(57)【要約】【課題】反り等の変形が生じることを抑制しつつ、溶接強度を高めることができる蒸着マスクを提供する。【解決手段】蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の外側部１７と、外側部１７の内側に配置された内側部１８と、を備えている。内側部１８に、複数の貫通孔２５が形成されている。外側部１７は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有している。外側部１７における硫黄含有量は、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である。【選択図】図６
2019199645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレームに溶接される蒸着マスクであって、
外側部と、
前記外側部の内側に配置された内側部と、を備え、
前記内側部に、複数の貫通孔が形成されており、
前記外側部は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有し、
前記外側部における硫黄含有量は、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である、蒸着マスク。
【請求項２】
前記外側部は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第２金属層と、を有し、
前記蒸着マスクの厚みをＴ０、前記第１金属層の厚みをＴ１、前記第２金属層の厚みをＴ２、前記第１金属層の硫黄含有量をＡ１、前記第２金属層の硫黄含有量をＡ２、複合硫黄含有量をＡ１×（Ｔ１／Ｔ０）＋Ａ２×（Ｔ２／Ｔ０）としたとき、前記外側部における前記複合硫黄含有量が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である、請求項１に記載の蒸着マスク。
【請求項３】
前記外側部は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第２金属層であって、前記フレームの側に配置される第２金属層と、を有し、
前記第２金属層の硫黄含有量は、前記第１金属層の硫黄含有量よりも少ない、請求項１または２に記載の蒸着マスク。
【請求項４】
前記第２金属層の厚みは、前記第１金属層の厚みよりも厚い、請求項３に記載の蒸着マスク。
【請求項５】
前記第１金属層の硫黄含有量と、前記第２金属層の硫黄含有量との差は、０．００７質量％以上且つ０．０４０質量％以下である、請求項３または４に記載の蒸着マスク。
【請求項６】
前記第２金属層の硫黄含有量は、０．０１２質量％以上且つ０．０４５質量％以下である、請求項３〜５のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
【請求項７】
フレームに溶接される蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
基材を準備する工程と、
めっき液を用いて、前記基材上に、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する金属層を析出させる工程と、を備え、
前記金属層を析出させる工程において、前記金属層に、外側部と、前記外側部の内側に配置されるとともに複数の貫通孔が形成された内側部と、が形成され、
前記外側部における硫黄含有量は、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である、蒸着マスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクおよび蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
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５００ｐｐｉ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、ウルトラハイディフィニシ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。
【０００３】
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が形成された蒸着マスクを用い、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表示装置用の基板に対して蒸着マスクを密着させ、次に、密着させた蒸着マスクおよび基板を共に蒸着装置に投入し、有機材料を基板に蒸着させる蒸着工程を行う。この場合、高い画素密度を有する有機ＥＬ表示装置を精密に作製するためには、蒸着マスクの貫通孔の位置や形状を設計に沿って精密に再現することが求められる。
【０００４】
蒸着マスクの製造方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成する方法が知られている。例えば、はじめに、金属板の第１面上に第１レジストパターンを形成し、また金属板の第２面上に第２レジストパターンを形成する。次に、金属板の第１面のうち第１レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第１面に第１開口部を形成する。その後、金属板の第２面のうち第２レジストパターンによって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第２面に第２開口部を形成する。この際、第１開口部と第２開口部とが通じ合うようにエッチングを行うことにより、金属板を貫通する貫通孔を形成することができる。蒸着マスクを作製するための金属板は、例えば、鉄合金などの母材を圧延することによって得られる。
【０００５】
その他にも、蒸着マスクの製造方法として、例えば特許文献２に開示されているように、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造する方法が知られている。例えば特許文献２に記載の方法においては、はじめに、導電性を有する基材を準備する。次に、基材の上に、所定の隙間を空けてレジストパターンを形成する。このレジストパターンは、蒸着マスクの貫通孔が形成されるべき位置に設けられている。その後、レジストパターンの隙間にめっき液を供給して、電解めっき処理によって基材の上に金属層を析出させる。その後、金属層を基材から分離させることにより、複数の貫通孔が形成された蒸着マスクを得ることができる。このようにしてめっき処理を利用する場合には、貫通孔の高精細化を図ることができる。
【０００６】
有機材料などの蒸着材料を基板に蒸着させる蒸着工程を行う蒸着装置は、蒸着マスクと、蒸着マスクを支持するフレームと、を含む蒸着マスク装置を備える。フレームは、蒸着マスクが撓まないように、蒸着マスクを引っ張った状態で支持する。蒸着マスクは、溶接によってフレームに固定される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許第５３８２２５９号公報
【特許文献２】特開２００１−２３４３８５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、めっき処理によって蒸着マスクを製造する場合、めっき液に応力緩和剤を混入させて、蒸着マスクに反り等の変形が生じることを抑制している。しかしながら、この応力緩和剤は硫黄成分を含有している。このことにより、めっき処理によって製造された蒸着マスクをフレームに溶接すると、溶接によって形成された接合部内の金属材料の結晶の間に硫黄成分が凝集し、溶接部の強度を低下させる可能性がある。このため、蒸着マスクとフレームとの接合部の強度が十分に確保できないことが考えられる。
【０００９】
本発明は、反り等の変形が生じることを抑制しつつ、溶接強度を高めることができる蒸着マスクおよび蒸着マスクの製造方法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】
【００１０】
本発明は、第１の解決手段として、
フレームに溶接される蒸着マスクであって、
外側部と、
前記外側部の内側に配置された内側部と、を備え、
前記内側部に、複数の貫通孔が形成されており、
前記外側部は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有し、
前記外側部における硫黄含有量は、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である、蒸着マスク、
を提供する。
【００１１】
本発明の第１の解決手段による蒸着マスクにおいて、
前記外側部は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第２金属層と、を有し、
前記蒸着マスクの厚みをＴ０、前記第１金属層の厚みをＴ１、前記第２金属層の厚みをＴ２、前記第１金属層の硫黄含有量をＡ１、前記第２金属層の硫黄含有量をＡ２、複合硫黄含有量をＡ１×（Ｔ１／Ｔ０）＋Ａ２×（Ｔ２／Ｔ０）としたとき、前記外側部における前記複合硫黄含有量が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である、
ようにしてもよい。
【００１２】
本発明の第１の解決手段による蒸着マスクにおいて、
