(57)【要約】      （修正有）【課題】大型化した場合でも高精細化と軽量化を図ることができる蒸着マスクと、金属フレームとが精度よく固定された金属マスク付き蒸着マスクの製造方法を提供する。【解決手段】蒸着マスク１００は、複数のスリット１５が形成された金属マスク１０と、金属マスク１０の表面に位置し、蒸着作製するパターンに対応した開口部２５が形成された樹脂マスク２０が積層された構成をとる。複数のスリット１５が形成された金属マスク１０と当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部２５が形成された樹脂マスク２０とが積層されてなる蒸着マスクを、貫通孔が形成された金属フレームに固定する固定工程を有する。【選択図】図１
2015010263.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、
貫通孔が形成された金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを固定する固定工程を有し、
前記固定工程が、
前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、
前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、
前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、
含むことを特徴とする金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。
【請求項２】
前記金属フレームに固定される蒸着マスクが複数あることを特徴とする請求項１に記載の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。
【請求項３】
金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、
貫通孔が形成された金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、
樹脂板付き金属マスクの金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、前記樹脂板の前記複数のスリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した複数の開口部を形成する工程と、
を有し、
前記固定工程が、
前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、
前記金属フレームに前記樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、
前記樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、
含み、
前記開口部を形成する工程が、前記張力をかける工程と前記溶接固定する工程の間、又は、前記溶接固定する工程の後に行われることを特徴とする金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法。
【請求項４】
蒸着法を用いた有機半導体素子の製造方法であって、
前記有機半導体素子の製造には、
貫通孔が形成された金属フレームと、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクを、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、
前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、
前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程と、
により製造された金属フレーム付き蒸着マスクが用いられることを特徴とする有機半導体素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法、及び有機半導体素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機ＥＬ素子の製造において、有機ＥＬ素子の有機層或いはカソード電極の形成には、例えば、蒸着すべき領域に多数の微細なスリットを微小間隔で平行に配列してなる金属から構成される蒸着マスクが使用されていた。この蒸着マスクを用いる場合、蒸着すべき基板表面に蒸着マスクを載置し、裏面から磁石を用いて保持させているが、スリットの剛性は極めて小さいことから、蒸着マスクを基板表面に保持する際にスリットにゆがみが生じやすく、高精細化或いはスリット長さが大となる製品の大型化の障害となっていた。
【０００３】
スリットのゆがみを防止するための蒸着マスクについては、種々の検討がなされており、例えば、特許文献１には、複数の開口部を備えた第一金属マスクを兼ねるベースプレートと、前記開口部を覆う領域に多数の微細なスリットを備えた第二金属マスクと、第二金属マスクをスリットの長手方向に引っ張った状態でベースプレート上に位置させるマスク引張保持手段を備えた蒸着マスクが提案されている。すなわち、２種の金属マスクを組合せた蒸着マスクが提案されている。この蒸着マスクによれば、スリットにゆがみを生じさせることなくスリット精度を確保できるとされている。
【０００４】
ところで近時、有機ＥＬ素子を用いた製品の大型化或いは基板サイズの大型化にともない、蒸着マスクに対しても大型化の要請が高まりつつあり、金属から構成される蒸着マスクの製造に用いられる金属板も大型化している。しかしながら、現在の金属加工技術では、大型の金属板に、微細パターンを精度よく形成することは困難であり、たとえ上記特許文献１に提案されている方法などによってスリット部のゆがみを防止できたとしても、高精細化への対応はできない。また、金属のみからなる蒸着マスクとした場合には、大型化に伴いその質量も増大しフレームを含めた総質量も増大することから取り扱いに支障をきたすこととなる。
【０００５】
蒸着マスクを用いて、蒸着加工対象物に蒸着パターンを形成するに際しては、当該蒸着マスクは一般的に金属フレームに固定された状態で使用される。蒸着マスクを金属フレームに固定する手段としては、レーザー溶接、アーク溶接、電気抵抗溶接、電子ビーム溶接法などの従来公知の各種溶接法を用いた固定方法が一般的である。また、金属フレームへの蒸着マスクの固定に際しては、蒸着マスクの位置精度を正確にあわせた状態で行うことが重要であり、通常、蒸着マスクを引っ張った状態で溶接固定が行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−３３２０５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、溶接固定時に蒸着マスクにシワを発生させることなく、金属フレームに、大型化した場合でも高精細化と軽量化を図ることができる蒸着マスクが位置精度よく固定された金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法を提供すること、及び有機半導体素子を精度よく製造することができる有機半導体素子の製造方法を提供することを主たる課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記課題を解決するための本発明は、金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、貫通孔が形成された金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを固定する固定工程を有し、前記固定工程が、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で当該蒸着マスクに張力をかける工程と、前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、含むことを特徴とする。
【０００９】
また、上記金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法において、前記金属フレームに固定される蒸着マスクが複数あってもよい。
【００１０】
また、上記課題を解決するための本発明の方法は、金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法であって、貫通孔が形成された金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、樹脂板付き金属マスクの金属マスク側から前記スリットを通して前記樹脂板にレーザーを照射し、前記樹脂板の前記複数のスリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した複数の開口部を形成する工程と、を有し、前記固定工程が、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で、当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、前記樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、含み、前記開口部を形成する工程が、前記張力をかける工程と前記溶接固定する工程の間、又は、前記溶接固定する工程の後に行われることを特徴とする。
