(57)【要約】【課題】蒸着材料が通過する開口の縁部による蒸着の影の影響を排除して厚みの均一な薄膜パターンの蒸着を可能にする。【解決手段】基板上に蒸着材料を被着させて薄膜パターンを形成するための蒸着マスクであって、前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい貫通孔４を設けた薄板状の磁性金属部材１と、前記磁性金属部材１の一面に密接して設けられ、前記貫通孔４内にて前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターン５を形成した可視光を透過する樹脂製のフィルム２と、を備え、前記開口パターン５は、前記貫通孔４内にて前記磁性金属部材１の厚みと前記蒸着材料の前記フィルム面への最大入射角度とにより決まる蒸着の影の領域６によって囲まれた開口パターン形成領域７内に設けられているものである。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に蒸着材料を被着させて薄膜パターンを形成するための蒸着マスクであって、
前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい貫通孔を設けた薄板状の磁性金属部材と、
前記磁性金属部材の一面に密接して設けられ、前記貫通孔内にて前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターンを形成した可視光を透過する樹脂製のフィルムと、
を備え、
前記開口パターンは、前記貫通孔内にて前記磁性金属部材の厚みと前記蒸着材料の前記フィルム面への最大入射角度とにより決まる蒸着の影の領域によって囲まれた開口パターン形成領域内に設けられていることを特徴とする蒸着マスク。
【請求項２】
基板上に蒸着材料を被着させて一定の配列ピッチで並べて複数の薄膜パターンを形成するための蒸着マスクであって、
前記薄膜パターンと同じ配列ピッチで並べて該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい貫通孔を設けた薄板状の磁性金属部材と、
前記磁性金属部材の一面に密接して設けられ、前記貫通孔内にて前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターンを形成した可視光を透過する樹脂製のフィルムと、
を備え、
前記開口パターンは、前記貫通孔内にて前記磁性金属部材の厚みと前記蒸着材料の前記フィルム面への最大入射角度とにより決まる蒸着の影の領域によって囲まれた開口パターン形成領域内に設けられていることを特徴とする蒸着マスク。
【請求項３】
前記開口パターン形成領域の前記貫通孔の並び方向と同方向の幅は、少なくとも前記貫通孔の並び方向と同方向の前記開口パターンの幅に、同方向の前記開口パターンの位置ずれ許容値の２倍値を加算した値に等しいことを特徴とする請求項２記載の蒸着マスク。
【請求項４】
前記貫通孔の並び方向の幅は、前記貫通孔の並び方向と同方向の前記開口パターン形成領域の幅に前記貫通孔の並び方向と同方向の前記蒸着の影の領域の幅の２倍値を加算した値に等しいことを特徴とする請求項３記載の蒸着マスク。
【請求項５】
前記磁性金属部材は、ニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着マスク。
【請求項６】
前記フィルムは、ポリイミドであることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着マスク。
【請求項７】
前記貫通孔を内包する大きさの開口を設けた枠状のフレームの一端面を前記磁性金属部材の一面の周縁領域に接合して備えたことを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の蒸着マスク。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着マスクに関し、特に蒸着材料が通過する開口の縁部による蒸着の影の影響を排除して厚みの均一な薄膜パターンの蒸着を可能にする蒸着マスクに係るものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の蒸着マスクは、薄い開口パターン形成層と、比較的厚い支持層と、該開口パターン形成層と支持層を接合する接合層とからなる３層の金属層で形成され、開口パターン形成層と支持層と接合層とをエッチングしてこれら各層を貫く貫通開口を形成したものとなっていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
