JP2018150591A - マスク製造装置及びマスク製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】マスクシートに張力を付与した際に歪み等の発生を防止するマスク製造装置の提供。【解決手段】マスクシートの一端部を第１固定グリップ部と第１可動グリップ部とで挟持する第１挟持部２２と、マスクシートの他端部を第２固定グリップ部と第２可動グリップ部とで挟持する第２挟持部４２と、第１挟持部と第２挟持部とを互いに離間させる方向に移動させてマスクシートに第１張力又は第１張力より大きい第２張力を付与する張力部と、マスクシートの一端部及び他端部を第１挟持部及び第２挟持部で仮固定した状態で、マスクシートに第１張力を付与して第１固定グリップ部及び第２固定グリップ部に対するマスクシートの姿勢を補正する補正部と、マスクシートの一端部及び他端部を第１挟持部及び第２挟持部で仮固定より強い挟持力で挟持した状態で、第２張力が付与されたマスクシートをマスクフレーム２０に取り付ける取付部とを備えるマスク製造装置２。【選択図】図１

Description

本発明は、メタルマスクを製造するマスク製造装置及び該マスク製造装置を用いたマスク製造方法に関するものである。

従来、有機ＥＬ素子の製造工程において有機発光層を真空蒸着する際に使用されるメタルマスクを製造する際に、クランプ機構で一定の張力を付与した金属薄板を枠（メタルマスクフレーム）に貼り付ける金属薄板の枠貼り装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２００４−３１１３３５号公報

ところで、特許文献１等に記載の枠貼り装置（マスク製造装置）においては、一方のクランプで金属薄板（メタルマスクシート）の一端部を挟持し、他方のクランプでメタルマスクシートの他端部を挟持し、これらを互いに離間する方向に引っ張ることによりメタルマスクシートに張力を付与している。しかしながら、メタルマスクシートの一端部及び他端部の少なくとも一方が姿勢ずれした状態で挟持され、メタルマスクシートに張力が付与されると、メタルマスクシートに歪み、撓みや皺が生じる。したがって、メタルマスクシートに歪み、撓みや皺が生じた状態でメタルマスクシートがメタルマスクフレームに貼り付けられ、製造されるメタルマスクの精度が悪化するという問題があった。

本発明の目的は、メタルマスクシートに張力を付与した際に歪み等の発生を防止することができるマスク製造装置及び該マスク製造装置を用いたマスク製造方法を提供することである。

本発明のマスク製造装置は、メタルマスクシートをメタルマスクフレームに取り付けることによりメタルマスクを製造するマスク製造装置であって、第１固定グリップ部と第１可動グリップ部とを有し、前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を前記第１固定グリップ部と前記第１可動グリップ部とで挟持する第１挟持部と、第２固定グリップ部と第２可動グリップ部とを有し、前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を前記第２固定グリップ部と前記第２可動グリップ部とで挟持する第２挟持部と、前記第１挟持部と前記第２挟持部とを互いに離間させる方向に移動させることにより、前記メタルマスクシートに第１張力または前記第１張力より大きい第２張力を付与する張力部と、前記メタルマスクシートの一端部を前記第１挟持部で仮固定し、前記メタルマスクシートの他端部を前記第２挟持部で仮固定した状態で、前記張力部において前記メタルマスクシートに前記第１張力を付与することにより前記第１固定グリップ部及び前記第２固定グリップ部に対する前記メタルマスクシートの姿勢を補正する補正部と、前記メタルマスクシートの一端部を前記第１挟持部で仮固定より強い挟持力で挟持し、前記メタルマスクシートの他端部を前記第２挟持部で仮固定より強い挟持力で挟持した状態で、前記張力部において前記第２張力が付与された前記メタルマスクシートを前記メタルマスクフレームに取り付ける取付部と、を備えることを特徴とする。

また、本発明のマスク製造装置は、前記第１固定グリップ部が第１吸着部を含み、前記第２固定グリップ部が第２吸着部を含み、前記メタルマスクシートの一端部は、前記第１吸着部に吸着されることにより仮固定され、前記メタルマスクシートの他端部は、前記第２吸着部に吸着されることにより仮固定されることを特徴とする。

また、本発明のマスク製造装置は、前記第１吸着部が、第１多孔質吸着材と、前記第１多孔質吸着材を介して前記メタルマスクシートの一端部を吸引する第１吸引部とを備え、前記第２吸着部が、第２多孔質吸着材と、前記第２多孔質吸着材を介して前記メタルマスクシートの他端部を吸引する第２吸引部とを備えることを特徴とする。

また、本発明のマスク製造装置は、第１エアシリンダと、前記第１エアシリンダに供給する圧縮空気の圧力を第１圧力または前記第１圧力と異なる第２圧力に調整する第１電空レギュレータと、第２エアシリンダと、前記第２エアシリンダに供給する圧縮空気の圧力を第３圧力または前記第３圧力と異なる第４圧力に調整する第２電空レギュレータと、を備え、前記第１挟持部は、前記補正部による補正の際、前記第１電空レギュレータにおいて前記第１圧力に調整された前記第１エアシリンダの空気圧により前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を仮固定し、前記取付部による取付けの際、前記第１電空レギュレータにおいて前記第２圧力に調整された前記第１エアシリンダの空気圧により前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を仮固定より強い挟持力で挟持し、前記第２挟持部は、前記補正部による補正の際、前記第２電空レギュレータにおいて前記第３圧力に調整された前記第２エアシリンダの空気圧により前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を仮固定し、前記取付部による取付けの際、前記第２電空レギュレータにおいて前記第４圧力に調整された前記第２エアシリンダの空気圧により前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を仮固定より強い挟持力で挟持することを特徴とする。