【００１１】
また、上記課題を解決するための本発明は、蒸着法を用いた有機半導体素子の製造方法であって、前記有機半導体素子の製造には、貫通孔が形成された金属フレームと、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクとを、前記金属フレームと前記金属マスクとが対向するように重ね合わせ、前記金属フレームの貫通孔非形成領域と、前記金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、前記金属フレームに、前記蒸着マスクを仮固定する工程と、前記金属フレームに前記蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、前記蒸着マスクに張力をかけた状態で、前記金属フレームと前記蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程と、により製造された金属フレーム付き蒸着マスクが用いられることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法によれば、溶接固定時に蒸着マスクにシワを発生させることなく、金属フレームに、大型化した場合でも高精細化と軽量化を図ることができる蒸着マスクが位置精度よく固定された金属マスク付き蒸着マスクを得ることができる。また、本発明の有機半導体素子の製造方法によれば、有機半導体素子を精度よく製造することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】（ａ）は、本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法に用いられる蒸着マスクの一例を示す正面図であり、（ｂ）は、その概略断面図である。
【図２】（ａ）、（ｂ）は、本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法に用いられる蒸着マスクの一例を示す正面図である。
【図３】本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法に用いられる蒸着マスクの一例を示す正面図である。
【図４】樹脂マスクの一例を示す正面図である。
【図５】本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法に用いられる蒸着マスクの一例を示す正面図である。
【図６】（ａ）〜（ｃ）は、シャドウの発生と、金属マスクの厚みとの関係を説明するための断面図である。
【図７】本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法に用いられる金属フレームの一例を示す正面図である。
【図８】（ａ）、（ｂ）は、本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法に用いられる金属フレームの一例を示す正面図である。
【図９】（ａ）、（ｂ）は、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態の一例を示す正面図であり、（ａ）は樹脂マスク側からみた図であり、（ｂ）は金属マスク側からみた図である。
【図１０】（ａ）、（ｂ）は、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態の一例を示す正面図である。
【図１１】（ａ）、（ｂ）は、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態の一例を示す正面図である。
【図１２】金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態の一例を示す正面図である。
【図１３】金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態の一例を示す部分断面図である。
【図１４】（ａ）、（ｂ）は、張力をかける工程の一例を示す正面図である。
【図１５】溶接固定する工程による溶接固定箇所の一例を示す正面図である。
【図１６】（ａ）、（ｂ）は、溶接固定する工程による溶接固定箇所の一例を示す正面図である。
【図１７】金属フレーム付き蒸着マスクの一例を示す正面図である。
【図１８】金属フレーム付き蒸着マスクの一例を示す正面図である。
【図１９】（ａ）、（ｂ）は、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態の一例を示す正面図であり、（ａ）は樹脂板側からみた図であり、（ｂ）は金属マスク側からみた図である。
【図２０】支持体と磁石の位置関係の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
＜＜金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法＞＞
以下、本発明の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法について、第１実施形態、及び第２実施形態を例に挙げて説明する。
【００１５】
＜第１実施形態の製造方法＞
第１実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクとが積層されてなる蒸着マスクを、貫通孔が形成された金属フレームに固定する固定工程を有する。
【００１６】
ここで、第１実施形態の製造方法では、上記の固定工程が、図９に示すように、金属フレーム５０と金属マスク１０とが対向するように、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを重ね合わせ、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域（図示する形態では支持体６０）と、金属マスク１０のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレーム５０に、蒸着マスク１００を仮固定する工程と、図１４に示すように、金属フレーム５０に蒸着マスク１００を仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、図１５に示すように、蒸着マスク１００に張力をかけた状態で、金属フレーム５０と蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程を含むことを特徴とする。なお、各図において破線で閉じられた部分は、仮固定された領域、溶接固定された領域を示している。以下、各工程について説明する。
【００１７】
「金属フレームに蒸着マスクを仮固定する工程」
高精細な蒸着パターンの作製を可能とする金属フレーム付き蒸着マスクとするためには、金属フレーム５０と蒸着マスク１００との位置合わせを正確に行うことが重要であり、第１実施形態の製造方法では、金属フレーム５０への蒸着マスク１００の溶接固定は、蒸着マスク１００に張力をかけた状態で行われる。換言すれば、蒸着マスク１００を架張した状態で、金属フレーム５０への溶接固定が行われる。
【００１８】
第１実施形態の製造方法では、金属マスク１０と樹脂マスク２０とが積層された蒸着マスク１００が使用される。金属フレーム５０への溶接固定に際し、当該蒸着マスク１００に張力をかけた場合には、蒸着マスクが変形してしまい、当該蒸着マスクに波状のシワが発生しやすくなる。蒸着マスクにおける波状のシワの発生要因の１つとしては、蒸着マスク自体が潜在的に持つ、或いは外的要因により生ずる蒸着マスクの歪みやねじれなどが挙げられる。これら、蒸着マスクのねじれや歪み以外にも、装置の構成や、装置の精度などによる張力の不均一によっても、蒸着マスクに波状のシワが発生しやすくなる。蒸着マスク１００に生ずる波状のシワは、当該蒸着マスク１００を構成する樹脂マスク２０の開口部２５や、金属マスク１００のスリット１５の寸法の変動を引き起こし、金属フレーム付き蒸着マスクを用いて形成される蒸着パターンの寸法精度の低下を引き起こす。
【００１９】
第１実施形態の製造方法では、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを仮固定する工程を有し、当該工程では、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域と、金属マスク１０のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレーム５０に蒸着マスク１００が仮固定される。仮固定する工程を有する第１実施形態の製造方法によれば、蒸着マスク１００を延ばした状態で、金属フレーム５０に密着保持させることができ、金属フレーム５０と蒸着マスク１００との位置合わせを正確に行うべく蒸着マスク１００に張力をかけたときに生じ得るシワの発生を防止できる。なお、本願明細書で言う「仮固定」とは、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、微小移動が可能な状態で、金属フレーム５０に蒸着マスク１００を保持する固定態様を意味する。以下、第１実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク１００、金属フレーム５０、及び、金属フレーム５０と蒸着マスク１００との仮固定の一態様について具体的に説明する。
