WO2019198263A1 - 蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法 - Google Patents

蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法 Download PDF

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nickel
vapor deposition
mask
deposition mask
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幹大 新納
真嗣 倉田
菜穂子 三上
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凸版印刷株式会社
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Definitions

  • the present invention relates to a deposition mask substrate, a deposition mask substrate manufacturing method, a deposition mask manufacturing method, and a display device manufacturing method.
  • the organic EL element included in the organic EL display device is formed by vapor deposition of an organic material using a vapor deposition mask.
  • a material for forming a vapor deposition mask a thin plate of an iron-nickel alloy is used as a vapor deposition mask substrate (see, for example, Patent Document 1).
  • a thin plate of an iron-nickel alloy a rolled material obtained by rolling a base material of the iron-nickel alloy is used.
  • a metal foil formed by electroplating as a thin plate of an iron-nickel alloy.
  • annealing is performed on the metal foil, at least one of the four corners of the metal foil may be lifted with respect to the central portion of the metal foil.
  • Such lifting of the metal foil is a cause of a decrease in workability when forming the vapor deposition mask and a decrease in accuracy of the shape and position of the through holes formed in the vapor deposition mask. Therefore, it is required to suppress the lifting of the four corners in the annealed metal foil.
  • the present invention relates to a deposition mask substrate, which is a metal foil formed using electroplating, and is capable of suppressing lifting at the four corners of the deposition mask substrate.
  • An object is to provide a manufacturing method, a manufacturing method of a vapor deposition mask, and a manufacturing method of a display device.
  • the substrate for a vapor deposition mask for solving the above-mentioned problems is a substrate for a vapor deposition mask that is a metal foil formed by using electroplating.
  • the metal foil is made of an iron-nickel alloy.
  • the first surface has a first nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the first surface.
  • the second surface has a second nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the second surface.
  • the absolute value of the difference between the first nickel mass ratio (mass%) and the second nickel mass ratio (mass%) is the mass difference (mass%).
  • a value obtained by dividing the mass difference by the thickness ( ⁇ m) of the vapor deposition mask substrate is a standard value.
  • the standard value is 0.05 (mass% / ⁇ m) or less.
  • the manufacturing method of the base material for vapor deposition masks for solving the said subject is a method of manufacturing the base material for vapor deposition masks which is the metal foil formed using electroplating. Forming a plating foil by the electroplating, and annealing the plating foil to obtain the metal foil.
  • the metal foil is made of an iron-nickel alloy and includes a first surface and a second surface that is a surface opposite to the first surface. The first surface has a mass ratio (mass%) of the first nickel which is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the first surface.
  • the second surface has a second nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the second surface.
  • the absolute value of the difference between the first nickel mass ratio (mass%) and the second nickel mass ratio (mass%) is the mass difference (mass%).
  • a value obtained by dividing the mass difference by the thickness ( ⁇ m) of the vapor deposition mask substrate is a standard value. The standard value is 0.05 (mass% / ⁇ m) or less.
  • a method for manufacturing a vapor deposition mask for solving the above-described problem is a method for manufacturing a vapor deposition mask by forming a plurality of through holes in a vapor deposition mask substrate that is a metal foil formed by electroplating. Forming a plating foil using the electroplating, annealing the plating foil to obtain the metal foil, and forming a plurality of through holes in the metal foil.
  • the metal foil includes a first surface and a second surface that is a surface opposite to the first surface.
  • the first surface has a first nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the first surface.
  • the second surface has a second nickel mass ratio that is a percentage of the mass of nickel relative to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the second surface.
  • the absolute value of the difference between the first nickel mass ratio (mass%) and the second nickel mass ratio (mass%) is the mass difference (mass%).
  • a value obtained by dividing the mass difference by the thickness ( ⁇ m) of the vapor deposition mask substrate is a standard value. The standard value is 0.05 (mass% / ⁇ m) or less.
  • a method of manufacturing a display device for solving the above-described problems includes preparing a vapor deposition mask by the vapor deposition mask manufacturing method and forming a pattern by vapor deposition using the vapor deposition mask.
  • the amount of change in the mass ratio of nickel is suppressed to 0.05 (mass% / ⁇ m) or less per standard value, that is, per unit thickness of the base material for the evaporation mask. It is possible to prevent the four corners of the base material from being lifted with respect to the central portion.
  • the substrate for a vapor deposition mask for solving the above-mentioned problems is a substrate for a vapor deposition mask that is a metal foil formed by using electroplating.
  • the metal foil is made of an iron-nickel alloy and includes a first surface and a second surface that is a surface opposite to the first surface.
  • the first surface has a first nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the first surface.
  • the second surface has a second nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel on the second surface.
  • the absolute value of the difference between the first nickel mass ratio (mass%) and the second nickel mass ratio (mass%) is the mass difference (mass%).
  • the said mass difference is 0.6 (mass%) or less. According to the said structure, since the mass difference is suppressed to 0.6 (mass%) or less, it is suppressed that the four corners of the base material for vapor deposition masks float with respect to a center part.
  • the deposition mask substrate may have a thickness of 15 ⁇ m or less.
  • the depth of the hole which a vapor deposition mask has can be 15 micrometers or less, and the volume of the hole which a vapor deposition mask has can be made small. Thereby, the quantity which the vapor deposition material which passes the hole of a vapor deposition mask adheres to a vapor deposition mask can be decreased.
  • the first nickel mass ratio and the second nickel mass ratio may be 35.8 mass% or more and 42.5 mass% or less, respectively.
  • the difference between the linear expansion coefficient of the substrate for vapor deposition mask and the linear expansion coefficient of the glass substrate, and the difference between the linear expansion coefficient of the substrate for vapor deposition mask and the linear expansion coefficient of the polyimide sheet can be small.
  • size change by the thermal expansion in a vapor deposition mask is the same grade as the magnitude
  • the base material for a vapor deposition mask that is a metal foil formed by electroplating, it is possible to suppress lifting at the four corners of the base material for the vapor deposition mask.
  • Process drawing which shows the annealing process in the manufacturing method of the base material for vapor deposition masks.
  • Process drawing which shows the etching process for manufacturing a mask part.
  • Process drawing which shows the etching process for manufacturing a mask part.
  • Process drawing which shows the etching process for manufacturing a mask part.
  • Process drawing which shows the etching process for manufacturing a mask part.
  • Process drawing which shows the etching process for manufacturing a mask part.
  • Process drawing which shows the etching process for manufacturing a mask part.
  • Process drawing which shows an example of the process of joining the mask part to the frame part in the manufacturing method of a vapor deposition mask.
  • Process drawing which shows the other example of the process of joining the mask part to the flame
  • Process drawing which shows another example of the process of joining the mask part to the frame part in the manufacturing method of a vapor deposition mask.
  • FIG. The photograph which image
  • FIG. The photograph which image
  • a deposition mask substrate an embodiment of a deposition mask substrate, a method for producing a deposition mask substrate, a method for producing a deposition mask, and a method for producing a display device will be described.
  • the structure of the base material for vapor deposition masks, the structure of a mask apparatus provided with a vapor deposition mask, the manufacturing method of the base material for vapor deposition masks, the manufacturing method of a vapor deposition mask, the manufacturing method of a display apparatus, and an Example are demonstrated in order.
  • the structure of the base material for vapor deposition masks is demonstrated.
  • the base material 10 for vapor deposition masks is the metal foil formed using electroplating.
  • the metal foil is made of an iron-nickel alloy.
  • the substrate 10 for vapor deposition mask includes a first surface 10A and a second surface 10B which is a surface opposite to the first surface 10A.
  • the absolute value of the difference between the mass ratio (mass%) of nickel (Ni) on the first surface 10A and the mass ratio (mass%) of Ni on the second surface 10B is the mass difference ( Mass%) (MD).
  • a value obtained by dividing the mass difference by the thickness ( ⁇ m) (T) of the base material for the vapor deposition mask is the standard value (MD / T).
  • a standard value is 0.05 (mass% / micrometer) or less.
  • the first surface 10A has a first nickel mass ratio (mass%) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel in the first surface 10A.
  • the second surface 10B has a second nickel mass ratio (% by mass) that is a percentage of the mass of nickel with respect to the sum of the mass of iron and the mass of nickel in the second surface 10B.
  • the difference between the first nickel mass ratio (mass%) and the second nickel mass ratio (mass%) is the mass difference (mass%).
  • a value obtained by dividing the mass difference by the thickness ( ⁇ m) of the base material for the evaporation mask is the standard value.
  • the standard value is 0.05 (mass% / ⁇ m) or less.
  • the amount of change in the mass ratio of Ni is suppressed to 0.05 or less per standard value, that is, per unit thickness of the evaporation mask substrate 10, the four corners of the evaporation mask substrate 10 are centered. Floating against the part is suppressed.
  • the mass ratio of Ni is the percentage of the mass of Ni with respect to the total (Wfe + Wni) of the mass of iron (Wfe) and the mass of Ni (Wni) ⁇ 100 ⁇ Wni / (Wfe + Wni) ⁇ .
  • the remainder which is a part other than Ni is iron (Fe).
  • the base material 10 for vapor deposition masks is a base material made of an iron-nickel alloy.
  • the balance may contain other elements in addition to the main component Fe. Examples of other elements include Si, C, O, and S.
  • the total percentage (mass%) of the mass of Fe with respect to the total mass in each surface and the mass of Ni is 90 mass% or more.
  • the first surface 10A is, for example, an electrode surface 10E that is in contact with the electrode for electroplating.
  • the second surface 10B is a deposition surface 10D that is the surface opposite to the electrode surface 10E.
  • the mass ratio of Ni in the electrode surface 10E is larger than the mass ratio of Ni in the deposition surface 10D.
  • the mass ratio of Ni in the electrode surface 10E is smaller than the mass ratio in the deposition surface 10D. The smaller the difference between the Ni mass ratio on the electrode surface 10E and the Ni mass ratio on the deposition surface 10D, the better.
  • the thickness of the deposition mask substrate 10 is 15 ⁇ m or less.
  • the depth of the hole which a vapor deposition mask has can be 15 micrometers or less, and, thereby, the volume of the hole which a vapor deposition mask has can be made small. Therefore, the amount of the vapor deposition material that passes through the hole of the vapor deposition mask adheres to the vapor deposition mask can be reduced.
  • the mass ratio of Ni (first nickel mass ratio) on the first surface 10A and the mass ratio of Ni (second nickel mass ratio) on the second surface 10B are nickel mass ratios.
  • Nickel mass ratio is 35.8 mass% or more and 42.5 mass% or less. Therefore, the difference between the linear expansion coefficient of the vapor deposition mask base material 10 and the linear expansion coefficient of the glass substrate, and the difference between the linear expansion coefficient of the vapor deposition mask base material 10 and the linear expansion coefficient of the polyimide sheet are reduced. be able to.
  • size change by the thermal expansion in a vapor deposition mask is the same grade as the magnitude
  • FIG. 2 shows a schematic planar structure of a mask apparatus including a vapor deposition mask manufactured using the vapor deposition mask substrate 10.
  • FIG. 3 shows an example of a cross-sectional structure of the mask portion included in the vapor deposition mask.
  • FIG. 4 shows another example of the cross-sectional structure of the mask portion provided in the vapor deposition mask. Note that the number of vapor deposition masks included in the mask apparatus in FIG. 2 and the number of mask portions included in the vapor deposition mask 30 are examples of the number of vapor deposition masks and the number of mask portions.
