(57)【要約】  樹脂フレーム層及び金属フィルム層を備えたハイブリッド型の蒸着マスクを使用時と同じ向き又は置き方で製造可能な蒸着マスクの製造方法及び製造装置を提供する。  １又は複数の開口５２ａが形成された金属フィルム層５２の一方の面に樹脂フィルム層５１が配置された蒸着マスク素材を樹脂フィルム層５１が外側となるように所定の方向に所定の張力を掛けた状態で金属フレーム５３に溶接し、その金属フレーム５３を基台２で保持し、金属フレーム５３の内側に金属フィルム層５２と対向するように反射面３ｃなどのテーパー形成部材／材料３を配置し、樹脂フィルム層５１の上方からレーザー光７を照射し、樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａを形成すると共に、貫通孔５１ａを通過したレーザー光をテーパー形成部材／材料３で反射させ、それによって貫通孔５１ａの周囲にテーパー５１ｂを形成する。
2017168774.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の位置に１又は複数の開口が形成された金属フィルム層の一方の面に樹脂フィルム層が配置された蒸着マスク素材を形成する工程と、
前記蒸着マスク素材に対して所定の方向に所定の張力を掛けた状態で、前記樹脂フィルム層を外側にして前記金属フィルム層を金属フレームに溶接する工程と、
前記金属フレームの内側の前記金属フィルム層と対向する位置に、前記樹脂フィルム層に形成される貫通孔の周囲に前記金属フィルム層の側の寸法が大きくなるようにテーパーを形成するためのテーパー形成部材／材料を配置する工程と、
前記樹脂フィルム層の上方に前記貫通孔を形成するためのレーザー加工用マスクを配置する工程と、
前記レーザー加工用マスクを介して、前記樹脂フィルム層にレーザー光を照射し、前記樹脂フィルム層に前記貫通孔を形成する工程を備え、
前記レーザー光を前記樹脂フィルム層に照射することによって前記樹脂フィルム層に前記貫通孔が形成された後、前記貫通孔を通過したレーザー光と前記テーパー形成部材／材料が反応し、それによって生じる物理現象によって、前記貫通孔の周囲にテーパーが形成されることを特徴とする蒸着マスクの製造方法。
【請求項２】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を前記樹脂フィルム層の側に反射する散乱反射面を備えることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項３】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を熱に変換する光熱変換材料であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項４】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光によってプラズマを発生させるプラズマ発生材料であることを特徴とする請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項５】
所定の位置に１又は複数の開口が形成された金属フィルム層の一方の面に樹脂フィルム層が配置された蒸着マスク素材が、前記樹脂フィルム層を外側にして所定の方向に所定の張力を掛けた状態で溶接された金属フレームを保持するための基台と、
前記金属フレームの内側の前記金属フィルム層と対向する位置に配置され、前記樹脂フィルム層に形成される貫通孔の周囲に前記金属フィルム層の側の寸法が大きくなるようにテーパーを形成するためのテーパー形成部材／材料と、
前記樹脂フィルム層の上方に配置され、前記貫通孔を形成するためのレーザー加工用マスクと、
前記レーザー加工用マスクを介して、前記樹脂フィルム層にレーザー光を照射し、前記樹脂フィルム層に前記貫通孔を形成するためのレーザー光源とを備え、
前記レーザー光を前記樹脂フィルム層に照射することによって前記樹脂フィルム層に前記貫通孔が形成された後、前記貫通孔を通過したレーザー光と前記テーパー形成部材／材料が反応させ、それによって生じる物理現象によって、前記貫通孔の周囲にテーパーが形成することを特徴とする蒸着マスクの製造装置。
【請求項６】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を前記樹脂フィルム層の側に反射する散乱反射面を備えることを特徴とする請求項５に記載の蒸着マスクの製造装置。
【請求項７】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を熱に変換する光熱変換材料であることを特徴とする請求項５に記載の蒸着マスクの製造装置。