この場合、開口パターン形成層と支持層とは、別々のレジストパターンを使用してエッチングされ、開口パターン形成層に最小の幅の開口パターンを設け、支持層には開口パターンよりも幅の大きい貫通孔が設けられていた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１８３０２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、このような従来の蒸着マスクにおいては、開口パターンが支持層の厚みと蒸着材料のマスク面への最大入射角度とにより決まる蒸着の影の影響を考慮して貫通孔内に形成されるものではないため、開口パターン及び貫通孔を形成する各レジストパターンのアライメントがずれた場合に、開口パターンが上記蒸着の影の部分にかかって、基板上に膜厚の均一な薄膜パターンを形成することができないおそれがあった。
【０００６】
そこで、本発明は、このような問題点に対処し、蒸着材料が通過する開口の縁部による蒸着の影の影響を排除して厚みの均一な薄膜パターンの蒸着を可能にする蒸着マスクを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、第１の発明による蒸着マスクは、基板上に蒸着材料を被着させて薄膜パターンを形成するための蒸着マスクであって、前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい貫通孔を設けた薄板状の磁性金属部材と、前記磁性金属部材の一面に密接して設けられ、前記貫通孔内にて前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターンを形成した可視光を透過する樹脂製のフィルムと、を備え、前記開口パターンは、前記貫通孔内にて前記磁性金属部材の厚みと前記蒸着材料の前記フィルム面への最大入射角度とにより決まる蒸着の影の領域によって囲まれた開口パターン形成領域内に設けられているものである。
【０００８】
また、第２の発明による蒸着マスクは、基板上に蒸着材料を被着させて一定の配列ピッチで並べて複数の薄膜パターンを形成するための蒸着マスクであって、前記薄膜パターンと同じ配列ピッチで並べて該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい貫通孔を設けた薄板状の磁性金属部材と、前記磁性金属部材の一面に密接して設けられ、前記貫通孔内にて前記薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ開口パターンを形成した可視光を透過する樹脂製のフィルムと、を備え、前記開口パターンは、前記貫通孔内にて前記磁性金属部材の厚みと前記蒸着材料の前記フィルム面への最大入射角度とにより決まる蒸着の影の領域によって囲まれた開口パターン形成領域内に設けられているものである。
【０００９】
この場合、好ましくは、前記開口パターン形成領域の前記貫通孔の並び方向と同方向の幅は、少なくとも前記貫通孔の並び方向と同方向の前記開口パターンの幅に、同方向の前記開口パターンの位置ずれ許容値の２倍値を加算した値に等しいのが望ましい。
【００１０】
より好ましくは、前記貫通孔の並び方向の幅は、前記貫通孔の並び方向と同方向の前記開口パターン形成領域の幅に前記貫通孔の並び方向と同方向の前記蒸着の影の領域の幅の２倍値を加算した値に等しいのが望ましい。
【００１１】
前記磁性金属部材は、ニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金であるのがよい。
また、前記フィルムは、ポリイミドであるとよい。
【００１２】
さらに、好ましくは、前記貫通孔を内包する大きさの開口を設けた枠状のフレームの一端面を前記磁性金属部材の一面の周縁領域に接合して備えるのが望ましい。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、磁性金属部材の貫通孔の縁部による蒸着の影の影響を排除して厚みの均一な薄膜パターンの蒸着を行うことができる。したがって、例えば有機ＥＬ表示パネルの有機ＥＬ層を蒸着により形成するとき、膜厚の均一な有機ＥＬ層を形成することができ、表示パネル全面に亘って均一な発光特性を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明による蒸着マスクの実施形態を示す斜視図である。
【図２】図１の一部断面を拡大して示すＡ矢視図である。
【図３】本発明による蒸着マスクの製造について説明する工程図であり、開口パターン形成前までの工程を示す断面図である。
【図４】上記開口パターンの形成工程を説明する断面図であり、本発明の蒸着マスクの磁性金属部材と開口パターンの形成目標を設けた基準基板とのアライメントずれが無い場合を示す。