前記外側部は、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第１金属層と、前記第１金属層上に設けられ、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する第２金属層であって、前記フレームの側に配置される第２金属層と、を有し、
前記第２金属層の硫黄含有量は、前記第１金属層の硫黄含有量よりも少ない、
ようにしてもよい。
【００１３】
本発明の第１の解決手段による蒸着マスクにおいて、
前記第２金属層の厚みは、前記第１金属層の厚みよりも厚い、
ようにしてもよい。
【００１４】
本発明の第１の解決手段による蒸着マスクにおいて、
前記第１金属層の硫黄含有量と、前記第２金属層の硫黄含有量との差は、０．００７質量％以上且つ０．０４０質量％以下である、
ようにしてもよい。
【００１５】
本発明の第１の解決手段による蒸着マスクにおいて、
前記第２金属層の硫黄含有量は、０．０１２質量％以上且つ０．０４５質量％以下である、
ようにしてもよい。
【００１６】
また、本発明は、第２の解決手段として、
フレームに溶接される蒸着マスクを製造する蒸着マスクの製造方法であって、
基材を準備する工程と、
めっき液を用いて、前記基材上に、ニッケルを含む鉄合金によって構成されるとともに硫黄成分を含有する金属層を析出させる工程と、を備え、
前記金属層を析出させる工程において、前記金属層に、外側部と、前記外側部の内側に配置されるとともに複数の貫通孔が形成された内側部と、が形成され、
前記外側部における硫黄含有量は、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である、蒸着マスクの製造方法、
を提供する。
【００１７】
また、本発明は、
上述した第１の解決手段による前記蒸着マスク、または上述した第２の解決手段による蒸着マスクの製造方法により前記蒸着マスクを準備する工程と、
前記蒸着マスクに張力を付与した状態で前記蒸着マスクを前記フレームに溶接する工程と、を備えた、蒸着マスク装置の製造方法、
である。
【００１８】
さらに、本発明は、
上述した蒸着マスク装置の製造方法により前記蒸着マスク装置を準備する工程と、
前記蒸着マスク装置の前記蒸着マスクを、基板に密着させる工程と、
前記蒸着マスクの前記貫通孔を通して蒸着材料を前記基板に蒸着させる工程と、を備えた、蒸着方法、
である。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、反り等の変形が生じることを抑制しつつ、溶接強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】図１は、本発明の実施の形態による蒸着マスク装置を備えた蒸着装置を示す図である。
【図２】図２は、図１に示す蒸着マスク装置を用いて製造した有機ＥＬ表示装置を示す断面図である。
【図３】図３は、本発明の実施の形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。
【図４】図４は、図３に示す蒸着マスク装置の周縁部を拡大して示す平面図である。
【図５】図５は、図３に示す蒸着マスク装置の周縁部の一変形例を拡大して示す平面図である。
【図６】図６は、図４の蒸着マスク装置をＶＩ−ＶＩ方向から見た断面図である。
【図７】図７は、蒸着マスクの内側部の一部を拡大して示す平面図である。
【図８】図８は、図７の内側部をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向から見た断面図である。
【図９】図９は、図８の内側部の一部を更に拡大して示す断面図である。
【図１０】図１０は、図８に示す蒸着マスクの製造方法において、パターン基板準備工程を説明する図である。
【図１１】図１１は、図８に示す蒸着マスクの製造方法において、第１めっき処理工程を説明する図である。
【図１２】図１２は、図８に示す蒸着マスクの製造方法において、レジスト形成工程を説明する図である。
【図１３】図１３は、図８に示す蒸着マスクの製造方法において、第２めっき処理工程を説明する図である。
【図１４】図１４は、図８に示す蒸着マスクの溶接工程の一例を説明する図である。
【図１５】図１５は、接合部の結晶構造を示す模式図である。
【図１６】図１６は、接合部の溶接強度を測定する方法の一例を示す図である。
【図１７】図１７は、本発明の第１の変形例による蒸着マスクの製造方法において、レジスト形成工程を説明する図である。
【図１８】図１８は、本発明の第１の変形例による蒸着マスクの製造方法において、めっき処理工程を説明する図である。
【図１９】図１９は、本発明の第１の変形例による蒸着マスクを示す断面図である。
【図２０】図２０は、本発明の第２の変形例による蒸着マスクを示す断面図である。
【図２１】図２１は、本発明の第３の変形例による蒸着マスク装置の周縁部を拡大して示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、図面を参照して本発明の一実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。
【００２２】
図１〜図１６は、本発明の一実施の形態を説明するための図である。以下の実施の形態およびその変形例では、有機ＥＬ表示装置を製造する際に有機材料を所望のパターンで基板上にパターニングするために用いられる蒸着マスク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の製造方法に対し、本発明を適用することができる。
【００２３】
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。
【００２４】
また、「板面（シート面、フィルム面）」とは、対象となる板状（シート状、フィルム状）の部材を全体的かつ大局的に見た場合において対象となる板状部材（シート状部材、フィルム状部材）の平面方向と一致する面のことを指す。また、板状（シート状、フィルム状）の部材に対して用いる法線方向とは、当該部材の板面（シート面、フィルム面）に対する法線方向のことを指す。
【００２５】
さらに、本明細書において用いる、形状や幾何学的条件および物理的特性並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」、「直交」、「同一」、「同等」等の用語や長さや角度並びに物理的特性の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待し得る程度の範囲を含めて解釈することとする。
【００２６】
（蒸着装置）
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、蒸着源（例えばるつぼ９４）、ヒータ９６、および蒸着マスク装置１０を備える。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。
【００２７】
（蒸着マスク装置）
以下、蒸着マスク装置１０について説明する。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１５と、を備えている。フレーム１５は、蒸着マスク２０が撓んでしまうことがないように、蒸着マスク２０をその面方向（後述する第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２）に張力を付与した状態で支持する。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。以下の説明において、蒸着マスク２０の面のうち、有機ＥＬ基板９２側の面を第１面２０ａと称し、第１面２０ａの反対側に位置する面を第２面２０ｂと称する。このうち蒸着マスク２０の第２面２０ｂにフレーム１５が面している。
【００２８】
蒸着マスク装置１０は、図１に示すように、有機ＥＬ基板９２の、蒸着マスク２０と反対側の面に配置された磁石９３を更に備えていてもよい。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を有機ＥＬ基板９２に密着させることができる。
【００２９】
図３は、蒸着マスク装置１０を蒸着マスク２０の第１面２０ａ側から見た場合を示す平面図である。図３に示すように、蒸着マスク装置１０の蒸着マスク２０は、平面視において略矩形または略四角形の形状を有している。図３に示す例では、互いに直交する第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿うように矩形状または四角形状に形成されている。蒸着マスク２０は、後述する周縁部１７において、フレーム１５に溶接されて固定されている。すなわち、蒸着マスク２０が固定された状態では、フレーム１５は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿うように矩形枠状または四角形枠状に形成されている。
【００３０】
蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０を貫通する複数の貫通孔２５を含む。るつぼ９４から蒸発して蒸着マスク装置１０に到達した蒸着材料９８は、蒸着マスク２０の貫通孔２５を通って有機ＥＬ基板９２に付着する。これによって、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料９８を有機ＥＬ基板９２の表面に成膜することができる。
【００３１】
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、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、を備えている。
【００３２】