また、本発明のマスク製造装置は、前記第１圧力と前記第３圧力とが同一であり、前記第２圧力と前記第４圧力とが同一であることを特徴とする。

また、本発明のマスク製造方法は、メタルマスクを製造するマスク製造方法であって、第１挟持部においてメタルマスクシートの一端部を仮固定する第１仮固定工程と、第２挟持部において前記メタルマスクシートの他端部を仮固定する第２仮固定工程と、前記第１仮固定工程において仮固定された前記メタルマスクシートの一端部と前記第２仮固定工程において仮固定された前記メタルマスクシートの他端部とを互いに離間させる方向に移動させることにより前記メタルマスクシートに第１張力を付与し、前記第１挟持部及び前記第２挟持部に対する前記メタルマスクシートの姿勢を補正する補正工程と、前記補正工程において前記姿勢が補正された前記メタルマスクシートの一端部を、前記第１仮固定工程における仮固定より強い挟持力で前記第１挟持部において挟持する第１挟持工程と、前記補正工程において前記姿勢を補正された前記メタルマスクシートの他端部を、前記第２仮固定工程における仮固定より強い挟持力で前記第２挟持部において挟持する第２挟持工程と、前記第１挟持工程において挟持された前記メタルマスクシートの一端部と前記第２挟持工程において挟持された前記メタルマスクシートの他端部とを互いに離間させることに移動させることにより前記メタルマスクシートに前記第１張力より大きい第２張力を付与する張力付与工程と、前記張力付与工程において前記第２張力が付与された前記メタルマスクシートをメタルマスクフレームに取り付ける取付工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明のマスク製造方法は、前記第１仮固定工程が、第１多孔質吸着材及び第１吸引部を含む第１固定グリップ部に前記メタルマスクシートの一端部を載置する第１載置工程と、前記第１載置工程において前記第１固定グリップ部に載置された前記メタルマスクシートの一端部を前記第１多孔質吸着材を介して前記第１吸引部により吸引することにより前記第１多孔質吸着材に吸着させる第１吸着工程と、を含み、前記第２仮固定工程が、第２多孔質吸着材及び第２吸引部を含む第２固定グリップ部に前記メタルマスクシートの他端部を載置する第２載置工程と、前記第２載置工程において前記第２固定グリップ部に載置された前記メタルマスクシートの他端部を前記第２多孔質吸着材を介して前記第２吸引部により吸引することにより前記第２多孔質吸着材に吸着させる第２吸着工程と、を含むことを特徴とする。

また、本発明のマスク製造方法は、前記第１仮固定工程が、第１電空レギュレータにおいて第１圧力に調整された第１エアシリンダの空気圧により第１可動グリップ部を第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を仮固定し、前記第２仮固定工程が、第２電空レギュレータにおいて第３圧力に調整された第２エアシリンダの空気圧により第２可動グリップ部を第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を仮固定し、前記第１挟持工程は、前記第１電空レギュレータにおいて前記第１圧力と異なる第２圧力に調整された前記第１エアシリンダの空気圧により前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を挟持し、前記第２挟持工程は、前記第２電空レギュレータにおいて前記第３圧力と異なる第４圧力に調整された前記第２エアシリンダの空気圧により前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を挟持することを特徴とする。

また、本発明のマスク製造方法は、前記第１圧力と前記第３圧力とが同一であり、前記第２圧力と前記第４圧力とが同一であることを特徴とする。

本発明によれば、メタルマスクシートに張力を付与した際に歪み等の発生を防止することができるマスク製造装置及び該マスク製造装置を用いたマスク製造方法を提供することができる。

第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置の概略構成を示す正面図である。 第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置の概略構成を示す平面図である。 第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置により製造されるメタルマスクを示す図である。 第１の実施の形態に係る第１挟持装置の構成を示す図である。 第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置のシステム構成を示すブロック図である。 第１の実施の形態においてメタルマスクシートの姿勢補正について説明するための図である。 第１及び第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置を用いたメタルマスク製造方法について説明するためのフローチャートである。 第２の実施の形態に係る第１挟持装置の構成を示す図である。 第２の実施の形態に係る固定グリップ部の構成を示す図である。 第２の実施の形態においてメタルマスクシートの姿勢補正について説明するための図である。 第２の実施の形態においてメタルマスクシートの仮固定及び固定について説明するための図である。

以下、図面を参照して、本発明の第１の実施の形態に係るマスク製造装置について、有機ＥＬ素子の製造工程において有機発光層を真空蒸着する際に使用されるメタルマスクを製造するメタルマスク製造装置を例に挙げて説明する。図１は第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置の概略構成を示す正面図、図２は第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置の概略構成を示す平面図である。なお、以下の説明においては、図１に示すＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係等について説明する。ＸＹ平面は、メタルマスク製造装置を載置する水平面に平行な面に設定されており、Ｚ軸は、鉛直方向に設定されている。

メタルマスク製造装置２は、帯状のメタルマスクシート１８（図３参照）を枠状のメタルマスクフレーム２０（図３参照）に取り付けることによりメタルマスク１６（図３参照）を製造するための装置であって、テーブル部４、第１挟持装置６、ガイドレール８ａ，８ｂ、第２挟持装置１０、ガイドレール１２ａ，１２ｂ及び基台１４を備えている。