【図５】上記開口パターンの形成工程を説明する断面図であり、本発明の蒸着マスクの磁性金属部材と開口パターンの形成目標を設けた基準基板とのアライメントずれが許容範囲内で生じている場合を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて詳細に説明する。図１は本発明による蒸着マスクの実施形態を示す斜視図であり、図２は図１の一部断面を拡大して示すＡ矢視図である。この蒸着マスクは、基板上に蒸着材料を被着させて一定の配列ピッチで並べて複数の薄膜パターンを形成するためのもので、磁性金属部材１と、フィルム２と、フレーム３とを備えて構成されている。
【００１６】
上記磁性金属部材１は、厚みが３０μｍ〜５０μｍ程度のニッケル、ニッケル合金、インバー又はインバー合金等の磁性金属材料からなる薄板（シート）状のものであり、薄膜パターンと同じ配列ピッチで並べて該薄膜パターンよりも形状寸法の大きい貫通孔４が設けられている。
【００１７】
上記磁性金属部材１の一面に密接してフィルム２が設けられている。このフィルム２は、厚みが１０μｍ〜３０μｍ程度のポリイミドやポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）等の可視光を透過する樹脂製のフィルムであり、上記磁性金属部材１の貫通孔４内にて薄膜パターンに対応した位置に該薄膜パターンと形状寸法の同じ貫通する開口パターン５が形成されている。
【００１８】
この場合、開口パターン５は、図２に示すように、上記貫通孔４内にて磁性金属部材１の厚みｔと蒸着材料のフィルム２面への最大入射角度θとにより決まる蒸着の影の領域６（ｔ・ｔａｎθ）によって囲まれた開口パターン形成領域７内に形成される。
【００１９】
ここで、好ましくは、上記開口パターン形成領域７の上記貫通孔４の並び方向（図２に示すＸ方向）と同方向の幅Ｗ１は、少なくとも上記貫通孔４の並び方向（Ｘ方向）と同方向の開口パターン５の幅Ｗ２に、同方向の開口パターン５の位置ずれ許容値αの２倍値を加算した値（Ｗ２＋２α）に等しいことが望ましい。即ち、Ｗ１≧（Ｗ２＋２α）であるのが望ましい。
【００２０】
開口パターン形成領域７のＸ方向の幅Ｗ１が、前述したように少なくともＸ方向の開口パターン５の幅Ｗ２に、同方向の開口パターン５の位置ずれ許容値αの２倍値を加算した値（Ｗ２＋２α）に等しい幅となるようにするためには、磁性金属部材１の厚みｔ及び該磁性金属部材１の隣接する貫通孔４間の部分の隣接方向の幅Ｗ３の少なくともいずれか一方を調整するとよい。
【００２１】
より詳細には、互いに隣接する開口パターン５間の間隔に十分な余裕があるときには、磁性金属部材１の厚みｔを十分な剛性が確保できる厚みに設定した後、蒸着の影の領域６によって囲まれた開口パターン形成領域７のＸ方向の幅Ｗ１が（Ｗ２＋２α）に等しくなるように、磁性金属部材１の隣接する貫通孔４間の部分の隣接方向の幅Ｗ３を決定するのがよい。
【００２２】
逆に、互いに隣接する開口パターン５間の間隔に十分な余裕がないときには、先ず、磁性金属部材１の隣接する貫通孔４間の部分の隣接方向の幅Ｗ３を設定した後、開口パターン形成領域７のＸ方向の幅Ｗ１が少なくとも（Ｗ２＋２α）に等しくなるように、磁性金属部材１の厚みｔを決定して蒸着の影の領域６の幅を調整するとよい。
【００２３】
このように、形成しようとする開口パターン５の配列ピッチＰ（薄膜パターンの配列ピッチに等しい）に応じて、磁性金属部材１の厚みｔ及び隣接する貫通孔４間の部分の隣接方向の幅Ｗ３は、適宜設定される。
【００２４】
上記磁性金属部材１の一面の周縁領域には、貫通孔４を内包する大きさの開口８（図３（ｄ）参照）を設けた枠状のフレーム３が一端面３ａを接合して設けられている。このフレーム３は、張架された磁性金属部材１及びフィルム２を支持するものであり、厚みが数ｍｍ〜数１０ｍｍの熱膨張係数の小さいインバー又はインバー合金で形成されている。
【００２５】
次に、このように構成された蒸着マスクの製造について説明する。ここでは、製造しようとする蒸着マスクの仕様が以下の場合について説明する。
（蒸着マスクの仕様）
・開口パターン５（ストライプパターン）の開口幅：Ｗ２
・開口パターン５の配列ピッチ：Ｐ
・開口パターン５の位置ずれの許容値：α
【００２６】
また、以下の説明においては、蒸着材料のマスク面に対する最大入射角度がθであり、厚みｔが予め規定された磁性金属部材１を使用する場合について述べる。
先ず、厚みがｔのシート状のインバーからなる磁性金属部材１の一面に例えば液状のポリイミドをスプレー塗布した後、乾燥させて、均一な厚みのポリイミドのフィルム２を形成する（図３（ａ）参照）。
【００２７】