なお、複数の色によるカラー表示を行いたい場合には、各色に対応する蒸着マスク２０が搭載された蒸着装置９０をそれぞれ準備し、有機ＥＬ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有機ＥＬ基板９２に蒸着させることができる。
【００３３】
ところで、蒸着処理は、高温雰囲気となる蒸着装置９０の内部で実施される場合がある。この場合、蒸着処理の間、蒸着装置９０の内部に保持される蒸着マスク２０、フレーム１５および有機ＥＬ基板９２も加熱される。この際、蒸着マスク２０、フレーム１５および有機ＥＬ基板９２は、各々の熱膨張係数に基づいた寸法変化の挙動を示すことになる。この場合、蒸着マスク２０やフレーム１５と有機ＥＬ基板９２の熱膨張係数が大きく異なっていると、それらの寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、有機ＥＬ基板９２上に付着する蒸着材料９８の寸法精度や位置精度が低下してしまう。
【００３４】
このような課題を解決するため、蒸着マスク２０およびフレーム１５の熱膨張係数が、有機ＥＬ基板９２の熱膨張係数と同等の値であることが好ましい。例えば、有機ＥＬ基板９２としてガラス基板が用いられる場合、蒸着マスク２０およびフレーム１５の主要な材料として、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。例えば、蒸着マスク２０を構成する金属板の材料として、３０質量％以上且つ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％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含むインバー材、３０質量％以上且つ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％以上且つ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。
【００３５】
（蒸着マスク）
次に、蒸着マスク２０について詳細に説明する。図３に示すように、蒸着マスク２０は、周縁部１７（外側部）と、周縁部１７の内側に配置された内側部１８と、を備えている。このうち周縁部１７は、内側部１８の外側に形成された部分である。図３に示す例では、周縁部１７は、平面視で内側部１８の周囲を取り囲むように形成されており、矩形枠状に形成された部分である。
【００３６】
（周縁部）
まず、周縁部１７について詳細に説明する。周縁部１７は、蒸着マスク２０のうちフレーム１５に溶接されて固定される部分である。本実施の形態において、周縁部１７は、第２面２０ｂ側においてフレーム１５に溶接される。以下の説明において、周縁部１７およびフレーム１５のうち溶接によって互いに接合されている部分のことを、接合部１９（図４参照）と称する。
【００３７】
図４は、蒸着マスク装置１０の周縁部１７および内側部１８の一部を拡大して示す平面図である。周縁部１７に形成される接合部１９は、溶接痕１９ａを含んでいる。溶接痕１９ａとは、蒸着マスク２０の第２面２０ｂをフレーム１５に溶接したことに起因して、蒸着マスク２０およびフレーム１５の一部に形成された痕跡である。例えば、図４に示すように、接合部１９は、第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の点状の溶接痕１９ａと、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ複数の点状の溶接痕１９ａと、を含んでいる。このような複数の点状の溶接痕１９ａは、例えば、第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２にレーザー光を移動させながら、周縁部１７にレーザー光を間欠的に点状に照射することによって形成される。
【００３８】
なお、平面視における溶接痕１９ａの配置や形状が特に限られることはない。例えば、図５に示すように、溶接痕１９ａは、第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２に沿って線状に延びていてもよい。このような溶接痕１９ａは、例えば、第１方向Ｄ１または第２方向Ｄ２にレーザー光の照射位置を移動させながら、周縁部１７にレーザー光を連続的に線状に照射することによって形成される。
【００３９】
図６は、図４の蒸着マスク装置をＶＩ−ＶＩ方向から見た断面図である。図６に示すように、溶接痕１９ａは、周縁部１７の第１面２０ａから第２面２０ｂを介してフレーム１５に至っている。溶接痕１９ａは、蒸着マスク２０の周縁部１７およびフレーム１５のうち、溶接時に溶融した部分が固化した部分であり、周縁部１７の第１面２０ａから第２面２０ｂに至る部分およびフレーム１５の一部を含んでいる。この溶接痕１９ａは、蒸着マスク２０の周縁部１７とフレーム１５とを互いに接合している。溶接痕１９ａにおいては、溶接の後に溶融した部分の温度が低下して当該部分が固化する際に、材料の結晶化が生じている。例えば、溶接痕１９ａは、周縁部１７およびフレーム１５に跨る結晶粒を含む。
【００４０】
図６において、蒸着処理の際に蒸着マスク２０に密着する有機ＥＬ基板９２を、破線で表す。図６に示すように、有機ＥＬ基板９２は、蒸着マスク２０のうち接合部１９が形成される部分にまで延在していることがある。
【００４１】
（内側部）
次に、内側部１８について説明する。図３、図４および図６に示すように、内側部１８は、第１面２０ａから第２面２０ｂに至る貫通孔２５が形成された有効領域２２と、有効領域２２を取り囲む周囲領域２３と、を含んでいる。周囲領域２３は、有効領域２２を支持するための領域であり、有機ＥＬ基板９２へ蒸着されることを意図された蒸着材料９８が通過する領域ではない。例えば、有効領域２２は、蒸着マスク２０のうち、有機ＥＬ基板９２の表示領域に対面する領域である。
【００４２】
図３に示すように、有効領域２２は、例えば、平面視において略四角形状、または略矩形状の輪郭を有している。なお、図示はしないが、各有効領域２２は、有機ＥＬ基板９２の表示領域の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各有効領域２２は、円形状の輪郭を有していてもよい。
【００４３】
図３に示すように、蒸着マスク２０の内側部１８は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の有効領域２２を含んでいる。一つの有効領域２２は、一つの有機ＥＬ表示装置１００の表示領域に対応する。このため、図１に示す蒸着マスク装置１０によれば、有機ＥＬ表示装置１００の多面付蒸着が可能である。しかしながら、これに限られることはなく、蒸着マスク２０は単一の有効領域２２を含むように形成されていてもよい。
【００４４】
以下、内側部１８について詳細に説明する。図７は、内側部１８を拡大して示す平面図であり、図８は、図７の内側部１８をＶＩＩＩ−ＶＩＩＩ方向から見た断面図である。図７に示すように、複数の貫通孔２５は、有効領域２２において、互いに直交する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで規則的に配列される。
【００４５】
以下、貫通孔２５およびその周囲の部分の形状について詳細に説明する。ここでは、蒸着マスク２０がめっき処理によって形成される場合の、貫通孔２５およびその周囲の部分の形状について説明する。
【００４６】
図８に示すように、内側部１８は、第１面２０ａを構成する第１金属層３２と、第１金属層３２上に設けられ、第２面２０ｂを構成する第２金属層３７と、を備えている。蒸着材料９８を有機ＥＬ基板９２上に蒸着させる際（蒸着時）には、第２金属層３７が、上述したフレーム１５（図１等参照）の側に配置される。第１金属層３２には、所定のパターンで第１開口部３０が設けられており、また、第２金属層３７には、所定のパターンで第２開口部３５が設けられている。内側部１８においては、第１開口部３０と第２開口部３５とが互いに連通することにより、蒸着マスク２０の第１面２０ａから第２面２０ｂに至る貫通孔２５が構成されている。
【００４７】
これらの第１金属層３２と第２金属層３７は、上述した周縁部１７に延びており、周縁部１７も、第１金属層３２と第２金属層３７とを有するように構成されている。すなわち、本実施の形態では、蒸着マスク２０が、全体として、第１金属層３２と第２金属層３７とによって構成されている。
【００４８】
図７に示すように、貫通孔２５を構成する第１開口部３０や第２開口部３５は、平面視において略多角形状になっていてもよい。ここでは第１開口部３０および第２開口部３５が、略四角形状、より具体的には略正方形状になっている例が示されている。また、図示はしないが、第１開口部３０や第２開口部３５は、略六角形状や略八角形状など、その他の略多角形状になっていてもよい。なお、「略多角形状」とは、多角形の角部が丸められている形状を含む概念である。また図示はしないが、第１開口部３０や第２開口部３５は、円形状になっていてもよい。また、平面視において第２開口部３５が第１開口部３０を囲う輪郭を有する限りにおいて、第１開口部３０の形状と第２開口部３５の形状が相似形になっている必要はない。
【００４９】
図８において、符号４１は、第１金属層３２と第２金属層３７とが接続される接続部を表している。また符号Ｓ０は、第１金属層３２と第２金属層３７との接続部４１における貫通孔２５の寸法を表している。なお、図８においては、第１金属層３２と第２金属層３７とが接している例を示したが、これに限られることはなく、第１金属層３２と第２金属層３７との間にその他の層が介在されていてもよい。例えば、第１金属層３２と第２金属層３７との間に、第１金属層３２上における第２金属層３７の析出を促進させるための触媒層が設けられていてもよい。