テーブル部４は、矩形状の平板であり、メタルマスクフレーム２０をＸＹ平面に平行になるように載置する。第１挟持装置６は、帯状のメタルマスクシート１８の一端部（＋Ｘ方向側の端部）を挟持するための装置であり、ガイドレール８ａ，８ｂは、第１挟持装置６を±Ｙ方向にスライド可能に支持する。第２挟持装置１０は、メタルマスクシート１８の他端部（−Ｘ方向側の端部）を挟持するための装置であり、ガイドレール１２ａ，１２ｂは、第２挟持装置１０を±Ｙ方向にスライド可能に支持する。また、第１挟持装置６はテーブル部４の＋Ｘ方向側に、第２挟持装置１０はテーブル部４の−Ｘ方向側に、互いに向き合うようにして配置されている。第１挟持装置６及び第２挟持装置１０は、一対のセットとして、メタルマスクシート１８に第１張力を付与することによりメタルマスクシート１８のＸＹ平面内における姿勢を補正する補正装置を構成する。第１挟持装置６及び第２挟持装置１０は、第１挟持装置６と第２挟持装置１０とを互いに離間させる方向に移動させることにより、メタルマスクシート１８に第１張力または第２張力を付与する張力装置を構成する。なお、第１張力と第２張力とは異なる張力であり、第２張力は第１張力より大きい。

図３は、実施の形態に係るメタルマスク製造装置２により製造されるメタルマスクを示す図である。図３に示すように、メタルマスク１６は、メタルマスク製造装置２により複数のメタルマスクシート１８の両端部を枠状のメタルマスクフレーム２０を構成する対向する二辺に順次貼り付けることにより製造され、有機ＥＬ素子の製造工程において有機材の真空蒸着を行う際に使用される。

図４は、実施の形態に係る第１挟持装置６の構成を示す図である。第１挟持装置６は、図４に示すように、挟持部２２、エアシリンダ２８、電空レギュレータ３０、直動カム３２、従節ローラ３４、ボールねじ３６、ボールナット３７、モータ３８、及びリニアガイドレール５８を備えている。

挟持部２２は、固定グリップ部２４及び可動グリップ部２６を有している。固定グリップ部２４は、ＸＹ平面に平行且つ＋Ｚ方向に露出する挟持面２４ａ（図６参照）を有している。可動グリップ部２６は、ＸＹ平面に平行且つ−Ｚ方向に露出する挟持面を有し、固定グリップ部２４に対して±Ｚ方向に移動可能に構成されている。挟持部２２は、可動グリップ部２６を固定グリップ部２４に対して−Ｚ方向に移動させ、固定グリップ部２４の挟持面２４ａに載置されたメタルマスクシート１８の一端部（＋Ｘ方向側の端部）を、固定グリップ部２４の挟持面２４ａと可動グリップ部２６の挟持面とで挟持する。

電空レギュレータ３０は、エアシリンダ２８に供給する圧縮空気の圧力を第１圧力または第２圧力となるように調整する。なお、第１圧力と第２圧力とは異なる圧力であり、この実施の形態において第１圧力は第２圧力より小さい。電空レギュレータ３０において第１圧力または第２圧力に調整された圧縮空気がエアシリンダ２８に供給されると、直動カム３２は、エアシリンダ２８の空気圧に基づいて−Ｘ方向に所定量移動し、可動グリップ部２６は、従節ローラ３４を介して、直動カム３２の移動量に基づき−Ｚ方向に所定量移動する。エアシリンダ２８内の圧縮空気が排出されると、直動カム３２は、＋Ｘ方向に移動して元の位置に戻り、可動グリップ部２６は、従節ローラ３４を介して＋Ｚ方向に移動して元の位置に戻る。即ち、可動グリップ部２６は、エアシリンダ２８の空気圧により固定グリップ部２４に対して移動する。

なお、エアシリンダ２８内の空気圧が第１圧力の場合における直動カム３２及び可動グリップ部２６の移動量は、エアシリンダ２８内の空気圧が第２圧力の場合における直動カム３２及び可動グリップ部２６の移動量より小さい。したがって、挟持部２２は、エアシリンダ２８内の空気圧が第１圧力の場合、メタルマスクシート１８の一端部を第１挟持力で仮固定し、エアシリンダ２８内の空気圧が第２圧力の場合、メタルマスクシート１８の一端部を第１挟持力より強い第２挟持力で固定する。

モータ３８は、ボールねじ３６を回転させる。ボールねじ３６の−Ｘ方向側の端部には、ボールナット３７が取り付けられている。リニアガイドレール５８は、挟持部２２、エアシリンダ２８、電空レギュレータ３０、直動カム３２、従節ローラ３４、及びボールナット３７を±Ｘ方向にスライド可能に支持する。したがって、ボールねじ３６が回転することにより、挟持部２２、エアシリンダ２８、電空レギュレータ３０、直動カム３２、従節ローラ３４、及びボールナット３７（以下、挟持部２２等という。）が一体となってリニアガイドレール５８に沿って±Ｘ方向に移動する。

第２挟持装置１０は、図１に示すように、挟持部４２、エアシリンダ４４、電空レギュレータ５６（図５参照）、直動カム４６、従節ローラ４８、ボールねじ５０、ボールナット５２、モータ５４、及びリニアガイドレール６４を備えている。第２挟持装置１０の挟持部４２、エアシリンダ４４、電空レギュレータ５６、直動カム４６、従節ローラ４８、ボールねじ５０、ボールナット５２、モータ５４、及びリニアガイドレール６４それぞれの構成は、テーブル部４の長手方向（Ｙ方向）の中心線を線対称として、図４に示す第１挟持装置６の挟持部２２、エアシリンダ２８、電空レギュレータ３０、直動カム３２、従節ローラ３４、ボールねじ３６、ボールナット３７、モータ３８、及びリニアガイドレール５８それぞれの構成と同一である。

