JP7449485B2 - 蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法 - Google Patents

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Description

本開示の実施形態は、蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法に関する。
近年、スマートフォンやタブレットＰＣ等の電子デバイスにおいて、高精細な表示装置が、市場から求められている。表示装置は、例えば、４００ｐｐｉ以上または８００ｐｐｉ以上等の画素密度を有する。
応答性の良さと、または／および消費電力の低さと、または／およびやコントラストの高さと、を有するため、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、画素を構成する材料を蒸着により基板に付着させる方法が知られている。この場合、まず、貫通孔を含む蒸着マスクを準備する。次に、蒸着装置内で、蒸着マスクを基板に密着させた状態で、有機材料または／および無機材料などを蒸着させて、有機材料または／および無機材料などを基板に形成する。
蒸着マスクの製造方法としては、例えば特許文献１に開示されているように、金属板をエッチングすることによって金属板に貫通孔を形成する方法が知られている。
特許第５３８２２５９号公報
蒸着工程において、蒸着源から蒸着マスクに向かう蒸着材料の一部は、蒸着マスクを構成する金属板の法線方向に対して傾斜した方向に移動する。金属板の法線方向に対して傾斜した方向に移動する蒸着材料の一部は、基板ではなく貫通孔の壁面に付着する。このため、貫通孔の壁面に近い位置では、基板に形成される蒸着層が薄くなり易い。このような、基板への蒸着材料の付着が貫通孔の壁面によって阻害される現象のことを、シャドーとも称する。
シャドーの発生を抑制するため、蒸着マスクの貫通孔の壁面の高さを小さくすることが考えられる。しかしながら、貫通孔の壁面の高さを蒸着マスクの全体にわたって小さくすると、蒸着マスクの強度が低下し、蒸着マスクの損傷、変形などが生じ易くなる。
本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得る蒸着マスク及び蒸着マスクの製造方法を提供することを目的とする。
本開示の一実施形態による、貫通孔を有する蒸着マスクは、
第１面と、
前記第１面の反対側に位置する第２面と、
前記第１面に位置する端である第１端と前記第２面に位置する端である第２端とを含む壁面と、を備え、
前記壁面が、前記貫通孔を画成しており、
前記壁面は、前記第１端から前記第２面に向かって広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１面に向かって広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが接続される接続部と、を含み、
前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記貫通孔の前記第１端は、第１方向に延び、第１寸法を有する第１部分と、前記第１方向に交差する第２方向に延び、第１寸法よりも短い第２寸法を有する第２部分と、を含み、
前記第１壁面は、前記第１部分から前記接続部に向かって広がる第１壁面区画と、前記第２部分から前記接続部に向かって広がる第２壁面区画と、を含み、
前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも小さい。
本開示の実施形態による蒸着マスクによれば、蒸着マスクに変形などの不具合が生じることを抑制しながら、シャドーの発生を抑制できる。
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１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３の蒸着マスク装置の蒸着マスクの有効領域を第１面側から見た場合を示す平面図である。 図３の蒸着マスク装置の蒸着マスクの有効領域を第２面側から見た場合を示す平面図である。 図４ＡのV－V線に沿った断面図である。 図４ＡのVI－VI線に沿った断面図である。 図４ＡのVII－VII線に沿った断面図である。 蒸着マスクの貫通孔の第１端を拡大して示す平面図である。 図８のIX－IX線に沿った断面図である。 図８のX－X線に沿った断面図である。 蒸着マスクの貫通孔の第１壁面の高さを測定する方法を説明するための図である。 蒸着マスクの貫通孔の第１壁面の高さを測定する方法を説明するための図である。 有機ＥＬ表示装置の一例を示す平面図である。 図１３のXIV－XIV線に沿った断面図である。 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膜を形成する工程を示す図である。 レジスト膜をパターニング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。 第２面エッチング工程を示す図である。 金属板の第２面に設けられた第２レジストパターンを示す平面図である。 金属板のうち第２レジストパターンの第１部分の間で進行する第２面エッチング工程を示す断面図である。 金属板のうち第２レジストパターンの第１部分の間で進行する第２面エッチング工程を示す断面図である。 金属板のうち第２レジストパターンの第２部分の間で進行する第２面エッチング工程を示す断面図である。 金属板のうち第２レジストパターンの第２部分の間で進行する第２面エッチング工程を示す断面図である。 