【００５０】
図９は、図８の第１金属層３２および第２金属層３７の一部を拡大して示す図である。図９に示すように、蒸着マスク２０の第２面２０ｂにおける第２金属層３７の幅Ｍ２は、蒸着マスク２０の第１面２０ａにおける第１金属層３２の幅Ｍ１よりも小さくなっている。言い換えると、第２面２０ｂにおける貫通孔２５（第２開口部３５）の開口寸法Ｓ２は、第１面２０ａにおける貫通孔２５（第１開口部３０）の開口寸法Ｓ１よりも大きくなっている。以下、このように第１金属層３２および第２金属層３７を構成することの利点について説明する。
【００５１】
蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側から飛来する蒸着材料９８は、貫通孔２５の第２開口部３５および第１開口部３０を順に通って有機ＥＬ基板９２に付着する。有機ＥＬ基板９２のうち蒸着材料９８が付着する領域は、第１面２０ａにおける貫通孔２５の開口寸法Ｓ１や開口形状によって主に定められる。ところで、図８および図９において第２面２０ｂ側から第１面２０ａへ向かう矢印Ｌ１で示すように、蒸着材料９８は、るつぼ９４から有機ＥＬ基板９２に向けて蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿って移動するだけでなく、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。ここで、仮に第２面２０ｂにおける貫通孔２５の開口寸法Ｓ２が第１面２０ａにおける貫通孔２５の開口寸法Ｓ１と同一であるとすると、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して大きく傾斜した方向に移動する蒸着材料９８の多くは、貫通孔２５を通って有機ＥＬ基板９２に到達するよりも前に、貫通孔２５の第２開口部３５の壁面３６に到達して付着してしまう。従って、蒸着材料９８の利用効率を高めるためには、第２開口部３５の開口寸法Ｓ２を大きくすること、すなわち第２金属層３７の幅Ｍ２を小さくすることが好ましいと言える。
【００５２】
図８において、第２金属層３７の壁面３６および第１金属層３２の壁面３１に接する（端部３８を通る）直線Ｌ１が、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対してなす最小角度が、符号θ１で表されている。斜めに移動する蒸着材料９８を、可能な限り有機ＥＬ基板９２に到達させるためには、角度θ１を大きくすることが有利となる。例えば、角度θ１を４５°以上にすることが好ましい。
【００５３】
角度θ１を大きくする上では、第１金属層３２の幅Ｍ１に比べて第２金属層３７の幅Ｍ２を小さくすることが有効である。また、図から明らかなように、角度θ１を大きくする上では、第１金属層３２の厚みＴ１や第２金属層３７の厚みＴ２を小さくすることも有効である。なお、第２金属層３７の幅Ｍ２、第１金属層３２の厚みＴ１や第２金属層３７の厚みＴ２を過剰に小さくしてしまうと、蒸着マスク２０の強度が低下し、このため搬送時や使用時に蒸着マスク２０が破損してしまうことが考えられる。例えば、張力を付与する際に蒸着マスク２０に加えられる引張り応力によって、蒸着マスク２０が破損してしまうことが考えられる。これらの点を考慮すると、第１金属層３２および第２金属層３７の寸法が以下の範囲に設定されることが好ましいと言える。これによって、上述の角度θ１を例えば４５°以上にすることができる。
・第１金属層３２の幅Ｍ１：５μｍ以上且つ２５μｍ以下
・第２金属層３７の幅Ｍ２：２μｍ以上且つ２０μｍ以下
・蒸着マスク２０の厚みＴ０：３μｍ以上且つ５０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上且つ５０μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上且つ３０μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上且つ２５μｍ以下
・第１金属層３２の厚みＴ１：５μｍ以下
・第２金属層３７の厚みＴ２：２μｍ以上且つ５０μｍ以下、より好ましくは３μｍ以上且つ５０μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上且つ３０μｍ以下、さらに好ましくは３μｍ以上且つ２５μｍ以下
【００５４】
なお、本実施の形態において、蒸着マスク２０の厚みＴ０は、周縁部１７および内側部１８のいずれにおいても同一である。
【００５５】
本実施の形態においては、第２金属層３７の厚みは、第１金属層３２の厚みよりも厚くなっている。このようにして、蒸着マスク２０の周縁部１７をフレーム１５に溶接する際に形成される溶接痕１９ａを構成する材料に含まれる第２金属層３７の材料の割合を、増大させることが可能になっている。後述するように、第２金属層３７の硫黄含有量が、第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくなっていることから、第２金属層３７の厚みを第１金属層３２の厚みよりも厚くすることにより、溶接痕１９ａの硫黄含有量を低減することが可能になっている。
【００５６】
上述の開口寸法Ｓ０，Ｓ１，Ｓ２は、有機ＥＬ表示装置の画素密度や上述の角度θ１の所望値などを考慮して、適切に設定される。例えば、４００ｐｐｉ以上の画素密度の有機ＥＬ表示装置を作製する場合、接続部４１における貫通孔２５の開口寸法Ｓ０は、１５μｍ以上且つ６０μｍ以下に設定され得る。また、第１面２０ａにおける第１開口部３０の開口寸法Ｓ１は、１０μｍ以上且つ５０μｍ以下に設定され、第２面２０ｂにおける第２開口部３５の開口寸法Ｓ２は、１５μｍ以上且つ６０μｍ以下に設定され得る。
【００５７】
図９に示すように、第１金属層３２によって構成される蒸着マスク２０の第１面２０ａには、窪み部３４が形成されていてもよい。窪み部３４は、めっき処理によって蒸着マスク２０を製造する場合に、後述するパターン基板５０の導電性パターン５２に対応して形成される。窪み部３４の深さＤは、例えば５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下である。好ましくは、第１金属層３２に形成される窪み部３４の外縁３４ｅは、第１金属層３２の端部３３と接続部４１との間に位置する。
【００５８】
このような第１金属層３２および第２金属層３７は、ニッケルを含む鉄合金によってそれぞれ構成されている。また、第１金属層３２および第２金属層３７は、硫黄成分をそれぞれ含有している。すなわち、本実施の形態では、周縁部１７と内側部１８とを含む蒸着マスク２０が、全体として、ニッケルを含む鉄合金によってそれぞれ構成されるとともに、硫黄成分を有している。硫黄成分は、第１金属層３２をめっき処理によって形成するための第１めっき液（後述）、および第２金属層３７をめっき処理によって形成するための第２めっき液（後述）に混入されている応力緩和剤の一成分である。
【００５９】
本実施の形態では、周縁部１７における硫黄含有量が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下になっている。より具体的には、周縁部１７において、蒸着マスク２０の厚みをＴ０、第１金属層３２の厚みをＴ１、第２金属層３７の厚みをＴ２、第１金属層３２の硫黄含有量をＡ１、第２金属層３７の硫黄含有量をＡ２としたとき、周縁部１７における複合硫黄含有量Ａ０は、
Ａ０＝Ａ１×（Ｔ１／Ｔ０）＋Ａ２×（Ｔ２／Ｔ０）
で表される。そして、この複合硫黄含有量Ａ０が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下である。このうち複合硫黄含有量Ａ０を０．０１９質量％以上にすることにより、第２金属層３７に反り等の変形が生じることを抑制できるとともに、周縁部１７における第１金属層３２および第２金属層３７の金属結晶粒ＭＣを微細化することができる。一方、複合硫黄含有量Ａ０を、０．０４６質量％以下にすることにより、接合部１９に凝集される硫黄成分の凝集量を低減することができる。
【００６０】
また、本実施の形態では、蒸着マスク２０は、全体として、上述したような硫黄含有量を有する第１金属層３２と第２金属層３７とによって構成されているため、周縁部１７と内側部１８とにおいて、各金属層３２、３７の硫黄含有量は等しく、蒸着マスク２０の全範囲で均等になっている。このため、蒸着マスク２０全体の硫黄含有量は、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下になっていることが好適である。なお、周縁部１７と内側部１８とにおいて、各金属層３２、３７の硫黄含有量は等しいことに限られず、互いに異なっていてもよい。
【００６１】
また、本実施の形態では、第２金属層３７の硫黄含有量が、第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくなっている。
【００６２】
例えば、第１金属層３２の硫黄含有量と、第２金属層３７の硫黄含有量との差が、０．００７質量％以上且つ０．０４０質量％以下であることが好適である。このうち、硫黄含有量の差を０．００７質量％以上とすることにより、第２金属層３７の硫黄含有量を低減することができ、接合部１９に凝集される硫黄成分の凝集量を低減することができる。一方、硫黄含有量の差を０．０４０質量％以下にすることにより、第２金属層３７の硫黄含有量が過度に少なくなることを防止できる。このため、後述する第１めっき液および第２めっき液中の応力緩和剤の濃度と一次光沢剤の濃度とが過度に低下することを抑制し、第２金属層３７に反り等の変形が生じることを抑制できるとともに、第２金属層３７の金属結晶粒ＭＣ（図１５参照）を微細化することができる。
