(57)【要約】【課題】スプレー工程時にマスク表面に付着した塗布液が、パターン形成用孔の内壁を伝ってマスクと被塗布物との間に流れ込むことを効率的に防止し得るスプレー塗布用メタルマスクを提供すること。【解決手段】被塗布物の表面に当接する被塗布物当接面１０Ａおよびこれとは反対側の塗布液付着面１０Ｂを有するマスク本体１０と、上記各面１０Ａ，１０Ｂとを連通するようにマスク本体１０に設けられた少なくとも１個のパターン形成用孔４０とを備え、当該孔４０の被塗布物当接面１０Ａ側の開口端周囲には、マスク本体１０と被塗装物との間に所望の隙間を形成するための凹部が設けられ、パターン形成用孔４０の内壁４１には、塗布液付着面１０Ｂに付着した塗布液が当該付着面１０Ｂから流れ落ちて被塗布物当接面１０Ａまで到達することを防ぐ内壁４１を周回する溝４３が１つ以上設けられたスプレー塗布用メタルマスク。【選択図】図１
2008237964.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被塗布物の表面に当接する被塗布物当接面およびこの面とは反対側の塗布液付着面を有するマスク本体と、前記被塗布物当接面と塗布液付着面とを連通して前記マスク本体に設けられた少なくとも１個のパターン形成用孔と、を備え、
前記パターン形成用孔の前記被塗布物当接面側の開口端周囲には、前記マスク本体と前記被塗装物との間に所望の隙間を形成する凹部が設けられ、かつ、前記パターン形成用孔の内壁には、前記塗布液付着面に付着した塗布液が当該塗布液付着面から流れ落ちて前記被塗布物当接面まで到達することを防ぐ当該内壁を周回する溝が１つ以上設けられていることを特徴とするスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項２】
前記溝が、前記パターン形成用孔における内壁の上下方向の中央部から前記凹部底面までの間に設けられている請求項１記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項３】
前記溝は、その深さ方向が前記被塗布物当接面と平行になるように設けられている請求項１または２記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項４】
前記被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側の前記パターン形成用孔が形成された第１部材と、
前記塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側の前記パターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の前記下面側の開口端周囲に段状部が形成された第２部材と、を備え、
前記第１部材の上面と前記第２部材の下面とが、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層されて前記第２部材の段状部と前記第１部材の上面とで前記溝が構成される請求項１〜３のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項５】
前記被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側の前記パターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の前記上面側の開口端周囲に段状部が形成された第１部材と、
前記塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側の前記パターン形成用孔が形成された第２部材と、を備え、
前記第１部材の上面と前記第２部材の下面とが、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層されて前記第１部材の段状部と前記第２部材との下面とで前記溝が構成される請求項１〜３のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項６】
前記被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側の前記パターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の前記上面側の開口端周囲に第１の段状部が形成された第１部材と、
前記塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側の前記パターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の前記下面側の開口端周囲に第２の段状部が形成された第２部材と、を備え、
前記第１部材の上面と前記第２部材の下面とが、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層されて前記第１の段状部と第２の段状部とで前記溝が構成される請求項１〜３のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項７】
前記被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側の前記パターン形成用孔が形成された第１部材と、
前記塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側の前記パターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の前記下面側の開口端周囲に段状部が形成された第２部材と、
第１部材当接面および第２部材当接面を有し、中間部の前記パターン形成用孔が形成された第３部材と、を備え、
前記第１部材のパターン形成用孔の孔径が、前記第２および第３部材のパターン形成用孔の孔径よりも大きく、
前記第１部材、第２部材および第３部材が、前記第１部材の上面と前記第２部材の下面とが前記第３部材に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層されて前記段状部と前記第３部材の第２部材当接面とで前記溝が構成されるとともに、前記第１部材のパターン形成用孔と前記第３部材の第１部材当接面とで前記凹部が構成される請求項１〜３のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項８】
前記被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側の前記パターン形成用孔が形成された第１部材と、
前記塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側の前記パターン形成用孔が形成された第２部材と、
第１部材当接面および第２部材当接面を有し、中間部の前記パターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の第２部材当接面側の開口端周囲に段状部が形成された第３部材と、を備え、
前記第１部材のパターン形成用孔の孔径が、前記第２および第３部材のパターン形成用孔の孔径よりも大きく、
前記第１部材、第２部材および第３部材が、前記第１部材の上面と前記第２部材の下面とが前記第３部材に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層されて前記段状部と前記第２部材の下面とで前記溝が構成されるとともに、前記第１部材のパターン形成用孔と前記第３部材の第１部材当接面とで前記凹部が構成される請求項１〜３のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項９】
前記被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側の前記パターン形成用孔が形成された第１部材と、
前記塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側の前記パターン形成用孔が形成された第２部材と、
第１部材当接面および第２部材当接面を有し、中間部の前記パターン形成用孔が形成された第３部材と、を備え、