  • the mask device 20 includes a main frame 21 and three vapor deposition masks 30.
  • the main frame 21 has a rectangular frame shape that supports the plurality of vapor deposition masks 30 and is attached to a vapor deposition apparatus for performing vapor deposition.
  • the main frame 21 has a main frame hole 21H penetrating the main frame 21 over almost the entire range where the respective vapor deposition masks 30 are located.
  • Each vapor deposition mask 30 includes a frame portion 31 having a strip shape and three mask portions 32 in each frame portion 31.
  • the frame portion 31 has a strip shape that supports the mask portion 32 and is attached to the main frame 21.
  • the vapor deposition mask 30 may be joined to the main frame 21 such that each end in the direction in which the vapor deposition mask 30 extends extends beyond the outer edge of the main frame 21.
  • the frame part 31 has a frame hole 31H penetrating the frame part 31 over almost the entire range where the mask part 32 is located.
  • the frame part 31 has a frame shape that has higher rigidity than the mask part 32 and surrounds the frame hole 31H.
  • Each mask portion 32 is fixed one by one to the frame inner edge of the frame portion 31 that defines the frame hole 31H. For example, welding or adhesion is used for fixing the mask portion 32.
  • an example of the mask unit 32 includes a mask plate 321.
  • the mask plate 321 may be a single plate member formed from the vapor deposition mask substrate 10 or a laminate of a single plate member and a resin plate formed from the vapor deposition mask substrate 10. There may be.
  • the mask board 321 is shown as one board
  • the mask plate 321 includes a first surface 321A (a lower surface in FIG. 3) and a second surface 321B (an upper surface in FIG. 3) which is a surface opposite to the first surface 321A.
  • the first surface 321A faces a deposition target such as a glass substrate in a state where the mask device 20 is attached to the deposition device.
  • the second surface 321B faces the vapor deposition source of the vapor deposition apparatus.
  • the mask part 32 has a plurality of holes 32 ⁇ / b> H that penetrate the mask plate 321.
  • the wall surface of the hole 32 ⁇ / b> H has an inclination in a sectional view with respect to the thickness direction of the mask plate 321. As shown in FIG.
  • the shape of the wall surface of the hole 32 ⁇ / b> H may be a semicircular arc shape protruding toward the outside of the hole 32 ⁇ / b> H or a complicated curved shape having a plurality of bending points. May be.
  • the thickness of the mask plate 321 is 15 ⁇ m or less. Since the thickness of the mask plate 321 is 15 ⁇ m or less, the depth of the hole 32H formed in the mask plate 321 can be 15 ⁇ m or less. As described above, in the case of the thin mask plate 321, the volume of the vapor deposition material attached to the wall surface of the hole 32H can be reduced by reducing the area of the wall surface of the hole 32H itself.
  • the second surface 321B includes a second opening H2 that is an opening of the hole 32H
  • the first surface 321A includes a first opening H1 that is an opening of the hole 32H.
  • the second opening H2 is larger than the first opening H1 in plan view.
  • Each hole 32H is a passage through which the vapor deposition material sublimated from the vapor deposition source passes.
  • the vapor deposition material sublimated from the vapor deposition source travels from the second opening H2 toward the first opening H1. Since the second opening H2 is the hole 32H larger than the first opening H1, it is possible to increase the amount of the vapor deposition material entering the hole 32H from the second opening H2.
  • the area of the hole 32H in the cross section along the first surface 321A may increase monotonously from the first opening H1 to the second opening H2 from the first opening H1 to the second opening H2. You may provide the site
  • another example of the mask part 32 has a plurality of holes 32 ⁇ / b> H penetrating the mask plate 321.
  • the second opening H2 is larger than the first opening H1 in plan view.
  • the hole 32H includes a large hole 32LH having a second opening H2 and a small hole 32SH having a first opening H1.
  • the cross-sectional area of the large hole 32LH monotonously decreases from the second opening H2 toward the first surface 321A.
  • the cross-sectional area of the small hole 32SH monotonously decreases from the first opening H1 toward the second surface 321B.
  • the wall surface of the hole 32H has a shape protruding toward the inside of the hole 32H in the middle of the thickness direction of the mask plate 321 in a cross-sectional view, that is, in the middle of the thickness direction of the mask plate 321.
  • the distance between the portion protruding from the wall surface of the hole 32H and the first surface 321A is the step height SH.
  • the step height SH is zero. From the viewpoint of securing the amount of the vapor deposition material that reaches the first opening H1, a configuration in which the step height SH is zero is preferable.
  • the mask plate 321 is thin enough that the hole 32H is formed by wet etching from one side of the vapor deposition mask substrate 10, for example, 15 ⁇ m or less. is there.
  • FIG. 5 shows an example of a cross-sectional structure of the joint structure between the mask portion 32 and the frame portion 31.
  • FIG. 5 shows a cross-sectional structure of the joint structure between the mask portion 32 and the frame portion 31 described above with reference to FIG.
  • the outer edge portion 32E of the mask plate 321 is a region not provided with the hole 32H.
  • a portion of the second surface 321B of the mask plate 321 included in the outer edge portion 32E of the mask plate 321 is joined to the frame portion 31.
  • the frame portion 31 includes an inner edge portion 31E that partitions the frame hole 31H.
  • the inner edge portion 31E includes a bonding surface 31A (the lower surface in FIG. 5) facing the mask plate 321 and a non-bonding surface 31B (an upper surface in FIG. 5) that is the surface opposite to the bonding surface 31A.
  • the thickness T31 of the inner edge portion 31E that is, the distance between the bonding surface 31A and the non-bonding surface 31B is sufficiently thicker than the thickness T32 of the mask plate 321.
  • the frame part 31 has higher rigidity than the mask plate 321.
  • the frame part 31 has high rigidity with respect to the inner edge part 31 ⁇ / b> E depending on its own weight or the inner edge part 31 ⁇ / b> E being displaced toward the mask part 32.
  • the joint surface 31A of the inner edge portion 31E includes a joint portion 32BN joined to the second surface 321B.
  • the joint portion 32BN is located continuously or intermittently over substantially the entire circumference of the inner edge portion 31E.
  • the joining portion 32BN may be a welding mark formed by welding the joining surface 31A and the second surface 321B, or may be a joining layer that joins the joining surface 31A to the second surface 321B.
  • the frame portion 31 joins the joining surface 31A of the inner edge portion 31E with the second surface 321B of the mask plate 321 and the mask plate 321 faces the outside of the mask plate 321, that is, both ends of the mask plate 321 are mutually connected.
  • a stress F is applied to the mask plate 321 so as to be pulled away from the mask plate 321.
  • the frame portion 31 is also applied by the main frame 21 with a stress that is pulled toward the outside of the frame portion 31 to the same extent as the stress F on the mask plate 321. Therefore, in the vapor deposition mask 30 removed from the main frame 21, the stress due to the joining between the main frame 21 and the frame portion 31 is released, and the stress F applied to the mask plate 321 is also relaxed.
  • the position of the joint portion 32BN on the joint surface 31A is preferably a position where the stress F isotropically acts on the mask plate 321 and is appropriately selected based on the shape of the mask plate 321 and the shape of the frame hole 31H. Is done.
  • the joint surface 31A is a plane on which the joint portion 32BN is located, and extends from the outer edge portion 32E of the second surface 321B toward the outside of the mask plate 321.
  • the inner edge portion 31E has a surface structure in which the second surface 321B is pseudo-expanded to the outside of the second surface 321B, and extends from the outer edge portion 32E of the second surface 321B toward the outside of the mask plate 321. . Therefore, a space V corresponding to the thickness of the mask plate 321 is likely to be formed around the mask plate 321 in a range where the bonding surface 31A is widened. As a result, it is possible to suppress the vapor deposition target S from physically interfering with the frame portion 31 around the mask plate 321.
  • FIG. 6 shows an example of the relationship between the number of holes 32H provided in the vapor deposition mask 30 and the number of holes 32H provided in the mask part 32.
  • the frame portion 31 has three frame holes 31H.
  • the three frame holes 31H are a first frame hole 31HA, a second frame hole 31HB, and a third frame hole 31HC.
  • the vapor deposition mask 30 includes one mask portion 32 for each frame hole 31H.
  • the three mask portions 32 are a first mask portion 32A, a second mask portion 32B, and a third mask portion 32C.
  • the inner edge portion 31E that partitions the first frame hole 31HA is joined to the first mask portion 32A.
  • the inner edge portion 31E that partitions the second frame hole 31HB is joined to the second mask portion 32B.
  • the inner edge portion 31E that defines the third frame hole 31HC is joined to the third mask portion 32C.
  • the vapor deposition mask 30 is repeatedly used for a plurality of vapor deposition targets. Therefore, each hole 32H provided in the vapor deposition mask 30 is required to have higher accuracy in the position of the hole 32H, the structure of the hole 32H, and the like. When the desired accuracy cannot be obtained in the position of the hole 32H, the structure of the hole 32H, etc., the mask portion 32 is appropriately replaced regardless of whether the vapor deposition mask 30 is manufactured or the vapor deposition mask 30 is repaired. Is desired.
  • the configuration is such that the number of holes 32H required for one frame portion 31 is shared by the three mask portions 32 as in the configuration shown in FIG. Even if it is desired, only one mask portion 32 of the three mask portions 32 needs to be replaced. That is, out of the three mask portions 32, the two mask portions 32 can be used continuously. Therefore, if the configuration is such that separate mask portions 32 are joined to the portions corresponding to the respective frame holes 31H, whether the deposition mask 30 is manufactured or the deposition mask 30 is repaired, the consumption of various materials required for these can be reduced. It is possible to suppress. The thinner the mask plate 321 is and the smaller the size of the hole 32H is, the lower the yield of the mask part 32 is, and the greater the demand for replacement of the mask part 32 is. Therefore, the above-described configuration including the separate mask portions 32 in the portions corresponding to the respective frame holes 31H is particularly suitable for the vapor deposition mask 30 that requires high resolution.
  • the inspection regarding the position of the hole 32H and the structure of the hole 32H is performed in a state where the stress F is applied, that is, in a state where the mask portion 32 is bonded to the frame portion 31.
  • the joint portion 32BN described above exist intermittently, for example, in a part of the inner edge portion 31E so that the mask portion 32 can be replaced.
  • the manufacturing method of the base material 10 for vapor deposition masks includes forming a plating foil by electroplating and obtaining a metal foil by annealing the plating foil.
  • the manufacturing method of the base material 10 for vapor deposition masks in this embodiment is demonstrated in detail.
  • FIG. 7 schematically shows a process of forming a plating foil by electroplating.
  • a cathode 43 and an anode 44 are arranged in an electrolytic cell 41 filled with an electrolytic bath 42. Then, a potential difference is generated between the cathode 43 and the anode 44 by the power source 45 connected to the cathode 43 and the anode 44. Thereby, the plating foil 10M is formed on the surface of the cathode 43.
  • the surface in contact with the cathode 43 corresponds to the electrode surface 10E of the deposition mask substrate 10, and the surface away from the cathode 43 corresponds to the deposition surface 10D of the deposition mask substrate 10. .
  • the plating foil 10M formed on the cathode 43 is released from the cathode 43.
