(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸着マスク装置の製造方法であって、
第１面から第２面に至る複数の貫通孔を含む蒸着マスクを準備する準備工程と、
前記蒸着マスクをフレームに溶接する溶接工程と、を備え、
前記溶接工程は、
前記蒸着マスクを、前記第２面が前記フレームに面するように前記フレーム上に配置し、且つ、前記蒸着マスクの前記第１面のうち前記第１面の法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に前記フレームと重なる部分に金属片を配置する配置工程と、
前記金属片を加熱する加熱工程と、
前記加熱工程の後に前記金属片の端部を構成する周縁部を除去する除去工程と、を含む、蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項２】
前記加熱工程は、前記金属片にレーザー光を照射する照射工程を含む、請求項１に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項３】
前記準備工程は、前記蒸着マスクをめっき処理によって形成する工程を含む、請求項１又は２に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項４】
前記準備工程は、前記フレームに溶接される部分が３μｍ以上且つ２５μｍ以下の厚みを有する前記蒸着マスクを準備する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項５】
前記蒸着マスク、前記フレーム、及び前記金属片はいずれも、ニッケルを含む鉄合金を有する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項６】
前記溶接工程は、前記加熱工程の後に前記金属片の一部を除去する除去工程を更に含む、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項７】
前記溶接工程の前記配置工程は、１０μｍ以上且つ３０μｍ以下の厚みを有する前記金属片を用いる、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項８】
前記溶接工程の前記配置工程は、母材を圧延することによって作製された前記金属片を用いる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項９】
前記溶接工程の前記配置工程は、めっき処理によって作製された前記金属片を用いる、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項１０】
前記溶接工程は、除去工程の後に、前記蒸着マスクと前記フレームとを接合する接合部にレーザー光Ｌを照射する追加照射工程を備える、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【請求項１１】
前記金属片に含まれる硫黄成分の濃度が、前記蒸着マスクに含まれる硫黄成分の濃度よりも低い、請求項１乃至１０のいずれか一項に記載の蒸着マスク装置の製造方法。
【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と、蒸着マスクを支持するフレームと、を備える蒸着マスク装置及びそ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４００ｐｐｉ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、ウルトラフルハイビジ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。
【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】
蒸着材料を所望のパターンで精度良く基板に蒸着させるためには、蒸着マスクの厚みが小さいことが好ましい。ところで、蒸着マスクをフレームに溶接するために蒸着マスクを加熱すると、材料の飛散や流動が生じ、溶接領域において、蒸着マスクの厚みが低減したり、蒸着マスクに孔や凹部が形成されたりすることがある。このため、元の蒸着マスクの厚みが小さいと、溶接時に蒸着マスクの破断が生じてしまうことや、蒸着マスクの溶接領域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、このような課題を効果的に解決し得る蒸着マスク装置及びそ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、蒸着マスク装置の製造方法であって、第１面から第２面に至る複数の貫通孔を含む蒸着マスクを準備する準備工程と、前記蒸着マスクをフレームに溶接する溶接工程と、を備え、前記溶接工程は、前記蒸着マスクを、前記第２面が前記フレームに面するように前記フレーム上に配置し、且つ、前記蒸着マスクの前記第１面のうち前記第１面の法線方向に沿って前記蒸着マスクを見た場合に前記フレームと重なる部分に金属片を配置する配置工程と、前記金属片を加熱する加熱工程と、を含む、蒸着マスク装置の製造方法である。
【００１１】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記加熱工程は、前記金属片にレーザー光を照射する照射工程を含んでいてもよい。
【００１２】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記準備工程は、前記蒸着マスクをめっき処理によって形成する工程を含んでいてもよい。
【００１３】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記準備工程は、前記フレームに溶接される部分が３μｍ以上且つ２５μｍ以下の厚みを有する前記蒸着マスクを準備してもよい。
【００１４】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスク、前記フレーム、及び前記金属片はいずれも、ニッケルを含む鉄合金を有していてもよい。
【００１５】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記溶接工程は、前記加熱工程の後に前記金属片の一部を除去する除去工程を更に含んでいてもよい。