前記第３部材は、前記第２部材側に位置する上側部材と、前記第１部材側に位置する下側部材とから構成され、この上側部材の前記パターン形成用孔の孔径が、前記第２部材のパターン形成用孔および前記下側部材のパターン形成用孔のそれぞれの孔径よりも小さく、かつ、前記第１部材のパターン形成用孔の孔径が、前記下側部材のパターン形成用孔の孔径よりも大きく、
前記第１部材、第２部材および第３部材が、前記第１部材の上面と前記第２部材の下面とが前記第３部材に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層されて、前記第２部材の下面と、前記上側部材のパターン形成用孔と、前記下側部材の上面とで前記溝が構成され、前記第１部材のパターン形成用孔と前記第３部材の第１部材当接面とで前記凹部が構成される請求項１〜３のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項１０】
前記第１部材および第２部材の少なくとも１つが、磁性材料から構成される請求項４〜６のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項１１】
前記第１部材、第２部材および第３部材の少なくとも１つが、磁性材料から構成される請求項７〜９のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項１２】
前記第１部材が、磁性材料から構成される請求項４〜９のいずれか１項記載のスプレー塗布用メタルマスク。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載のスプレー塗布用メタルマスクを、被塗布物上に、前記被塗布物当接面が前記被塗布物に接する態様で載置し、前記パターン形成用孔を通して被塗布物表面に薄膜形成用塗布液をスプレー塗布する工程を含むことを特徴とする薄膜作製方法。
【請求項１４】
前記塗布液が、電荷輸送性ワニスである請求項１３記載の薄膜作製方法。
【請求項１５】
被塗布物の表面に当接する被塗布物当接面およびこの面とは反対側の塗布液付着面を有するマスク本体と、前記被塗布物当接面と塗布液付着面とを連通して前記マスク本体に設けられた少なくとも１個のパターン形成用孔と、を備えるスプレー塗布用メタルマスクの前記塗布液付着面から塗布液が流れ落ちて前記被塗布物当接面まで到達するのを防ぐ塗布液流出防止方法であって、
前記パターン形成用孔の内壁に、当該内壁を周回する溝を１つ以上設けることを特徴とする塗布液流出防止方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、スプレー塗布用メタルマスクおよびこのマスクを用いた薄膜作製方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
ポリマーやオリゴマー等の有機化合物、無機化合物、および有機無機ハイブリッド材料は、電子デバイス材料中において、絶縁膜、電荷輸送性膜、保護膜および平坦化膜などの各種薄膜として使用されることが多い。
これらの薄膜を作製するためのプロセスは、真空蒸着法などに代表されるドライプロセスと、スピンコート法に代表されるウェットプロセスとに大別できる。
ドライプロセスとウェットプロセスとを比較した場合、ウェットプロセスで作製した薄膜の方が、ＩＴＯ、ＩＺＯや、フィルムなどに代表される基材を被覆する能力が高く、基材表面の異物などを一様の膜厚で均一に被膜することができる。このため、ウェットプロセスは、大面積の電子デバイスを安価で、かつ、高い歩留まりで製造できる方法であり、優位性が高い。
【０００３】
このウェットプロセスとしては、スピンコート法、印刷法、インクジェット法、スプレー法などが、従来汎用されている。
スピンコート法や、印刷法によって薄膜を作製する場合、薄膜の作製に要する薬液量に対する廃棄薬液量の割合が非常に多く、コストパフォーマンスが悪い。
一方、スプレー法やインクジェット法は高効率で薄膜を作製することが可能であり、特に、装置の汎用性、メンテナンスの簡便性、ヘッドの薬液種依存性の低さから、スプレー法が大面積のデバイスを作製できるウェットプロセスとして有効である。
【０００４】
これまで、本発明者らは有機エレクトロルミネッセンス素子に好適な電荷輸送性薄膜を見出し（例えば、特許文献１参照）、各電子デバイスに対応した電荷輸送性薄膜をウェットプロセスで作製するための技術を構築し（例えば、特許文献２参照）、特に、スプレー法に最適な電荷輸送性ワニスの検討を継続している。
ところで、スプレー法を実ラインに導入して薄膜を作製するためには、スプレー法に適したワニスおよび基材を試行錯誤して選択することに加え、薄膜を特定の位置にパターン化できることが要求される。この要求を満たすべく、基材に形成するパターンに応じたパターン形成用孔が設けられた各種メタルマスクが開発され、これらが利用されている（例えば、特許文献３、４参照）。
【０００５】
メタルマスクを用いたスプレー工程では、薄膜を作製する基材の上にメタルマスクを載置し、薄膜形成用の塗布液をスプレーして基材上にパターンを形成した後、メタルマスクを取り除き、基材を焼成することが一般的である。
スプレー工程において噴霧されたワニスは、パターン形成用孔を通って基材に塗布されるだけでなく、メタルマスク表面にもウェット状態で付着する。このワニスが付着したメタルマスクを繰り返して使用すると、付着したワニスがパターン形成用孔の内壁を流れ落ちてマスクと基材の間に流れ込み、正確なパターンが作製できなくなる可能性がある。
したがって、目的とするパターンを、正確に、かつ、欠陥無く基材上に形成するためには、スプレー工程が終了するたびに、メタルマスクを交換または洗浄することが理想的である。
【０００６】
しかし、スプレー工程毎にメタルマスクを交換したり、洗浄したりすることは、ラインのランニングコストおよびランニングタイムを悪化させるうえに、電子デバイスを作製する際の歩留まりの低下につながることから、現実的ではない。
【特許文献１】特開２００２−１５１２７２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８８２８号公報
【特許文献３】特開２００５−７８８９２号公報
【特許文献４】特開２００６−７３２７６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、スプレー工程時にマスク表面に付着した塗布液が、パターン形成用孔の内壁を伝ってマスクと被塗布物との間に流れ込むことを効率的に防止し得るスプレー塗布用メタル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】
【０００８】
本発明者らは、上記課題を解決すべく鋭意検討を重ねた結果、被塗布物の表面に当接する被塗布物当接面およびこの面とは反対側の塗布液付着面を有するマスク本体と、被塗布物当接面と塗布液付着面とを連通してマスク本体に設けられた少なくとも１個のパターン形成用孔とを備えるメタルマスクにおいて、パターン形成用孔の内壁に、当該内壁を周回する溝を１つ以上設けることで、塗布液付着面に付着した塗布液が塗布液付着面から被塗布物当接面へ流れ落ちる過程で上記溝内に塗布液が流入するため、被塗布物当接面と被塗布物との間に浸入することを防止できることを見出し、本発明を完成した。
【０００９】
すなわち、本発明に係るスプレー塗布用メタルマスクは、被塗布物の表面に当接する被塗布物当接面およびこの面とは反対側の塗布液付着面を有する板状のマスク本体と、被塗布物当接面と塗布液付着面とを連通してマスク本体に設けられた少なくとも１個のパターン形成用孔とを備え、パターン形成用孔の被塗布物当接面側の開口端周囲には、マスク本体と被塗装物との間に所望の隙間を形成する凹部が設けられ、かつ、パターン形成用孔の内壁には、塗布液付着面に付着した塗布液が当該塗布液付着面から流れ落ちて被塗布物当接面まで到達することを防ぐ、当該内壁を周回する溝が１つ以上設けられているものである。
【００１０】
このように、パターン形成用孔の被塗布物当接面側の開口端周囲に凹部を設けることで、マスク本体と被塗布物との間に隙間が形成されるため、パターン形成用孔を通過して被塗布物に付着した塗布液が毛細管現象などにより被塗布物とマスク本体との間隙に浸入することを防ぐことができる。
