JP2022141899A - 蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着マスク装置の製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】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の製造方法を提供する。【解決手段】蒸着マスク装置の製造方法は、第１面２０ａから第２面２０ｂに至る複数の貫通孔を含む蒸着マスク２０を準備する準備工程と、表面と表面に対向する裏面とを含むフレーム１５の表面に、蒸着マスクを溶接する溶接工程と、を備える。【選択図】図１９Ｂ

Description

本開示の一実施形態は、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の製造方法及び蒸着マスク装置の製造装置に関する。
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５００ｐｐｉ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。
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。
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。
特許第５３８２２５９号公報 特開２００１－２３４３８５号公報
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、蒸着マスクの厚みを小さくした場合、蒸着マスクを引っ張った状態でフレームに支持させた際に、蒸着マスクに撓みや波打ち形状が発生することがある。このため、蒸着マスクとフレームとの密着性が低下し、蒸着マスクとフレームとの非密着部において溶接不良が発生することにより、蒸着マスクの溶接部の強度が十分に確保できないことが考えられる。とりわけ、蒸着マスクの厚みが小さい場合には、この溶接部の強度が問題になり得る。
本開示は、このような課題を効果的に解決し得る蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着マスク装置の製造装置を提供することを目的とする。
本開示の一実施形態は、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、表面と前記表面に対向する裏面とを含むフレームの前記表面に、前記蒸着マスクを溶接する溶接工程と、を備え、前記蒸着マスクは、一対の端部を構成する一対の耳部を有し、前記一対の耳部がそれぞれ、前記フレームの前記表面に溶接される溶接部と、前記溶接部と前記蒸着マスクの前記端部との間に位置する延在部と、を含み、前記溶接工程は、前記溶接部の前記第２面が前記フレームの前記表面に接触し、且つ、前記延在部の前記第２面が少なくとも部分的に前記フレームの前記表面よりも前記フレームの前記裏面側に位置するように前記蒸着マスクに張力を加える工程と、前記蒸着マスクに前記張力が加えられた状態で、前記蒸着マスクの溶接部を前記フレームに接合する工程と、を有する、蒸着マスク装置の製造方法である。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記溶接部を前記フレームに接合する工程において、前記第１面側からレーザー光を照射してもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記フレームを前記第１面の法線方向に移動させてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、治具により前記蒸着マスクを支持してもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記治具は、クランプであってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記クランプにより前記蒸着マスクの前記延在部を挟持してもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記クランプは、前記一対の耳部のうち一方の耳部の前記延在部を挟持する第１クランプと、前記一対の耳部のうち他方の耳部の前記延在部を挟持する第２クランプと、を有していてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方を、前記第１面の法線方向に移動させてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方を、前記第１面の面方向に沿って移動させてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記フレームは、前記表面と前記裏面との間に延びる外側面を含み、前記表面と、前記外側面との間に、前記表面と前記外側面とを連結する連結面が設けられていてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記連結面の輪郭は、前記第１面の法線方向に沿った断面で見たときに、少なくとも部分的に前記蒸着マスクに向かって凸となる円弧形状を有し、前記円弧形状の曲率半径は、０．１ｍｍ以上であってもよい。
本開示の一実施形態は、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と、前記蒸着マスクの前記第２面に面する表面と前記表面に対向する裏面とを含むフレームと、を備える蒸着マスク装置を製造するための蒸着マスク装置の製造装置であって、前記蒸着マスクを支持する治具と、前記フレームと接触するステージと、を備え、前記蒸着マスクは、一対の端部を構成する一対の耳部を有し、前記一対の耳部がそれぞれ、前記フレームの前記表面に溶接される溶接部と、前記溶接部と前記蒸着マスクの前記端部との間に位置する延在部と、を含み、前記治具は、前記蒸着マスクの前記延在部を支持し、前記治具が前記蒸着マスクを支持した状態において、前記溶接部の前記第２面が前記フレームの前記表面に接触し、且つ、前記延在部の前記第２面が少なくとも部分的に前記フレームの前記表面よりも前記フレームの前記裏面側に位置する、蒸着マスク装置の製造装置である。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記ステージは、前記第１面の法線方向に移動可能であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記治具は、前記蒸着マスクの前記延在部を挟持するクランプであってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記クランプは、前記蒸着マスクの前記一対の耳部のうち一方の耳部の前記延在部を挟持する第１クランプと、前記一対の耳部のうち他方の耳部の前記延在部を挟持する第２クランプと、を有していてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方は、前記第１面の法線方向に移動可能であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方は、前記第１面の面方向に沿って移動可能であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記フレームは、前記表面と前記裏面との間に延びる外側面を含み、前記表面と、前記外側面との間に、前記表面と前記外側面とを連結する連結面が設けられていてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記連結面の輪郭は、前記第１面の法線方向に沿った断面で見たときに、少なくとも部分的に前記蒸着マスクに向かって凸となる円弧形状を有し、前記円弧形状の曲率半径は、０．１ｍｍ以上であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置は、前記蒸着マスクと前記フレームとを互いに接合する溶接装置を更に備えていてもよい。
本開示の一実施形態は、蒸着マスク装置の製造方法であって、前記蒸着マスク装置は、第１面と、前記第１面に対向する第２面と、前記第１面から前記第２面に至る複数の貫通孔と、を有する蒸着マスクと、第３面と、前記第３面に対向する第４面と、を有するフレームとを含み、前記蒸着マスク装置の製造方法は、前記蒸着マスクを準備する工程と、前記第２面の少なくとも一部が前記第３面に接触し、且つ、前記第１面の法線方向から見た場合に、前記蒸着マスクのうち、前記フレームと重ならない部分の前記第２面の少なくとも一部を、前記第３面よりも前記第４面側に位置させて、前記蒸着マスクに張力を加える工程と、前記蒸着マスクを前記フレームに溶接する工程と、を有する、蒸着マスク装置の製造方法である。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクを前記フレームに溶接する工程において、前記第１面側からレーザー光を照射してもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記フレームを前記第１面の法線方向に移動させてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、治具により前記蒸着マスクを支持してもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記治具は、クランプであってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記クランプは、第１クランプと、前記蒸着マスクを挟んで前記第１クランプの反対側に位置する第２クランプと、を有していてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方を、前記第１面の法線方向に移動させてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記蒸着マスクに張力を加える工程において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方を、前記蒸着マスクの前記第１面の面方向に沿って移動させてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記フレームは、前記第３面と前記第４面との間に延びる第５面を含み、前記第３面と、前記第５面との間に、前記第３面と前記第５面とを連結する第６面が設けられていてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造方法において、前記第６面の輪郭は、前記第１面の法線方向に沿った断面で見たときに、少なくとも部分的に前記蒸着マスクに向かって凸となる円弧形状を有し、前記円弧形状の曲率半径は、０．１ｍｍ以上であってもよい。
