【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、他のメタルマスクと機械的に接合することが可能である組み合わせメタルマスクに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
メタルマスクは、印刷や成膜などの、様々な用途で原版として用いられている。その際、生産効率を上げるために、１回に複数の製品相当の印刷や成膜を行ない、それを切断して製品とする多面取りを行う場合が多い。
【０００３】
近年の印刷物や、画像表示装置などの製品の大型化に伴い、それらを製造する過程で用いられる装置やメタルマスクも、より大型化が求められている。その反面、メタルマスクの原料として供給される金属板の寸法は以前と変わらないので、これ以上の大型化は望めなかった。
【０００４】
そこで、複数枚の金属板を接合して、１枚のメタルマスクを製造することが必要となるが、金属板の接合に伴う様々な不具合が生じ、金属板の接合は現実的なものではなかった。
【０００５】
例えば、複数枚の金属板を溶接により接合すると、溶接部が盛り上がってしまい、金属板全体の厚さが均一にするのは非常に困難である。また、金属板同士をかしめて接合すると、かしめた部分が、印刷や成膜を行う基板に傷を付けてしまうおそれがある。
【０００６】
さらに、メタルマスクが熱に曝される場合などは、接合部も耐熱性が要求され、特に、真空成膜法などのように、メタルマスクが真空下や特定ガス雰囲気下で用いられる場合、接着剤からガスが発生する可能性があるので、接着剤を用いることはできず、メタルマスクを大型化する方法が求められていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、製品の大型化に対応できる、大型のメタルマスクを提供することを主目的とするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は第１の発明において、枠部と、前記枠部に囲まれた開口部とを有する組み合わせメタルマスクにおいて、前記枠部外周には、他の組み合わせメタルマスクと機械的に接合可能に形成された凹凸部が設けられていることを特徴とする組み合わせメタルマスクを提供する。
【０００９】
本発明の組み合わせメタルマスクによれば、基本単位である組み合わせメタルマスクを複数個組み合わせることで、メタルマスクの原材料の金属板の寸法に制限されることなく、メタルマスクを大型化することができる。また、枠部外周に設けられた凹凸部によって、機械的に接合されるので、接合面を均一にすることができ、厚さも均一にすることができる。
【００１０】
また、本発明は第２の発明において、上記第１の発明のメタルマスクが、真空成膜法用であることを特徴とする真空成膜用組み合わせメタルマスクを提供する。
【００１１】
本発明の組み合わせメタルマスクは、組み合わせメタルマスクの原材料である金属以外の物質は用いていないので、雰囲気に影響を与えるガスなどが発生することがない。さらに、熱が組み合わせメタルマスクに与える影響などに関しても、１枚の金属板から製造されたメタルマスクの場合と同様に扱える。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の組み合わせメタルマスクについて詳細に説明する。
【００１３】
Ａ．組み合わせメタルマスクの構成
１．組み合わせメタルマスクの形状
本発明の組み合わせメタルマスクは、枠部と、枠部に囲まれた開口部とを有する。上記開口部は、印刷や成膜が行なわれる領域であり、単なる空間でもよいし、パターニングされた領域でもよい。
【００１４】
本発明の組み合わせメタルマスクの材質は、その用途によって異なるが、従来のメタルマスクに用いることができるものであれば、特に限定されない。材質の例としては、４２アロイ、４６アロイ、インバー材等のＮｉ−Ｆｅ系や、ＳＵＳ４０３、その他の鋼板等のＦｅ系の材料を挙げることができる。上記の中でも、４２アロイが好適に用いられる。
【００１５】
また、本発明の組み合わせメタルマスクの厚さは、その用途や材質によって異なるが、一般的には、０．１〜１．２ｍｍの範囲内であり、中でも０．２〜０．５ｍｍの範囲内であることが好ましい。
【００１６】
図１は本発明の組み合わせメタルマスクの基本単位の例を示す概略平面図である。図１（ａ）は、枠部１と、１個の開口部２と、を有する組み合わせメタルマスクの例であり、図１（ｂ）は複数の開口部２が１列に配置された例であり、図１（ｃ）は複数の開口部２が行方向、および列方向に配置された例である。上記３つの例のように、本発明の組み合わせメタルマスクの基本単位は、開口部２を、１個のみ、または２個以上有しており、開口部２を１方向に配置しても、２方向に配置してもよく、その開口部２の数は、製品に合わせて適宜選択できる。
【００１７】
２．凹凸部の形状
次に、本発明の組み合わせメタルマスクの特徴である凹凸部について、図を用いて説明する。
【００１８】
図２は本発明の組み合わせメタルマスクを複数枚組み合わせた例を示す概略平面図である。図２の例は、図１（ｂ）のように、１列に並んだ４個の開口部２と、４個の開口部２を囲む枠部１とを基本単位とし、その基本単位を４枚組み合わせたものである。
【００１９】
図３は、図２のＡ−Ａ´断面における概略断面図である。枠部１の外周に位置する凹凸部は、組み合わせメタルマスクの厚さの約半分を表側からエッチングする表面ハーフエッチング領域３と、上記表面ハーフエッチング領域３内のエッチングをしない領域である柱４と、裏面からエッチングする裏面ハーフエッチング領域５と、表面から裏面まで貫通する貫通穴６と、を用いて形成されている。その凹凸部を組み合わせることにより、組み合わせメタルマスク同士を接合することが可能になる。