さらに、パターン形成用孔の内壁に、この内壁を周回する溝を１つ以上設けることで、この溝が、内壁を流れ落ちる余剰の塗布液のトラップとして作用するため、メタルマスク表面（塗布液付着面）に付着した余剰の塗布液が拡散し、重力にしたがって内壁を伝って流れ落ちた場合でも、この塗布液が溝でトラップされるため、トラップの許容量内であれば、余剰塗布液が被塗布物当接面まで到達することを防ぐことができる。
これにより、同一のメタルマスクを繰り返し用いて、正確かつ欠陥のないパターンを複数回形成できるようになるため、薄膜作製プロセスにおいて、メタルマスクの洗浄回数を大幅に削減でき、プロセスのランニングコストおよびランニングタイムを大幅に改善することができる。
【００１１】
本発明において、溝の断面形状は任意であり、断面が、Ｖ字状の溝、Ｕ字状の溝、凹溝（コ字状の溝）などの適宜な形状を採用可能であるが、トラップした塗布液の再流出を防止するためには凹溝が好適である。
また、溝の数は１本以上であればよいが、複数本とすることで余剰塗布液のトラップ効率が高まることから２本以上としてもよい。ただし複数本とした場合は、メタルマスクの製造コストが高くなるだけでなく、メタルマスクの洗浄や乾燥の手間が余計にかかるようになるため、これらのデメリットと余剰塗布液のトラップ効率（プロセスのランニングコストおよびランニングタイム）とを勘案して適宜な数に設定すればよい。通常の薄膜作製工程においては、１〜２本の溝で十分な効果が発揮される。
【００１２】
さらに、溝の位置は、パターン形成用孔の被塗布物当接面側の開口端周囲に設けられた凹部の底面（使用状態では天井面）より上でメタルマスク表面（塗布液付着面）より下であれば任意であるが、マスク表面（塗布液付着面）からより遠い場所に位置する方がトラップの効率が高まるため、パターン形成用孔の内壁の上下方向（孔の連通方向）中央部から凹部の底面までの間に設けられていることが好ましい。
なお、溝が複数本形成されている場合は、少なくとも１本が、上記パターン形成用孔の内壁の上下方向中央部から凹部の底面までの間に設けられていればよい。
【００１３】
溝の深さ方向は、被塗布物当接面と平行でも、深くなるにつれて被塗布物当接面に向かうものでもよいが、被塗布物当接面と平行であれば、余剰塗布液のトラップ効果が十分に発揮される。
したがって、溝の形成を含めたマスク製造工程の簡便化を図るため、溝の深さ方向は、被塗布物当接面と平行とすることが好ましい。
【００１４】
一方、パターン形成用孔の被塗布物当接面側の開口端周囲に設けられる凹部は、例えば、上述した特許文献３に記載されるような、開口端周囲に段状部を設けたものなどが採用できるが、パターン形成用孔の被塗布物当接面側の端縁が直接被塗布物と接しないような構成の凹部であれば、その形状や大きさなどは任意である。
【００１５】
本発明において、メタルマスクは、その全体を１つの部材で構成し、上述の溝や凹部を、エッチングや掘削などの公知の手法により形成してもよいが、エッチングや掘削による溝の加工は難しいため、少なくとも溝部については、複数の部材を積層して構成することが好適である。
このような構成としては、例えば、被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔が形成された第１部材と、塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側のパターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の下面側の開口端周囲に段状部が形成された第２部材とを用い、第１部材の上面と第２部材の下面とを、それぞれのパターン形成用孔の中心（軸）が一致する態様で積層し、第２部材の段状部と第１部材の上面とで上述の溝を形成するものが挙げられる。
【００１６】
また、被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の上面側の開口端周囲に段状部が形成された第１部材と、塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側のパターン形成用孔が形成された第２部材とを用い、第１部材の上面と第２部材の下面とを、それぞれのパターン形成用孔の中心（軸）が一致する態様で積層し、第１部材の段状部と第２部材との下面とで上述の溝を形成するものが挙げられる。
【００１７】
さらに、被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の上面側の開口端周囲に第１の段状部が形成された第１部材と、塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側のパターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の下面側の開口端周囲に第２の段状部が形成された第２部材とを用い、第１部材の上面と第２部材の下面とを、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層し、第１の段状部と第２の段状部とで上述の溝を形成するものが挙げられる。
【００１８】
これら３つの構成では、積層される２つの部材のいずれか一方または双方における、両部材の境界面に段状部を設けて溝を形成するものであり、このようにすることで、各部材を積層してメタルマスクを製造すると同時に溝が形成される結果、微細な溝加工が不要となり、マスクの製造工程が簡便になる。
なお、これらの場合、第１部材のパターン形成用孔の被塗布物当接面側の開口端周囲には、マスク部材の凹部に相当する段状部などが形成されている。
【００１９】
さらに、上述した溝に加え、凹部についても複数部材の積層で構成することもできる。
このような構成としては、例えば、被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔が形成された第１部材と、塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側のパターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の下面側の開口端周囲に段状部が形成された第２部材と、第１部材当接面および第２部材当接面を有し、中間部のパターン形成用孔が形成された第３部材とを用い、第１部材のパターン形成用孔の孔径を第２および第３部材のパターン形成用孔の孔径よりも大きくし、これらの第１部材、第２部材および第３部材を、第１部材の上面と第２部材の下面とが第３部材に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔の中心（軸）が一致する態様で積層し、第２部材の段状部と第３部材の第２部材当接面とで溝を形成し、さらに第１部材のパターン形成用孔と第３部材の第１部材当接面とで凹部を形成するものが挙げられる。
【００２０】
また、被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔が形成された第１部材と、塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側のパターン形成用孔が形成された第２部材と、第１部材当接面および第２部材当接面を有し、中間部のパターン形成用孔が形成されるとともに、このパターン形成用孔の第２部材当接面側の開口端周囲に段状部が形成された第３部材とを用い、第１部材のパターン形成用孔の孔径を第２および第３部材のパターン形成用孔の孔径よりも大きくし、これらの第１部材、第２部材および第３部材を、第１部材の上面と第２部材の下面とが第３部材に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔の中心（軸）が一致する態様で積層し、第３部材の段状部と第２部材の下面とで溝を形成し、さらに第１部材のパターン形成用孔と第３部材の第１部材当接面とで凹部を形成するものが挙げられる。
【００２１】
これら２つの構成では、第２部材および第３部材のいずれか一方のパターン形成用孔における、両部材の境界面に段状部を設けて溝を形成するとともに、第１部材のパターン形成用孔と第３部材の第１部材当接面とで凹部を形成するものであり、この場合も、各部材を積層してメタルマスクを製造すると同時に溝が形成される結果、微細な溝加工が不要となり、マスクの製造工程が簡便になる。
なお、これらの構成では、第２部材および第３部材のいずれか一方のパターン形成用孔における、両部材の境界面に段状部を設けていたが、双方に段状部を設けて幅の広い溝を形成することもできる。