  • an electrolytic drum electrode having a mirror surface as a surface may be immersed in an electrolytic bath, and another electrode that receives the electrolytic drum electrode below and faces the surface of the electrolytic drum electrode may be used. . Then, a current is passed between the electrolytic drum electrode and the other electrode, and the plating foil 10M is deposited on the electrode surface which is the surface of the electrolytic drum electrode. At the timing when the electrolytic drum electrode rotates and the plating foil 10M reaches a desired thickness, the plating foil 10M is peeled off from the surface of the electrolytic drum electrode and wound.
  • the electrolytic bath used for electroplating contains an iron ion supplier, a nickel ion supplier, and a pH buffer.
  • the electrolytic bath used for electroplating may contain a stress relaxation agent, an Fe 3+ ion mask agent, a complexing agent, and the like.
  • the electrolytic bath is a weakly acidic solution adjusted to a pH suitable for electroplating.
  • the iron ion supply agent include ferrous sulfate heptahydrate, ferrous chloride, and iron sulfamate.
  • the nickel ion supplier include nickel (II) sulfate, nickel (II) chloride, nickel sulfamate, and nickel bromide.
  • Examples of the pH buffer include boric acid and malonic acid.
  • Malonic acid also functions as an Fe 3+ ion masking agent.
  • the stress relaxation agent include saccharin sodium.
  • the complexing agent is, for example, malic acid or citric acid.
  • the electrolytic bath used for electroplating is, for example, an aqueous solution containing the above-described additives, and the pH is adjusted to, for example, 2 or more and 3 or less with a pH adjuster such as 5% sulfuric acid or nickel carbonate. Adjusted.
  • the temperature of the electrolytic bath, the current density, and the plating time are appropriately adjusted according to the thickness of the plating foil 10M and the composition ratio of the plating foil 10M.
  • the anode applied to the electrolytic bath is, for example, a pure iron electrode, a nickel electrode, or the like.
  • the cathode applied to the electrolytic bath is, for example, a stainless plate such as SUS304.
  • the temperature of the electrolytic bath is, for example, 40 ° C. or more and 60 ° C. or less.
  • the current density is, for example, 1 A / dm 2 or more and 4 A / dm 2 or less.
  • the current density on the electrode surface is set so that the following [Condition 1] is satisfied.
  • the current density on the electrode surface is set so that the following [Condition 2] is satisfied together with [Condition 1].
  • FIG. 8 schematically shows a step of annealing the plating foil 10M.
  • an annealing process is performed on the plating foil 10M.
  • the plating foil 10 ⁇ / b> M is placed on the placement unit 52 in the annealing furnace 51.
  • the plating foil 10M is heated by the heating unit 53.
  • the annealing treatment the plating foil 10M is heated to a temperature of 350 ° C. or higher, and preferably heated to a temperature of 600 ° C. or higher.
  • the heating time is, for example, 1 hour. At this time, since the above-described condition 1 is satisfied in the plating foil 10M, in the deposition mask base material 10 obtained through the annealing process, it is possible to suppress the four corners from being raised from the central portion.
  • FIGS. 9 to 17 a method of manufacturing the vapor deposition mask 30 will be described.
  • a process for manufacturing the mask part 32 shown in FIG. 4 will be described as a method for manufacturing the vapor deposition mask 30.
  • the process for manufacturing the mask part 32 described above with reference to FIG. 3 is performed through the small hole 32SH in the process for manufacturing the mask part 32 described above with reference to FIG. Since it is the same as the process which omitted the process for forming large hole 32LH as a hole, the description is abbreviate
  • the manufacturing method of the vapor deposition mask 30 includes forming a plating foil by electroplating, annealing the plating foil to obtain a metal foil, and forming a plurality of through holes in the metal foil.
  • a plating foil by electroplating, annealing the plating foil to obtain a metal foil, and forming a plurality of through holes in the metal foil.
  • the vapor deposition mask substrate 10 including the first surface 10A and the second surface 10B is attached to the first surface 10A.
  • a first dry film resist (DRY FilmDFResist: DFR) 61 and a second dry film resist (DFR) 62 to be attached to the second surface 10B are prepared.
  • DFRs 61 and 62 are formed separately from the vapor deposition mask substrate 10.
  • the first DFR 61 is affixed to the first surface 10A
  • the second DFR 62 is affixed to the second surface 10B.
  • portions of the DFR 61, 62 other than the portion where the hole is formed are exposed, and the exposed DFRs 61, 62 are developed.
  • the first through hole 61 a is formed in the first DFR 61
  • the second through hole 62 a is formed in the second DFR 62.
  • a sodium carbonate aqueous solution is used as the developer.
  • the first surface 10A of the evaporation mask substrate 10 is etched using a ferric chloride solution using the developed first DFR 61 as a mask.
  • the second protective layer 63 that protects the second surface 10B is formed so that the second surface 10B is not etched simultaneously with the first surface 10A.
  • the material of the second protective layer 63 has chemical resistance to ferric chloride solution.
  • a small hole 32SH that is recessed toward the second surface 10B is formed in the first surface 10A.
  • the small hole 32SH has a first opening H1 opening in the first surface 10A.
  • the etching solution for etching the deposition mask substrate 10 is not limited to a ferric chloride solution, and may be an acidic etching solution that can etch an iron-nickel alloy.
  • Acidic etchants are, for example, perchloric acid, hydrochloric acid, sulfuric acid, formic acid, and ferric perchlorate solution and a mixture of ferric perchlorate solution and ferric chloride solution.
  • the method for etching the deposition mask substrate 10 may be a dip method in which the deposition mask substrate 10 is immersed in an acidic etching solution, or a spray method in which an acidic etching solution is sprayed onto the deposition mask substrate 10. It may be.
  • the first DFR 61 formed on the first surface 10A and the second protective layer 63 in contact with the second DFR 62 are removed. Further, a first protective layer 64 for preventing further etching of the first surface 10A is formed on the first surface 10A.
  • the material of the first protective layer 64 has chemical resistance to ferric chloride liquid.
  • the second surface 10B is etched using a ferric chloride solution using the developed second DFR 62 as a mask.
  • a large hole 32LH that is recessed toward the first surface 10A is formed in the second surface 10B.
  • the large hole 32LH has a second opening H2 that opens to the second surface 10B.
  • the second opening H2 is larger than the first opening H1.
  • the etching solution used at this time is also an acidic etching solution and may be any etching solution that can etch the iron-nickel alloy.
  • the method for etching the deposition mask substrate 10 may also be a dip type in which the deposition mask substrate 10 is immersed in an acidic etching solution, or a spray that sprays an acidic etching solution on the deposition mask substrate 10. It may be a formula.
  • metal oxides such as aluminum oxide and magnesium oxide
  • a deoxidizer such as granular aluminum or magnesium is usually mixed with the raw material in order to prevent oxygen from being mixed into the base material.
  • Aluminum and magnesium remain in the base material as metal oxides such as aluminum oxide and magnesium oxide.
  • the metal oxide can be prevented from being mixed into the mask portion 32.
  • the mask part 32 thus formed is bonded to the frame part 31 by any one of the three methods described below with reference to FIGS. 15 to 17, for example. Thereby, the vapor deposition mask 30 mentioned above is obtained.
  • a support body is affixed on the 1st surface 321A in the mask part 32 before the joining process demonstrated with reference to FIGS. 15-17. The support can suppress the deflection of the mask portion 32 in the bonding step. Thereby, the mask part 32 can be stably joined to the frame part 31.
  • the deflection in the mask portion 32 is small, it is not necessary to attach a support to the mask portion 32. Furthermore, when the mask portion 32 has the structure described above with reference to FIG. 3, a support is attached to the deposition mask substrate 10 before the deposition mask substrate 10 is etched. Is also possible.
  • resistance welding is used as a method of joining the outer edge portion 32E of the second surface 321B to the inner edge portion 31E of the frame portion 31.
  • a plurality of holes SPH are formed in the insulating support SP.
  • Each hole SPH is formed in a part of the support SP that faces the part that becomes the joint 32BN described above with reference to FIG. And it supplies with electricity through each hole SPH, and forms intermittent junction part 32BN.
  • the outer edge portion 32E is welded to the inner edge portion 31E.
  • the vapor deposition mask 30 can be obtained by peeling the support SP from the mask portion 32.
  • laser welding is used as a method of joining the outer edge portion 32E of the second surface 321B to the inner edge portion 31E of the frame portion 31.
  • the support SP having light transmittance is used, and the laser beam L is irradiated to the portion to be the joint portion 32BN through the support SP.
  • intermittent junction part 32BN is formed by irradiating the laser beam L intermittently around the outer edge part 32E.
  • the continuous junction part 32BN is formed over the perimeter of the outer edge part 32E by continuing irradiating the laser beam L around the outer edge part 32E continuously.
  • the outer edge portion 32E is welded to the inner edge portion 31E.
  • the vapor deposition mask 30 can be obtained by peeling the support SP from the mask portion 32.
  • ultrasonic welding is used as a method of joining the outer edge portion 32E of the second surface 321B to the inner edge portion 31E of the frame portion 31.
  • the outer edge portion 32E and the inner edge portion 31E are sandwiched by a clamp CP or the like, and an ultrasonic wave is applied to a portion that becomes the joint portion 32BN.
  • the member to which the ultrasonic wave is directly applied may be the frame part 31 or the mask part 32.
  • a crimp mark by the clamp CP is formed on the frame portion 31 and the support SP.
  • the vapor deposition mask 30 can be obtained by peeling the support SP from the mask portion 32.
  • the second surface 321 ⁇ / b> B of the mask portion 32 is joined to the frame portion 31, but the first surface 321 ⁇ / b> A of the mask portion 32 is joined to the frame portion 31. May be.
  • the mask device 20 on which the vapor deposition mask 30 is mounted is attached in the vacuum chamber of the vapor deposition device.
  • the mask device 20 is attached so that a deposition target such as a glass substrate faces the first surface 321A and a deposition source faces the second surface 321B.
  • a vapor deposition object is carried in the vacuum chamber of a vapor deposition apparatus, and a vapor deposition substance is sublimated with a vapor deposition source.
  • the pattern which has the shape which followed 1st opening H1 is formed in the vapor deposition object facing 1st opening H1.
  • the vapor deposition substance is, for example, an organic light-emitting material constituting a pixel of the display device, a material for forming a pixel electrode constituting a pixel circuit of the display device, or the like.
  • Example The embodiment will be described with reference to FIGS.
  • An electrolytic bath that was an aqueous solution and adjusted to pH 2.3 was used.
  • Examples 1 to 8 and Comparative Examples 1 to 7 are used.
  • a plating foil was obtained. Thereby, a plating foil having a length of 150 mm and a width of 150 mm was obtained.
  • a first metal piece having a square shape with a length of 50 mm and a width of 50 mm was cut out from the plating foil formed by electroplating. At this time, each side in the first metal piece is parallel to the side facing the side in the plating foil, and the center in the plating foil and the center of the first metal piece substantially coincide with each other. A first metal piece was cut out from the plating foil. Then, the heating temperature was set to 600 ° C., the heating time was set to 1 hour, and the first metal piece was heated in vacuum. Thereby, the 1st metal piece in each Example and each comparative example was obtained. As will be described later, the first metal piece was an object to be measured for the curl amount.
