the first mask 30.
  • the through hole 45 may have a slit shape having a longitudinal direction and a width direction orthogonal to the longitudinal direction in a plan view.
  • the maximum width in the width direction of the through hole 45 can be, for example, 5 ⁇ m or more and 100 ⁇ m or less.
  • the vapor deposition mask 20 has a first surface 20a and a second surface 20b that is a surface opposite to the first surface 20a.
  • the deposition mask 20 is disposed between the deposition substrate 92 and the crucible 94.
  • the deposition mask 20 is supported in the deposition apparatus 90 such that the second surface 20b faces the lower surface of the deposition-target substrate 92, in other words, the first surface 20a faces the crucible 94. It is used to deposit the deposition material 98 onto the deposition substrate 92.
  • the vapor deposition material 98 that has evaporated from the crucible 94 and reached the vapor deposition mask 20 from the first surface 20 a is the openings 35 of the first mask 30 and the through holes 45 of the second mask 40. It passes through and adheres to the vapor deposition substrate 92.
  • the deposition material 98 can be deposited on the surface of the deposition target substrate 92 in a desired pattern corresponding to the openings 35 of the first mask 30 and the positions of the through holes 45 of the second mask 40.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing an organic EL display device 100 manufactured using the vapor deposition apparatus 90 of FIG.
  • the organic EL display device 100 includes a deposition target substrate (organic EL substrate) 92 and a pixel including a deposition material 98 provided in a pattern.
  • the vapor deposition apparatus 90 on which the vapor deposition mask device 10 corresponding to each color is mounted is prepared, and the deposition target substrate 92 is sequentially put into the vapor deposition apparatuses 90.
  • the organic light emitting material for red, the organic light emitting material for green, and the organic light emitting material for blue can be sequentially deposited on the deposition target substrate 92.
  • the vapor deposition process may be carried out inside the vapor deposition apparatus 90 which is in a high temperature atmosphere.
  • the deposition mask 20, the frame 12, and the deposition substrate 92 held inside the deposition apparatus 90 are also heated during the deposition process.
  • the first mask 30 and the second mask 40 of the deposition mask 20, the frame 12, and the deposition target substrate 92 exhibit behavior of dimensional change based on their respective thermal expansion coefficients.
  • the thermal expansion coefficients of the first mask 30, the second mask 40, the frame 12 and the deposition substrate 92 are largely different, positional deviation occurs due to the difference in their dimensional changes, resulting in deposition
  • the dimensional accuracy and positional accuracy of the vapor deposition material deposited on the substrate 92 will be reduced.
  • frame 12 is a value equivalent to the thermal expansion coefficient of the vapor deposition board
  • an iron alloy containing nickel can be used as a main material of the first mask 30, the second mask 40, and the frame 12.
  • an iron alloy containing 30% by mass or more and 54% by mass or less of nickel can be used as a material of members constituting the first mask 30, the second mask 40, and the frame 12.
  • iron alloy containing nickel examples include an invar material containing 34 mass% or more and 38 mass% or less nickel, a super invar material containing cobalt in addition to 30 mass% or more and 34 mass% or less nickel, 38 mass%
  • examples thereof include low thermal expansion Fe-Ni based plating alloys containing not less than 54% by mass of nickel.
  • the thermal expansion of the first mask 30, the second mask 40 and the frame 12 may not be equal to the thermal expansion coefficient of the deposition substrate 92.
  • a material other than the above-described iron alloy may be used as the material constituting the first mask 30 and the second mask 40.
  • iron alloys other than iron alloys containing nickel described above, such as iron alloys containing chromium may be used.
  • an iron alloy containing chromium for example, an iron alloy called a so-called stainless steel can be used.
  • alloys other than iron alloys such as nickel and nickel-cobalt alloys may be used.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of the vapor deposition mask device 10 having the vapor deposition mask 20 and is a view of the vapor deposition mask device 10 as viewed from the first surface 20 a side of the vapor deposition mask 20.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of the vapor deposition mask device 10, showing the vapor deposition mask device 10 in a cross section corresponding to the line IV-IV in FIG.
  • the vapor deposition mask 20 has a substantially rectangular shape in plan view, and more specifically, a substantially rectangular outline in plan view.
  • the frame 12 is formed in a substantially rectangular frame shape, and the deposition mask 20 is attached to the frame 12 such that each side of the deposition mask 20 corresponds to each side of the frame 12.
  • the vapor deposition mask 20 has a first mask 30 and a second mask 40 stacked on one another.
  • the second mask 40 is disposed on the second surface 20 b side with respect to the first mask 30.
  • the surface of the first mask 30 opposite to the second mask 40 and the surface of the second mask 40 exposed from the opening 35 of the first mask 30 form the first surface 20 a of the vapor deposition mask 20
  • the surface of the second mask 40 opposite to the first mask 30 forms the second surface 20 b of the deposition mask 20.
  • the first mask 30 and the second mask 40 each have a substantially rectangular outline in plan view.
  • the first mask 30 has a planar dimension larger than the planar dimension of the second mask 40, and the contour defining the first mask 30 in a plan view has the second mask 40. It encloses the outline to define.
  • the first mask 30 and the second mask 40 of the deposition mask 20 are fixed to each other. Therefore, the deposition mask 20 has a plurality of first bonding portions 16 that bond the first mask 30 and the second mask 40 to each other. In addition, the first mask 30 and the frame 12 are fixed to each other. Therefore, the deposition mask device 10 has a plurality of second bonding portions 18 that bond the first mask 30 and the frame 12 to each other.
  • the bonding portions 16 and 18 are arranged along the outer edge 22 of the deposition mask 20, respectively. In the illustrated example, the outer edge 22 of the deposition mask 20 and the outer edge 43 of the second mask 40 extend parallel to each other, that is, along the same direction. Thus, the junctions 16 and 18 are arranged along the outer edge 43 of the second mask 40, respectively.
  • the vapor deposition mask 20 has a substantially rectangular outline in plan view. Accordingly, the bonding portions 16 and 18 are also arranged in a substantially rectangular pattern along the outer edge 22 of the vapor deposition mask 20.
  • the junctions 16 and 18 are arranged in a straight line with a constant distance from the outer edge 22 of the deposition mask 20, respectively. That is, the bonding portions 16 and 18 are arranged along a direction parallel to the direction in which the outer edge 22 of the deposition mask 20 extends. Further, in the illustrated example, the joints 16 and 18 are arranged at equal intervals along the direction in which the outer edge 22 extends.
  • the fact that the joints 16 and 18 are arranged along the outer edges 22 and 43 means that they are arranged along at least a part of the entire circumference of the outer edges 22 and 43. Do. In the illustrated example, the joints 16 and 18 are arranged along the entire circumference of the outer edges 22 and 43, but the invention is not limited to this.
  • the joints 16 and 18 may be, for example, all of the circumference of the outer edges 22 and 43. It may be arranged along only two opposing sides.
  • the first mask 30 and the second mask 40 are fixed to each other by spot welding.
  • the first mask 30 and the frame 12 are fixed to each other by spot welding. Therefore, each of the first bonding portion 16 and the second bonding portion 18 is configured as a welding portion by spot welding.
  • each 1st junction part 16 and each 2nd junction part 18 may be constituted as an adhesion part, for example.
  • FIG. 5 is a plan view showing the first mask 30 of the vapor deposition mask device 10 of FIG.
  • the first mask 30 has a plurality of openings 35, and the plurality of openings 35 are aligned at a predetermined pitch along the first direction D1 and the second direction D2.
  • Both the first direction D1 and the second direction D2 are directions parallel to the planar direction of the plate member 32 of the first mask 30.
  • the second direction D2 is orthogonal to the first direction D1.
  • the first mask 30 may be configured to have a plurality of layers. That is, the first mask 30 may be manufactured by laminating a plurality of layers along the plate surface direction.
  • One opening 35 of the first mask 30 corresponds to the display area of one organic EL display device 100. Therefore, according to the illustrated vapor deposition mask device 10, multifaceted vapor deposition of the organic EL display device 100 can be performed corresponding to each opening 35 of the first mask 30.
  • the opening 35 has, for example, a substantially rectangular shape in a plan view, and more precisely, a substantially rectangular outline in a plan view.
  • the openings 35 can have contours of various shapes according to the shape of the display area of the deposition target substrate (organic EL substrate) 92.
  • each opening 35 may have a circular contour.
  • FIG. 3 it is not restricted to this, even if each opening part 35 has mutually different opening shape Good.
  • the first mask 30 may have a plurality of openings 35 having shapes in plan view different from one another.
  • alignment marks 37 are provided in the vicinity of the corners of the openings 35 of the first mask 30. In particular, for one opening 35, four alignment marks 37 are provided corresponding to the four corners. In the illustrated example, some (for example, two) alignment marks 37 are shared between the adjacent openings 35.
  • the alignment mark 37 is used when the relative position between the through holes 45 of the second mask 40 exposed in the openings 35 is adjusted to a predetermined position in the stretching step in the method of manufacturing the vapor deposition mask device 10 described later.
  • the specific shape of the alignment mark 37 may be any shape that can be recognized by an imaging device such as a camera, and is not particularly limited.
  • the alignment of the through holes 45 using the alignment mark 37 can be performed, for example, in the same manner as the method described in JP4606114B2 or JP4562488B2.
  • FIG. 6 is a plan view showing the second mask 40 of the vapor deposition mask device 10 of FIG.
  • the plurality of through holes 45 of the second mask 40 are formed over the entire area of the perforated region 44 including the region overlapping the plurality of openings 35 of the first mask 30.
  • the rigidity of the second mask 40 and the inside of the second mask 40 are lower than in the case where the through holes 45 are provided only in the portion corresponding to the display area of the deposition substrate (organic EL substrate) 92. Equalization of the internal stress (residual stress) which arises can be achieved.
  • a region where the through hole 45 is not formed may exist outside the perforated region 44.
  • the through holes 45 of the second mask 40 are plate members 32 of the first mask 30 from the first surface 20 a side of the deposition mask 20. Covered by In this case, the vapor deposition material 98 flying from the vapor deposition source located on the first surface 20 a side with respect to the vapor deposition mask 20 passes through the through holes 45 of the second mask 40 overlapping the opening 35 of the first mask 30. The deposition substrate 92 is reached through the holes 45.
  • FIG. 7 is a partial plan view of the vapor deposition mask device 10, showing a portion surrounded by an alternate long and short dash line indicated by VII in FIG. 3 as viewed from the second surface 20b side of the vapor deposition mask 20. As shown in FIG. 7,
  • the through hole 45 has a substantially rectangular shape in a plan view, and more specifically, a substantially rectangular outline in a plan view.
  • each through hole 45 can have contours of various shapes according to the shape of the pixel of the organic EL display device 100.
  • each through hole 45 may have a circular or slit-like contour.
  • a notch 46 is formed in the outer edge 43 of the second mask 40 at a position corresponding to a position between two adjacent first bonding portions 16.
  • the position corresponding to the position between the two adjacent first bonding portions 16 at the outer edge 43 of the second mask 40 is the position between the two adjacent first bonding portions 16, the second mask 40.
  • the notch 46 is formed including the position corresponding to the center between the two adjacent first joints 16 at the outer edge 43 of the second mask 40. . That is, the outer edge is located in a direction perpendicular to the direction connecting the two adjacent first bonding portions 16 in the plate surface of the second mask 40 from the central position between the two adjacent first bonding portions 16.
  • a notch 46 is formed including the 22 portions.
  • the second mask 40 has such a notch 46, in the separation step in the method of manufacturing the vapor deposition mask 20 described later, the etchant penetrates from the outer edge 43 side of the second mask 40 through the notch 46. Therefore, the conductive pattern 52 located near the outer edge 43 can be easily etched away.
  • Each notch 46 extends from the outer edge 43 of the second mask 40 toward the perforated region 44 in plan view.
  • the notch 46 extends from the outer edge 43 of the second mask 40 toward the perforated region 44 with a certain width.
  • the corner of the end of the notch 46 on the side of the perforated area 44 is rounded.
  • the end on the perforated region 44 side of the notch 46 has a substantially semicircular shape.
  • a joint piece 48 is formed between two adjacent notches 46.
  • the joining piece 48 is located between two adjacent notches 46.
  • the second mask 40 is bonded to the first mask 30 at the bonding piece 48. That is, the bonding piece 48 and the first mask 30 are fixed to each other via the first bonding portion 16.
  • one first joint portion 16 is disposed on one joint piece 48.
  • the plurality of bonding pieces 48 are arranged along the outer edge 43 of the second mask 40.
  • the plurality of joint pieces 48 are arranged at equal intervals along the extending direction of the outer edge 22.
  • Each bonding piece 48 extends from the outer edge 43 of the second mask 40 toward the perforated region 44 in plan view.
  • the joint piece 48 has a constant width from the outer edge 43 of the second mask 40 toward the perforated area 44 except for a partial area on the perforated area 44 side. It extends with.