【００２２】
そして、溝および凹部の双方を複数部材で構成してもよい。
このような構成としては、例えば、被塗布物当接面および上面を有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔が形成された第１部材と、塗布液付着面および下面を有し、塗布液付着面側のパターン形成用孔が形成された第２部材と、第１部材当接面および第２部材当接面を有し、中間部のパターン形成用孔が形成されるとともに、第２部材側に位置する上側部材と、第１部材側に位置する下側部材とからなる第３部材と、を用い、この上側部材のパターン形成用孔の孔径を、第２部材のパターン形成用孔および下側部材のパターン形成用孔のそれぞれの孔径よりも小さくし、かつ、第１部材のパターン形成用孔の孔径を、下側部材のパターン形成用孔の孔径よりも大きくし、これら第１部材、第２部材および第３部材を、第１部材の上面と第２部材の下面とが第３部材に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔の中心が一致する態様で積層するものが挙げられる。
この構成では、第２部材の下面と、上側部材のパターン形成用孔と、下側部材の上面とで溝が構成され、第１部材のパターン形成用孔と第３部材の第１部材当接面とで凹部が構成されることになる。
この場合も、各部材を積層してメタルマスクを製造すると同時に溝および凹部が形成される結果、微細な溝および凹部の加工が不要となり、マスクの製造工程が簡便になる。
【００２３】
以上で説明した複数部材を積層するタイプのメタルマスクは、各部材を熱圧着などの公知の方法で積層一体化して作製することができる。
また、各部材の有する段状部は、エッチングや掘削などの公知の方法で形成すればよい。
【００２４】
本発明のメタルマスクを構成する金属は、使用する塗布液に応じて従来公知のものから適宜選択して用いればよい。
メタルマスクの材質としては、磁性材料、非磁性材料があるが、スプレー塗布装置の被塗布物（基材）設置ステージを磁性材料で構成し、メタルマスクとステージとで被塗布物を挟み込んで固定することでアライン工程を無くし、ラインのスループット向上および歩留まりの向上を図るためには、メタルマスクも磁性材料を含むものが好ましい。
この場合、メタルマスクの磁力の強弱は、スプレー塗布装置のステージの材質を考慮した上で、スプレー塗布中にメタルマスクが被塗布物からずれない強さに設定すればよい。
【００２５】
メタルマスクの構成として、上述の積層型を採用した場合、２層積層型では、第１部材および第２部材の双方またはいずれか一方を磁性材料から構成することができ、基材設置ステージの性質に応じた磁力の調節が容易に行える。
また、３層積層型では、第１部材、第２部材および第３部材の少なくとも１つを磁性材料から構成することができ、この場合も基材設置ステージの材質に応じた磁力の調節が容易に行える。
特に、被塗布物をしっかりと固定した上で、スプレー塗布中のマスクのずれを効率的に防止するためには、少なくとも第１部材を磁性材料から構成することが好ましい。
【００２６】
メタルマスクを構成する非磁性材料の具体例としては、ＳＵＳ２０１、ＳＵＳ２０２、ＳＵＳ３０１、ＳＵＳ３０１Ｊ、ＳＵＳ３０２、ＳＵＳ３０２Ｂ、ＳＵＳ３０３、ＳＵＳ３０３Ｓｅ、ＳＵＳ３０４、ＳＵＳ３０４Ｌ、ＳＵＳ３０４Ｎ１、ＳＵＳ３０４Ｎ２、ＳＵＳ３０４ＬＮ、ＳＵＳ３０４Ｊ１、ＳＵＳ３０４Ｊ２、ＳＵＳ３０４Ｊ３、ＳＵＳ３０５、ＳＵＳ３０５Ｊ１、ＳＵＳ３０９Ｓ、ＳＵＳ３１０Ｓ、ＳＵＳ３１６、ＳＵＳ３１６Ｌ、ＳＵＳ３１６Ｎ、ＳＵＳ３１６ＬＮ、ＳＵＳ３１６Ｔｉ、ＳＵＳ３１６Ｊ１、ＳＵＳ３１６Ｊ１Ｌ。ＳＵＳ３１７、ＳＵＳ３１７Ｌ、ＳＵＳ３１７ＬＮ、ＳＵＳ３１７Ｊ１、ＳＵＳ３１７Ｊ２、ＳＵＳ３１７Ｊ３Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ４Ｌ、ＳＵＳ３１７Ｊ５Ｌ、ＳＵＳ３２１、ＳＵＳ３４７、ＳＵＳ３８４、ＳＵＳ３２９Ｊ１、ＳＵＳ３２９Ｊ３Ｌ、ＳＵＳ３２９Ｊ４Ｌ、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｓ、ＳＵＳ４１０Ｆ２、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４３１、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４２０Ｆ２、ＳＵＳ４２９Ｊ１、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４３６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳ４４０Ａ、ＳＵＳ４４０Ｂ、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ４４０Ｆ、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳ６３０、ＳＵＳ６３１、ＳＵＳ６３１Ｊ、ＳＵＳ６３２Ｊ１、ＳＵＳＸＭ７、ＳＵＳＸＭ１５Ｊ１、ＳＵＳＸＭ２７などが挙げられる。
【００２７】
一方、磁性材料の具体例としては、ＳＵＳ４０３、ＳＵＳ４１０、ＳＵＳ４１０Ｓ、ＳＵＳ４１０Ｆ２、ＳＵＳ４１０Ｊ１、ＳＵＳ４３１、ＳＵＳ４１６、ＳＵＳ４２０Ｆ、ＳＵＳ４２０Ｆ２、ＳＵＳ４２９Ｊ１、ＳＵＳ４０５、ＳＵＳ４１０Ｌ、ＳＵＳ４２９、ＳＵＳ４３０、ＳＵＳ４３０Ｆ、ＳＵＳ４３０ＬＸ、ＳＵＳ４３０Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４３４、ＳＵＳ４３６Ｌ、ＳＵＳ４３６Ｊ１Ｌ、ＳＵＳ４４４、ＳＵＳ４４７Ｊ１、ＳＵＳ４４０Ａ、ＳＵＳ４４０Ｂ、ＳＵＳ４４０Ｃ、ＳＵＳ４４０Ｆ、ＳＵＳ４２０Ｊ１、ＳＵＳ４２０Ｊ２、ＳＵＳＸＭ２７などが挙げられる。
【００２８】
以上で説明したスプレー塗布用メタルマスクを、被塗布物当接面が被塗布物に接する態様で被塗布物上に載置し、パターン形成用孔を通して被塗布物表面に、電荷輸送性ワニスなどの薄膜形成用塗布液をスプレー塗布することで各種機能性薄膜を形成することができる。
ここで機能性薄膜とは、導電率、誘電率、透明性、仕事関数、光学特性、耐熱性、耐溶剤性等の種々の要求特性を満足する機能が付与された１〜１０００ｎｍ程度の厚みを有する膜である。
【００２９】
使用する被塗布物（基材）は、例えば、洗剤、アルコール、純水等による液体洗浄および乾燥を予め行って浄化しておき、使用直前にオゾン処理、酸素−プラズマ処理、エキシマ−ＵＶ処理などの表面処理を行うことが好ましい。なお、被塗布物（基材）が有機物を主成分とする場合、表面処理は施さなくともよい。
洗浄・表面処理した被塗布物（基材）表面に、薄膜形成用塗布液をスプレー塗布する工程は、スプレー装置内への被塗布物（基材）の導入、被塗布物（基材）上へのメタルマスク載置、スプレー塗布の一連の工程から構成される。この場合、スプレー塗布装置内の環境、スプレーヘッドのスペック、およびスプレー条件などのパラメータは、最適な薄膜パターンおよび成膜面を作製できるように調節・設定すればよい。なお、スプレー条件としては、スプレーヘッドが被塗布物（基材）をスキャンする移動範囲、ピッチ、ステージからヘッドまでの距離、スキャン速度、塗布液量、エア量、塗布待機時間、タンク内圧安定時間などが挙げられる。
【００３０】
スプレー塗布後、塗布液をレベリングし、続いて塗布液が塗布された基材を焼成し、乾燥する。
レベリングは、大気雰囲気下や窒素雰囲気下などの適切な雰囲気下で行われる。
焼成は、例えば、ホットプレート、プロキシミティホットプレート、オーブンなどを用い、大気雰囲気下、窒素等の不活性ガス雰囲気下、または真空中で行われる。この場合、焼成温度は、溶媒を蒸発させることができれば特に限定されないが、４０〜２５０℃で行うことが好ましい。なお、より高い均一成膜性を発現させたり、基材上で反応を進行させたりする目的で、２段階以上の温度変化をつけてもよい。
【００３１】
上記レベリング・焼成工程には、ラインのプロセス上、メタルマスクの除去工程が含まれる。
メタルマスクは、レベリングした後に除去しても、基材の乾燥が終了した後に除去してもよいが、基材乾燥後に除去する場合、メタルマスクに固形物が付着するため、レベリング後にメタルマスクを除去する順序が好ましい。