本開示の一実施形態は、蒸着マスク装置の製造装置であって、前記蒸着マスク装置は、第１面と、前記第１面に対向する第２面と、前記第１面から前記第２面に至る複数の貫通孔と、を有する蒸着マスクと、第３面と、前記第３面に対向する第４面と、を有するフレームと、を含み、前記蒸着マスク装置の製造装置は、前記蒸着マスクを支持する治具と、前記フレームと接触するステージと、を備え、前記蒸着マスクは、前記第２面の少なくとも一部が前記第３面に接触し、且つ、前記第１面の法線方向から見た場合に、前記蒸着マスクのうち、前記フレームと重ならない部分の前記第２面の少なくとも一部が、前記第３面よりも前記第４面側に位置している、蒸着マスク装置の製造装置である。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記ステージは、前記第１面の法線方向に移動可能であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記治具は、クランプであってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記クランプは、第１クランプと、前記蒸着マスクを挟んで前記第１クランプの反対側に位置する第２クランプと、を有していてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方は、前記第１面の法線方向に移動可能であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記第１クランプおよび前記第２クランプのうち少なくとも一方は、前記第１面の面方向に沿って移動可能であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記フレームは、前記第３面と前記第４面との間に延びる第５面を含み、前記第３面と、前記第４面との間に、前記第３面と前記第４面とを連結する第６面が設けられていてもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記第６面の輪郭は、前記第１面の法線方向に沿った断面で見たときに、少なくとも部分的に前記蒸着マスクに向かって凸となる円弧形状を有し、前記円弧形状の曲率半径は、０．１ｍｍ以上であってもよい。
本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置において、前記蒸着マスクと前記フレームとを互いに接合する溶接装置を更に備えていてもよい。
本開示の一実施形態によれば、蒸着マスクに撓みや波打ち形状が発生することを抑制することができる。
本開示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。 本開示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２に示す蒸着マスク装置の耳部を拡大して示す平面図（図２のIII部に対応する平面図）である。 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。 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。 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。 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。 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３の蒸着マスク装置をVA－VA方向から見た断面図である。 図５Ａに示す溶接痕を拡大して示す断面図（図５ＡのVB部に対応する断面図）である。 溶接痕の一変形例を示す断面図である。 溶接痕の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスクの中間部を拡大して示す平面図である。 図６の中間部をVII－VII方向から見た断面図である。 本開示の一実施形態による蒸着マスク装置の製造装置を示す平面図である。 図８の蒸着マスク装置の製造装置をIX－IX方向から見た断面図である。 図９Ａのクランプを拡大して示す断面図である。 図９Ａのクランプの固定部と可動部とを説明するための断面図である。 クランプの固定部と可動部の一変形例を示す平面図である。 母材を圧延して所望の厚みを有する金属板を得る工程を示す図である。 圧延によって得られた金属板をアニールする工程を示す図である。 蒸着マスクの製造方法の一例を全体的に説明するための模式図である。 金属板上にレジストパターンを形成する工程を示す図である。 第１面エッチング工程を示す図である。 第２面エッチング工程を示す図である。 金属板から樹脂及びレジストパターンを除去する工程を示す図である。 溶接工程を説明する図である。 溶接工程を説明する図である。 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。 本開示の一実施形態による溶接工程を説明する図である。 本開示の一実施形態による溶接工程を説明する図である。 本開示の一実施形態による溶接工程を説明する図である。 本開示の一実施形態による溶接工程を説明する図である。 図２０Ａは、有機ＥＬ基板に蒸着材料を蒸着させる工程を示す図である。 図２０Ｂは、有機ＥＬ基板に蒸着材料を蒸着させる工程を示す図である。 図２１は、有機ＥＬ基板に蒸着材料を蒸着させる工程を示す図である。 フレームの一変形例を示す断面図である。 フレームの一変形例を示す断面図である。 フレームの一変形例を示す断面図である。 フレームの一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。 蒸着マスク装置の製造装置の一変形例を示す断面図である。
以下、図面を参照して本開示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。
なお、以下に示す実施の形態は、本開示の実施の形態の一例であって、本開示はこれらの実施の形態に限定して解釈されるものではない。また、以下に示す実施の形態および変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。また、複数の実施の形態同士を組み合わせたり、複数の変形例同士を組み合わせたり、複数の実施の形態と複数の変形例とを組み合わせることも可能である。
図１Ａ～図２１は、本開示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、本開示を適用することができる。
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。
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。
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。
（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。
（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。このうち蒸着マスク２０の第２面２０ｂにフレーム１５の表面１５ａが面している。
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。
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の近傍に位置する後述する溶接部１７ａにおいて、溶接によってフレーム１５に固定されている。
図１Ａに示すように、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。
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。なお、図１Ｂの有機ＥＬ表示装置１００においては、蒸着材料９８を含む画素に電圧を印加する電極等が省略されている。また、有機ＥＬ基板９２上に蒸着材料９８をパターン状に設ける蒸着工程の後、図１Ｂの有機ＥＬ表示装置１００には、有機ＥＬ表示装置のその他の構成要素が更に設けられ得る。従って、図１Ｂの有機ＥＬ表示装置１００は、有機ＥＬ表示装置の中間体と呼ぶこともできる。
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。
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。
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。鉄合金は、ニッケルに加えてコバルトを更に含んでいてもよい。例えば、蒸着マスク２０を構成する金属板の材料として、ニッケル及びコバルトの含有量が合計で３０質量％以上且つ５０質量％以下であり、且つコバルトの含有量が０質量％以上且つ６質量％以下である鉄合金を用いることができる。ニッケル若しくはニッケル及びコバルト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。
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。
（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。
（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。
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。この耳部１７は、フレーム１５の表面１５ａに溶接される溶接部１７ａと、溶接部１７ａと蒸着マスク２０の端部２０ｅとの間に位置する延在部１７ｂと、を含む。本実施の形態において、溶接部１７ａは、蒸着マスク２０の長手方向において、図３の仮想線（二点鎖線）で囲まれる領域に対応し、延在部１７ｂは、図３の仮想線（二点鎖線）のうち、端部２０ｅ側の仮想線と、端部２０ｅとの間の領域に対応している。このうち溶接部１７ａは、接合部１９が形成される部分である。耳部１７の溶接部１７ａ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及びフレーム１５の一部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、後述する溶接装置７６により耳部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。
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４Ａ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。この場合、溶接痕１９ａが、蒸着マスク２０の幅方向に沿って線状に延びていることにより、溶接強度を高めることができる。
また、例えば、図４Ｂに示すように、溶接痕１９ａが、点状に形成された第１溶接痕１９１ａと、線状に形成された第２溶接痕１９２ａとを含んでいてもよい。図示された例においては、溶接痕１９ａが、複数の第１溶接痕１９１ａと、複数の第２溶接痕１９２ａとを含んでおり、第１溶接痕１９１ａおよび第２溶接痕１９２ａは、蒸着マスク２０の幅方向に沿って規則的に、すなわち交互に配置されている。この場合、例えば各々の第２溶接痕１９２ａの形状が互いに異なっていてもよい。また、第１溶接痕１９１ａが１つのみであってもよく、第２溶接痕１９２ａが１つのみであってもよい。この場合においても、溶接痕１９ａが、線状に形成された第２溶接痕１９２ａを含むことにより、溶接強度を高めることができる。
また、例えば、図４Ｃに示すように、第１溶接痕１９１ａおよび第２溶接痕１９２ａが、蒸着マスク２０の幅方向に沿って不規則的に配置されていてもよい。図示された例においては、蒸着マスク２０の幅方向において互いに隣接する第２溶接痕１９２ａ間に配置される第１溶接痕１９１ａの個数が、互いに異なっている。なお、この場合においても、例えば各々の第２溶接痕１９２ａの形状が互いに異なっていてもよい。また、蒸着マスク２０の幅方向において互いに隣接する第２溶接痕１９２ａ間に配置される第１溶接痕１９１ａの個数は任意である。この場合、例えば蒸着マスク２０の溶接強度を高めたい部分において、溶接痕１９ａの密度を選択的に高くすることもできる。