【００１６】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記溶接工程の前記配置工程は、１０μｍ以上且つ３０μｍ以下の厚みを有する前記金属片を用いてもよい。
【００１７】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、前記溶接工程の前記配置工程は、母材を圧延することによって作製された前記金属片を用いてもよい。
【００１８】
本発明による蒸着マスク装置の製造方法において、めっき処理によって作製された前記金属片を用いてもよい。
【発明の効果】
【００１９】
本発明においては、蒸着マスクのうちフレームと重なる部分に金属片を配置し、この金属片を加熱して、金属片に重なっている蒸着マスク及びフレームの一部を溶融させることにより、蒸着マスクをフレームに溶接する。この場合、蒸着マスクとフレームとの界面よりも蒸着マスク側において溶融する材料の分量が、金属片の分だけ増加する。このため、溶接領域における蒸着マスクの厚みを十分に確保することができる。従って、蒸着マスクの破断が生じてしまうことを抑制することができる。また、蒸着マスクの溶接強度を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１Ａ】本発明の一実施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１Ｂ】図１Ａ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２】本発明の一実施形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。
【図３】図２に示す蒸着マスク装置の耳部を拡大して示す平面図である。
【図４】蒸着マスク装置の耳部に形成される接合部の一変形例を示す平面図である。
【図５】図３の蒸着マスク装置をV−V方向から見た断面図である。
【図６】蒸着マスクの中間部を拡大して示す平面図である。
【図７】図６の中間部をVII−VII方向から見た断面図である。
【図８】図７の中間部を拡大して示す断面図である。
【図９Ａ】蒸着マスクの製造方法の一例を説明する図である。
【図９Ｂ】蒸着マスクの製造方法の一例を説明する図である。
【図９Ｃ】蒸着マスクの製造方法の一例を説明する図である。
【図９Ｄ】蒸着マスクの製造方法の一例を説明する図である。
【図１０Ａ】従来の溶接工程における課題を説明する図である。
【図１０Ｂ】従来の溶接工程における課題を説明する図である。
【図１１】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１２Ａ】本発明の一実施形態による溶接工程を説明する図である。
【図１２Ｂ】本発明の一実施形態による溶接工程を説明する図である。
【図１２Ｃ】本発明の一実施形態による溶接工程を説明する図である。
【図１２Ｄ】本発明の一実施形態による溶接工程を説明する図である。
【図１３Ａ】溶接工程の一変形例を説明する図である。
【図１３Ｂ】溶接工程の一変形例を説明する図である。
【図１４Ａ】蒸着マスクの製造方法の一変形例を説明する図である。
【図１４Ｂ】蒸着マスクの製造方法の一変形例を説明する図である。
【図１５】蒸着マスクの一変形例を示す断面図である。
【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１Ａ〜図１１Ｄ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１Ａを参照して説明する。図１Ａ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、及び蒸着マスク装置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１Ａ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をその面方向に引っ張った状態で支持する。蒸着マスク装置１０は、図１Ａ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。
【００２８】
蒸着マスク装置１０は、図１Ａに示すように、有機ＥＬ基板９２の、蒸着マスク２０と反対の側の面に配置された磁石９３を備えていてもよい。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２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２に示すように、蒸着マスク装置１０は、平面視において略矩形状の形状を有する複数の蒸着マスク２０を備え、各蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長手方向における一対の端部２０ｅにおいて、フレーム１５に固定されている。
【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１Ｂは、図１Ａ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、４８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】
なお蒸着処理の際に、蒸着マスク２０、フレーム１５および有機ＥＬ基板９２の温度が高温には達しない場合は、蒸着マスク２０およびフレーム１５の熱膨張係数を、有機ＥＬ基板９２の熱膨張係数と同等の値にする必要は特にない。この場合、蒸着マスク２０を構成する材料として、上述の鉄合金以外の材料を用いてもよい。例えば、クロムを含む鉄合金など、上述のニッケルを含む鉄合金以外の鉄合金を用いてもよい。クロムを含む鉄合金としては、例えば、いわゆるステンレスと称される鉄合金を用いることができる。また、ニッケルやニッケル−コバルト合金など、鉄合金以外の合金を用いてもよい。
【００３６】
（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２に示すように、蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長手方向における一対の端部２０ｅを構成する一対の耳部１７と、一対の耳部１７の間に位置する中間部１８と、を備えている。