【００３２】
本発明のメタルマスクは、上述したように、パターン形成用孔の被塗布物当接面側の開口端周囲にマスク本体と被塗装物との間に所望の隙間を形成する凹部を有するとともに、パターン形成用孔の内壁には、塗布液付着面に付着した塗布液が当該塗布液付着面から流れ落ちて被塗布物当接面まで到達することを防ぐ当該内壁を周回する溝を有しているため、溝が流れ落ちる塗布液をトラップできる限りは、メタルマスクを洗浄・交換することなく、連続して使用することができる。
複数回の繰り返し使用後、メタルマスクに付着する塗布液が溝のトラップ許容量を超える直前に、従来同様、メタルマスクの洗浄・乾燥工程を行えばよい。
【００３３】
このメタルマスクの洗浄・乾燥工程は、メタルマスクに付着した塗布液を除去して清浄化した後、完全に乾燥させる工程である。
メタルマスクの洗浄処理は有機溶剤や水を用いて行われる。有機溶剤としては、メタルマスクに付着した塗布液や固形分を溶解・除去できるものであればよく、例えば、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ，Ｎ−ジメチルアセトアミド、Ｎ−メチルピロリドン、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン、ジメチルスルホキシド、アセトン、メタノール、エタノール、イソプロピルアルコール等を用いることができる。中でも、Ｎ，Ｎ−ジメチルホルムアミド、Ｎ−メチルピロリドン、イソプロピルアルコールが好ましい。なお、有機溶剤で洗浄した後に、さらに洗剤、純水等で洗浄してもよい。
メタルマスクの乾燥は、完全に乾燥できれば限定されないが、エアや窒素気流で乾燥したり、オーブン等で熱をかけて乾燥したりしてもよい。
【００３４】
本発明のメタルマスクは、各種機能性薄膜の成膜に使用することができ、例えば、コンデンサ電極保護膜、帯電防止膜、ガスセンサ、温度センサ、湿度センサ、圧力センサ、光センサ、放射線センサ、イオンセンサ、バイオセンサ、フィールドエミッショントランジスタセンサ等に利用される有機膜；一次電池、二次電池、燃料電池、太陽電池、ポリマー電池に利用される有機膜；電磁シールド膜、紫外線吸収膜、ガスバリア膜、光情報記録媒体、光集積回路に利用される有機膜などの成膜に使用することができる。
【発明の効果】
【００３５】
本発明のメタルマスクによれば、メタルマスクの洗浄工程において洗浄回数を大幅に減らした場合でも、作製される薄膜パターンの欠陥が生じにくいため、良好な薄膜パターンを効率的に作製することが可能となる。
これにより、メタルマスクを利用する電子デバイスの作製ラインのランニングコストの低減化およびランニングタイムの短縮化を図ることができる。
ＩＴＯ、ＩＺＯおよびフィルムなどの被塗布物（基材）に本発明のメタルマスクを使用することで、薄膜パターンの作製が必要な種々の電子デバイスのプロセスマージンを拡大できる。例えば、有機ＥＬにおけるパッシブマトリクスまたはアクティブマトリクスなどの、塗布面および非塗布面の明確な区別が必要な電子デバイスを作製する場合、歩留まりが向上する等、多大な効果を発揮する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３６】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
［第１実施形態］
本発明の第１実施形態に係るメタルマスク１は、図１〜３に示されるように、被塗布物である基材９０の表面９１に当接する被塗布物当接面１０Ａおよびこれとは反対側の塗布液付着面１０Ｂを有するマスク本体１０と、被塗布物当接面１０Ａと塗布液付着面１０Ｂとを連通してマスク本体１０に設けられた、平面視矩形状の４つのパターン形成用孔４０とを備えて構成されている。
パターン形成用孔４０の被塗布物当接面１０Ａ側の開口端周囲４０Ａには、マスク本体１０と基材９０との間に、所定幅の隙間を形成する凹部４２が設けられている（図２（ｂ）、図３参照）。
また、パターン形成用孔４０の内壁４１には、塗布液付着面１０Ｂに付着した塗布液が塗布液付着面１０Ｂから流れ落ちて被塗布物当接面１０Ａまで到達することを防ぐ当該内壁４１を周回する断面コ字状の溝４３が、内壁４１の上下方向Ｄの略中央部に１つ設けられている（図１、図３参照）。溝４３の深さ方向は、メタルマスク１の被塗布物当接面１０Ａおよび塗布液付着面１０Ｂと平行となっている。
【００３７】
本実施形態のメタルマスク１は、被塗布物当接面１０Ａおよび上面１１Ａを有し、被塗布物当接面１０Ａ側のパターン形成用孔１１Ｃが形成された、磁性材料製（ＳＵＳ４３０製）の第１部材１１と、塗布液付着面１０Ｂおよび下面１２Ａを有し、塗布液付着面側１０Ｂ側のパターン形成用孔１２Ｃが形成された、磁性材料製（ＳＵＳ４３０製）の第２部材１２とを備えている（図３参照）。
【００３８】
これら第１部材１１と第２部材１２とは、第１部材１１の上面１１Ａと第２部材１２の下面１２Ａとが相対する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔１１Ｃ，１２Ｃの中心（軸）が一致する態様で積層され、熱圧着されて一体化されている。
ここで、第２部材１２は、そのパターン形成用孔１２Ｃの下面１２Ａ側の開口端周囲に、エッチング等により段状部１２Ｂが形成されている。このため、第１部材１１および第２部材１２が積層されることにより、第２部材１２の段状部１２Ｂと第１部材１１の上面１１Ａとで溝４３が構成されることになる。
【００３９】
また、第１部材１１におけるパターン形成用孔１１Ｃの被塗布物当接面１０Ａ側の開口端周囲には、同じくエッチング等により段状部１１Ｂが形成されている。この第１部材１１の段状部１１Ｂは、上述したマスク本体１０と基材９０との間に隙間を形成する凹部４２を兼ねている。
【００４０】
本実施形態において、メタルマスク１は、図２に示されるように、平面視で一片の長さｄ１＝５０ｍｍの正方形であり、パターン形成用孔４０の開口部の寸法はｄ２＝ｄ３＝１５ｍｍである。
また、溝４３および凹部４２の寸法は、図３に示されるように、ｘ１＝ｘ２＝ｘ３＝ｘ４＝２ｍｍ、ｙ２＝ｙ５＝ｙ４＝ｙ６＝５０μｍである。ｙ１およびｙ３は１５０μｍである。
【００４１】
以上のように構成されたメタルマスク１を用いたスプレー塗布方法の一例を、図４を参照しながら説明する。
まず、スプレー装置（図示省略）内に、表面処理を施した基材９０を導入し、この基材９０の上に、メタルマスク１を載置する。
この状態で、薬液タンク１０１およびスプレーヘッド１０２を備えた薬液噴射装置１００から、薄膜形成用塗布液である電荷輸送性ワニス１１０（以下、ワニス１１０という）を噴霧する。噴霧されたワニス１１０は、メタルマスク１のパターン形成用孔４０を通過して基材９０上に付着する。続いて、付着したワニス１１０をレベリングし、メタルマスク１を基材９０上から取り除いた後、ワニス１１０が塗布された基材９０を焼成、乾燥し、パターン１２０が形成される。
【００４２】
ここで、スプレーヘッド１０２から噴霧されたワニス１１０は、パターン形成用孔４０を通過して基材９０上に付着するだけでなく、メタルマスク１の塗布液付着面１０Ｂや、パターン形成用孔４０の内壁４１にも付着してしまう。これら余剰のワニス１１０Ａは、メタルマスク１の表面を拡散し、重力にしたがって上記内壁４１を伝って、被塗布物当接面１０Ａ側に流れ落ちることになるが、流れ落ちる途中で、当該余剰ワニス１１０Ａはメタルマスク１の溝４３でトラップされる。このため、溝４３のトラップ許容量内であれば、余剰ワニス１１０Ａの基材９０への到達が防止される。
【００４３】
また、メタルマスク１における被塗布物当接面１０Ａ側のパターン形成用孔４０の開口端周縁には凹部４２が設けられているため、メタルマスク１と基材９０との間に隙間が形成されている。このため、基材９０に付着したワニス１１０が、毛細管現象などにより基材９０とメタルマスク１との間隙に浸入することを防ぐことができる。
したがって、上記溝４３のトラップ許容範囲内であれば、メタルマスク１を洗浄、交換することなく、繰り返し使用して薄膜を作製することが可能となる。
【００４４】
［第２実施形態］
図５には、本発明の第２実施形態に係るメタルマスク２が示されている。なお、以下の説明においては、第１実施形態と同一の部材・構成については同一符号を付すのみで、その説明を省略する。