  • each bonding piece 48 is disposed at the outermost periphery of the second mask 40. And the end 49 located on the opposite side to the perforated area 44 along the extending direction of each joint piece 48 constitutes a part of the outer edge 43 of the second mask 40. Therefore, in the present embodiment, a substantially rectangular virtual line formed by connecting the end portions 49 of the plurality of bonding pieces 48 forms the outer edge 43 of the second mask 40.
  • the notch 46 has a first width W 1 along the direction of extension of the outer edge.
  • the joint piece 48 has a second width W 2 along the direction in which the outer edge 22 extends.
  • the first width W 1 of the notch 46 is larger than the second width W 2 of the joining piece 48.
  • the first width W 1 of the notch 46 can be, for example, 1 mm or more and 10 mm or less.
  • Second width W of the joining piece 48 2 may be, for example 1mm or 3mm or less.
  • the length L of the joining piece 48 (the length of the notch 46) can be, for example, 1 mm or more and 5 mm or less.
  • each step of an example of the manufacturing method of the vapor deposition mask 20 is shown by a cross-sectional view of each member.
  • the substrate 51 is prepared.
  • the material of the substrate 51 or the thickness of the substrate 51 as long as the insulating properties and the appropriate strength are provided.
  • high light transmittance is used as a material constituting the base 51.
  • the conductive pattern 52 is formed on one surface of the substrate 51.
  • the conductive pattern 52 is provided with a pattern corresponding to the pattern of the second mask 40 to be formed in a film forming process described later.
  • the conductive pattern 52 is provided to have the same pattern as the pattern of the second mask 40 to be formed in a film forming process described later.
  • a material which comprises the conductive pattern 52 conductive materials, such as a metal material and an oxide conductive material, are used suitably.
  • a metal material chromium, copper, etc. can be mentioned, for example.
  • a material having high adhesion to a coating layer described later is used as the material forming the conductive pattern 52.
  • the covering layer is produced by patterning a so-called dry film such as a resist film containing an acrylic photo-curable resin, copper is used as a material constituting the conductive pattern 52. Is preferred.
  • the conductive pattern 52 can be formed by removing a portion other than the portion where the conductive pattern 52 is to be formed in the conductive layer provided on the substrate 51, for example, by etching. Specifically, first, a conductive layer made of the above-described conductive material is provided on the substrate 51 by sputtering, electroless plating, or the like. Next, a covering layer having a predetermined pattern is formed on the conductive layer. A photolithographic method etc. may be adopted as a method of forming a covering layer. Thereafter, the portion of the conductive layer not covered by the covering layer is removed by etching to remove the covering layer.
  • the thickness of the conductive pattern 52 (the thickness of the conductive layer) can be, for example, 50 nm or more and 300 nm or less.
  • a film forming step of forming the metal layer 42 on the conductive pattern 52 is performed.
  • the metal layer 42 provided with the through holes 45 is formed on the conductive pattern 52.
  • a plating solution is supplied onto the base material 51 on which the conductive pattern 52 is formed, and a plating process step of depositing the metal layer 42 on the conductive pattern 52 is performed.
  • the substrate 51 on which the conductive pattern 52 is formed is immersed in a plating tank filled with a plating solution. By this, as shown in FIG. 9, the metal layer 42 which will later form the second mask 40 can be formed on the conductive pattern 52.
  • 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 42 is deposited on the conductive pattern 52 by supplying a current to the conductive pattern 52.
  • the plating process may be an electroless plating process.
  • an appropriate catalyst layer may be provided on the conductive pattern 52.
  • the catalyst layer may be provided on the conductive pattern 52 also when the electrolytic plating process is performed.
  • the components of the plating solution to be used are appropriately determined according to the characteristics required for the metal layer 42.
  • a mixed solution of a solution containing a nickel compound and a solution containing an iron compound can be used as a plating solution.
  • a mixed solution of a solution containing nickel sulfamate or nickel bromide and a solution containing ferrous sulfamate can be used.
  • the plating solution may contain various additives.
  • pH buffers such as boric acid, primary brighteners such as sodium saccharin, butynediol, propargyl alcohol, coumarin, formalin, secondary brighteners such as thiourea, antioxidants, etc. may be used.
  • the laminate 60 includes a base 51, a conductive pattern 52 provided on the base 51, and a metal layer 42 provided on the side of the conductive pattern 52 opposite to the base 51.
  • a bonding step of bonding the first mask 30 and the metal layer 42 to each other is performed.
  • the metal layer 42 of the stacked body 60 is bonded to the first mask 30 at a plurality of first bonding portions (bonding portions) 16.
  • the bonding piece 48 in the metal layer 42 is bonded to the first mask 30.
  • spot welding etc. are employable, for example.
  • the first mask 30 and the metal layer 42 are fixed relative to each other by laser spot welding.
  • the first mask 30 is disposed so as to overlap the metal layer 42 such that the first mask 30 in which the plurality of openings are formed and the metal layer 42 are in contact with each other.
  • the outer edge 33 of the first mask 30 is outward in the surface direction than the outer edge 43 of the metal layer 42 (the outer edge of the second mask 40). positioned.
  • the bonding piece 48 of the metal layer 42 is irradiated with the laser light L1 from the base 51 side via the base material 51 from a side of the base material 51 to laser a part of the bonding piece 48 and a part of the first mask 30
  • the heat generated by the irradiation of the light L1 is melted to weld and fix the joint piece 48 and the first mask 30.
  • a first bonding portion 16 is formed, which is composed of the first mask 30 and the metal layer 42 which are solidified after being melted so as to straddle the bonding piece 48 and the first mask 30. Ru. That is, the first mask 30 and the metal layer 42 are bonded to each other through the first bonding portion 16.
  • the metal layer 42 (second mask 40) and the thickness of the conductive pattern 52 are smaller than the thickness of the first mask 30, the metal layer 42 to the first mask 30 from the base 51 side.
  • bonding between the metal layer 42 and the first mask 30 can be performed in a short time with less energy.
  • YAG laser beam generated by a YAG laser device can be used.
  • the YAG laser device for example, one provided with a crystal obtained by adding Nd (neodymium) to YAG (yttrium aluminum garnet) as a medium for oscillation can be used.
  • the first mask 30 and the metal layer 42 may be bonded while pulling the periphery of the first mask 30 outward in the in-plane direction, that is, stretching. In this case, the residual stress in the metal layer 42 deforms the first mask 30 after the separation process described later, whereby the deformation of the entire vapor deposition mask 20 can be suppressed.
  • a separation step of separating the combination of the first mask 30 and the metal layer 42 from the substrate 51 is performed.
  • the separation step first, the combination is immersed in an etchant capable of selectively etching the conductive pattern 52.
  • the combination is separated from the base material 51 by peeling it off. Thereafter, the combined body is again immersed in the etching solution, and the conductive pattern 52 attached to the metal layer 42 and remaining is completely etched away. Thereby, the base material 51 can be separated from the metal layer 42, and the second mask 40 can be formed from the metal layer 42.
  • the conductive pattern 52 positioned in the opening 35 of the first mask 30 in plan view is exposed in the through hole 45 of the second mask 40. Therefore, the conductive pattern 52 is etched from the surface exposed in the through hole 45, that is, the side surface, by the etching solution that has entered into the through hole 45. In the illustrated example, the etching proceeds inward from the side surface of the conductive pattern 52. Thereby, the metal layer 42 of the 2nd mask 40 and the base material 51 are isolate
  • the etching solution intrudes into the notch 46 from the outer edge 43 side of the second mask 40.
  • the conductive pattern 52 present between the bonding piece 48 and the substrate 51 is exposed in the notch 46. Therefore, the conductive pattern 52 is etched from the exposed surface, that is, the side surface, in the notch 46 by the etchant in the notch 46.
  • the first mask 30 and the second mask 40 are eroded by the etching solution.
  • the metal layer 42 (second mask 40) and the base 51 may not be completely separated. That is, the metal layer 42 and the base material 51 may be partially connected by the conductive pattern 52. In this case, the conductive pattern 52 partially connecting the metal layer 42 and the base 51 is obtained by peeling the base 51 from the combination of the first mask 30 and the second mask 40. The base material 51 can be separated from the combined body by breaking. The conductive pattern 52 attached to and remaining on the metal layer 42 can be completely removed by etching by immersing the combined body in the etching solution again.
  • FIG. 13 is a plan view showing the vapor deposition mask 20 and the frame 12, and in particular, the vapor deposition mask 20 viewed from the first surface 20a side.
  • FIG. 14 is a cross-sectional view showing the deposition mask 20 and the frame 12.
  • the metal layer 42 of the second mask 40 is a metal layer deposited using a plating method, a residual stress (internal stress) is generated in the metal layer 42, which causes in the plane of the metal layer 42. Tension may occur. The magnitude of the tensile force changes depending on the thickness, the composition, and the like of the metal layer 42. In the metal layer 42 made of the plating layer, unavoidable variations in thickness and composition occur in the surface, and in this case, in-plane variations may also occur in the tensile force in the metal layer 42. Therefore, in the metal layer 42 after removal of the base material 51, the positions of the through holes 45 may be deviated from the predetermined position due to the in-plane variation of the tensile force.
  • each through hole 45 is corrected, and the tension of each clamp is individually adjusted so that each through hole 45 is disposed at a predetermined position.
  • the alignment mark 37 provided on the first mask 30 is recognized by an imaging device such as a camera, and the tension of each clamp is individually adjusted so that the alignment mark 37 is disposed at a predetermined position.
  • the through holes 45 are arranged at predetermined positions. Therefore, it can be said that this stretching step is a positioning step in which the vapor deposition mask 20 is stretched in the surface direction to align the positions of the through holes 45 with a predetermined position. This stretching step is performed before the mounting step described later.
  • the alignment of the through holes 45 using the alignment mark 37 can be performed, for example, in the same manner as the method described in JP4606114B2 or JP4562488B2.
  • the attachment process of attaching the vapor deposition mask 20 to the frame 12 is performed.
  • the deposition mask 20 is bonded to the frame 12 through the plurality of second bonding portions 18.
  • the vicinity of the outer edge 33 of the first mask 30 of the deposition mask 20 is bonded to the frame 12.
  • spot welding etc. are employable, for example.
  • the first mask 30 and the frame 12 are fixed relative to each other by laser spot welding.
  • the vapor deposition mask 20 is aligned with the frame 12 in a stretched state, and disposed so as to be in contact with the frame 12.
  • the deposition mask 20 is in contact with the frame 12 so that the surface opposite to the second mask 40 in the vicinity of the outer edge 33 of the first mask 30 is in contact. Place.
  • the deposition mask 20 (first mask 30) is irradiated with the laser light L2 from the second surface 20b side, and a part of the first mask 30 and a part of the frame 12 are irradiated with the laser light L2.
  • the generated heat melts and fixes the first mask 30 and the frame 12 to each other by welding.
  • the second bonding portion 18 including the portion of the first mask 30 and the frame 12 solidified after being melted is formed so as to straddle the first mask 30 and the frame 12. That is, the first mask 30 and the frame 12 are bonded to each other through the second bonding portion 18. Thereby, the vapor deposition mask device 10 shown in FIG. 4 can be manufactured.
  • the laser beam and laser apparatus which were used at the bonding process in the manufacturing method of the above-mentioned vapor deposition mask 20 can be used, for example.
  • a deposition mask apparatus is manufactured by having only the second mask and directly bonding the second mask to the frame.
  • an attachment process is first performed to manufacture a deposition mask device.
  • the frame is placed in contact with the metal layers of the laminate shown in FIG.
  • the metal layer is irradiated with laser light from the substrate side through the base material, and a part of the metal layer and a part of the frame are melted by heat generated by the laser light irradiation, Weld the metal layer and the frame together.
  • a separation step is performed.
  • the combination of the substrate, the conductive pattern, the metal layer and the frame is immersed in an etchant capable of selectively etching the conductive pattern.
  • the metal layer is then peeled away from the substrate and separated.
  • a base material is isolate
  • a 2nd mask is formed from a metal layer
  • the vapor deposition mask apparatus which has a 2nd mask (vapor deposition mask) and the flame
  • the frame has a relatively large weight due to its large thickness dimensions and density compared to the substrate. Therefore, in the comparative embodiment, when the combined body is held with the frame positioned above the substrate, the weight of the frame is applied to the substrate, and the substrate may be broken. Therefore, in the comparative embodiment, in the separation step, it is necessary to hold the combination body such that the substrate is positioned above the frame. In this case, the substrate, the conductive pattern metal layer and the frame are disposed in order from the top. When the combination is immersed in the etching solution in this state, air may enter into the area surrounded by the frame below the metal layer and bubbles may occur.
  • the member joined to the second mask 40 is the first mask 30 whose thickness is smaller than that of the frame. Therefore, the first mask 30, the second mask 40, the conductive pattern 52, and the substrate 51 are held such that the substrate 51 is positioned above the first mask 30 and the second mask 40 in the separation step. Even if it is immersed in the etching solution, air bubbles are less likely to occur below the metal layer. Thereby, it is possible to suppress the occurrence of in-plane variation in the progress speed of etching in the conductive pattern. Therefore, when peeling a base material from a metal layer, it becomes possible to suppress that a metal layer is damaged or wrinkles arise in a metal layer.