次いで、磁性金属部材１の他面に例えばポジ型のフォトレジストを塗布して乾燥した後、例えば貫通孔４を形成しようとする部分に開口を有するフォトマスクを使用して上記フォトレジストを露光する。その後、現像して、貫通孔４を形成しようとする部分に開口９を有するレジストマスク１０を形成する（図３（ｂ）参照）。
【００２８】
この場合、上記蒸着マスクの仕様に基づいて算出すると、開口パターン形成領域７の幅Ｗ１は（Ｗ２＋２α）となる。また、磁性金属部材１の厚みがｔであり、蒸着材料のマスク面に対する最大入射角がθであるので、蒸着の影の領域６の幅はｔ・ｔａｎθとなる。したがって、磁性金属部材１に形成しようとする貫通孔４の幅Ｗ４は、
Ｗ４＝Ｗ１＋２ｔ・ｔａｎθ
＝Ｗ２＋２α＋２ｔ・ｔａｎθ
となる。したがって、レジストマスク１０の開口９は、幅がＷ４のストライプパターンである。
【００２９】
続いて、上記レジストマスク１０を使用して磁性金属部材１をエッチングする。これにより、磁性金属部材１に上記フィルム２面に達する幅がＷ４のストライプ状の貫通孔４が配列ピッチＰで形成される（図３（ｃ）参照）。ここで、使用するエッチング液は磁性金属部材１の材料に応じて適宜選択される。
【００３０】
この場合、隣接する貫通孔４間の部分の幅Ｗ３は、
Ｗ３＝Ｐ−Ｗ４
＝Ｐ−Ｗ２−２（α＋ｔ・ｔａｎθ）
となる。
【００３１】
その後、上記磁性金属部材１の周縁領域に対応したフィルム２の部分をレーザ加工により除去して、磁性金属部材１の周縁領域の部分を露出させた後、フィルム２付きの上記磁性金属部材１を枠状のフレーム３の一端面３ａに張架し、磁性金属部材１の周縁部とフレーム３の一端面３ａとをスポット溶接してフレーム３を磁性金属部材１に接合する（図３（ｄ）参照）。
【００３２】
次に、上記貫通孔４を設けたフィルム２付きの磁性金属部材１は、開口パターン５の形成目標となる基準パターン１１が予め形成された基準基板１２上に位置決めして載置される。このとき、フィルム２が基準基板１２側となるようにして基準基板１２上に載置される（図３（ｅ）参照）。また、基準基板１２は基準パターン１１を形成した面１２ａを下側にして、該面１２ａとは反対側の面１２ｂにフィルム２を密着させるようにするとよい。これにより、フィルム２をレーザ加工して開口パターン５を形成する際に、基準パターン１１がダメージを受けるのを避けることができる。
【００３３】
次いで、上記基準パターン１１に対応するフィルム２の部分に、例えば波長が４００ｎｍ以下の、例えばＫｒＦ２４８ｎｍのエキシマレーザを使用してレーザ光Ｌを照射し、フィルム２をレーザ加工する。これにより、フィルム２には幅がＷ２のストライプ状の開口パターン５が形成される（図４（ａ），（ｂ）参照）。この場合、事前に撮像カメラにより上記基準パターン１１を撮像して該基準パターン１１の位置を検出し、該検出結果に基づいて基準基板１２側及び図示省略のレーザ加工装置を相対移動してレーザ光Ｌを基準パターン１１上に位置付けた後、フィルム２のレーザ加工が実施される。なお、図４（ａ），（ｂ）は基準基板１２と磁性金属部材１とのアライメントにおいて、位置ずれがない場合を示している。この場合、開口パターン５は、磁性金属部材１の貫通孔４のセンターに形成されることになり、当然ながら、蒸着時に蒸着の影の影響を排除することができる。
【００３４】
図５（ａ）に示すように、基準基板１２と磁性金属部材１とのアライメントが位置ずれの許容値α内でずれている場合、レーザ加工して形成される開口パターン５の位置は、同図（ｂ）に示すように、磁性金属部材１の貫通孔４のセンターから最大αだけＸ方向にずれて形成されることになる。しかし、磁性金属部材１の貫通孔４の幅Ｗ４が（Ｗ２＋２α＋２ｔ・ｔａｎθ）となるように形成されているため、開口パターン５の位置ずれ量が許容限界αであっても、開口パターン５は、蒸着の影の領域６によって囲まれた領域内に形成されることになり、蒸着時に蒸着の影の影響を排除することができる。
【００３５】
なお、以上の説明においては、薄膜パターンを一定の配列ピッチで並べて形成するための蒸着マスクについて述べたが、本発明はこれに限られず、薄膜パターンの配列は不規則であってもよい。この場合も、蒸着マスクの開口パターン５が貫通孔４内にて磁性金属部材１の厚みと蒸着材料のフィルム２面への最大入射角度θとにより決まる蒸着の影の領域６によって囲まれた開口パターン形成領域７内に設けられているなら、蒸着時に上記蒸着の影の影響を排除することができ、均一な厚みの薄膜パターンを形成することができる。
【符号の説明】
【００３６】
１…磁性金属部材
２…フィルム
３…フレーム
４…貫通孔
５…開口パターン
６…蒸着の影の領域
７…開口パターン形成領域
８…フレームの開口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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