(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のマスク孔を含むマスク板を備えた蒸着マスクを鉄‐ニッケル系合金製の金属板から製造する蒸着マスクの製造方法であって、
２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板の線膨張係数と、前記金属板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である前記金属板および前記ガラス基板を準備すること、
樹脂層を介して前記金属板に前記ガラス基板を接合すること、
前記ガラス基板に接合された前記金属板に複数のマスク孔を形成することによって、前記金属板からマスク板を形成すること、
前記マスク板のなかで前記樹脂層に接する面とは反対側の面を、前記マスク板よりも高い剛性を有し、かつ、前記複数のマスク孔の全体を囲む形状を有するマスクフレームに接合すること、および、
前記マスクフレームに接合された前記マスク板から、前記樹脂層および前記ガラス基板を取り外すこと、を含む
蒸着マスクの製造方法。
【請求項２】
前記ガラス基板の線膨張係数と、前記金属板の線膨張係数との差の絶対値が、０．７×１０−６／℃以下であり、
前記マスクフレームは、５００μｍ以上の厚さを有する
請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項３】
前記ガラス基板の線膨張係数と、前記金属板の線膨張係数との差の絶対値が、０．４×１０−６／℃以下であり、
前記マスクフレームは、２０μｍ以上の厚さを有する
請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項４】
前記ガラス基板の線膨張係数は、前記金属板の線膨張係数よりも小さい
請求項１から３のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項５】
前記ガラス基板は、無アルカリガラス、石英ガラス、結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス、高ケイ酸ガラス、多孔質ガラス、および、ソーダライムガラスから構成される群から選択されるいずれか１つから形成される
請求項１から４のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項６】
複数のマスク板を形成することを含み、
前記マスクフレームには、複数の開口部が形成され、
前記マスク板を前記マスクフレームに接合することは、各マスク板が前記開口部を１つずつ覆うように、前記複数のマスク板を単一のマスクフレームに接合することであり、
前記マスクフレームは、前記マスクフレームの外縁に位置して蒸着対象の周囲を囲む枠状部と、前記枠状部が囲む領域内に位置する格子状を有した区画要素と、前記区画要素によって区画された前記複数の開口部とを有する
請求項１に記載の蒸着マスクの製造方法。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法によって製造された蒸着マスクを用いて蒸着対象にパターンを形成することを含む
表示装置の製造方法。
【請求項８】
複数のマスク孔を含み、第１面と、前記第１面とは反対側の面であって蒸着対象に接するための第２面とを有した鉄‐ニッケル系合金製の複数のマスク板と、
前記マスク板よりも高い剛性を有し、かつ、複数の開口を有したマスクフレームであって、各マスク板が１つの前記開口を覆うように前記マスク板の前記第１面に接合された前記マスクフレームと、
各マスク板における前記第２面に１つずつ接合された複数の樹脂層と、
各樹脂層に１つずつ接合された複数のガラス基板と、を備え、
２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、各ガラス基板の線膨張係数と、当該ガラス基板に積層された前記マスク板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である
蒸着マスク中間体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスク中間体に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬデバイスが備えるＥＬ素子は、蒸着によって形成される。ＥＬ素子を形成する際には、ＥＬ素子が備える機能層をパターニングするための蒸着マスクが用いられる。蒸着マスクは、複数のマスク板と、各マスク板が取り付けられる共通のフレームとを備えている。フレームは、蒸着対象の周囲を囲む四角枠状を有している。各マスク板は、短冊状を有した金属箔である。マスク板には、マスク板が延びる方向に沿って、複数のマスク領域が間隔を空けて並んでいる。各マスク領域には、機能層のパターンに応じて複数の貫通孔が形成されている。各マスク板において、マスク領域よりも外側の領域が周辺領域である。周辺領域は、マスク領域を取り囲む領域である。各マスク板は、フレームによって囲まれた領域内に複数のマスク領域が位置するようにフレームに固定される。複数のマスク領域が並ぶ方向が長手方向であり、各マスク板は、長手方向の両端に位置する周辺領域において、フレームに固定される（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１８−１２７７２１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、蒸着マスクでは、蒸着対象に対するパターンの位置などにおける精度を高めることが求められる。そのため、蒸着マスクでは、マスク板に形成されたマスク孔において、蒸着源に対向する第１開口から蒸着対象に対向する第２開口に向けてマスク孔の通路面積を単調に小さくする技術が用いられている。通路面積は、蒸着マスクが広がる平面に平行な各平面でのマスク孔の面積である。また、近年では、パターンにおける膜厚の均一性を高めるために、第１開口と第２開口との間の距離、すなわち、マスク板の厚さを薄くすることも望まれている。【０００５】
一方で、マスク板の厚さが薄い場合には、マスク板の機械的な耐性が十分に得られ難いため、マスク板の取り扱いが著しく難しくなる。そこで、上述したマスク板には、マスク板の取扱性を向上させる技術が強く求められている。【０００６】
本発明は、マスク板の取扱性を向上可能とした蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスク中間体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】
【０００７】
上記課題を解決するための蒸着マスクの製造方法は、複数のマスク孔を含むマスク板を備えた蒸着マスクを鉄‐ニッケル系合金製の金属板から製造する蒸着マスクの製造方法である。２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板の線膨張係数と、金属板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である前記金属板および前記ガラス基板を準備すること、樹脂層を介して前記金属板に前記ガラス基板を接合すること、前記ガラス基板に接合された前記金属板に複数のマスク孔を形成することによって、前記金属板からマスク板を形成すること、前記マスク板のなかで前記樹脂層に接する面とは反対側の面と、前記マスク板よりも高い剛性を有し、かつ、前記マスク板が含む前記複数のマスク孔の全体を囲む形状を有したマスクフレームとを接合すること、および、前記マスクフレームに接合された前記マスク板から、前記樹脂層および前記ガラス基板を取り外すこと、を含む。【０００８】
上記課題を解決するための表示装置の製造方法は、上記蒸着マスクの製造方法によって製造された蒸着マスクを用いて蒸着対象にパターンを形成することを含む。
上記課題を解決するための蒸着マスク中間体は、複数のマスク孔を含み、第１面と前記第１面とは反対側の第２面とを有した鉄‐ニッケル系合金製のマスク板と、前記マスク板よりも高い剛性を有し、かつ、前記マスク板が含む前記複数のマスク孔の全体を囲む形状を有したマスクフレームであって、前記マスク板の前記第１面に接合された前記マスクフレームと、前記マスク板における前記第２面に接合された樹脂層と、前記樹脂層に接合されたガラス基板と、を備える。２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、前記ガラス基板の線膨張係数と、前記マスク板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である。【０００９】
上記各構成によれば、蒸着マスクを製造する過程では、マスク板が、樹脂層とガラス基板とに支持され、かつ、蒸着マスクにおいては、マスクフレームによって支持されている。そのため、マスク板の製造時に、マスク板を支持する部材を用いない場合、および、蒸着マスクがマスク板のみから構成される場合に比べて、マスク板の取扱性を向上することができる。【００１０】
上記蒸着マスクの製造方法において、前記ガラス基板の線膨張係数と、前記金属板の線膨張係数との差の絶対値が、０．７×１０−６／℃以下であり、前記マスクフレームは、５００μｍ以上の厚さを有してよい。【００１１】
上記構成によれば、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下であるため、ガラス基板およびマスク板の温度が変化することに起因してマスク板にひずみが生じることは、起こりにくくなる。そのため、マスク板からガラス基板が取り外されることによって蒸着マスクが形成された際に、マスク板に生じたひずみが解放されることが抑えられる。さらには、マスク板が高い剛性を有したマスクフレームに接合されるため、マスク板がマスクフレームに接合された後において、マスクフレームに対するマスク板の位置がずれることが抑えられる。それゆえに、蒸着対象に対する各貫通孔の位置が変わることが抑えられ、結果として、蒸着対象に形成されるパターンの位置精度が高められる。【００１２】
上記蒸着マスクの製造方法において、前記ガラス基板の線膨張係数と前記金属板の線膨張係数との差の絶対値が、０．４×１０−６／℃以下であり、前記マスクフレームは、２０μｍ以上の厚さを有してよい。【００１３】
上記構成によれば、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差の絶対値が０．４×１０−６／℃以下であるため、マスク板からガラス基板が取り外されることによって蒸着マスクが形成された際に、マスク板に生じたひずみが解放されることが抑えられる。さらには、マスク板が高い剛性を有したマスクフレームに接合されるため、マスク板がマスクフレームに接合された後において、マスクフレームに対するマスク板の位置がずれることが抑えられる。これにより、蒸着対象に対する各貫通孔の位置が変わることが抑えられ、結果として、蒸着対象に形成されるパターンの位置精度が高められる。【００１４】