なお、第２挟持装置１０の挟持部４２は、固定グリップ部４３の挟持面４３ａ（図６参照）に載置されたメタルマスクシート１８の他端部（−Ｘ方向側の端部）を固定グリップ部４３の挟持面４３ａと可動グリップ部の挟持面とで挟持する。また、第２挟持装置１０の電空レギュレータ５６は、エアシリンダ４４に供給する圧縮空気の圧力を第３圧力または第４圧力となるように調整する。エアシリンダ４４内の空気圧が第３圧力の場合における直動カム４６及び可動グリップ部の移動量は、エアシリンダ４４内の空気圧が第４圧力の場合における直動カム４６及び可動グリップ部の移動量より小さい。したがって、挟持部４２は、エアシリンダ４４内の空気圧が第３圧力の場合、メタルマスクシート１８の他端部を第３挟持力で仮固定し、エアシリンダ４４内の空気圧が第４圧力の場合、メタルマスクシート１８の他端部を第３挟持力より強い第４挟持力で固定する。なお、この実施の形態において、第１圧力と第３圧力とは同一及び第１挟持力と第３挟持力とは同一であるが、同一でなくてもよい。また、この実施の形態において、第２圧力と第４圧力とは同一及び第２挟持力と第４挟持力とは同一であるが、同一でなくてもよい。

図５は、メタルマスク製造装置２のシステム構成を示すブロック図である。メタルマスク製造装置２は、図５に示すように、メタルマスク製造装置２の各部、特に第１挟持装置６の各部及び第２挟持装置１０の各部を統括的に制御する制御部４０を備えている。制御部４０には、第１挟持装置６のモータ３８及び電空レギュレータ３０が接続されている。また、制御部４０には、第２挟持装置１０のモータ５４及び電空レギュレータ５６が接続されている。

制御部４０は、電空レギュレータ３０，５６の駆動を制御する。即ち、制御部４０は、電空レギュレータ３０がエアシリンダ２８に供給する圧縮空気の圧力を第１圧力または第２圧力となるように調整することにより、第１挟持装置６の挟持部２２によるメタルマスクシート１８の一端部の挟持力を第１挟持力または第２挟持力となるように調整する。同様に、制御部４０は、電空レギュレータ５６がエアシリンダ４４に供給する圧縮空気の圧力を第３圧力（＝第１圧力）または第４圧力（＝第２圧力）となるように調整することにより、第２挟持装置１０の挟持部４２によるメタルマスクシート１８の他端部の挟持力を第３挟持力（＝第１挟持力）または第４挟持力（＝第２挟持力）となるように調整する。

また、制御部４０は、第１挟持装置６及び第２挟持装置１０にメタルマスクシート１８が第１挟持力で仮固定または第２挟持力で固定されている状態で、第１挟持装置６のモータ３８及び第２挟持装置１０のモータ５４の駆動を制御することにより、第１挟持装置６の挟持部２２を＋Ｘ方向に、且つ第２挟持装置１０の挟持部４２を−Ｘ方向に移動させ、メタルマスクシート１８に第１張力または第２張力を付与する。

この第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置２においては、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける前に、メタルマスクシート１８のＸＹ平面内における姿勢を補正する。例えば図６（ａ）に示すように、メタルマスクシート１８の一端部が姿勢ずれした状態で固定グリップ部２４の挟持面２４ａ上に載置されたとする。この状態で、メタルマスクシート１８を挟持部２２，４２で挟持し、メタルマスクシート１８に張力が付与されると、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じる。同様に、メタルマスクシート１８の他端部または両端部が姿勢ずれした状態で挟持された場合においても、メタルマスクシート１８に張力が付与されると、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じる。即ち、メタルマスクシート１８の姿勢を補正せずにメタルマスクシート１８に張力が付与されると、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じる。したがって、制御部４０は、メタルマスクシート１８の一端部を第１挟持装置６の挟持部２２で仮固定し、メタルマスクシート１８の他端部を第２挟持装置１０の挟持部４２で仮固定した状態で、第１挟持装置６と第２挟持装置１０とで構成される張力装置においてメタルマスクシート１８に第１張力を付与することにより（図６（ａ）の矢印参照）、固定グリップ部２４及び固定グリップ部４３に対するメタルマスクシート１８の姿勢を補正する（図６（ｂ）参照）。

なお、この実施の形態において仮固定とは、メタルマスクシート１８に第１張力が付与された際に、メタルマスクシート１８の挟持されている箇所がＸＹ平面内において移動可能な程度に挟持されている状態を指す。また、この実施の形態において固定とは、メタルマスクシート１８に第１張力より強い第２張力が付与された場合であっても、メタルマスクシート１８の挟持されている箇所がＸＹ平面内において移動しないように挟持されている状態を指す。

次に、図面を参照して、第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置２において、メタルマスク１６を製造するメタルマスク製造方法について説明する。図７は、メタルマスク製造装置２においてメタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける際の処理について説明するためのフローチャートである。

まず、制御部４０は、メタルマスクシート１８の両端部を仮固定する（ステップＳ１）。具体的には、制御部４０は、エアシリンダ２８に供給する圧縮空気の圧力が第１圧力となるように電空レギュレータ３０の駆動を制御する。電空レギュレータ３０により第１圧力に調整された圧縮空気がエアシリンダ２８に供給され、エアシリンダ２８の空気圧により可動グリップ部２６が固定グリップ部２４に対して−Ｚ方向に所定量移動する。そして、固定グリップ部２４の挟持面２４ａに載置されたメタルマスクシート１８の一端部は、可動グリップ部２６の挟持面と固定グリップ部２４の挟持面２４ａとに挟まれることにより挟持部２２に仮固定される。同様に、制御部４０は、エアシリンダ４４に供給する圧縮空気の圧力が第３圧力（＝第１圧力）となるように電空レギュレータ５６の駆動を制御する。電空レギュレータ５６により第３圧力に調整された圧縮空気がエアシリンダ４４に供給され、エアシリンダ４４の空気圧により挟持部４２の可動グリップ部が挟持部４２の固定グリップ部４３に対して−Ｚ方向に所定量移動する。そして、固定グリップ部４３の挟持面４３ａに載置されたメタルマスクシート１８の他端部は、可動グリップ部の挟持面と固定グリップ部４３の挟持面４３ａとに挟まれることにより挟持部４２に仮固定される。