【００２０】
（蒸着マスク）
図１に示すように、蒸着マスク１００は、複数のスリット１５が形成された金属マスク１０と、金属マスク１０の表面（図１（ｂ）に示す場合にあっては、金属マスク１０の下面）に位置し、蒸着作製するパターンに対応した開口部２５が形成された樹脂マスク２０が積層された構成をとる。なお、図１（ａ）は、蒸着マスク１００を金属マスク１０側からみた正面図であり、（ｂ）はその概略断面図である。
【００２１】
本発明の製造方法で用いられる蒸着マスク１００は、１画面に対応する蒸着パターンの形成に用いられるものであってもよく、２以上の複数画面に対応する蒸着パターンの同時形成に用いられるものであってもよい。なお、図１に示す樹脂マスク２０には、１画面を構成する複数の開口部２５が形成され、当該１画面を構成する開口部２５は、複数のスリット１５（８つのスリット）によって分割されている。図２に示す樹脂マスク２０には、複数画面（１２画面）を構成する開口部２５が形成されている。ここで言う「１画面」とは、１つの製品に対応する開口部２５の集合体を意味し、当該１つの製品が有機ＥＬディスプレイである場合には、１つの有機ＥＬディスプレイを形成するのに必要な有機層の集合体、つまり、有機層となる開口部２５の集合体が「１画面」となる。
【００２２】
樹脂マスク２０に複数画面を構成する開口部２５を形成する場合には、図２に示すように、画面単位毎に所定の間隔をあけて開口部２５が形成されていることが好ましい。なお、図２では、破線で閉じられた領域を「１画面」としている。図２では、６個の開口部２５によって１画面が構成されているが、この形態に限定されるものではなく、例えば、１つの開口部２５を１画素としたときに、数百万個の開口部２５によって１画面を構成することもできる。画面間のピッチの一例としては、縦方向のピッチ、横方向のピッチともに１ｍｍ〜１００ｍｍ程度である。なお、画面間のピッチとは、図２のＷ１，Ｗ２に示すように１の画面と、当該１の画面と隣接する他の画面とにおいて、隣接している開口部間のピッチを意味する。図２（ａ）に示す形態では、１つのスリット１５は、１画面を構成する開口部２５全体と重なる位置に形成されているが、図２（ｂ）に示すように、１つのスリット１５が、複数画面を構成する開口部２５全体と重なる位置（図２（ｂ）に示す場合にあっては、２画面を構成する開口部２５と重なる位置）に形成されていてもよい。
【００２３】
第１実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク１００によれば、金属フレーム付き蒸着マスクの軽量化を図ることができる。具体的には、第１実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク１００の質量と、従来公知の金属のみから構成される蒸着マスクの質量とを、蒸着マスク全体の厚みが同一であると仮定して比較すると、従来公知の蒸着マスクの金属材料の一部を樹脂材料に置き換えた分だけ、第１実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスク１００の質量は軽くなる。また、金属のみから構成される蒸着マスクを用いて、軽量化を図るためには、当該蒸着マスクの厚みを薄くする必要などがあるが、蒸着マスクの厚みを薄くした場合には、蒸着マスクを大型化した際に、蒸着マスクに歪みが発生する場合や、耐久性が低下する場合が起こる。一方、第１実施形態の製造方法で用いられる蒸着マスクによれば、大型化したときの歪みや、耐久性を満足させるべく、蒸着マスク全体の厚みを厚くしていった場合であっても、樹脂マスク２０の存在によって、金属のみから形成される蒸着マスクよりも軽量化を図ることができる。次に、蒸着マスク１００を構成する樹脂マスク２０、及び金属マスク１００について説明する。
【００２４】
（樹脂マスク）
樹脂マスク２０は、樹脂から構成され、図１、図２に示すように、スリット１５と重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した開口部２５が形成されている。なお、本願明細書において蒸着作製するパターンとは、当該蒸着マスクを用いて作製しようとするパターンを意味し、例えば、当該蒸着マスクを有機ＥＬ素子の有機層の形成に用いる場合には、当該有機層の形状である。また、本発明では、開口部が縦横に複数列配置された例を挙げて説明をしているが、開口部２５は、スリットと重なる位置に形成されていればよく、スリット１５が、縦方向、或いは横方向に１列のみ配置されている場合には、当該１列のスリット１５と重なる位置に開口部２５が形成されていればよい。なお、このことはスリット１５と重なる位置にのみ開口部２５が形成されていることを意味するものではなく、金属マスク１０においてスリット１５が形成されていない領域、すなわちスリット非形成領域と重なる位置に、開口部２５が形成されていてもよい。
【００２５】
樹脂マスク２０は、従来公知の樹脂材料を適宜選択して用いることができ、その材料について特に限定されないが、レーザー加工等によって高精細な開口部２５の形成が可能であり、熱や経時での寸法変化率や吸湿率が小さく、軽量な材料を用いることが好ましい。このような材料としては、ポリイミド樹脂、ポリアミド樹脂、ポリアミドイミド樹脂、ポリエステル樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリビニルアルコール樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリアクリロニトリル樹脂、エチレン酢酸ビニル共重合体樹脂、エチレン−ビニルアルコール共重合体樹脂、エチレン−メタクリル酸共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、ポリ塩化ビニリデン樹脂、セロファン、アイオノマー樹脂等を挙げることができる。上記に例示した材料の中でも、その熱膨張係数が１６ｐｐｍ／℃以下である樹脂材料が好ましく、吸湿率が１．０％以下である樹脂材料が好ましく、この双方の条件を備える樹脂材料が特に好ましい。本発明では、樹脂マスク２０が上述したように金属材料と比較して、高精細な開口部２５の形成が可能な樹脂材料から構成される。したがって、高精細な開口部２５を有する蒸着マスク１００とすることができる。
【００２６】
樹脂マスク２０の厚みについても特に限定はないが、本発明の金属フレーム付き蒸着マスク２００を用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンに不充分な蒸着部分、つまり目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる蒸着部分、所謂シャドウが生じることを防止するためには、樹脂マスク２０は可能な限り薄いことが好ましい。しかしながら、樹脂マスク２０の厚みが３μｍ未満である場合には、ピンホール等の欠陥が生じやすく、また変形等のリスクが高まる。一方で、２５μｍを超えるとシャドウの発生が生じ得る。この点を考慮すると樹脂マスク２０の厚みは３μｍ以上２５μｍ以下であることが好ましい。樹脂マスク２０の厚みをこの範囲内とすることで、ピンホール等の欠陥や変形等のリスクを低減でき、かつシャドウの発生を効果的に防止することができる。特に、樹脂マスク２０の厚みを、３μｍ以上１０μｍ以下、より好ましくは４μｍ以上８μｍ以下とすることで、４００ｐｐｉを超える高精細パターンを形成する際のシャドウの影響をより効果的に防止することができる。なお、本発明の製造方法で用いられる蒸着マスク１００において、金属マスク１０と樹脂マスク２０とは、直接的に接合されていてもよく、粘着剤層を介して接合されていてもよいが、粘着剤層を介して金属マスク１０と樹脂マスク２０とが接合される場合には、上記シャドウの点を考慮して、樹脂マスク２０と粘着剤層との合計の厚みが３μｍ以上２５μｍ以下、好ましくは３μｍ以上１０μｍ、特に好ましくは、４μｍ以上８μｍ以下の範囲内となるように設定することが好ましい。
【００２７】
開口部２５の形状、大きさについて特に限定はなく、蒸着作製するパターンに対応する形状、大きさであればよい。また、図１（ａ）に示すように、隣接する開口部２５の縦方向のピッチＰ１や、横方向のピッチＰ２についても蒸着作製するパターンに応じて適宜設定することができる。
【００２８】
開口部２５を形成する位置や、開口部２５の数についても特に限定はなく、スリット１５と重なる位置に１つ形成されていてもよく、縦方向、或いは横方向に複数形成されていてもよい。図１、図２に示す形態では、各スリット１５は、縦方向、及び横方向に複数形成されている開口部２５と重なる位置に形成されている。
【００２９】