  • the frame has a high overall stiffness compared to the substrate. Therefore, in the comparative embodiment, when peeling the base material from the metal layer, the force applied for peeling is concentrated on the base material, and the base material and the metal layer may be broken. In particular, in the case where the metal layer and the base are not completely separated in the etching removal step of the conductive pattern, and the metal layer and the base are partially connected by the conductive pattern, the base There is an increased risk of breakage of the material and the metal layer.
  • the member joined to the second mask 40 is the first mask 30 whose overall rigidity is smaller than that of the frame. Therefore, when peeling a base material from a metal layer, it can suppress that the force applied for peeling is concentrated on a base material.
  • the apparatus transport apparatus, etching tank, etc.
  • the apparatus for handling the combination may be large. This leads to an increase in the cost of the device, an increase in the installation area, and the like.
  • the apparatus for handling the combination can be miniaturized.
  • the device for handling the combination can be further miniaturized.
  • the deposition mask 20 manufactured by the method of manufacturing the deposition mask 20 described above with reference to FIGS. 8 to 12 is prepared (preparation step).
  • the deposition mask 20 is fixed to the frame 12 and prepared as the deposition mask device 10.
  • the deposition mask apparatus 10 is disposed such that the deposition mask 20 faces the deposition target substrate 92 (arrangement step).
  • the deposition mask 20 is closely attached to the deposition target substrate 92 using the magnet 93.
  • the deposition target substrate 92, the deposition mask device 10, and the magnet 93 are carried into the deposition device 90 (loading step).
  • the deposition mask device 10 is disposed so that the deposition mask 20 faces the deposition substrate 92 after the deposition substrate 92, the deposition mask device 10, and the magnet 93 are carried into the deposition device 90, respectively. It is also good. Thereafter, the atmosphere (air) in the vapor deposition apparatus 90 is exhausted by an exhaust unit (not shown) to decompress the inside of the vapor deposition apparatus 90 (exhaust process). Next, the vapor deposition material 98 is evaporated and made to fly to the vapor deposition substrate 92 through the vapor deposition mask 20 to adhere the vapor deposition material 98 to the vapor deposition substrate 92 in a pattern corresponding to the through holes 25 of the vapor deposition mask 20 ( Vapor deposition process).
  • an atmosphere is introduced into the vapor deposition apparatus 90, and the inside of the vapor deposition apparatus 90 is returned to normal pressure (introduction process).
  • the deposition substrate 92 to which the deposition material 98 is attached, the deposition mask 20, the frame 12, and the magnet 93 are carried out of the deposition apparatus 90 (carrying out step), and the deposition mask 20 is peeled off from the deposition substrate 92. 20, remove the frame 12 and the magnet 93 (removal process).
  • the vapor deposition mask 20 includes the first mask 30 in which the opening 35 is formed, and the plurality of through holes that are superimposed on the first mask 30 and have surface dimensions smaller than the surface dimension of the opening 35. And a plurality of bonding portions 16 for bonding the second mask 40 and the first mask 30 to each other, the plurality of bonding portions 16 being an outer edge of the second mask 40.
  • the notches 46 are formed at positions corresponding to the outer edge 43 of the second mask 40 between the two adjacent joints 16, which are arranged along the line 43.
  • the vapor deposition mask device 10 includes the vapor deposition mask 20 described above and the frame 12 attached to the vapor deposition mask 20.
  • the first mask 30 having the opening 35 and the plurality of through holes 45 having dimensions smaller than the opening 35 are formed on the first mask 30.
  • the flatness of the metal layer 42 is obtained by bonding the first mask 30 and the metal layer 42 to each other in a state where the metal layer 42 is supported on the substrate 51. Can be secured well. Therefore, the occurrence of wrinkles and deformation in the metal layer 42 can be effectively suppressed.
  • the plurality of bonding portions 16 are arranged along the outer edge 43 of the metal layer 42 and adjacent to the arranging direction of the plurality of bonding portions 16 at the outer edge 43 of the metal layer 42.
  • a notch 46 is formed at a corresponding position between the two mating joints 16.
  • the notch 46 is interposed from the outer edge 43 side of the second mask 40. Since the etching solution can be made to enter, the conductive pattern 52 located in the vicinity of the outer edge 43 can be easily etched away.
  • the method of manufacturing the vapor deposition mask device 10 is a method of manufacturing the vapor deposition mask device 10 including the vapor deposition mask 20 and the frame 12 attached to the vapor deposition mask 20. Or the preparation process of preparing the vapor deposition mask 20 manufactured by the manufacturing method of the above-mentioned vapor deposition mask 20, The attachment process of attaching the vapor deposition mask 20 to the flame
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask apparatus 10 of this Embodiment further has the stretching process of stretching the vapor deposition mask 20 in the surface direction before the attachment process.
  • the metal layer 42 of the second mask 40 is a metal layer deposited using a plating method
  • a residual stress internal stress
  • Force can occur.
  • the magnitude of the tensile force changes depending on the thickness, the composition, and the like of the metal layer 42.
  • unavoidable variations in thickness and composition occur in the surface, and in this case, in-plane variations may also occur in the tensile force in the metal layer 42. Therefore, in the metal layer 42 after removal of the base material 51, the positions of the through holes 45 may be deviated from the predetermined position due to the in-plane variation of the tensile force.
  • the positions of the through holes 45 are corrected such that the through holes 45 are arranged at predetermined positions. Since the deposition mask 20 can be attached to the frame 12, the positional accuracy of the through holes 45 of the deposition mask 20 can be improved. That is, positional deviation that may occur in the through holes 45 of the vapor deposition mask 20 can be effectively suppressed.
  • FIGS. 15 to 17 are diagrams for explaining a modification of the method of manufacturing the vapor deposition mask device 10.
  • each step of the manufacturing method of the vapor deposition mask device 10 of the present modification is shown in plan view of each member.
  • the deposition mask 20 shown in FIG. 15 manufactured in the same manner as the method of manufacturing the deposition mask 20 described with reference to FIGS. Three deposition masks 20 are manufactured.
  • the two deposition masks 20 are stretched and attached to the frame 12 shown in FIG. 16 respectively, and the deposition mask apparatus 10 shown in FIG. 17 is manufactured.
  • the frame 12 connects the central portions of the frame member formed in a substantially rectangular shape in plan view and one of the two opposite sides of the frame member. And a connecting member.
  • frame 12 of the vapor deposition mask 20 can be performed like the above-mentioned attachment process.
  • the divided vapor deposition masks 20 can be stretched independently of each other, the positions of the through holes 45 of the vapor deposition masks 20 can be corrected with higher accuracy.
  • FIGS. 18 and 19 are views for explaining another modified example of the method of manufacturing the vapor deposition mask device 10.
  • FIG. 18 and FIG. 19 each process of the manufacturing method of the vapor deposition mask apparatus 10 of this modification is shown by the top view of each member.
  • each stacked body 60 has a size corresponding to one opening 35 of the first mask 30.
  • the above-described bonding step and separation step are performed on each stacked body 60.
  • each stack 60 is aligned with the opening 35 of the first mask 30 and bonded to the first mask 30. Bonding of the stacked body 60 to the first mask 30 can be performed in the same manner as the bonding step described above.
  • the base 51 of each laminate 60 is separated from the metal layer 42. Thereby, the vapor deposition mask 20 is produced.
  • two vapor deposition masks 20 are manufactured.
  • each vapor deposition mask 20 is stretched and attached to, for example, the frame 12 shown in FIG. 16 to manufacture the vapor deposition mask device 10 shown in FIG.
  • the invention is not limited thereto, and one large vapor deposition mask 20 may be manufactured and attached to the frame 12 similar to the frame 12 in the example shown in FIG.
  • the size of one stacked body 60 (second mask 40) is made to correspond to the size of one opening 35 of the first mask 30, the shape of the through hole 45 in the stacked body 60 It is possible to reduce the portion discarded due to defects and the like, and to improve the yield as a whole.
  • FIGS. 20 to 22 are views for explaining still another modified example of the method of manufacturing the vapor deposition mask device 10.
  • each process of the manufacturing method of the vapor deposition mask device 10 of the present modification is shown in plan view of each member.
  • each first mask 30 has one opening 35, and each stack 60 has a size corresponding to one opening 35 of the first mask 30.
  • the above-described bonding step and separation step are performed on each of the stacked bodies 60 and the first mask 30.
  • one stack 60 is aligned with one first mask 30 and bonded to the first mask 30. Bonding of the stacked body 60 to the first mask 30 can be performed in the same manner as the bonding step described above.
  • the base 51 of the laminate 60 is separated from the metal layer 42. Thereby, one vapor deposition mask 20 is produced.
  • a plurality of deposition masks 20 are manufactured by repeating this a plurality of times.
  • each vapor deposition mask 20 is stretched, and aligned and attached to each opening of the frame 12 having a lattice-like planar shape shown in FIG. 21, for example, and the vapor deposition mask device 10 shown in FIG. Manufacture.
  • the size of one stacked body 60 (second mask 40) is made to correspond to the size of one opening 35 of the first mask 30, the shape of the through hole 45 in the stacked body 60 It is possible to reduce the portion discarded due to defects and the like, and to improve the yield as a whole.
  • FIGS. 23 and 24 are views for explaining still another modified example of the method of manufacturing the vapor deposition mask device 10.
  • each process of the manufacturing method of the vapor deposition mask apparatus 10 of this modification is shown by the top view of each member.
  • each vapor deposition mask 20 includes a first mask 30 having a plurality of openings 35 aligned along one direction (second direction D2), and extends in one direction as a whole. It has a stick-like planar shape.
  • each vapor deposition mask 20 is stretched and attached to a frame 12 similar to the frame 12 in the example shown in FIG. 3, for example, to manufacture the vapor deposition mask device 10 shown in FIG.
  • the attachment of the deposition mask 20 to the frame 12 can be performed in the same manner as the attachment process described above.
  • in the stretching step only each end in the longitudinal direction of the vapor deposition mask 20 having a stick-like planar shape is held by a plurality of clamps, respectively, in the longitudinal direction (second direction D2). It can be stretched along.
  • FIG. 25 is a partial plan view showing a modification of the second mask 40 of the vapor deposition mask 20.
  • the width W 11 along the long sides of the plurality of notches 46 arranged along the long sides of the second mask 40 (along the first direction D1) corresponds to FIG. It is larger than the first width W 1 of the cutout 46 in the embodiment described Te.
  • a plurality of notches 46 and the joining piece 48 arranged along the long sides (along the first direction D1) of the second mask 40 respectively have a width W 11 and the width W 12.
  • a plurality of notches 46 and the joining piece 48 of the short sides in along (along the second direction D2) arranged in the second mask 40 respectively have a width W 21 and the width W 22.
  • the width W 11 is greater than the width W 21.
  • the width W 12 and the width W 22, may be identical to each other.
  • the second mask 40 When the second mask 40 has the metal layer 42 deposited using a plating method, a residual stress (internal stress) is generated in the metal layer 42, which causes tension in the plane of the metal layer 42. Force can occur. The magnitude of this tensile force varies with the thickness of the metal layer.
  • the thickness of the joint piece 48 of the second mask 40 is set to a perforated region 44 in order to ensure appropriate bondability. It is set larger than the thickness of. Therefore, a larger in-plane tensile force can be generated in the joint piece 48 than in the perforated area 44.
  • the width W 11 along the long sides of the plurality of notches 46 arranged along the long side of the second mask 40 is the notch 46 in the embodiment described with reference to FIG. since the first is greater than the width W 1 of, reduces the plane tensile force by joining pieces 48, a reduction in the positional accuracy of the through-holes 45 of the perforated region 44 due to in-plane tensile force It can be effectively suppressed.
  • FIG. 26 is a partial plan view showing another modification of the second mask 40.
  • the width W 11 along the long sides of the plurality of notches 46 arranged along the long sides of the second mask 40 (along the first direction D1) corresponds to FIG.
  • the width W 21 along the short side of the notch 46 is larger than the first width W 1 of the notch 46 in the embodiment described with reference to FIG.
  • the width W 11 and the width W 21 may be identical or different
  • the width W 12 and the width W 22, may be identical to each other.
  • FIG. 27 is a partial plan view showing still another modified example of the second mask 40.
  • the width W 112 of some of the plurality of notches 46 arranged along the long side of the second mask 40 (along the first direction D1) is the other notch It is larger than the width W 111 of 46.
  • the width W 112 of every third notch 46 is greater than the width W 111 of the other notches 46.
  • the width W 212 of some of the plurality of notches 46 arranged along the short side of the second mask 40 (along the second direction D2) Is larger than the width W 211 of the notch 46.
  • the width W 212 of one in three notches 46 is greater than the width W 211 of the other notches 46.
  • the second mask 40 has a plurality of joint strip groups G arranged along the outer edge thereof.
  • One joint strip group G includes a plurality of joint strips 48.
  • one joint strip group G includes three joint strips 48.
  • FIG. 28 and 29 are partial plan views showing still another modified example of the second mask 40.
  • FIG. 28 the width of the distal end portion 48 a of the joint piece 48 is larger than the width of the proximal end portion 48 b.