【００３７】
（耳部）
まず、耳部１７について詳細に説明する。耳部１７は、蒸着マスク２０のうちフレーム１５に固定される部分である。本実施の形態において、耳部１７は、第２面２０ｂ側において溶接によってフレーム１５に固定される。以下の説明において、耳部１７及びフレーム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と称する。
【００３８】
図３は、蒸着マスク装置１０の耳部１７及びその周辺部分を拡大して示す平面図である。耳部１７に形成される接合部１９は、溶接痕１９ａを含む。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の第１面２０ａ側に形成された痕跡である。例えば、図３に示すように、接合部１９は、蒸着マスク２０の幅方向に沿って並ぶ複数の点状の溶接痕１９ａを含む。このような複数の点状の溶接痕１９ａは、例えば、蒸着マスク２０の幅方向に沿う各位置において耳部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。
【００３９】
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４に示すように、溶接痕１９ａは、蒸着マスク２０の幅方向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、蒸着マスク２０の幅方向に沿う各位置において耳部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。
【００４０】
図５は、図３の蒸着マスク装置をV−V方向から見た断面図である。図５に示すように、接合部１９は、耳部１７の第１面２０ａから第２面２０ｂに至る部分及びフレーム１５の一部を含む溶融領域１９ｆを有する。溶融領域１９ｆとは、蒸着マスク２０の耳部１７及びフレーム１５のうち、溶接時に溶融した部分である。溶融領域１９ｆにおいては、溶接の後に溶融領域１９ｆの温度が低下して溶融領域１９ｆが固化する際に、材料の結晶化が生じる。例えば、溶融領域１９ｆは、耳部１７及びフレーム１５に跨る結晶粒を含む。
【００４１】
図５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、点線で表す。図５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。
【００４２】
（中間部）
次に、中間部１８について説明する。図２、図３及び図５に示すように、中間部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、を含む。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。
【００４３】
図２に示すように、周囲領域２３は、例えば、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有する。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。
【００４４】
図２に示すように、中間部１８は、蒸着マスク２０の長手方向に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の周囲領域２３を含む。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。
【００４５】
以下、中間部１８について詳細に説明する。図６は、中間部１８を拡大して示す平面図であり、図７は、図６の中間部１８をVII−VII方向から見た断面図である。図６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。
【００４６】
以下、貫通孔２５及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及びその周囲の部分の形状について説明する。
【００４７】
図７に示すように、中間部１８は、第１面２０ａを構成する第１金属層３２と、第２面２０ｂを構成する第２金属層３７と、を備える。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。中間部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。
【００４８】
図６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７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７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８は、図７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８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７及び図８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７において、第２金属層３７の壁面３６及び第２金属層３７の壁面３１に接する直線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、蒸着マスク２０をフレーム１５に張設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。
【００５４】
・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Ｔ０：５μｍ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
なお、本実施の形態において、蒸着マスク２０の厚みＴ０は、耳部１７及び中間部１８のいずれにおいても同一である。
【００５５】
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。
【００５６】
図８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。