上記蒸着マスクの製造方法において、前記ガラス基板の線膨張係数は、前記金属板の線膨張係数よりも小さくてもよい。【００１５】
上記構成によれば、蒸着マスクの製造過程において、ガラス基板と金属板とを含む積層体が加熱された場合に、金属板はガラス基板よりも膨張し、これによって、金属板はマスク板の縁よりも内側から縁よりも外側に向かう方向に延びようとする。しかしながら、金属板は剛性の高いガラス基板を含む支持体によって支持されているため、金属板は、マスク板の縁よりも内側から縁よりも外側に向かう方向の力を内包した状態で支持体に固定される。その後、金属板から形成されたマスク板の温度が低下した状態でマスク板がフレームに接合された場合には、マスク板から支持体が取り外されたときに、マスク板が縮む方向の力がマスク板に対し作用する。この際に、マスク板はフレームに接合されているため、フレームに対するマスク板の位置が変わることがフレームによって抑えられ、かつ、マスク板の撓みが抑えられる。【００１６】
上記蒸着マスクの製造方法において、前記ガラス基板は、無アルカリガラス、石英ガラス、結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス、高ケイ酸ガラス、多孔質ガラス、および、ソーダライムガラスから構成される群から選択されるいずれか１つから形成されてよい。【００１７】
上記構成によれば、２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板の線膨張係数とマスク板の線膨張係数との差の絶対値を、１．３×１０−６／℃以下とすることが可能である。【００１８】
上記蒸着マスクの製造方法において、複数のマスク板を形成することを含み、前記マスクフレームには、複数の開口部が形成され、前記マスク板を前記マスクフレームに接合することは、各マスク板が前記開口部を１つずつ覆うように、前記複数のマスク板を単一のマスクフレームに接合することであり、前記マスクフレームは、前記マスクフレームの外縁に位置して蒸着対象の周囲を囲む枠状部と、前記枠状部が囲む領域内に位置する格子状を有した区画要素と、前記区画要素によって区画された前記開口部とを有してもよい。【００１９】
上記構成によれば、マスクフレームが格子状の区画要素を有するため、フレームが四角枠状を有する場合と比べて、マスクフレームそのものの剛性が高められる。そして、剛性が高められたマスクフレームの各開口部の周りにマスク板が１つずつ直接接合される。そのため、各マスク板を支持する構造体が、短冊状を有したマスク板の幅方向において、一次元方向に延びる直線状を有する場合と比べて、マスク板の撓みが抑えられる。結果として、蒸着対象に形成されるパターンの位置精度が高められる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、蒸着マスクの取扱性を向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】蒸着マスクの第１例における構造を示す斜視図。
【図２】図１が示す蒸着マスクにおける構造の一部を示す断面図。
【図３】図２が示す蒸着マスクが備えるマスク板の構造を拡大して示す断面図。
【図４】蒸着マスクの第２例における構造を示す平面図。
【図５】図４が示す蒸着マスクにおける構造を示す断面図。
【図６】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図７】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図８】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図９】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図１０】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図１１】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図１２】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図１３】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図１４】蒸着マスクの製造方法を説明するための工程図。
【図１５】蒸着マスクの作用を説明するための作用図。
【図１６】蒸着マスクの作用を説明するための作用図。
【図１７】蒸着装置の構成を蒸着マスクおよび蒸着対象とともに模式的に示す装置構成図。
【図１８】試験例における位置精度の測定方法を説明するための平面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
図１から図１８を参照して、蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスク中間体における一実施形態を説明する。以下では、蒸着マスク、蒸着マスクの製造方法、および、表示装置の製造方法を順に説明する。
【００２３】
［蒸着マスク］
図１から図５を参照して、蒸着マスクの構成を説明する。以下ではまず、蒸着マスクの第１例における構造を説明し、次いで、蒸着マスクの第２例における構造を説明する。
【００２４】
［第１例］
図１から図３を参照して、蒸着マスクの第１例を説明する。
図１が示すように、蒸着マスク１０Ａは、マスクフレーム１１Ａと、複数のマスク板１２とを備えている。マスクフレーム１１Ａは、枠状部１１Ａａ、区画要素１１Ａｂ、および、複数の開口部１１Ａｃを有している。枠状部１１Ａａは、マスクフレーム１１Ａの外縁に位置し、蒸着対象Ｓの周囲を囲むことが可能な大きさおよび形状を有している。区画要素１１Ａｂは、枠状部１１Ａａが囲む領域内に位置し、格子状を有している。複数の開口部１１Ａｃは、区画要素１１Ａｂによって区画されている。言い換えれば、区画要素１１Ａｂは、複数の開口部１１Ａｃを互いから孤立させている。各マスク板１２は、複数の貫通孔を有している。各マスク板１２が開口部１１Ａｃを１つずつ覆うように、複数のマスク板１２が、マスクフレーム１１Ａに接合されている。
【００２５】
マスクフレーム１１Ａが格子状の区画要素１１Ａｂを有するため、フレームが四角枠状を有する場合と比べて、マスクフレーム１１Ａそのものの剛性が高められる。そして、剛性が高められたマスクフレーム１１Ａの各開口部１１Ａｃの周りにマスク板１２が１つずつ直接接合される。そのため、各マスク板１２を支持する構造体が、短冊状を有したマスク板の幅方向において、一次元方向に延びる直線状を有する場合と比べて、マスク板１２の撓みが抑えられる。結果として、蒸着対象Ｓに形成されるパターンの位置精度が高められる。
【００２６】
マスクフレーム１１Ａが格子状の区画要素１１Ａｂを有することから、言い換えれば、各マスク板１２を支持する構造体が二次元方向に広がる高い剛性を有した格子状であることから、マスクフレーム１１Ａそのものに撓みが生じがたい。そのため、マスクフレーム１１Ａに直接接合されたマスク板１２にも撓みが生じがたい。これに対して、マスクフレームが四角枠状である場合には、各マスク板を支持する構造体が、短冊状を有したマスク板の幅方向において一次元方向に延びる直線状を有し、かつ、マスク板が延びる方向における両端部にのみ位置する。そのため、マスク板の延びる方向においてマスク板に撓みが生じやすい。
【００２７】
枠状部１１Ａａの外形は、四角形状を有している。蒸着マスク１０Ａが蒸着対象Ｓに対する蒸着に用いられるときには、蒸着対象Ｓが広がる平面と対向する視点から見て、枠状部１１Ａａの一部が蒸着対象Ｓの縁よりも外側に位置し、かつ、枠状部１１Ａａの他の一部が蒸着対象Ｓに重なっている。マスクフレーム１１Ａは、表面１１ＡＦと裏面１１ＡＲとを有している。マスクフレーム１１Ａのなかで、裏面１１ＡＲが蒸着対象Ｓに対面する面である。なお、図１は、裏面１１ＡＲと対向する視点から見た蒸着マスク１０Ａの構造を示している。
【００２８】
本実施形態では、区画要素１１Ａｂは、第１方向Ｄ１に沿って延びる部分と、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に沿って延びる部分とを有している。区画要素１１Ａｂは、矩形格子状を有している。これにより、マスクフレーム１１Ａにおいて、第１方向Ｄ１に複数の開口部１１Ａｃが並び、かつ、第２方向Ｄ２に複数の開口部１１Ａｃが並んでいる。各方向Ｄ１，Ｄ２において、複数の開口部１１Ａｃは、等しい間隔を空けて並んでいる。各開口部１１Ａｃは、裏面１１ＡＲと対向する視点から見て長方形状を有している。
【００２９】
なお、複数の開口部１１Ａｃは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に沿って等しい間隔を空けて並んでいなくてもよい。すなわち、互いに隣り合う開口部１１Ａｃの間隔には、複数の大きさが含まれてよい。また、複数の開口部１１Ａｃは格子状に並んでいればよいため、上述したような矩形格子状に限らず、三角格子状に並んでもよいし、六角格子状に並んでもよい。また、複数の開口部１１Ａｃは、千鳥格子状に並んでもよい。開口部１１Ａｃは、長方形状を有しなくてもよい。この場合には、開口部１１Ａｃは、例えば、正方形状、円状、および、楕円状などの形状を有してもよい。複数の開口部１１Ａｃには、第１の形状を有した開口部１１Ａｃと第２の形状を有した開口部１１Ａｃとが含まれてよい。
【００３０】
マスク板１２は、マスクフレーム１１Ａの裏面１１ＡＲと対向する視点から見て、開口部１１Ａｃを覆うことが可能な形状および大きさを有している。本実施形態において、マスク板１２は、長方形状を有している。マスク板１２は、１つの開口部１１Ａｃに対して１つずつ取り付けられているため、蒸着マスク１０Ａは、開口部１１Ａｃと同数のマスク板１２を備えている。
【００３１】
マスクフレーム１１Ａおよびマスク板１２は、金属製である。マスクフレーム１１Ａを形成する金属と、マスク板１２を形成する金属とは、同一であることが好ましい。これにより、蒸着マスク１０Ａの使用時に蒸着マスク１０Ａが加熱されても、蒸着マスク１０Ａの線膨張係数とマスク板１２の線膨張係数との差に起因してマスク板１２が変形することは、抑えられる。結果として、蒸着マスク１０Ａを用いて形成したパターンの位置精度の低下が抑えられる。
【００３２】
マスク板１２を形成する材料には、鉄とニッケルとの合金である鉄‐ニッケル系合金を用いることができる。マスク板１２を形成する材料は、鉄‐ニッケル系合金のなかでも、ニッケルを３６質量％含む合金であるインバーであることが好ましい。マスク板１２を形成する材料は、ニッケルを４２質量％含む合金である４２アロイでもよい。マスク板１２は、鉄およびニッケルに加えて、クロム、マンガン、炭素、および、コバルトなどの添加物を含んでもよい。
【００３３】