メタルマスク２は、被塗布物当接面２０Ａおよび上面２１Ａを有し、被塗布物当接面２０Ａ側のパターン形成用孔２１Ｃが形成された第１部材２１と、塗布液付着面２０Ｂおよび下面２２Ａを有し、塗布液付着面側２０Ｂ側のパターン形成用孔２２Ｃが形成された第２部材２２とが、第１部材２１の上面２１Ａと第２部材２２の下面２２Ａとが相対する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔２１Ｃ，２２Ｃの中心（軸）が一致する態様で積層され、熱圧着されて一体化されている。これにより、第２部材２２の段状部２２Ｂと第１部材２１の上面２１Ａとで溝４３が構成される。
【００４５】
なお、メタルマスク２では、第１部材２１の厚みがメタルマスク１のそれよりも厚く、第２部材２２の厚みがメタルマスク１のそれよりも薄く構成されており、溝４３の位置が、内壁４１の上下方向Ｄの中央部よりも塗布液付着面２０Ｂ側に位置している以外は、上記第１実施形態のメタルマスク１の構成と同一である。
具体的な寸法は、ｘ１＝ｘ２＝ｘ３＝ｘ４＝２ｍｍ、ｙ１＝ｙ２＝ｙ４＝１５０μｍ、ｙ３＝２５０μｍである。
【００４６】
［第３実施形態］
図６には、本発明の第３実施形態に係るメタルマスク３が示されている。なお、以下の説明においては、第１実施形態と同一の部材・構成については同一符号を付すのみで、その説明を省略する。
メタルマスク３は、被塗布物当接面３０Ａおよび上面３１Ａを有し、被塗布物当接面３０Ａ側のパターン形成用孔３１Ｃが形成された第１部材３１と、塗布液付着面３０Ｂおよび下面３２Ａを有し、塗布液付着面側３０Ｂ側のパターン形成用孔３２Ｃが形成された第２部材３２とが、第１部材３１の上面３１Ａと第２部材３２の下面３２Ａとが相対する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔３１Ｃ，３２Ｃの中心（軸）が一致する態様で積層され、熱圧着されて一体化されている。これにより、第２部材３２の段状部３２Ｂと第１部材３１の上面３１Ａとで溝４３が構成される。
【００４７】
なお、メタルマスク３では、第１部材３１の厚みがメタルマスク１のそれよりも薄く、第２部材３２の厚みがメタルマスク１のそれよりも厚く構成されており、溝４３の位置が、内壁４１の上下方向Ｄの中央部よりも被塗布物当接面３０Ａ側に位置している以外は、上記第１実施形態のメタルマスク１の構成と同一である。
具体的な寸法は、ｘ１＝ｘ２＝ｘ３＝ｘ４＝２ｍｍ、ｙ２＝ｙ３＝ｙ４＝５０μｍ、ｙ１＝２５０μｍである。
【００４８】
なお、本発明は上記各実施形態で説明したものに限られず、例えば、図７に示されるメタルマスク５（第４実施形態）や、図８に示されるメタルマスク６（第５実施形態）、および図９に示されるメタルマスク７（第６実施形態）のような構成とすることもできる。
第４実施形態に係るメタルマスク５は、図７に示されるように、被塗布物当接面５０Ａおよび上面５１Ａを有し、被塗布物当接面側のパターン形成用孔５１Ｃが形成された第１部材５１と、塗布液付着面５０Ｂおよび下面５２Ａを有し、塗布液付着面５０Ｂ側のパターン形成用孔５２Ｃが形成された第２部材５２と、を備えている。
【００４９】
これら第１部材５１と第２部材５２とは、第１部材５１の上面５１Ａと第２部材５２の下面５２Ａとが相対する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔５１Ｃ，５２Ｃの中心（軸）が一致する態様で積層され、熱圧着されて一体化されている。
ここで、第１部材５１は、そのパターン形成用孔５１Ｃの上面５１Ａ側の開口端周囲に、エッチング等により段状部５１Ｂが形成されている。このため、第１部材５１および第２部材５２が積層されることにより、第１部材５１の段状部５１Ｂと第２部材５２の下面５２Ａとで溝４３が構成されることになる。
【００５０】
第５実施形態に係るメタルマスク６は、図８に示されるように、被塗布物当接面６０Ａおよび上面６１Ａを有し、被塗布物当接面６０Ａ側のパターン形成用孔６１Ｃが形成された第１部材６１と、塗布液付着面６０Ｂおよび下面６２Ａを有し、塗布液付着面６０Ｂ側のパターン形成用孔６２Ｃが形成された第２部材と、第１部材当接面６３Ａおよび第２部材当接面６３Ｂを有し、中間部のパターン形成用孔６３Ｃが形成された磁性材料製（ＳＵＳ４３０製）の第３部材６３と、を備えている。ここで、第１部材６１のパターン形成用孔６１Ｃの孔径は、第２部材６２および第３部材６３のパターン形成用孔６２Ｃ，６３Ｃの孔径よりも大きくされている。
【００５１】
これら第１部材６１、第２部材６２および第３部材６３は、第１部材６１の上面６１Ａと第２部材６２の下面６２Ａとが第３部材６３に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔６１Ｃ，６２Ｃ，６３Ｃの中心（軸）が一致する態様で積層され、熱圧着されて一体化されている。
ここで、第２部材６２は、そのパターン形成用孔６２Ｃの下面６２Ａ側の開口端周囲に、エッチング等により段状部６２Ｂが形成されている。このため、第２部材６２および第３部材６３が積層されることにより、第２部材６２の段状部６２Ｂと第３部材６３の第２部材当接面６３Ｂとで溝４３が構成されることになる。
また、第１部材６１のパターン形成用孔６１Ｃと第３部材６３の第１部材当接面６３Ａとで凹部４２が構成されることになる。
なお、このような構成において、第２部材ではなく、第３部材に段状部を形成してもよい。
【００５２】
第６実施形態に係るメタルマスク７は、図９に示されるように、被塗布物当接面７０Ａおよび上面７１Ａを有し、被塗布物当接面７０Ａ側のパターン形成用孔７１Ｃが形成された第１部材７１と、塗布液付着面７０Ｂおよび下面７２Ａを有し、塗布液付着面７０Ｂ側のパターン形成用孔７２Ｃが形成された第２部材７２と、第１部材当接面７３Ａおよび第２部材当接面７３Ｂを有し、中間部のパターン形成用孔７３Ｃが形成されるとともに、第２部材７２側に位置する上側部材７３１と、第１部材７１側に位置する下側部材７３２とからなる磁性材料製（ＳＵＳ４３０製）の第３部材７３と、を備えている。
ここで、上側部材７３１のパターン形成用孔７３１Ｃの孔径は、第２部材７２のパターン形成用孔７２Ｃおよび下側部材７３２のパターン形成用孔７３２Ｃのそれぞれの孔径よりも小さくされている。
また、第１部材７１のパターン形成用孔７１Ｃの孔径は、下側部材７３２のパターン形成用孔７３２Ｃの孔径よりも大きくされている。
【００５３】
これら第１部材７１、第２部材７２および第３部材７３は、第１部材７１の上面７１Ａと第２部材の下面７２Ａとが第３部材７３に接する態様、かつ、それぞれのパターン形成用孔７１Ｃ、７２Ｃ、７３Ｃの中心（軸）が一致する態様で積層され、熱圧着されて一体化されている。
これにより、第２部材７２の下面７２Ａと、上側部材７３１のパターン形成用孔７３１Ｃと、下側部材７３２の上面７３２Ａとで溝４３が構成され、一方、第１部材７１のパターン形成用孔７１Ｃと第３部材７３の第１部材当接面７３Ａとで凹部４２が構成されることになる。
この場合、上側部材７３１のパターン形成用孔７３１Ｃと、第１部材７１のパターン形成用孔７１Ｃの孔径はそれぞれ同一とされているが、異なるものとすることもできる。
【００５４】
また、上記各実施形態では、全ての部材が磁性材料であるＳＵＳ４３０製であるが、一部の部材のみを磁性材料としてもよく、全ての部材を非磁性材料としてもよい。磁性材料、非磁性材料については、上述したような任意の材料を採用できる。
さらに、溝４３は１本とされていたが２本以上でもよい。溝４３の深さ方向は、メタルマスク１〜７の被塗布物当接面１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ，５０Ａ，６０Ａ，７０Ａと平行とされていたが、深くなるにつれて被塗布物当接面に向かう溝でもよく、溝の断面形状も、Ｕ字状などのその他の形状でもよい。
【００５５】
また、溝４３や、凹部４２の寸法は、上述したものに限られるものではない。例えば、ｘ１はｘ２と等しく、ｘ３はｘ４と等しいことが好ましいが、ｘ１およびｘ２は、ｘ３およびｘ４と等しい必要はない。すなわち、ｘ１、ｘ２＞ｘ３、ｘ４でも、ｘ１、ｘ２＜ｘ３、ｘ４でもよい。
具体的な、ｘ１、ｘ２、ｘ３およびｘ４の寸法は、メタルマスクの外寸にも依存するが、０．１〜１００ｍｍが好ましく、０．１〜１０ｍｍがより好ましく、特に０．１〜３ｍｍが好ましい。
【００５６】