蒸着マスクの貫通孔の第１壁面の高さを測定する方法のその他の例を説明するための図である。 有機ＥＬ表示装置の第１変形例を示す平面図である。 有機ＥＬ表示装置の第２変形例を示す平面図である。 有機ＥＬ表示装置の第２変形例のその他の例を示す平面図である。 図２８Ａの有機ＥＬ表示装置の第２蒸着層を形成するために用いられる蒸着マスクの貫通孔の第１端を拡大して示す平面図である。 有機ＥＬ表示装置の第３変形例を示す平面図である。 図３０の有機ＥＬ表示装置の第１蒸着層を形成するために用いられる蒸着マスクの貫通孔の第１端を拡大して示す平面図である。 蒸着マスクの貫通孔の第１端を示す平面図である。 図３２の貫通孔の第１端の第１部分を示す断面図である。 図３２の貫通孔の第１端の第２部分を示す断面図である。 蒸着マスクの貫通孔の第１端の一変形例を拡大して示す平面図である。 実施例１～３及び比較例１～２の結果を示す図である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「基板」や「基材」や「板」や「シート」や「フィルム」などのある構成の基礎となる物質を意味する用語は、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。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、形状や幾何学的条件並びにそれらの程度を特定する、例えば、「平行」や「直交」等の用語や長さや角度の値等については、厳密な意味に縛られることなく、同様の機能を期待してもよい程度の範囲を含めて解釈することとする。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、ある部材又はある領域等のある構成が、他の部材又は他の領域等の他の構成の「上に」や「下に」、「上側に」や「下側に」、又は「上方に」や「下方に」とする場合、ある構成が他の構成に直接的に接している場合を含む。さらに、ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている場合、つまり間接的に接している場合も含む。また、特別な説明が無い限りは、「上」や「上側」や「上方」、又は、「下」や「下側」や「下方」という語句は、上下方向が逆転してもよい。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、同一部分または同様な機能を有する部分には同一の符号または類似の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は説明の都合上実際の比率とは異なる場合や、構成の一部が図面から省略される場合がある。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、矛盾の生じない範囲で、その他の実施形態や変形例と組み合わせられてもよい。また、その他の実施形態同士や、その他の実施形態と変形例も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられてもよい。また、変形例同士も、矛盾の生じない範囲で組み合わせられてもよい。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、製造方法などの方法に関して複数の工程を開示する場合に、開示されている工程の間に、開示されていないその他の工程が実施されてもよい。また、開示されている工程の順序は、矛盾の生じない範囲で任意である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、「～」という記号によって表現される数値範囲は、「～」という符号の前後に置かれた数値を含んでいる。例えば、「３４～３８質量％」という表現によって画定される数値範囲は、「３４質量％以上且つ３８質量％以下」という表現によって画定される数値範囲と同一である。
本明細書および本図面において、特別な説明が無い限りは、本明細書の一実施形態において、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やその製造方法に関した例をあげて説明する。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に対し、本実施形態を適用できる。例えば、仮想現実いわゆるＶＲや拡張現実いわゆるＡＲを表現するための画像や映像を表示又は投影するための装置を製造するために、本実施形態のマスクを用いてもよい。
本開示の第１の態様は、貫通孔を有する蒸着マスクであって、
第１面と、
前記第１面の反対側に位置する第２面と、
前記第１面に位置する端である第１端と前記第２面に位置する端である第２端とを含む壁面と、を備え、
前記壁面が、前記貫通孔を画成しており、
前記壁面は、前記第１端から前記第２面に向かって広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１面に向かって広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが接続される接続部と、を含み、
前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記貫通孔の前記第１端は、第１方向に延び、第１寸法を有する第１部分と、前記第１方向に交差する第２方向に延び、第１寸法よりも短い第２寸法を有する第２部分と、を含み、
前記第１壁面は、前記第１部分から前記接続部に向かって広がる第１壁面区画と、前記第２部分から前記接続部に向かって広がる第２壁面区画と、を含み、