なお、蒸着対象Ｓを形成する材料は、ガラスであることが好ましい。蒸着対象Ｓがガラス製である場合には、マスク板１２がインバー製であることによって、蒸着対象Ｓの線膨張係数とマスク板１２の線膨張係数との差が大きくなることが抑えられる。なお、蒸着対象Ｓは、ガラス基板と樹脂層との積層体でもよい。この場合には、蒸着対象Ｓが備える樹脂層にパターンが形成される。また、蒸着対象Ｓは、樹脂フィルムでもよい。樹脂層および樹脂フィルムを形成する材料は、樹脂層および樹脂フィルムが有する線膨張係数の観点から、例えばポリイミド樹脂であることが好ましい。
【００３４】
図２は、表面１１ＡＦに直交し、かつ、第１方向Ｄ１に平行な平面に沿う蒸着マスク１０Ａの一部断面構造を示している。
図２が示すように、各開口部１１Ａｃは、マスクフレーム１１Ａの表面１１ＡＦと裏面１１ＡＲとの間を貫通する貫通孔である。図２が示す例では、各開口部１１Ａｃは矩形状を有し、各開口部１１Ａｃにおいて、矩形状を有した断面形状が、第２方向Ｄ２に沿って連なっている。なお、各開口部１１Ａｃの断面形状は、例えば、台形状や逆台形状でもよい。開口部１１Ａｃの断面形状が台形状である場合には、開口部１１Ａｃは、裏面１１ＡＲにおける幅が表面１１ＡＦにおける幅よりも大きく、かつ、表面１１ＡＦから裏面１１ＡＲに向かう方向において、開口部１１Ａｃの幅が単調増加する形状を有する。
【００３５】
一方で、開口部１１Ａｃの断面形状が逆台形状である場合には、開口部１１Ａｃは、裏面１１ＡＲにおける幅が表面１１ＡＦにおける幅よりも小さく、かつ、表面１１ＡＦから裏面１１ＡＲに向かう方向において、開口部１１Ａｃの幅が単調減少する形状を有する。また、開口部１１Ａｃの断面形状は、曲率中心が裏面１１ＡＲに対して表面１１ＡＦ寄りに位置するような弧状であってもよい。
【００３６】
マスクフレーム１１Ａの厚さＴＦは、５００μｍ以上であることが好ましい。マスクフレーム１１Ａの厚さＴＦは、マスクフレーム１１Ａが広がる平面に直交する断面に沿う構造におけるマスクフレーム１１Ａの厚さである。これにより、マスクフレーム１１Ａが厚さに起因する高い剛性を有するため、マスク板１２が膨張したり収縮したりすることが、マスクフレーム１１Ａによってより抑えられる。それゆえに、蒸着対象Ｓに対する各貫通孔の位置が変わることがより抑えられる。結果として、蒸着対象Ｓに形成されるパターンの位置精度もより高められる。マスク板１２の厚さＴＭは、例えば、１μｍ以上１５μｍ以下である。マスク板１２において、複数の貫通孔が位置する領域がマスク領域１２ａであり、マスク領域１２ａを取り囲む領域が周辺領域１２ｂである。マスク領域１２ａの厚さは、周辺領域１２ｂの厚さと等しくてもよいし、周辺領域１２ｂの厚さよりも薄くてもよい。
【００３７】
蒸着マスク１０Ａは、マスクフレーム１１Ａとマスク板１２とが接合された部分である接合部１０Ａａを備えている。マスクフレーム１１Ａとマスク板１２との接合は、マスクフレーム１１Ａとマスク板１２との間に配置された接着剤による接着によっても可能であるし、マスクフレーム１１Ａとマスク板１２とに対するレーザー光線の照射によるレーザー溶接によっても可能である。マスクフレーム１１Ａとマスク板１２とが接着剤によって接合される場合には、接合部１０Ａａは接着剤によって形成される。マスクフレーム１１Ａとマスク板１２とがレーザー溶接によって接合される場合には、接合部１０Ａａは、レーザー光線の照射痕である。
【００３８】
接合部１０Ａａは、裏面１１ＡＲと対向する視点から見て、マスク板１２の周方向における全体に位置してもよいし、周方向において間欠的に位置してもよい。接合部１０Ａａがマスク板１２の周方向において間欠的に位置する場合には、マスク板１２の各辺における少なくとも一部がマスクフレーム１１Ａに接合されることが好ましい。
【００３９】
図３が示すように、マスク板１２は、表面１２Ｆと、表面１２Ｆとは反対側の面である裏面１２Ｒとを備えている。表面１２Ｆは第１面の一例であり、裏面１２Ｒは第２面の一例である。表面１２Ｆは、蒸着装置内において蒸着源と対向するための面である。表面１２Ｆの一部が、マスクフレーム１１Ａに接合されている。裏面１２Ｒは、蒸着装置内において、蒸着対象Ｓと接触するための面である。
【００４０】
マスク板１２は、単一の金属板から形成されてもよいし、複数の金属板から形成されてもよい。マスク板１２が複数の金属板から形成される場合には、複数の金属板がマスク板１２の厚さ方向において積み重なっている。マスク板１２は貫通孔の一例であるマスク孔１２Ｈを複数備えている。マスク孔１２Ｈを区画する孔側面は、マスク板１２の厚さ方向に沿う断面において、表面１２Ｆから裏面１２Ｒに向けて先細りする半円弧状を有している。
【００４１】
上述したように、マスク板１２の厚さは、例えば、１μｍ以上１５μｍ以下である。このような薄いマスク板１２であれば、マスク板１２に向けて飛行する蒸着粒子から蒸着対象を見たときに、蒸着マスク１０Ａによって影になる部分を少なくすること、すなわち、シャドウ効果を抑えることが可能である。
【００４２】
なお、マスク板１２の厚さが３μｍ以上５μｍ以下であれば、マスク板１２は、表面１２Ｆと対向する平面視において互いに離間した複数のマスク孔１２Ｈであって、かつ、解像度が７００ｐｐｉ以上１０００ｐｐｉ以下である高解像度の表示装置に対応することの可能なマスク孔１２Ｈを有することができる。また、マスク板１２の厚さが５μｍ以上１０μｍ以下であれば、マスク板１２は、表面１２Ｆと対向する平面視において互いに離間した複数のマスク孔１２Ｈであって、かつ、解像度が４００ｐｐｉ以上７００ｐｐｉ以下である中解像度の表示装置に対応することの可能なマスク孔１２Ｈを有することができる。また、マスク板１２の厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下であれば、マスク板１２は、表面１２Ｆと対向する平面視において互いに離間した複数のマスク孔１２Ｈであって、かつ、解像度が３００ｐｐｉ以上４００ｐｐｉ以下である低解像度の表示装置に対応することの可能なマスク孔１２Ｈを有することができる。
【００４３】
なお、複数のマスク孔１２Ｈは、表面１２Ｆと対向する平面視において、各マスク孔１２Ｈが隣り合う他のマスク孔１２Ｈに連なっていてもよい。この場合には、マスク板１２の厚さが５μｍ以上１０μｍ以下であっても、高解像度の表示装置に対応することが可能なマスク孔１２Ｈをマスク板１２が有することが可能である。また、マスク板１２の厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下であっても、中解像度あるいは高解像度の表示装置に対応することが可能なマスク孔１２Ｈをマスク板１２が有することが可能である。
【００４４】
表面１２Ｆは、マスク孔１２Ｈの開口である表面開口Ｈ１を含んでいる。裏面１２Ｒは、マスク孔１２Ｈの開口である裏面開口Ｈ２を含んでいる。表面開口Ｈ１の大きさは、表面１２Ｆと対向する視点から見て、裏面開口Ｈ２よりも大きい。各マスク孔１２Ｈは、蒸着源から気化または昇華した蒸着粒子が通る通路である。蒸着源から気化または昇華した蒸着粒子は、表面開口Ｈ１から裏面開口Ｈ２に向けてマスク孔１２Ｈ内を進む。マスク孔１２Ｈにおいて、表面開口Ｈ１が裏面開口Ｈ２よりも大きいことによって、表面開口Ｈ１から入る蒸着粒子に対するシャドウ効果を抑えることが可能である。
【００４５】
マスク板１２の厚さが３μｍ以上５μｍ以下である場合には、マスク板１２を形成するための金属板を表面からウェットエッチングするのみによって、上述した高解像度の表示装置を製造することが可能な複数のマスク孔１２Ｈを形成することができる。マスク板１２の厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下である場合には、金属板を表面からウェットエッチングするのみによって、上述した低解像度の表示装置を製造することが可能な複数のマスク孔１２Ｈを形成することができる。いずれの場合にも、金属板の裏面から金属板をウェットエッチングすることが不要である。
【００４６】
これに対して、より厚い金属板を用いて、各解像度の表示装置の製造に用いられる蒸着マスクを形成するためには、金属板の表面および裏面の各々から金属板をウェットエッチングすることが必要である。金属板を表面と裏面との両方からウェットエッチングした場合には、各マスク孔は、表面開口を含む表面凹部と、裏面開口を含む裏面凹部とがマスク板の厚さ方向において繋がった形状を有する。マスク孔において、表面凹部と裏面凹部とが繋がる部分が接続部である。接続部において、表面１２Ｆと平行な方向に沿うマスク孔１２Ｈの面積が最も小さい。こうしたマスク孔１２Ｈにおいて、裏面開口と接続部との間の距離がステップハイトである。ステップハイトが大きいほど、上述したシャドウ効果が大きくなる。上述したマスク板１２では、ステップハイトがゼロである。そのため、マスク板１２は、シャドウ効果を抑える上で好ましい構造を有する。
【００４７】
なお、マスク板１２は、複数のマスク孔１２Ｈが形成されたマスク領域１２ａを１つのみ備えてもよいし、複数備えてもよい。マスク板１２が複数のマスク領域１２ａを備える場合には、互いに隣り合うマスク領域１２ａは、マスク孔１２Ｈを有しない周辺領域１２ｂによって互いから区分されている。また、蒸着マスク１０Ａが備える複数のマスク板１２の全てにおいて、各マスク板１２が有するマスク領域１２ａの数が同じであってもよいし、複数のマスク板１２には、第１の数のマスク領域１２ａを備えるマスク板１２と、第２の数のマスク領域１２ａを備えるマスク板１２とが含まれてもよい。
【００４８】
［第２例］
図４および図５を参照して、蒸着マスクの第２例を説明する。蒸着マスクの第２例では、蒸着マスクの第１例と比べて、蒸着マスクが備えるマスクフレームの形状が異なっている。そのため以下では、第２例における第１例との相違点を詳しく説明する一方で、第２例における第１例との共通点についての詳しい説明を省略する。
【００４９】
図４が示すように、蒸着マスク１０Ｂは、マスク板１２とマスクフレーム１１Ｂとを備えている。マスクフレーム１１Ｂは、表面１１ＢＦと対向する視点から見て、１つの方向に沿って延びる短冊状を有している。マスクフレーム１１Ｂは、マスク板１２が有する剛性よりも高い剛性を有している。
【００５０】
図４が示す例では、蒸着マスク１０Ｂは、複数のマスク板１２を備え、かつ、マスクフレーム１１Ｂが、マスク板１２と同数の開口部１１Ｂｃを有している。複数のマスク板１２は、マスクフレーム１１Ｂが延びる方向に沿って一列に並んでいるため、マスクフレーム１１Ｂは、各マスク板１２を囲むことが可能なはしご状を有している。なお、蒸着マスク１０Ｂは、マスクフレーム１１Ｂの幅方向に沿って並ぶ２列以上のマスク板１２を備えてもよい。この場合には、マスクフレーム１１Ｂも、マスクフレーム１１Ｂの幅方向に沿って並ぶ２列以上の開口部１１Ｂｃを有する。
【００５１】