  • a second metal piece having a square shape with a length of 10 mm and a width of 10 mm was cut out from the vicinity of the region where the first metal piece was cut out from each plating foil described above.
  • the second metal piece was used as a measurement target for the thickness, the composition ratio of the electrode surface, and the composition ratio of the deposition surface.
  • the thickness, the composition ratio of the electrode surface, and the composition ratio of the deposition surface were measured for the second metal piece of each example and each comparative example.
  • the thickness was measured using a scanning electron microscope (SEM) (JSM-7001F, manufactured by JEOL Ltd.).
  • SEM scanning electron microscope
  • EDX energy dispersive X-ray analyzer
  • ICAETPentaPET ⁇ 3, manufactured by Oxford Instruments attached to the SEM was used.
  • the cross section of each second metal piece was observed at a magnification of 5000 times.
  • the acceleration voltage of SEM was set to 20 kV, and a secondary electron image was obtained.
  • the EDX measurement time was set to 60 seconds.
  • the cross section was exposed using a cross section polisher. Then, the composition ratio at the inner surface by 0.5 ⁇ m from the electrode surface (10E) is set to the composition ratio at the electrode surface, and the composition ratio at the inner surface by 0.5 ⁇ m from the deposition surface (10D) is set as the deposition surface.
  • the composition ratio was set as follows. For each surface, the composition ratios at three different points were measured, and the average value of the three points was taken as the composition ratio at each surface.
  • the absolute value of the difference between the Ni mass ratio (second nickel mass ratio) (mass%) on the deposition surface and the Ni mass ratio (first nickel mass ratio) (mass%) on the electrode surface is the mass difference (MD). Calculated as (mass%).
  • the standard value (MD / T) (mass% / micrometer) was obtained by dividing a mass difference (MD) (mass%) by the thickness (T) (micrometer) of the base material for vapor deposition masks.
  • the first metal piece M1 of each example and each comparative example is warped in the direction in which the four corners of the first metal piece M1 are separated from the flat surface FL, that is, is lifted from the flat surface FL. And placed on the flat surface FL. Then, at each of the four corners of the first metal piece M1, the height H (mm) which is the difference between the flat surface and the four corners was measured, and the average value of the four heights H was calculated as the curl amount (mm). .
  • the linear expansion coefficient of each of the first metal pieces of each example and each comparative example was measured using a TMA (Thermomechanical Analysis) method.
  • TMA Thermomechanical Analysis
  • a thermomechanical analyzer TMA-50, manufactured by Shimadzu Corporation
  • the average value of the linear expansion coefficient in the range of 25 degreeC or more and 100 degrees C or less was measured.
  • mass difference (MD) is 0.6 mass% or less, and a standard value (MD / T) is 0.05 (mass% / micrometer) or less. It was confirmed that And in the 1st metal piece of each Example, it was recognized that the curl amount is 0.6 mm or less.
  • mass difference (MD) is 0.7 mass% or more, and a standard value (MD / T) is 0.07 (mass% / micrometer) or more. It was recognized that And in the 1st metal piece of each comparative example, it was recognized that the amount of curls is 2.3 mm or more.
  • FIG. 19 is a photograph taken of the first metal piece of Example 5
  • FIG. 20 is a photograph taken of the first metal piece of Example 6.
  • FIG. 19 and FIG. 20 show, it was recognized that the first metal piece was almost flat when the curl amount was about 0.3 mm. That is, it has been recognized that the first metal piece has a shape substantially along the flat surface FL.
  • FIG. 21 is a photograph of the first metal piece of Comparative Example 5
  • FIG. 22 is a photograph of the first metal piece of Comparative Example 3.
  • FIG. 21 when the curl amount exceeds 5 mm, it was recognized that the lifting at the four corners of the first metal piece was significant.
  • FIG. 22 when the curl amount exceeds 15 mm, it was recognized that the lifting at the four corners of the first metal piece is more remarkable.
  • the metal foil before annealing was almost flat.
  • the relationship between the standard value (MD / T) and the curl amount is as shown in FIG.
  • the standard value (MD / T) (mass% / ⁇ m) which is a value obtained by dividing the mass difference (MD) (mass%) by the thickness (T) of the second metal piece, is 0.05.
  • (mass% / ⁇ m) was exceeded, it was recognized that the curl amount in the first metal piece was significantly increased as compared to 0.05 (mass% / ⁇ m) or less.
  • the relationship between the mass difference (MD) and the curl amount was as shown in FIG. As shown in FIG. 24, when the mass difference (MD) (mass%) exceeds 0.6 (mass%), the amount of curl in the first metal piece is smaller than when 0.6 (mass%) or less. was found to be significantly larger.
  • the following effects can be obtained. Can do.
  • the depth of the holes of the vapor deposition mask 30 can be reduced to 15 ⁇ m or less, and the volume of the holes of the vapor deposition mask 30 can be reduced. Thereby, the quantity which the vapor deposition material which passes the hole of the vapor deposition mask 30 adheres to the vapor deposition mask 30 can be decreased.
  • the embodiment described above can be implemented with appropriate modifications as follows.
  • [thickness] -The thickness of the base material 10 for vapor deposition masks may be larger than 15 micrometers.
  • the large hole 32LH opened in the first surface 10A of the deposition mask substrate 10 and the small hole 32SH opened in the second surface 10B may be formed. .