  • the tip portion 48a has a substantially circular outline in a plan view.
  • the tip end portion 48a has a substantially rectangular outline in a plan view.
  • the shape of the distal end portion 48a is not limited to a substantially circular shape or a substantially rectangular shape, and can be any shape.
  • welding can be performed to the first mask 30 at the tip portion 48a. Therefore, the relatively wide width of the distal end portion 48 a can ensure appropriate bonding to the first mask 30, and the relatively small width of the proximal end portion 48 b allows perforation from the joint piece 48.
  • the in-plane tensile force acting on the region 44 can be reduced, and the decrease in the positional accuracy of the through hole 45 in the perforated region 44 due to the in-plane tensile force can be effectively suppressed.
  • FIG. 30 is a partial plan view showing still another modified example of the second mask 40.
  • the width of the joint piece 48 increases from the distal end side (the end 49 side) of the joint piece 48 toward the proximal end side (the perforated region 44 side).
  • the joint piece 48 has a substantially trapezoidal outline in plan view.
  • the joint piece 48 has an outline of a substantially isosceles trapezoidal shape in plan view.
  • the in-plane tensile force acting on the perforated area 44 from the joint piece 48 can be dispersed. Therefore, the in-plane tensile force by the joint piece 48 can be uniformly applied to each portion of the perforated region 44, whereby the through holes 45 in the perforated region 44 due to the in-plane tensile force of the joint piece 48. A decrease in position accuracy can be effectively suppressed.
  • FIG. 31 is a plan view showing still another modified example of the second mask 40.
  • the width of the joint piece 48 increases from the distal side to the proximal side of the joint piece 48, as in the modification described with reference to FIG. Thereby, the fall of the position accuracy of penetration hole 45 in perforated field 44 resulting from in-plane tensile force of joined piece 48 can be controlled effectively.
  • the plurality of bonding pieces 48 arranged along the long side of the second mask 40 have different shapes with respect to the center of the long side. Further, the plurality of bonding pieces 48 arranged along the short side of the second mask 40 have different shapes with respect to the center of the short side.
  • the joint piece 48 has an outline of a substantially trapezoidal shape in a plan view, and the end 49 and the base end that constitute the upper and lower bases of the trapezoidal shape, and the two legs that form a substantially trapezoidal shape.
  • the two sides 481 and 482 include a first side 481 facing the corner of the second mask 40 closest to the joint piece 48 and a second side 482 facing away from the corner.
  • the angle between the second side 482 of the joint piece 48 and the outer edge 43 passing through the end 49 of the joint piece 48 is the first side 481 of the joint piece 48 and the end 49 of the joint piece 48. It is larger than the angle formed with the passing outer edge 43.
  • the angle between the side 481 and 482 and the outer edge 43 is defined in the range of more than 0 degree and 90 degrees or less. In the illustrated example, the angle between the first side 481 and the outer edge 43 is 90 degrees, and the angle between the second side 482 and the outer edge 43 is less than 90 degrees.
  • the in-plane tensile force in the metal layer 42 deposited using the plating method is compared along the direction (diagonal direction) connecting the center of the second mask 40 and each corner. Act greatly. According to the present modification, it is possible to reduce the angle between the direction in which the joining piece 48 extends from its proximal end toward the distal end and the direction in which the in-plane tensile force in the metal layer 42 acts largely. . Therefore, it is possible to suppress the occurrence of variations in in-plane tensile force acting in the perforated region 44.

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Abstract

蒸着マスク(20)は、開口部(35)が形成された第1マスク(30)と、第1マスク(30)に重ねられ、開口部(35)の面方向寸法よりも小さい面方向寸法を有する複数の貫通孔(45)が形成された第2マスク(40)と、を備え、第2マスク(40)と第1マスク(30)とを互いに接合する複数の接合部(16)を有し、複数の接合部(16)は、第2マスク(40)の外縁(43)に沿って配列されており、第2マスク(40)の外縁(43)における、隣り合う二つの接合部(16)の間に対応する位置に、切欠き(46)が形成されている。

Description

蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法及び蒸着マスク装置の製造方法
 本開示は、蒸着材料の被蒸着基板への蒸着に用いられる蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法、及び、蒸着マスク装置の製造方法に関する。
 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表示装置用の基板(有機EL基板)を蒸着装置に投入し、次に、蒸着装置内で有機EL基板に対して蒸着マスクを密着させ、有機材料を有機EL基板に蒸着させる蒸着工程を行う。
 このような蒸着マスクの一例として、JP2016-148112Aに開示されているような蒸着マスクが挙げられる。JP2016-148112Aに開示された蒸着マスクは、めっき処理を利用して製造されている。まず、絶縁性の基材上に導電性パターンを形成し、その後電解めっき法を用いて導電性パターン上に金属層を形成する。その後、基材及び導電性パターンを除去することにより、金属層を有する蒸着マスクが得られる。この技術では、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造するので、薄厚化された蒸着マスクを得られる利点がある。薄厚化された蒸着マスクによれば、蒸着マスクの板面への法線方向に対して大きく傾斜した方向から有機EL基板等の被蒸着基板に向かう蒸着材料を、蒸着マスクの貫通孔内に露出した被蒸着基板上に適切に付着させることができる。
 JP2016-148112Aに開示された技術では、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造した後、当該蒸着マスクをフレームに取り付けて蒸着マスク装置を製造している。このとき、蒸着マスク装置のフレームは、蒸着マスクを張った状態に保持している。すなわち、フレームに固定された状態において、蒸着マスクには張力が付与されている。これにより、蒸着マスクに撓みが生じることが抑制される。しかしながら、本件発明者らの検討によれば、薄厚化された蒸着マスクに張力が付与されることにより、この蒸着マスクにシワや変形が生じる問題が知見された。
 この問題を解決するために、本件発明者らは、以下のような方法で蒸着マスク及び蒸着マスク装置を製造することについて検討を進めている。まず、例えば基材上に、銅等の導電性材料からなる導電性パターンを設け、この導電性パターン上に蒸着マスクをなす金属層を設けて、基材、導電性パターン及び金属層を有する積層体を作製する。次に、積層体の金属層をフレームに対して溶接等により接合する。その後、導電性パターンをエッチング除去して基材を金属層から分離する。これにより、金属層から形成された蒸着マスク、並びに、蒸着マスク及びフレームを有する蒸着マスク装置が製造される。このような方法によれば、蒸着マスクをなす積層体の金属層を、基材上に保持したままフレームに対して接合するので、蒸着マスクの平坦性を良好に確保することができる。これにより、蒸着マスクにおけるシワや変形の発生を抑制することができると考えられる。
 このような方法について本件発明者らがさらに検討を進めたところ、以下のような課題が知見された。蒸着マスクが、めっき法を用いて析出された金属層である場合、この金属層内には残留応力(内部応力)が生じ、これに起因して金属層の面内に引張り力が生じ得る。この引張り力の大きさは、金属層の厚さや組成等によって変化する。めっき層からなる蒸着マスクには、その面内において厚さや組成の不可避のばらつきが生じており、この場合、蒸着マスク内の引張り力にも面内のばらつきが生じ得る。したがって、基材除去後の蒸着マスクには、この引張り力の面内ばらつきに起因して、各貫通孔の位置が所定の位置からずれることがある。
 本開示は、このような点を考慮してなされたものであって、貫通孔の位置ずれを抑制し得る蒸着マスク、蒸着マスク装置並びに蒸着マスク及び蒸着マスク装置の製造方法を提供することを目的とする。
 本開示の蒸着マスクは、
 少なくとも第1方向に沿って並ぶ複数の開口部が形成された第1マスクと、
 前記第1マスクに重ねられ、前記開口部の面方向寸法よりも小さい面方向寸法を有する複数の貫通孔が形成された第2マスクと、を備え、
 前記第2マスクと前記第1マスクとを互いに接合する複数の接合部を有し、
 前記複数の接合部は、前記第2マスクの外縁に沿って配列されており、
 前記第2マスクの前記外縁における、隣り合う二つの前記接合部の間に対応する位置に、切欠きが形成されている。
 本開示の蒸着マスク装置は、上述の蒸着マスクと、前記蒸着マスクに取り付けられたフレームと、を備える。
 本開示の蒸着マスクの製造方法は、
 少なくとも第1方向に沿って並ぶ複数の開口部が形成された第1マスクと、
 前記第1マスクに重ねられ、前記開口部よりも小さい寸法を有する複数の貫通孔が形成された第2マスクと、を備えた蒸着マスクの製造方法であって、
 基材と、前記基材上に設けられた導電性パターンと、前記導電性パターンの前記基材と反対側に設けられた金属層と、を有する積層体の前記金属層を複数の接合部で前記第1マスクに接合する接合工程と、
 前記導電性パターンをエッチング除去して前記基材を前記金属層から分離し、前記金属層から前記第2マスクを形成する分離工程と、を有する。
 本開示の蒸着マスクの製造方法において、
 前記複数の接合部は、前記金属層の外縁に沿って配列され、
 前記金属層の前記外縁における、前記複数の接合部の配列方向に隣り合う二つの前記接合部の間に対応する位置に、切欠きが形成されていてもよい。
 本開示の蒸着マスク装置の製造方法は、
 蒸着マスクと、前記蒸着マスクに取り付けられたフレームと、を備えた蒸着マスク装置の製造方法であって、