また、例えば、図４Ｄに示すように、複数の点状の溶接痕１９ａが、蒸着マスク２０の幅方向に沿って多列に形成されていてもよい。図示された例において、溶接痕１９ａは、蒸着マスク２０の幅方向に沿って２列に形成されている。なお、溶接痕１９ａは、蒸着マスク２０の幅方向に沿って３列に形成されていてもよく、４列に形成されていてもよい。この場合、複数の点状の溶接痕１９ａが、蒸着マスク２０の幅方向に沿って多列に形成されていることにより、溶接強度を高めることができる。
さらに、例えば、図４Ｅに示すように、溶接痕１９ａが、蒸着マスク２０の幅方向に沿って枠状に形成されていてもよい。この場合においても、溶接痕１９ａが、蒸着マスク２０の幅方向に沿って形成されるため、溶接強度を高めることができる。
図５Ａは、図３の蒸着マスク装置をVA－VA方向から見た断面図である。図５Ａに示すように、溶接痕１９ａは、耳部１７の第１面２０ａから第２面２０ｂを介してフレーム１５に至っている。溶接痕１９ａ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（すなわち溶融領域１９ｆ）が固化した部分であり、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の一部を含んでいる。この溶接痕１９ａは、蒸着マスク２０の耳部１７とフレーム１５とを互いに接合している。溶接痕１９ａ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ている。例えば、溶接痕１９ａは、耳部１７及びフレーム１５に跨る結晶粒を含む。この溶接痕１９ａは、例えば、図５Ｂに示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａから突出するように形成されていてもよい。
また、溶接痕１９ａは、図５Ｃに示すように、溶接痕１９ａの上面１９ｂが蒸着マスク２０の第１面２０ａと同一平面上に位置するように形成されていてもよい。さらに、溶接痕１９ａは、図５Ｄに示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａに対して第２面２０ｂ側に窪むように形成されていてもよい。これらの場合、有機ＥＬ基板９２に対して蒸着材料９８を蒸着させる際に、蒸着マスク２０と有機ＥＬ基板９２との間の密着性を向上させることができる。
また、図２乃至図５Ａに示すように、延在部１７ｂは、フレーム１５の後述する外側面１５ｃよりも外側にまで延びている。「外側」とは、図２において矢印Ａで表すように、蒸着マスク２０の長手方向において、蒸着マスク２０の中心線ＣＬから遠ざかる側である。ここで、蒸着マスク２０の中心線ＣＬとは、蒸着マスク２０の長手方向に直交する方向に延びる直線のうち、蒸着マスク２０の長手方向における一対の端部２０ｅ間を二等分する中間点Ｃ（図２参照）を通る直線である。この延在部１７ｂは、後述する治具７００に支持される部分であり、本実施の形態においては、クランプ７２に挟持される部分である。
なお、図５Ａ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５Ａ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てもよい。
（中間部）
次に、中間部１８について説明する。図２、図３及び図５Ａ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。
図２に示すように、有効領域２２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。
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有効領域２２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１Ａ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。
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。
以下、有効領域２２について詳細に説明する。図６は、蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側から有効領域２２を拡大して示す平面図である。図６に示すように、図示された例において、各有効領域２２に形成された複数の貫通孔２５は、当該有効領域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配列されている。
図７は、図６の有効領域２２のVII－VII方向に沿った断面図である。図７に示すように、複数の貫通孔２５は、蒸着マスク２０の第１面２０ａから、第２面２０ｂへ貫通している。図示された例では、後に詳述するように、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎにおける一方の側となる金属板６４の第１面６４ａに第１凹部３０がエッチングによって形成され、当該法線方向Ｎにおける他方の側となる金属板６４の第２面６４ｂに第２凹部３５が形成される。第１凹部３０は、第２凹部３５に接続され、これによって第２凹部３５と第１凹部３０とが互いに通じ合うように形成される。貫通孔２５は、第２凹部３５と、第２凹部３５に接続された第１凹部３０とによって構成されている。図６及び図７に示すように、第１凹部３０の壁面３１と、第２凹部３５の壁面３６とは、周状の接続部４１を介して接続されている。接続部４１は、蒸着マスク２０の平面視において貫通孔２５の開口面積が最小になる貫通部４２を画成する。
図７に示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａ側において、隣り合う二つの貫通孔２５は、金属板６４の第１面６４ａに沿って互いから離間している。蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側においても、隣り合う二つの第２凹部３５が、金属板６４の第２面６４ｂに沿って互いから離間していてもよい。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に金属板６４の第２面６４ｂが残存していてもよい。以下の説明において、金属板６４の第２面６４ｂの有効領域２２のうちエッチングされずに残っている部分のことを、トップ部４３とも称する。このようなトップ部４３が残るように蒸着マスク２０を作製することにより、蒸着マスク２０に十分な強度を持たせることができる。このことにより、例えば搬送中などに蒸着マスク２０が破損してしまうことを抑制することができる。なおトップ部４３の幅βが大きすぎると、蒸着工程においてシャドーが発生し、これによって蒸着材料９８の利用効率が低下することがある。従って、トップ部４３の幅βが過剰に大きくならないように蒸着マスク２０が作製されることが好ましい。
図１Ａに示すようにして蒸着マスク装置１０が蒸着装置９０に収容された場合、図７に二点鎖線で示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａが、有機ＥＬ基板９２に対面し、蒸着マスク２０の第２面２０ｂが、蒸着材料９８を保持したるつぼ９４側に位置する。したがって、蒸着材料９８は、次第に開口面積が小さくなっていく第２凹部３５を通過して有機ＥＬ基板９２に付着する。図７において第２面２０ｂ側から第１面２０ａへ向かう矢印で示すように、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の第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って移動するだけでなく、当該法線方向Ｎに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。このとき、蒸着マスク２０の厚みが大きいと、斜めに移動する蒸着材料９８が、トップ部４３、第２凹部３５の壁面３６や第１凹部３０の壁面３１に引っ掛かり易くなり、この結果、貫通孔２５を通過できない蒸着材料９８の比率が多くなる。従って、蒸着材料９８の利用効率を高めるためには、蒸着マスク２０の厚みｔを小さくし、これによって、第２凹部３５の壁面３６や第１凹部３０の壁面３１の高さを小さくすることが好ましいと考えられる。すなわち、蒸着マスク２０を構成するための金属板６４として、蒸着マスク２０の強度を確保できる範囲内で可能な限り厚みｔの小さな金属板６４を用いることが好ましいと言える。この点を考慮し、本実施の形態において、蒸着マスク２０の厚みｔは、例えば３０μｍ以下、好ましくは２５μｍ以下、更に好ましくは２０μｍ以下になっている。一方、蒸着マスク２０の厚みが小さくなり過ぎると、蒸着マスク２０の強度が低下し、蒸着マスク２０に損傷や変形が生じやすくなる。この点を考慮し、蒸着マスク２０の厚みｔは、好ましくは５μｍ以上であることが好ましい。蒸着マスク２０の厚みｔは、８μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１２μｍ以上であってもよく、１３μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。蒸着マスク２０の厚みｔの範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、蒸着マスク２０の厚みｔの範囲は、５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、８μｍ以上２５μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１３μｍ以上２０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。また、蒸着マスク２０の厚みｔの範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、蒸着マスク２０の厚みｔの範囲は、２０μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。また、蒸着マスク２０の厚みｔの範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、蒸着マスク２０の厚みｔの範囲は、１３μｍ以上１５μｍ以下であってもよい。なお厚みｔは、周囲領域２３の厚み、すなわち蒸着マスク２０のうち第１凹部３０および第２凹部３５が形成されていない部分の厚みである。従って厚みｔは、金属板６４の厚みであると言うこともできる。
図７において、貫通孔２５の最小開口面積を持つ部分となる接続部４１と、第２凹部３５の壁面３６の他の任意の位置と、を通過する直線Ｌ１が、蒸着マスク２０の第１面２０ａ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、壁面３６に到達させることなく可能な限り有機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。角度θ１を大きくする上では、蒸着マスク２０の厚みｔを小さくすることの他にも、上述のトップ部４３の幅βを小さくすることも有効である。