なお、蒸着マスク１０Ｂにおいても、上述した蒸着マスク１０Ａと同様、マスク板１２は、複数のマスク孔１２Ｈが形成されたマスク領域１２ａを１つのみ備えてもよいし、複数備えてもよい。マスク板１２が複数のマスク領域１２ａを備える場合には、互いに隣り合うマスク領域１２ａは、マスク孔１２Ｈを有しない周辺領域１２ｂによって互いから区分されている。また、蒸着マスク１０Ｂが備える複数のマスク板１２の全てにおいて、各マスク板１２が有するマスク領域１２ａの数が同じであってもよいし、複数のマスク板１２には、第１の数のマスク領域１２ａを備えるマスク板１２と、第２の数のマスク領域１２ａを備えるマスク板１２とが含まれてもよい。
【００５２】
蒸着マスク１０Ｂは、蒸着マスク１０Ｂを支持する支持フレームＳＦとともにマスク装置ＭＤを形成する。図４が示す例では、複数の蒸着マスク１０Ｂが１つの支持フレームＳＦに取り付けられることによって、１つのマスク装置ＭＤが形成されている。支持フレームＳＦは、矩形枠状を有している。各蒸着マスク１０Ｂが備えるマスク板１２は、支持フレームＳＦが有する支持フレーム孔ＳＦＨが区画する領域内に位置している。支持フレームＳＦの厚さは、マスクフレーム１１Ｂの厚さよりも厚い。そのため、支持フレームＳＦは、支持フレームＳＦが有する厚さに起因して、マスクフレーム１１Ｂの剛性よりも高い剛性を有する。支持フレームＳＦの厚さは、例えば、１０ｍｍ以上３０ｍｍ以下であってよい。
【００５３】
図５は、表面１１ＢＦに直交し、かつ、マスクフレーム１１Ｂが延びる方向に平行な平面に沿う蒸着マスク１０Ｂの断面構造を示している。
図５が示すように、各開口部１１Ｂｃは、マスクフレーム１１Ｂの表面１１ＢＦと裏面１１ＢＲとを貫通する貫通孔である。各開口部１１Ｂｃは矩形状を有し、各開口部１１Ｂｃにおいて、矩形状を有した断面形状が、マスクフレーム１１Ｂの幅方向に沿って連なっている。なお、各開口部１１Ｂｃは、第１例のマスクフレーム１１Ａが有する開口部１１Ｂｃと同様、台形状、逆台形状、または、弧状を有してもよい。マスクフレーム１１Ｂの厚さＴＦは、２０μｍ以上である。マスクフレーム１１Ｂの厚さＴＦは、１００μｍ以下であってよい。
【００５４】
［蒸着マスクの製造方法］
図６から図１４を参照して、蒸着マスクの製造方法を説明する。
蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂの製造方法は、複数のマスク孔を含むマスク板を備えた蒸着マスクを鉄‐ニッケル系合金製の金属板から製造するための製造方法である。当該方法は、金属板およびガラス基板を準備すること、金属板をガラス基板に接合すること、金属板からマスク板を形成すること、マスクフレームにマスク板を接合すること、および、後述する樹脂層およびガラス基板をマスク板から剥離することを含む。
【００５５】
金属板およびガラス基板を準備することでは、２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板の線膨張係数と、金属板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である金属板およびガラス基板を準備する。金属板をガラス基板に接合することでは、樹脂層を介して金属板にガラス基板を接合する。マスク板を形成することでは、ガラス基板に接合された金属板に複数のマスク孔を形成して、金属板からマスク板を形成する。マスクフレームにマスク板を接合することでは、マスク板のなかで樹脂層に接する面とは反対側の面と、マスク板よりも高い剛性を有し、かつ、マスク板が含む複数のマスク孔を囲む形状を有するマスクフレームとを接合する。その後に、マスクフレームに接合されたマスク板から、樹脂層およびガラス基板を剥離する。以下、図面を参照して、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂの製造方法をより詳しく説明する。
【００５６】
なお、図６から図１１には、マスク板１２を形成するための基材を準備する工程からマスク板１２を形成するまでの工程が示されている。図１２から図１４には、マスク板１２をマスクフレーム１１Ａに接合する工程から、マスク板１２から支持体を剥離する工程までが示されている。なお、図１２から図１４では、説明の便宜上、第１例の蒸着マスク１０Ａが有するマスクフレーム１１Ａを用いた製造方法を説明するが、第２例の蒸着マスク１０Ｂが有するマスクフレーム１１Ｂを用いた場合でも、同様の製造方法によって蒸着マスク１０Ｂが製造される。また、図１２から図１４では、図示の便宜上、マスクフレーム１１Ａが１つの開口部１１Ａｃのみを有し、かつ、蒸着マスク１０Ａが１つのマスク板１２を有する構造として示されている。
【００５７】
図６から図１１が示すように、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂの製造方法では、まず、マスク板１２を形成するための基材２０が準備される（図６参照）。マスク板１２の基材２０は、マスク板１２を形成するための金属板２１と、金属板２１を支持するための支持体２２とを備えている。支持体２２は、樹脂層２２ａおよびガラス基板２２ｂから形成されている。基材２０において、樹脂層２２ａが、金属板２１とガラス基板２２ｂとに挟まれている。
【００５８】
２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板２２ｂの線膨張係数とマスク板１２を形成する金属板２１の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である。
【００５９】
なお、第１例の蒸着マスク１０Ａが備えるマスクフレーム１１Ａであって、５００μｍ以上の厚さを有したマスクフレーム１１Ａを用いる場合には、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数との差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下であることが好ましい。２つの線膨張係数における差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下であることによって、蒸着マスク１０Ａの製造過程において、ガラス基板２２ｂおよびマスク板１２の温度が変化することに起因して、マスク板１２にひずみが生じにくくなる。そのため、マスク板１２からガラス基板２２ｂが取り外されることによって蒸着マスク１０Ａが形成された際に、マスク板１２に生じたひずみが解放されることが抑えられる。さらには、マスク板１２が高い剛性を有したマスクフレーム１１Ａに接合されるため、マスク板１２がマスクフレーム１１Ａに接合された後において、マスクフレーム１１Ａに対するマスク板１２の位置がずれることが抑えられる。それゆえに、蒸着対象Ｓに対する各マスク孔１２Ｈの位置が変わることが抑えられる。結果として、蒸着対象Ｓに形成されるパターンの位置精度が高められる。
【００６０】
また、第２例の蒸着マスク１０Ｂが備えるマスクフレーム１１Ｂであって、２０μｍ以上の厚さを有したマスクフレーム１１Ｂを用いる場合には、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数との差の絶対値が０．４×１０−６／℃以下であることが好ましい。この場合にも、マスクフレーム１１Ａの厚さが５００μｍ以上であって、かつ、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数との差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下である場合と同等の効果を得ることができる。
【００６１】
さらに、金属板２１とガラス基板２２ｂとを準備する際には、２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、金属板２１の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有したガラス基板２２ｂを準備することが好ましい。
【００６２】
上述したように、金属板２１は、鉄‐ニッケル系合金から形成されてよい。ガラス基板２２ｂは、無アルカリガラス、石英ガラス、結晶化ガラス、ホウケイ酸ガラス、高ケイ酸ガラス、多孔質ガラス、および、ソーダライムガラスから構成される群から選択されるいずれか１つから形成されてよい。これにより、２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板２２ｂの線膨張係数とマスク板１２の線膨張係数との差の絶対値を、１．３×１０−６／℃以下とすることが可能である。
【００６３】
次いで、金属板２１を表面２１Ｆからエッチングすることによって、金属板２１の厚さを薄くする。例えば、金属板２１の厚さをエッチング前の金属板２１の厚さの１／２以下の厚さまで減らすことが可能である（図７参照）。そして、金属板２１の表面２１Ｆにレジスト層ＰＲが形成される（図８参照）。レジスト層ＰＲに対する露光、および、現像が行われることによって、表面２１ＦにレジストマスクＲＭが形成される（図９参照）。
【００６４】
次に、レジストマスクＲＭを用いて金属板２１が表面２１Ｆからウェットエッチングされる。これによって、金属板２１に複数のマスク孔１２Ｈが形成される（図１０参照）。金属板２１のウェットエッチングでは、表面開口Ｈ１が表面２１Ｆに形成され、その後に、表面開口Ｈ１よりも小さい裏面開口Ｈ２が裏面２１Ｒに形成される。次いで、レジストマスクＲＭが表面２１Ｆから除去されることによって、マスク板１２が製造される（図１１参照）。なお、金属板２１の表面２１Ｆが、マスク板１２の表面１２Ｆに対応し、金属板２１の裏面２１Ｒが、マスク板１２の裏面１２Ｒに対応する。
【００６５】
基材２０を準備する工程には、金属板２１とガラス基板２２ｂとの間に樹脂層２２ａを挟み、樹脂層２２ａを介して金属板２１とガラス基板２２ｂとを接合する工程が含まれる。金属板２１、樹脂層２２ａ、および、ガラス基板２２ｂが接合されるときには、まず、金属板２１およびガラス基板２２ｂの各々が有する面のなかで、少なくとも樹脂層２２ａと接する面にＣＢ（Chemical bonding）処理が行われる。金属板２１およびガラス基板２２ｂにおいてＣＢ処理が行われる面が対象面である。ＣＢ処理では、例えば、対象面に薬液が塗布されることによって、樹脂層２２ａに対して反応性を有する官能基などが対象面に付与される。ＣＢ処理では、例えばＳｉ系化合物などが対象面に付与される。
【００６６】
そして、金属板２１、樹脂層２２ａ、および、ガラス基板２２ｂを記載の順に重ねた後に、これらを熱圧着する。この際に、金属板２１の対象面と、ガラス基板２２ｂの対象面とを、樹脂層２２ａに接触させる。これにより、対象面に付与された官能基と、樹脂層２２ａの表面に位置する官能基とが反応することによって、金属板２１と樹脂層２２ａとが接合され、かつ、ガラス基板２２ｂと樹脂層２２ａとが接合される。
【００６７】