 上述の蒸着マスク、又は、上述の蒸着マスクの製造方法により製造された蒸着マスク、を準備する準備工程と、
 前記蒸着マスクをフレームに取り付ける取付工程と、を有する。
 本開示の蒸着マスク装置の製造方法において、
 前記取付工程の前に、前記蒸着マスクをその面方向に架張する架張工程をさらに有してもよい。
[発明の効果]
 本開示によれば、貫通孔の位置ずれを抑制し得る蒸着マスク、蒸着マスク装置並びに蒸着マスク及び蒸着マスク装置の製造方法を提供することができる。
図1は、本開示の一実施の形態を説明するための図であって、蒸着マスク装置を有する蒸着装置及びこの蒸着装置を用いた蒸着方法を説明するための図である。 図2は、図1に示す蒸着装置で製造された有機EL表示装置の一例を示す断面図である。 図3は、蒸着マスクを有する蒸着マスク装置の一例を概略的に示す平面図である。 図4は、図3のIV-IV線に対応する断面において蒸着マスク装置を示す図である。 図5は、蒸着マスクの第1マスクの一例を示す平面図である。 図6は、蒸着マスクの第2マスクの一例を示す平面図である。 図7は、蒸着マスク装置の部分平面図であって、図3のVIIが付された部分を蒸着マスクの第2面側から見て示す図である。 図8は、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図9は、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図10は、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図11は、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図12は、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図13は、蒸着マスク装置の製造方法の一例の一工程を示す図である。 図14は、蒸着マスク装置の製造方法の一例の一工程を示す図である。 図15は、蒸着マスク装置の製造方法の一変形例の一工程を示す図である。 図16は、蒸着マスク装置の製造方法の一変形例の一工程を示す図である。 図17は、蒸着マスク装置の製造方法の一変形例の一工程を示す図である。 図18は、蒸着マスク装置の製造方法の他の変形例の一工程を示す図である。 図19は、蒸着マスク装置の製造方法の他の変形例の一工程を示す図である。 図20は、蒸着マスク装置の製造方法のさらに他の変形例の一工程を示す図である。 図21は、蒸着マスク装置の製造方法のさらに他の変形例の一工程を示す図である。 図22は、蒸着マスク装置の製造方法のさらに他の変形例の一工程を示す図である。 図23は、蒸着マスク装置の製造方法のさらに他の変形例の一工程を示す図である。 図24は、蒸着マスク装置の製造方法のさらに他の変形例の一工程を示す図である。 図25は、第2マスクの一変形例を示す部分平面図である。 図26は、第2マスクの他の変形例を示す部分平面図である。 図27は、第2マスクのさらに他の変形例を示す部分平面図である。 図28は、第2マスクのさらに他の変形例を示す部分平面図である。 図29は、第2マスクのさらに他の変形例を示す部分平面図である。 図30は、第2マスクのさらに他の変形例を示す部分平面図である。 図31は、第2マスクのさらに他の変形例を示す平面図である。
 以下に示す実施の形態は、本開示の実施の形態の一例であって、本開示はこれらの実施の形態に限定して解釈されるものではない。
 以下、図面を参照して本開示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、適宜縮尺及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31は、本開示による一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態では、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装置及び蒸着マスク装置の製造方法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装置及び蒸着マスク装置の製造方法に対し、本開示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。板状(シート状、フィルム状)の部材に対して用いる面方向とは、当該部材の板面(シート面、フィルム面)に平行な方向のことを指す。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及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。
 まず、対象物に蒸着材料を蒸着させる蒸着処理を実施する蒸着装置90について、図1を参照して説明する。図1に示すように、蒸着装置90は、その内部に、蒸着源(例えばるつぼ94)、ヒータ96、及び蒸着マスク装置10を備える。また、蒸着装置90は、蒸着装置90の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備える。るつぼ94は、有機発光材料などの蒸着材料98を収容する。ヒータ96は、るつぼ94を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料98を蒸発させる。蒸着マスク装置10は、るつぼ94と対向するよう配置されている。
 図1に示すように、蒸着マスク装置10は、蒸着マスク20と、蒸着マスク20を支持するフレーム12と、を備えている。フレーム12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をその面方向に引っ張った状態で支持する。蒸着マスク装置10は、図1に示すように、蒸着マスク20が、蒸着材料98を付着させる対象物である被蒸着基板(例えば有機EL基板)92に対面するよう、蒸着装置90内に配置される。
 蒸着マスク装置10は、図1に示すように、被蒸着基板92の、蒸着マスク20と反対の側の面に配置された磁石93を備えていてもよい。磁石93を設けることにより、磁力によって蒸着マスク20を磁石93側に引き寄せて、蒸着マスク20を被蒸着基板92に密着させることができる。
 図1に示すように、蒸着マスク20は、第1マスク30と、第1マスク30に重ねられた第2マスク40と、を備える。第1マスク30は、板部材32と、板部材32に形成された複数の開口部35と、を有する。また、第2マスク40は、金属層42と、金属層42に形成された複数の貫通孔45と、を有する。一例として、第1マスク30の厚みは、50μm以上3000μm以下であり、第2マスク40の厚みは、2.5μm以上30μm以下である。貫通孔45は、開口部35の面方向寸法よりも小さい面方向寸法を有する。ここで、貫通孔45が開口部35の面方向寸法よりも小さい面方向寸法を有するとは、貫通孔45の寸法が、第1マスク30の板面(第2マスク40の板面)に沿った全ての方向において、開口部35の寸法よりも小さいことを意味する。これにより、図3及び図7に示された例では、平面視において、開口部35を画定する輪郭が、当該開口部35内に位置する貫通孔45を画定する輪郭を取り囲んでいる。貫通孔45の面方向の最大寸法は、例えば5μm以上100μm以下である。第2マスク40の貫通孔45は、第1マスク30の開口部35と重ならない位置にも形成されている。なお、貫通孔45は、平面視において、長手方向及び当該長手方向と直交する幅方向を有する、スリット状の形状を有していてもよい。この場合、貫通孔45の幅方向に沿った最大幅を、例えば5μm以上100μm以下とすることができる。
 図1に示すように、蒸着マスク20は、第1面20aと、第1面20aと反対側の面をなす第2面20bと、を有している。図示された例では、蒸着マスク20は、被蒸着基板92とるつぼ94との間に配置される。蒸着マスク20は、その第2面20bが被蒸着基板92の下面に対面するようにして、換言するとその第1面20aがるつぼ94と対面するようにして、蒸着装置90内に支持され、被蒸着基板92への蒸着材料98の蒸着に使用される。図1に示す蒸着装置90において、るつぼ94から蒸発して第1面20a側から蒸着マスク20に到達した蒸着材料98は、第1マスク30の開口部35及び第2マスク40の貫通孔45を通って被蒸着基板92に付着する。これによって、第1マスク30の開口部35及び第2マスク40の貫通孔45の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98を被蒸着基板92の表面に成膜することができる。
 図2は、図1の蒸着装置90を用いて製造した有機EL表示装置100を示す断面図である。有機EL表示装置100は、被蒸着基板(有機EL基板)92と、パターン状に設けられた蒸着材料98を含む画素と、を備える。
 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装置10が搭載された蒸着装置90をそれぞれ準備し、被蒸着基板92を各蒸着装置90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被蒸着基板92に蒸着させることができる。
 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12及び被蒸着基板92も加熱される。この際、蒸着マスク20の第1マスク30及び第2マスク40、フレーム12並びに被蒸着基板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、第1マスク30、第2マスク40やフレーム12と被蒸着基板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、被蒸着基板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、第1マスク30、第2マスク40およびフレーム12の熱膨張係数が、被蒸着基板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、被蒸着基板92としてガラス基板が用いられる場合、第1マスク30、第2マスク40及びフレーム12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。例えば、第1マスク30、第2マスク40及びフレーム12を構成する部材の材料として、30質量%以上54質量%以下のニッケルを含む鉄合金を用いることができる。ニッケルを含む鉄合金の具体例としては、34質量%以上38質量%以下のニッケルを含むインバー材、30質量%以上34質量%以下の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、38質量%以上54質量%以下のニッケルを含む低熱膨張Fe-Ni系めっき合金などを挙げることができる。
 なお蒸着処理の際に、第1マスク30、第2マスク40、フレーム12及び被蒸着基板92の温度が高温には達しない場合は、第1マスク30、第2マスク40及びフレーム12の熱膨張係数を、被蒸着基板92の熱膨張係数と同等の値にしなくてもよい。この場合、第1マスク30及び第2マスク40を構成する材料として、上述の鉄合金以外の材料を用いてもよい。例えば、クロムを含む鉄合金など、上述のニッケルを含む鉄合金以外の鉄合金を用いてもよい。クロムを含む鉄合金としては、例えば、いわゆるステンレスと称される鉄合金を用いることができる。また、ニッケルやニッケル-コバルト合金など、鉄合金以外の合金を用いてもよい。
 次に、蒸着マスク装置10及び蒸着マスク20について、図1及び図3~図7を参照して詳述する。図3は、蒸着マスク20を有する蒸着マスク装置10の一例を概略的に示す平面図であって、蒸着マスク装置10を蒸着マスク20の第1面20a側から見て示す図である。図4は、蒸着マスク装置10の断面図であって、図3のIV-IV線に対応する断面において蒸着マスク装置10を示す図である。
 図3に示された例では、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。フレーム12は略矩形の枠状に形成されており、蒸着マスク20は、当該蒸着マスク20の各辺がフレーム12の各辺に対応するようにして、フレーム12に対して取り付けられている。
 蒸着マスク20は、互いに重ねられた第1マスク30及び第2マスク40を有している。図1、図3及び図4に示された例では、第2マスク40は、第1マスク30に対して第2面20b側に配置されている。これにより、第1マスク30における第2マスク40と反対側の面と、第2マスク40における第1マスク30の開口部35から露出した面と、が蒸着マスク20の第1面20aをなし、第2マスク40における第1マスク30と反対側の面が蒸着マスク20の第2面20bをなしている。図示された例では、第1マスク30及び第2マスク40は、それぞれ平面視において略矩形状の輪郭を有している。とりわけ図示された例では、第1マスク30は、第2マスク40の面方向寸法よりも大きい面方向寸法を有しており、平面視において第1マスク30を画定する輪郭は第2マスク40を画定する輪郭を取り囲んでいる。
 蒸着マスク20の第1マスク30と第2マスク40とは、互いに対して固定されている。そのため、蒸着マスク20は、第1マスク30と第2マスク40とを互いに接合する複数の第1接合部16を有している。また、第1マスク30とフレーム12とは、互いに対して固定されている。そのため、蒸着マスク装置10は、第1マスク30とフレーム12とを互いに接合する複数の第2接合部18を有している。接合部16,18は、それぞれ蒸着マスク20の外縁22に沿って配列されている。とりわけ図示された例では、蒸着マスク20の外縁22と第2マスク40の外縁43とは、互いに平行にすなわち同一の方向に沿って延びている。したがって、接合部16,18は、それぞれ第2マスク40の外縁43に沿って配列されている。上述のように、図示された例では、蒸着マスク20は平面視において略矩形状の輪郭を有している。したがって、接合部16,18も、それぞれ蒸着マスク20の外縁22に沿って略矩形状のパターンにて配列されている。図7に示された例では、接合部16,18は、それぞれ蒸着マスク20の外縁22から一定の距離を有して一直線状に配列されている。すなわち、接合部16,18は、それぞれ蒸着マスク20の外縁22の延びる方向と平行な方向に沿って配列されている。また、図示された例では、接合部16,18は、それぞれ外縁22の延びる方向に沿って互いに等間隔を有して配列されている。なお、本明細書において、接合部16,18が外縁22,43に沿って配列されているとは、外縁22,43の全周のうちの少なくとも一部に沿って配列されていることを意味する。図示された例では、接合部16,18は外縁22,43の全周に沿って配列されているが、これに限られず、接合部16,18は例えば外縁22,43の全周のうちの対向する2辺にのみ沿って配列されてもよい。本実施の形態では、第1マスク30と第2マスク40とは、スポット溶接により互いに対して固定されている。また、第1マスク30とフレーム12とは、スポット溶接により互いに対して固定されている。したがって、各第1接合部16及び第2接合部18は、いずれもスポット溶接による溶接部として構成されている。なお、これに限られず、第1マスク30と第2マスク40との間、及び/又は、第1マスク30とフレーム12との間は、例えば接着剤等の他の固定手段により互いに対して固定されていてもよい。すなわち、各第1接合部16及び各第2接合部18は、例えば接着部として構成されていてもよい。