【請求項８】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光によってプラズマを発生させるプラズマ発生材料であることを特徴とする請求項５に記載の蒸着マスクの製造装置。
【請求項９】
請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法又は請求項５乃至請求項８のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造装置によって製造された蒸着マスクを用いることを特徴とする有機発光ダイオードの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）の製造に使用される蒸着マスクの製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機発光ダイオードは、いわゆるボトムエミッション型と呼ばれる構造では、ガラス板や透明のプラスチック板などの透明基板上に、透明電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、金属電極（陰極）などが積層されて構成されている。また、トップエミッション型では、ガラス板の他、茶褐色をしたポリイミドフィルムなど必ずしも透明ではない基板上に、反射電極（陽極）、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、半透明の極めて薄い金属電極（陰極）などが積層される。図９に示すように、工業的に有機発光ダイオードを製造するための蒸着による一般的なボトムエミッション型の有機発光ダイオードの製造装置１３０は、真空チャンバー内において、被蒸着面に透明電極が形成された透明基板１３１を、その被蒸着面を下向きにして保持する基板ホルダー１３２と、真空チャンバーの下部において、基板ホルダーに保持された透明基板の被蒸着面に対向するように設けられた複数の点状又は線状の蒸着源１３３と、基板ホルダー１３２又は蒸着源１３３を所定方向に一定速度で回転又は平行移動させる駆動機構（図示せず）などを備えている。複数の蒸着源１３３には、それぞれ上記ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層、金属電極などを形成するための蒸着物質が収容されている。【０００３】
真空チャンバーの内部には、上記各層の材料を蒸着させるために、各層のパターンに応じた蒸着マスク１１０が用意されており、各層を形成する際に、その層に応じた蒸着マスクに交換される。また、カラーフィルターを用いないフルカラー有機発光ダイオードの場合、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の各色に対応する発光層を蒸着させるために、各色のパターンに応じた開口を有する蒸着マスクが用意されており、各色の発光層を形成する際に、その色に応じた蒸着マスクに交換される。蒸着マスクは、基板ホルダーに保持された透明基板の被蒸着面に密着するように取り付けられる必要があり、最も一般的な従来の蒸着マスクは、所定パターンの開口を形成したメタルマスクであり、基板ホルダーの裏側、すなわち基板ホルダーに保持された透明基板とは反対側に設けられた磁石の磁力によって、透明基板の被蒸着面に密着するように吸引保持されている。【０００４】
このような有機発光ダイオードの高解像度・高精細化に伴って、有機発光ダイオードの製造に使用される蒸着マスクは、金属薄板を２段階にエッチング処理して製造されたものから、ポリイミドなどの熱硬化性樹脂で形成された樹脂フィルムとこの樹脂フィルム層を支える金属フィルム層を備えたハイブリッド型の蒸着マスクに移行しつつある。例えば図１０に示すように、特許文献１に記載された従来の蒸着マスク１１０の製造方法によれば、一面に樹脂フィルム層１１２が形成された金属フィルム層１１１の非樹脂フィルム層側にレジスト膜１１３を塗布し、レジスト膜１１３の上にマスク１１４を設置し、紫外線１１５を照射して、所定のレジストパターン１１６を形成する。そして、エッチング処理を施して金属フィルム層１１１にスリット１１７を形成し、このスリット１１７を介して樹脂フィルム層１１２にさらにレーザー光１１９を照射して、有機発光ダイオードの薄膜パターンに対応した多数の貫通孔１１８を形成している。【０００５】