樹脂層２２ａは、ポリイミド製であることが好ましい。この場合には、金属板２１の線膨張係数、樹脂層２２ａの線膨張係数、および、ガラス基板２２ｂの線膨張係数が同程度である。そのため、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂを製造する過程において、金属板２１、樹脂層２２ａ、および、ガラス基板２２ｂから形成される積層体が加熱されても、積層体を形成する層間の線膨張係数の差に起因した積層体の反りが抑えられる。
【００６８】
金属板２１を製造する方法には、電解または圧延が用いられる。これらの方法によって得られた金属板２１の後処理として、研磨およびアニールなどが適宜用いられる。金属板２１の製造に電解が用いられる場合には、電解に用いられる電極の表面に金属板２１が形成される。その後、電極の表面から金属板２１が離型される。これにより、金属板２１が製造される。上述した接合工程では、樹脂層２２ａを介して１０μｍ以上の厚さを有する金属板２１をガラス基板２２ｂに接合することが好ましい。なお、金属板２１の厚さは、金属板２１が圧延によって製造される場合には、１５μｍ以上であることが好ましい。金属板２１の厚さは、金属板２１が電解によって製造される場合には、１０μｍ以上であることが好ましい。
【００６９】
電解に用いられる電解浴は、鉄イオン供給剤、ニッケルイオン供給剤、および、ｐＨ緩衝剤を含んでいる。また、電解浴は、応力緩和剤、Ｆｅ３＋イオンマスク剤、および、錯化剤などを含んでもよい。電解浴は、電解に適したｐＨを有するように調整された弱酸性の溶液である。鉄イオン供給剤には、例えば、硫酸第一鉄・７水和物、塩化第一鉄、および、スルファミン酸鉄などを用いることができる。ニッケルイオン供給剤には、例えば、硫酸ニッケル（ＩＩ）、塩化ニッケル（ＩＩ）、スルファミン酸ニッケル、および、臭化ニッケルなどを用いることができる。ｐＨ緩衝剤には、例えば、ホウ酸、および、マロン酸などを用いることができる。マロン酸は、Ｆｅ３＋イオンマスク剤としても機能する。応力緩和剤には、例えばサッカリンナトリウムなどを用いることができる。錯化剤には、例えば、リンゴ酸およびクエン酸などを用いることができる。電解に用いられる電解浴は、例えば、上述した添加剤を含む水溶液である。電解浴のｐＨは、ｐＨ調整剤によって、例えば、２以上３以下に調整される。なお、ｐＨ調整剤には、５％硫酸および炭酸ニッケルなどを用いることができる。
【００７０】
電解に用いられる条件は、金属板２１の厚さ、および、金属板２１の組成比などを所望の値に調節するための条件である。こうした条件には、電解浴の温度、電流密度、および、電解時間が含まれる。上述した電解浴に適用される陽極には、例えば、純鉄板およびニッケル板などを用いることができる。電解浴に適用される陰極には、例えば、ＳＵＳ３０４などのステンレス板を用いることができる。電解浴の温度は、例えば、４０℃以上６０℃以下である。電流密度は、例えば、１Ａ／ｄｍ２以上４Ａ／ｄｍ２以下である。
【００７１】
電解液の組成、および、電解に用いられる条件は、例えば、以下のように設定することが可能である。
・硫酸第一鉄・７水和物          ：８３．４ｇ／Ｌ
・硫酸ニッケル（ＩＩ）・６水和物：２５０．０ｇ／Ｌ
・塩化ニッケル（ＩＩ）・６水和物：４０．０ｇ／Ｌ
・ホウ酸                        ：３０．０ｇ／Ｌ
・サッカリンナトリウム２水和物  ：２．０ｇ／Ｌ
・マロン酸                      ：５．２ｇ／Ｌ
・温度                          ：５０℃
なお、当該組成および条件以外の組成および条件によっても、電解によって金属板２１を製造することは可能である。
【００７２】
金属板２１の製造に圧延が用いられる場合には、金属板２１を製造するための母材が圧延される。その後、圧延された母材がアニールされることによって、金属板２１が得られる。なお、金属板２１を形成するための圧延用の母材が形成されるときには、圧延用の母材を形成するための材料中に混入した酸素を除くために、例えば、粒状のアルミニウムおよび粒状のマグネシウムなどの脱酸剤が、母材を形成するための材料に混合される。アルミニウムおよびマグネシウムは、酸化アルミニウムおよび酸化マグネシウムなどの金属酸化物として母材に含まれる。これら金属酸化物の大部分は、母材が圧延される前に、母材から取り除かれる。一方で、金属酸化物の一部分は、圧延の対象である母材に残る。この点で、電解を用いる金属板２１の製造方法によれば、金属酸化物が金属板２１に混ざることがない。
【００７３】
金属板２１にレジストマスクＲＭを形成する前に金属板２１の厚さを減らす薄板化工程では、ウェットエッチングを用いることができる。上述したように、薄板化工程では、薄板化後の金属板２１の厚さを薄板化前の金属板２１の厚さの１／２以下にまで減らすことが可能である。そのため、金属板２１の厚さを、マスク板１２における厚さの２倍以上とすることが可能である。これにより、マスク板１２に求められる厚さが上述したように１５μｍ以下という薄さであっても、金属板２１がガラス基板２２ｂに接合される前において、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂが有するマスク板１２よりも剛性の高い金属板２１を用いることができる。そのため、マスク板１２と同じ厚さを有した金属板２１をガラス基板２２ｂに接合することに比べて、金属板２１をガラス基板２２ｂに接合することがより容易である。なお、金属板２１の厚さを減らす工程は、省略することができる。
【００７４】
金属板２１をウェットエッチングすることによって薄板化するためのエッチング液には、酸性のエッチング液を用いることができる。金属板２１がインバーから形成される場合には、エッチング液は、インバーをエッチングすることが可能なエッチング液であればよい。酸性のエッチング液は、例えば、過塩素酸第二鉄液、および、過塩素酸第二鉄液と塩化第二鉄液との混合液のいずれかに対して、過塩素酸、塩酸、硫酸、蟻酸、および、酢酸のいずれかを混合した溶液であってよい。表面２１Ｆをエッチングする方式には、ディップ式、スプレー式、および、スピン式のいずれかを用いることができる。
【００７５】
金属板２１に複数のマスク孔１２Ｈを形成するためのエッチングでは、エッチング液として酸性のエッチング液を用いることができる。金属板２１がインバーから形成されるときには、エッチング液には、上述した薄板化工程で用いることが可能なエッチング液のいずれかを用いることができる。マスク孔１２Ｈを形成するためのエッチングの方式にも、薄板化工程で用いることが可能な方式のいずれかを用いることができる。
【００７６】
上述したように、金属板２１の厚さが３μｍ以上５μｍ以下であれば、金属板２１の表面２１Ｆと対向する平面視において、１インチ当たりに７００個以上１０００個以下のマスク孔１２Ｈが並ぶように複数のマスク孔１２Ｈを形成することが可能である。すなわち、解像度が７００ｐｐｉ以上１０００ｐｐｉ以下である表示装置を形成するために用いることが可能なマスク板１２を得ることができる。
【００７７】
また、金属板２１の厚さが５μｍ以上１０μｍ以下であれば、金属板２１の表面２１Ｆと対向する平面視において、１インチ当たりに４００個以上７００個以下のマスク孔１２Ｈが並ぶように複数のマスク孔１２Ｈを形成することが可能である。すなわち、解像度が４００ｐｐｉ以上７００ｐｐｉ以下である表示装置を形成するために用いることが可能なマスク板１２を得ることができる。
【００７８】
また、金属板２１の厚さが１０μｍ以上１５μｍ以下であれば、金属板２１の表面２１Ｆと対向する平面視において、１インチ当たりに３００個以上４００個以下のマスク孔１２Ｈが並ぶように複数のマスク孔１２Ｈを形成することが可能である。すなわち、解像度が３００ｐｐｉ以上４００ｐｐｉ以下である表示装置を形成するために用いることが可能なマスク板１２を得ることができる。
【００７９】
なお、基材２０を準備する工程は、金属板２１、樹脂層２２ａ、および、ガラス基板２２ｂを互いに接合する前に、金属板２１における１つの面から金属板２１を薄板化する工程を含むことができる。この場合には、基材２０を準備する工程が含む薄板化工程が第１薄板化工程であり、基材２０を準備する工程の後に行われる薄板化工程が第２薄板化工程である。
【００８０】
第１薄板化工程において、金属板２１は、第１面からエッチングされることによって薄板化される。これに対して、第２薄板化工程において、金属板２１は、第１面とは異なる第２面からエッチングされることによって薄板化される。第１面がエッチングされた後に得られる面が、金属板２１において樹脂層２２ａと接合される面であって、かつ、ＣＢ処理が行われる面である。
【００８１】
金属板２１の第１面と第２面との両方をエッチングすることによって、第１面と第２面との両方から金属板２１の残留応力を調節することが可能である。これにより、一方の面のみをエッチングする場合に比べて、エッチング後における金属板２１の残留応力に偏りが生じることが抑えられる。そのため、金属板２１から得られたマスク板１２をマスクフレーム１１Ａ，１１Ｂに接合した場合に、マスク板１２にしわが生じることが抑えられる。金属板２１において、第１面のエッチングによって得られた面がマスク板の裏面１２Ｒに対応し、第２面のエッチングによって得られた面がマスク板１２の表面１２Ｆに対応する。
【００８２】
なお、金属板２１を第１面からエッチングする際のエッチング量が第１エッチング量であり、第２面からエッチングする際のエッチング量が第２エッチング量である。第１エッチング量と第２エッチング量とは、等しくてもよいし、異なってもよい。第１エッチング量と第２エッチング量とが異なる場合には、第１エッチング量が第２エッチング量よりも大きくてもよいし、第２エッチング量が第１エッチング量よりも大きくてもよい。ただし、第２エッチング量が第１エッチング量よりも大きい場合には、金属板２１が樹脂層２２ａとガラス基板２２ｂとによって支持された状態でのエッチング量がより大きいため、金属板２１の取り扱い性がよく、結果として、金属板２１のエッチングが容易である。
【００８３】
なお、金属板２１の残留応力を低減させる上では、また、金属板２１が圧延によって得られた場合に、金属板２１に含まれる金属酸化物を減少させる上では、上述したように、第１面と第２面との両面をエッチングすることが好ましい。また、第１エッチング量および第２エッチング量は、例えば３μｍ以上であってよい。
【００８４】
図１２から図１４が示すように、マスクフレーム１１Ａの一部にマスク板１２の一部が接合される（図１２参照）。この際に、各マスク板１２が開口部１１Ａｃを１つずつ覆うように、複数のマスク板１２が単一のマスクフレーム１１Ａに接合される。なお、図１２が示す構造体が、蒸着マスク中間体の一例である。すなわち、蒸着マスク中間体は、マスク板１２、マスクフレーム１１Ａ、樹脂層２２ａ、および、ガラス基板２２ｂを備えている。蒸着マスク中間体では、２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板の線膨張係数と、金属板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である。