 次に、第1マスク30について説明する。図5は、図3の蒸着マスク装置10の第1マスク30を示す平面図である。図示された例では、第1マスク30は複数の開口部35を有しており、複数の開口部35は、第1方向D1及び第2方向D2に沿ってそれぞれ所定のピッチで並んでいる。第1方向D1及び第2方向D2はいずれも、第1マスク30の板部材32の平面方向に平行な方向である。また、第2方向D2は、第1方向D1に直交している。なお、本実施の形態では、第1マスク30が単層で構成された例について説明するが、これに限られず、第1マスク30は、複数の層を有するように構成されてもよい。すなわち、第1マスク30は、複数の層がその板面方向に沿って積層されることによって作製されていてもよい。
 第1マスク30の一つの開口部35は、一つの有機EL表示装置100の表示領域に対応している。したがって、図示された蒸着マスク装置10によれば、第1マスク30の各開口部35に対応して、有機EL表示装置100の多面付蒸着が可能になる。
 図3及び図5に示すように、開口部35は、例えば、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する。なお図示はしないが、各開口部35は、被蒸着基板(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。例えば各開口部35は、円形状の輪郭を有していてもよい。図3には、各開口部35が互いに同じ平面視形状を有しているものが示されているが、これに限られず、各開口部35は、互いに異なる開口部形状を有していてもよい。換言すると、第1マスク30は、互いに異なる平面視形状を有する複数の開口部35を有していてもよい。
 図示された例では、第1マスク30の各開口部35の隅部の近傍にアライメントマーク37が設けられている。とりわけ、一つの開口部35に対して、その四隅に対応して四つのアライメントマーク37が設けられている。なお、図示された例では、隣り合う開口部35の間でいくつかの(例えば二つの)アライメントマーク37が共有されている。アライメントマーク37は、後述の蒸着マスク装置10の製造方法における架張工程において、各開口部35内に露出した第2マスク40の各貫通孔45間の相対位置を所定の位置に合わせる際に用いられる。アライメントマーク37の具体的形状は、カメラ等の撮像装置により認識可能な形状であればよく、特に限られることはない。なお、このアライメントマーク37を用いた貫通孔45の位置合わせは、一例として、JP4606114B2又はJP4562488B2に記載された方法と同様にして実行することができる。
 次に、第2マスク40について説明する。図6は、図3の蒸着マスク装置10の第2マスク40を示す平面図である。図6に示すように、第2マスク40の複数の貫通孔45は、第1マスク30の複数の開口部35に重なる領域を含む有孔領域44の全域にわたって形成されている。図6に示す例によれば、被蒸着基板(有機EL基板)92の表示領域に対応する部分にのみ貫通孔45を設ける場合に比べて、第2マスク40の剛性や第2マスク40内に生じる内部応力(残留応力)の均一化を図ることができる。これによって、剛性や内部応力のばらつきに起因して第2マスク40にシワなどの起伏が生じることを抑制することができる。なお、第2マスク40の金属層42のうち有孔領域44の外側には、貫通孔45が形成されていない領域が存在していてもよい。
 図1に戻ると、第2マスク40の貫通孔45のうち第1マスク30の開口部35と重ならない貫通孔45は、蒸着マスク20の第1面20a側から第1マスク30の板部材32によって覆われる。この場合、蒸着マスク20に対して第1面20a側に位置する蒸着源から飛来した蒸着材料98は、第2マスク40の貫通孔45のうち第1マスク30の開口部35と重なっている貫通孔45を通って被蒸着基板92に到達する。
 以下、主に図7を参照して、蒸着マスク装置10の具体的形状、とりわけ第2マスク40の具体的形状、の一例について詳述する。図7は、蒸着マスク装置10の部分平面図であって、図3のVIIが付された一点鎖線で囲まれた部分を蒸着マスク20の第2面20b側から見て示す図である。
 図7に示された例において、貫通孔45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する。なお図示はしないが、各貫通孔45は、有機EL表示装置100の画素の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各貫通孔45は、円形状、スリット状等の輪郭を有していてもよい。
 第2マスク40の外縁43における、隣り合う二つの第1接合部16の間に対応する位置には、切欠き46が形成されている。ここで、第2マスク40の外縁43における、隣り合う二つの第1接合部16の間に対応する位置とは、隣り合う二つの第1接合部16の間となる位置から、第2マスク40の板面内において当該隣り合う二つの第1接合部16を結ぶ方向と直交する方向に位置する、外縁22の部分を指している。とりわけ図6及び図7に示された例では、第2マスク40の外縁43における、隣り合う二つの第1接合部16間の中央に対応する位置を含んで、切欠き46が形成されている。すなわち、隣り合う二つの第1接合部16間の中央となる位置から、第2マスク40の板面内において当該隣り合う二つの第1接合部16を結ぶ方向と直交する方向に位置する、外縁22の部分を含んで、切欠き46が形成されている。
 第2マスク40が、このような切欠き46を有することにより、後述の蒸着マスク20の製造方法における分離工程において、第2マスク40の外縁43側からこの切欠き46を介してエッチング液を浸入させることができるので、外縁43の近傍に位置する導電性パターン52を容易にエッチング除去することができる。
 各切欠き46は、平面視において、第2マスク40の外縁43から有孔領域44側へ向かって延びている。図6及び図7に示された例では、切欠き46は、第2マスク40の外縁43から有孔領域44側へ向かって一定の幅を有して延びている。図示された例では、切欠き46の有孔領域44側の端部は、その角が丸められている。とりわけ、切欠き46の有孔領域44側の端部は、略半円形状を有している。これにより、第2マスク40に外力が作用した場合に、切欠き46内における特定の箇所に応力が集中し、当該箇所に亀裂や変形等が生じることを抑制することができる。
 隣り合う二つの切欠き46の間には、接合片48が形成されている。言い換えると、接合片48は、隣り合う二つの切欠き46の間に位置している。第2マスク40は、この接合片48において第1マスク30に接合されている。すなわち、接合片48と第1マスク30とが、第1接合部16を介して互いに対して固定されている。図6及び図7に示された例では、一つの接合片48に一つの第1接合部16が配置されている。図示された例では、複数の接合片48が、第2マスク40の外縁43に沿って配列されている。複数の接合片48は、外縁22の延びる方向に沿って互いに等間隔を有して配列されている。
 各接合片48は、平面視において、第2マスク40の外縁43から有孔領域44側へ向かって延びている。図6及び図7に示された例では、接合片48は、その有孔領域44側の一部領域を除いて、第2マスク40の外縁43から有孔領域44側へ向かって一定の幅を有して延びている。
 図示された例では、各接合片48は、第2マスク40の最外周に配置されている。そして、各接合片48の延びる方向に沿って有孔領域44と反対側に位置する端部49が、第2マスク40の外縁43の一部をなしている。したがって、本実施の形態では、複数の接合片48の各端部49を結んで形成される略矩形状の仮想線が、第2マスク40の外縁43をなす。
 第2マスク40の外縁43において、切欠き46は、外縁の延びる方向に沿って第1の幅Wを有している。また、接合片48は、外縁22の延びる方向に沿って第2の幅Wを有している。そして、本実施の形態では、切欠き46の第1の幅Wは、接合片48の第2の幅Wよりも大きくなっている。これにより、後述の蒸着マスク20の製造方法における分離工程において、接合片48の第2の幅Wよりも大きい第1の幅Wを有する切欠き46を介して、第2マスク40の外縁43側からエッチング液を浸入させることができるので、外縁43の近傍に位置する導電性パターン52をさらに容易にエッチング除去することができる。切欠き46の第1の幅Wは、例えば1mm以上10mm以下とすることができる。接合片48の第2の幅Wは、例えば1mm以上3mm以下とすることができる。また、接合片48の長さ(切欠き46の長さ)Lは、例えば1mm以上5mm以下とすることができる。
 次に、図8~図12を参照して、蒸着マスク20の製造方法の一例について説明する。図8~図12では、蒸着マスク20の製造方法の一例の各工程を各部材の断面図で示している。
〔パターン基板準備工程〕
 はじめに、蒸着マスク装置10を製造するために用いられるパターン基板50を作製する方法の一例について説明する。はじめに、基材51を準備する。絶縁性及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の厚さが特に限られることはない。後述するように、第1マスク30と第2マスク40とが、基材51を介したレーザー光の照射により溶接固定される場合には、基材51を構成する材料として、高い光透過性を有するガラス材料が好適に使用され得る。
 次に、基材51の一面上に導電性パターン52を形成する。図示された例では、導電性パターン52は、後述の成膜工程において形成されるべき第2マスク40のパターンに対応したパターンを有して設けられる。例えば、導電性パターン52は、後述の成膜工程において形成されるべき第2マスク40のパターンと同一のパターンを有して設けられる。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、後述する被覆層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。例えば被覆層が、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、銅が用いられることが好ましい。
 導電性パターン52は、基材51上に設けられた導電層における、導電性パターン52をなすべき部分以外の箇所を、例えばエッチングにより除去することにより、形成することができる。詳細には、まず、スパッタリングや無電解めっき等により、基材51上に上述の導電性材料からなる導電層を設ける。次に、導電層上に、所定のパターンを有する被覆層を形成する。被覆層を形成する方法としては、フォトリソグラフィー法などが採用され得る。その後、導電層のうち被覆層によって覆われていない部分をエッチングによって除去し、被覆層を除去する。これにより、図8に示すような、第2マスク40に対応したパターンを有する導電性パターン52が形成されたパターン基板50を得ることができる。なお、導電性パターン52の厚み(導電層の厚み)は、例えば50nm以上300nm以下とすることができる。
〔成膜工程〕
 次に、金属層42を導電性パターン52上に形成する成膜工程を実施する。成膜工程では、貫通孔45が設けられた金属層42を導電性パターン52上に形成する。具体的には、導電性パターン52が形成された基材51上にめっき液を供給して、導電性パターン52上に金属層42を析出させる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、めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図9に示すように、導電性パターン52上に、後に第2マスク40をなす金属層42を形成することができる。
 導電性パターン52上に金属層42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、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上に金属層42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、導電性パターン52上には適切な触媒層が設けられていてもよい。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。
 用いられるめっき液の成分は、金属層42に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば、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、ホウ酸などのpH緩衝剤、サッカリンナトリウムなどの一次光沢剤、ブチンジオール、プロパギルアルコール、クマリン、ホルマリン、チオ尿素などの二次光沢剤や、酸化防止剤などが用いられ得る。
 この成膜工程により、図9に示すような、パターン基板50及び金属層42を有する積層体60を作製することができる。図示された例では、積層体60は、基材51と、基材51上に設けられた導電性パターン52と、導電性パターン52の基材51と反対側に設けられた金属層42と、を有する。なお、成膜工程後に、第2マスク40の外縁43となるべき箇所で積層体60を切断してもよい。
〔接合工程〕
 次に、第1マスク30と金属層42とを互いに接合する接合工程を実施する。接合工程では、積層体60の金属層42を、複数の第1接合部(接合部)16で第1マスク30に接合する。とりわけ本実施の形態では、金属層42における接合片48が、第1マスク30に対して接合される。接合方法としては、例えば、スポット溶接などを採用することができる。図10に示された例では、第1マスク30と金属層42とが、レーザースポット溶接により互いに対して固定される。
 図10に示された例では、複数の開口部が形成された第1マスク30と金属層42とが接触するように、第1マスク30が金属層42上に重ねて配置される。本実施の形態では、図3及び図7によく示されているように、第1マスク30の外縁33は、金属層42の外縁(第2マスク40の外縁)43よりも面方向において外側に位置している。次に、金属層42の接合片48に対して、基材51側から、基材51を介してレーザー光L1を照射して、接合片48の一部及び第1マスク30の一部をレーザー光L1の照射により生じた熱で融解させて、接合片48と第1マスク30とを溶接固定する。この際、図11に示すように、接合片48と第1マスク30とに跨るようにして、融解した後に固化した第1マスク30及び金属層42の部分からなる第1接合部16が形成される。すなわち、第1マスク30と金属層42とは、第1接合部16を介して互いに接合される。このとき、金属層42(第2マスク40)の厚み及び導電性パターン52の厚みは、第1マスク30の厚みよりも小さいので、基材51側からすなわち第1マスク30に対して金属層42側からレーザー光L1を照射することにより、金属層42と第1マスク30との接合を、短時間且つ少ないエネルギーで行うことができる。
 レーザー光L1としては、例えば、YAGレーザー装置によって生成されるYAGレーザー光を用いることができる。YAGレーザー装置としては、例えば、YAG(イットリウム・アルミニウム・ガーネット)にNd(ネオジム)を添加した結晶を発振用媒質として備えたものを用いることができる。
 このように、金属層42が基材51上に支持された状態において、第1マスク30と金属層42とを互いに接合することにより、金属層42の平坦性を良好に確保することができる。したがって、金属層42におけるシワや変形の発生を抑制することができる。なお、接合工程においては、第1マスク30の周囲を面内方向外側に引張りながら、すなわち架張しながら第1マスク30と金属層42とを接合するようにしてもよい。この場合、後述の分離工程後に、金属層42内の残留応力により第1マスク30が変形し、これにより蒸着マスク20全体が変形することが抑制され得る。
〔分離工程〕
 次に、第1マスク30及び金属層42の組み合わせ体を基材51から分離させる分離工程を実施する。分離工程では、まず、組み合わせ体を、導電性パターン52を選択的にエッチング可能なエッチング液に浸漬する。次に、組み合わせ体を基材51から引き剥がして分離させる。その後、組み合わせ体を再度エッチング液に浸漬し、金属層42に付着して残存している導電性パターン52を完全にエッチング除去する。これにより、基材51を金属層42から分離し、金属層42から第2マスク40を形成することができる。