開口部２５の断面形状についても特に限定はなく、開口部２５を形成する樹脂マスクの向かいあう端面同士が略平行であってもよいが、図１（ｂ）に示すように、開口部２５はその断面形状が、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。換言すれば、金属マスク１０側に向かって広がりをもつテーパー面を有していることが好ましい。開口部２５の断面形状を当該構成とすることにより、第１実施形態の製造方法で得られた金属フレーム付き蒸着マスク２００を用いて蒸着を行ったときに、蒸着作成するパターンにシャドウが生じることを防止することができる。テーパー角については、樹脂マスク２０の厚み等を考慮して適宜設定することができるが、樹脂マスクの開口部における下底先端と、同じく樹脂マスクの開口部における上底先端を結んだ角度が５°〜８５°の範囲内であることが好ましく、１５°〜７５°の範囲内であることがより好ましく、２５°〜６５°の範囲内であることがさらに好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。さらに、図１（ｂ）にあっては、開口部２５を形成する端面は直線形状を呈しているが、これに限定されることはなく、外に凸の湾曲形状となっている、つまり開口部２５の全体の形状がお椀形状となっていてもよい。このような断面形状を有する開口部２５は、例えば、開口部２５の形成時における、レーザーの照射位置や、レーザーの照射エネルギーを適宜調整する、或いは照射位置を段階的に変化させる多段階のレーザー照射を行うことで形成可能である。
【００３０】
樹脂マスク２０は、樹脂材料が用いられることから、従来の金属加工に用いられる加工法、例えば、エッチング加工法や切削等の加工方法によらず、開口部２５の形成が可能である。つまり、開口部２５の形成方法について特に限定されることなく、各種の加工方法、例えば、高精細な開口部２５の形成が可能なレーザー加工法や、精密プレス加工、フォトリソ加工等を用いて開口部２５を形成することができる。レーザー加工法等によって開口部２５を形成する方法については、第２実施形態の製造方法で後述する。
【００３１】
エッチング加工法としては、例えば、エッチング材を噴射ノズルから所定の噴霧圧力で噴霧するスプレーエッチング法、エッチング材が充填されたエッチング液中に浸漬エッチング法、エッチング材を滴下するスピンエッチング法等のウェットエッチング法や、ガス、プラズマ等を利用したドライエッチング法を用いることができる。
【００３２】
また、第１実施形態の製造方法では、蒸着マスク１００の構成として樹脂マスク２０が用いられることから、この蒸着マスク１００を用いて蒸着を行ったときに、樹脂マスク２０の開口部２５には非常に高い熱が加わり、樹脂マスク２０の開口部２５を形成する端面から、ガスが発生し、蒸着装置内の真空度を低下させる等のおそれが生じ得る。したがって、この点を考慮すると、図３に示すように、樹脂マスク２０の開口部２５を形成する端面には、バリア層２６が設けられていることが好ましい。バリア層２６を形成することで、樹脂マスク２０の開口部２５を形成する端面からガスが発生することを防止できる。
【００３３】
バリア層２６は、無機酸化物や無機窒化物、金属の薄膜層または蒸着層を用いることができる。無機酸化物としては、アルミニウムやケイ素、インジウム、スズ、マグネシウムの酸化物を用いることができ、金属としてはアルミニウム等を用いることができる。バリア層２６の厚みは、０．０５μｍ〜１μｍ程度であることが好ましい。
【００３４】
さらに、バリア層は、樹脂マスク２０の蒸着源側表面を覆っていることが好ましい。樹脂マスク２０の蒸着源側表面をバリア層２６で覆うことによりバリア性が更に向上する。バリア層は、無機酸化物、および無機窒化物の場合は各種ＰＶＤ法、ＣＶＤ法によって形成することが好ましい。金属の場合は、真空蒸着法によって形成することが好ましい。なお、ここでいうところの樹脂マスク２０の蒸着源側表面とは、樹脂マスク２０の蒸着源側の表面の全体であってもよく、樹脂マスク２０の蒸着源側の表面において金属マスクから露出している部分のみであってもよい。
【００３５】
図４は、樹脂マスク２０の一例を示す平面図である。図４に示すように、樹脂マスク２０上には、樹脂マスク２０の縦方向、或いは横方向（図４の場合は縦方向）にのびる溝２８が形成されていることが好ましい。蒸着時に熱が加わった場合、樹脂マスク２０が熱膨張し、これにより開口部２５の寸法や位置に変化が生じる可能性があるが、当該溝２８を形成することで樹脂マスクの膨張を吸収することができ、樹脂マスクの各所で生じる熱膨張が累積することにより樹脂マスク２０が全体として所定の方向に膨張して開口部２５の寸法や位置が変化することを防止することができる。溝２８は、仮固定される箇所に対応する位置に設けられていてもよく、仮固定される箇所に対応する位置とは異なる位置に設けられていてもよい。
【００３６】
なお、図４では、開口部２５の間に縦方向に延びる溝２８が形成されているが、これに限定されることはなく、開口部２５の間に横方向に延びる溝を形成してもよい。さらには、開口部２５の間に限定されることはなく、開口部２５と重なる位置に溝を形成してもよい。さらには、これらを組み合わせた態様で溝を形成することも可能である。
【００３７】
溝２８の深さやその幅については特に限定はないが、溝２８の深さが深すぎる場合や、幅が広すぎる場合には、樹脂マスク２０の剛性が低下する傾向にあることから、この点を考慮して設定することが必要である。また、溝の断面形状についても特に限定されることはなくＵ字形状やＶ字形状など、加工方法などを考慮して任意に選択すればよい。
【００３８】
（金属マスク）
金属マスク１０は、金属から構成され、該金属マスク１０の正面からみたときに、開口部２５と重なる位置に、縦方向或いは横方向に延びる複数のスリット１５が配置されている。スリット１５は開口と同義である。
【００３９】
スリット１５の幅について特に限定はなく、開口部２５間のピッチや、画面間のピッチに応じて適宜設計すればよい。
【００４０】
金属マスク１０に形成されるスリット１５の断面形状についても特に限定されることはないが、上記樹脂マスク２０における開口部２５と同様、図１（ｂ）に示すように、蒸着源に向かって広がりをもつような形状であることが好ましい。
【００４１】
また、図示する形態では、スリット１５の開口形状は、矩形状を呈しているが、開口形状について特に限定はなく、スリット１５の開口形状は、台形状、円形状等いかなる形状であってもよい。
【００４２】
金属マスク１０の材料について特に限定はなく、蒸着マスクの分野で従来公知のものを適宜選択して用いることができ、例えば、ステンレス鋼、鉄ニッケル合金、アルミニウム合金などの金属材料を挙げることができる。中でも、鉄ニッケル合金であるインバー材は熱による変形が少ないので好適に用いることができる。
【００４３】
また、後述するように、金属フレーム５０と蒸着マスク１００との仮固定を、磁力を利用して行う場合には、金属マスク１０を磁性体で形成することが好ましい。磁性体の金属マスク１０としては、純鉄、炭素鋼、Ｗ鋼、Ｃｒ鋼、Ｃｏ鋼、ＫＳ鋼、ＭＫ鋼、ＮＫＳ鋼、Ｃｕｎｉｃｏ鋼、Ａｌ−Ｆｅ合金等を挙げることができる。また、金属マスク１０を形成する材料そのものが磁性体でない場合には、当該材料に上記磁性体の粉末を分散させることにより金属マスク１０に磁性を付与してもよい。
【００４４】
金属マスク１０の厚みについても特に限定はないが、５μｍ〜１００μｍ程度であることが好ましい。蒸着時におけるシャドウの防止を考慮した場合、金属マスク１０の厚さは薄い方が好ましいが、５μｍより薄くした場合、破断や変形のリスクが高まるとともにハンドリングが困難となる可能性がある。ただし、本発明では、金属マスク１０は樹脂マスク２０と一体化されていることから、金属マスク１０の厚さが５μｍと非常に薄い場合であっても、破断や変形のリスクを低減させることができ、５μｍ以上であれば使用可能である。なお、１００μｍより厚くした場合には、シャドウの発生が生じ得るため好ましくない。
【００４５】
以下、図６（ａ)〜図６（ｃ）を用いてシャドウの発生と、金属マスク１０の厚みとの関係について具体的に説明する。図６（ａ）に示すように、金属マスク１０の厚みが薄い場合には、蒸着源から蒸着対象物に向かって放出される蒸着材は、金属マスク１０のスリット１５の内壁面や、金属マスク１０の樹脂マスク２０が形成されていない側の表面に衝突することなく金属マスク１０のスリット１５、及び樹脂マスク２０の開口部２５を通過して蒸着対象物へ到達する。これにより、蒸着対象物上へ、均一な膜厚での蒸着パターンの形成が可能となる。つまりシャドウの発生を防止することができる。一方、図６（ｂ）に示すように、金属マスク１０の厚みが厚い場合、例えば、金属マスク１０の厚みが１００μｍを超える厚みである場合には、蒸着源から放出された蒸着材の一部は、金属マスク１０のスリット１５の内壁面や、金属マスク１０の樹脂マスク２０が形成されていない側の表面に衝突し、蒸着対象物へ到達することができない。蒸着対象物へ到達することができない蒸着材が多くなるほど、蒸着対象物に目的とする蒸着膜厚よりも薄い膜厚となる未蒸着部分が生ずる、シャドウが発生することとなる。
【００４６】