図７において、符号αは、金属板６４の第１面６４ａの有効領域２２のうちエッチングされずに残っている部分（以下、リブ部とも称する）の幅を表している。リブ部の幅αおよび貫通部４２の寸法ｒは、有機ＥＬ表示装置の寸法および表示画素数に応じて適宜定められる。例えば、リブ部の幅αは５μｍ以上且つ４０μｍ以下であり、貫通部４２の寸法ｒは１０μｍ以上且つ６０μｍ以下である。
なお、図６及び図７においては、隣り合う二つの第２凹部３５の間に金属板６４の第２面６４ｂが残存している例を示したが、これに限られることはない。図示はしないが、隣り合う二つの第２凹部３５が接続されるようにエッチングが実施されてもよい。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に、金属板６４の第２面６４ｂが残存していない場所が存在していてもよい。
（フレーム）
次に、フレーム１５について詳細に説明する。図１Ａ及び図２乃至図５Ａに示すように、フレーム１５は、表面（すなわち第３面）１５ａと、表面１５ａに対向する裏面（すなわち第４面）１５ｂと、表面１５ａと裏面１５ｂとの間に延びる外側面（すなわち第５面）１５ｃと、を含む。図５Ａに示すように、表面１５ａ及び裏面１５ｂは、蒸着マスク２０の第１面２０ａ法線方向Ｎに沿った断面で見たとき、法線方向Ｎに直交する方向に互いに平行に延びている。外側面１５ｃは、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎに沿った断面で見たとき、法線方向Ｎに延びており、表面１５ａ及び裏面１５ｂに直交するように接続している。このようなフレーム１５には、表面１５ａから裏面１５ｂに至る貫通孔１５ｄが形成されている。蒸着時には、るつぼ９４から蒸発した蒸着材料９８は、フレーム１５の貫通孔１５ｄを通って有機ＥＬ基板９２に付着する。なお、外側面（すなわち第５面）１５ｃは、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎに沿った断面で見たとき、法線方向Ｎに対して傾斜するように延びていてもよい。
（蒸着マスク装置の製造装置）
以下、蒸着マスク装置１０の製造装置（以下、製造装置と記す）７０について説明する。図８乃至図９Ｂに示すように、製造装置７０は、フレーム１５と接触するステージ７１と、蒸着マスク２０を支持する治具７００と、を備えている。
このうちステージ７１は、３次元方向に移動可能に構成されるとともに、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎに直交する所定の回動軸を中心に回動可能な駆動部７３を介してベース７４に支持されており、少なくとも法線方向Ｎに移動可能に構成されている。この際、ステージ７１の移動範囲は、例えば３０μｍ以上９０μｍ以下の範囲内に設定されていてもよい。なお、このステージ７１は、駆動部７３を駆動することにより、法線方向Ｎに直交する水平方向（蒸着マスク２０の第１面２０ａの面方向）に移動可能に構成されるとともに、例えば床面に対する角度を変更可能に構成されており、後述するように、フレーム１５上に配置された蒸着マスク２０の水平方向における位置等を調整できるようになっている。この場合、駆動部７３は、例えば、エアシリンダや油圧シリンダ、サーボモータ等を用いて、ステージ７１を移動させてもよい。
治具７００は、蒸着マスク２０の延在部１７ｂを支持している。本実施の形態による治具７００は、クランプ７２である。このクランプ７２は、蒸着マスク２０の延在部１７ｂを挟持するように構成されている。クランプ７２は、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って延びる支柱７５を介してベース７４に支持されている。本実施の形態においては、複数のクランプ７２が設けられている。例えば、製造装置７０は、一の延在部１７ｂを２つのクランプ７２によって挟持するように構成されている。この場合、２つのクランプ７２は、互いに平行に配置されている。このように、一の延在部１７ｂを複数のクランプ７２によって挟持することにより、蒸着マスク２０の面方向に略均一に張力を加えることができる。なお、一の延在部１７ｂに対して、延在部１７ｂを把持するクランプ７２の個数は任意で有り、１つであってもよく、３つ以上であってもよい。
このようなクランプ７２は、第１クランプ７２Ａと、蒸着マスク２０を挟んで第１クランプ７２Ａの反対側に位置する第２クランプ７２Ｂと、を有している。言い換えれば、蒸着マスク２０の一対の耳部１７のうち一方の耳部１７の延在部１７ｂを挟持する第１クランプ７２Ａと、一対の耳部１７のうち他方の耳部１７の延在部１７ｂを挟持する第２クランプ７２Ｂと、を有している。なお、以下の説明において、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂに共通する構成、機能、動作などを説明する場合には、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２を総称してクランプ７２とも称する。
各々のクランプ７２は、図９Ｂに示すように、支柱７５に取り付けられた固定部７２ａと、固定部７２ａに取り付けられた支持部７２ｂを介して回動可能に取り付けられた可動部７２ｃと、を有している。このうち固定部７２ａは、例えば、エアシリンダや油圧シリンダ、サーボモータ等の駆動手段７７を介して支柱７５に取り付けられている。このため、駆動手段７７を駆動することにより、クランプ７２は、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎおよび蒸着マスク２０の第１面２０ａの面方向に沿って移動することができるように構成されている。この場合、クランプ７２の固定部７２ａおよび可動部７２ｃは、図９Ｃに示すように、互いに対向する面７２１ａ、７２１ｃが平面状に形成されている。
なお、クランプ７２の固定部７２ａの面７２１ａおよび可動部７２ｃの面７２１ｃの形状が特に限られることはない。例えば、図９Ｄに示すように、面７２１ａおよび面７２１ｃが凹凸形状を有していてもよい。面７２１ａおよび面７２１ｃが凹凸形状を有していることにより、蒸着マスク２０に対して、効果的に張力を加えることができる。この際、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２（最も突出した部分と最も凹んだ部分との差）は、例えば０．０１ｍｍ以上であってもよく、０．０５ｍｍ以上であってもよく、０．１０ｍｍ以上であってもよく、０．５０ｍｍ以上であってもよく、１．００ｍｍ以上であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、３．００ｍｍ以下であってもよく、２．５０ｍｍ以下であってもよく、２．００ｍｍ以下であってもよい。凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、０．０１ｍｍ以上３．００ｍｍ以下であってもよく、０．０５ｍｍ以上２．５０ｍｍ以下であってもよく、１．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、２．００ｍｍ以上２．５０ｍｍ以下であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２は、０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であってもよい。また、面７２１ａおよび面７２１ｃが互いに異なる凹凸形状を有していてもよい。凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２が、それぞれ０．０１ｍｍ以上であることにより、蒸着マスク２０に対して、効果的に張力を加えることができる。また、凹凸形状の高さＨ１および高さＨ２が、それぞれ３．００ｍｍ以下であることにより、クランプ７２が蒸着マスク２０を挟持した際に、蒸着マスク２０のうちクランプ７２により挟持された部分に対して局所的な力が加わることを抑制できる。
このようなクランプ７２は、可動部７２ｃが回動することにより、固定部７２ａと可動部７２ｃとの間で蒸着マスク２０の延在部１７ｂを挟持し、または固定部７２ａと可動部７２ｃとの間から延在部１７ｂを解放するようになっている。
また、治具７００は、蒸着マスク２０を支持した状態において、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置するように構成されている。言い換えれば、蒸着マスク２０は、第２面２０ｂの少なくとも一部がフレーム１５の表面（すなわち第３面）１５ａに接触し、且つ、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎから見た場合に、蒸着マスク２０のうち、フレーム１５と重ならない部分の第２面２０ｂの少なくとも一部を、表面（すなわち第３面）１５ａよりも裏面（すなわち第４面）１５ｂ側に位置している。本実施の形態では、クランプ７２は、蒸着マスク２０の延在部１７ｂを挟持し、クランプ７２が蒸着マスク２０を挟持した状態において、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置するように構成されている。このようにして、治具７００（本実施の形態ではクランプ７２）は、フレーム１５の表面１５ａに配置された蒸着マスク２０に撓みや波打ち形状が発生してしまうことがないように、蒸着マスク２０をその面方向に架張する。ここで、本明細書中、「架張」とは、張力を加えることを意味する。例えば、蒸着マスク２０をその面方向に架張する、とは、蒸着マスク２０に対して、その面方向に沿った張力を加えることを意味する。
また、図９Ａに示すように、製造装置７０は、蒸着マスク２０の溶接部１７ａをフレーム１５に接合する溶接装置７６を更に備えている。この溶接装置７６は、例えば、レーザー光Ｌを照射するレーザー装置であってもよい。この場合、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（波長３５５ｎｍ、５３２ｎｍ、１０６４ｎｍ）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。
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。
（蒸着マスクの製造方法）
金属板の製造方法
はじめに、蒸着マスクを製造するために用いられる金属板の製造方法について説明する。
（溶解工程）
まず、鉄及びニッケル並びにその他の原材料を準備する。例えば、原材料全体に対する鉄の比率及びニッケルの比率がそれぞれ約６４重量％及び約３６重量％となるよう、各原材料を準備する。続いて、各原材料を必要に応じて粉砕した後、各原材料を溶解炉にて溶解する溶解工程を実施する。例えば、アーク放電などの気体放電を利用して各原材料を溶解して混合する。これによって、金属板のための母材を得ることができる。
溶解時の温度は、原材料に応じて設定するが、例えば１５００℃以上である。溶解工程は、脱酸、脱水、脱窒素などのためにアルミニウム、マンガン、シリコンなどを溶解炉に投入する工程を含んでいてもよい。また、溶解工程は、大気圧よりも低い低圧状態で、アルゴンガスなどの不活性ガスの雰囲気下で実施してもよい。
（研削工程）
母材を溶解炉から取り出した後、母材の表面を削り取る研削工程を実施してもよい。これによって、スケールなどの酸化物の被膜を除去することができる。この際、具体的な研削方法は特には限られないが、砥石車を回転させて母材の表面を削る、いわゆるグラインディング法や、母材を切削具に押し込んで母材の表面を削る、いわゆる押し込み法などを採用することができる。研削工程は、母材の厚みが均一になるように実施されてもよい。