【００２０】
表面ハーフエッチング領域３の領域内に柱４を、裏面ハーフエッチング領域５の領域内に貫通穴６を設け、上記柱４を他の組み合わせメタルマスクの貫通穴６に差し込むことにより組み合わせメタルマスク同士を接合する。
【００２１】
図１（ｂ）のように、基本単位が、開口部２が１列に並んでいる組み合わせメタルマスク場合は、凹凸部は、長辺側のみに設けられていればよく、図１（ｂ）の場合は、１辺が表面ハーフエッチング領域３で、もう１辺が裏面ハーフエッチング領域５である。また、２辺とも表面ハーフエッチング領域３のものと、２辺とも裏面ハーフエッチング領域５のものを組み合わせてもよい。
【００２２】
また、図１（ａ）のように、基本単位が、開口部２が１個のみの組み合わせメタルマスクの場合、隣り合う１組の辺が表面ハーフエッチング領域３で、もう１組の辺が裏面ハーフエッチング領域５である。この場合、組み合わせメタルマスク同士を組み合わせたときに障害となるので、表面ハーフエッチング領域３と裏面ハーフエッチング領域５とに挟まれる２つの角は、切り落とされている。図４は、図１（ａ）の組み合わせメタルマスクを複数枚組み合わせた図である。
【００２３】
さらに、図１（ｃ）のように、基本単位が、開口部２が行方向、および列方向に配置されている組み合わせメタルマスクの場合は、凹凸部は枠部の外周部に設けられる。この場合、枠部の外周部の形状は図１（ａ）の場合と同様であり、表面ハーフエッチング領域３と裏面ハーフエッチング領域５とに挟まれる２つの角は、切り落とされている。
【００２４】
なお、凹凸部の形状は、裏面ハーフエッチング領域５の領域内に柱４が、表面ハーフエッチング領域３の領域内に貫通穴６が設けられていても、柱４や貫通穴６が上記と異なる形状であってもよく、組み合わせメタルマスクが柱４と貫通穴６とにより、遊びがなく接合可能な形状ならば、特に限定はされない。形状の例としては、円、楕円、正方形、長方形、または、横方向に長い溝と、その溝に合う凸部等が挙げられる。さらに、凹部は、貫通していないものでもよい。
【００２５】
３．凹凸部の形成方法
本発明の組み合わせメタルマスクの凹凸部の形成方法は、歪なく形成できる方法ならば特に限定されるものではないが、中でもハーフエッチング法を好適な例として挙げることができる。ハーフエッチング法は、メタルマスクを加工する際に用いられる方法であるので、一般的なメタルマスクを製造する際に行う通常の加工に加え、枠部の外周部に凹凸部を形成することで組み合わせメタルマスクを製造することができ、新たな設備等を必要としない等の利点を有するからである。
【００２６】
Ｂ．用途
本発明の組み合わせメタルマスクは、従来のメタルマスクと同様の方法で用いることができる。本発明の組み合わせメタルマスクの凹凸部は、枠部の一部を機械的に加工することで形成されているので、材質は他の部位と同様である。さらに、凹凸を組み合わせて接合されるので、接合部の厚さは、他の部位と均一である。そのため、厚さが不均一な場合や、異なる材質の物質を用いて接合した場合に生じる、熱膨張などの物性の違いに起因する不具合は起こりえない。
【００２７】
また、本発明には、接着剤などの化学物質は一切用いられていないため、ガスの発生を嫌う真空成膜法に、好適に用いられる。中でも、画像表示装置の製造時に、カラーフィルタ上に電極として、クロム（Ｃｒ）やＩＴＯ （Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）の薄膜を形成する際に用いられるスパッタリング法などには、特に好適に用いられる。スパッタリング法は、真空下で、アルゴンなどの不活性ガスや、極少量のプロセスガス（酸素、窒素、その他）を用いる方法であり、上記以外のガスの発生は、製品の品質の低下を招くからである。さらに、スパッタリング法に用いられるメタルマスクは、２００℃程度の高温域と、常温域とに交互に曝される場合もあるので、耐熱性という観点からも、本発明の組み合わせメタルマスクが好ましい。
【００２８】
さらに、本発明の組み合わせメタルマスクは、凹凸部を組み合わせることで接合されているため、接着剤や溶接で接合した場合と異なり、分解、および組み合わせを何度でも、かつ、容易に行うことができ、運搬などを行う際は分解することも可能である。
【００２９】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されるものではない。上記実施形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３０】
【発明の効果】
本発明の組み合わせメタルマスクによれば、凹凸部の凹凸を組み合わせることにより複数の組み合わせメタルマスクを接合し、製品の大型化に対応できる、大型のメタルマスクを供給することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の組み合わせメタルマスクの基本単位の例を示す概略平面図である。
【図２】本発明の組み合わせメタルマスクを複数枚組み合わせた例を示す概略平面図である。
【図３】図２のＡ−Ａ´断面における概略断面図である。
【図４】図１（ａ）の組み合わせメタルマスクを複数枚組み合わせた例を示す概略平面図である。
【符号の説明】
１ … 枠部