【００５７】
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。
【００５８】
（蒸着マスクの製造方法）
図９Ａ乃至図９Ｄは、蒸着マスク２０の製造方法を説明する図である。
【００５９】
〔パターン基板準備工程〕
まず、図９Ａ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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。離型剤は、硫黄成分を含んでいてもよい。
【００６６】
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。
【００６７】
〔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めっき処理工程を実施する。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９Ｂ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。
【００６８】
なお、めっき処理の特性上、図９Ｂ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９Ｂ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。
【００６９】
図９Ｂ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。
【００７０】
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。
【００７１】
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や、酸化防止剤などが用いられ得る。一次光沢剤は、硫黄成分を含んでいてもよい。
【００７２】
〔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実施する。図９Ｃ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９Ｃ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。
【００７３】
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。
【００７４】
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９Ｃ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実施してもよい。
【００７５】
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。
【００７６】
〔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めっき処理工程を実施する。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９Ｄ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。
【００７７】
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。
【００７８】
第２めっき液としては、上述の第１めっき液と同一のめっき液が用いられてもよい。若しくは、第１めっき液とは異なるめっき液が第２めっき液として用いられてもよい。第１めっき液の組成と第２めっき液の組成とが同一である場合、第１金属層３２を構成する金属の組成と、第２金属層３７を構成する金属の組成も同一になる。
【００７９】
なお、図９Ｄ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。
【００８０】
〔除去工程〕
その後、レジストパターン５５を除去する除去工程を実施する。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。
【００８１】
〔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実施する。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。
【００８２】
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。
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。
【００８３】
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実施する。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。
【００８４】
（蒸着マスクの溶接工程）
次に、上述のようにして得られた蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接する溶接工程を実施する。これによって、蒸着マスク２０及びフレーム１５を備える蒸着マスク装置１０を得ることができる。
【００８５】
（従来の溶接工程）
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。以下、めっき処理によって製造された蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接した場合に見られた現象について、図１０Ａ及び図１０Ｂを参照して説明する。
【００８６】
まず、図１０Ａに示すように、蒸着マスク２０を、耳部１７の第２面２０ｂがフレーム１５に面するようにフレーム１５上に配置した。次に、図１０Ａに示すように、第１面２０ａ側から耳部１７にレーザー光Ｌを照射して、耳部１７の一部を加熱した。図１０Ａにおいて、符号Ｓは、耳部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。
【００８７】