【００６３】
また、第２金属層３７の硫黄含有量は、０．０１２質量％以上且つ０．０４５質量％以下であることが好適である。このうち第２金属層３７の硫黄含有量を０．０１２質量％以上にすることにより、第２金属層３７に反り等の変形が生じることを抑制できるとともに、第２金属層３７の金属結晶粒ＭＣを微細化することができる。一方、第２金属層３７の硫黄含有量を０．０４５質量％以下にすることにより、接合部１９に凝集される硫黄成分の凝集量を低減することができる。
【００６４】
ところで、硫黄含有量の測定方法としては、高周波誘導加熱燃焼による赤外線吸収法を用いることができる。この方法は、試料を加熱して発生した成分ガスの濃度を測定して、試料に含有されている対象成分の含有量（濃度）を得る方法である。例えば、０．１ｇ程度の試料を採取して、セラミック製のるつぼに入れ、酸素雰囲気中で加熱する。この際、るつぼ内の試料に高周波誘導電流を誘起させ、試料の電気抵抗によってジュール熱を発生させる。また、試料の加熱によって酸素と燃焼反応させて燃焼熱を発生させる。助燃剤として、タングステン、スズ、銅、鉄などを用いてもよい。このようにジュール熱と燃焼熱とによって試料を加熱し、試料の温度を高める。試料の高温化により、試料に含まれる硫黄はガス化されて二酸化硫黄となる。この二酸化硫黄を含むるつぼ内のガスは、非分散赤外線検出器へ送られて、二酸化硫黄の濃度を測定する。測定された二酸化硫黄の濃度と、試料の質量とに基づいて、試料に含まれていた硫黄の含有量を求める。このようにして、第１金属層３２および第２金属層３７における硫黄含有量をそれぞれ得ることができる。このような方法を用いる装置としては、例えば、株式会社堀場製作所製のＥＭＩＡ−６２０ＳＰが挙げられる。
【００６５】
次に、蒸着マスク装置１０を製造する方法について説明する。まず、蒸着マスク装置１０の蒸着マスク２０を製造する方法について説明する。ここでは、めっき処理によって蒸着マスク２０を製造する例について説明する。
【００６６】
（蒸着マスクの製造方法）
図１０〜図１３は、蒸着マスク２０の製造方法を説明する図である。
【００６７】
〔パターン基板準備工程〕
まず、図１０に示すパターン基板５０を準備する。パターン基板５０は、絶縁性を有する基材５１と、基材５１上に形成された導電性パターン５２と、を有する。導電性パターン５２は、第１金属層３２に対応するパターンを有する。
【００６８】
絶縁性および適切な強度を有する限りにおいて基材５１を構成する材料や基材５１の厚みが特に限られることはない。例えば基材５１を構成する材料として、ガラスや合成樹脂などを用いることができる。
【００６９】
導電性パターン５２を構成する材料としては、金属材料や酸化物導電性材料等の、導電性を有する材料が適宜用いられる。金属材料の例としては、例えばクロムや銅などを挙げることができる。導電性パターン５２の厚みは、例えば５０ｎｍ以上且つ５００ｎｍ以下である。
【００７０】
なお、蒸着マスク２０をパターン基板５０から分離させる後述する分離工程を容易化するため、パターン基板５０に離型処理を施しておいてもよい。
【００７１】
例えば、まず、パターン基板５０の表面の油分を除去する脱脂処理を実施する。例えば、酸性の脱脂液を用いて、パターン基板５０の導電性パターン５２の表面の油分を除去する。
【００７２】
次に、導電性パターン５２の表面を活性化する活性化処理を実施する。例えば、後述する第１めっき処理工程において用いられる第１めっき液に含まれる酸性溶液と同一の酸性溶液を、導電性パターン５２の表面に接触させる。例えば、第１めっき液がスルファミン酸ニッケルを含む場合、スルファミン酸を導電性パターン５２の表面に接触させる。
【００７３】
次に、導電性パターン５２の表面に有機物の膜を形成する有機膜形成処理を実施する。例えば、有機物を含む離型剤を導電性パターン５２の表面に接触させる。この際、有機膜の厚みを、有機膜の電気抵抗が、電解めっきによる第１金属層３２の析出が有機膜によって阻害されない程度に薄く設定する。
【００７４】
なお、脱脂処理、活性化処理および有機膜形成処理の後には、パターン基板５０を水で洗浄する水洗処理をそれぞれ実施する。
【００７５】
〔第１めっき処理工程〕
次に、導電性パターン５２が形成された基材５１上に第１めっき液を供給して、導電性パターン５２上に第１金属層３２を析出させる第１めっき処理工程を行う。例えば、導電性パターン５２が形成された基材５１を、第１めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図１１に示すように、パターン基板５０上に、所定のパターンで第１開口部３０が設けられた第１金属層３２を得ることができる。
【００７６】
なお、めっき処理の特性上、図１１に示すように、第１金属層３２は、基材５１の法線方向に沿って見た場合に導電性パターン５２と重なる部分だけでなく、導電性パターン５２と重ならない部分にも形成され得る。これは、導電性パターン５２の端部５４と重なる部分に析出した第１金属層３２の表面にさらに第１金属層３２が析出するためである。この結果、図１１に示すように、第１開口部３０の端部３３は、基材５１の法線方向に沿って見た場合に導電性パターン５２と重ならない部分に位置するようになり得る。また、第１金属層３２のうち導電性パターン５２と接する側の面には、導電性パターン５２の厚みに対応する上述の窪み部３４が形成される。
【００７７】
図１１において、第１金属層３２のうち導電性パターン５２と重ならない部分（すなわち窪み部３４が形成されない部分）の幅が符号ｗで表されている。幅ｗは、例えば０．５μｍ以上且つ５．０μｍ以下になる。導電性パターン５２の寸法は、この幅ｗを考慮して設定される。
【００７８】
導電性パターン５２上に第１金属層３２を析出させることができる限りにおいて、第１めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることはない。例えば、第１めっき処理工程は、導電性パターン５２に電流を流すことによって導電性パターン５２上に第１金属層３２を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第１めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお、第１めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、導電性パターン５２上には適切な触媒層が設けられていてもよい。若しくは、導電性パターン５２が、触媒層として機能するよう構成されていてもよい。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。
【００７９】
用いられる第１めっき液の成分は、第１金属層３２に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば第１金属層３２が、ニッケルを含む鉄合金によって構成される場合、第１めっき液として、ニッケル化合物を含む溶液と、鉄化合物を含む溶液との混合溶液を用いることができる。例えば、スルファミン酸ニッケルや臭化ニッケルを含む溶液と、スルファミン酸第一鉄を含む溶液との混合溶液を用いることができる。めっき液には、様々な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、ホウ酸などのｐＨ緩衝剤、サッカリンナトリウなどの一次光沢剤、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、酸化防止剤や、応力緩和剤などが用いられ得る。このうち一次光沢剤は、通常、硫黄成分を含有しており、金属結晶粒ＭＣを微細化する効果を有している。応力緩和剤は、通常、硫黄成分を含有しており、第１金属層３２に反り等の変形が生じることを抑制する効果を有している。なお、第１めっき液の硫黄含有量については、後述する。
【００８０】
〔レジスト形成工程〕
次に、基材５１上および第１金属層３２上に、所定の隙間５６を空けてレジストパターン５５を形成するレジスト形成工程を行う。図１２は、基材５１上に形成されたレジストパターン５５を示す断面図である。図１２に示すように、レジスト形成工程は、第１金属層３２の第１開口部３０がレジストパターン５５によって覆われるとともに、レジストパターン５５の隙間５６が第１金属層３２上に位置するように実施される。
【００８１】
以下、レジスト形成工程の一例について説明する。はじめに、基材５１上および第１金属層３２上にドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムとは、基材５１などの対象物の上にレジスト膜を形成するために対象物に貼り付けられるフィルムのことである。ドライフィルムは、ＰＥＴなどからなるベースフィルムと、ベースフィルムに積層され、感光性を有する感光層と、を少なくとも含む。感光層は、アクリル系光硬化性樹脂、エポキシ系樹脂、ポリイミド系樹脂、スチレン系樹脂などの感光性材料を含む。なお、レジストパターン５５用の材料を基材５１上に塗布し、その後に必要に応じて焼成を実施することにより、レジスト膜を形成してもよい。
【００８２】
次に、レジスト膜のうち隙間５６となるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。以上のようにして、図１２に示すように、第１金属層３２上に位置する隙間５６が設けられるとともに第１金属層３２の第１開口部３０を覆うレジストパターン５５を形成することができる。なお、レジストパターン５５を基材５１および第１金属層３２に対してより強固に密着させるため、現像工程の後にレジストパターン５５を加熱する熱処理工程を行ってもよい。