ステップＳ１においてメタルマスクシート１８の両端部が仮固定されると、制御部４０は、メタルマスクシート１８に第１張力を付与し、メタルマスクシート１８の姿勢を補正する（ステップＳ２）。具体的には、制御部４０は、メタルマスクシート１８に第１張力が付与されるようにモータ３８の駆動を制御し、ボールねじ３６を回転させる。ボールねじ３６が回転することにより、挟持部２２等が一体となってリニアガイドレール５８に沿って＋Ｘ方向に移動する。同様に、制御部４０は、メタルマスクシート１８に第１張力が付与されるようにモータ５４の駆動を制御し、ボールねじ５０を回転させる。ボールねじ５０が回転することにより、挟持部４２、エアシリンダ４４、電空レギュレータ５６、直動カム４６、従節ローラ４８、及びボールナット５２（以下、挟持部４２等という。）が一体となってリニアガイドレール６４に沿って−Ｘ方向に移動する。

挟持部２２等が＋Ｘ方向に、挟持部４２等が−Ｘ方向に移動することにより、挟持部２２に挟持されたメタルマスクシート１８の一端部と挟持部４２に挟持されたメタルマスクシート１８の他端部とが互いに離間する方向に移動し、メタルマスクシート１８に第１張力が付与される。両端部が仮固定されたメタルマスクシート１８に第１張力が付与されることにより、例えば図６（ａ）に示すようにメタルマスクシート１８の両端部が姿勢ずれした状態で仮固定されていた場合であっても、図６（ｂ）に示すように固定グリップ部２４及び固定グリップ部４３に対するメタルマスクシート１８の姿勢は補正される。

ステップＳ２においてメタルマスクシート１８の姿勢が補正されると、制御部４０は、メタルマスクシート１８の両端部をステップＳ１における仮固定より強い挟持力で固定する（ステップＳ３）。具体的には、制御部４０は、エアシリンダ２８に供給する圧縮空気の圧力が第２圧力となるように電空レギュレータ３０の駆動を制御する。同様に、制御部４０は、エアシリンダ４４に供給する圧縮空気の圧力が第４圧力（＝第２圧力）となるように電空レギュレータ５６の駆動を制御する。電空レギュレータ３０により第２圧力に調整された圧縮空気がエアシリンダ２８に供給され、エアシリンダ２８の空気圧により可動グリップ部２６が固定グリップ部２４に対して−Ｚ方向に所定量移動し、メタルマスクシート１８の一端部は、挟持部２２により固定される。同様に、電空レギュレータ５６により第３圧力に調整された圧縮空気がエアシリンダ４４に供給され、エアシリンダ４４の空気圧により挟持部４２の可動グリップ部が挟持部４２の固定グリップ部４３に対して−Ｚ方向に所定量移動し、メタルマスクシート１８の他端部は、挟持部４２により固定される。

ステップＳ３においてメタルマスクシート１８の両端部が固定されると、制御部４０は、第１挟持装置６及び第２挟持装置１０をＹ方向に移動させる（ステップＳ４）。即ち、制御部４０は、第１挟持装置６をガイドレール８ａ，８ｂに沿って移動させ、第２挟持装置１０をガイドレール１２ａ，１２ｂに沿って移動させることにより、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０上の所定の位置（メタルマスクフレーム２０に貼り付ける位置）まで移動させる。

次に、制御部４０は、メタルマスクシート１８にステップＳ２において付与した第１張力より大きい第２張力を付与する（ステップＳ５）。具体的には、制御部４０は、メタルマスクシート１８に第２張力が付与されるようにモータ３８の駆動を制御し、ボールねじ３６を回転させる。ボールねじ３６が回転することにより、挟持部２２等が一体となってリニアガイドレール５８に沿って＋Ｘ方向に移動する。同様に、制御部４０は、メタルマスクシート１８に第２張力が付与されるようにモータ５４の駆動を制御し、ボールねじ５０を回転させる。ボールねじ５０が回転することにより、挟持部４２等が一体となってリニアガイドレール６４に沿って−Ｘ方向に移動する。挟持部２２等が＋Ｘ方向に、挟持部４２等が−Ｘ方向に移動することにより、挟持部２２に挟持されたメタルマスクシート１８の一端部と挟持部４２に挟持されたメタルマスクシート１８の他端部とが互いに離間する方向に移動し、メタルマスクシート１８に第２張力が付与される。

次に、ステップＳ５において第２張力が付与されたメタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける（ステップＳ６）。例えば、メタルマスクシート１８の両端部を枠状のメタルマスクフレーム２０を構成する対向する二辺に溶接等して貼り付ける。制御部４０は、メタルマスクフレーム２０に所定枚数のメタルマスクシート１８を取り付け終えるまで、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。所定枚数のメタルマスクシート１８がメタルマスクフレーム２０に取り付けられることにより、図３に示すようなメタルマスク１６が製造される。

第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置２及びメタルマスク１６の製造方法によれば、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける前に、挟持部２２，４２においてメタルマスクシート１８の両端部を仮固定してメタルマスクシート１８の姿勢を補正する。したがって、メタルマスクシート１８に第２張力を付与してメタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける際、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じることなく、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に精度よく貼り付けることができる。

次に、図面を参照して本発明の第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置について説明する。なお、この第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置については、図１に示すメタルマスク装置２の構成と同一の構成には同一の符号を用い、その図示及び説明を省略する。また、以下の説明においては、図１と同様のＸＹＺ直交座標系を設定し、この直交座標系を参照しつつ各部の位置関係等について説明する。