一般的に、樹脂フィルム層１１２の厚みは数μｍ程度であり、金属フィルム層１１１の厚みも数十μｍ程度である。一方、蒸着マスクの大きさは、大きなものでは９２５ｍｍ×１５００ｍｍになる。そのため、このような蒸着マスク１１０を単体で取り扱うことは現実的に不可能であり、金属フィルム層１１１に張力を掛けた状態で、蒸着マスク１１０よりも大きく剛性の高い矩形の金属フレーム１２０に溶接して取り扱われている。また、図１１に示すように、樹脂フィルム層１１２にレーザー光１１９を照射する際、樹脂フィルム層１１２を下に、金属フィルム層１１１を上にして、さらに金属フィルム層１１１の上方に集光レンズ１２１、蒸着マスク製造用のマスク１２２を配置し、上方から蒸着マスク製造用のマスク１２２に対して垂直に平行なレーザー光束１２３を照射している。そのため、通常、樹脂フィルム層１１２に形成される貫通孔１１８は、金属フィルム層１１１側の寸法が大きくなる。【０００６】
ハイブリッド型蒸着マスクでは、金属フィルム層１１１に張力を掛けた状態で金属フレーム１２０に溶接されているため、金属フレーム１２０は僅かながら撓んでおり、樹脂フィルム層１１２の貫通孔１１８は、金属フレーム１２０が撓んだ状態で、所定の精度で形成されている。ところが、上記のように、ボトムエミッション型の有機発光ダイオードの製造装置１３０では、基板ホルダー１３２が真空チャンバーの上部に位置し、蒸着源１３３が真空チャンバーの下部に設けられている。そして、透明基板１３１がその被蒸着面が下向きになるように基板ホルダー１３２に保持された状態で、蒸着マスク１１０の樹脂フィルム層１１２の非金属マスク側が被蒸着面に密着するように、磁力によって金属フレーム１２０ごと蒸着マスク１１０が基板ホルダー１３２に吸引保持されている。すなわち、蒸着マスク１１０及び金属フレーム１２０は、蒸着マスク１１０の製造時と使用時において天地が反転している。そのため、蒸着マスク１１０の製造時と使用時において蒸着マスク１１０及び金属フレーム１２０の天地（向き又は置き方）が変わると、金属フィルム層１１１や金属フレーム１２０の撓み方向やたわみ量が変化し、樹脂フィルム層１１２の貫通孔１１８の位置が僅かながらずれる虞があり、透明基板１３１の被蒸着面に形成されているＴＦＴ(Thin Film Transistor)に対する蒸着マスク１１０の位置合わせ精度が低下する。つまり、蒸着マスクの製造時と使用時において天地が反転することによるたわみ方向やたわみ量の変化がマスク位置合わせ精度を悪化させることに本発明者は気付いた。ＴＦＴに対する樹脂フィルム層１１２に形成された貫通孔１１８の位置がずれると、蒸着物質が本来付着すべき位置とは異なる位置に付着し、この蒸着マスク１１０を用いて製造された有機発光ダイオードの品質の低下をもたらす。特に、高精細な有機発光ダイオードにおいては、蒸着マスク１１０の位置ずれの許容誤差は非常に小さく、３〜５μｍずれただけでも不良とされる場合がある。【０００７】
なお、図１１に示すように、樹脂フィルム層１１２に貫通孔１１８を形成する際、集光レンズ１２１を用いてレーザー光１１９を収斂させているため、単に蒸着マスク１１０及び金属フレーム１２０の天地を反転させただけでは、貫通孔１１８の周囲に形成されるテーパーは、金属フィルム層１１１側の寸法が小さい逆テーパーとなる。そして、この逆テーパーは、蒸着物質が付着しない陰の部分、すなわちインナーシャドウや、本来蒸着物質が付着してはいけない箇所に蒸着物質が付着するアウターシャドウが発生する原因となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１３−１６５０５８号公報
【発明の開示】
【０００９】
本発明は、上記の問題を解決するためになされたものであり、樹脂フレーム層及び金属フィルム層を備えたハイブリッド型の蒸着マスクを、この蒸着マスクの使用時と同じ向き又は置き方で製造可能な蒸着マスクの製造方法及び製造装置を提供することを目的としている。
【００１０】
上記目的を達成するため、本発明に係る蒸着マスクの製造方法は、
所定の位置に１又は複数の開口が形成された金属フィルム層の一方の面に樹脂フィルム層が配置された蒸着マスク素材を形成する工程と、
前記蒸着マスク素材に対して所定の方向に所定の張力を掛けた状態で、前記樹脂フィルム層を外側にして前記金属フィルム層を金属フレームに溶接する工程と、
前記金属フレームの内側の前記金属フィルム層と対向する位置に、前記樹脂フィルム層に形成される貫通孔の周囲に前記金属フィルム層の側の寸法が大きくなるようにテーパーを形成するためのテーパー形成部材／材料を配置する工程と、
前記樹脂フィルム層の上方に前記貫通孔を形成するためのレーザー加工用マスクを配置する工程と、
前記レーザー加工用マスクを介して、前記樹脂フィルム層にレーザー光を照射し、前記樹脂フィルム層に前記貫通孔を形成する工程を備え、