【００８３】
なお、レジスト膜として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
【００８４】
〔第２めっき処理工程〕
次に、レジストパターン５５の隙間５６に第２めっき液を供給して、第１金属層３２上に第２金属層３７を析出させる第２めっき処理工程を行う。例えば、第１金属層３２が形成された基材５１を、第２めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図１３に示すように、第１金属層３２上に第２金属層３７を形成することができる。
【００８５】
第１金属層３２上に第２金属層３７を析出させることができる限りにおいて、第２めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることとはない。例えば、第２めっき処理工程は、第１金属層３２に電流を流すことによって第１金属層３２上に第２金属層３７を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第２めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお、第２めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、第１金属層３２上には適切な触媒層が設けられていてもよい。電解めっき処理工程が実施される場合にも、第１金属層３２上に触媒層が設けられていてもよい。
【００８６】
第２めっき液には、上述の第１めっき液とは異なるめっき液が用いられる。より具体的には、第２めっき液の硫黄含有量が、第１めっき液の硫黄含有量よりも少なくなっている。このことにより、第２金属層３７の硫黄含有量を、第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくすることができる。
【００８７】
例えば、第１めっき液および第２めっき液に含まれる各種添加剤のうち硫黄を含有する添加剤の濃度を変えるようにしてもよい。より具体的には、第１めっき液と第２めっき液とを同種の添加剤を用いて作製し、そのうち第１めっき液に関しては、各種添加剤を、めっき液メーカーの推奨値の範囲内で調合して第１めっき液とする。一方、第２めっき液に関しては、各種添加剤のうち硫黄を含有している添加剤（例えば、一次光沢剤、応力緩和剤）の濃度を、第１めっき液での濃度よりも小さくする。このことにより、第２めっき液の硫黄含有量を第１めっき液の硫黄含有量よりも少なくすることができる。更には、この硫黄を含有している添加剤が、第２めっき液に含まれないようにしてもよい。この場合には、第２めっき液の硫黄含有量を第１めっき液の硫黄含有量よりもより一層少なくすることができる。
【００８８】
第２めっき液における硫黄を含有している添加剤の濃度は、各金属層３２、３７が含有する硫黄含有量の上述した所望の数値範囲を満たすように、調整されることが好ましい。例えば、各金属層３２、３７における硫黄含有量の所望の数値範囲を満たすための、第２めっき液における添加剤の濃度を経験的または実験的に求めておき、これに応じて添加剤の濃度を調整するようにしてもよい。このような成分を有する第１めっき液から形成される第１金属層３２を構成する金属の組成と、第２めっき液から形成される第２金属層３７を構成する金属の組成は、互いに異なる。
【００８９】
なお、図１３においては、レジストパターン５５の上面と第２金属層３７の上面とが一致するようになるまで第２めっき処理工程が継続される例を示したが、これに限られることはない。第２金属層３７の上面がレジストパターン５５の上面よりも下方に位置する状態で、第２めっき処理工程が停止されてもよい。
【００９０】
〔レジスト除去工程〕
その後、レジストパターン５５を除去するレジスト除去工程を行う。例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、レジストパターン５５を基材５１、第１金属層３２や第２金属層３７から剥離させることができる。
【００９１】
〔分離工程〕
次に、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体を基材５１から分離させる分離工程を行う。当該組み合わせ体が基材５１から分離される際には、導電性パターン５２上に、上述した離型処理によって形成された有機物の膜が形成されているため、組み合わせ体の第１金属層３２は、有機物の膜の表面から剥離され、導電性パターン５２は、有機物の膜とともに基材５１に残る。これによって、所定のパターンで第１開口部３０が設けられた第１金属層３２と、第１開口部３０に連通する第２開口部３５が設けられた第２金属層３７と、を備えた蒸着マスク２０を得ることができる。
【００９２】
以下、分離工程の一例について詳細に説明する。はじめに、粘着性を有する物質が塗工などによって設けられているフィルムを、基材５１上に形成された第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体に貼り付ける。次に、フィルムを引き上げたり巻き取ったりすることにより、フィルムを基材５１から引き離し、これによって、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体をパターン基板５０の基材５１から分離させる。その後、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体からフィルムを剥がす。
【００９３】
その他にも、分離工程においては、はじめに、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体と基材５１との間に、分離のきっかけとなる間隙を形成し、次に、この間隙にエアを吹き付け、これによって分離工程を促進してもよい。
【００９４】
なお、粘着性を有する物質としては、ＵＶなどの光を照射されることによって、または加熱されることによって粘着性を喪失する物質を使用してもよい。この場合、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体を基材５１から分離させた後、フィルムに光を照射する工程やフィルムを加熱する工程を行う。これによって、第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体からフィルムを剥がす工程を容易化することができる。例えば、フィルムと第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体とを可能な限り互いに平行な状態に維持した状態で、フィルムを剥がすことができる。これによって、フィルムを剥がす際に第１金属層３２および第２金属層３７の組み合わせ体が湾曲することを抑制することができ、このことにより、蒸着マスク２０に湾曲などの変形のくせがついてしまうことを抑制することができる。
【００９５】
（蒸着マスクの架張工程）
次に、上述のようにして得られた蒸着マスク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。この場合、蒸着マスク２０の各辺を（周縁部１７のうち第１方向Ｄ１に沿う一対の部分、および第２方向Ｄ２に沿う一対の部分）を、それぞれ複数の図示しないクランプで保持する。そして、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っ張ることにより、蒸着マスク２０に張力が付与される。このようにして、蒸着マスク２０を架張する。
【００９６】
（蒸着マスクの溶接工程）
次に、上述のようにして張力が付与された状態で、蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接する溶接工程を行う。これによって、蒸着マスク２０およびフレーム１５を備える蒸着マスク装置１０を得ることができる。
【００９７】
まず、図６に示すように、蒸着マスク２０の周縁部１７を、第２面２０ｂがフレーム１５に面するようにフレーム１５上に配置する。
【００９８】
次に、蒸着マスク２０の第１面２０ａ側からレーザー光を照射する照射工程を行う。より具体的には、図１４に示すように、第１面２０ａ側から周縁部１７にレーザー光Ｌを照射して、周縁部１７の一部を加熱した。図１４において、符号Ｓは、周縁部１７に照射されたレーザー光Ｌのスポット径を表している。スポット径Ｓは、例えば１００μｍ以上且つ３００μｍ以下である。レーザー光Ｌの出力は、例えば、０．１ｋＷ以上且つ０．５ｋＷ以下であり、照射時間は、例えば、０．３ｍｓｅｃ以上且つ１．５ｍｓｅｃ以下である。これによって、蒸着マスク２０の周縁部１７の一部およびフレーム１５の一部が溶融して、周縁部１７の第１面２０ａから第２面２０ｂを介してフレーム１５に至る溶融部分が形成される。この溶融部分は、周縁部１７およびフレーム１５に跨っている。
【００９９】
レーザー光としては、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。この場合、基本波として、波長が約１０６４ｎｍのレーザー光が生成される。また、基本波を非線形光学結晶に通すことによって、波長が約５３２ｎｍの第２高調波が生成される。また、基本波および第２高調波を非線形光学結晶に通すことによって、波長が約３５５ｎｍの第３高調波が生成される。ＹＡＧレーザー光の第３高調波は、ニッケルを含む鉄合金に吸収され易い。従って、蒸着マスク２０の周縁部１７およびフレーム１５の一部を効率良く溶融させるためにはレーザー光がＹＡＧレーザー光の第３高調波を含むことが好ましい。