 図11に示された例において、平面視において第1マスク30の開口部35内に位置する導電性パターン52は、第2マスク40の貫通孔45内に露出している。したがって、貫通孔45内に浸入したエッチング液により、導電性パターン52は、貫通孔45内に露出した面すなわち側面からエッチングされる。図示された例では、導電性パターン52の側面から内側へ向かってエッチングが進行していく。これにより、第2マスク40の金属層42と基材51とが分離される。
 また、この分離工程において、第2マスク40の外縁43側から切欠き46内にエッチング液が浸入する。接合片48と基材51との間に存在する導電性パターン52は、切欠き46内に露出している。したがって、切欠き46内に浸入したエッチング液により、導電性パターン52は、切欠き46内に露出した面すなわち側面からエッチングされる。ここで、エッチング液として、第1マスク30及び第2マスク40を溶解せず、導電性パターン52のみを溶解するエッチング液を用いることにより、第1マスク30及び第2マスク40がエッチング液により浸食されることなく、導電性パターン52のみを溶解、除去することができる。エッチングは、接合片48の両側面に対応する導電性パターン52の側面から内側へ向かって進行していく。これにより、第2マスク40の金属層42と基材51とが分離される。
 なお、導電性パターン52のエッチング除去工程において、金属層42(第2マスク40)と基材51とは完全に分離されていなくてもよい。すなわち金属層42と基材51とが、部分的に導電性パターン52により接続された状態となっていてもよい。この場合、基材51を、第1マスク30及び第2マスク40の組み合わせ体から引き剥がすようにすることにより、金属層42と基材51とを部分的に接続している導電性パターン52を破断して、基材51を組み合わせ体から分離することができる。なお、金属層42に付着して残存した導電性パターン52は、組み合わせ体を再度エッチング液に浸漬することにより、完全にエッチング除去することができる。
 以上の工程により、図12に示したような第1マスク30及び第2マスク40を備えた蒸着マスク20を得ることができる。
 次に、図13及び図14を参照して、蒸着マスク装置10の製造方法の一例について説明する。図13は、蒸着マスク20及びフレーム12を示す平面図であり、とりわけ蒸着マスク20をその第1面20a側から見て示す図である。図14は、蒸着マスク20及びフレーム12を示す断面図である。
〔準備工程〕
 まず、図8~図12を参照して上述した蒸着マスク20の製造方法により製造された蒸着マスク20を準備する。
〔架張工程〕
 次に、蒸着マスク20に対して面方向に張力を付与する、すなわち蒸着マスク20をその面方向に架張する、架張工程を行う。図13に示されているように、矩形状をなす蒸着マスク20の各辺を、それぞれ複数の図示しないクランプで保持し、各クランプを蒸着マスク20に対して面方向外側に向かって引張ることにより、蒸着マスク20を架張する。
 第2マスク40の金属層42がめっき法を用いて析出された金属層であることから、金属層42内に残留応力(内部応力)が生じ、これに起因して金属層42の面内に引張り力が生じ得る。この引張り力の大きさは、金属層42の厚さや組成等によって変化する。めっき層からなる金属層42には、その面内において厚さや組成の不可避のばらつきが生じており、この場合、金属層42内の引張り力にも面内のばらつきが生じ得る。したがって、基材51の除去後の金属層42には、この引張り力の面内ばらつきに起因して、各貫通孔45の位置が所定の位置からずれている場合がある。
 この各貫通孔45の位置を補正して、各貫通孔45が所定の位置に配置されるように、各クランプの引張り力を個別に調整する。このとき、第1マスク30に設けられたアライメントマーク37をカメラ等の撮像装置により認識し、このアライメントマーク37が所定の位置に配置されるように、各クランプの引張り力を個別に調整することで、各貫通孔45が所定の位置に配置されるようになる。したがって、この架張工程は、蒸着マスク20をその面方向に架張して、各貫通孔45の位置を所定の位置に合わせる位置合わせ工程であるともいえる。この架張工程は、後述の取付工程の前に行われる。なお、このアライメントマーク37を用いた貫通孔45の位置合わせは、一例として、JP4606114B2又はJP4562488B2に記載された方法と同様にして実行することができる。
〔取付工程〕
 次に、蒸着マスク20をフレーム12に取り付ける取付工程を実施する。取付工程では、蒸着マスク20を複数の第2接合部18を介してフレーム12に接合する。とりわけ本実施の形態では、蒸着マスク20の第1マスク30における外縁33の近傍が、フレーム12に対して接合される。接合方法としては、例えば、スポット溶接などを採用することができる。図14に示された例では、第1マスク30とフレーム12とが、レーザースポット溶接により互いに対して固定される。
 まず、図13に示すように、蒸着マスク20を、架張した状態でフレーム12に対して位置合わせし、フレーム12と接触するようにして配置する。とりわけ図示された例では、図14によく示されているように、第1マスク30の外縁33の近傍における第2マスク40と反対側の面がフレーム12と接触するようにして、蒸着マスク20を配置する。次に、蒸着マスク20(第1マスク30)に対して、第2面20b側からレーザー光L2を照射して、第1マスク30の一部及びフレーム12の一部をレーザー光L2の照射により生じた熱で融解させて、第1マスク30及びフレーム12を互いに溶接固定する。この際、第1マスク30及びフレーム12に跨るようにして、融解した後に固化した第1マスク30及びフレーム12の部分からなる第2接合部18が形成される。すなわち、第1マスク30とフレーム12とは、第2接合部18を介して互いに接合される。これにより、図4に示した蒸着マスク装置10を製造することができる。
 レーザー光L2及びレーザー光L2を射出するレーザー装置としては、例えば、上述の蒸着マスク20の製造方法における接合工程で用いたレーザー光及びレーザー装置を用いることができる。
 ここで、比較形態として、蒸着マスクが第2マスクのみを有し、第2マスクを直接フレームに接合することによって蒸着マスク装置を製造する場合について考える。
 この場合、蒸着マスク装置を製造するために、まず、取付工程が行われる。取付工程では、フレームを、図9に示された積層体の金属層と接触するようにして配置する。次に、金属層に対して、基材側から、基材を介してレーザー光を照射して、金属層の一部及びフレームの一部をレーザー光の照射により生じた熱で融解させて、金属層及びフレームを互いに溶接固定する。
 次に、分離工程が行われる。分離工程では、基材、導電性パターン、金属層及びフレームの組み合わせ体を、導電性パターンを選択的にエッチング可能なエッチング液に浸漬する。次に、金属層を基材から引き剥がして分離させる。これにより、基材を金属層から分離して金属層から第2マスクを形成し、第2マスク(蒸着マスク)及びフレーム12を有する蒸着マスク装置を得ることができる。
 フレームは、基材と比較して厚み寸法が大きく且つ密度が大きいため、比較的大きな重量を有する。したがって、比較形態において、基材に対してフレームが上方に位置するようにして組み合わせ体を保持すると、基材にフレームの重量がかかり、基材が破損する虞がある。そのため、比較形態では、分離工程において、フレームに対して基材が上方に位置するようにして組み合わせ体を保持する必要がある。この場合、上方から順に、基材、導電性パターン金属層及びフレームが配置される。この状態で組み合わせ体をエッチング液に浸漬すると、金属層の下方におけるフレームに囲まれた領域内に空気が入り込み、気泡が生じ得る。気泡が存在する箇所にはエッチング液が浸入しにくいため、導電性パターンにおけるエッチングの進行速度に面内のばらつきが生じ得る。その結果、導電性パターンが十分にエッチング除去されない箇所が生じ、基材を金属層から剥離する際に、金属層が部分的に強く引っ張られ、これにより金属層が破損したり、金属層にシワが生じたりし得る。
 これに対して、本実施の形態では、分離工程において、第2マスク40に接合されている部材は、フレームと比較して厚みの小さい第1マスク30である。したがって、分離工程において第1マスク30及び第2マスク40に対して基材51が上方に位置するようにして、第1マスク30、第2マスク40、導電性パターン52及び基材51を保持して、エッチング液に浸漬しても、金属層の下方に気泡が生じにくい。これにより、導電性パターンにおけるエッチングの進行速度に面内のばらつきが生じることを抑制することができる。したがって、基材を金属層から剥離する際に、金属層が破損したり、金属層にシワが生じたりすることを抑制することが可能になる。
 また、フレームは、基材と比較して全体の剛性が高い。そのため、比較形態においては、基材を金属層から剥離する際に、剥離のために加えられる力が基材に集中し、基材や金属層が破損する虞がある。とりわけ導電性パターンのエッチング除去工程において、金属層と基材とが完全に分離されず、金属層と基材とが、部分的に導電性パターンにより接続された状態となっている場合に、基材や金属層が破損する虞が高まる。
 これに対して、本実施の形態では、分離工程において、第2マスク40に接合されている部材は、フレームと比較して全体の剛性の小さい第1マスク30である。したがって、基材を金属層から剥離する際に、剥離のために加えられる力が基材に集中することを抑制することができる。
 また、フレームは比較的大きな寸法及び重量を有することから、比較形態においては、組み合わせ体を取り扱う装置(搬送装置、エッチング槽等)が大型化し得る。これにより、装置のコストの上昇、設置面積の増大等を招く。
 これに対して、本実施の形態では、フレームと比較して第1マスク30の寸法及び重量が小さいことから、組み合わせ体を取り扱う装置を小型化することができる。とりわけ後述の変形例のように寸法の小さい第1マスク30を用いる場合には、組み合わせ体を取り扱う装置をさらに小型化することができる。
 次に、本実施形態に係る蒸着マスク20を用いて被蒸着基板92上に蒸着材料98を蒸着させる蒸着方法について説明する。
 まず、図8~図12を参照して上述した蒸着マスク20の製造方法により製造された蒸着マスク20を準備する(準備工程)。本実施の形態では、図13及び図14を参照して上述したように、蒸着マスク20はフレーム12に固定され、蒸着マスク装置10として準備される。次に、蒸着マスク20が被蒸着基板92に対向するよう蒸着マスク装置10を配置する(配置工程)。このとき磁石93を用いて蒸着マスク20を被蒸着基板92に密着させる。この状態で、被蒸着基板92、蒸着マスク装置10及び磁石93を蒸着装置90内に搬入する(搬入工程)。なお、これに限られず、被蒸着基板92、蒸着マスク装置10及び磁石93をそれぞれ蒸着装置90内に搬入した後に、蒸着マスク20が被蒸着基板92に対向するよう蒸着マスク装置10を配置してもよい。その後、図示しない排気手段により蒸着装置90内の雰囲気(空気)を排気し、蒸着装置90内を減圧する(排気工程)。次に、蒸着材料98を蒸発させて蒸着マスク20を介して被蒸着基板92へ飛来させることにより、蒸着マスク20の貫通孔25に対応したパターンで蒸着材料98を被蒸着基板92に付着させる(蒸着工程)。蒸着工程の終了後、蒸着装置90内に雰囲気を導入し、蒸着装置90内を常圧に戻す(導入工程)。最後に、蒸着材料98が付着した被蒸着基板92、蒸着マスク20、フレーム12及び磁石93を蒸着装置90から搬出し(搬出工程)、被蒸着基板92から蒸着マスク20を剥離して、蒸着マスク20、フレーム12及び磁石93を取り外す(取外し工程)。
 本実施の形態の蒸着マスク20は、開口部35が形成された第1マスク30と、第1マスク30に重ねられ、開口部35の面方向寸法よりも小さい面方向寸法を有する複数の貫通孔45が形成された第2マスク40と、を備え、第2マスク40と第1マスク30とを互いに接合する複数の接合部16を有し、複数の接合部16は、第2マスク40の外縁43に沿って配列されており、第2マスク40の外縁43における、隣り合う二つの接合部16の間に対応する位置に、切欠き46が形成されている。
 また、本実施の形態の蒸着マスク装置10は、上述の蒸着マスク20と、蒸着マスク20に取り付けられたフレーム12と、を備える。
 このような蒸着マスク20によれば、蒸着マスク20を製造する際の、第1マスク30及び金属層42の組み合わせ体から基材51を分離させる分離工程において、第2マスク40の外縁43側からこの切欠き46を介してエッチング液を浸入させることができるので、外縁43の近傍に位置する導電性パターン52を容易にエッチング除去することができる。
 本実施の形態の蒸着マスク20の製造方法は、開口部35が形成された第1マスク30と、第1マスク30に重ねられ、開口部35よりも小さい寸法を有する複数の貫通孔45が形成された第2マスク40と、を備えた蒸着マスク20の製造方法であって、基材51と、基材51上に設けられた導電性パターン52と、導電性パターン52の基材51と反対側に設けられた金属層42と、を有する積層体60の金属層42を複数の接合部16で第1マスク30に接合する接合工程と、導電性パターン52をエッチング除去して基材51を金属層42から分離し、金属層42から第2マスク40を形成する分離工程と、を有する。
 このような蒸着マスク20の製造方法によれば、金属層42が基材51上に支持された状態において、第1マスク30と金属層42とを互いに接合することにより、金属層42の平坦性を良好に確保することができる。したがって、金属層42におけるシワや変形の発生を効果的に抑制することができる。
 本実施の形態の蒸着マスク20の製造方法では、複数の接合部16は、金属層42の外縁43に沿って配列され、金属層42の外縁43における、複数の接合部16の配列方向に隣り合う二つの接合部16の間に対応する位置に、切欠き46が形成されている。
 このような蒸着マスク20の製造方法によれば、第1マスク30及び金属層42の組み合わせ体から基材51を分離させる分離工程において、第2マスク40の外縁43側からこの切欠き46を介してエッチング液を浸入させることができるので、外縁43の近傍に位置する導電性パターン52を容易にエッチング除去することができる。
 本実施の形態の蒸着マスク装置10の製造方法は、蒸着マスク20と、蒸着マスク20に取り付けられたフレーム12と、を備えた蒸着マスク装置10の製造方法であって、上述の蒸着マスク20、又は、上述の蒸着マスク20の製造方法により製造された蒸着マスク20、を準備する準備工程と、蒸着マスク20をフレーム12に取り付ける取付工程と、を有する。
 また、本実施の形態の蒸着マスク装置10の製造方法は、取付工程の前に、蒸着マスク20をその面方向に架張する架張工程をさらに有する。
 第2マスク40の金属層42がめっき法を用いて析出された金属層である場合、金属層42内に残留応力(内部応力)が生じ、これに起因して金属層42の面内に引張り力が生じ得る。この引張り力の大きさは、金属層42の厚さや組成等によって変化する。めっき層からなる金属層42には、その面内において厚さや組成の不可避のばらつきが生じており、この場合、金属層42内の引張り力にも面内のばらつきが生じ得る。したがって、基材51の除去後の金属層42には、この引張り力の面内ばらつきに起因して、各貫通孔45の位置が所定の位置からずれている場合がある。
 本実施の形態の蒸着マスク装置10の製造方法によれば、蒸着マスク20を架張することにより、各貫通孔45が所定の位置に配置されるように当該各貫通孔45の位置を補正して、蒸着マスク20をフレーム12に取り付けることが可能になることから、蒸着マスク20の貫通孔45の位置精度を向上させることができる。すなわち、蒸着マスク20の貫通孔45に生じ得る位置ずれを効果的に抑制することができる。
 なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明及び以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
 図15~図17は、蒸着マスク装置10の製造方法の一変形例を説明するための図である。図15~図17では、本変形例の蒸着マスク装置10の製造方法の各工程を各部材の平面図で示している。
 本変形例では、まず、図8~図12を参照して説明した蒸着マスク20の製造方法と同様にして製造された、図15に示す蒸着マスク20を、切断線Cで切断し、例えば二つの蒸着マスク20を製造する。
 次に、二つの蒸着マスク20を架張して、図16に示すフレーム12にそれぞれ取り付け、図17に示す蒸着マスク装置10を製造する。図16に示された例では、フレーム12は、平面視において略矩形状に形成された枠部材と、当該枠部材を構成する二組の対辺のうちの一方の対辺の中央部同士を接続する接続部材と、を有している。なお、蒸着マスク20のフレーム12への取り付けは、上述の取付工程と同様にして行うことができる。
 本変形例によれば、分割された各蒸着マスク20をそれぞれ独立して架張することができるので、各蒸着マスク20の各貫通孔45の位置の補正を更に高精度に行うことができる。
 図18及び図19は、蒸着マスク装置10の製造方法の他の変形例を説明するための図である。図18及び図19では、本変形例の蒸着マスク装置10の製造方法の各工程を各部材の平面図で示している。
 図18に示されているように、本変形例では、まず複数の積層体60を作製する。ここで、各積層体60は、第1マスク30の一つの開口部35に対応する大きさを有している。次に、各積層体60について上述の接合工程及び分離工程を行う。例えば、各積層体60を、それぞれ第1マスク30の開口部35に対して位置合わせして第1マスク30に対して接合する。積層体60の第1マスク30への接合は、上述の接合工程と同様に実施することができる。その後、各積層体60の基材51を金属層42から分離する。これにより、蒸着マスク20が作製される。本変形例では、二つの蒸着マスク20を作製する。
 次に、各蒸着マスク20を架張して、例えば図16に示すフレーム12にそれぞれ取り付け、図19に示す蒸着マスク装置10を製造する。なお、これに限られず、一つの大きな蒸着マスク20を作製し、これを図3に示された例におけるフレーム12と同様の枠状のフレーム12に取り付けるようにしてもよい。
 本変形例によれば、一つの積層体60(第2マスク40)の大きさを第1マスク30の一つの開口部35に対応する大きさとしたので、積層体60における貫通孔45の形状の不良等により廃棄される部分を減少させることができ、全体として歩留まりを向上させることができる。
 図20~図22は、蒸着マスク装置10の製造方法のさらに他の変形例を説明するための図である。図20~図22では、本変形例の蒸着マスク装置10の製造方法の各工程を各部材の平面図で示している。
 図20に示されているように、本変形例では、まず複数の積層体60及び複数の第1マスク30を作製する。各第1マスク30は、一つの開口部35を有しており、各積層体60は、第1マスク30の一つの開口部35に対応する大きさを有している。次に、各積層体60及び第1マスク30について上述の接合工程及び分離工程を行う。例えば、一つの積層体60を、一つの第1マスク30に対して位置合わせして第1マスク30に対して接合する。積層体60の第1マスク30への接合は、上述の接合工程と同様に実施することができる。その後、積層体60の基材51を金属層42から分離する。これにより、一つの蒸着マスク20が作製される。これを複数回繰り返して、複数の蒸着マスク20を作製する。
 次に、各蒸着マスク20を架張して、例えば図21に示す、格子状の平面形状を有したフレーム12の各開口部にそれぞれ位置合わせして取り付け、図22に示す蒸着マスク装置10を製造する。
 本変形例によれば、一つの積層体60(第2マスク40)の大きさを第1マスク30の一つの開口部35に対応する大きさとしたので、積層体60における貫通孔45の形状の不良等により廃棄される部分を減少させることができ、全体として歩留まりを向上させることができる。
 図23及び図24は、蒸着マスク装置10の製造方法のさらに他の変形例を説明するための図である。図23及び図24では、本変形例の蒸着マスク装置10の製造方法の各工程を各部材の平面図で示している。
 本変形例では、まず複数の蒸着マスク20を作製する。図23に示されているように、各蒸着マスク20は、一方向(第2方向D2)に沿って並べられた複数の開口部35を有する第1マスク30を備え、全体として一方向に延びるスティック状の平面形状を有している。
 次に、各蒸着マスク20を架張して、例えば図3に示された例におけるフレーム12と同様の枠状のフレーム12にそれぞれ取り付け、図24に示す蒸着マスク装置10を製造する。蒸着マスク20のフレーム12への取り付けは、上述の取付工程と同様にして行うことができる。ただし、本変形例においては、架張工程において、スティック状の平面形状を有した蒸着マスク20の長手方向における各端部のみをそれぞれ複数のクランプで保持し、長手方向(第2方向D2)に沿って架張するようにすることができる。
 本変形例によれば、架張工程において、蒸着マスク20の長手方向に沿って架張することにより、各貫通孔45の位置の補正を行うことができるので、架張工程の簡易化を図ることができる。
 さらに他の変形例として、図15~図24を参照して説明した上述の各変形例において、各蒸着マスク20の第2マスク40の外縁部に、図6及び図7を参照して上述した切欠き46及び接合片48と同様の切欠き及び接合片を設けることもできる。
 図25は、蒸着マスク20の第2マスク40の一変形例を示す部分平面図である。図示された例では、第2マスク40の長辺に沿って(第1方向D1に沿って)配列された複数の切欠き46の当該長辺に沿った幅W11が、図6を参照して説明した実施の形態における切欠き46の第1の幅Wよりも大きくなっている。
 第2マスク40の長辺に沿って(第1方向D1に沿って)配列された複数の切欠き46及び接合片48は、それぞれ幅W11及び幅W12を有している。また、第2マスク40の短辺に沿って(第2方向D2に沿って)配列された複数の切欠き46及び接合片48は、それぞれ幅W21及び幅W22を有している。とりわけ図示された例では、幅W11は幅W21よりも大きい。なお、幅W12と幅W22とは、互いに同一であってもよい。
 第2マスク40が、めっき法を用いて析出された金属層42を有する場合、この金属層42内には残留応力(内部応力)が生じ、これに起因して金属層42の面内に引張り力が生じ得る。この引張り力の大きさは、金属層の厚さによって変化する。第2マスク40の接合片48を、第1マスク30に対して溶接によって接合する場合、適切な接合性を確保するために、第2マスク40の接合片48の厚さは、有孔領域44の厚さよりも大きく設定される。したがって、接合片48には有孔領域44よりも大きな面内引張り力が生じ得る。
 本変形例では、第2マスク40の長辺に沿って配列された複数の切欠き46の当該長辺に沿った幅W11が、図6を参照して説明した実施の形態における切欠き46の第1の幅Wよりも大きくなっているので、接合片48による面内引張り力を低減し、この面内引張り力に起因する有孔領域44内の貫通孔45の位置精度の低下を効果的に抑制することができる。
 図26は、第2マスク40の他の変形例を示す部分平面図である。図示された例では、第2マスク40の長辺に沿って(第1方向D1に沿って)配列された複数の切欠き46の当該長辺に沿った幅W11が、図6を参照して説明した実施の形態における切欠き46の第1の幅Wよりも大きくなっており、且つ、第2マスク40の短辺に沿って(第2方向D2に沿って)配列された複数の切欠き46の当該短辺に沿った幅W21が、図6を参照して説明した実施の形態における切欠き46の第1の幅Wよりも大きくなっている。なお、幅W11と幅W21とは、互いに同一であってもよいし、幅W12と幅W22とは、互いに同一であってもよい。
 このような変形例によっても、図25を参照して説明した変形例と同様に、有孔領域44内の貫通孔45の位置精度の低下を効果的に抑制することができる。
 図27は、第2マスク40のさらに他の変形例を示す部分平面図である。本変形例では、第2マスク40の長辺に沿って(第1方向D1に沿って)配列された複数の切欠き46のうち一部の切欠き46の幅W112が、他の切欠き46の幅W111よりも大きくなっている。とりわけ、図示された例では、3つに1つの切欠き46の幅W112が、他の切欠き46の幅W111よりも大きくなっている。
 また、図示された例では、第2マスク40の短辺に沿って(第2方向D2に沿って)配列された複数の切欠き46のうち一部の切欠き46の幅W212が、他の切欠き46の幅W211よりも大きくなっている。とりわけ、図示された例では、3つに1つの切欠き46の幅W212が、他の切欠き46の幅W211よりも大きくなっている。
 これにより、図27に示された例では、第2マスク40は、その外縁に沿って配列された複数の接合片群Gを有している。1つの接合片群Gは、複数の接合片48を含んでいる。とりわけ図示された例では、1つの接合片群Gは、3つの接合片48を含んでいる。
 このような変形例によっても、図25を参照して説明した変形例及び図26を参照して説明した変形例と同様に、有孔領域44内の貫通孔45の位置精度の低下を効果的に抑制することができる。
 図28及び図29は、第2マスク40のさらに他の変形例を示す部分平面図である。図示された例では、接合片48の先端部48aの幅が基端部48bの幅と比較して大きくなっている。とりわけ、図28に示された例では、先端部48aは、平面視において略円形形状の輪郭を有している。また、図29に示された例では、先端部48aは、平面視において略矩形形状の輪郭を有している。なお、先端部48aの形状は、略円形形状や略矩形形状に限られず、任意の形状とすることが可能である。
 図28及び図29に示された変形例では、先端部48aにおいて第1マスク30に対して溶接によって接合することができる。したがって、相対的に大きな幅を有する先端部48aにより、第1マスク30に対する適切な接合性を確保することができるとともに、相対的に小さな幅を有する基端部48bにより、接合片48から有孔領域44に作用する面内引張り力を低減し、この面内引張り力に起因する有孔領域44内の貫通孔45の位置精度の低下を効果的に抑制することができる。
 図30は、第2マスク40のさらに他の変形例を示す部分平面図である。図示された例では、接合片48の幅は、当該接合片48の先端側(端部49側)から基端側(有孔領域44側)へ向かうにつれて大きくなっている。これにより、接合片48は、平面視において略台形形状の輪郭を有している。とりわけ図示された例では、接合片48は、平面視において略等脚台形形状の輪郭を有している。
 図30に示された変形例では、接合片48における基端側の幅が大きくなっているので、接合片48から有孔領域44に作用する面内引張り力を分散することができる。したがって、接合片48による面内引張り力を有孔領域44の各部分に均等に作用させることができ、これにより接合片48の面内引張り力に起因する有孔領域44内の貫通孔45の位置精度の低下を効果的に抑制することができる。
 図31は、第2マスク40のさらに他の変形例を示す平面図である。図31に示された例では、図30を参照して説明した変形例と同様に、接合片48の幅は、当該接合片48の先端側から基端側へ向かうにつれて大きくなっている。これにより、接合片48の面内引張り力に起因する有孔領域44内の貫通孔45の位置精度の低下を効果的に抑制することができる。
 図31に示された例では、第2マスク40の長辺に沿って配列された複数の接合片48は、当該長辺の中心を挟んで、互いに異なる形状を有している。また、第2マスク40の短辺に沿って配列された複数の接合片48は、当該短辺の中心を挟んで、互いに異なる形状を有している。接合片48は、平面視において略台形形状の輪郭を有しており、当該台形形状の上底及び下底を構成する端部49及び基端部と、略台形形状の脚を構成する2つの側辺481,482とを有する。2つの側辺481,482は、当該接合片48から最も近い第2マスク40の角部に対面する第1側辺481と、当該角部と反対側を向く第2側辺482とを含む。
 接合片48の第2側辺482と、当該接合片48の端部49を通る外縁43とのなす角度は、当該接合片48の第1側辺481と、当該接合片48の端部49を通る外縁43とのなす角度よりも大きい。ここで、側辺481,482と外縁43とのなす角度は、0度を超えて90度以下の範囲で定義する。とりわけ図示された例では、第1側辺481と外縁43とのなす角度は90度であり、第2側辺482と外縁43とのなす角度は90度未満である。
 本件発明者らの検討によれば、めっき法を用いて析出された金属層42における面内引張り力は、第2マスク40の中心と各角部とを結ぶ方向(対角線方向)に沿って比較的大きく作用する。本変形例によれば、接合片48がその基端部から先端部に向かって延び出す向きと、金属層42における面内引張り力が大きく作用する向きと、のなす角度を小さくすることができる。したがって、有孔領域44内に作用する面内引張り力にばらつきが生じることを抑制することができる。

Claims (6)

  1.  開口部が形成された第1マスクと、
     前記第1マスクに重ねられ、前記開口部の面方向寸法よりも小さい面方向寸法を有する複数の貫通孔が形成された第2マスクと、を備え、
     前記第2マスクと前記第1マスクとを互いに接合する複数の接合部を有し、
     前記複数の接合部は、前記第2マスクの外縁に沿って配列されており、
     前記第2マスクの前記外縁における、隣り合う二つの前記接合部の間に対応する位置に、切欠きが形成されている、蒸着マスク。
  2.  請求項1に記載の蒸着マスクと、前記蒸着マスクに取り付けられたフレームと、を備えた蒸着マスク装置。
  3.  開口部が形成された第1マスクと、
     前記第1マスクに重ねられ、前記開口部よりも小さい寸法を有する複数の貫通孔が形成された第2マスクと、を備えた蒸着マスクの製造方法であって、
     基材と、前記基材上に設けられた導電性パターンと、前記導電性パターンの前記基材と反対側に設けられた金属層と、を有する積層体の前記金属層を複数の接合部で前記第1マスクに接合する接合工程と、
     前記導電性パターンをエッチング除去して前記基材を前記金属層から分離し、前記金属層から前記第2マスクを形成する分離工程と、を有する、蒸着マスクの製造方法。
  4.  前記複数の接合部は、前記金属層の外縁に沿って配列され、
     前記金属層の前記外縁における、前記複数の接合部の配列方向に隣り合う二つの前記接合部の間に対応する位置に、切欠きが形成されている、請求項3に記載の蒸着マスクの製造方法。
  5.  蒸着マスクと、前記蒸着マスクに取り付けられたフレームと、を備えた蒸着マスク装置の製造方法であって、
     請求項1に記載の蒸着マスク、又は、請求項3若しくは4に記載の蒸着マスクの製造方法により製造された蒸着マスク、を準備する準備工程と、
     前記蒸着マスクをフレームに取り付ける取付工程と、を有する、蒸着マスク装置の製造方法。
  6.  前記取付工程の前に、前記蒸着マスクをその面方向に架張する架張工程をさらに有する、請求項5に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
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