前記レーザー光を前記樹脂フィルム層に照射することによって前記樹脂フィルム層に前記貫通孔が形成された後、前記貫通孔を通過したレーザー光と前記テーパー形成部材／材料が反応し、それによって生じる物理現象によって、前記貫通孔の周囲にテーパーが形成されることを特徴とする。
【００１１】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を前記樹脂フィルム層の側に反射する散乱反射面を備えるように構成してもよい。
【００１２】
または、前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を熱に変換する光熱変換材料であるように構成してもよい。
【００１３】
または、前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光によってプラズマを発生させるプラズマ発生材料であるように構成してもよい。
【００１４】
本発明に係る蒸着マスクの製造装置は、
所定の位置に１又は複数の開口が形成された金属フィルム層の一方の面に樹脂フィルム層が配置された蒸着マスク素材が、前記樹脂フィルム層を外側にして所定の方向に所定の張力を掛けた状態で溶接された金属フレームを保持するための基台と、
前記金属フレームの内側の前記金属フィルム層と対向する位置に配置され、前記樹脂フィルム層に形成される貫通孔の周囲に前記金属フィルム層の側の寸法が大きくなるようにテーパーを形成するためのテーパー形成部材／材料と、
前記樹脂フィルム層の上方に配置され、前記貫通孔を形成するためのレーザー加工用マスクと、
前記レーザー加工用マスクを介して、前記樹脂フィルム層にレーザー光を照射し、前記樹脂フィルム層に前記貫通孔を形成するためのレーザー光源とを備え、
前記レーザー光を前記樹脂フィルム層に照射することによって前記樹脂フィルム層に前記貫通孔が形成された後、前記貫通孔を通過したレーザー光と前記テーパー形成部材／材料を反応させ、それによって生じる物理現象によって、前記貫通孔の周囲にテーパーが形成することを特徴とする。
【００１５】
前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を前記樹脂フィルム層の側に反射する散乱反射面を備えるように構成してもよい。
【００１６】
または、前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光を熱に変換する光熱変換材料であるように構成してもよい。
【００１７】
または、前記テーパー形成部材／材料は、前記貫通孔を通過したレーザー光によってプラズマを発生させるプラズマ発生材料であるように構成してもよい。
【００１８】
また、本発明に係る有機発光ダイオードの製造方法は、上記のいずれかの蒸着マスクの製造方法又は蒸着マスクの製造装置によって製造された蒸着マスクを用いることを特徴とする。
【００１９】
このように、本発明に係る蒸着マスクの製造方法及び製造装置によれば、樹脂フレーム層及び金属フィルム層を備えたハイブリッド型の蒸着マスクを、この蒸着マスクの使用時と同様に、樹脂フィルム層を外側にして製造することができるので、有機発光ダイオードの基板の被蒸着面に形成されているＴＦＴに対する蒸着マスクの位置合わせ精度の低下を防止することができ、特に、高精細な有機発光ダイオードを効率よく製造することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法及び製造装置を示す断面図。
【図２】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置によって樹脂フィルム層にレーザー光を照射して貫通孔を形成する工程を示す図。
【図３】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第１変形例を示す断面図。
【図４】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第１変形例によって樹脂フィルム層にレーザー光を照射して貫通孔を形成する工程を示す図。
【図５】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第２変形例を示す断面図。
【図６】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第２変形例によって樹脂フィルム層にレーザー光を照射して貫通孔を形成する工程を示す図。
【図７】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第３変形例を示す断面図。