シャドウ発生を十分に防止するには、図６（ｃ）に示すように、スリット１５の断面形状を、蒸着源に向かって広がりをもつような形状とすることが好ましい。このような断面形状とすることで、蒸着マスク１００に生じうる歪みの防止、或いは耐久性の向上を目的として、蒸着マスク全体の厚みを厚くしていった場合であっても、蒸着源から放出された蒸着材が、スリット１５の当該表面や、スリット１５の内壁面に衝突等することなく、蒸着材を蒸着対象物へ到達させることができる。より具体的には、金属マスク１０のスリット１５における下底先端と、同じく金属マスク１０のスリット１５における上底先端を結んだ直線と金属マスク１０の底面とのなす角度が５°〜８５°の範囲内であることが好ましく、１５°〜７５°の範囲内であることがより好ましく、２５°〜６５°の範囲内であることがさらに好ましい。特には、この範囲内の中でも、使用する蒸着機の蒸着角度よりも小さい角度であることが好ましい。このような断面形状とすることで、蒸着マスク１００に生じうる歪みの防止、或いは耐久性の向上を目的として金属マスク１０の厚みを比較的厚くした場合であっても、蒸着源から放出された蒸着材が、スリット１５の内壁面に衝突等することなく、蒸着材を蒸着対象物へ到達させることができる。これにより、シャドウ発生をより効果的に防止することができる。なお、図６は、シャドウの発生と金属マスク１０のスリット１５との関係を説明するための部分概略断面図である。なお、図６（ｃ）では、金属マスク１０のスリット１５が蒸着源側に向かって広がりを持つ断面形状となっており、樹脂マスク２０の開口部２５の向かいあう端面は略平行となっているが、シャドウの発生をより効果的に防止するためには、金属マスク１０のスリット、及び樹脂マスク２０の開口部２５は、ともにその断面形状が、蒸着源側に向かって広がりを持つ形状となっていることが好ましい。
【００４７】
図５に示すように、蒸着マスク１００の金属マスク１０側から見た正面図において、金属マスクのスリット１５から見える樹脂マスク２０に形成された開口部２５を横方向に互い違いに配置してもよい。つまり、横方向に隣り合う開口部２５を縦方向にずらして配置してもよい。このように配置することにより、樹脂マスク２０が熱膨張した場合にあっても、各所において生じる膨張を開口部２５によって吸収することができ、膨張が累積して大きな変形が生じることを防止することができる。
【００４８】
また、樹脂マスク２０に形成する開口部２５は、１画素に対応させる必要はなく、例えば２画素〜１０画素をまとめて一つの開口部２５としてもよい。
【００４９】
（金属フレーム）
図７に示すように、最終的に蒸着マスク１００と溶接固定される金属フレーム５０は、略矩形形状の枠部材であり、蒸着マスク１００と溶接固定されたときに、樹脂マスク２０に形成されている開口部２５が露出するように貫通孔５５が形成されている。なお、このことは、樹脂マスク２０に形成されている開口部２５の全てが貫通孔５５から露出していることを意味するものではなく、貫通孔非形成領域、例えば支持体６０と重なる位置に、蒸着作製するパターンに寄与しないダミー開口部が形成されていてもよい。なお、ダミー開口部とは、蒸着作製するパターンに対応しない開口部である。図７に示す形態の金属フレーム５０は、横方向に設けられた複数の支持体６０によって、貫通孔５５は、複数に区画されている。支持体６０は、金属フレーム５０と、蒸着マスク１００とを仮固定するために設けられ、金属フレーム５０と、蒸着マスク１００とを重ね合わせたときに、樹脂マスク２０に形成された開口部２５や、金属マスク１０に形成されたスリット１５と重ならない位置に設けられている。なお、図７は、金属フレーム５０の一例を示す正面図である。支持体６０は、図示する形態に限定されるものではなく、図８（ａ）に示すように縦方向に複数設けられていてもよく、図８（ｂ）に示すように、縦方向、及び横方向に複数設けられていてもよい。
【００５０】
金属フレーム５０の材料について特に限定はないが、剛性が大きい金属材料、例えば、ＳＵＳや、インバー材などが好適である。
【００５１】
金属フレームの厚みについても特に限定はないが、剛性等の点から３ｍｍ〜１００ｍｍ程度であることが好ましい。金属フレームの貫通孔５５の内周端面と、金属フレームの外周端面間の幅は、当該金属フレームと、蒸着マスク１００とを溶接固定することができる幅であれば特に限定はなく、例えば、１０ｍｍ〜１００ｍｍ程度の幅を例示することができる。
【００５２】
支持体６０が設けられている位置について特に限定はなく、例えば、樹脂マスク２０に、複数画面に対応する開口部２５が形成されている蒸着マスク１００においては、各画面間に対応する位置に支持体６０が設けられていることが好ましい。支持体６０の幅についても特に限定はなく、隣接するスリット１５間のピッチ等に応じて適宜設定することができる。
【００５３】
金属フレーム５０と支持体６０とは、１つの部材によって一体をなすものであってもよく、金属フレーム５０のフレーム部分となる部材（枠部材）に、支持体６０となる部材を取り付けることによって一体をなしていてもよい。以下、支持体６０が磁性体である場合を中心に説明を行うが、磁力を利用して仮固定する以外の方法によって金属フレームと蒸着マスク或いは金属フレームと樹脂板付き金属マスクとを仮固定する場合には、支持体６０は、必ずしも磁性体である必要はなく、樹脂材料などを使用することもできる。
【００５４】
（金属フレームと蒸着マスクとの仮固定）
金属フレーム５０と蒸着マスク１００との仮固定は、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域と、金属マスク１０のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において行われる。なお、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域とは、金属フレーム５０において貫通孔５５が形成されていない箇所、換言すれば、金属フレーム５０の金属部分を意味する。また、金属マスク１０のスリット非形成領域とは、金属マスク１０においてスリット１５が形成されていない箇所、換言すれば、金属マスク１０の金属部分を意味する。なお、金属フレーム５０のフレーム部分、及び支持体６０は、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域を構成する。
【００５５】
金属フレーム５０と、蒸着マスク１００とを仮固定する方法について特に限定はなく、以下で例示する方法を挙げることができる。以下、仮固定の一例について説明する。なお、仮固定の説明においては、金属フレーム５０に複数の蒸着マスク１００が仮固定される場合において、１つの蒸着マスク５０を仮固定する例を挙げて説明する。ここで説明する例では、金属マスク１０には、複数のスリット１５が形成されており、１つのスリット１５と重なる位置に、１画面を構成する開口部２５が形成されている。第１実施形態の製造方法は、金属フレーム５０に複数の蒸着マスク１００が溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスクの製造に適用してもよく、金属フレーム５０に１つの蒸着マスク１００のみが溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスクの製造に適用することもできる。第２実施形態の製造方法についても同様である。
【００５６】
（磁力を利用して仮固定を行う方法）
金属フレームと、蒸着マスク１００とを仮固定する一態様として、磁力を用いて仮固定を行う方法を挙げることができる。具体的には、図９に示すように、金属フレーム５０と金属マスク１０とが対向するように、金属フレーム５０の一方面側に、蒸着マスク１００を重ね合わせ、金属フレーム１００の他方面側に、支持体６０と接するようにして所定形状の磁石７０を配置し、支持体６０を介して、磁石７０と、蒸着マスク１００とを引き付けることで、金属フレーム５０と、蒸着マスク１００とを仮固定することができる。なお、図９（ａ）は、蒸着マスク１００の樹脂マスク２０側から見た図であり、図９（ｂ）は、蒸着マスク１００の金属マスク１０側から見た図である。説明の便宜上、図９（ｂ）では磁石７０を省略している。支持体６０と金属マスク１０とを磁力を利用して仮固定する場合には、金属マスク１０として、上記で説明した磁性体が用いられる。
【００５７】
次に、磁力を利用して仮固定を行う場合の、仮固定位置について図９（ａ）、図１０を用いて説明する。なお、図９（ａ）、図１０は、仮固定位置を説明するための正面図であり、いずれも、樹脂マスク２０側から見た図である。横方向に設けられた複数の支持体６０によって、複数の貫通孔５５に区画されている金属フレーム５０を用いる場合には、横方向に設けられた支持体６０と、金属マスク１０の金属部分とが接するように、蒸着マスクを載置することで、図９（ａ）に示すように、支持体６０と蒸着マスク１００とが接する箇所（図中の破線で閉じられた箇所）において、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とが仮固定される。同様に、縦方向に設けられた複数の支持体６０によって、複数の貫通孔５５に区画されている金属フレーム５０を用いる場合には、支持体６０に沿うようにして、蒸着マスクを載置することで、図１０（ａ）に示すように、支持体６０と蒸着マスク１００とが接する箇所（図中の破線で閉じられた箇所）において、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とが仮固定される。また、縦方向、及び横方向に設けられた複数の支持体６０によって、複数の貫通孔５５に区画されている金属フレーム５０を用いる場合には、図１０（ｂ）に示すように、支持体６０と蒸着マスク１００とが接する箇所（図中の破線で閉じられた箇所）において、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とが仮固定される。縦方向、及び横方向に支持体６０が設けられた金属フレーム５０に、複数の蒸着マスク１００が仮固定された状態を表す平面図を図１１（ａ）に、また、縦方向、及び横方向に支持体６０が設けられた金属フレーム５０に、１つの大型の蒸着マスクが仮固定された状態を表す平面図を図１１（ｂ）に示す。図１１は、いずれも樹脂マスク２０側からみた平面図である。なお、仮固定された状態を示す各図において、破線で閉じられた領域には、金属マスク１０の金属部分が存在している。