前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも小さい、蒸着マスクである。
本開示の第２の態様は、上述した第１の態様による蒸着マスクにおいて、前記第２寸法が、前記第１寸法よりも２μｍ以上短く、
前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも１μｍ以上小さくてもよい。
本開示の第３の態様は、上述した第１の態様または第２の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記第１方向に直交する方向において隣り合う２つの前記貫通孔の間の間隔である第１間隔が、前記第２方向に直交する方向において隣り合う２つの前記貫通孔の間の間隔である第２間隔よりも大きくてもよい。
本開示の第４の態様は、上述した第３の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１間隔と前記第２間隔との差が２μｍ以上であってもよい。
本開示の第５の態様は、上述した第３の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１間隔と前記第２間隔との差が５μｍ以上であってもよい。
本開示の第６の態様は、上述した第３の態様～第５の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１間隔と前記第２間隔との差が１００μｍ以下であってもよい。
本開示の第７の態様は、上述した第１の態様～第６の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１部分の中央部を含み前記第１方向に直交する断面における前記壁面の高さである第１高さ、及び、前記第２部分の中央部を含み前記第２方向に直交する断面における前記壁面の高さである第２高さが、前記蒸着マスクの厚みよりも小さくてもよい。
本開示の第８の態様は、上述した第７の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１高さと前記第２高さとの差が、前記蒸着マスクの厚みの０．３倍以上であってもよい。
本開示の第９の態様は、上述した第７の態様または第８の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１高さと前記第２高さとの差が、前記蒸着マスクの厚みの０．７倍以下であってもよい。
本開示の第１０の態様は、上述した第１の態様～第９の態様による蒸着マスクにおいて、前記第１壁面区画の高さ、及び、前記第２壁面区画の高さが、５μｍ以下であってもよい。
本開示の第１１の態様は、上述した第１の態様～第１０の態様による蒸着マスクにおいて、蒸着マスクの厚みは、５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよい。
本開示の第１２の態様は、貫通孔を有する蒸着マスクの製造方法であって、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記金属板に前記貫通孔を形成するエッチング工程と、を備え、
前記貫通孔は、前記第１面側に位置する端である第１端と前記第２面側に位置する端である第２端とを含む壁面を備え、
前記壁面は、前記第１端から前記第２面に向かって広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１面に向かって広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが接続される接続部と、を含み、
前記エッチング工程は、エッチング液を用いて前記第１面をエッチングすることによって前記第１壁面を形成する第１面エッチング工程と、エッチング液を用いて前記第２面をエッチングすることによって前記第２壁面を形成する第２面エッチング工程と、を含み、
前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記貫通孔の前記第１端は、第１方向に延び、第１寸法を有する第１部分と、前記第１方向に交差する第２方向に延び、第１寸法よりも短い第２寸法を有する第２部分と、を含み、
前記第１壁面は、前記第１部分から前記接続部に向かって広がる第１壁面区画と、前記第２部分から前記接続部に向かって広がる第２壁面区画と、を含み、
前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも小さい、蒸着マスクの製造方法である。
本開示の第１３の態様は、上述した第１２の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第２寸法が、前記第１寸法よりも２μｍ以上短く、
前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも１μｍ以上小さくてもよい。
本開示の第１４の態様は、上述した第１２の態様または第１３の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第２面エッチング工程は、第２レジストパターンによって覆われていない前記第２面の領域を、エッチング液を用いてエッチングする工程を含み、
前記第２レジストパターンは、前記第１端の前記第１部分に沿って延び、第１幅を有するレジスト第１部分と、前記第１端の前記第２部分に沿って延び、第２幅を有するレジスト第２部分と、を含み、
前記第１幅は、前記第２幅よりも大きくてもよい。