  • SYMBOLS 10 Base material for vapor deposition masks, 10A, 321A ... 1st surface, 10B, 321B ... 2nd surface, 10D ... Deposition surface, 10E ... Electrode surface, 10M ... Plating foil, 20 ... Mask apparatus, 21 ... Main frame, 21H ... main frame hole, 30 ... vapor deposition mask, 31 ... frame part, 31A ... bonding surface, 31B ... non-bonding surface, 31E ... inner edge, 31H ... frame hole, 31HA ... first frame hole, 31HB ... second frame hole, 31HC ... third frame hole, 32 ... mask part, 32A ... second mask part, 32B ... second mask part, 32C ...

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Abstract

電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材である。金属箔は、鉄ニッケル系合金製である。第１面と、第１面とは反対側の面である第２面とを含む。第１面は、第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有する。第２面は、第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有する。第１ニッケル質量比（質量％）と、第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）である。質量差を蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値である。規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である。

Description

蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法
　本発明は、蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法に関する。
　有機ＥＬ表示装置が備える有機ＥＬ素子は、蒸着マスクを用いた有機材料の蒸着によって形成される。蒸着マスクを形成するための材料には、鉄ニッケル系合金の薄板が蒸着マスク用基材として用いられている（例えば、特許文献１を参照）。鉄ニッケル系合金の薄板には、鉄ニッケル系合金の母材を圧延することによって薄板化した圧延材が用いられている。
特許第６２３７９７２号
　ところで、鉄ニッケル系合金の薄板として、電気めっきを用いて形成された金属箔を用いることが提案されている。金属箔の形成時には、鉄ニッケル系合金の薄板に必要とされる線膨張係数を満たす上で、電気めっきによって金属箔を形成した後に、金属箔をアニールすることが必要である。金属箔に対してアニールが行われると、金属箔の四隅の少なくとも１つが、金属箔の中央部に対して浮き上がることがある。こうした金属箔の浮き上がりは、蒸着マスクを形成する際の作業性の低下や、蒸着マスクに形成される貫通孔の形状や位置の精度の低下の一因である。そのため、アニール後の金属箔において、四隅の浮き上がりを抑えることが求められている。
　本発明は、電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材において、蒸着マスク用基材の四隅における浮き上がりの抑制を可能とした蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決するための蒸着マスク用基材は、電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材である。前記金属箔は、鉄ニッケル系合金製である。第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含む。前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有する。前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有する。前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）である。前記質量差を前記蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値である。前記規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である。
　上記課題を解決するための蒸着マスク用基材の製造方法は、電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材を製造する方法である。前記電気めっきによってめっき箔を形成することと、前記めっき箔をアニールして前記金属箔を得ることと、を含む。前記金属箔は、鉄ニッケル系合金製であり、第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含む。前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケルの質量比（質量％）を有する。前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有する。前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）である。前記質量差を前記蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値である。前記規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である。
　上記課題を解決するための蒸着マスクの製造方法は、電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材に複数の貫通孔を形成することによって蒸着マスクを製造する方法である。前記電気めっきを用いてめっき箔を形成することと、前記めっき箔をアニールして前記金属箔を得ることと、前記金属箔に複数の貫通孔を形成することと、を含む。前記金属箔は、第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含む。前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有する。前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比を有する。前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）である。前記質量差を前記蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値である。前記規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である。
　上記課題を解決するための表示装置の製造方法は、上記蒸着マスクの製造方法による蒸着マスクを準備することと、前記蒸着マスクを用いた蒸着によってパターンを形成することと、を含む。
　上記構成によれば、規格値、すなわち、蒸着マスク用基材の単位厚さあたりにおいて、ニッケルの質量比における変化量が０．０５（質量％／μｍ）以下に抑えられているため、蒸着マスク用基材の四隅が中央部に対して浮き上がることが抑えられる。
　上記課題を解決するための蒸着マスク用基材は、電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材である。前記金属箔は、鉄ニッケル系合金製であり、第１面と、前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含む。前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有する。前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有する。前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）である。前記質量差が、０．６（質量％）以下である。上記構成によれば、質量差が０．６（質量％）以下に抑えられているため、蒸着マスク用基材の四隅が中央部に対して浮き上がることが抑えられる。
　上記蒸着マスク用基材において、前記蒸着マスク用基材の厚さが１５μｍ以下であってもよい。上記構成によれば、蒸着マスクが有する孔の深さを１５μｍ以下にすることができ、蒸着マスクが有する孔の容積を小さくすることができる。これにより、蒸着マスクの孔を通過する蒸着材料が蒸着マスクに付着する量を少なくすることができる。
　上記蒸着マスク用基材において、前記第１ニッケル質量比および前記第２ニッケル質量比は各々、３５．８質量％以上４２．５質量％以下であってもよい。
　上記構成によれば、蒸着マスク用基材の線膨張係数と、ガラス基板の線膨張係数との差、および、蒸着マスク用基材の線膨張係数と、ポリイミドシートの線膨張係数との差を小さくすることができる。これにより、蒸着マスクでの熱膨張による大きさの変化が、ガラス基板およびポリイミドシートでの熱膨張による大きさの変化と同じ程度である。それゆえに、蒸着対象としてガラス基板またはポリイミドシートを用いる場合に、蒸着マスクによって形成する蒸着パターンにおける形状の精度を高めることができる。
　本発明によれば、電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材において、蒸着マスク用基材の四隅における浮き上がりを抑えることができる。
蒸着マスク用基材の構造を示す斜視図。 マスク装置の構造を示す平面図。 マスク部の構造の一例を部分的に示す断面図。 マスク部の構造の他の例を部分的に示す断面図。 マスク部の縁とフレーム部との接合構造の一例を部分的に示す断面図。 （ａ）蒸着マスクの構造の一例を示す平面図、（ｂ）蒸着マスクの構造の一例を示す断面図。 蒸着マスク用基材の製造方法における電気めっきによってめっき箔を形成する工程を示す工程図。 蒸着マスク用基材の製造方法におけるアニール工程を示す工程図。 マスク部を製造するためのエッチング工程を示す工程図。 マスク部を製造するためのエッチング工程を示す工程図。 マスク部を製造するためのエッチング工程を示す工程図。 マスク部を製造するためのエッチング工程を示す工程図。 マスク部を製造するためのエッチング工程を示す工程図。 マスク部を製造するためのエッチング工程を示す工程図。 蒸着マスクの製造方法におけるマスク部をフレーム部に接合する工程の一例を示す工程図。 蒸着マスクの製造方法におけるマスク部をフレーム部に接合する工程の他の例を示す工程図。 蒸着マスクの製造方法におけるマスク部をフレーム部に接合する工程の別の他の例を示す工程図。 蒸着マスク用基材のカール量を測定する方法を説明するための斜視図。 実施例２における蒸着マスク用基材を撮影した写真。 実施例３における蒸着マスク用基材を撮影した写真。 比較例４における蒸着マスク用基材を撮影した写真。 比較例２における蒸着マスク用基材を撮影した写真。 規格値とカール量との関係を示すグラフ。 質量差とカール量との関係を示すグラフ。
　図１から図２４を参照して、蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法の一実施形態を説明する。以下では、蒸着マスク用基材の構成、蒸着マスクを備えるマスク装置の構成、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、実施例を順に説明する。
　［蒸着マスク用基材の構成］
　図１を参照して、蒸着マスク用基材の構成を説明する。
　図１が示すように、蒸着マスク用基材１０は、電気めっきを用いて形成された金属箔である。金属箔は、鉄ニッケル系合金製である。蒸着マスク用基材１０は、第１面１０Ａと、第１面１０Ａとは反対側の面である第２面１０Ｂとを含んでいる。蒸着マスク用基材１０において、第１面１０Ａにおけるニッケル（Ｎｉ）の質量比（質量％）と、第２面１０ＢにおけるＮｉの質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）（ＭＤ）である。質量差を蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）（Ｔ）で除算した値が規格値（ＭＤ／Ｔ）である。蒸着マスク用基材１０において、規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である。
　言い換えれば、第１面１０Ａは、第１面１０Ａにおける鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有する。第２面１０Ｂは、第２面１０Ｂにおける鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有する。第１ニッケル質量比（質量％）と、第２ニッケル質量比（質量％）との差が、質量差（質量％）である。質量差を蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値である。規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である。