【図８】上記蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第３変形例によって樹脂フィルム層にレーザー光を照射して貫通孔を形成する工程を示す図。
【図９】一般的なボトムエミッション型の有機発光ダイオードの製造装置の構成を示す図。
【図１０】従来の蒸着マスクの製造方法を示す図。
【図１１】従来の蒸着マスクの製造方法においてレーザー光を照射することによって樹脂フィルム層に貫通孔を形成する工程を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
本発明の一実施形態に係る蒸着マスクの製造方法及び製造装置について説明する。図１は本実施形態に係る蒸着マスクの製造方法及び製造装置を示す。蒸着マスク５０は、例えばポリイミドなどの熱硬化性樹脂で形成された樹脂フィルム層５１と、磁性金属薄膜などで形成された金属フィルム層５２を備えた、いわゆるハイブリッド型の蒸着マスクである。例えば、樹脂フィルム層５１の厚みは数μｍ〜２０μｍ程度であり、金属フィルム層５２の厚みも数十μｍ程度である。一方、蒸着マスク５０の大きさは、大きなものでは９２５ｍｍ×１５００ｍｍやそれ以上にもなる。そのため、このような蒸着マスク５０を単体で取り扱うことは現実的に不可能であり、金属フィルム層５２に張力を掛けた状態で、蒸着マスク５０よりも大きく剛性の高い矩形の金属フレーム５３に溶接して取り扱われている。
【００２２】
蒸着マスクの製造装置１は、樹脂フィルム層５１と金属フィルム層５２を備えた蒸着マスク素材が溶接された金属フレーム５３を保持するための基台２と、基台２の上で、且つ、金属フレーム５３の内側に配置されたテーパー形成部材／材料３と、樹脂フィルム層５１の上方に配置され、樹脂フィルム層５１に対してほぼ垂直に照射されたレーザー光７を樹脂フィルム層５１上に集光する集光レンズ４と、樹脂フィルム層５１の上方で、且つ、集光レンズ４よりもさらに上方に配置され、樹脂フィルム層５１に所定パターンに配置された複数（多数）の貫通孔５１ａを形成するためのレーザー加工用マスク５と、レーザー加工用マスク５を介して、樹脂フィルム層５１にレーザー光７を照射し、樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａを形成するためのレーザー光源６とを備えている。この蒸着マスクの製造方法及び製造装置は、テーパー形成部材／材料３とレーザー光７とを反応させて、様々な物理現象を生じさせ、それによって、金属フィルム層５２の側から樹脂フィルム層５１の貫通孔５１ａの周囲に、金属フィルム層５２の側の寸法が大きくなるようにテーパー５１ｂを形成する。図１に示す構成例では、物理現象としてレーザー光７の反射を利用している。
【００２３】
この蒸着マスク５０の製造方法として、所定の位置に１又は複数の開口が形成された金属フィルム層５２の一方の面に樹脂フィルム層５１が配置された蒸着マスク素材を形成する。市販の樹脂フィルムを使用せず、樹脂フィルム層５１から製造する場合は、例えばガラス基板（図示せず）の上に樹脂材料を均一に塗布し、例えば４００〜５００℃で数時間焼成して樹脂フィルム層５１を形成する。次に、ガラス基板上に樹脂フィルム層５１を保持した状態で、その上に、レーザー光を遮断しないための開口が形成された金属フィルム層５２を接着する。そして、ガラス基板の裏側からレーザー光を照射してガラス基板と樹脂フィルム層５１との界面を変質させ、樹脂フィルム層５１と金属フィルム層５２の積層体をガラス基板から剥離する。そして、樹脂フィルム層５１と金属フィルム層５２の積層体の天地を反転させ、樹脂フィルム層５１を外側にして、金属フィルム層５２に張力を掛けた状態で金属フレーム５３に溶接する。その際、金属フレーム５３の内側に樹脂フィルム層５１と金属フィルム層５２の積層体を保持するためのスペーサーとしても機能するテーパー形成部材／材料３を先に装着しておいてもよい。テーパー形成部材／材料３の詳細については後述する。
【００２４】
そして、樹脂フィルム層５１と金属フィルム層５２の積層体が溶接された金属フレーム５３及びテーパー形成部材／材料３を、樹脂フィルム層５１が上側に位置するように基台２の上に載置する。次に、樹脂フィルム層５１に対向するようにレーザー光源６、集光レンズ４及びレーザー加工用マスク５を樹脂フィルム層５１の上方に配置し、このレーザー加工用マスク５及び金属フィルム層５２の開口を介して樹脂フィルム層５１にレーザー光７を照射する。レーザー光７が照射された部分の樹脂はアブレーションにより分解飛散し、それによって、樹脂フィルム層５１に所定パターンの貫通孔が形成され、蒸着マスク５０の製造が完了する。