本開示の第１５の態様は、上述した第１４の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第１幅と前記第２幅との差が２μｍ以上であってもよい。
本開示の第１６の態様は、上述した第１４の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第１幅と前記第２幅との差が５μｍ以上であってもよい。
本開示の第１７の態様は、上述した第１４の態様～第１６の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第１幅と前記第２幅との差が１００μｍ以下であってもよい。
本開示の第１８の態様は、上述した第１４の態様～第１７の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第２面エッチング工程は、前記金属板と前記レジスト第１部分及び前記レジスト第２部分との間に隙間が形成されるまで実施されてもよい。
本開示の第１９の態様は、上述した第１２の態様～第１８の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記金属板の厚みは、５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよい。
以下、本開示の一実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下に示す実施形態は本開示の実施形態の一例であって、本開示はこれらの実施形態のみに限定して解釈されるものではない。
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１を参照して説明する。図１に示すように、蒸着装置９０は、その内部に、蒸着源９４、ヒータ９６、及び蒸着マスク装置１０を備えていてもよい。また、蒸着装置９０は、蒸着装置９０の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備えていてもよい。蒸着源９４は、例えばるつぼであり、有機発光材料などの蒸着材料９８を収容していてもよい。ヒータ９６は、るつぼ９４を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料９８を蒸発させる。蒸着マスク装置１０は、蒸着源９４と対向するよう配置されていてもよい。
以下、蒸着マスク装置１０について説明する。図１に示すように、蒸着マスク装置１０は、少なくとも１つの蒸着マスク２０と、蒸着マスク２０を支持するフレーム１５と、を備えていてもよい。フレーム１５は、蒸着マスク２０が撓むことを抑制するように、蒸着マスク２０をその面方向に引っ張った状態で支持できる。蒸着マスク装置１０は、図１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内に配置されていてもよい。蒸着マスク２０は、蒸着源から蒸着材料９８を通過させる複数の貫通孔２５を有していてもよい。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などの、蒸着材料９８が付着する基板の側に位置する面を第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。
蒸着マスク装置１０は、図１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。これにより、蒸着工程においてシャドーが発生することを抑制でき、有機ＥＬ基板９２に付着する蒸着材料９８の寸法精度や位置精度を高めることができる。また、静電気力を利用する静電チャックを用いて蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させてもよい。
図３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３に示すように、蒸着マスク装置１０は、複数の蒸着マスク２０を備えていてもよい。本実施の形態において、各蒸着マスク２０は、一方向に延びる矩形状の形状を有していてもよい。蒸着マスク装置１０において、複数の蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長さ方向に交差する幅方向に並んでいてもよい。各蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長さ方向の両端部において、例えば溶接によってフレーム１５に固定されている。また、図示はしないが、蒸着マスク装置１０は、フレーム１５に固定され、蒸着マスク２０の厚み方向において蒸着マスク２０に部分的に重なる部材を備えていてもよい。そのような部材の例として、蒸着マスク２０の長さ方向に交差する方向に延び、蒸着マスク２０を支持する部材、隣り合う２つの蒸着マスクの間の隙間に重なる部材などを挙げることができる。
図２は、図１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を含む蒸着層９９と、を備えていてもよい。なお、図２の有機ＥＬ表示装置１００においては、蒸着層９９に電圧を印加する電極、正孔や電子などのキャリアの移動を促進するための層等が省略されている。また、有機ＥＬ基板９２上に蒸着層９９をパターン状に設ける蒸着工程の後、図２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てもよい。従って、図２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。