（圧延工程）
続いて、図１０に示すように、ニッケルを含む鉄合金から構成された母材６０を圧延する圧延工程を実施する。例えば、一対の圧延ロール（ワークロール）６６ａ，６６ｂを含む圧延装置６６に向けて、矢印Ｄ１で示す方向に沿って搬送する。一対の圧延ロール６６ａ，６６ｂの間に到達した母材６０は、一対の圧延ロール６６ａ，６６ｂによって圧延され、この結果、母材６０は、その厚みが低減されるとともに、搬送方向に沿って伸ばされる。これによって、所定の厚みを有する金属板６４を得ることができる。図１０に示すように、金属板６４をコア６１に巻き取ることによって巻き体６２を形成してもよい。
なお図１０は、圧延工程の概略を示すものに過ぎず、圧延工程を実施するための具体的な構成や手順が特に限られることはない。例えば圧延工程は、母材６０を構成する鉄合金の結晶配列を変化させる温度以上の温度で母材を加工する熱間圧延工程や、鉄合金の結晶配列を変化させる温度以下の温度で母材を加工する冷間圧延工程を含んでいてもよい。また、一対の圧延ロール６６ａ，６６ｂの間に母材６０や金属板６４を通過させる際の向きが一方向に限られることはない。例えば、図１０において、紙面左側から右側への向き、および紙面右側から左側への向きで繰り返し母材６０や金属板６４を一対の圧延ロール６６ａ，６６ｂの間に通過させることにより、母材６０や金属板６４を徐々に圧延してもよい。
また、冷間圧延工程においては、母材６０と圧延ロール６６ａ，６６ｂとの間に灯油などのクーラントを供給してもよい。これにより、母材の温度を制御することができる。
（アニール工程）
その後、圧延によって金属板６４内に蓄積された残留応力を取り除くため、図１１に示すように、アニール装置６７を用いて金属板６４をアニールしてもよい。アニール工程は、図１１に示すように、金属板６４を搬送方向（長手方向）に引っ張りながら実施されてもよい。すなわち、アニール工程は、いわゆるバッチ式の焼鈍ではなく、搬送しながらの連続焼鈍として実施されてもよい。この場合、金属板６４に座屈折れなどの変形が生じることを抑制するように温度や搬送速度を設定することが好ましい。アニール工程を実施することにより、残留歪がある程度除去された金属板６４を得ることができる。
（スリット工程）
その後、金属板６４の幅が所定の範囲内になるよう、圧延工程によって得られた金属板６４の幅方向における両端をそれぞれ所定の範囲にわたって切り落とすスリット工程を実施してもよい。このスリット工程は、圧延に起因して金属板６４の両端に生じ得るクラックを除去するために実施される。このようなスリット工程を実施することにより、金属板６４が破断してしまう現象、いわゆる板切れが、クラックを起点として生じてしまうことを防ぐことができる。また、このスリット工程を、上述のアニール工程の前に実施してもよい。
なお、上述の圧延工程、アニール工程及びスリット工程のうちの少なくとも２つの工程を複数回繰り返すことによって、所定の厚みの長尺状の金属板６４を作製してもよい。また図１１においては、アニール工程が、金属板６４を長手方向に引っ張りながら実施される例を示したが、これに限られることはなく、アニール工程を、金属板６４がコア６１に巻き取られた状態で実施してもよい。すなわちバッチ式の焼鈍が実施されてもよい。なお、金属板６４がコア６１に巻き取られた状態でアニール工程を実施する場合、金属板６４に、巻き体６２の巻き取り径に応じた反りの癖がついてしまうことがある。従って、巻き体６２の巻き径や母材６０を構成する材料によっては、金属板６４を長手方向に引っ張りながらアニール工程を実施することが有利である。
（外観検査工程）
また、圧延工程の後、若しくはアニール工程の後、金属板６４の外観を検査する外観検査工程を実施してもよい。外観検査工程は、自動検査機を用いて金属板６４の外観を検査する工程を含んでいてもよい。また、外観検査工程は、目視で金属板６４の外観を検査する工程を含んでいてもよい。
（形状検査工程）
また、圧延工程の後、若しくはアニール工程の後、金属板６４の形状を検査する形状検査工程を実施してもよい。例えば、３次元測定器を用いて、厚み方向における金属板６４の表面の位置を金属板６４の所定の領域内で測定してもよい。
蒸着マスクの製造方法
次に、上述した工程により得られた金属板６４を用いて蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図１２乃至図１６を参照して説明する。図１２は、金属板６４を用いて蒸着マスク２０を製造する処理装置８０を示す図である。まず、金属板６４をコア６１に巻き取った巻き体６２を準備する。そして、このコア６１を回転させて巻き体６２を巻き出すことにより、図１２に示すように、帯状に延びる金属板６４を供給する。
供給された金属板６４は、搬送ローラー８５によって、加工装置８２、分離装置８３へ順に搬送される。加工装置８２は、金属板６４を加工して金属板６４に貫通孔２５を形成する加工工程を実施する。なお本実施の形態においては、複数枚の蒸着マスク２０に対応する多数の貫通孔２５を金属板６４に形成する。言い換えると、金属板６４に複数枚の蒸着マスク２０を割り付ける。分離装置８３は、金属板６４のうち１枚分の蒸着マスク２０に対応する複数の貫通孔２５が形成された部分を金属板６４から分離する分離工程を実施する。このようにして、枚葉状の蒸着マスク２０を得ることができる。
（加工工程）
図１３乃至図１６を参照して、加工工程について説明する。まず、金属板６４の第１面６４ａ上および第２面６４ｂ上に感光性レジスト材料を含むレジスト膜を形成する。例えば、カゼインなどの感光性レジスト材料を含む塗布液を金属板６４に塗布し、その後、塗布液を乾燥させることにより、レジスト膜を形成する。若しくは、金属板６４にドライフィルムを貼り付けることにより、レジスト膜を形成してもよい。続いて、レジスト膜を露光及び現像する。これにより、図１３に示すように、金属板６４の第１面６４ａ上に第１レジストパターン６５ａを形成し、金属板６４の第２面６４ｂ上に第２レジストパターン６５ｂを形成することができる。
次に、図１４に示すように、金属板６４の第１面６４ａのうち第１レジストパターン６５ａによって覆われていない領域を、第１エッチング液を用いてエッチングする第１面エッチング工程を実施する。例えば、第１エッチング液を、搬送される金属板６４の第１面６４ａに対面する側に配置されたノズルから、第１レジストパターン６５ａ越しに金属板６４の第１面６４ａに向けて噴射する。この結果、図１４に示すように、金属板６４のうちの第１レジストパターン６５ａによって覆われていない領域で、第１エッチング液による浸食が進む。これによって、金属板６４の第１面６４ａに多数の第１凹部３０が形成される。第１エッチング液としては、例えば塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。
次に、図１５に示すように、金属板６４の第２面６４ｂのうち第２レジストパターン６５ｂによって覆われていない領域をエッチングし、第２面６４ｂに第２凹部３５を形成する第２面エッチング工程を実施する。第２面エッチング工程は、第１凹部３０と第２凹部３５とが互いに通じ合い、これによって貫通孔２５が形成されるようになるまで実施される。第２エッチング液としては、上述の第１エッチング液と同様に、例えば塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いる。なお、第２面エッチング工程の際、図１５に示すように、第２エッチング液に対する耐性を有した樹脂６９によって第１凹部３０が被覆されていてもよい。
その後、図１６に示すように、金属板６４から樹脂６９を除去する。樹脂６９は、例えばアルカリ系剥離液を用いることによって、除去することができる。アルカリ系剥離液が用いられる場合、図１６に示すように、樹脂６９と同時にレジストパターン６５ａ，６５ｂも除去される。なお、樹脂６９を除去した後、樹脂６９を剥離させるための剥離液とは異なる剥離液を用いて、樹脂６９とは別途にレジストパターン６５ａ，６５ｂを除去してもよい。
（分離工程）
その後、金属板６４のうち１枚分の蒸着マスク２０に対応する複数の貫通孔２５が形成された部分を金属板６４から分離することにより、蒸着マスク２０を得ることができる。
（蒸着マスク検査工程）
なお、上述した分離工程の後に、蒸着マスク２０を検査する蒸着マスク検査工程を実施してもよい。蒸着マスク検査工程においては、例えば、蒸着マスク２０を構成する金属板６４の表面に局所的な突起や凹みなどの変形部が存在するか否かを検査してもよい。
（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。
ところで、本件発明者らが鋭意研究を重ねたところ、厚みが小さい蒸着マスク２０は、厚みが大きい蒸着マスク２０に比べて、剛性が低くなるため、フレーム１５上に蒸着マスク２０を架張した状態で配置した際に、撓みや波打ち形状が発生する傾向があることを見出した。また、この場合、蒸着マスク２０とフレーム１５との間に隙間が生じ、接合部１９の溶接強度が低くなることを見出した。以下、厚みの小さい蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接した場合に見られる現象について、図１７Ａ及び図１７Ｂを参照して説明する。
まず、厚みが小さい蒸着マスク２０の場合、蒸着マスク２０の厚みｔと、レーザー光Ｌのスポット径Ｓとによって、おおよそが画定される溶融材料１９ｇの体積が小さくなる。このため、溶融材料１９ｇのうち、フレーム１５の材料と混ざり合う溶融材料１９ｇの体積が小さくなる。また、図１７Ａ及び図１７Ｂに示すように、蒸着マスク２０とフレーム１５との間に隙間Ｇ１、Ｇ２がある状態においては、蒸着マスク２０にレーザー光Ｌが照射された場合、溶融材料１９ｇが重力によりフレーム１５に向かって垂れ下がる状態になる。ここで、図１７Ｂにおける蒸着マスク２０とフレーム１５との間の隙間Ｇ２は、図１７Ａにおける蒸着マスク２０とフレーム１５との間の隙間Ｇ１よりも広くなっており、図１７Ｂにおける溶融材料１９ｇがフレーム１５に接触する部分の径Ｓ２は、図１７Ｂにおける溶融材料１９ｇがフレーム１５に接触する部分の径Ｓ１よりも小さくなっている。このように、蒸着マスク２０とフレーム１５との間の隙間が広くなるほど、溶融材料１９ｇがフレーム１５に接触する面積が小さくなる。溶融材料１９ｇがフレーム１５に接触する面積が小さくなった場合、レーザー光Ｌによって加熱されて得られた熱をフレーム１５に伝えることが難しくなる。このため、フレーム１５の材料が溶融する体積が小さくなり、接合部１９において溶接強度が低くなると考えられる。なお、接合部１９の溶接強度が低くなる理由が、上述の理由に限られることはない。
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１７Ｃ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１７Ｃに示すように、サンプル１７Ｓの長手方向における端部に、フレーム１５の表面１５ａの法線方向に沿う方向（図１７Ｃにおける上方向）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。
（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、蒸着マスク２０の延在部１７ｂを挟持する蒸着マスク装置１０の製造装置７０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１８Ａ乃至図１９Ｂを参照して説明する。