この第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置は、第１の実施の形態に係るメタルマスク製造装置２と同様に、有機ＥＬ素子の製造工程において有機発光層を真空蒸着する際に使用されるメタルマスクを製造する装置であって、第１の実施の形態に係る第１挟持装置６（図４参照）に代えて、図８に示すような第１挟持装置６０を備えている。第１挟持装置６０は、図８に示すように、挟持部６２、エアシリンダ２８、電空レギュレータ３０、直動カム３２、従節ローラ３４、ボールねじ３６、ボールナット３７、モータ３８、及びリニアガイドレール５８を備えている。

挟持部６２は、固定グリップ部６３、可動グリップ部２６及び吸引部６６を有している。図９は、固定グリップ部６３の構成を示す斜視図である。図９に示すように、固定グリップ部６３は、ＸＹ平面に平行且つ＋Ｚ方向に露出する挟持面６３ａを有している。挟持部６２は、第１の実施の形態に係る挟持部２２と同様に、固定グリップ部６３の挟持面６３ａに載置されたメタルマスクシート１８の一端部を固定グリップ部６３の挟持面６３ａと可動グリップ部２６の挟持面とで挟持する。メタルマスクシート１８の一端部は、挟持部６２において挟持されることにより固定される。

また、挟持部６２の固定グリップ部６３は、挟持面６３ａに多数の孔６５を有する多孔質パッドを含んで構成されている。挟持部２６の吸引部６６は、多孔質パッドの孔６５を介してメタルマスクシート１８の一端部を−Ｚ方向に吸引する。メタルマスクシート１８の一端部は、吸引部６６により吸引されると、挟持面６３ａ（多孔質パッド）上に吸着される。メタルマスクシート１８の一端部は、挟持部６２において挟持面６３ａ上に吸着されることにより仮固定される。

吸引部６６は制御部４０に接続されており（図示せず）、制御部４０は吸引部６６の駆動を制御する。即ち、制御部４０は、吸引部６６による吸引力を制御することにより、挟持部６２においてメタルマスクシート１８の一端部を固定グリップ部６３の挟持面６３ａ（多孔質パッド）上に吸着させる。固定グリップ部６３に設けられている多孔質パッド及び吸引部６６は、メタルマスクシート１８の一端部を固定グリップ部６３の挟持面６３ａに吸着させる吸着装置を構成する。

なお、この第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置は、第１の実施の形態に係る第２挟持装置１０（図１参照）に代えて、第１挟持装置６０と同様の構成を有する第２挟持装置（図示せず）を備えている。即ち、第２の実施の形態に係る第２挟持装置の各部の構成は、テーブル部４の長手方向（Ｙ方向）の中心線を線対称として、図８に示す第１挟持装置６０の各部の構成と同一である。なお、第２の実施の形態に係る第２挟持装置の挟持部６８（図１０参照）は、固定グリップ部７０の挟持面７０ａに載置されたメタルマスクシート１８の他端部を固定グリップ部７０の挟持面７０ａと可動グリップ部の挟持面とで挟持することにより固定する。また、挟持部６８は、固定グリップ部７０の挟持面７０ａ（図１０参照）上にメタルマスクシート１８の他端部（−Ｘ方向側の端部）を吸着することにより仮固定する。

この第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置においては、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける前に、メタルマスクシート１８のＸＹ平面内における姿勢を補正する。例えば図１０（ａ）に示すように、メタルマスクシート１８の一端部が姿勢ずれした状態で固定グリップ部６３の挟持面６３ａ上に載置されたとする。この状態で、メタルマスクシート１８を挟持部６２，６８で挟持し、メタルマスクシート１８に張力が付与されると、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じる。同様に、メタルマスクシート１８の他端部または両端部が姿勢ずれした状態で挟持された場合においても、メタルマスクシート１８に張力が付与されると、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じる。即ち、メタルマスクシート１８の姿勢を補正せずにメタルマスクシート１８に張力が付与されると、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じる。

したがって、制御部４０は、メタルマスクシート１８の一端部を、メタルマスクシート１８に第１張力が付与されたときメタルマスクシート１８がＸＹ平面内において移動可能な程度に固定グリップ部６３の挟持面６３ａ上に吸着させ、仮固定する。同様に、制御部４０は、メタルマスクシート１８の他端部を、メタルマスクシート１８に第１張力が付与されたときメタルマスクシート１８がＸＹ平面内において移動可能な程度に固定グリップ部７０の挟持面７０ａ上に吸着させ、仮固定する。なお、メタルマスクシート１８の一端部は、仮固定されているとき、図１１（ａ）に示すように、可動グリップ部２６と固定グリップ部６３とで挟持されておらず、メタルマスクシート１８の他端部も、仮固定されているとき、挟持部６８の図示しない可動グリップ部と固定グリップ部７０とで挟持されていない。そして制御部４０は、メタルマスクシート１８の両端部を仮固定した状態で、第１挟持装置６０と第２挟持装置とで構成される張力装置においてメタルマスクシート１８に第１張力を付与し（図１０（ａ）及び図１１（ａ）の矢印参照）、固定グリップ部６３及び固定グリップ部７０に対するメタルマスクシート１８の姿勢を補正する（図１０（ｂ）参照）。

また、制御部４０は、図１１（ｂ）に示すように、可動グリップ部２６と固定グリップ部６３とでメタルマスクシート１８の一端部を挟持して固定し、挟持部６８の図示しない可動グリップ部と固定グリップ部７０とでメタルマスクシート１８の他端部を挟持して固定した後、第１挟持装置６０と第２挟持装置とで構成される張力装置においてメタルマスクシート１８に第２張力を付与し（図１１（ｂ）の矢印参照）、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける。