【００５８】
上記では、１つの磁石７０によって仮固定を行う例を説明しているが、図１２に示すように、支持体６０に沿うようにして磁石７０を設けてもよい。この場合には、磁石７０が設けられた位置において、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とは仮固定されることとなる。磁石７０を設ける位置は、図示する形態に限定されず、仮固定を所望する箇所に適宜設ければよい。
【００５９】
金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを溶接固定するにあたり、支持体６０と磁石７０とが直接的に接している場合には、溶接時の熱により、磁石７０がダメージを受ける場合が起こり得る。したがって、この点を考慮すると、支持体６０と磁石７０との間には、耐熱層を設けておくことが好ましい。耐熱層の材料としては、支持体と溶接されないものが好ましく、支持体が金属マスク１０と同素材である場合はアルミニウムや、ガラス等を挙げることができる。
【００６０】
また、上記では、所定形状の磁石７０を用いて、支持体６０を介して、磁石７０と、蒸着マスク１００とを引き付けて仮固定を行う例を説明しているが、磁石７０を用いることなく、支持体６０自体に磁力を付与することで、金属フレーム５０と、蒸着マスク１００とを直接的に仮固定することもできる。なお、磁石７０を用いた仮固定では、溶接工程が終了した後に、磁石７０を取り除くことで、繰り返しの使用が可能となり、この点で好適である。
【００６１】
上記磁力を利用した仮固定では、磁石７０により金属フレーム５０と金属マスク１０とが仮固定されている、或いは、磁力を有する支持体６０によって金属フレーム５０と金属マスク１０とが仮固定されている。したがって、仮固定されている箇所においては、金属マスク１０の金属部分が存在していることとなる。換言すれば、金属マスク１０のスリット非形成領域において、金属フレームと蒸着マスク１００とは仮固定されている。このことは、以下で説明する吸着層を利用して仮固定を行う場合についても同様である。
【００６２】
（吸着層を利用して仮固定を行う方法）
金属フレームと、蒸着マスク１００とを仮固定する別の態様として、図１３に示すように支持体６０と、蒸着マスク１００の金属マスク１０との間に、吸着層６５を設け、吸着層６５を利用して、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを仮固定することもできる。図１３は、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とが仮固定されている箇所の部分拡大断面図である。吸着層６５を利用した仮固定としては、吸着層６５として、（１）粘着性を有する材料を用い、吸着層６５の粘着性を利用して仮固定を行う方法や、（２）液体材料を用い、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを仮固定する方法を挙げることができる。
【００６３】
（吸着を利用して仮固定を行う方法）
また、金属フレームと、蒸着マスク１００とを仮固定する別の態様として、磁石７０や、吸着層６５を用いずに、各種の吸着方法を用いて、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを仮固定することもできる。吸着方法の一例としては、エアー吸着法を挙げることができる。エアー吸着を利用した一例としては、支持体６０の一部にエアー吸着用の吸着孔を設け、当該吸着孔からの吸引によって、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを仮固定する方法を挙げることができる。これ以外にも、静電チャックを用い、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを静電吸着により仮固定を行う方法、帯電ガンを使用し、金属フレームや、蒸着マスクを一時的に帯電させて仮固定を行う方法を挙げることができる。
【００６４】
上記で説明した各種の仮固定において、金属フレーム５０と蒸着マスク１００との仮固定は、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域と、金属マスク１０のスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する全ての箇所で行われていてもよく、金属フレーム５０の貫通孔非形成領域と、金属マスク１０のスリット非形成領域とが直接的又は間接的に接する箇所の一部で行われていてもよい。
【００６５】
「蒸着マスクに張力をかける工程」
本工程では、図１４に示すように金属フレーム５０に蒸着マスク１００を仮固定した状態で蒸着マスクに張力がかけられる。蒸着マスクに張力をかけて金属フレーム５０と蒸着マスク１００との位置合わせを行い、次いで、当該かけられた張力を保持した状態、換言すれば、正確に位置合わせが行われた状態で、金属フレーム５０への蒸着マスク１００の溶接固定を行うことで、金属フレーム５０と、蒸着マスク１００との位置精度を向上させることができる。第１実施形態の製造方法では、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とが各種の方法によって、仮固定されていることから、金属フレーム５０と蒸着マスク１００との位置合わせを行うべく蒸着マスクに張力をかけても蒸着マスク１００に生じ得る波状のシワの発生を防止することができる。なお、仮固定を行わずに、張力をかけた場合には、蒸着マスク１００に波状のシワが発生しやすくなる。
【００６６】
本願明細書で言う「張力」とは、蒸着マスク１００を伸ばす方向にかけられる力を意味し、「蒸着マスクに張力をかける」とは、蒸着マスク１００を伸ばす方向に外力を加えることを意味する。
【００６７】
張力をかける方法について特に限定はなく、蒸着マスクの分野で従来公知の各種の方法を用いることができる。張力をかける方法としては、例えば、図１４に示すように、蒸着マスク１００の対向する２辺をクランプ８０で把持させ、各クランプ８０に連結しているモーターやエアシリンダ等の駆動手段８５を作動させて、クランプ８０を矢印で示すように引っ張る方法を挙げることができる。図示する形態では、対向する２辺を、クランプ８０で把持させ、縦方向外方に向かってそれぞれ張力を加えているが、対向する２辺のうちの１辺を固定し、他の１辺のみを縦方向外方に向かって張力を加えてもよい。横方向についても同様である。
【００６８】
また、張力をかける方向について特に限定はなく、図示するように縦方向外方に向かって張力をかけてもよく、横方向外方に向かって、或いは縦方向外方、及び横方向外方に向かって張力をかけてもよい。一般的には、縦方向外方、又は横方向外方の一方の方向に向かって張力がかけられる。また、張力をかける際には、ねじれや歪みなく蒸着マスクに張力をかけることが望ましい。なお、図示する形態では、蒸着マスク１００の端部は、金属フレームの端部から外方に突出しており、当該突出した部分が、クランプ８０によって把持されている。この突出した部分は、後述する溶接固定する工程の後に切断除去される。端部の切断除去は任意の工程である。なお、張力をかける工程は、図示する形態に限定されるものではなく、金属フレーム５０の端部から蒸着マスク１００の端部を突出させることなく張力をかけることもできる。なお、図１４（ａ)は、金属フレームに複数の蒸着マスク１００のうちの１つの蒸着マスク１００のみを仮固定した状態で、張力をかけたときの状態を示す正面図であり、（ｂ）は、複数の蒸着マスク１００を仮固定した状態で、同時に張力をかけたときの状態を示す正面図である。なお、図１４（ｂ）に示す形態では、複数の蒸着マスクは、各蒸着マスクにそれぞれ対応するクランプ８０によって把持されている、換言すれば、１つの駆動手段８５は、１つのクランプ８０と連結されているが、複数の蒸着マスクは、複数のクランプを一体化させた一体型のクランプによって把持されていてもよい。
【００６９】
蒸着マスクにかけられる張力値は、例えば、（株）エー・アンド・デイ製のシングルポイント型ロードセル（ＬＣ−４１０１−Ｋ００６）等を用いて測定することができる。
【００７０】
「金属フレームと蒸着マスクとを溶接固定する工程」
本工程では、金属フレーム５０に仮固定された蒸着マスク１００に張力をかけた状態で、金属フレーム５０と蒸着マスク１００の溶接固定が行われる。これにより、金属フレーム５０に蒸着マスク１００が溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスク２００が得られる。
【００７１】
溶接固定する方法について特に限定はなく、例えば、レーザー溶接法、電子ビーム溶接法、シーム溶接等の電気抵抗溶接法、ＭＩＧ，ＴＩＧ，ＭＡＧ等のアーク溶接法等の従来公知の溶接法を適宜選択して用いることができる。