　これにより、規格値、すなわち、蒸着マスク用基材１０の単位厚さあたりにおいて、Ｎｉの質量比における変化量が０．０５以下に抑えられているため、蒸着マスク用基材１０の四隅が中央部に対して浮き上がることが抑えられる。
　蒸着マスク用基材１０の各面において、Ｎｉの質量比とは、各面において、鉄の質量（Ｗｆｅ）とＮｉの質量（Ｗｎｉ）との合計（Ｗｆｅ＋Ｗｎｉ）に対するＮｉの質量の百分率｛１００×Ｗｎｉ／（Ｗｆｅ＋Ｗｎｉ）｝である。蒸着マスク用基材１０において、Ｎｉ以外の部分である残部は鉄（Ｆｅ）である。蒸着マスク用基材１０は、鉄ニッケル系合金製の基材である。なお、残部は、主成分であるＦｅに加えて他の元素を含んでもよい。他の元素には、例えばＳｉ、Ｃ、Ｏ、および、Ｓなどを挙げることができる。また、各面における全質量に対するＦｅの質量とＮｉの質量との合計の百分率（質量％）は、９０質量％以上である。
　第１面１０Ａは、例えば、電気めっき用の電極に接触していた面である電極面１０Ｅである。第２面１０Ｂは、電極面１０Ｅとは反対側の面である析出面１０Ｄである。例えば、電極面１０ＥにおけるＮｉの質量比が、析出面１０ＤにおけるＮｉの質量比よりも大きい。また例えば、電極面１０ＥにおけるＮｉの質量比が、析出面１０Ｄにおける質量比よりも小さい。電極面１０ＥにおけるＮｉの質量比と、析出面１０ＤにおけるＮｉの質量比との差は、小さいほど好ましい。
　本実施形態では、蒸着マスク用基材１０の厚さは１５μｍ以下である。これにより、蒸着マスクが有する孔の深さを１５μｍ以下にすることができ、これによって、蒸着マスクが有する孔の容積を小さくすることができる。そのため、蒸着マスクの孔を通過する蒸着材料が蒸着マスクに付着する量を少なくすることができる。
　本実施形態では、第１面１０ＡにおけるＮｉの質量比(第１ニッケル質量比)、および、第２面１０ＢにおけるＮｉの質量比(第２ニッケル質量比)が、ニッケル質量比である。ニッケル質量比は、３５．８質量％以上４２．５質量％以下である。そのため、蒸着マスク用基材１０の線膨張係数と、ガラス基板の線膨張係数との差、および、蒸着マスク用基材１０の線膨張係数と、ポリイミドシートの線膨張係数との差を小さくすることができる。これにより、蒸着マスクでの熱膨張による大きさの変化が、ガラス基板およびポリイミドシートでの熱膨張による大きさの変化と同じ程度である。それゆえに、蒸着対象としてガラス基板またはポリイミドシートを用いる場合に、蒸着マスクによって形成する蒸着パターンにおける形状の精度を高めることができる。
　［マスク装置の構成］
　図２から図６を参照して、蒸着マスクを含むマスク装置の構成を説明する。
　図２は、蒸着マスク用基材１０を用いて製造される蒸着マスクを備えるマスク装置の概略的な平面構造を示している。図３は、蒸着マスクが備えるマスク部の断面構造の一例を示している。図４は、蒸着マスクが備えるマスク部の断面構造の他の例を示している。なお、図２におけるマスク装置が備える蒸着マスクの個数や、蒸着マスク３０が備えるマスク部の個数は、蒸着マスクの個数やマスク部の個数の一例である。
　図２が示すように、マスク装置２０は、メインフレーム２１と、３つの蒸着マスク３０とを備えている。メインフレーム２１は、複数の蒸着マスク３０を支持する矩形枠状を有し、蒸着を行うための蒸着装置に取り付けられる。メインフレーム２１は、各蒸着マスク３０が位置する範囲のほぼ全体にわたり、メインフレーム２１を貫通するメインフレーム孔２１Ｈを有している。
　各蒸着マスク３０は、帯板状を有したフレーム部３１と、各フレーム部３１に３個ずつのマスク部３２とを備える。フレーム部３１は、マスク部３２を支持する短冊板状を有して、メインフレーム２１に取り付けられる。蒸着マスク３０は、蒸着マスク３０が延びる方向における各端部が、メインフレーム２１の外縁を越えて延びるように、メインフレーム２１に接合されてもよい。
　フレーム部３１は、マスク部３２が位置する範囲のほぼ全体にわたり、フレーム部３１を貫通するフレーム孔３１Ｈを有する。フレーム部３１は、マスク部３２よりも高い剛性を有し、かつ、フレーム孔３１Ｈを囲む枠状を有する。各マスク部３２は、フレーム孔３１Ｈを区画するフレーム部３１のフレーム内縁部に１個ずつ固定されている。マスク部３２の固定には、例えば、溶着や接着が用いられる。
　図３が示すように、マスク部３２の一例は、マスク板３２１から構成される。マスク板３２１は、蒸着マスク用基材１０から形成された１枚の板部材であってもよいし、蒸着マスク用基材１０から形成された１枚の板部材と樹脂板との積層体であってもよい。なお、図３では、蒸着マスク用基材１０から形成された１枚の板部材としてマスク板３２１が示されている。
　マスク板３２１は、第１面３２１Ａ（図３の下面）と、第１面３２１Ａとは反対側の面である第２面３２１Ｂ（図３の上面）とを備える。第１面３２１Ａは、マスク装置２０が蒸着装置に取り付けられた状態で、ガラス基板などの蒸着対象と対向する。第２面３２１Ｂは、蒸着装置の蒸着源と対向する。マスク部３２は、マスク板３２１を貫通する複数の孔３２Ｈを有する。孔３２Ｈの壁面は、マスク板３２１の厚み方向に対して、断面視において傾きを有する。孔３２Ｈの壁面の形状は、断面視において、図３が示すように、孔３２Ｈの外側に向けて張り出す半円弧状であってもよいし、複数の屈曲点を有する複雑な曲線状であってもよい。
　マスク板３２１の厚さは、１５μｍ以下である。マスク板３２１の厚さが１５μｍ以下であるため、マスク板３２１に形成される孔３２Ｈの深さを１５μｍ以下とすることが可能である。このように、薄いマスク板３２１であれば、孔３２Ｈが有する壁面の面積そのものを小さくすることによって、孔３２Ｈの壁面に付着する蒸着物質の体積を小さくすることが可能である。
　第２面３２１Ｂは、孔３２Ｈの開口である第２開口Ｈ２を含み、第１面３２１Ａは、孔３２Ｈの開口である第１開口Ｈ１を含む。第２開口Ｈ２は、平面視において、第１開口Ｈ１よりも大きい。各孔３２Ｈは、蒸着源から昇華した蒸着物質が通る通路である。蒸着源から昇華した蒸着物質は、第２開口Ｈ２から第１開口Ｈ１に向けて進む。第２開口Ｈ２が第１開口Ｈ１よりも大きい孔３２Ｈであるため、第２開口Ｈ２から孔３２Ｈに入る蒸着物質の量を増やすことが可能である。なお、第１面３２１Ａに沿う断面での孔３２Ｈの面積は、第１開口Ｈ１から第２開口Ｈ２に向けて、第１開口Ｈ１から第２開口Ｈ２まで単調に増大してもよいし、第１開口Ｈ１から第２開口Ｈ２までの途中でほぼ一定となる部位を備えてもよい。
　図４が示すように、マスク部３２の他の例は、マスク板３２１を貫通する複数の孔３２Ｈを有する。第２開口Ｈ２は、平面視において、第１開口Ｈ１よりも大きい。孔３２Ｈは、第２開口Ｈ２を有する大孔３２ＬＨと、第１開口Ｈ１を有する小孔３２ＳＨとから構成される。大孔３２ＬＨの断面積は、第２開口Ｈ２から第１面３２１Ａに向けて、単調に減少する。小孔３２ＳＨの断面積は、第１開口Ｈ１から第２面３２１Ｂに向けて、単調に減少する。孔３２Ｈの壁面は、断面視において、大孔３２ＬＨが小孔３２ＳＨと接続する部位、すなわち、マスク板３２１の厚さ方向の中間で、孔３２Ｈの内側に向けて突き出た形状を有する。孔３２Ｈの壁面にて突き出た部位と、第１面３２１Ａとの間の距離は、ステップハイトＳＨである。
　なお、図３を参照にて先に説明した断面構造の例では、ステップハイトＳＨがゼロである。第１開口Ｈ１に到達する蒸着物質の量を確保する観点では、ステップハイトＳＨがゼロである構成が好ましい。ステップハイトＳＨがゼロであるマスク部３２を得る構成では、蒸着マスク用基材１０の片面からのウェットエッチングで孔３２Ｈが形成される程度に、マスク板３２１の厚みは薄く、例えば、１５μｍ以下である。
　図５は、マスク部３２とフレーム部３１との接合構造が有する断面構造の一例を示す。なお、図５では、図３を参照して先に説明したマスク部３２とフレーム部３１との接合構造が有する断面構造が示されている。
　図５が示す例のように、マスク板３２１の外縁部３２Ｅは、孔３２Ｈを備えていない領域である。マスク板３２１が有する第２面３２１Ｂのなかでマスク板３２１の外縁部３２Ｅに含まれる部分は、フレーム部３１に接合されている。フレーム部３１は、フレーム孔３１Ｈを区画する内縁部３１Ｅを備える。内縁部３１Ｅは、マスク板３２１と対向する接合面３１Ａ（図５の下面）と、接合面３１Ａとは反対側の面である非接合面３１Ｂ（図５の上面）とを備える。
　内縁部３１Ｅの厚さＴ３１、すなわち、接合面３１Ａと非接合面３１Ｂとの間の距離は、マスク板３２１が有する厚さＴ３２よりも十分に厚い。これにより、フレーム部３１は、マスク板３２１よりも高い剛性を有する。特に、フレーム部３１は、内縁部３１Ｅが自重によって垂れ下がることや、内縁部３１Ｅがマスク部３２に向けて変位することに対して、高い剛性を有する。内縁部３１Ｅの接合面３１Ａは、第２面３２１Ｂと接合された接合部３２ＢＮを備える。
　接合部３２ＢＮは、内縁部３１Ｅのほぼ全周にわたり、連続的、あるいは、間欠的に位置する。接合部３２ＢＮは、接合面３１Ａと第２面３２１Ｂとの溶着によって形成される溶着痕であってもよいし、接合面３１Ａを第２面３２１Ｂと接合する接合層であってもよい。フレーム部３１は、内縁部３１Ｅの接合面３１Ａを、マスク板３２１の第２面３２１Ｂと接合し、かつ、マスク板３２１がマスク板３２１の外側に向けて、すなわち、マスク板３２１の両端が互いから離れる方向に引っ張られるような応力Ｆを、マスク板３２１に加える。
　なお、フレーム部３１もまた、フレーム部３１の外側に向けて引っ張られるような応力を、マスク板３２１での応力Ｆと同じ程度に、メインフレーム２１によって加えられる。そのため、メインフレーム２１から取り外された蒸着マスク３０では、メインフレーム２１とフレーム部３１との接合による応力が解除され、マスク板３２１に加わる応力Ｆも緩和される。接合面３１Ａでの接合部３２ＢＮの位置は、マスク板３２１に応力Ｆを等方的に作用させる位置であることが好ましく、マスク板３２１の形状、および、フレーム孔３１Ｈの形状に基づき、適宜選択される。
　接合面３１Ａは、接合部３２ＢＮが位置する平面であり、第２面３２１Ｂの外縁部３２Ｅからマスク板３２１の外側に向けて広がる。言い換えれば、内縁部３１Ｅは、第２面３２１Ｂが第２面３２１Ｂの外側へ擬似的に拡張された面構造を備え、第２面３２１Ｂの外縁部３２Ｅから、マスク板３２１の外側に向けて広がる。そのため、接合面３１Ａが広がる範囲では、マスク板３２１の厚さに相当する空間Ｖが、マスク板３２１の周囲に形成されやすい。結果として、マスク板３２１の周囲では、蒸着対象Ｓがフレーム部３１と物理的に干渉することを抑えることが可能である。
　図６は、蒸着マスク３０が備える孔３２Ｈの個数と、マスク部３２が備える孔３２Ｈの個数との関係の一例を示す。
　図６（ａ）の例が示すように、フレーム部３１は、３つのフレーム孔３１Ｈを有する。３つのフレーム孔３１Ｈは、第１フレーム孔３１ＨＡ、第２フレーム孔３１ＨＢ、および、第３フレーム孔３１ＨＣである。図６（ｂ）の例が示すように、蒸着マスク３０は、各フレーム孔３１Ｈに対して、マスク部３２を１つずつ備える。３つのマスク部３２は、第１マスク部３２Ａ、第２マスク部３２Ｂ、および、第３マスク部３２Ｃである。第１フレーム孔３１ＨＡを区画する内縁部３１Ｅは、第１マスク部３２Ａと接合する。第２フレーム孔３１ＨＢを区画する内縁部３１Ｅは、第２マスク部３２Ｂと接合する。第３フレーム孔３１ＨＣを区画する内縁部３１Ｅは、第３マスク部３２Ｃと接合する。
　ここで、蒸着マスク３０は、複数の蒸着対象に対して、繰り返し用いられる。そのため、蒸着マスク３０が備える各孔３２Ｈは、孔３２Ｈの位置や、孔３２Ｈの構造などに、より高い精度を求められる。そして、孔３２Ｈの位置や、孔３２Ｈの構造などに、所望の精度を得られない場合には、蒸着マスク３０の製造であれ、蒸着マスク３０の補修であれ、マスク部３２を適宜交換することが望まれる。
　この点、図６が示す構成のように、１個のフレーム部３１に要する孔３２Ｈの個数を、３個のマスク部３２で分担する構成であれば、仮に、１個のマスク部３２に交換を望まれた場合であっても、３個のマスク部３２のうち、１個のマスク部３２のみを交換すれば足りる。すなわち、３個のマスク部３２のうち、２個のマスク部３２を継続して利用することが可能となる。それゆえに、各フレーム孔３１Ｈに対応する部位に別々のマスク部３２を接合した構成であれば、蒸着マスク３０の製造であれ、蒸着マスク３０の補修であれ、これらに要する各種材料の消費量を抑えることが可能である。マスク板３２１の厚さが薄いほど、また、孔３２Ｈの大きさが小さいほど、マスク部３２の歩留まりは下がりやすく、マスク部３２に対する交換の要請は大きい。そのため、各フレーム孔３１Ｈに対応する部位に別々のマスク部３２を備える上述の構成は、高解像度を求められる蒸着マスク３０において、特に好適である。
　なお、孔３２Ｈの位置や、孔３２Ｈの構造に関する検査は、応力Ｆが加えられた状態、すなわち、フレーム部３１にマスク部３２が接合された状態で行われることが好ましい。こうした観点において、上述した接合部３２ＢＮは、マスク部３２の交換を可能とするように、例えば、内縁部３１Ｅの一部に間欠的に存在することが好ましい。
　［蒸着マスク用基材の製造方法］
　図７および図８を参照して、蒸着マスク用基材１０の製造方法を説明する。蒸着マスク用基材１０の製造方法は、電気めっきによってめっき箔を形成することと、めっき箔をアニールして金属箔を得ることと、を含む。以下、本実施形態における蒸着マスク用基材１０の製造方法をより詳しく説明する。
　図７は、電気めっきによってめっき箔を形成する工程を模式的に示している。