２ … 開口部（印刷、成膜エリア）[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a combination metal mask that can be mechanically bonded to another metal mask.
[0002]
[Prior art]
Metal masks are used as original plates in various applications such as printing and film formation. At that time, in order to increase the production efficiency, printing or film formation corresponding to a plurality of products is performed at one time, and the product is cut and cut into multiple products in many cases.
[0003]
2. Description of the Related Art In recent years, as printed products and products such as image display devices have become larger, devices and metal masks used in the process of manufacturing them have also been required to be larger. On the other hand, since the dimensions of the metal plate supplied as a raw material for the metal mask remain the same as before, a further increase in size was not expected.
[0004]
Therefore, it is necessary to manufacture a single metal mask by bonding a plurality of metal plates. However, various problems associated with the bonding of the metal plates occur, and the bonding of the metal plates is not practical. Was.
[0005]
For example, when a plurality of metal plates are joined by welding, a welded portion rises, and it is very difficult to make the thickness of the entire metal plate uniform. In addition, when the metal plates are caulked and joined, the caulked portion may damage the substrate on which printing or film formation is performed.
[0006]
Furthermore, when the metal mask is exposed to heat, the joints also need to have heat resistance. In particular, when the metal mask is used in a vacuum or in a specific gas atmosphere, such as in a vacuum film forming method, the bonding is performed. Since gas may be generated from the agent, an adhesive cannot be used, and a method of increasing the size of the metal mask has been required.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its main object to provide a large metal mask that can cope with an increase in the size of a product.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to a first aspect of the present invention, there is provided a combined metal mask having a frame portion and an opening surrounded by the frame portion, wherein the outer periphery of the frame portion has another combined metal mask. And a concavo-convex portion formed so as to be able to be mechanically joined to the metal mask.