【００７２】
金属フレーム５０と、蒸着マスク１００とを溶接固定する位置についても特に限定はなく、例えば、図１５に示すように、蒸着マスク１００と、金属フレーム５０のフレーム部分とが接する位置で溶接する方法が一般的である。
【００７３】
これ以外にも、図１６（ａ）に示すように、支持体６０と、蒸着マスク１００が有する金属マスク１０の金属部分とが直接的、或いは間接的に接する位置の一部、すなわち、貫通孔非形成領域である支持体６０と、スリット非形成領域である金属マスク１０の金属部分とが直接的、或いは間接的に接する位置の一部において、金属フレーム５０と蒸着マスク１００とを溶接固定することもできる。また、図１６（ｂ）に示すように、蒸着マスク１００と金属フレーム５０のフレーム部分が接する位置、及び支持体６０と金属マスク１０の金属部分が接する位置の双方において、溶接固定することもできる。なお、図１５、図１６は、樹脂マスク２０側から見た平面図であり、破線で閉じられた領域で、金属フレーム５０と蒸着マスク１００の金属マスク１０とが溶接固定されている。図１６では、クランプ８０、及び駆動手段８５を省略している。なお、図示する形態では、支持体６０と金属マスク１０の金属部分とが接する全ての位置において溶接固定が行われている。換言すれば、ライン状に溶接固定が行われているが、スポット状、或いはこれ以外の形状で溶接固定されていてもよい。
【００７４】
第１実施形態の製造方法において、金属フレーム５０に複数の蒸着マスク１００を溶接固定する場合には、１つの蒸着マスク１００について、（ｉ）「仮固定する工程」、（ｉｉ）「張力をかける工程」、（ｉｉｉ）「溶接固定する工程」を行ったのちに、他の蒸着マスクについても、当該（ｉ）〜（ｉｉｉ）の工程を繰り返し行うことで、金属フレーム５０に複数の蒸着マスク１００が溶接固定されてなる金属フレーム付き蒸着マスク１００を得ることができる。また、各蒸着マスクについて、（ｉ）の工程を行った後に、全ての蒸着マスクに対し（ｉｉ）、（ｉｉｉ）の工程を同時に行うこともできる。また、１つの蒸着マスクについて（ｉ）、（ｉｉ）の工程を行い、他の蒸着マスクについても（ｉ）、（ｉｉ）の工程を同様に行い、最後に、全ての蒸着マスクに対し、上記（ｉｉｉ）の工程を同時に行うこともできる。第１実施形態の製造方法によって製造された金属フレーム付き蒸着マスク２００を、図１７、図１８に示す。なお、図１７、図１８はともに樹脂マスク側から見た平面図である。
【００７５】
＜第２実施形態の製造方法＞
第２実施形態の金属フレーム付き蒸着マスクの製造方法は、金属フレームに、複数のスリットが形成された金属マスクと樹脂板とが積層された樹脂板付き金属マスクを固定する固定工程と、樹脂板付き金属マスクの金属マスク側からスリットを通して樹脂板にレーザーを照射し、樹脂板の複数のスリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応した複数の開口部を形成する工程と、を有し、固定工程が、金属フレームと金属マスクとが対向するように、金属フレームと樹脂板付き金属マスクとを重ね合わせ、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程と、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定した状態で当該樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程と、樹脂板付き金属マスクに張力をかけた状態で、金属フレームと樹脂板付き金属マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程とを、含み、開口部を形成する工程が、張力をかける工程と溶接固定する工程の間、又は、溶接固定する工程の後に行われる点に特徴を有する。第２実施形態の製造方法は、金属フレームに蒸着マスクを仮固定するのではなく、金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定し、張力をかけた状態において、当該樹脂板付き金属マスクの樹脂板に開口部を形成し、金属フレーム付き蒸着マスクを製造する点で、上記第１実施形態の製造方法と相違する。以下、第１実施形態の製造方法との相違点を中心にして、第２実施形態の製造方法について説明する。
【００７６】
「金属フレームに樹脂板付き金属マスクを仮固定する工程」
本工程では、図１９に示すように、金属フレーム５０に、樹脂板付き金属マスク４０が仮固定される。図１９は、金属フレーム５０に樹脂板付き金属マスク４０が仮固定された状態を示す平面図であり、（ａ）は、樹脂板３０側からみた図であり、（ｂ）は金属マスク１０側からみた図である。第１実施形態の製造方法では、図９〜図１１に示すように、全ての支持体６０と接する大型の磁石７０を用いた例を挙げているが、第２実施形態の製造方法では、開口部２５を形成する工程において、スリット１５を通してレーザー光が照射されることから、図１９に示すように、スリット１５と重なる位置、換言すれば、開口部２５が形成される予定の位置には磁石７０が設けられていないことが好ましい。なお、第２実施形態の製造方法において、スリット１５と重なる位置に磁石７０が設けられている場合であっても、レーザー光によって、磁石７０を通して、樹脂板３０に開口部２５を形成することもできる。しかしながら、この場合には、磁石７０がダメージを受け、繰り返し磁石を使用することができなくなり、コストの面で好ましくない。また、磁石７０の存在によって、形成される開口部２５の寸法精度が低下する場合もある。仮固定方法については、上記第１実施形態の製造方法で説明した方法をそのまま用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。
【００７７】
磁石７０の配置位置は、図１９に示す形態に限定されるものではなく、開口部２５の形成を妨げない範囲で適宜設定することができる。図２０は、支持体６０と磁石７０の位置関係の一例を示す図である。当該磁石７０の配置は第１実施形態の製造方法においてもそのまま適用することができる。
【００７８】
（樹脂板付き金属マスク）
本工程で用いられる樹脂板付き金属マスク４０は、複数のスリット１５が形成された金属マスク１０と樹脂板３０とが積層されてなる。金属マスク１０については、上記第１実施形態の製造方法で説明したものをそのまま用いることができる。樹脂板３０は、最終的に開口部２５が形成されることで樹脂マスク２０となるものであり、樹脂板３０の材料や、その厚みについては、第１実施形態の製造方法の樹脂マスク２０で説明した材料を適宜選択して用いることができる。
【００７９】
樹脂板付き金属マスク４０とするための、複数のスリット１５が形成された金属マスク１０と、樹脂板３０との貼り合せ方法についても特に限定されず、例えば、予め金属マスクとなる金属板に対して樹脂層をコーティングにより形成した積層体を準備し、積層体の状態で、金属板にスリット１５を形成することで樹脂板付き金属マスクを得ることもできる。本発明において、樹脂板付き金属マスクを構成する樹脂板には、上記のようにコーティングによって形成される樹脂層や樹脂膜も含まれる。つまり、樹脂板は、予め準備されたものであってもよく、従来公知のコーティング法等によって形成されたものであってもよい。また、樹脂板３０は、樹脂フィルムや樹脂シートを含む概念である。また、樹脂板３０の硬度についても限定はなく、硬質板であってもよく、軟質板であってもよい。また、スリット１５が形成されている金属マスク１０と、樹脂板３０とは、各種粘着剤を用いて貼り合わせてもよく、自己粘着性を有する樹脂板を用いてもよい。なお、スリット１５が形成された金属マスク１０と樹脂板３０の大きさは同一であってもよい。この後に行われる金属フレーム５０への固定を考慮して、樹脂板３０の大きさを金属マスク１０よりも小さくし、金属マスク１０の外周部分が露出された状態としておくと、金属マスク１０とフレームとの溶接が容易となり好ましい。
【００８０】
金属マスク１０の形成方法としては、金属板の表面にマスキング部材、例えば、レジスト材を塗工し、所定の箇所を露光し、現像することで、最終的に１つのスリット１５が形成される位置を残したレジストパターンを形成する。マスキング部材として用いるレジスト材としては処理性が良く、所望の解像性があるものが好ましい。次いで、このレジストパターンを耐エッチングマスクとして用いてエッチング法によりエッチング加工する。エッチングが終了後、レジストパターンを洗浄除去する。これにより、スリット１５が形成された金属マスク１０が得られる。スリット１５を形成するためのエッチングは、金属板の片面側から行ってもよく、両面から行ってもよい。また、金属板と樹脂板とが積層されてなる積層体を用いて、金属板にスリット１５を形成する場合には、金属板の樹脂板と接しない側の表面にマスキング部材を塗工して、片面側からのエッチングによってスリット１５が形成される。樹脂板３０が、金属板のエッチング材に対し耐エッチング性を有する場合には、樹脂板の表面をマスキングする必要はないが、樹脂板３０が、金属板のエッチング材に対する耐性を有しない場合には、樹脂板の表面にマスキング部材を塗工しておく必要がある。また、上記では、マスキング部材としてレジスト材を中心に説明を行ったが、レジスト材を塗工する代わりにドライフィルムレジストをラミネートし、同様のパターニングを行ってもよい。また、エッチングによるスリット１５の形成にかえて、レーザー光を照射してスリット１５を形成することもできる。