耳部１７を加熱すると、図１０Ｂに示すように、耳部１７及びフレーム１５が溶融して、耳部１７及びフレーム１５に跨る溶融領域１９ｆが形成された。その後、溶融領域１９ｆの温度が低下して溶融領域１９ｆが固化することによって、蒸着マスク２０の耳部１７がフレーム１５に対して固定された。なお、フレーム１５の厚みＴ（図５参照）が大きい場合、溶融領域１９ｆは、フレーム１５のうち蒸着マスク２０に接合される面の反対側に位置する面にまでは広がらない。フレーム１５の厚みＴは、例えば５ｍｍ以上且つ３０ｍｍ以下である。
【００８８】
図１０Ｂに示すように、耳部１７をフレーム１５に溶接することによって耳部１７の第１面２０ａに形成された溶接痕１９ａは、凹部１９ｃ及び凸部１９ｂを含んでいた。
凹部１９ｃは、第２面２０ｂ側へ窪んだ部分である。凹部１９ｃは、耳部１７のうちレーザー光Ｌが照射された部分とレーザー光Ｌが照射されなかった部分との境界の近傍に形成された。言い換えると、凹部１９ｃは、スポット径Ｓによって表されるレーザー光Ｌの外縁の近傍に形成された。
凸部１９ｂは、第１面２０ａから上方へ突出した部分である。凸部１９ｂは、凹部１９ｃよりも溶接痕１９ａの中心側に形成された。
【００８９】
図１０Ｂに示すように、耳部１７のうち第１面２０ａに凹部１９ｃが形成された部分においては、凹部１９ｃの深さの分だけ耳部１７の厚みＴ０が小さくなり、接合部１９の溶接強度が小さくなる。また、めっき処理によって製造された蒸着マスク２０の耳部１７の厚みＴ０は、圧延を経て製造された蒸着マスク２０の耳部１７の厚みＴ０よりも一般に小さい。このため、めっき処理によって製造された蒸着マスク２０の接合部１９の溶接強度は、凹部１９ｃの影響を大きく受けてしまう。この結果、めっき処理によって製造された蒸着マスク２０は、圧延を経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ったと考えられる。
【００９０】
なお、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の耳部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１１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の耳部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１１に示すように、サンプル１１Ｓの長手方向における端部に、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。
【００９１】
以下、めっき処理によって製造された蒸着マスク２０において、溶接痕１９ａに上述の凸部１９ｂ及び凹部１９ｃが形成された理由について考察する。めっき処理によって蒸着マスク２０を製造する場合、蒸着マスク２０の内部には、析出によって層が形成される過程で生じる歪に起因する応力が生じる。その後、溶接時に蒸着マスク２０を加熱することによって溶融領域１９ｆが形成されると、内部応力が緩和される。ここで、レーザー光Ｌにおいては、通常、そのスポット径の中心部の強度の方が、スポット径の外縁部の強度よりも高くなる。例えば、レーザー光Ｌは、ガウス分布に近い強度分布を有する。このため、溶融領域１９ｆにおける内部応力の緩和は、溶融領域１９ｆの周縁部よりも溶融領域１９ｆの中央部において進行し易い。この結果、図１０Ａにおいて矢印Ｆで示すように、溶融領域１９ｆにおいて、周縁部から中央部に向かう材料の流動が生じ、この結果、凸部１９ｂ及び凹部１９ｃが形成されたと考えられる。
なお、上述の凸部１９ｂ及び凹部１９ｃが形成された理由が、上述の理由に限られることはない。
【００９２】
（本実施の形態による溶接工程）
従来の溶接工程における上述の課題を解決するため、本実施の形態においては、金属片６０を利用して溶接工程を実施することを提案する。以下、本実施の形態による溶接工程について、図１２Ａ乃至図１２Ｄを参照して説明する。
【００９３】
〔配置工程〕
まず、図１２Ａに示すように、蒸着マスク２０の耳部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。次に、蒸着マスク２０の耳部１７の第１面２０ａのうち第１面２０ａの法線方向に沿って蒸着マスク２０を見た場合にフレーム１５と重なる部分に金属片６０を配置する。なお、耳部１７上に金属片６０を配置した後、耳部１７をフレーム１５上に配置してもよい。
【００９４】
金属片６０は、耳部１７をフレーム１５に溶接する時に耳部１７とともに少なくとも部分的に溶融する部材である。金属片６０は、好ましくは、耳部１７を構成する材料と同等の材料を含む。例えば、耳部１７が、ニッケルを含む鉄合金からなる場合、金属片６０も、ニッケルを含む鉄合金からなることが好ましい。
【００９５】
図１２Ａに示すように、金属片６０は、蒸着マスク２０の第１面２０ａが延びる方向において、少なくとも、溶接工程において用いられるレーザー光Ｌのスポット径Ｓよりも大きな寸法を有する。金属片６０の厚みＴ３は、十分な溶接強度を確保する上では、後述する実施例によって支持されるように、好ましくは１０μｍ以上であり、より好ましくは１３μｍ以上であり、さらに好ましくは１８μｍ以上である。
【００９６】
図１２Ａに示すように、金属片６０は、金属片６０の端部を構成する周縁部６２と、周縁部６２によって囲まれた中央部６１と、を含む。中央部６１は、例えば、金属片６０のうちレーザー光Ｌが照射されて溶融する部分である。
【００９７】
金属片６０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た金属板を、所望の寸法で切り出すことによって得られる。また、金属片６０は、めっき処理によって得られた膜を所望の寸法で切り出すことによって得られた部材であってもよい。好ましくは、金属片６０に含まれる硫黄成分の濃度は、蒸着マスク２０の耳部１７に含まれる硫黄成分の濃度よりも低い。
【００９８】
〔加熱工程〕
次に、前記金属片６０を加熱する加熱工程を実施する。例えば、図１２Ａに示すように、金属片６０にレーザー光Ｌを照射する照射工程を実施する。これによって、図１２Ｂに示すように、金属片６０の中央部６１、蒸着マスク２０の耳部１７の一部及びフレーム１５の一部が溶融して、耳部１７及びフレーム１５に跨る溶融領域１９ｆが形成される。このとき、金属片６０の中央部６１は、蒸着マスク２０の耳部１７と一体化している。