[0009]
According to the combination metal mask of the present invention, by combining a plurality of combination metal masks, which are basic units, the size of the metal mask can be increased without being limited by the dimensions of the metal plate as a raw material of the metal mask. In addition, since the bonding is performed mechanically by the concave and convex portions provided on the outer periphery of the frame portion, the bonding surface can be made uniform and the thickness can be made uniform.
[0010]
Further, the present invention provides the combined metal mask for vacuum film formation according to the second invention, wherein the metal mask of the first invention is for a vacuum film formation method.
[0011]
Since the combination metal mask of the present invention does not use any substance other than the metal that is the raw material of the combination metal mask, no gas or the like that affects the atmosphere is generated. Furthermore, the influence of heat on the combination metal mask can be handled in the same manner as in the case of a metal mask manufactured from one metal plate.
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the combination metal mask of the present invention will be described in detail.
[0013]
A. Configuration of Combination Metal Mask Shape of Combination Metal Mask The combination metal mask of the present invention has a frame portion and an opening surrounded by the frame portion. The opening is a region where printing or film formation is performed, and may be a simple space or a patterned region.
[0014]
The material of the combination metal mask of the present invention varies depending on its use, but is not particularly limited as long as it can be used for a conventional metal mask. Examples of the material include Ni-Fe-based materials such as 42 alloy, 46 alloy, and invar material, and Fe-based materials such as SUS403 and other steel plates. Among them, 42 alloy is preferably used.
[0015]
In addition, the thickness of the combination metal mask of the present invention varies depending on its use and material, but is generally in the range of 0.1 to 1.2 mm, and particularly in the range of 0.2 to 0.5 mm. It is preferable that
[0016]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a basic unit of the combination metal mask of the present invention. FIG. 1A shows an example of a combination metal mask having a frame portion 1 and one opening 2, and FIG. 1B shows an example in which a plurality of openings 2 are arranged in one row. FIG. 1C shows an example in which a plurality of openings 2 are arranged in a row direction and a column direction. As in the above three examples, the basic unit of the combination metal mask of the present invention has only one opening 2 or two or more openings. The number of the openings 2 can be appropriately selected according to the product.
[0017]
2. Next, a description will be given, with reference to the drawings, of an uneven portion which is a feature of the combination metal mask of the present invention.
[0018]
FIG. 2 is a schematic plan view showing an example in which a plurality of combination metal masks of the present invention are combined. In the example of FIG. 2, as shown in FIG. 1B, four openings 2 arranged in one line and a frame 1 surrounding the four openings 2 are used as basic units, and the basic units are four. It is a combination of two sheets.
[0019]
FIG. 3 is a schematic cross-sectional view taken along the line AA ′ of FIG. The concavo-convex portion located on the outer periphery of the frame portion 1 includes a surface half-etched region 3 that etches about half the thickness of the combined metal mask from the front side, and a pillar 4 that is a non-etched region in the surface half-etched region 3. And a back half-etched region 5 to be etched from the back surface, and a through hole 6 penetrating from the front surface to the back surface. By combining the concave and convex portions, the combined metal masks can be joined together.
[0020]
Columns 4 are provided in the surface half-etched region 3 and through-holes 6 are provided in the back surface half-etched region 5. The columns 4 are inserted into the through-holes 6 of another combined metal mask to connect the combined metal masks together. Join.
[0021]
As shown in FIG. 1B, when the basic unit is a combination metal mask in which the openings 2 are arranged in one line, the concave / convex portions need only be provided on the long side. In the case of (1), one side is the front half-etched region 3 and the other side is the back half-etched region 5. Further, both sides may be combined with the surface half-etched region 3 and both sides may be combined with the back surface half-etched region 5.