まず、図１８Ａ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、図１８Ｂに示すように、治具７００により蒸着マスク２０を支持する。本実施の形態では、クランプ７２により蒸着マスク２０の延在部１７ｂを挟持する。この場合、クランプ７２のうち第１クランプ７２Ａが、一対の耳部１７のうち一方の耳部の延在部１７ｂを挟持し、第２クランプ７２Ｂが、一対の耳部１７のうち他方の耳部の延在部１７ｂを挟持する。この際、例えば、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂが同時に耳部１７の延在部１７ｂを挟持するようにしてもよい。また、第１クランプ７２Ａが、一方の耳部の延在部１７ｂを挟持した後に、第２クランプ７２Ｂが、他方の耳部の延在部１７ｂを挟持するようにしてもよく、あるいは、第２クランプ７２Ｂが、他方の耳部の延在部１７ｂを挟持した後に、第１クランプ７２Ａが、一方の耳部の延在部１７ｂを挟持するようにしてもよい。なお、この際、予めクランプ７２の位置を、クランプ７２が延在部１７ｂを挟持した状態において、延在部１７ｂの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置するように調整しておいてもよい。また、クランプ７２により蒸着マスク２０の延在部１７ｂを挟持した後、耳部１７をフレーム１５上に配置してもよい。
次に、製造装置７０による蒸着マスク２０の位置決めを行う。この場合、アライメントマークが形成されたガラススケール（図示せず）を準備し、アライメントマークに基づいて蒸着マスク２０が所定の位置に位置付けられるように、クランプ７２を蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎに直交する水平方向（第１面２０ａの面方向）に移動させる。このようにして、蒸着マスク２０の仮の位置決めを行うとともに、蒸着マスク２０を張った状態に保持する。次に、駆動部７３を駆動し、ステージ７１の位置および例えば床面に対する角度を調整することにより、ガラススケールのアライメントマークに基づいて蒸着マスク２０の位置決めを行う。この際、各々のクランプ７２を独立して駆動することにより、蒸着マスク２０の位置を調整してもよく、各々のクランプ７２を同時に駆動して蒸着マスク２０の位置を調整してもよい。なお、ガラススケールを用いることなく、製造装置７０による蒸着マスク２０の位置決めを行ってもよい。この場合、蒸着マスク２０の位置決めは、任意の位置決め手段を用いることにより行われてもよく、例えば製造装置７０に設計座標を読み込み、設計座標に到達するように蒸着マスク２０の位置を調整してもよい。さらに、製造装置７０による蒸着マスク２０の位置決めを行う場合、治具７００とともに、製造装置７０のステージ７１を第１面２０ａの法線方向Ｎおよび面方向に移動させてもよい。
次に、図１９Ａに示すように、蒸着マスク２０の第２面２０ｂの少なくとも一部がフレーム１５の表面（すなわち第３面）１５ａに接触し、且つ、第１面２０ａの法線方向Ｎから見た場合に、蒸着マスク２０のうち、フレーム１５と重ならない部分の第２面２０ｂの少なくとも一部を、フレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面（すなわち第４面）１５ｂ側に位置させて、蒸着マスク２０に張力を加える。すなわち、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側（図１９Ａにおける下方）に位置するように蒸着マスク２０に張力を加える。この際、例えば、フレーム１５を蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎのうち、第２面２０ｂから第１面２０ａへ向かう方向へ移動させる。この場合、駆動部７３を駆動することにより、製造装置７０のステージ７１を上昇させ、フレーム１５を移動させる。この際、ステージ７１の上方への移動距離は、例えば０．００１ｍｍ以上であってもよく、０．０１ｍｍ以上であってもよく、０．０３ｍｍ以上であってもよい。また、ステージ７１の上方への移動距離は、２．００ｍｍ以下であってもよく、１．５０ｍｍ以下であってもよく、１．２０ｍｍ以下であってもよい。ステージ７１の上方への移動距離は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、ステージ７１の上方への移動距離は、０．００１ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であってもよく、０．０１ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下であってもよく、０．０３ｍｍ以上１．２０ｍｍ以下であってもよい。また、ステージ７１の上方への移動距離は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、ステージ７１の上方への移動距離は、１．２０ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下であってもよい。また、ステージ７１の上方への移動距離は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、ステージ７１の上方への移動距離は、０．０１ｍｍ以上０．０３ｍｍ以下であってもよい。
ところで、本実施の形態では、治具７００（ここではクランプ７２）が蒸着マスク２０を挟持した状態において、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置する。これにより、蒸着マスク２０をフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側（図１９Ａにおける下方）に引っ張ることができる。また、この際、延在部１７ｂのうち、フレーム１５の外側面１５ｃよりも外側に延びている部分に張力が加えられ、当該部分がフレーム１５の裏面１５ｂ側に引っ張られる状態になる。このため、蒸着マスク２０が全体としてフレーム１５の裏面１５ｂ側に押し付けられるような状態になり、蒸着マスク２０の中間部１８の溶接部１７ａと、フレーム１５との密着性を向上させることができる。このため、蒸着マスク２０をその面方向に効果的に架張することができるとともに、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を向上させることができる。この結果、蒸着マスク２０に撓みや波打ち形状が発生すること抑制することができる。
次に、図１９Ｂに示すように、蒸着マスク２０の溶接部１７ａをフレーム１５に接合する接合工程を実施する。この場合、蒸着マスク２０に張力が加えられた状態で、蒸着マスク２０の溶接部１７ａをフレーム１５に接合する。この際、例えば、溶接装置７６により、蒸着マスク２０の第１面２０ａ側からレーザー光Ｌを照射する。これによって、図５Ａに示すように、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の第１面２０ａから第２面２０ｂを介してフレーム１５に至る溶融領域１９ｆが形成される。この溶融領域１９ｆは、耳部１７及びフレーム１５に跨っている。
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。
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、蒸着マスク２０の耳部１７およびフレーム１５が、ニッケルを含む鉄合金を含む場合、蒸着マスク２０の耳部１７およびフレーム１５の一部を効率良く溶融させるためにはレーザー光ＬがＹＡＧレーザー光の第３高調波を含むことが好ましい。
レーザー光Ｌの照射が終了すると、溶融領域１９ｆの温度が低下し、溶融領域１９ｆが固化して溶接痕１９ａとなる。このことにより、蒸着マスク２０の耳部１７とフレーム１５とが溶接痕１９ａによって互いに接合される。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。
〔蒸着材料の蒸着方法〕
次に、上述した工程により得られた蒸着マスク装置１０を用いて有機ＥＬ基板９２に蒸着材料９８を蒸着する蒸着材料の蒸着方法について、主に図２０Ａ乃至図２１を参照して説明する。
まず、図２０Ａに示すように、上述した工程により得られた蒸着マスク装置１０を準備する。この際、蒸着材料９８が収容されたるつぼ９４及びヒータ９６を準備し、蒸着装置９０を準備する。
また、有機ＥＬ基板９２を準備する。
次に、図２０Ｂに示すように、有機ＥＬ基板９２を蒸着マスク装置１０の蒸着マスク２０上に設置する。この際、例えば有機ＥＬ基板９２の図示しないアライメントマークと、蒸着マスク２０の図示しないアライメントマークとを直接観察し、当該アライメントマーク同士が重なるように有機ＥＬ基板９２の位置決めを行いながら、有機ＥＬ基板９２を蒸着マスク装置１０に設置する。
次いで、蒸着マスク装置１０の蒸着マスク２０上に設置された有機ＥＬ基板９２に蒸着材料９８を蒸着させる。この際、例えば、図２１に示すように、有機ＥＬ基板９２の、蒸着マスク装置１０と反対の側の面に磁石９３が配置される。このように磁石９３を設けることにより、磁力によって蒸着マスク装置１０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。次に、蒸着装置９０の内部が高真空状態となるように、蒸着装置９０の内部を図示しない排気手段により排気する。次に、ヒータ９６が、るつぼ９４を加熱して蒸着材料９８を蒸発させる。そして、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（図１参照）。
このようにして、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が有機ＥＬ基板９２に蒸着される。
本実施の形態によれば、製造装置７０が、延在部１７ｂを挟持するクランプ７２を備えている。また、クランプ７２は、クランプ７２が蒸着マスク２０を挟持した状態において、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置する。言い換えれば、蒸着マスク２０が、第２面２０ｂの少なくとも一部がフレーム１５の表面（すなわち第３面）１５ａに接触し、且つ、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎから見た場合に、蒸着マスク２０のうち、フレーム１５と重ならない部分の第２面２０ｂの少なくとも一部が、フレーム１５の表面（すなわち第３面）１５ａよりも裏面（すなわち第４面）１５ｂ側に位置している。これにより、蒸着マスク２０をフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に引っ張ることができる。このため、蒸着マスク２０を架張する際に、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を向上させることができる。この結果、蒸着マスク２０に撓みや波打ち形状が発生すること抑制することができる。また、蒸着マスク２０をフレーム１５に密着させることができるため、蒸着マスク２０の溶接部の溶接強度を高めることができる。
また、本実施の形態によれば、ステージ７１が、法線方向Ｎに移動可能である。これにより、フレーム１５とクランプ７２との位置関係を調節することができる。これにより、蒸着マスク２０に発生する引張張力を調節することができ、蒸着マスク２０に撓みや波打ち形状が発生することをより効果的に抑制することができる。