　図７が示すように、電気めっきによってめっき箔を形成するときには、電解浴４２によって満たされた電解槽４１内に、陰極４３と陽極４４とを配置する。そして、陰極４３と陽極４４とに接続された電源４５によって、陰極４３と陽極４４との間に電位差を生じさせる。これにより、陰極４３の表面にめっき箔１０Ｍが形成される。すなわち、めっき箔１０Ｍにおいて、陰極４３に接している面が、蒸着マスク用基材１０の電極面１０Ｅに対応し、陰極４３から離れた面が蒸着マスク用基材１０の析出面１０Ｄに対応する。陰極４３に形成されためっき箔１０Ｍを陰極４３から離型する。
　なお、電気めっきでは、例えば、鏡面を表面とする電解ドラム電極が電解浴に浸され、かつ、電解ドラム電極を下方で受けて電解ドラム電極の表面と対向する他の電極が用いられてもよい。そして、電解ドラム電極と他の電極との間に電流が流されて、電解ドラム電極の表面である電極表面に、めっき箔１０Ｍが沈着する。電解ドラム電極が回転してめっき箔１０Ｍが所望の厚さになるタイミングで、電解ドラム電極の表面からめっき箔１０Ｍが剥がされて巻き取られる。
　電気めっきに用いられる電解浴は、鉄イオン供給剤、ニッケルイオン供給剤、および、ｐＨ緩衝剤を含む。電気めっきに用いられる電解浴は、応力緩和剤、Ｆｅ３＋イオンマスク剤、および、錯化剤などを含んでもよい。電解浴は、電気めっきに適したｐＨに調整された弱酸性の溶液である。鉄イオン供給剤は、例えば、硫酸第一鉄・７水和物、塩化第一鉄、および、スルファミン酸鉄などである。ニッケルイオン供給剤は、例えば、硫酸ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）、スルファミン酸ニッケル、および、臭化ニッケルなどである。ｐＨ緩衝剤は、例えば、ホウ酸、および、マロン酸などである。マロン酸は、Ｆｅ３＋イオンマスク剤としても機能する。応力緩和剤は、例えば、サッカリンナトリウムなどである。錯化剤は、例えば、リンゴ酸やクエン酸などである。電気めっきに用いられる電解浴は、例えば、上述した添加剤を含む水溶液であり、ｐＨ調整剤、例えば、５％硫酸、あるいは、炭酸ニッケルなどによって、例えば、ｐＨが２以上３以下になるように調整される。
　電気めっきに用いられるめっき条件では、めっき箔１０Ｍの厚さ、および、めっき箔１０Ｍの組成比などに応じて、電解浴の温度、電流密度、および、めっき時間が適宜調整される。電解浴に適用される陽極は、例えば、純鉄製の電極、および、ニッケル製の電極などである。電解浴に適用される陰極は、例えば、ＳＵＳ３０４などのステンレス板などである。電解浴の温度は、例えば、４０℃以上６０℃以下である。電流密度は、例えば、１Ａ／ｄｍ２以上４Ａ／ｄｍ２以下である。この際、以下の［条件１］が満たされるように、電極表面での電流密度が設定される。好ましくは、以下の［条件２］が［条件１］とともに満たされるように、電極表面での電流密度が設定される。
　［条件１］規格値（ＭＤ／Ｔ）が０．０５（質量％／μｍ）以下である。
　［条件２］ニッケル質量比が、３５．８質量％以上４２．５質量％以下である。
　図８は、めっき箔１０Ｍをアニールする工程を模式的に示している。
　図８が示すように、めっき箔１０Ｍに対してアニール処理が行われる。アニール処理では、めっき箔１０Ｍが、アニール炉５１内の載置部５２に載置される。めっき箔１０Ｍは、加熱部５３によって加熱される。アニール処理では、めっき箔１０Ｍが３５０℃以上の温度に加熱され、好ましくは６００℃以上の温度に加熱される。加熱時間は、例えば、１時間である。このとき、めっき箔１０Ｍにおいて上述した条件１が満たされているため、アニール工程を経て得られた蒸着マスク用基材１０において、四隅が中央部よりも浮き上がることが抑えられる。
　［蒸着マスクの製造方法］
　図９から図１７を参照して、蒸着マスク３０の製造方法を説明する。本実施形態では、蒸着マスク３０の製造方法として、図４に示したマスク部３２を製造するための工程を説明する。なお、図３を参照して先に説明したマスク部３２を製造するための工程は、図４を参照して先に説明したマスク部３２を製造するための工程にて、小孔３２ＳＨを貫通孔として、大孔３２ＬＨを形成するための工程を割愛した工程と同様であるため、その説明を省略する。
　蒸着マスク３０の製造方法は、電気めっきによってめっき箔を形成することと、めっき箔をアニールして金属箔を得ることと、金属箔に複数の貫通孔を形成することと、を含む。以下、図面を参照して、本実施形態における蒸着マスク３０の製造方法をより詳しく説明する。
　図９が示すように、蒸着マスク３０が備えるマスク部３２を製造するときには、まず、第１面１０Ａと第２面１０Ｂとを含む蒸着マスク用基材１０と、第１面１０Ａに貼り付けられる第１ドライフィルムレジスト（Dry Film Resist:ＤＦＲ）６１と、第２面１０Ｂに貼り付けられる第２ドライフィルムレジスト（ＤＦＲ）６２とが準備される。ＤＦＲ６１，６２の各々は、蒸着マスク用基材１０とは別に形成される。次いで、第１面１０Ａに第１ＤＦＲ６１が貼り付けられ、かつ、第２面１０Ｂに第２ＤＦＲ６２が貼り付けられる。
　図１０が示すように、ＤＦＲ６１，６２のうち、孔を形成する部位以外の部分を露光し、露光後のＤＦＲ６１，６２を現像する。これによって、第１ＤＦＲ６１に第１貫通孔６１ａを形成し、かつ、第２ＤＦＲ６２に第２貫通孔６２ａを形成する。露光後のＤＦＲを現像するときには、現像液として、例えば、炭酸ナトリウム水溶液を用いる。
　図１１が示すように、例えば、現像後の第１ＤＦＲ６１をマスクとして、塩化第二鉄液を用いて蒸着マスク用基材１０の第１面１０Ａをエッチングする。このとき、第２面１０Ｂが第１面１０Ａと同時にエッチングされないように、第２面１０Ｂを保護する第２保護層６３を形成する。第２保護層６３の材料は、塩化第二鉄液に対する化学的な耐性を有する。これによって、第２面１０Ｂに向けて窪む小孔３２ＳＨを第１面１０Ａに形成する。小孔３２ＳＨは、第１面１０Ａに開口する第１開口Ｈ１を有する。
　蒸着マスク用基材１０をエッチングするエッチング液は、塩化第二鉄液に限らず、酸性のエッチング液であって、鉄ニッケル系合金をエッチングすることが可能なエッチング液であってよい。酸性のエッチング液は、例えば、過塩素酸第二鉄液、および、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液に対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液である。蒸着マスク用基材１０をエッチングする方法は、蒸着マスク用基材１０を酸性のエッチング液に浸漬するディップ式であってもよいし、蒸着マスク用基材１０に酸性のエッチング液を吹き付けるスプレー式であってもよい。
　図１２が示すように、第１面１０Ａに形成した第１ＤＦＲ６１と、第２ＤＦＲ６２に接する第２保護層６３とを取り除く。また、第１面１０Ａのさらなるエッチングを防ぐための第１保護層６４を第１面１０Ａに形成する。第１保護層６４の材料は、塩化第二鉄液に対する化学的な耐性を有する。
　図１３が示すように、現像後の第２ＤＦＲ６２をマスクとして、塩化第二鉄液を用いて第２面１０Ｂをエッチングする。これによって、第１面１０Ａに向けて窪む大孔３２ＬＨを第２面１０Ｂに形成する。大孔３２ＬＨは、第２面１０Ｂに開口する第２開口Ｈ２を有する。第２面１０Ｂと対向する平面視において、第２開口Ｈ２は、第１開口Ｈ１よりも大きい。この際に用いられるエッチング液もまた、酸性のエッチング液であって、鉄ニッケル系合金をエッチングすることが可能なエッチング液であればよい。蒸着マスク用基材１０をエッチングする方法もまた、蒸着マスク用基材１０を酸性のエッチング液に浸漬するディップ式であってもよいし、蒸着マスク用基材１０に酸性のエッチング液を吹き付けるスプレー式であってもよい。
　図１４が示すように、第１保護層６４と第２ＤＦＲ６２とを蒸着マスク用基材１０から取り除くことによって、複数の小孔３２ＳＨと、各小孔３２ＳＨに繋がる大孔３２ＬＨとが形成されたマスク部３２が得られる。
　なお、圧延を用いる蒸着マスク用基材の製造方法では、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムなどの金属酸化物が、蒸着マスク用基材のなかに少なからず含まれる。蒸着マスク用基材の母材が形成されるときには、通常、母材のなかに酸素が混入することを抑えるために、粒状のアルミニウムやマグネシウムなどの脱酸剤が原料に混ぜられる。そして、アルミニウムやマグネシウムは、酸化アルミニウムや酸化マグネシウムなどの金属酸化物として、母材中に少なからず残る。この点で、電気めっきを用いる蒸着マスク用基材の製造方法によれば、金属酸化物がマスク部３２に混ざることが抑えられる。
　こうして形成されたマスク部３２は、例えば、図１５から図１７を参照して以下に説明する３つの方法のいずれかによってフレーム部３１に接合される。これにより、上述した蒸着マスク３０が得られる。なお、図１５から図１７を参照して説明する接合工程の前に、マスク部３２における第１面３２１Ａに支持体を貼り付ける。支持体によって、接合工程においてマスク部３２のたわみを抑えることができる。これにより、フレーム部３１に対するマスク部３２の接合を安定に行うことができる。
　また、マスク部３２におけるたわみが小さい場合には、マスク部３２に支持体を貼り付けなくてもよい。さらには、マスク部３２が図３を参照して先に説明した構造を有する場合には、蒸着マスク用基材１０のエッチングを行う前に、蒸着マスク用基材１０に支持体を貼り付けることも可能である。
　図１５が示す例では、第２面３２１Ｂの外縁部３２Ｅをフレーム部３１の内縁部３１Ｅに接合する方法として、抵抗溶接を用いる。この際、絶縁性を有した支持体ＳＰに、複数の孔ＳＰＨを形成する。各孔ＳＰＨは、支持体ＳＰのなかで、図５を参照して先に説明した接合部３２ＢＮとなる部位と対向する部位に形成される。そして、各孔ＳＰＨを通じて通電し、間欠的な接合部３２ＢＮを形成する。これによって、外縁部３２Ｅを内縁部３１Ｅと溶着する。次いで、マスク部３２から支持体ＳＰを剥離することによって、蒸着マスク３０を得ることができる。
　図１６が示す例では、第２面３２１Ｂの外縁部３２Ｅをフレーム部３１の内縁部３１Ｅに接合する方法として、レーザー溶接を用いる。この際、光透過性を有した支持体ＳＰを用い、支持体ＳＰを通じて、接合部３２ＢＮとなる部位にレーザー光Ｌを照射する。そして、外縁部３２Ｅの周囲でレーザー光Ｌを間欠的に照射することによって、間欠的な接合部３２ＢＮを形成する。あるいは、外縁部３２Ｅの周囲でレーザー光Ｌを連続的に照射し続けることによって、外縁部３２Ｅの全周にわたり、連続的な接合部３２ＢＮを形成する。これによって、外縁部３２Ｅを内縁部３１Ｅと溶着する。次いで、マスク部３２から支持体ＳＰを剥離することによって、蒸着マスク３０を得ることができる。
　図１７が示す例では、第２面３２１Ｂの外縁部３２Ｅをフレーム部３１の内縁部３１Ｅに接合する方法として、超音波溶接を用いる。この際、外縁部３２Ｅと内縁部３１Ｅとを、クランプＣＰなどで挟持し、接合部３２ＢＮとなる部位に超音波を印加する。超音波が直接印加される部材は、フレーム部３１であってもよいし、マスク部３２であってもよい。なお、超音波溶接が用いられた場合には、フレーム部３１や支持体ＳＰに、クランプＣＰによる圧着痕が形成される。次いで、マスク部３２から支持体ＳＰを剥離することによって、蒸着マスク３０を得ることができる。
　なお、上述した各接合では、マスク部３２に対してマスク部３２の外側に向けた応力を加えた状態で、溶着や溶接を行うことも可能である。また、マスク部３２に対してマスク部３２の外側に向けた応力を加えた状態で、支持体ＳＰがマスク部３２を支持している場合には、マスク部３２に対する応力の印加を割愛することも可能である。
　また、図１５から図１７を参照して説明した例では、マスク部３２の第２面３２１Ｂをフレーム部３１に接合しているが、マスク部３２の第１面３２１Ａをフレーム部３１に接合してもよい。
　［表示装置の製造方法］
　上述した蒸着マスク３０を用いて表示装置を製造する方法では、まず、蒸着マスク３０を搭載したマスク装置２０を蒸着装置の真空槽内に取り付ける。この際、ガラス基板などの蒸着対象が第１面３２１Ａと対向するように、かつ、蒸着源が第２面３２１Ｂと対向するように、マスク装置２０を取り付ける。そして、蒸着装置の真空槽に蒸着対象を搬入し、蒸着源によって蒸着物質を昇華させる。これにより、第１開口Ｈ１に追従した形状を有するパターンが、第１開口Ｈ１と対向する蒸着対象に形成される。なお、蒸着物質は、例えば、表示装置の画素を構成する有機発光材料や、表示装置の画素回路を構成する画素電極を形成するための材料などである。
　［実施例］
　図１８から図２４を参照して実施例を説明する。
　実施例１から実施例８、および、比較例１から比較例７の各々における蒸着マスク用基材を得るために、電気めっきによってめっき箔を形成するときには、以下に記載する添加物が添加された水溶液であって、ｐＨ２．３に調整された電解浴を用いた。また、電気めっきにおいて、電流密度を１（Ａ／ｄｍ２）以上４（Ａ／ｄｍ２）以下の範囲で変更することによって、実施例１から実施例８、および、比較例１から比較例７のめっき箔が得られた。これにより、長さが１５０ｍｍであり、幅が１５０ｍｍであるめっき箔を得た。
　［電解浴］
　・硫酸第一鉄・７水和物　　　　　：８３．４ｇ／Ｌ
　・硫酸ニッケル（ＩＩ）・６水和物：２５０．０ｇ／Ｌ
　・塩化ニッケル（ＩＩ）・６水和物：４０．０ｇ／Ｌ
　・ホウ酸　　　　　　　　　　　　：３０．０ｇ／Ｌ
　・サッカリンナトリウム２水和物　：２．０ｇ／Ｌ
　・マロン酸　　　　　　　　　　　：５．２ｇ／Ｌ
　・温度　　　　　　　　　　　　　：５０℃