[0022]
Further, as shown in FIG. 1A, when the basic unit is a combination metal mask having only one opening 2, one set of adjacent sides is the front half-etched region 3 and the other set is the back half. This is the half-etched region 5. In this case, since an obstacle is caused when the combined metal masks are combined, two corners sandwiched between the front half-etched region 3 and the back half-etched region 5 are cut off. FIG. 4 is a diagram in which a plurality of the combination metal masks of FIG. 1A are combined.
[0023]
Further, as shown in FIG. 1C, when the basic unit is a combination metal mask in which the openings 2 are arranged in the row direction and the column direction, the concave and convex portions are provided on the outer peripheral portion of the frame portion. In this case, the shape of the outer peripheral portion of the frame portion is the same as that in the case of FIG. 1A, and two corners sandwiched between the front half-etched region 3 and the back half-etched region 5 are cut off.
[0024]
Note that the shape of the concavo-convex portion is different from that described above even when the pillar 4 is provided in the region of the back half-etched region 5 and the through hole 6 is provided in the region of the front half-etched region 3. The shape of the combination metal mask is not particularly limited as long as the combination metal mask can be joined by the pillars 4 and the through holes 6 without play. Examples of the shape include a circle, an ellipse, a square, a rectangle, or a groove that is long in the horizontal direction and a convex portion that fits the groove. Further, the recess may not be penetrated.
[0025]
3. Method of Forming Irregularities The method of forming the irregularities of the combination metal mask of the present invention is not particularly limited as long as it can be formed without distortion, but a half-etching method is a preferred example. Since the half etching method is used when processing a metal mask, it is combined with the normal processing performed when manufacturing a general metal mask and by forming an uneven portion on the outer peripheral portion of the frame portion. This is because a metal mask can be manufactured, and there is an advantage that a new facility or the like is not required.
[0026]
B. Applications The combination metal mask of the present invention can be used in the same manner as a conventional metal mask. Since the concavo-convex portion of the combination metal mask of the present invention is formed by mechanically processing a part of the frame portion, the material is the same as the other portions. Furthermore, since the joint is formed by combining the irregularities, the thickness of the joint is uniform with other portions. For this reason, a problem caused by a difference in physical properties such as thermal expansion, which occurs when the thickness is non-uniform or when bonding is performed using a material of a different material, cannot occur.
[0027]
Further, since no chemical substance such as an adhesive is used in the present invention, it is suitably used for a vacuum film forming method which does not generate gas. Above all, it is particularly preferably used for a sputtering method used when a thin film of chromium (Cr) or ITO (Indium Tin Oxide) is formed as an electrode on a color filter at the time of manufacturing an image display device. Sputtering is a method that uses an inert gas such as argon or a very small amount of process gas (oxygen, nitrogen, etc.) under vacuum, and the generation of gases other than the above causes deterioration in product quality. It is. Further, the metal mask used for the sputtering method may be alternately exposed to a high temperature range of about 200 ° C. and a normal temperature range. Therefore, the combination metal mask of the present invention is preferable also from the viewpoint of heat resistance.
[0028]
Furthermore, since the combination metal mask of the present invention is joined by combining the uneven portions, unlike the case of joining with an adhesive or welding, disassembly and combination can be performed many times and easily. When carrying out transportation, etc., it is also possible to disassemble.
[0029]
Note that the present invention is not limited to the above embodiment. The above-described embodiment is an exemplification, and has substantially the same configuration as the technical idea described in the claims of the present invention, and any device having the same operation and effect can be realized by the present invention. It is included in the technical scope of the invention.
[0030]
【The invention's effect】
According to the combination metal mask of the present invention, a plurality of combination metal masks can be joined by combining the unevenness of the uneven portion, and a large metal mask that can cope with an increase in size of a product can be supplied.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an example of a basic unit of a combination metal mask of the present invention.
FIG. 2 is a schematic plan view showing an example in which a plurality of combination metal masks of the present invention are combined.
FIG. 3 is a schematic sectional view taken along the line AA ′ of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic plan view showing an example in which a plurality of combination metal masks of FIG. 1A are combined.
[Explanation of symbols]
1 ... Frame part 2 ... Opening (printing, film formation area)