また、ｙ２はｙ５と等しく、ｙ４はｙ６と等しいことが好ましいが、ｙ２およびｙ５は、ｙ４およびｙ６と等しい必要はない。すなわち、ｙ２、ｙ５＞ｙ４、ｙ６でも良く、ｙ２、ｙ５＜ｙ４、ｙ６でもよい。ｙ１はｙ３と等しくても、等しくなくてもよい。
ｙ１＋ｙ２＋ｙ３＋ｙ４は、強度の観点から２００〜１００００μｍであることが好ましい。２００μｍ未満であると、メタルマスクが折れ曲がり易くなり、正確な薄膜パターンが得られないことがある。また、メタルマスクの質量に制限がある場合があり、プロセスの観点からは２００〜１０００μｍがより好ましい。
【００５７】
その他、各部材を構成する具体的な材料や、形状・構造等は、上記説明のものに限定されず、本発明の目的を達成できる限りにおいて、適宜変更することができる。
【実施例】
【００５８】
以下、実験例および比較実験例を挙げて、本発明をより具体的に説明するが、本発明は、下記の実験例に限定されるものではない。なお、実験例で用いた各装置は以下のとおりである。
【００５９】
［スプレー塗布装置］
株式会社藤森技術研究所製 ＮＶＤコーティング装置 ＮＶＤ−２００を使用した。基材を設置するステージの材質にはＳＵＳ４３０を使用した。
［ＵＶ−Ｏ3洗浄装置］
株式会社テクノビジョン製 ＵＶ−Ｏ3洗浄システム Ｍｏｄｅｌ２０８を使用した。
［接触角測定装置］
協和界面科学株式会社製 全自動接触角計 ＣＡ−Ｗ型を使用した。
［光学顕微鏡］
株式会社Ｎｉｋｏｎ製 ＥＣＬＩＰＳＥ Ｅ６００ ＰＯＬを使用した。
【００６０】
［参考例１］電荷輸送性ワニスＡの調製
ブレティン・オブ・ケミカル・ソサエティ・オブ・ジャパン（Bulletin of Chemical Society of Japan）、１９９４年、第６７巻、ｐ.１７４９−１７５２に従って、ｐ−ヒドロキシジフェニルアミンとｐ−フェニレンジアミンとから、式（１）に示すフェニルテトラアニリン（以下ＰＴＡと略す）を合成した（収率８５％）。
【００６１】
【化１】
2008237964.tif 000003
【００６２】
上記で得られたＰＴＡ０．０６３７ｇ（０．１４３９ｍｍｏｌ）と、式（２）に示す５−スルホサリチル酸（５−ＳＳＡ）（和光純薬工業（株）製）０．１２５６ｇ（０．５７５７ｍｍｏｌ）とを、窒素雰囲気下、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン（ＤＭＩ）１．２４１０ｇに完全に溶解させた。得られた溶液にシクロヘキサノール（ＣＨＡ）６．２０５０ｇ、次いでブチルセロソルブ（ＢＣＳ）４．９６４０ｇを加えて攪拌し、電荷輸送性ワニスＡを調製した（固形分１．５％）。
【００６３】
【化２】
2008237964.tif 000004
【００６４】
［参考例２］電荷輸送性ワニスＢの調製
ＰＴＡ０．０６３７ｇ（０．１４３９ｍｍｏｌ）と、式（３）に示すナフタレンジスルホン酸オリゴマー（ＮＳＯ−２）０．５６０１ｇ（０．５７５７ｍｍｏｌ）とを窒素雰囲気下、ＤＭＩ８．１９２６ｇに完全に溶解させた。得られた溶液に２，３−ブタンジオール１２．２８８９ｇ、次いでイソプロピルアルコール２０．４８１４ｇを加えて攪拌し、電荷輸送性ワニスＢを調製した（固形分１．５％）。
なお、ＮＳＯ−２は、国際公開第２００６／０２５３４２号パンフレットに従って合成した（収率８１％）。
【００６５】
【化３】
2008237964.tif 000005
【００６６】
［実験例１］
［１］基材の洗浄・表面処理
被塗布物である基材には、インジウム錫酸化物（ＩＴＯ）付きガラス基板を用いた。基板の厚さは０．７ｍｍであり、サイズは、メタルマスクと同じ５０ｍｍ×５０ｍｍものを使用した。
基材を、クラス１０００のクリーンルーム内で純水、中性洗剤、純水リンス、純水中で超音波、電子工業用アセトン、電子工業用イソプロピルアルコールの順で洗浄し、乾燥エアで乾燥させた後、さらにクリーンオーブン中で完全に乾燥させた。乾燥後の基材を、ＵＶ−Ｏ3洗浄装置内に導入し、表面処理を行った。表面処理後、ＩＴＯ表面は極性項が上がり、水の接触角は５°以下となった。
【００６７】
［２］スプレー塗布
上記で得られた基材９０を、スプレー塗布装置内に導入し、基材９０上に、メタルマスク１を載置した。
続いて、薬液タンク１０１およびスプレーヘッド１０２を備えた薬液噴射装置１００から、ワニス１１０として電荷輸送性ワニスＡをスプレー塗布し、薄膜パターン作製を行った。この場合、スプレー塗布条件Ａは、ＸＹスキャン範囲が２００ｍｍ×２００ｍｍ、ピッチが１２ｍｍ、ステージからヘッドまでの距離が８０ｍｍ、スキャン速度が４００ｍｍ／ｓｅｃ、薬液量が１．０ｍＬ／ｍｉｎ、エア量が５．０Ｌ／ｍｉｎ、スプレー後待機時間が３０ｓｅｃ、タンク内圧安定時間が１０ｓｅｃ、スプレー塗布待機時間が１０ｓｅｃである。
【００６８】
スプレー塗布後、ウェット膜付き基材を、ホットプレートにて８０℃で５分乾燥した後、オーブンにて２００℃で１時間焼成し、厚み１５ｎｍの薄膜を得た。
焼成後、十分に余熱をとった基材の成膜面を光学顕微鏡で観察した。観察した場所はマスク部と非マスク部とのエッジ部分であり、エッジの一方の側が基材、他方の側が膜の部分である。
スプレー塗布後のメタルマスク１は、洗浄を行わずに、再び薄膜パターン作製工程に移行した。エッジ部分の成膜面に、図１３に示されるような、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
図１２に１２回目の工程で得られた薄膜のエッジ部分の成膜面を、図１３に欠陥が発生した薄膜のエッジ部分の成膜面を示す。
【００６９】
図１２に示されるように、本来、エッジ部分には基材と膜との境界領域が１つしか存在しないが、メタルマスク１の塗布液付着面１０Ｂに付着したワニス１１０が、メタルマスク１の被塗布物当接面１０Ａまで到達すると、基材９０とメタルマスク１の隙間に毛細管現象によりワニス１１０が浸入し、図１３に示されるような複数の境界領域が発生する。
【００７０】
［実験例２］
メタルマスク２を用いた以外は、実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００７１】
［実験例３］
メタルマスク３を用いた以外は、実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００７２】
［比較実験例１］
図１０に示されるメタルマスク８を用いた以外は、実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
なお、メタルマスク８は、被塗布物当接面８０Ａおよび塗布液付着面８０Ｂを有するマスク本体８０に、メタルマスク１と同一の大きさおよび深さのパターン形成用孔４０が４つ形成されたものであり、上述した溝も凹部も有しないものである。また、メタルマスク８は、平面視で、一片の長さ５０ｍｍの正方形である。
【００７３】
［比較実験例２］
図１１に示されるメタルマスク９を用いた以外は、実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
なお、メタルマスク９は、被塗布物当接面８５Ａおよび塗布液付着面８５Ｂを有するマスク本体８５に、メタルマスク１と同一の大きさおよび深さのパターン形成用孔４０が４つ形成されるとともに、パターン形成用孔４０の被塗布物当接面８５Ａ側の開口端周囲に凹部４２が形成されているが、溝を有しないものである。また、メタルマスク９は、平面視で、一片の長さ５０ｍｍの正方形である。
【００７４】
上記実験例１〜３、比較実験例１，２において、欠陥が生じた塗布回数を表１に示す。
【００７５】
【表１】
2008237964.tif 000006
【００７６】
［実験例４］
スプレー塗布条件を下記スプレー塗布条件Ｂに変更した以外は、実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
なお、スプレー塗布条件ＡとＢは薬液量が異なるだけである。スプレー塗布条件Ｂのほうが、薬液量が多いため、基材やメタルマスクに付着する薬液も多くなる。スプレー塗布条件Ｂで得られた薄膜は３０ｎｍである。
［スプレー塗布条件Ｂ］
ＸＹスキャン範囲が２００ｍｍ×２００ｍｍ、ピッチが１２ｍｍ、ステージからヘッドまでの距離が８０ｍｍ、スキャン速度が４００ｍｍ／ｓｅｃ、薬液量が３．０ｍＬ／ｍｉｎ、エア量が５．０Ｌ／ｍｉｎ、スプレー後待機時間が３０ｓｅｃ、タンク内圧安定時間が１０ｓｅｃ、スプレー塗布待機時間が１０ｓｅｃである。