次に、第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置２において、メタルマスク１６を製造するメタルマスク製造方法について説明する。なお、第２の実施の形態に係るメタルマスク製造方法については、第１の実施の形態に係るメタルマスク製造方法について説明する際に用いた図７のフローチャートを参照して説明を行う。

まず、制御部４０は、メタルマスクシート１８の両端部を仮固定する。具体的には、制御部４０は、メタルマスクシート１８の一端部を固定グリップ部６３の挟持面６３ａ上に吸着させるために吸引部６６の駆動を制御する。固定グリップ部６３の挟持面６３ａに載置されたメタルマスクシート１８の一端部は、多孔質パッドの多数の孔６５を介して吸引部６６において吸引されることにより挟持部６２に仮固定される。同様に、制御部４０は、メタルマスクシート１８の他端部を固定グリップ部７０の挟持面７０ａ上に吸着させるために第２挟持装置の図示しない吸引部の駆動を制御する。固定グリップ部７０の挟持面７０ａに載置されたメタルマスクシート１８の他端部は、多孔質パッドの多数の孔を介して吸引部において吸引されることにより挟持部６８に仮固定される。

ステップＳ１においてメタルマスクシート１８の両端部が仮固定されると、制御部４０は、メタルマスクシート１８に第１張力を付与し、メタルマスクシート１８の姿勢を補正する（ステップＳ２）。なお、メタルマスクシート１８の姿勢を補正する動作については、第１の実施の形態に係るメタルマスク製造方法のステップＳ２における動作と同一であるため、その説明を省略する。

ステップＳ２においてメタルマスクシート１８の姿勢が補正されると、制御部４０は、モータ３８，５４の駆動を制御することによりメタルマスクシート１８に付与していた第１張力を解除し、吸引部６６及び挟持部６８の図示しない吸引部の駆動を制御することにより吸着装置によるメタルマスクシート１８の両端部の吸着を解除する。その後、制御部４０は、メタルマスクシート１８の両端部を固定する（ステップＳ３）。ステップＳ３においてメタルマスクシート１８の両端部が固定されると、制御部４０は、第１挟持装置６０及び第２挟持装置をＹ方向に移動させる（ステップＳ４）。そして、制御部４０は、メタルマスクシート１８にステップＳ２において付与した第１張力より大きい第２張力を付与し（ステップＳ５）、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける（ステップＳ６）。なお、ステップＳ３〜Ｓ６における具体的な動作については、第１の実施の形態に係るメタルマスク製造方法のステップＳ３〜Ｓ６における動作と同一であるため、その説明を省略する。制御部４０は、メタルマスクフレーム２０に所定枚数のメタルマスクシート１８を取り付け終えるまで、ステップＳ１〜Ｓ６の処理を繰り返す。所定枚数のメタルマスクシート１８がメタルマスクフレーム２０に取り付けられることにより、図３に示すようなメタルマスク１６が製造される。

第２の実施の形態に係るメタルマスク製造装置及びメタルマスク１６の製造方法によれば、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける前に、挟持部６２，６８においてメタルマスクシート１８の両端部を固定グリップ部６３，７０の挟持面６３ａ，７０ａ上に吸着させてメタルマスクシート１８に第１張力を付与することによりメタルマスクシート１８の姿勢を補正する。したがって、メタルマスクシート１８に第２張力を付与してメタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に取り付ける際、メタルマスクシート１８に歪み、撓みや皺が生じることなく、メタルマスクシート１８をメタルマスクフレーム２０に精度よく貼り付けることができる。

２…メタルマスク製造装置、４…テーブル部、６，６０…第１挟持装置、８ａ，８ｂ…ガイドレール、１０…第２挟持装置、１２ａ，１２ｂ…ガイドレール、１４…基台、１６…メタルマスク、１８…メタルマスクシート、２０…メタルマスクフレーム、２２，４２，６２，６８…挟持部、２４，４３，６３，７０…固定グリップ部、２６…可動グリップ部、２８，４４…エアシリンダ、３０，５６…電空レギュレータ、３２，４６…直動カム、３４，４８…従節ローラ、３６，５０…ボールねじ、３７，５２…ボールナット、３８，５４…モータ、４０…制御部、５８，６４…リニアガイドレール、６５…孔、６６…吸引部。

Claims (9)