　電気めっきによって形成されためっき箔から、長さが５０ｍｍであり、幅が５０ｍｍである正方形状を有した第１金属片を切り出した。このとき、第１金属片における各辺が、めっき箔において当該辺と対向する辺に対して平行であり、かつ、めっき箔における中心と、第１金属片の中心とがほぼ一致するように、めっき箔から第１金属片を切り出した。そして、加熱温度を６００℃に設定し、かつ、加熱時間を１時間に設定して、真空中において第１金属片を加熱した。これにより、各実施例および各比較例における第１金属片を得た。後述するように、第１金属片をカール量の測定対象とした。
　また、上述した各めっき箔から、第１金属片を切り出した領域の近傍から、長さが１０ｍｍであり、幅が１０ｍｍである正方形状を有した第２金属片を切り出した。以下に説明するように、第２金属片を厚さ、電極面の組成比、および、析出面の組成比の測定対象とした。
　各実施例、および、各比較例の第２金属片について、厚さ、電極面の組成比、および、析出面の組成比を測定した。なお、厚さの測定には、走査形電子顕微鏡（ＳＥＭ）（ＪＳＭ－７００１Ｆ、日本電子（株）製）を用いた。組成比の測定には、ＳＥＭに取り付けた元素分析用エネルギー分散型Ｘ線分析装置（ＥＤＸ）（INCA PentaPET×3、オックスフォード・インストゥルメンツ社製）を用いた。組成比を測定する際には、各第２金属片の断面を５０００倍で観察した。このとき、ＳＥＭの加速電圧を２０ｋＶに設定し、二次電子像を得た。また、ＥＤＸの測定時間を６０秒に設定した。
　なお、各実施例、および、各比較例の第２金属片において、クロスセクションポリッシャーを用いて断面を露出させた。そして、電極面（１０Ｅ）から０．５μｍだけ内側の面での組成比を電極面での組成比に設定し、析出面（１０Ｄ）から０．５μｍだけ内側の面での組成比を析出面での組成比に設定した。各面について、互いに異なる３点における組成比を測定し、３点の平均値を各面における組成比とした。析出面におけるＮｉの質量比(第２ニッケル質量比)（質量％）と、電極面におけるＮｉの質量比(第１ニッケル質量比)（質量％）との差の絶対値を質量差（ＭＤ）（質量％）として算出した。また、質量差（ＭＤ）（質量％）を蒸着マスク用基材の厚さ（Ｔ）（μｍ）で除算することによって、規格値（ＭＤ/Ｔ）（質量％／μｍ）を得た。
　図１８が示すように、各実施例、および、各比較例の第１金属片Ｍ１を、第１金属片Ｍ１の四隅が平坦面ＦＬから離れる方向に反る、すなわち、平坦面ＦＬから浮き上がるように、平坦面ＦＬ上に載置した。そして、第１金属片Ｍ１の四隅の各々において、平坦面と四隅との差である高さＨ（ｍｍ）を測定し、４カ所の高さＨの平均値をカール量（ｍｍ）として算出した。
　各実施例、および、各比較例の第１金属片について、ＴＭＡ（Thermomechanical Analysis）法を用いて線膨張係数を測定した。線膨張係数の測定には、熱機械分析装置（ＴＭＡ－５０、（株）島津製作所製）を用いた。なお、線膨張係数として、２５℃以上１００℃以下の範囲における線膨張係数の平均値を測定した。
　［解析結果］
　各実施例および比較例において、厚さ（Ｔ）、析出面におけるＮｉの質量比(第２ニッケル質量比)、電極面におけるＮｉの質量比(第１ニッケル質量比)、質量差（ＭＤ）、規格値（ＭＤ/Ｔ）、カール量、および、線膨張係数は、以下の表１に示す通りであった。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１が示すように、各実施例の第２金属片では、質量差（ＭＤ）が０．６質量％以下であり、規格値（ＭＤ/Ｔ）が０．０５（質量％／μｍ）以下であることが認められた。そして、各実施例の第１金属片では、カール量が０．６ｍｍ以下であることが認められた。これに対して、各比較例の第２金属片では、質量差（ＭＤ）が０．７質量％以上であり、規格値（ＭＤ/Ｔ）が０．０７（質量％／μｍ）以上であることが認められた。そして、各比較例の第１金属片では、カール量が２．３ｍｍ以上であることが認められた。なお、比較例２では、第１金属片が円筒状を有しているために、カール量を測定することができなかった。また、０．０ｍｍよりも大きいカール量を有する第１金属片では、Ｎｉの質量比が低い面から、Ｎｉ質量比が高い面に向けて浮き上がることが認められた。
　なお、各面における組成比の測定結果において、第２金属片では、ニッケル以外の残部のほぼ全てが鉄であることが認められた。また、各実施例、および、各比較例において、アニール前の組成比と、アニール後の組成比とは同一であることが認められた。
　図１９は実施例５の第１金属片を撮影した写真であり、図２０は実施例６の第１金属片を撮影した写真である。図１９および図２０が示すように、カール量が０．３ｍｍ程度であれば、第１金属片はほぼ平坦であることが認められた。すなわち、第１金属片が、平坦面ＦＬにほぼ沿う形状を有することが認められた。これに対して、図２１は比較例５の第１金属片を撮影した写真であり、図２２は比較例３の第１金属片を撮影した写真である。図２１が示すように、カール量が５ｍｍを超えてしまうと、第１金属片の四隅における浮き上がりが顕著であることが認められた。また、図２２が示すように、カール量が１５ｍｍを超えてしまうと、第１金属片の四隅における浮き上がりがさらに顕著であることが認められた。なお、全ての実施例、および、比較例において、アニール前の金属箔は、ほぼ平坦であることが認められた。
　また、規格値（ＭＤ/Ｔ）とカール量との関係は、図２３に示す通りであった。
　図２３が示すように、質量差（ＭＤ）（質量％）を第２金属片の厚さ（Ｔ）で除算した値である規格値（ＭＤ/Ｔ）（質量％／μｍ）が０．０５（質量％／μｍ）を超えると、０．０５（質量％／μｍ）以下である場合と比べて、第１金属片におけるカール量が顕著に大きくなることが認められた。
　さらに、質量差（ＭＤ）とカール量との関係は、図２４に示す通りであった。
　図２４が示すように、質量差（ＭＤ）（質量％）が０．６（質量％）を超えると、０．６（質量％）以下である場合と比べて、第１金属片におけるカール量が顕著に大きくなることが認められた。
　以上説明したように、蒸着マスク用基材、蒸着マスク用基材の製造方法、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法の一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
　（１）規格値（ＭＤ/Ｔ）、すなわち、蒸着マスク用基材１０の単位厚さあたりにおいて、Ｎｉの質量比における変化量が０．０５（質量％／μｍ）以下に抑えられているため、蒸着マスク用基材１０の四隅が中央部に対して浮き上がることが抑えられる。
　（２）質量差（ＭＤ）が０．６（質量％）以下に抑えられているため、蒸着マスク用基材１０の四隅が中央部に対して浮き上がることが抑えられる。
　（３）蒸着マスク３０が有する孔の深さを１５μｍ以下にすることができ、蒸着マスク３０が有する孔の容積を小さくすることができる。これにより、蒸着マスク３０の孔を通過する蒸着材料が蒸着マスク３０に付着する量を少なくすることができる。
　（４）蒸着マスク用基材１０の線膨張係数と、ガラス基板の線膨張係数との差、および、蒸着マスク用基材１０の線膨張係数と、ポリイミドシートの線膨張係数との差を小さくすることができる。これにより、蒸着マスクでの熱膨張による大きさの変化が、ガラス基板およびポリイミドシートでの熱膨張による大きさの変化と同じ程度である。それゆえに、蒸着対象としてガラス基板またはポリイミドシートを用いる場合に、蒸着マスクによって形成する蒸着パターンにおける形状の精度を高めることができる。
　なお、上述した実施形態は、以下のように適宜変更して実施することができる。
　［厚さ］
　・蒸着マスク用基材１０の厚さは、１５μｍよりも大きくてもよい。
　［エッチング］
　・蒸着マスク用基材１０のエッチングでは、蒸着マスク用基材１０の第１面１０Ａに開口した大孔３２ＬＨを形成し、かつ、第２面１０Ｂに開口した小孔３２ＳＨを形成してもよい。
　１０…蒸着マスク用基材、１０Ａ，３２１Ａ…第１面、１０Ｂ，３２１Ｂ…第２面、１０Ｄ…析出面、１０Ｅ…電極面、１０Ｍ…めっき箔、２０…マスク装置、２１…メインフレーム、２１Ｈ…メインフレーム孔、３０…蒸着マスク、３１…フレーム部、３１Ａ…接合面、３１Ｂ…非接合面、３１Ｅ…内縁部、３１Ｈ…フレーム孔、３１ＨＡ…第１フレーム孔、３１ＨＢ…第２フレーム孔、３１ＨＣ…第３フレーム孔、３２…マスク部、３２Ａ…第２マスク部、３２Ｂ…第２マスク部、３２Ｃ…第３マスク部、３２ＢＮ…接合部、３２Ｅ…外縁部、３２Ｈ，ＳＰＨ…孔、３２ＬＨ…大孔、３２ＳＨ…小孔、４１…電解槽、４２…電解浴、４３…陰極、４４…陽極、４５…電源、５１…アニール炉、５２…載置部、５３…加熱部、６１…第１ドライフィルムレジスト、６１ａ…第１貫通孔、６２…第２ドライフィルムレジスト、６２ａ…第２貫通孔、６３…第２保護層、６４…第１保護層、３２１…マスク板、ＣＰ…クランプ、ＦＬ…平坦面、Ｈ…高さ、Ｈ１…第１開口、Ｈ２…第２開口、Ｌ…レーザー光、Ｍ１…第１金属片、Ｓ…蒸着対象、ＳＨ…ステップハイト、ＳＰ…支持体、Ｖ…空間。

Claims (7)

  1. 　電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材であって、
    　前記金属箔は、鉄ニッケル系合金製であり、
    　第１面と、
    　前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含み、
    　前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）であり、
    　前記質量差を前記蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値であり、
    　前記規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である
    　蒸着マスク用基材。
  2. 　電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材であって、
    　前記金属箔は、鉄ニッケル系合金製であり、
    　第１面と、
    　前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含み、
    　前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）であり、
    　前記質量差が、０．６（質量％）以下である
    　蒸着マスク用基材。
  3. 　前記蒸着マスク用基材の厚さが、１５μｍ以下である
    　請求項１または２に記載の蒸着マスク用基材。
  4. 　前記第１ニッケル質量比および前記第２ニッケル質量比は各々、３５．８質量％以上４２．５質量％以下である
    　請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸着マスク用基材。
  5. 　電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材を製造する方法であって、
    　前記電気めっきによってめっき箔を形成することと、
    　前記めっき箔をアニールして前記金属箔を得ることと、を含み、
    　前記金属箔は、鉄ニッケル系合金製であり、
    　第１面と、
    　前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含み、
    　前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）であり、
    　前記質量差を前記蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値であり、
    　前記規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である
    　蒸着マスク用基材の製造方法。
  6. 　電気めっきを用いて形成された金属箔である蒸着マスク用基材に複数の貫通孔を形成することによって蒸着マスクを製造する方法であって、
    　前記電気めっきによってめっき箔を形成することと、
    　前記めっき箔をアニールして前記金属箔を得ることと、
    　前記金属箔に複数の貫通孔を形成することと、を含み、
    　前記金属箔は、
    　第１面と、
    　前記第１面とは反対側の面である第２面と、を含み、
    　前記第１面は、前記第１面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第１ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第２面は、前記第２面における鉄の質量とニッケルの質量との合計に対するニッケルの質量の百分率である第２ニッケル質量比（質量％）を有し、
    　前記第１ニッケル質量比（質量％）と、前記第２ニッケル質量比（質量％）との差の絶対値が、質量差（質量％）であり、
    　前記質量差を前記蒸着マスク用基材の厚さ（μｍ）で除算した値が規格値であり、
    　前記規格値が、０．０５（質量％／μｍ）以下である
    　蒸着マスクの製造方法。
  7. 　請求項６の記載の蒸着マスクの製造方法による蒸着マスクを準備することと、
    　前記蒸着マスクを用いた蒸着によってパターンを形成することと、を含む
    　表示装置の製造方法。
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