【０１００】
レーザー光の照射が終了すると、溶融部分の温度が低下し、溶融部分が固化して溶接痕１９ａとなる。このことにより、蒸着マスク２０の周縁部１７とフレーム１５とが溶接痕１９ａによって互いに接合される。
【０１０１】
このようにして、蒸着マスク２０がフレーム１５に溶接されて、図３に示すような蒸着マスク装置１０が得られる。
【０１０２】
ところで、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、めっき処理によって製造された蒸着マスク２０は、圧延によって得られた金属板をエッチングして貫通孔を形成することによって製造された蒸着マスク２０に比べて、接合部１９の溶接強度が低くなることを見出した。
【０１０３】
より具体的には、図１５に示すように、接合部１９には、溶接時に第１金属層３２や第２金属層３７を構成する金属材料が一旦溶融し、その後冷却して結晶化された金属結晶粒ＭＣが含まれている。第１金属層３２や第２金属層３７に含有されていた硫黄成分は、金属結晶粒ＭＣの間の隙間に凝集して、硫黄結晶粒ＳＣを形成する。この硫黄結晶粒ＳＣの存在により、金属結晶粒ＭＣ同士の結合力が弱められる。このため、接合部１９の溶接強度が低くなったと考えられる。
【０１０４】
ここで、溶接強度とは、接合部１９によってフレーム１５に溶接された蒸着マスク２０の周縁部１７をフレーム１５から剥がすために要する力の大きさである。図１６に、接合部１９の溶接強度を測定する方法の一例を示す。溶接強度の測定工程においては、まず、蒸着マスク２０の周縁部１７の一部を切り出すことによって得られたサンプル１７Ｓを、フレーム１５に溶接する。次に、図１６に示すように、サンプル１７Ｓの周縁部１７に、フレーム１５の法線方向に沿う方向における引っ張り力Ｅを加える。この場合、サンプル１７Ｓが破断する、又はサンプル１７Ｓがフレーム１５から剥がれるときの引っ張り力Ｅが、接合部１９の溶接強度である。
【０１０５】
これに対して本実施の形態によれば、蒸着マスク２０の周縁部１７における硫黄含有量が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下になっている。このうち、硫黄含有量を０．０１９質量％以上にすることにより、第１めっき液および第２めっき液中の応力緩和剤の濃度が過度に低下することを抑制できる。このため、周縁部１７に反り等の変形が生じることを抑制できる。とりわけ、本実施の形態では、蒸着マスク２０の全体として、硫黄含有量が０．０１９質量％以上になっていることにより、有効領域２２を含む蒸着マスク２０の全体にわたって、反り等の変形が生じることを抑制できる。また、第１めっき液および第２めっき液中の一次光沢剤の濃度が過度に低下することを抑制することができ、周縁部１７における第１金属層３２および第２金属層３７の金属結晶粒ＭＣを微細化することができる。一方、硫黄含有量を０．０４６質量％以下にすることにより、蒸着マスク２０の周縁部１７とフレーム１５とを接合する接合部１９に形成される金属結晶粒ＭＣの間に、接合部１９の強度低下を引き起こし得る硫黄成分が凝集して、硫黄結晶粒ＳＣが形成されることを抑制できる。このことにより、金属結晶粒ＭＣ同士の結合力が弱められることを抑制し、接合部１９の溶接強度を高めることができる。この結果、蒸着マスク２０の反り等の変形が生じることを抑制しつつ、溶接強度を高めることができる。
【０１０６】
また、本実施の形態によれば、第２金属層３７の硫黄含有量が、第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくなっている。このことにより、蒸着マスク２０の周縁部１７とフレーム１５とを接合する接合部１９に形成される金属結晶粒ＭＣの間に、接合部１９の強度低下を引き起こし得る硫黄成分が凝集して、硫黄結晶粒ＳＣが形成されることを抑制できる。とりわけ、蒸着マスク装置１０においては、第２金属層３７はフレーム１５の側に配置され、第１金属層３２よりもフレーム１５に近い位置に配置される。このことにより、接合部１９のうち、蒸着マスク２０とフレーム１５との境界およびその近傍の領域において、硫黄結晶粒ＳＣが形成されることを抑制でき、当該領域における溶接強度を高めることができる。このため、接合部１９のうち溶接強度が高まっていることが好ましい部分の溶接強度を高めることができ、接合部１９の溶接強度を効果的に高めることができる。一方、第１金属層３２の硫黄含有量を第２金属層３７の硫黄含有量よりも多くすることができる。この場合、第１めっき液および第２めっき液中の応力緩和剤の濃度が過度に低下することを抑制することができる。このため、第１金属層３２に反り等の変形が生じることを抑制できる。この結果、蒸着マスク２０の反り等の変形が生じることを抑制しつつ、溶接強度を高めることができる。また、この場合、第１めっき液および第２めっき液中の一次光沢剤の濃度が過度に低下することを抑制することができ、第１金属層３２の金属結晶粒ＭＣを微細化することができる。
【０１０７】
また、本実施の形態によれば、第２金属層３７の厚みが、第１金属層３２の厚みよりも厚くなっている。このことにより、接合部１９を構成する材料に含まれる第２金属層３７の材料の割合を増大させることができる。第２金属層３７の硫黄含有量が第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくなっているため、接合部１９の硫黄含有量をより一層低減することができる。
【０１０８】
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。以下の説明およ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。
【０１０９】
（第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、蒸着マスク２０が、第１金属層３２および第２金属層３７という、少なくとも２つの金属層を積層させることによって構成される場合について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、蒸着マスク２０は、所定のパターンで複数の貫通孔２５が形成された１つの金属層２７によって構成されていてもよい。
【０１１０】
この変形例においても、周縁部１７における硫黄含有量が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下になっている。すなわち、金属層２７の硫黄含有量が、０．０１９質量％以上且つ０．０４６質量％以下になっている。本変形例における硫黄含有量の測定方法としては、上述した赤外線吸収法を用いることができる。
【０１１１】
以下、図１７〜図１９を参照して、蒸着マスク２０が１つの金属層２７を備える例について説明する。なお、本変形例においては、蒸着マスク２０の第１面２０ａから第２面２０ｂに至る貫通孔２５のうち第１面２０ａ上に位置する部分を第１開口部３０と称し、貫通孔２５のうち第２面２０ｂ上に位置する部分を第２開口部３５と称する。
【０１１２】
はじめに、本変形例による蒸着マスク２０を製造する方法について説明する。
【０１１３】
まず、所定の導電性パターン５２が形成された基材５１を準備する。なお、蒸着マスク２０を基材５１から分離させる分離工程を容易化するため、導電性パターン５２に上述した離型処理を施しておいてもよい。
【０１１４】
次に図１７に示すように、基材５１上に、所定の隙間５６を空けてレジストパターン５５を形成するレジスト形成工程を行う。好ましくは、レジストパターン５５の隙間５６を画成するレジストパターン５５の側面５７の間の間隔は、基材５１から遠ざかるにつれて狭くなっている。すなわち、レジストパターン５５が、基材５１から遠ざかるにつれてレジストパターン５５の幅が広くなる形状、いわゆる逆テーパ形状を有している。
【０１１５】
このようなレジストパターン５５を形成する方法の一例について説明する。例えば、はじめに、基材５１の面のうち導電性パターン５２が形成された側の面上に、光硬化性樹脂を含むレジスト膜を設ける。次に、基材５１のうちレジスト膜が設けられている側とは反対の側から基材５１に入射させた露光光をレジスト膜に照射して、レジスト膜を露光する。その後、レジスト膜を現像する。この場合、露光光の回り込み（回折）に基づいて、図１７に示すような逆テーパ形状を有するレジストパターン５５を得ることができる。
【０１１６】
次に図１８に示すように、レジストパターン５５の隙間５６にめっき液を供給して、導電性パターン５２上に金属層２７を析出させるめっき処理工程を行う。
【０１１７】
めっき液の成分や添加剤は、上述した第１めっき液や第２めっき液と同様にすることができる。金属層２７を形成するためのめっき液の硫黄含有量の調整は、上述した第１めっき液や第２めっき液と同様である。
【０１１８】
その後、上述のレジスト除去工程および分離工程を行うことにより、図１９に示すように、所定のパターンで貫通孔２５が設けられた金属層２７を備えた蒸着マスク２０を得ることができる。
【０１１９】
（第２の変形例）
上述の本実施の形態および変形例においては、蒸着マスク２０の周縁部１７の厚みと内側部１８の厚みとが同一である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、周縁部１７の厚みと内側部１８の厚みとが異なっていてもよい。
【０１２０】