【００２５】
次に、樹脂フィルム層５１に貫通孔が形成される工程及びテーパー形成部材／材料３の構造及び機能について、図２を参照しつつ説明する。図２において、（ａ）は樹脂フィルム層５１に貫通孔が形成されていない状態を示し、（ｂ）は樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａが形成された状態を示し、（ｃ）は樹脂フィルム層５１の貫通孔５１ａの周囲に金属フィルム層５２側の寸法が大きくなるようにテーパー５１ｂが形成された状態を示す。図２において下向きの矢印で示すように、樹脂フィルム層５１の上面に照射されるレーザー光は、便宜上垂直に照射されるように描いているが、図１に示すように、集光レンズ４によって集光されており、角度がついている。また、金属フィルム層５２には、あらかじめ１又は複数の開口５２ａが形成されている。テーパー形成部材／材料３は、例えば屈折率の異なる材料で形成された２層又は３層で構成され、上側に位置する第１層３ａはレーザー光を透過させ、この第１層と下側に位置する第２層３ｂとの界面にはレーザー光を反射する反射面３ｃが形成されている。反射面３ｃは、図に示すように、ピラミッド状や半円状などの規則的なものであってもよいし、レーザー光を散乱させるようにランダムな形状であってもよい。ピラミッドのサイズは、レーザー光の波長よりも大きな寸法、例えば波長３５５ｎｍのＹＡＧレーザーを用いるのであれば０．３６μｍ程度よりも大きいことが好ましい。また、反射面３ｃの凹凸の高さは０．０５μｍ以上が好ましいが、反射面３ｃから樹脂フィルム層５１までの距離、樹脂フィルム層５１の厚みなどに応じて適宜変更してもよい。また、反射面３ｃとして金属膜を蒸着してもよい。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、樹脂フィルム層５１の上面にレーザー光７を照射する。そうすると、樹脂フィルム層５１を構成する高分子材料の構成分子内の化学結合が光エネルギーにより切断され、アブレーション現象によってレーザー光７が照射された部分の樹脂材料が一瞬のうちに分解飛散される。図２（ｂ）に示すように、樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａが形成された段階では、上記のようにレーザー光７に角度がついているため、形成された貫通孔５１ａは、金属フィルム層５２側の寸法が小さい逆テーパーとなっている。ところが、図２（ｃ）に示すように、樹脂フィルム層５１の下面に対向するようにテーパー形成部材／材料３の反射面３ｃが設けられているため、貫通孔５１ａを通過したレーザー光７は反射面３ｃによって反射され、反射光の一部分は樹脂フィルム層５１の貫通孔５１ａの周囲に再度照射される。それによって、貫通孔５１ａの周囲の部分の樹脂材料が分解飛散され、貫通孔５１ａの周囲に、金属フィルム層５２側の寸法が大きなテーパー５１ｂが形成される。
【００２７】
レーザー加工用マスク５の大きさは、例えば４０ｍｍ×４０ｍｍである。樹脂フィルム層５１に形成される貫通孔５１ａの大きさとして、例えば５．５インチのフルハイビジョン（４００ｐｐｉ：ピクセル・パー・インチ）の場合、貫通孔５１ａは３０μｍ×３０μｍ程度の矩形である。また、同じ５．５インチの４Ｋ（８００ｐｐｉ）の場合、貫通孔５１ａは１５μｍ×１５μｍ程度の矩形となる。また、レーザー加工用マスク５のレーザー加工用開口の大きさは、集光レンズ４の倍率が例えば１０倍のときは、例えば１５０μｍ×１５０μｍである。樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａを形成するために用いられるレーザー光は、例えば、波長２６６ｎｍ又は波長３５５ｎｍ、エネルギー密度０．１〜０．５Ｊ／ｃｍ２であり、１回の開口形成工程に付き、このようなレーザーパルスを１０〜２００ショット程度照射する。
【００２８】
次に、図３及び図４に、蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第１変形例の構成を示す。この第１変形例では、テーパー形成部材／材料３として、例えばアルゴンやキセノンなどの気体のプラズマ発生材料を用いており、樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａが形成された後、貫通孔５１ａを透過するレーザー光とプラズマ発生材料を反応させて、物理現象としてプラズマを発生させている。一般的に、気体や固体あるいはゲル状体など様々な物質に、その物質に固有の閾値よりも高い強度のレーザー光を照射すると、プラズマが発生することが知られている。