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。
（蒸着マスクの製造方法の変形例）
上述の本実施の形態および変形例においては、エッチング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、エッチングに限られることはない。例えば、上述の特許文献２に開示されているように、めっき処理によって金属板に貫通孔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。
（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。
（フレームの変形例）
上述の本実施の形態及び変形例においては、フレーム１５の外側面１５ｃが、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向Ｎに沿った断面で見たとき、表面１５ａに直交するように接続している例について説明した。しかしながら、これに限られることはなく、図２２Ａに示すように、表面（すなわち第３面）１５ａと外側面（すなわち第５面）１５ｃとの間に、表面（すなわち第３面）１５ａと外側面（すなわち第５面）１５ｃとを連結する連結面（すなわち第６面）１５ｅが設けられていてもよい。なお、図２２Ａに示す例においては、表面１５ａは、蒸着マスク２０の第１面２０ａ法線方向Ｎに沿った断面で見たとき、法線方向Ｎに直交する方向に平行に延び、外側面１５ｃは、法線方向Ｎに延びている。そして、連結面１５ｅは、表面１５ａと外側面１５ｃとの間に設けられている。この場合、連結面１５ｅは、いわゆる面取りされた部分であってもよい。
ところで、蒸着マスク２０をフレーム１５に接合させる接合工程を実施する前に、フレーム１５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。このとき、蒸着マスク２０が、表面１５ａと外側面１５ｃとが接続している部分に接触することも考えられる。また、蒸着マスク２０に張力を加える架張工程の際に、蒸着マスク２０のうち表面１５ａと外側面１５ｃとが接続している部分に接触する部分に、局所的な力が加わることも考えられる。
これに対して本変形例によれば、連結面１５ｅを形成することにより、表面１５ａと外側面１５ｃとを滑らかに接続することができ、位置調整工程の際に、蒸着マスク２０がフレーム１５に接触した際や、蒸着マスク２０がクランプ７２によって架張された際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを抑制できる。このため、蒸着マスク２０とフレーム１５との間の摩擦を低減することができ、蒸着マスク２０が損傷を受けることを抑制することができる。
また、この場合、連結面（すなわち第６面）１５ｅの輪郭は、第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って見た場合に、少なくとも部分的に蒸着マスク２０に向かって凸となる円弧形状を有し、円弧形状の曲率半径Ｒは、０．０１ｍｍ以上であることが好ましく、０．１ｍｍ以上であることがより好ましい。曲率半径Ｒを０．０１ｍｍ以上とすることにより、蒸着マスク２０をクランプ７２によって架張した際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを抑制でき、蒸着マスク２０に働く摩擦力を効果的に低減することができる。また、曲率半径Ｒを０．１ｍｍ以上とすることにより、蒸着マスク２０をクランプ７２によって架張した際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを更に抑制でき、蒸着マスク２０に働く摩擦力を更に効果的に低減することができる。また、円弧形状の曲率半径Ｒは、２．００ｍ以下であることが好ましく、１．５０ｍｍ以下であることがより好ましい。曲率半径Ｒを２．００ｍｍ以下とすることにより、表面１５ａと外側面１５ｃとを滑らかに接続することができ、位置調整工程の際に、蒸着マスク２０がフレーム１５に接触した際や、蒸着マスク２０がクランプ７２によって架張された際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを抑制できる。また、曲率半径Ｒを１．５０ｍｍ以下とすることにより、表面１５ａと外側面１５ｃとを更に滑らかに接続することができ、位置調整工程の際に、蒸着マスク２０がフレーム１５に接触した際や、蒸着マスク２０がクランプ７２によって架張された際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを更に抑制できる。
このような、曲率半径Ｒは、例えば０．０１ｍｍ以上であってもよく、０．０５ｍｍ以上であってもよく、０．１５ｍｍ以上であってもよく、０．２０ｍｍ以上であってもよい。また、曲率半径Ｒは、２．００ｍｍ以下であってもよく、１．５０ｍｍ以下であってもよく、１．００ｍｍ以下であってもよく、０．５０ｍｍ以下であってもよい。曲率半径Ｒは、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、曲率半径Ｒは、０．０１ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であってもよく、０．０５ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下であってもよく、０．１５ｍｍ以上１．００ｍｍ以下であってもよく、０．２０ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であってもよい。また、曲率半径Ｒは、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、曲率半径Ｒは、０．５０ｍｍ以上１．５０ｍｍ以下であってもよい。また、曲率半径Ｒは、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、曲率半径Ｒは、０．０１ｍｍ以上０．２０ｍｍ以下であってもよい。
また、この連結面（すなわち第６面）１５ｅの輪郭は、第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って見た場合に、様々な形状を有していてもよい。例えば、図２２Ｂに示すように、連結面（すなわち第６面）１５ｅの輪郭が、第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って見た場合に、直線状に形成されていてもよい。
また、連結面（すなわち第６面）１５ｅの輪郭が、第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って見た場合に、凹凸形状を有していてもよい。例えば、図２２Ｃに示すように、連結面（すなわち第６面）１５ｅの輪郭が、第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って見た場合に、段差を形成していてもよい。この場合、位置調整工程の際に、蒸着マスク２０がフレーム１５に接触した際や、蒸着マスク２０がクランプ７２によって架張された際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを更に抑制できる。このため、蒸着マスク２０とフレーム１５との間の摩擦を低減することができ、蒸着マスク２０が損傷を受けることを更に抑制することができる。さらに、例えば、図２２Ｄに示すように、連結面（すなわち第６面）１５ｅの輪郭が、第１面２０ａの法線方向Ｎに沿って見た場合に、波打ち形状を有していてもよい。この場合、位置調整工程の際に、蒸着マスク２０がフレーム１５に接触した際や、蒸着マスク２０がクランプ７２によって架張された際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを更に効果的に抑制できる。このため、蒸着マスク２０とフレーム１５との間の摩擦を低減することができ、蒸着マスク２０が損傷を受けることを更に効果的に抑制することができる。これらの場合、この際、凹凸形状の高さＨ３（最も突出した部分と最も凹んだ部分との差）は、例えば０．０１ｍｍ以上であってもよく、０．０５ｍｍ以上であってもよく、０．１０ｍｍ以上であってもよく、０．５０ｍｍ以上であってもよく、１．００ｍｍ以上であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ３は、３．００ｍｍ以下であってもよく、２．５０ｍｍ以下であってもよく、２．００ｍｍ以下であってもよい。凹凸形状の高さＨ３は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、凹凸形状の高さＨ３は、０．０１ｍｍ以上３．００ｍｍ以下であってもよく、０．０５ｍｍ以上２．５０ｍｍ以下であってもよく、１．００ｍｍ以上２．００ｍｍ以下であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ３は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、凹凸形状の高さＨ３は、２．００ｍｍ以上２．５０ｍｍ以下であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ３は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、凹凸形状の高さＨ３は、０．０１ｍｍ以上０．５０ｍｍ以下であってもよい。また、凹凸形状の高さＨ３が、０．０１ｍｍ以上であることにより、凹凸形状の成形性を向上させることができ、連結面１５ｅを容易に形成することができる。また、凹凸形状の高さＨ３が、３．００ｍｍ以下であることにより、位置調整工程の際に、蒸着マスク２０がフレーム１５に接触した際や、蒸着マスク２０がクランプ７２によって架張された際に、蒸着マスク２０に局所的な力が加わることを更に抑制できる。このため、蒸着マスク２０とフレーム１５との間の摩擦を低減することができ、蒸着マスク２０が損傷を受けることを更に抑制することができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、製造装置７０のステージ７１を第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、例えば、治具７００を第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させるようにしてもよい。この場合、例えば、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂのうち少なくとも一方を、第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させるようにしてもよい。