【００９９】
加熱工程の際、図１２Ｂに示すように、金属片６０の上面には、図１０Ｂに示す蒸着マスク２０の第１面２０ａの場合と同様に、凸部１９ｂ及び凹部１９ｃが形成されることがある。凸部１９ｂ及び凹部１９ｃは、めっき処理によって得られた膜を切り出すことによって得られた金属片６０を用いる場合に形成され易い。凹部１９ｃは、例えば、金属片６０の中央部６１と周縁部６２との間の境界部分に形成される。
【０１００】
レーザー光Ｌ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。
【０１０１】
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、金属片６０がニッケルを含む鉄合金を有する場合、金属片６０に照射するレーザー光ＬがＹＡＧレーザー光の第３高調波を含むことが好ましい。
【０１０２】
〔除去工程〕
次に、金属片６０の一部を除去する除去工程を実施する。例えば、図１２Ｃに示すように、金属片６０の周縁部６２を除去する。このようにして、フレーム１５と、接合部１９によってフレーム１５に接合された蒸着マスク２０と、を備える蒸着マスク装置１０を得ることができる。
【０１０３】
なお、金属片６０の厚みＴ３が大きくなり過ぎると、金属片６０の周縁部６２を引っ張って周縁部６２を接合部１９から分離させる時に、同時に耳部１７がフレーム１５から剥がれてしまうことが懸念される。この点を考慮すると、金属片６０の厚みＴ３は、後述する実施例によって支持されるように、好ましくは３０μｍ以下であり、より好ましくは２８μｍ以下であり、さらに好ましくは２３μｍ以下である。
【０１０４】
本実施の形態によれば、耳部１７上に金属片６０を配置して溶接工程を実施することにより、蒸着マスク２０の耳部１７とフレーム１５との界面よりも耳部１７側において溶融する材料の分量を、金属片６０の分だけ増加させることができる。このため、溶接工程の際に材料の飛散や流動が生じる場合であっても、接合部１９における耳部１７の厚みＴ０を接合部１９の全域にわたって十分に確保することができる。このことにより、溶接工程を実施する前の耳部１７の厚みＴ０が小さい場合であっても、溶接工程の後に耳部１７の破断が生じてしまうことを抑制することができ、また、接合部１９の溶接強度を高めることができる。
【０１０５】
また、本実施の形態によれば、金属片６０の厚みＴ３を適切に設定することにより、図１２Ｂに示すように金属片６０の上面に凹部１９ｃが形成される場合であっても、凹部１９ｃが、耳部１７のうち接合部１９が形成されない部分における第１面２０ａと同一水平面にまで至ることを防ぐことができる。これによって、図１２Ｃに示すように、金属片６０の周縁部６２を除去した後の接合部１９の表面に凹部１９ｃが形成されることを防ぐことができる。この場合、凸部１９ｂは、接合部１９の外縁に向かうにつれてその高さを単調に減少させ、そして、耳部１７のうち接合部１９が形成されない部分における第１面２０ａに接続する。
【０１０６】
ところで、上述の図５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。この場合、接合部１９の表面に凸部１９ｂが形成されていると、蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させて蒸着処理を実施するときに、凸部１９ｂが有機ＥＬ基板９２に接触して有機ＥＬ基板９２の表面が傷ついてしまうことが考えられる。
また、蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させる密着工程を実施する前に、有機ＥＬ基板９２の面方向における蒸着マスク２０の位置を調整する位置調整工程を実施することがある。位置調整工程においては、例えば、有機ＥＬ基板９２と蒸着マスク２０の第１面２０ａとの間に所定の間隔を空けた状態で蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２の面方向に沿って移動させて、蒸着マスク２０の位置を調整する。このとき、蒸着マスク２０の位置調整の誤差に起因して、凸部１９ｂが有機ＥＬ基板９２に接触することも考えられる。
【０１０７】
このような課題を考慮し、上述の除去工程を実施した後、図１２Ｄに示すように、接合部１９の溶接痕１９ａに更にレーザー光Ｌを照射する追加照射工程を実施してもよい。先に実施した照射工程によって、接合部１９における内部応力が既に緩和されている場合、更に接合部１９の溶接痕１９ａにレーザー光Ｌを照射して接合部１９における材料の流動を生じさせることにより、図１２Ｄに示すように、凸部１９ｂの高さが低減することが期待される。これによって、凸部１９ｂが有機ＥＬ基板９２に接触して有機ＥＬ基板９２の表面が傷ついてしまうことを抑制することができる。例えば、有機ＥＬ基板９２に予め形成されている配線や電極が傷つくことを抑制することができる。
【０１０８】
また、本実施の形態によれば、金属片６０に含まれる硫黄成分の濃度は、蒸着マスク２０の耳部１７に含まれる硫黄成分の濃度よりも低い。このため、接合部１９に生じる結晶粒の結晶粒界に硫黄が偏析することを抑制することができ、これによって、接合部１９の溶接強度を更に高めることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態によれば、蒸着マスク２０の中間部１８の第１面２０ａに窪み部３４が形成されている。このため、有機ＥＬ基板９２の面方向における蒸着マスク２０の位置を調整する位置調整工程の際に、蒸着マスク２０の位置調整の誤差や蒸着マスク２０のたわみが生じた場合であっても、有機ＥＬ基板９２に接触する蒸着マスク２０の面積を低減することができる。このことにより、有機ＥＬ基板９２の表面が傷つくことを抑制することができる。
【０１１０】
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。
【０１１１】
（溶接工程の変形例）
上述の本実施の形態においては、溶接工程によって形成される溶接痕１９ａが、その中央部に形成された凸部１９ｂを含む例を示したが、これに限られることはない。本変形例においては、溶接工程によって形成される溶接痕１９ａが、その中央部に形成された凹部１９ｃを含む例について説明する。