プラズマ発生材料が気体の場合、この現象は絶縁破壊を例にして説明される。絶縁破壊を生じる閾値を超える強度のレーザー光をレンズで集光して気体に照射すると、その焦点付近で絶縁破壊が生じ、気体が電離してプラズマが発生する。プラズマ化された気体は、さらにその周囲の気体を電離し、徐々にプラズマが拡散する。絶縁破壊を生じるレーザーパワーの閾値は、気体の種類や圧力などによって異なる。気体圧力の上昇に伴って、この絶縁破壊を生じるレーザーパワーの閾値は低下することが知られている。テーパー形成部材／材料３としてアルゴンやキセノンなどの気体を用いる場合、金属フレーム５３と基台２で形成される空間にこれらのガスを１気圧以上の圧力で充填する。プラズマ化された気体は、温度が上昇して軽くなるので、上方、すなわち貫通孔５１ａ側に移動する。そして、樹脂フィルム層５１の樹脂材料にプラズマが作用し、貫通孔５１ａの周囲にテーパー５１ｂが形成される。
【００２９】
次に、図５及び図６に、蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第２変形例の構成を示す。この変形例では、テーパー形成部材／材料３として、例えば金属などの固体のプラズマ発生材料を用いており、樹脂フィルム層５１に貫通孔５１ａが形成された後、貫通孔５１ａを透過するレーザー光とプラズマ発生材料を反応させて、物理現象としてプラズマを発生させている。金属などの固体にレーザー光を照射すると、レーザー光の大部分は反射されるが、一部のレーザー光は固体表面で吸収され、固体を加熱する。加熱された固体は溶融し気化することによって加工されるが、同時に、気体の絶縁破壊と同様に電離され、プラズマが発生する。平板状のプラズマ発生材料の表面でプラズマが発生すると、プラズマはその圧力により表面にほぼ垂直な方向に噴出する。その結果、樹脂フィルム層５１の樹脂材料にプラズマが作用し、樹脂材料が溶融気化して貫通孔５１ａの周囲にテーパー５１ｂが形成される。
【００３０】
次に、図７及び図８に、蒸着マスクの製造方法及び製造装置の第３変形例の構成を示す。この変形例では、テーパー形成部材／材料３として、例えばカーボンナノチューブや金属ナノ粒子などを含有した樹脂フィルムなど、レーザー光のエネルギーを吸収して熱エネルギーに変換する光熱変換材料を用いており、物理現象としてレーザー光のエネルギーを吸収して熱エネルギーに変換し、光熱変換材料自体が溶融気化したり、周囲に存在するガスを加熱したりする。レーザー光の照射によって発生した高温のガスが樹脂フィルム層５１の樹脂材料に作用し、樹脂材料が溶融気化して貫通孔５１ａの周囲にテーパー５１ｂが形成される。この場合は、照射するレーザー光の強度に関して、絶縁破壊を生じる閾値よりも高くする必要はない。
【００３１】
このように、本発明に係る蒸着マスクの製造方法及び製造装置によれば、樹脂フィルム層５１と金属フィルム層５２を備えたハイブリッド型の蒸着マスク５０の製造に際して、樹脂フィルム層５１を外側にして、樹脂フィルム層５１側からレーザー光７を照射して所定のパターンの配置された多数の貫通孔５１ａを形成すると共に、金属フィルム５２側に配置されたテーパー形成部材／材料３と貫通孔５１ａを通過したレーザー光７を反応させ、物理現象として、レーザー光７の反射、レーザー光７による物質のプラズマ化、レーザー光７の吸収による発熱などを利用して、金属フィルム層５２側から樹脂フィルム層５１の貫通孔５１ａの周囲にテーパー５１ｂを形成することができる。そのため、蒸着マスク５０を使用時と同じ向き又は置き方で製造することができ、有機発光ダイオードの基板の被蒸着面に形成されているＴＦＴに対する蒸着マスク５０の位置合わせ精度の低下を防止することができ、特に、高精細な有機発光ダイオードを効率よく製造することが可能になる。
【符号の説明】
【００３２】
１  蒸着マスクの製造装置
２  基台
３  テーパー形成部材／材料
４  集光レンズ
５  レーザー加工用マスク
６  レーザー光源
７  レーザー光
５０  蒸着マスク
５１  樹脂フィルム層
５１ａ  貫通孔
５１ｂ  テーパー
５２  金属フィルム層
５２ａ  開口
５３  金属フレーム
【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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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【国際調査報告】
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