例えば、図２０に示すように、周縁部１７において、第１金属層３２と第２金属層３７との間に、周縁部金属層３９が設けられていてもよい。この場合、周縁部１７は、有効領域２２を有する内側部１８よりも大きな厚みを有することができる。なお、周縁部金属層３９は、周縁部１７に形成され、内側部１８には形成されていない。
【０１２１】
周縁部１７の厚みは、例えば、１５μｍ以上５０μｍ以下とすることができる。周縁部金属層３９の厚みは、例えば１０μｍ以上４５μｍ以下とすることができる。このような厚みを有する周縁部１７を備えた蒸着マスク２０によれば、比較的厚く形成された周縁部１７により、薄厚化された有効領域２２を支持することができるため、有効領域２２における変形を抑制し、蒸着マスク２０の取扱性を向上させることができる。
【０１２２】
周縁部金属層３９は、第２金属層３７と同様にして、めっき処理によって形成することができる。周縁部金属層３９を形成するための第３めっき処理工程は、第１めっき処理工程（図１１参照）の後に行われる。この際、周縁部金属層３９が形成されることを意図されていない領域がレジスト（図示せず）で覆われた状態で、第１金属層３２の露出した面に、第３めっき液が供給されて周縁部金属層３９が析出される。この第３めっき液には、第２金属層３７を形成するための上述した第２めっき液と同一のめっき液を用い、第２めっき処理工程（図１３参照）と同様のめっき処理によって周縁部金属層３９を析出させることが好適である。このことにより、周縁部金属層３９は、第２金属層３７と同一の組成となり、かつ同一の硫黄含有量を有することになる。
【０１２３】
周縁部金属層３９が形成された後のレジスト形成工程（図１２参照）では、レジストパターン５５は、基材５１上および第１金属層３２上に形成される。この際、周縁部金属層３９上には、レジストパターン５５の隙間５６が形成される。第２めっき処理工程（図１３参照）では、レジストパターン５５の隙間５６に第２めっき液が供給されて、第１金属層３２上および周縁部金属層３９上に第２金属層３７が析出される。
【０１２４】
図２０に示す形態において、接合部１９は、第１金属層３２と周縁部金属層３９と第２金属層３７とフレーム１５に跨がって形成され、接合部１９には、第１金属層３２や周縁部金属層３９、第２金属層３７を構成する金属材料が一旦溶融し、その後冷却して結晶化された金属結晶粒ＭＣが含まれる。この場合、周縁部金属層３９の硫黄含有量が、第２金属層３７の硫黄含有量と同一であるため、接合部１９の溶接痕１９ａを構成する材料のうち、硫黄含有量が少ない材料の割合をより一層増大させることができる。このため、溶接痕１９ａの硫黄含有量をより一層低減することができ、接合部１９に凝集される硫黄成分の凝集量をより一層低減することができる。
【０１２５】
（第３の変形例）
上述の本実施の形態および変形例においては、蒸着マスク２０の外側部（周縁部１７）が、平面視で内側部１８の周囲を取り囲むように形成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはない。例えば、図２１に示すように、蒸着マスク２０が、帯状またはスティック状に形成され、複数の有効領域２２が一列状に配置されている場合には、外側部は、有効領域２２の配列方向（図２１に示す第１方向Ｄ１）に対して有効領域２２の両側に形成される部分（耳部６０）に相当する。この場合、耳部６０は、蒸着マスク２０の長手方向（第１方向Ｄ１）における一対の端部を構成するようになる。図２１に示す例では、接合部１９は、蒸着マスク２０の幅方向（図２１に示す第２方向Ｄ２）に沿って並ぶ複数の点状の溶接痕１９ａを含んでおり、第２方向Ｄ２に沿って並ぶ溶接痕１９ａは形成されていない。
【実施例】
【０１２６】
周縁部１７における硫黄含有量が互いに異なる蒸着マスク２０を複数作製し、作製された蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接して溶接強度を測定した。ここでは、一例として、第１金属層３２における硫黄含有量は一定にしつつ、第２金属層３７の硫黄含有量を変えている。
【０１２７】
第１金属層３２および第２金属層３７を構成する材料は、ニッケルを含む鉄合金であって、４２質量％のニッケルを含む低熱膨張Ｆｅ−Ｎｉ系めっき合金とした。フレーム１５も、第１金属層３２および第２金属層３７と同一の材料とした。蒸着マスク２０の厚みは、６μｍ、フレーム１５の厚みは、３００μｍとした。蒸着マスク２０の第１金属層３２の厚みは、１μｍ、第２金属層３７の厚みは、５μｍとした。
【０１２８】
第１めっき液に含まれる添加剤の種類と、第２めっき液に含まれる添加剤の種類とを同一とした。第２めっき液に含まれる各種添加剤のうち応力緩和剤の濃度を、第２めっき液の硫黄含有量が第１めっき液の硫黄含有量よりも少なくなるような範囲内で異ならせた。
【０１２９】
このような第１めっき液および第２めっき液を用いて作製された蒸着マスク２０の第１金属層３２の硫黄含有量と第２金属層３７の硫黄含有量とを測定した。この結果得られた硫黄含有量は、後述する表１に示すようになった。なお、測定には、上述した赤外線吸収法を用いた。測定には、株式会社堀場製作所製のＥＭＩＡ−６２０ＳＰを用いた。
【０１３０】
また、作製された蒸着マスク２０を、レーザー溶接によってフレーム１５に溶接した。この際に照射するレーザー光Ｌは、第３高調波を含むＹＡＧレーザー光とした。レーザー光Ｌは、スポット径Ｓを３０μｍ、出力を０．３ｋＷ、照射時間を１．０ｍｓｅｃという照射条件で照射した。
【０１３１】
このようにしてフレーム１５に溶接された各蒸着マスク２０の溶接強度を、図１６に示す方法で測定した。その結果を、表１に示す。ここでは、比較例１−３として、周縁部１７における硫黄含有量が０．０４８質量％〜０．０５２質量％の場合における溶接強度も示した。比較例４−５として、周縁部１７における硫黄含有量が０．０１３質量％〜０．０１６質量％の場合における溶接強度も示した。
【０１３２】
【表１】
2019199645.tif 000003
【０１３３】
また、表１には、反り（カール）の良否判定結果も示している。◎は、反りが見られなかったことを示し、○は、微小な反りが見られたが実用上問題無い程度の反りであったことを示している。×は、実用上問題となり得る反りが発生したことを示している。
【０１３４】
表１に示すように、比較例１−３の溶接強度よりも、実施例１−６および比較例４−５の溶接強度が増大していることがわかる。このことにより、周縁部１７における硫黄含有量を、０．０４６質量％以下にすることにより、溶接強度が増大することが確認できた。また、複合硫黄含有量Ａ０を０．０１９質量％以上とすることにより、反りの発生を抑制できることが確認できた。
【０１３５】
また、表１に示すように、実施例１−６および比較例４−５では、第２金属層３７の硫黄含有量が第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくなっている。このため、第２金属層３７の硫黄含有量を第１金属層３２の硫黄含有量よりも少なくして、溶接強度が増大することが確認できた。
【０１３６】
また、実施例１−６では、第１金属層３２の硫黄含有量と第２金属層３７の硫黄含有量との差が、０．００７質量％以上且つ０．０４０質量％以下の範囲内にある。第１金属層３２の硫黄含有量と第２金属層３７の硫黄含有量との差が０．００７質量％以上である場合に、比較例１−３よりも溶接強度が増大することが確認できた。一方、第１金属層３２の硫黄含有量と第２金属層３７の硫黄含有量との差が０．０４０質量％以下である場合に、少なくとも実用上問題無い程度に、反りの発生を抑制することができることが確認できた。
【０１３７】
さらに、表１によれば、第２金属層３７の硫黄含有量を０．０１２質量％以上にすることにより、反りが発生することを抑制できることが確認できた。とりわけ、第２金属層３７の硫黄含有量を０．０２６質量％以上にすることにより、◎の判定が得られることがわかる。すなわち、第２金属層３７の硫黄含有量を０．０２６質量％以上とすることにより、反り等の変形が生じることを抑制できる程度に応力緩和剤を第２めっき液に含ませることができる。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  蒸着マスク装置
１５  フレーム
１７  周縁部
１８  内側部
２０  蒸着マスク
２５  貫通孔
２７  金属層
３２  第１金属層
３７  第２金属層
５１  基材
６０  耳部
【図１】
2019199645.tif 000004
【図２】
2019199645.tif 000005
【図３】
2019199645.tif 000006
【図４】
2019199645.tif 000007
【図５】
2019199645.tif 000008
【図６】
2019199645.tif 000009
【図７】
2019199645.tif 000010
【図８】
2019199645.tif 000011
【図９】
2019199645.tif 000012
【図１０】
2019199645.tif 000013
【図１１】
2019199645.tif 000014
【図１２】
2019199645.tif 000015
【図１３】
2019199645.tif 000016
【図１４】
2019199645.tif 000017
【図１５】
2019199645.tif 000018
【図１６】
2019199645.tif 000019
【図１７】
2019199645.tif 000020
【図１８】
2019199645.tif 000021
【図１９】
2019199645.tif 000022
【図２０】
2019199645.tif 000023
【図２１】
2019199645.tif 000024