【００８５】
そして、樹脂層２２ａからガラス基板２２ｂが剥離される（図１３参照）。すなわち、樹脂層２２ａからガラス基板２２ｂが取り外される。次いで、各マスク板１２から樹脂層２２ａが剥離される（図１４参照）。すなわち、各マスク板１２から樹脂層２２ａが取り外される。これにより、上述した蒸着マスク１０Ａが得られる。このように、蒸着マスク１０Ａの製造方法は、複数のマスク板１２をマスクフレーム１１Ａに接合させた後に、各マスク板１２から支持体２２を剥離することを含んでいる。
【００８６】
マスクフレーム１１Ａの一部にマスク板１２の一部を接合する工程では、マスクフレーム１１Ａが準備される。上述したように、第１例の蒸着マスク１０Ａが備えるマスクフレーム１１Ａは、枠状部１１Ａａ、区画要素１１Ａｂ、および、複数の開口部１１Ａｃを有する。マスクフレーム１１Ａを形成する際には、金属製の板部材を準備する。板部材は、上述したようにインバー製でもよいし、インバー以外の金属から形成されてもよい。インバー以外の金属は、例えばステンレス鋼であってよい。次いで、板部材に複数の開口部１１Ａｃを形成する。開口部１１Ａｃの形成は、ウェットエッチングによって行ってもよいし、レーザー光線の照射による断裁によって行ってもよい。
【００８７】
マスク板１２の一部をマスクフレーム１１Ａの一部に接合させる工程では、マスク板１２の表面１２Ｆがマスクフレーム１１Ａに接合される。マスクフレーム１１Ａは、上述したように、鉄‐ニッケル系合金製であることが好ましく、マスクフレーム１１Ａの厚さは、２０μｍ以上であってもよいし、５００μｍ以上であってもよい。
【００８８】
マスク板１２をマスクフレーム１１Ａに接合する方法には、上述したように、レーザー溶接を用いることができる。ガラス基板２２ｂと樹脂層２２ａとを通じて、マスク板１２のうち、接合部１０Ａａが位置する部分にレーザー光線Ｌが照射される。そのため、ガラス基板２２ｂおよび樹脂層２２ａは、レーザー光線Ｌに対する透過性を有する必要がある。言い換えれば、レーザー光線Ｌは、ガラス基板２２ｂおよび樹脂層２２ａを透過することが可能な波長を有する必要がある。開口部１１Ａｃの縁に沿って間欠的にレーザー光線Ｌが照射されることによって、間欠的な接合部１０Ａａが形成される。一方で、開口部１１Ａｃの縁に沿って連続的にレーザー光線Ｌが照射され続けることによって、連続的な接合部１０Ａａが形成される。これにより、マスク板１２がマスクフレーム１１Ａに溶着される。
【００８９】
上述したように、蒸着マスク１０Ａの製造方法は、マスク板１２から、支持体２２を剥離する工程を含んでいる。複数のマスク孔１２Ｈを含むマスク板１２は、蒸着マスク１０Ａを製造する過程においては、支持体２２に支持され、かつ、蒸着マスク１０Ａにおいては、マスクフレーム１１Ａによって支持されている。そのため、支持体２２を用いることなく蒸着マスク１０Ａが形成される場合と比べて、また、マスク板１２が上述した枠状のフレームによって支持される場合と比べて、マスク板１２の厚さを薄くすることができる。それゆえに、マスク孔１２Ｈにおける表面開口Ｈ１と裏面開口Ｈ２との距離を短くすることによって、蒸着マスク１０Ａを用いて形成されたパターンにおける構造上の精度を向上することができる。また、蒸着マスク１０Ａの製造方法によれば、ガラス基板２２ｂが有する剛性、および、マスクフレーム１１Ａが有する剛性によって、マスク板１２の取扱性を向上することができる。
【００９０】
支持体２２を剥離する工程は、第１工程と第２工程とを含んでいる。第１工程では、樹脂層２２ａとガラス基板２２ｂとの界面に、ガラス基板２２ｂによって透過され、かつ、樹脂層２２ａによって吸収される波長を有したレーザー光線Ｌを照射する。これによって、樹脂層２２ａからガラス基板２２ｂを剥離する。
【００９１】
第１工程では、樹脂層２２ａとガラス基板２２ｂとの界面にレーザー光線Ｌを照射することによって、レーザー光線Ｌによる熱エネルギーを樹脂層２２ａに吸収させる。これにより、樹脂層２２ａが加熱されることによって、樹脂層２２ａとガラス基板２２ｂとの間における化学的な結合の強度を低くする。そして、ガラス基板２２ｂを樹脂層２２ａから剥離させる。第１工程では、接合部１０Ａａの全体にレーザー光線Ｌを照射することが好ましいが、接合部１０Ａａの全体においてガラス基板２２ｂと樹脂層２２ａとの間における結合の強度を低くすることが可能であれば、接合部１０Ａａの一部にレーザー光線Ｌを照射してもよい。
【００９２】
レーザー光線Ｌが有する波長において、ガラス基板２２ｂの透過率が、樹脂層２２ａの透過率よりも高いことが好ましい。これにより、ガラス基板２２ｂの透過率が樹脂層２２ａの透過率よりも低い場合と比べて、樹脂層２２ａのなかで、ガラス基板２２ｂと樹脂層２２ａとの界面を形成する部分が加熱される効率を高めることができる。
【００９３】
レーザー光線Ｌの有する波長が、例えば３０８ｎｍ以上３５５ｎｍ以下である場合には、この波長域において、ガラス基板２２ｂの透過率が５４％以上であり、樹脂層２２ａの透過率が１％以下であることが好ましい。これにより、ガラス基板２２ｂに照射されたレーザー光線Ｌの光量における半分以上がガラス基板２２ｂを透過し、かつ、ガラス基板２２ｂを透過したレーザー光線Ｌのほとんどが樹脂層２２ａによって吸収される。そのため、樹脂層２２ａのなかで、ガラス基板２２ｂと樹脂層２２ａとの界面を形成する部分が加熱される効率をより高めることができる。
【００９４】
上述したように、樹脂層２２ａはポリイミド製であることが好ましい。樹脂層２２ａは、ポリイミドのなかでも有色のポリイミドによって形成されることが好ましい。ガラス基板２２ｂは透明であることが好ましい。
【００９５】
第２工程では、第１工程の後に、薬液ＬＭを用いて樹脂層２２ａを溶解することによって、マスク板１２から樹脂層２２ａを剥離する。薬液ＬＭには、樹脂層２２ａを形成する材料を溶解することができる液体であって、かつ、マスク板１２を形成する材料に対する反応性を有しない液体を用いることができる。薬液ＬＭには、例えばアルカリ性の溶液を用いることができる。アルカリ性の溶液は、例えば水酸化ナトリウム水溶液であってよい。なお、図１４では、樹脂層２２ａと薬液ＬＭとを接触させる方法としてディップ法を例示しているが、樹脂層２２ａと薬液ＬＭとを接触させる方法には、スプレー式およびスピン式を用いることも可能である。
【００９６】
このように、マスク板１２から支持体２２を剥離する工程では、第１工程によって樹脂層２２ａからガラス基板２２ｂを剥離し、かつ、第２工程によってマスク板１２から樹脂層２２ａを剥離する。そのため、ガラス基板２２ｂ、樹脂層２２ａ、および、マスク板１２の積層体に加えた外力による界面破壊によってマスク板１２から支持体２２を剥離する場合と比べて、マスク板１２に作用する外力を小さくすることができる。これによって、支持体２２の剥離に起因して、マスク板１２が変形すること、ひいては、マスク板１２が有するマスク孔１２Ｈが変形することが抑えられる。
【００９７】
なお、金属板２１、樹脂層２２ａ、および、ガラス基板２２ｂの線膨張係数が同程度であるとはいえ、上述したように、これらの線膨張係数の間には少なからず差が存在する。この場合において、ガラス基板２２ｂの線膨張係数が金属板２１の線膨張係数よりも小さいことが好ましい。これにより、図１５および図１６を参照して以下に説明する効果を得ることができる。
【００９８】
図１５および図１６を参照して、金属板２１の線膨張係数と、ガラス基板２２ｂの線膨張係数との差について説明する。なお、図１５および図１６では、図示の便宜上、樹脂層２２ａの図示が省略されている。また、以下に説明する金属板２１およびマスク板１２のひずみにおいて、基材２０に含まれる樹脂層２２ａの厚さはガラス基板２２ｂの厚さに対して非常に薄いため、当該ひずみに対する樹脂層２２ａの線膨張係数の影響を無視することができる。
【００９９】
図１５が示すように、金属板２１の線膨張係数がガラス基板２２ｂの線膨張係数よりも大きい場合には、言い換えれば、ガラス基板２２ｂが、金属板２１の線膨張係数よりも小さい線膨張係数を有する場合には、ガラス基板２２ｂに対して金属板２１が延びようとする。しかしながら、金属板２１は、金属板２１よりも剛性が高いガラス基板２２ｂに樹脂層２２ａによって固定されるため、金属板２１の変形はガラス基板２２ｂによって抑えられる。この状態において積層体が冷却されると、金属板２１がガラス基板２２ｂに対して縮もうとする。しかしながら、加熱時と同様に、金属板２１の変形はガラス基板２２ｂによって抑えられる。そのため、金属板２１には、金属板２１を縮ませる方向のひずみが内在している。
【０１００】
図１６が示すように、マスク板１２からガラス基板２２ｂが取り外されると、マスク板１２がガラス基板２２ｂから解放されるため、マスク板１２の変形が可能になる。上述したように、金属板２１には、金属板２１を縮ませる方向のひずみが内在していることから、金属板２１のエッチングによって形成されたマスク板１２にも、マスク板１２を縮ませる方向のひずみが内在している。これによって、マスク板１２は、金属板２１の線膨張係数とガラス基板２２ｂの線膨張係数の差の分だけ、マスク板１２が縮む方向に変形する。
【０１０１】
マスクフレーム１１Ａの厚さが５００μｍ以上であり、かつ、線膨張係数の差が０．７×１０−６／℃以下であれば、マスク板１２の変形は、マスクフレーム１１Ａに接合されたマスク板１２の撓みを抑えつつ、マスク孔１２Ｈの位置精度が維持される程度に抑えられる。また、マスクフレーム１１Ｂの厚さが２０μｍ以上であり、かつ、線膨張係数の差が０．４×１０−６／℃以下であれば、マスク板１２の変形は、マスクフレーム１１Ｂに接合されたマスク板１２の撓みを抑えつつ、マスク孔１２Ｈの位置精度が維持される程度に抑えられる。
【０１０２】
なお、金属板２１の線膨張係数がガラス基板２２ｂの線膨張係数よりも小さい場合には、積層体が加熱された場合に、ガラス基板２２ｂに対して金属板２１が縮もうとする応力が金属板２１の内部に蓄積される。この状態において積層体が冷却されると、ガラス基板２２ｂの収縮量が金属板２１の収縮量よりも大きいため、金属板２１には、金属板２１を延ばす方向のひずみが内在する。こうした金属板２１から形成されたマスク板１２がマスクフレーム１１Ａ，１１Ｂに接合された後に、マスク板１２からガラス基板２２ｂが剥離されると、マスク板１２のひずみが解放されることによって、マスク板１２が延びる方向に変形する。
【０１０３】
この場合であっても、マスクフレーム１１Ａの厚さが５００μｍ以上であり、かつ、線膨張係数の差が上述した０．７×１０−６／℃以下であれば、マスク板１２の変形は、マスクフレーム１１Ａに接合されたマスク板１２の撓みを抑えつつ、マスク孔１２Ｈの位置精度が維持される程度に抑えられる。また、マスクフレーム１１Ｂの厚さが２０μｍ以上であり、線膨張係数の差が０．４×１０−６／℃以下であれば、マスク板１２の変形は、マスクフレーム１１Ｂに接合されたマスク板１２の撓みを抑えつつ、マスク孔１２Ｈの位置精度が維持される程度に抑えられる。