この場合、図２３に示すように、駆動手段７７を駆動させることによって、クランプ７２を第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させる。これにより、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂのうち少なくとも一方を、第１面２０ａの法線方向Ｎに移動可能にすることができる。この場合においても、フレーム１５とクランプ７２との位置関係を調節することができ、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置するように、蒸着マスクに張力を加えることができる。これらの第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂは、それぞれが第１面２０ａの法線方向Ｎに移動可能になっている場合、それぞれが協働して移動するように構成されていてもよく、独立して移動するように構成されていてもよい。なお、この場合、治具７００とともに、製造装置７０のステージ７１を第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させてもよい。
（蒸着マスク装置の製造装置の第２の変形例）
上述の変形例においては、蒸着マスク２０に張力を加える架張工程において、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂのうち少なくとも一方を、第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させる例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、例えば、治具７００を第１面２０ａの面方向に沿って移動させるようにしてもよい。この場合、例えば、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂのうち少なくとも一方を、第１面２０ａの面方向に沿って移動させてもよい。この際、例えば、第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂのうち少なくとも一方を、第１クランプ７２Ａと第２クランプ７２Ｂとが互いに離間する方向に移動させてもよい。
この場合、図２４に示すように、駆動手段７７を駆動させることによって第１クランプ７２Ａおよび第２クランプ７２Ｂのうち少なくとも一方を、蒸着マスク２０の第１面２０ａの面方向に移動させる。この場合においても、フレーム１５とクランプ７２との位置関係を調節することができ、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置するように、蒸着マスクに張力を加えることができる。なお、この場合においても治具７００を、蒸着マスク２０の第１面２０ａの面方向に移動させるとともに第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させてもよい。さらに、治具７００とともに、製造装置７０のステージ７１を第１面２０ａの法線方向Ｎに移動させてもよい。
（蒸着マスク装置の製造装置の第３の変形例）
また上述の本実施の形態においては、製造装置７０が製造する蒸着マスク装置１０が、フレーム１５に複数の蒸着マスク２０が割り付けられた蒸着マスク装置１０を用いている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２５に示すように、蒸着マスク装置１０が、格子状に配置された複数の有効領域２２を有する単一の蒸着マスク２０を用いてもよい。この場合、製造装置７０が、蒸着マスク２０の４辺において、耳部１７の延在部１７ｂを挟持するように、蒸着マスク２０の４辺に対応するクランプ７２を備えるようにしてもよい。
（蒸着マスク装置の製造装置の第４の変形例）
また上述の本実施の形態においては、例えば、製造装置７０が、一の延在部１７ｂを２つのクランプ７２によって挟持するように構成されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２６Ａに示すように、一の延在部１７ｂに対して、延在部１７ｂを把持するクランプ７２の個数が１つであってもよい。この場合においても、溶接部１７ａの第２面２０ｂがフレーム１５の表面１５ａに接触し、且つ、延在部１７ｂの第２面２０ｂが少なくとも部分的にフレーム１５の表面１５ａよりもフレーム１５の裏面１５ｂ側に位置するように、蒸着マスクに張力を加えることができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第５の変形例）
また図２６Ｂに示すように、一の延在部１７ｂに対して、延在部１７ｂを把持するクランプ７２の個数が３つであってもよい。この場合、蒸着マスク２０に対して更に効果的に張力を加えることができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第６の変形例）
また上述の本実施の形態においては、製造装置７０が、一の延在部１７ｂを２つのクランプ７２によって挟持し、２つのクランプ７２が、互いに平行に配置されている例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２７に示すように、２つのクランプ７２が蒸着マスク２０の外側に向かうにつれて互いから離れるように配置されていてもよい。この場合、蒸着マスク２０に対して第１面２０ａの面方向に沿って更に効果的に張力を加えることができる。このため、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を更に向上させることができる。この結果、蒸着マスク２０に撓みや波打ち形状が発生すること更に効果的に抑制することができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第７の変形例）
また図２８に示すように、蒸着マスク２０の一対の耳部１７のうち一方の耳部１７の延在部１７ｂを、２つの第１クランプ７２Ａにより挟持し、蒸着マスク２０の一対の耳部１７のうち他方の耳部１７の延在部１７ｂを、１つの第２クランプ７２Ｂにより挟持してもよい。この場合、２つの第１クランプ７２Ａは、２つのクランプ７２Ａが蒸着マスク２０の外側に向かうにつれて互いから離れるように配置されていてもよい。なお、図示はしないが、蒸着マスク２０の一対の耳部１７のうち一方の耳部１７の延在部１７ｂを、１つの第１クランプ７２Ａにより挟持し、蒸着マスク２０の一対の耳部１７のうち他方の耳部１７の延在部１７ｂを、２つの第２クランプ７２Ｂにより挟持してもよい。また、この場合、２つの第２クランプ７２Ｂは、２つのクランプ７２Ｂが蒸着マスク２０の外側に向かうにつれて互いから離れるように配置されていてもよい。この場合においても、蒸着マスク２０に対して第１面２０ａの面方向に沿って効果的に張力を加えることができる。このため、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を更に向上させることができる。この結果、蒸着マスク２０に撓みや波打ち形状が発生すること効果的に抑制することができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第８の変形例）
また上述の本実施の形態においては、治具７００がクランプ７２であり、クランプ７２が蒸着マスク２０を挟持する例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図２９に示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａに凹部２０ｃが形成され、クランプ７２の可動部７２ｃが凹部２０ｃと嵌合するように構成されていてもよい。この場合においても、クランプ７２が蒸着マスク２０を支持することができるため、蒸着マスク２０に対して張力を加えることができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第９の変形例）
また上述の本実施の形態においては、治具７００がクランプ７２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、図３０に示すように、治具７００が、支持板７２１により構成されていてもよい。この場合、蒸着マスク２０を支持板７２１に溶接することにより、蒸着マスク２０を支持板７２１に対して固定することができる。なお、符号７２２は、蒸着マスク２０を支持板７２１に溶接したことに起因して、蒸着マスク２０及び支持板７２１の一部に形成された痕跡を示している。この場合、治具７００が蒸着マスク２０を強固に支持することができるため、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を更に向上させることができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第１０の変形例）
また図３１に示すように、蒸着マスク２０が接着剤７２３により、支持板７２１に対して固定されていてもよい。この場合においても、治具７００が蒸着マスク２０を強固に支持することができるため、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を更に向上させることができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第１１の変形例）
また図３１に示すように、治具７００が、支持板７２１と、支持板７２１から突出する突起７２４であってもよい。この場合、蒸着マスク２０の第２面２０ｂに凹部２０ｃが形成され、突起７２４が凹部２０ｃと嵌合している。これにより治具７００が蒸着マスク２０を支持することができる。この場合、簡便な構造により、治具７００が蒸着マスク２０を支持することができるとともに、治具７００から蒸着マスク２０を取り外す際には、蒸着マスク２０を容易に取り外すことができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第１２の変形例）
また図３２に示すように、治具７００が、支持板７２１およびボルト７２５により構成されていてもよい。この場合、蒸着マスク２０を支持板７２１にボルト留めすることにより、蒸着マスク２０を支持板７２１に対して固定することができる。この場合においても、治具７００が蒸着マスク２０を強固に支持することができるため、蒸着マスク２０とフレーム１５との密着性を更に向上させることができる。
（蒸着マスク装置の製造装置の第１３の変形例）
また上述の本実施の形態においては、治具７００が、支持板７２１および磁石７２６により構成されていてもよい。この場合、磁力により、蒸着マスク２０を支持板７２１に密着させることにより、治具７００が蒸着マスク２０を支持することができる。この場合においても、簡便な構造により、治具７００が蒸着マスク２０を支持することができるとともに、治具７００から蒸着マスク２０を取り外す際には、蒸着マスク２０を容易に取り外すことができる。

Claims (1)

  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、
    表面と前記表面に対向する裏面とを含むフレームの前記表面に、前記蒸着マスクを溶接する溶接工程と、を備え、
    前記蒸着マスクは、一対の端部を構成する一対の耳部を有し、
    前記一対の耳部がそれぞれ、前記フレームの前記表面に溶接される溶接部と、前記溶接部と前記蒸着マスクの前記端部との間に位置する延在部と、を含み、
    前記溶接工程は、
    前記溶接部の前記第２面が前記フレームの前記表面に接触し、且つ、前記延在部の前記第２面が少なくとも部分的に前記フレームの前記表面よりも前記フレームの前記裏面側に位置するように前記蒸着マスクに張力を加える工程と、
    前記蒸着マスクに前記張力が加えられた状態で、前記蒸着マスクの前記溶接部を前記フレームに接合する工程と、を有する、蒸着マスク装置の製造方法。
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