【０１１２】
本変形例においては、金属片６０として、ニッケルを含む鉄合金の母材を圧延することによって作製された金属片６０を用いる。このため、めっき処理によって得られた膜を切り出すことによって得られた金属片６０を用いる場合に比べて、溶接工程の際に金属片６０において生じる内部応力の緩和の程度が小さい。従って、金属片６０の中央部６１にレーザー光Ｌを照射する照射工程を実施した後、図１３Ａに示すように、金属片６０の中央部６１に、凸部ではなく凹部１９ｃが形成されることがある。その後、金属片６０の周縁部６２を除去する除去工程を実施する。これによって、図１３Ｂに示すように、その中央部に凹部１９ｃが形成された溶接痕１９ａを含む接合部１９を得ることができる。
【０１１３】
（加熱工程の変形例）
上述の本実施の形態においては、金属片６０にレーザー光Ｌを照射することによって金属片６０を加熱して、蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接する例を示した。しかしながら、金属片６０を加熱する方法が、レーザー光Ｌを照射する方法に限られることはない。例えば、金属片６０並びに金属片６０と重なる耳部１７及びフレーム１５に電流を流すことにより、金属片６０を加熱してもよい。
【０１１４】
（蒸着マスクの製造方法の第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。以下、図１４Ａ〜図１５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。
【０１１５】
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。
【０１１６】
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。次に図１４Ａ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実施する。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。
【０１１７】
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１４Ａ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。
【０１１８】
次に図１４Ｂ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実施する。その後、上述の除去工程および分離工程を実施することにより、図１５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】
（蒸着マスクの製造方法の第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、めっき処理によって蒸着マスク２０を作製する例について説明した。しかしながら、蒸着マスク２０を作製するために採用される方法が、めっき処理に限られることはない。例えば、上述の特許文献１に開示されているように、エッチングによって金属板２１に貫通孔２５を形成することによって蒸着マスク２０を作製してもよい。
【０１２０】
（耳部の変形例）
上述の本実施の形態及び変形例においては、蒸着マスク２０の耳部１７の厚みと中間部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、耳部１７の厚みと中間部１８の厚みとが異なっていてもよい。
【０１２１】
（金属片の変形例）
上述の本実施の形態及び変形例においては、金属片６０が、耳部１７の第１面２０ａに平行に広がる板状の部材である例を示した。しかしながら、耳部１７上に配置された金属片６０を加熱することによって耳部１７をフレーム１５に溶接することができる限りにおいて、金属片６０の形状が特に限られることはない。例えば、金属片６０は、矩形以外の断面形状、例えば円形の断面形状を有する線状の部材であってもよい。
【０１２２】
なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。
【実施例】
【０１２３】
次に、本発明を実施例により更に具体的に説明するが、本発明はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
【０１２４】
（実施例１）
めっき処理によって製造される蒸着マスク２０の耳部１７に対応するサンプル１７Ｓを作製し、次に、サンプル１７Ｓを、上述の金属片６０を用いてフレーム１５に溶接した。その後、サンプル１７Ｓの溶接強度を、上述の図１１に示す方法を用いて測定した。
【０１２５】
以下、本実施例について詳細に説明する。はじめに、サンプル１７Ｓの作製方法について説明する。まず、スルファミン酸第一鉄、スルファミン酸ニッケル、ホウ酸、サッカリン、マロン酸を含むめっき液を準備した。次に、めっき液の温度を３５℃以上且つ５０℃以下の範囲内とし、鉄ペレットおよびニッケルペレットをアノードとして用いて、ニッケルを含む鉄合金の膜を析出させた。膜の厚みは、２０μｍとした。膜におけるニッケルの比率は、４８質量％以上且つ５４質量％以下の範囲内であった。その後、膜を長さ１５０ｍｍ及び幅１０ｍｍを有する形状に切り出すことによって、サンプル１７Ｓを作製した。
【０１２６】
次に、溶接方法について説明する。まず、ニッケルを含む鉄合金の母材を圧延することによって得られた、１３μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を準備した。金属片６０におけるニッケルの比率は、３４質量％以上且つ３８質量％以下の範囲内であった。次に、サンプル１７Ｓをフレーム１５上に配置し、また、金属片６０をサンプル１７Ｓ上に配置した。フレーム１５としては、３４質量％以上且つ３６質量％以下の範囲内のニッケルを含む鉄合金からなり、１５ｍｍの厚みを有する部材を用いた。その後、レーザー光Ｌを照射して金属片６０を加熱することにより、接合部１９を形成して、サンプル１７Ｓをフレーム１５に固定した。レーザー光Ｌは、ＹＡＧレーザー光の第３高調波を含んでいた。レーザー光Ｌのスポット径Ｓは、１００μｍ以上且つ３００μｍ以下の範囲内であった。レーザー光Ｌを金属片６０に照射する時間は、１．５ｍｓとした。