【０１０４】
［表示装置の製造方法］
図１７を参照して、表示装置の製造方法を説明する。
表示装置の製造方法は、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂの製造方法によって製造された蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂを用いて蒸着対象Ｓにパターンを形成することを含んでいる。以下、図面を参照して、蒸着装置の一例とともに、パターンを形成する工程を説明する。
【０１０５】
図１７が示すように、蒸着装置３０は、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂと、蒸着対象Ｓとを収容する収容槽３１を備えている。収容槽３１は、蒸着対象Ｓと蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂとを収容槽３１内における所定の位置に保持するように構成されている。収容槽３１内には、蒸着材料Ｍｖｄを保持する保持部３２と、蒸着材料Ｍｖｄを加熱する加熱部３３とが位置している。保持部３２に保持される蒸着材料Ｍｖｄは、例えば有機発光材料である。収容槽３１は、蒸着対象Ｓと保持部３２との間に蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂが位置し、かつ、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂと保持部３２とが対向するように、蒸着対象Ｓと蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂとを収容槽３１内に位置させる。蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂは、マスク板１２の裏面１２Ｒが蒸着対象Ｓに密着した状態で、収容槽３１内に配置される。
【０１０６】
パターンを形成する工程では、蒸着材料Ｍｖｄが加熱部３３によって加熱されることにより、蒸着材料Ｍｖｄが気化または昇華する。気化または昇華した蒸着材料Ｍｖｄは、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂのマスク板１２が備えるマスク孔１２Ｈを通過して蒸着対象Ｓに付着する。これにより、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂが有するマスク孔１２Ｈの形状および位置に対応した形状を有する有機層が、蒸着対象Ｓに形成される。なお、蒸着材料Ｍｖｄは、表示層の画素回路が備える画素電極を形成するための金属材料などであってもよい。
【０１０７】
［試験例］
図１８を参照して試験例を説明する。
［試験例１］
４０μｍの厚さを有し、一辺の長さが１５２．４ｍｍである正方形状を有し、２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が１．２×１０−６／℃であるインバー製の金属板を準備した。また、１．９ｍｍの厚さを有し、一辺の長さが１５２．４ｍｍである正方形状を有し、２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が０．８×１０−６／℃である高ケイ酸ガラス製のガラス基板（コーニング社製、ＶＹＣＯＲ７９１３）を準備した。まず、酸性エッチング液を用いて金属板における一方の面の全体をエッチングした。これにより、金属板の厚さを１７．５μｍだけ薄くした。そして、金属板におけるエッチング後の面である対象面、および、ガラス基板の対象面のそれぞれに、ＣＢ処理を施すことによって、各対象面にＳｉ系化合物を付加した。また、７．５μｍの厚さを有し、一辺の長さが１５２．４ｍｍである正方形状を有したポリイミド層（東レ・デュポン（株）製、カプトン３０ＥＮ（カプトンは登録商標））を準備した。
【０１０８】
ポリイミド層に対してＣＢ処理を施した対象面が接するように、金属板とガラス基板とによってポリイミド層を挟んだ。次いで、金属板、ポリイミド層、および、ガラス基板を積層した状態でこれらを熱圧着した。熱圧着時には、加圧力を４ＭＰａに設定し、温度を２５０℃に設定し、加圧時間を１０分に設定した。
【０１０９】
そして、酸性エッチング液を用いて、金属板におけるポリイミド層に接着された面とは反対側の面をエッチングした。これにより、金属板の厚さを１７．５μｍだけ薄くすることによって、金属板の厚さを５μｍまで薄くした。次いで、金属板の表面にレジストマスクを形成した後に、酸性エッチング液を用いて金属板に複数のマスク孔を形成した。これにより、金属板の表面と対向する視点から見て、一辺が２０μｍであり、正方形状を有したマスク孔を、４０μｍのピッチで形成した。なお、金属板のなかで、幅が８０ｍｍであり、長さが１３０ｍｍであるマスク領域に複数のマスク孔を形成する一方で、マスク領域を取り囲む周辺領域には、マスク孔を形成しなかった。以下では、幅方向をＸ方向とも称し、長さ方向をＹ方向とも称する。Ｘ方向における各端部に位置するマスク孔の中心間の距離を８０ｍｍに設定し、Ｙ方向における各端部に位置するマスク孔の中心間の距離を１３０ｍｍに設定した。また、金属板の中心とマスク領域の中心とが一致し、かつ、金属板の各辺とマスク領域における１つの辺とが平行であるように、金属板にマスク領域を設定した。
【０１１０】
また、フレームに対する金属板の位置決めを行うためのアライメントマークとして貫通孔を形成した。この際に、Ｘ方向における長さが９０ｍｍであり、かつ、Ｙ方向における長さが１４０ｍｍである長方形の基準領域を設定した。なお、基準領域の中心が、マスク領域の中心に一致するように基準領域を設定した。そして、基準領域よりも外側に５０μｍの直径を有する貫通孔を４つ形成した。各貫通孔を、基準領域の四隅に対して、Ｘ方向において５０μｍ外側、かつ、Ｙ方向において５０μｍｍ外側である位置に、それぞれ形成した。
【０１１１】
一方で、２０μｍの厚さを有し、幅が１００ｍｍであり、長さが１８０ｍｍである長方形状を有したインバー製の金属板をフレーム用の金属板として準備した。次いで、金属板をウェットエッチングすることによって、幅が９０ｍｍであり、長さが１４０ｍｍである開口部を金属板に形成した。これにより、２０μｍの厚さを有したフレームを得た。なお、金属板に開口部を形成する際に、３０μｍの直径を有するアライメントマークをハーフエッチングによって４つ形成した。各アライメントマークを、開口部の四隅に対して、Ｘ方向において５０μｍ外側、かつ、Ｙ方向において５０μｍ外側である位置にそれぞれ形成した。
【０１１２】
次いで、金属板が有するアライメントマークと、フレームが有するアライメントマークとを位置合わせした。これにより、金属板の基準領域がフレームの開口部と重なるように、フレームに対して金属板を位置合わせした。そして、レーザー溶接を用いて、マスク板をフレームに接合した。この際に、マスク板の周方向における全体を０．５ｍｍのピッチで間欠的にフレームに接合した。また、レーザー溶接では、１０７０ｎｍ以上１１００ｎｍ以下の波長を有する光線を射出するファイバーレーザーを用いた。その後、３５５ｎｍの波長を有したレーザー光線を、ガラス基板と樹脂層とに照射した。この際に、ガラス基板の厚さ方向から見て、ガラス基板の縁の全体にレーザー光線を照射した。その後、ガラス基板をポリイミド層から剥離した。そして、フレームとマスク板との接合体を水酸化ナトリウム溶液に漬けることによって、マスク板から樹脂層を取り除いた。これにより、試験例１の蒸着マスクを得た。
【０１１３】
［試験例２］
試験例１において、ガラス基板を、２．３ｍｍの厚さを有し、一辺の長さが１５２．４ｍｍである正方形状を有し、２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が０．５×１０−６／℃である石英ガラス製のガラス基板（信越化学工業（株）製、合成石英ＳＭＳ６００９Ｅ５）に変更した。また、試験例１において、フレームの厚さを１００μｍに変更した。これら以外は、試験例１と同様の方法によって、試験例２の蒸着マスクを得た。
【０１１４】
［試験例３］
試験例２において、ガラス基板を、１．１ｍｍの厚さを有し、一辺の長さが１５２．４ｍｍである正方形状を有し、２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が−０．１×１０−６／℃である結晶化ガラス製のガラス基板（日本電気硝子（株）製、ネオセラムＮ−０）（ネオセラムは登録商標）に変更した。これ以外は、試験例２と同様の方法によって、試験例３の蒸着マスクを得た。
【０１１５】
［試験例４］
試験例３において、ガラス基板を２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が３．５×１０−６／℃である無アルカリガラス製のガラス基板（日本電気硝子（株）製、ＯＡ−１０Ｇ）に変更した以外は、試験例３と同様の方法によって、試験例４の蒸着マスクを得た。
【０１１６】
［試験例５］
試験例３において、ガラス基板を２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が−０．１×１０−６／℃である結晶化ガラス製のガラス基板（日本電気硝子（株）製、ネオセラムＮ−０）に変更した。また、試験例３において、金属板を２５℃以上１００℃以下の温度範囲における線膨張係数が４．３×１０−６／℃であり、４２質量％のニッケルを含む鉄ニッケル合金である４２アロイ製の基材に変更した。これら以外は、試験例３と同様の方法によって、試験例５の蒸着マスクを得た。
【０１１７】
［試験例６］
試験例１において、フレームの厚さを１００μｍに変更した以外は、試験例１と同様の方法によって、試験例６の蒸着マスクを得た。
【０１１８】
［試験例７］
試験例２において、フレームの厚さを５００μｍに変更した以外は、試験例２と同様の方法によって、試験例７の蒸着マスクを得た。
【０１１９】
［試験例８］
試験例１において、フレームの厚さを５００μｍに変更した以外は、試験例１と同様の方法によって、試験例８の蒸着マスクを得た。
【０１２０】
［試験例９］
試験例２において、フレームの厚さを１５００μｍに変更した以外は、試験例２と同様の方法によって、試験例９の蒸着マスクを得た。
【０１２１】
［試験例１０］
試験例３において、フレームの厚さを１５００μｍに変更した以外は、試験例３と同様の方法によって、試験例１０の蒸着マスクを得た。
【０１２２】
［試験例１１］
試験例４において、フレームの厚さを１５００μｍに変更した以外は、試験例４と同様の方法によって、試験例１１の蒸着マスクを得た。
【０１２３】
［試験例１２］
試験例５において、フレームの厚さを１５００μｍに変更した以外は、試験例５と同様の方法によって、試験例１２の蒸着マスクを得た。
【０１２４】
［試験例１３］
試験例１において、フレームの厚さを１５００μｍに変更した以外は、試験例１と同様の方法によって、試験例１３の蒸着マスクを得た。