1. メタルマスクシートをメタルマスクフレームに取り付けることによりメタルマスクを製造するマスク製造装置であって、
   第１固定グリップ部と第１可動グリップ部とを有し、前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を前記第１固定グリップ部と前記第１可動グリップ部とで挟持する第１挟持部と、
   第２固定グリップ部と第２可動グリップ部とを有し、前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を前記第２固定グリップ部と前記第２可動グリップ部とで挟持する第２挟持部と、
   前記第１挟持部と前記第２挟持部とを互いに離間させる方向に移動させることにより、前記メタルマスクシートに第１張力または前記第１張力より大きい第２張力を付与する張力部と、
   前記メタルマスクシートの一端部を前記第１挟持部で仮固定し、前記メタルマスクシートの他端部を前記第２挟持部で仮固定した状態で、前記張力部において前記メタルマスクシートに前記第１張力を付与することにより前記第１固定グリップ部及び前記第２固定グリップ部に対する前記メタルマスクシートの姿勢を補正する補正部と、
   前記メタルマスクシートの一端部を前記第１挟持部で仮固定より強い挟持力で挟持し、前記メタルマスクシートの他端部を前記第２挟持部で仮固定より強い挟持力で挟持した状態で、前記張力部において前記第２張力が付与された前記メタルマスクシートを前記メタルマスクフレームに取り付ける取付部と、
   を備えることを特徴とするマスク製造装置。
2. 前記第１固定グリップ部は第１吸着部を含み、
   前記第２固定グリップ部は第２吸着部を含み、
   前記メタルマスクシートの一端部は、前記第１吸着部に吸着されることにより仮固定され、前記メタルマスクシートの他端部は、前記第２吸着部に吸着されることにより仮固定されることを特徴とする請求項１記載のマスク製造装置。
3. 前記第１吸着部は、第１多孔質吸着材と、前記第１多孔質吸着材を介して前記メタルマスクシートの一端部を吸引する第１吸引部とを備え、
   前記第２吸着部は、第２多孔質吸着材と、前記第２多孔質吸着材を介して前記メタルマスクシートの他端部を吸引する第２吸引部とを備えることを特徴とする請求項２記載のマスク製造装置。
4. 第１エアシリンダと、
   前記第１エアシリンダに供給する圧縮空気の圧力を第１圧力または前記第１圧力と異なる第２圧力に調整する第１電空レギュレータと、
   第２エアシリンダと、
   前記第２エアシリンダに供給する圧縮空気の圧力を第３圧力または前記第３圧力と異なる第４圧力に調整する第２電空レギュレータと、を備え、
   前記第１挟持部は、前記補正部による補正の際、前記第１電空レギュレータにおいて前記第１圧力に調整された前記第１エアシリンダの空気圧により前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を仮固定し、
   前記取付部による取付けの際、前記第１電空レギュレータにおいて前記第２圧力に調整された前記第１エアシリンダの空気圧により前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を仮固定より強い挟持力で挟持し、
   前記第２挟持部は、前記補正部による補正の際、前記第２電空レギュレータにおいて前記第３圧力に調整された前記第２エアシリンダの空気圧により前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を仮固定し、
   前記取付部による取付けの際、前記第２電空レギュレータにおいて前記第４圧力に調整された前記第２エアシリンダの空気圧により前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を仮固定より強い挟持力で挟持することを特徴とする請求項１記載のマスク製造装置。
5. 前記第１圧力と前記第３圧力とは同一であり、前記第２圧力と前記第４圧力とは同一であることを特徴とする請求項４記載のマスク製造装置。
6. メタルマスクを製造するマスク製造方法であって、
   第１挟持部においてメタルマスクシートの一端部を仮固定する第１仮固定工程と、
   第２挟持部において前記メタルマスクシートの他端部を仮固定する第２仮固定工程と、
   前記第１仮固定工程において仮固定された前記メタルマスクシートの一端部と前記第２仮固定工程において仮固定された前記メタルマスクシートの他端部とを互いに離間させる方向に移動させることにより前記メタルマスクシートに第１張力を付与し、前記第１挟持部及び前記第２挟持部に対する前記メタルマスクシートの姿勢を補正する補正工程と、
   前記補正工程において前記姿勢が補正された前記メタルマスクシートの一端部を、前記第１仮固定工程における仮固定より強い挟持力で前記第１挟持部において挟持する第１挟持工程と、
   前記補正工程において前記姿勢を補正された前記メタルマスクシートの他端部を、前記第２仮固定工程における仮固定より強い挟持力で前記第２挟持部において挟持する第２挟持工程と、
   前記第１挟持工程において挟持された前記メタルマスクシートの一端部と前記第２挟持工程において挟持された前記メタルマスクシートの他端部とを互いに離間させることに移動させることにより前記メタルマスクシートに前記第１張力より大きい第２張力を付与する張力付与工程と、
   前記張力付与工程において前記第２張力が付与された前記メタルマスクシートをメタルマスクフレームに取り付ける取付工程と、
   を含むことを特徴とするマスク製造方法。
7. 前記第１仮固定工程は、
   第１多孔質吸着材及び第１吸引部を含む第１固定グリップ部に前記メタルマスクシートの一端部を載置する第１載置工程と、
   前記第１載置工程において前記第１固定グリップ部に載置された前記メタルマスクシートの一端部を前記第１多孔質吸着材を介して前記第１吸引部により吸引することにより前記第１多孔質吸着材に吸着させる第１吸着工程と、を含み、
   前記第２仮固定工程は、
   第２多孔質吸着材及び第２吸引部を含む第２固定グリップ部に前記メタルマスクシートの他端部を載置する第２載置工程と、
   前記第２載置工程において前記第２固定グリップ部に載置された前記メタルマスクシートの他端部を前記第２多孔質吸着材を介して前記第２吸引部により吸引することにより前記第２多孔質吸着材に吸着させる第２吸着工程と、を含むことを特徴とする請求項６記載のマスク製造方法。
8. 前記第１仮固定工程は、第１電空レギュレータにおいて第１圧力に調整された第１エアシリンダの空気圧により第１可動グリップ部を第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を仮固定し、
   前記第２仮固定工程は、第２電空レギュレータにおいて第３圧力に調整された第２エアシリンダの空気圧により第２可動グリップ部を第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を仮固定し、
   前記第１挟持工程は、前記第１電空レギュレータにおいて前記第１圧力と異なる第２圧力に調整された前記第１エアシリンダの空気圧により前記第１可動グリップ部を前記第１固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの一端部を挟持し、
   前記第２挟持工程は、前記第２電空レギュレータにおいて前記第３圧力と異なる第４圧力に調整された前記第２エアシリンダの空気圧により前記第２可動グリップ部を前記第２固定グリップ部に対して移動させ、前記メタルマスクシートの他端部を挟持することを特徴とする請求項６記載のマスク製造方法。
9. 前記第１圧力と前記第３圧力とは同一であり、前記第２圧力と前記第４圧力とは同一であることを特徴とする請求項８記載のマスク製造方法。

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