【００７７】
［実験例５］
スプレー塗布条件を下記スプレー塗布条件Ｂに変更した以外は、実験例２と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００７８】
［実験例６］
スプレー塗布条件を下記スプレー塗布条件Ｂに変更した以外は、実験例３と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００７９】
［比較実験例３］
スプレー塗布条件を下記スプレー塗布条件Ｂに変更した以外は、比較実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８０】
［比較実験例４］
スプレー塗布条件を下記スプレー塗布条件Ｂに変更した以外は、比較実験例２と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８１】
上記実験例４〜６、比較実験例３，４において、欠陥が生じた塗布回数を表２に示す。
【００８２】
【表２】
2008237964.tif 000007
【００８３】
［実験例７］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８４】
［実験例８］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、実験例２と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８５】
［実験例９］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、実験例３と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８６】
［比較実験例５］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、比較実験例１と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８７】
［比較実験例６］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、比較実験例２と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００８８】
上記実験例７〜９、比較実験例５，６において、欠陥が生じた塗布回数を表３に示す。
【００８９】
【表３】
2008237964.tif 000008
【００９０】
［実験例１０］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、実験例４と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００９１】
［実験例１１］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、実験例５と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００９２】
［実験例１２］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、実験例６と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００９３】
［比較実験例７］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、比較実験例３と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００９４】
［比較実験例８］
電荷輸送性ワニスＢを用いた以外は、比較実験例４と同様にし、毛細管現象による欠陥が発生するまで連続して薄膜パターンを作製した。
【００９５】
上記実験例１０〜１２、比較実験例７，８において、欠陥が生じた塗布回数を表４に示す。
【００９６】
【表４】
2008237964.tif 000009
【００９７】
スプレー塗布により得られた成膜面を光学顕微鏡で観察して欠陥発生回数を調べた表１〜４の結果から、溝および凹部を備えたメタルマスクは、洗浄・交換なしに繰り返し使用した場合でも、作製された薄膜パターンに欠陥が発生しにくいことがわかる。
したがって、メタルマスクの洗浄や交換回数を大幅に減らすことが可能となり、メタルマスクを利用する電子デバイスの作製ラインのランニングコストの低減化およびランニングタイムの短縮化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００９８】
【図１】本発明の第１実施形態に係るメタルマスクを示す斜視図である。
【図２】第１実施形態に係るメタルマスクを示す上面図（ａ）および底面図（ｂ）である。
【図３】第１実施形態に係るメタルマスクを被塗布物に載置した状態を示す、図１（ａ）におけるIII−III線に沿う端面図である。
【図４】第１実施形態のメタルマスクを用いたスプレー塗布工程の模式図である。
【図５】本発明の第２実施形態に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図６】本発明の第３実施形態に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図７】本発明の第４実施形態に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図８】本発明の第５実施形態に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図９】本発明の第６実施形態に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図１０】比較例に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図１１】比較例に係るメタルマスクを示す図３相当の端面図である。
【図１２】欠陥のない薄膜のエッジ部分の成膜面を示す光学顕微鏡写真である。
【図１３】欠陥が発生した薄膜のエッジ部分の成膜面を示す光学顕微鏡写真である。
【符号の説明】
【００９９】
１，２，３，５，６，７  メタルマスク
１０，２０，３０，５０，６０，７０  マスク本体
１０Ａ，２０Ａ，３０Ａ，５０Ａ，６０Ａ，７０Ａ  被塗布物当接面
１０Ｂ，２０Ｂ，３０Ｂ，５０Ｂ，６０Ｂ，７０Ｂ  塗布液付着面
４０  パターン形成用孔
４０Ａ  被塗布物当接面側の開口端周囲
４１  内壁
４２  凹部
４３  溝
１１，２１，３１，５１，６１，７１  第１部材
１１Ａ，２１Ａ，３１Ａ，５１Ａ，６１Ａ，７１Ａ  上面
１１Ｃ，２１Ｃ，３１Ｃ，５１Ｃ，６１Ｃ，７１Ｃ  被塗布物当接面側のパターン形成用孔
１２，２２，３２，５２，６２，７２  第２部材
１２Ａ，２２Ａ，３２Ａ，５２Ａ，６２Ａ，７２Ａ  下面
１２Ｃ，２２Ｃ，３２Ｃ，５２Ｃ，６２Ｃ，７２Ｃ  塗布液付着面側のパターン形成用孔
１２Ｂ，２２Ｂ，３２Ｂ，５１Ｂ，６２Ｂ  段状部
６３，７３  第３部材
６３Ａ，７３Ａ  第１部材当接面
６３Ｂ，７３Ｂ  第２部材当接面
６３Ｃ，７３Ｃ  中間部のパターン形成用孔
７３１  上側部材
７３２  下側部材
７３２Ａ  下側部材の上面
７３１Ｃ  上側部材のパターン形成用孔
７３２Ｃ  下側部材のパターン形成用孔
９０  基材（被塗布物）
１１０  電荷輸送性ワニス（塗布液）
Ｄ  上下方向
【図１】
2008237964.tif 000010
【図２】
2008237964.tif 000011
【図３】
2008237964.tif 000012
【図４】
2008237964.tif 000013
【図５】
2008237964.tif 000014
【図６】
2008237964.tif 000015
【図７】
2008237964.tif 000016
【図８】
2008237964.tif 000017
【図９】
2008237964.tif 000018
【図１０】
2008237964.tif 000019
【図１１】
2008237964.tif 000020
【図１２】
2008237964.tif 000021
【図１３】
2008237964.tif 000022