【０１２７】
その後、金属片６０のうちレーザー光Ｌが照射されなかった周縁部６２を引っ張ることによって、周縁部６２を接合部１９から分離した。このとき、サンプル１７Ｓをフレーム１５から剥がすことなく、周縁部６２を接合部１９から分離することができた。
【０１２８】
次に、サンプル１７Ｓの溶接強度を、上述の図１１に示す方法を用いて測定した。サンプル１７Ｓの溶接強度は、１５６ｍＮであった。
【０１２９】
（実施例２）
１８μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓの溶接強度を測定した。サンプル１７Ｓの溶接強度は、２０６ｍＮであった。また、実施例１の場合と同様に、サンプル１７Ｓをフレーム１５から剥がすことなく、周縁部６２を接合部１９から分離することができた。
【０１３０】
（実施例３）
２３μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓの溶接強度を測定した。サンプル１７Ｓの溶接強度は、３５４ｍＮであった。また、実施例１の場合と同様に、サンプル１７Ｓをフレーム１５から剥がすことなく、周縁部６２を接合部１９から分離することができた。
【０１３１】
（実施例４）
２８μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓの溶接強度を測定した。サンプル１７Ｓの溶接強度は、４０４ｍＮであった。また、実施例１の場合と同様に、サンプル１７Ｓをフレーム１５から剥がすことなく、周縁部６２を接合部１９から分離することができた。
【０１３２】
（実施例５）
めっき処理によって得られた膜を切り出すことによって得られた、１５μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓの溶接強度を測定した。サンプル１７Ｓの溶接強度は、１６３ｍＮであった。また、実施例１の場合と同様に、サンプル１７Ｓをフレーム１５から剥がすことなく、周縁部６２を接合部１９から分離することができた。
【０１３３】
（実施例６）
めっき処理によって得られた膜を切り出すことによって得られた、２５μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓの溶接強度を測定した。サンプル１７Ｓの溶接強度は、３６０ｍＮであった。また、実施例１の場合と同様に、サンプル１７Ｓをフレーム１５から剥がすことなく、周縁部６２を接合部１９から分離することができた。
【０１３４】
（比較例１）
３３μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓをフレーム１５に溶接した。次に、周縁部６２を接合部１９から分離するため、周縁部６２を引っ張ったところ、サンプル１７Ｓがフレーム１５から剥がれてしまった。
【０１３５】
（比較例２）
めっき処理によって得られた膜を切り出すことによって得られた、５μｍの厚みＴ３を有する金属片６０を用いたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、サンプル１７Ｓ上に配置された金属片６０にレーザー光Ｌを照射した。結果、サンプル１７Ｓをフレーム１５に固定することができなかった。
【０１３６】
上述の実施例１乃至実施例６においては、１５０ｍＮ以上の溶接強度を確保することができた。従って、金属片６０の厚みＴ３は、１０μｍ以上であることが好ましく、１３μｍ以上であることがより好ましく、１８μｍ以上であることがさらに好ましい。
【０１３７】
なお、比較例１に示されるように、金属片６０の厚みが大きくなり過ぎると、金属片６０の周縁部６２を除去する時に同時に耳部１７がフレーム１５から剥がれてしまうことが懸念される。従って、金属片６０の厚みＴ３は、３０μｍ以下であることが好ましく、２８μｍ以下であることがより好ましく、２３μｍ以下であることがさらに好ましい。
【符号の説明】
【０１３８】
１０  蒸着マスク装置
１５  フレーム
１７  耳部
１８  中間部
１９  接合部
１９ａ  溶接跡
１９ｂ  凸部
１９ｃ  凹部
１９ｆ  溶融領域
２０  蒸着マスク
２２  有効領域
２３  周囲領域
２５  貫通孔
３０  第１開口部
３１  壁面
３２  第１金属層
３４  窪み部
３５  第２開口部
３６  壁面
３７  第２金属層
４１  接続部
５０  パターン基板
５１  基材
５２  導電性パターン
６０  金属片
９０  蒸着装置
９２  有機ＥＬ基板
９８  蒸着材料
【図１Ａ】
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【図１Ｂ】
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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９Ａ】
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【図９Ｂ】
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【図９Ｃ】
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【図９Ｄ】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１１】
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【図１２Ａ】
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【図１２Ｂ】
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【図１２Ｃ】
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【図１２Ｄ】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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