【００８１】
「樹脂板付き金属マスクに張力をかける工程」
本工程では、金属フレーム５０に樹脂板付き金属マスク４０を仮固定した状態で樹脂板付き金属マスク４０に張力がかけられる。張力をかける方法については、第１実施形態の製造方法で説明した各種の方法を用いればよい。
【００８２】
「開口部を形成する工程」
本工程では、樹脂板付き金属マスク４０に張力をかけた状態、すなわち上記工程でかけられた張力を保持した状態で樹脂板付き金属マスク４０の、金属マスク１０側からレーザー光を照射して、金属マスク１０のスリット１５と重なる位置に、蒸着作製するパターンに対応した開口部２５が形成される。これにより、スリット１５が形成された金属マスク１０と、開口部２５が形成された樹脂マスク２０とが積層されてなる蒸着マスク１００を得る。蒸着マスク１００は、この段階では、金属フレーム５０に仮固定された状態で存在していることから、蒸着マスク１００に生じ得る波状のシワの発生も防止されている。
【００８３】
第２実施形態では、張力をかけた状態で開口部２５の形成が行われることから、開口部２５の寸法に変動が生ずることなく、高精細な開口部２５の形成が可能となる。なお、開口部２５を形成した後に、張力をかけた場合には、当該張力によっては、開口部２５の寸法に変動が生ずる場合がある。したがって、第２実施形態の製造方法は、極めて高精細な開口部が形成された樹脂マスク２０を含む蒸着マスク１００が、金属フレーム５０に溶接固定されてなる金属フレーム付き蒸着マスク２００を得ることができる点で、上記第１実施形態の製造方法と比較して優れる。
【００８４】
本工程で用いられるレーザー装置については特に限定されることはなく、従来公知のレーザー装置を用いればよい。
【００８５】
また、金属フレームに仮固定された状態の樹脂板付き金属マスク４０に開口部２５を形成するに際し、蒸着作製するパターン、すなわち形成すべき開口部２５に対応するパターンが予め設けられた基準板（図示しない）を準備し、この基準板を、樹脂板の金属マスク１０が形成されていない側の面に貼り合せた状態で、金属マスク１０側から、基準板のパターンに対応するレーザー照射を行ってもよい。この方法によれば、樹脂板付き金属マスクの樹脂板に貼り合わされた基準板のパターンを見ながらレーザー照射を行う、いわゆる向こう合わせの状態で、開口部２５を形成することができ、開口の寸法精度が極めて高い高精細な開口部２５を形成することができる。また、この方法は、金属フレーム５０に仮固定された状態で開口部２５の形成が行われることから、寸法精度のみならず、位置精度にも優れた蒸着マスクとすることができる。
【００８６】
なお、上記方法を用いる場合には、金属マスク１０側から、樹脂板３０を介して基準板のパターンをレーザー照射装置等で認識することができることが必要である。樹脂板としては、ある程度の厚みを有する場合には透明性を有するものを用いることが必要となるが、上記で説明したように、シャドウの影響を考慮した好ましい厚み、例えば、３μｍ〜２５μｍ程度の厚みとする場合には、着色された樹脂板であっても、基準板のパターンを認識させることができる。
【００８７】
「金属フレームと蒸着マスクとを溶接固定する工程」
本工程では、金属フレーム５０に仮固定された蒸着マスク１００に張力をかけた状態で、すなわち樹脂板付き金属マスクにかけられた張力を保持した状態で金属フレーム５０と蒸着マスク１００の溶接固定が行われる。これにより、金属フレーム５０と蒸着マスク１００が精度よく位置合わせされた状態で、金属フレーム５０に蒸着マスク１００が溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスク２００が得られる。本工程は、上記第１実施形態の製造方法で説明した方法をそのまま用いることができ詳細な説明は省略する。
【００８８】
＜第２実施形態の製造方法の変形例＞
上記第２実施形態の製造方法では、張力をかける工程の後であって、溶接固定する工程の前に、樹脂板付き金属マスク４０の樹脂板３０に開口部２５を形成する工程が行われているが、この実施形態にかえて、金属フレーム５０と、樹脂板付き金属マスク４０とを溶接固定した後に、樹脂板付き金属マスク４０の樹脂板３０に開口部２５を形成する工程を行ってもよい。張力をかける工程と溶接固定する工程の間、溶接固定する工程の後のいずれの工程間、或いは工程後に、開口部２５を形成する工程を行った場合であっても、当該開口部２５を形成する工程において、樹脂板付き金属マスク４０は、金属フレーム５０に張力がかけられた状態で仮固定されている、或いは、張力がかけられた状態で溶接固定されている。したがって、形成された開口部２５に張力がかかることで生じ得る寸法の変動を発生させることなく、極めて高精細な開口部２５が形成された樹脂マスク２０を含む蒸着マスク１００が金属フレーム５０に溶接固定された金属フレーム付き蒸着マスク２００を得ることができる。
【００８９】
（有機半導体素子の製造方法）
次に、本発明の有機半導体素子の製造方法について説明する。本発明の有機半導体素子の製造方法は、金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により蒸着パターンを形成する工程を有し、当該有機半導体素子を形成する工程において以下の金属フレーム付き蒸着マスクが用いられる点に特徴を有する。
【００９０】
金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により蒸着パターンを形成する工程を有する一実施形態の有機半導体素子の製造方法は、基板上に電極を形成する電極形成工程、有機層形成工程、対向電極形成工程、封止層形成工程等を有し、各任意の工程において金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法により基板上に蒸着パターンが形成される。例えば、有機層形成工程に、金属フレーム付き蒸着マスクを用いた蒸着法を適用する場合には、基板上に有機層の蒸着パターンが形成される。なお、本発明の有機半導体素子の製造方法は、これらの工程に限定されるものではなく、蒸着法を用いる従来公知の有機半導体素子の任意の工程に適用可能である。
【００９１】
本発明の有機半導体素子の製造方法は、貫通孔が形成された金属フレームと、複数のスリットが形成された金属マスクと当該スリットと重なる位置に蒸着作製するパターンに対応する開口部が形成された樹脂マスクと、が積層されてなる蒸着マスクを、金属フレームと金属マスクとが対向するように重ね合わせ、金属フレームの貫通孔非形成領域と、金属マスクのスリット非形成領域とが直接的、又は間接的に接する箇所の一部において、金属フレームに、蒸着マスクを仮固定する工程と、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態で、当該蒸着マスクに張力をかける工程と、蒸着マスクに張力をかけた状態で、金属フレームと蒸着マスクとを、所定箇所で溶接固定する工程と、により製造された金属フレーム付き蒸着マスクが用いられる点に特徴を有する。
【００９２】
本発明の有機半導体素子の製造方法で用いられる金属フレーム付き蒸着マスク２００については、上記で説明した本発明の製造方法で製造された金属フレーム付き蒸着マスク２００をそのまま用いることができ、ここでの詳細な説明は省略する。上記で説明した金属フレーム付き蒸着マスク２００によれば、当該金属フレーム付き蒸着マスク２００が有する寸法精度の高い開口部２５によって、高精細なパターンを有する有機半導体素子を形成することができる。本発明の製造方法で製造される有機半導体素子としては、例えば、有機ＥＬ素子の有機層、発光層や、カソード電極等を挙げることができる。特に、本発明の有機半導体素子の製造方法は、高精細なパターン精度が要求される有機ＥＬ素子のＲ、Ｇ、Ｂ発光層の製造に好適に用いることができる。
【００９３】
また、本発明は、金属フレーム付き蒸着マスクを製造するにあたり、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した後に、蒸着マスクに張力をかけることで、蒸着マスクに生じ得る波状のシワの発生を防止しているが、例えば、蒸着マスクの寸法を測定する際に、金属フレームに蒸着マスクを仮固定した状態で張力をかけることで、同様に波状のシワの発生を防止でき、波状のシワによって生じ得る測定誤差を防止することもできる。
【符号の説明】
【００９４】
１０…金属マスク
１５…スリット
２０…樹脂マスク
２５…開口部
３０…樹脂板
４０…樹脂板付き金属マスク
５０…金属フレーム
５５…貫通孔
６０…支持体
６５…吸着層
８０…クランプ
８５…駆動手段
１００…蒸着マスク
２００…金属フレーム付き蒸着マスク
【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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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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