【０１２５】
［評価方法］
各試験例の蒸着マスクを目視により観察した。各蒸着マスクが備えるマスク板に撓みが生じていない場合を「○」に設定し、撓みが生じている場合を「×」に設定した。
【０１２６】
図１８が示すように、測定装置（（株）ニコン製、ＣＮＣ画像測定システム  ＶＭＲ‐６５５５）を用いて、各マスク領域における第１短辺の第１幅Ｘ１、第２短辺の第２幅Ｘ２、第１長辺の第１長さＹ１、および、第２長辺の第２長さＹ２を測定した。なお、第１幅Ｘ１および第２幅Ｘ２の各々を、第１短辺および第２短辺の各々が延びる方向において、各端部に位置するマスク孔の中心間の距離に設定した。また、第１長さＹ１および第２長さＹ２の各々を、第１長辺および第２長辺の各々が延びる方向において、各端部に位置するマスク孔の中心間の距離に設定した。さらに、第１短辺の中心と第２短辺の中心との間の距離Ｙｃ、および、第１長辺の中心と第２長辺の中心との間の距離Ｘｃを測定した。
【０１２７】
そして、以下の式を用いて、Ｘ方向での設計値に対するずれ量ΔＸ、Ｙ方向での設計値に対するずれ量ΔＹ、Ｘ方向の中央での設計値に対するずれ量ΔＸｃ、および、Ｙ方向の中央での設計値に対するずれ量ΔＹｃを算出した。４つの値の全てにおいて絶対値が５μｍ以下である場合を「○」に設定し、少なくとも１つの値の絶対値が５μｍよりも大きい場合を「×」に設定した。
【０１２８】
ΔＸ＝｛（Ｘ１−８００００）＋（Ｘ２−８００００）｝／２  
（単位：μｍ）
ΔＹ＝｛（Ｙ１−８００００）＋（Ｙ２−８００００）｝／２  
（単位：μｍ）
ΔＸｃ＝Ｘｃ−８００００                            （単位：μｍ）
ΔＹｃ＝Ｙｃ−１３００００                          （単位：μｍ）
【０１２９】
各値を算出した結果は、以下の表１に示す通りであった。なお、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃにおいて、負の値は、測定値が設計値よりも小さいことを示し、正の値は、測定値が設計値よりも大きいことを示している。
【０１３０】
【表１】
0006822615.tif 000002
【０１３１】
表１が示すように、試験例１では、目視においてマスク板に撓みが生じていないことが認められた。また、試験例１では、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃにおける絶対値の全てが５μｍ以下であることが認められた。
【０１３２】
試験例２から試験例５では、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差に関わらず、目視においてマスク板に撓みが生じていることが認められた。また、試験例２から試験例５では、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃの絶対値における少なくとも１つが５μｍよりも大きいことが認められた。試験例２から試験例５における測定結果から明らかなように、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差が大きい程、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃも大きくなる。これに対して、試験例６では、目視においてマスク板に撓みが生じていないことが認められた。また、試験例６では、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃにおける絶対値の全てが５μｍ以下であることが認められた。
【０１３３】
また、試験例７および試験例８では、目視においてマスク板に撓みが生じていないことが認められた。また、試験例７および試験例８では、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃにおける絶対値の全てが５μｍ以下であることが認められた。
【０１３４】
試験例９、試験例１０、および、試験例１３では、目視においてマスク板に撓みが生じていないことが認められた。また、試験例９、試験例１０、および、試験例１３では、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃにおける絶対値の全てが５μｍ以下であることが認められた。これに対して、試験例１１および試験例１２では、目視においてマスク板に撓みが生じていることが認められた。また、試験例１１および試験例１２では、各ずれ量ΔＸ，ΔＹ，ΔＸｃ，ΔＹｃの絶対値の全てが５μｍよりも大きいことが認められた。
【０１３５】
こうした結果から、フレームの厚さが２０μｍである場合には、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差の絶対値が、０．４×１０−６／℃以下であることによって、マスク板の撓み、および、マスク孔の位置ずれが抑えられることが認められた。また、フレームの厚さが５００μｍである場合には、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下であることによって、マスク板の撓み、および、マスク孔の位置ずれが抑えられることが認められた。また、フレームの厚さが１５００μｍである場合には、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差の絶対値が１．３×１０−６／℃以下であることによって、マスク板の撓み、および、マスク孔の位置ずれが抑えられることが認められた。
【０１３６】
なお、四角枠状のフレームを備える蒸着マスクでは、フレームの厚さ、および、ガラス基板の線膨張係数と金属板の線膨張係数との差が本試験例の蒸着マスクと同一である場合に、各試験例における評価結果を下回る傾向を有することが認められている。
【０１３７】
以上説明したように、蒸着マスクの製造方法、表示装置の製造方法、および、蒸着マスク中間体の一実施形態によれば、以下に記載の効果を得ることができる。
（１）マスク板１２が、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂの製造時にはガラス基板２２ｂに支持され、蒸着マスク１０Ａ，１０Ｂにおいてはマスクフレーム１１Ａ，１１Ｂによって支持されるため、マスク板１２の取扱性を向上することができる。
【０１３８】
（２）マスクフレーム１１Ａが格子状の区画要素１１Ａｂを有するため、フレームが四角枠状を有する場合と比べて、マスクフレーム１１Ａそのものの剛性が高められる。そして、剛性が高められたマスクフレーム１１Ａの各開口部１１Ａｃの周りにマスク板１２が１つずつ直接接合されるため、各マスク板１２を支持する構造体が、短冊状を有したマスク板の幅方向において、一次元方向に延びる直線状を有する場合と比べて、マスク板１２の撓みが抑えられる。結果として、蒸着対象Ｓに形成されるパターンの位置精度が高められる。
【０１３９】
（３）マスクフレーム１１Ａが５００μｍ以上の厚さを有する場合には、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数との差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下であることによって、蒸着対象Ｓに対するパターンの位置精度が高められる。
【０１４０】
（４）マスクフレーム１１Ｂが２０μｍ以上の厚さを有する場合には、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数との差の絶対値が０．４×１０−６／℃以下であることによって、蒸着対象Ｓに形成されるパターンの位置精度が高められる。
【０１４１】
（５）ガラス基板２２ｂの線膨張係数が金属板２１の線膨張係数よりも小さいことによって、マスクフレーム１１Ａ，１１Ｂに対するマスク板１２の位置が変わることがマスクフレーム１１Ａ，１１Ｂによって抑えられ、かつ、マスク板１２の撓みが抑えられる。
【０１４２】
なお、上述した実施形態は、以下のように変更して実施することができる。
［蒸着マスクの第１例］
・蒸着マスク１０Ａの第１例において、蒸着マスク１０Ａは、蒸着マスク１０Ａを支持する支持フレームに取り付けられてもよい。この場合には、蒸着マスク１０Ａは、支持フレームに取り付けられた状態で、蒸着装置に搭載される。
【０１４３】
［蒸着マスクの製造方法］
・蒸着マスク１０Ａが備えるマスクフレーム１１Ａの厚さは、５００μｍよりも薄くてもよい。この場合であっても、マスクフレーム１１Ａが、枠状部１１Ａａが囲む領域内に格子状の区画要素１１Ａｂを備える構造であれば、上述した（２）に準じた効果を得ることはできる。また、マスクフレーム１１Ａの厚さが２０μｍ以上であり、かつ、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数の差の絶対値が０．４×１０−６／℃以下であれば、上述した（４）に準じた効果を得ることはできる。
【０１４４】
・蒸着マスク１０Ｂが備えるマスクフレーム１１Ｂの厚さは、マスク板１２の剛性よりも高い剛性を有していれば、２０μｍよりも薄くてもよい。また、マスクフレーム１１Ｂの厚さは、５００μｍ以上であってもよく、この場合には、ガラス基板２２ｂの線膨張係数と金属板２１の線膨張係数の差の絶対値が０．７×１０−６／℃以下であることによって、上述した（３）に準じた効果を得ることはできる。
【符号の説明】
【０１４５】
１０Ａ，１０Ｂ…蒸着マスク
１０Ａａ…接合部
１１Ａ，１１Ｂ…マスクフレーム
１１Ａａ…枠状部
１１Ａｂ…区画要素
１１Ａｃ，１１Ｂｃ…開口部
１１ＡＦ，１１ＢＦ，１２Ｆ，２１Ｆ…表面
１１ＡＲ，１１ＢＲ，１２Ｒ，２１Ｒ…裏面
１２…マスク板
１２ａ…マスク領域
１２ｂ…周辺領域
１２Ｈ…マスク孔
２０…基材
２１…金属板
２２…支持体
２２ａ…樹脂層
２２ｂ…ガラス基板
Ｈ１…表面開口
Ｈ２…裏面開口
Ｓ…蒸着対象
【要約】
２５℃以上１００℃以下の温度範囲において、ガラス基板の線膨張係数と、金属板の線膨張係数との差の絶対値が、１．３×１０−６／℃以下である金属板およびガラス基板を準備すること、樹脂層を介して金属板にガラス基板を接合すること、ガラス基板に接合された金属板に複数のマスク孔を形成することによって、金属板からマスク板を形成すること、マスク板のなかで樹脂層に接する面とは反対側の面を、マスク板よりも高い剛性を有し、かつ、複数のマスク孔の全体を囲む形状を有するマスクフレームに接合すること、および、マスクフレームに接合されたマスク板から、樹脂層およびガラス基板を取り外すことを含む。【図１】
0006822615.tif 000003
【図２】
0006822615.tif 000004
【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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