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に順に投入してもよい。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。
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５４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、３８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。
まず、耳部１７ａ，１７ｂについて詳細に説明する。耳部１７ａ，１７ｂ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。第１耳部１７ａは、蒸着マスク２０の長さ方向における一端である第１端部２０ｅを含む。第２耳部１７ｂは、蒸着マスク２０の長さ方向における他端である第２端部２０ｆを含む。
本実施の形態において、耳部１７ａ，１７ｂは、中間部１８と一体的に構成されている。なお、耳部１７ａ，１７ｂは、中間部１８とは別の部材によって構成されていてもよい。この場合、耳部１７ａ，１７ｂは、例えば溶接によって中間部１８に接合される。
次に、中間部１８について説明する。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、少なくとも１つの有効領域２２と、有効領域２２を取り囲む周囲領域２３と、を含む。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３に示す例において、中間部１８は、蒸着マスク２０の長さ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１に示す蒸着マスク装置１０によれば、有機ＥＬ表示装置１００の多面付蒸着が可能である。なお、一つの有効領域２２が複数の表示領域に対応する場合もある。また、図示はしないが、蒸着マスク２０の幅方向においても所定の間隔を空けて複数の有効領域２２が配列されていてもよい。
図３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していてもよい。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。
以下、有効領域２２について詳細に説明する。図４Ａは、蒸着マスク２０の有効領域２２を第１面２０ａ側から見た場合を示す平面図であり、図４Ｂは、蒸着マスク２０の有効領域２２を第２面２０ｂ側から見た場合を示す平面図である。また、図５～図７はそれぞれ、図４Ａの有効領域２２のV－V方向～VII－VII方向に沿った断面図である。具体的には、図５は、貫通孔２５の後述する第１端３２の第１部分３２ａが延びる方向に直交するとともに第１部分３２ａの中央部を通る直線に沿って蒸着マスク２０の有効領域２２を切断した場合の断面図である。また、図６は、貫通孔２５の後述する第１端３２の第２部分３２ｂが延びる方向に直交するとともに第２部分３２ｂの中央部を通る直線に沿って蒸着マスク２０の有効領域２２を切断した場合の断面図である。また、図７は、貫通孔２５の第１部分３２ａと第２部分３２ｂとが連結される連結部を通る直線に沿って蒸着マスク２０の有効領域２２を切断した場合の断面図である。
蒸着マスク２０の第１面２０ａ又は第２面２０ｂの法線方向に沿って有効領域２２を見た場合、複数の貫通孔２５のうちの少なくとも一部は、互いに交差する第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿ってそれぞれ所定のピッチで配列されている。図４Ａ及び図４Ｂに示す例において、複数の貫通孔２５は、互いに直交する第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に沿ってそれぞれ所定のピッチで配列されている。第１方向Ｄ１は、蒸着マスク２０の長さ方向又は幅方向に一致していてもよい。第１方向Ｄ１は、蒸着マスク２０の長さ方向又は幅方向に対して傾斜していてもよい。例えば、第１方向Ｄ１は、蒸着マスク２０の長さ方向に対して４５度で傾斜していてもよい。
図５～図７に示すように、複数の貫通孔２５は、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った一方の側となる第１面２０ａの側から、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った他方の側となる第２面２０ｂの側へ貫通している。貫通孔２５は、第１面２０ａに位置する端である第１端３２と第２面２０ｂに位置する端である第２端３７とを含む壁面２６によって画成されている。壁面２６は、第１面２０ａの側から第２面２０ｂの側へ広がっている。
貫通孔２５の壁面２６は、第１面２０ａ側に位置する第１壁面３１と、第２面２０ｂ側に位置する第２壁面３６と、を含む。第１壁面３１は、貫通孔２５の第１端３２から第２面２０ｂに向かって広がる面である。第２壁面３６は、接続部４１から第２面２０ｂに向かって広がる面である。第２壁面３６は、接続部４１を介して第１壁面３１に接続されている。後述するように、蒸着マスク２０は、金属板５１によって構成されている。第１壁面３１は、金属板５１を第１面５１ａ側からエッチングする際に形成される第１凹部３０の面である。また、第２壁面３６は、金属板５１を第２面５１ｂ側からエッチングする際に形成される第２凹部３５の面である。また、接続部４１は、第１凹部３０と第２凹部３５とが接続される部分である。
接続部４１においては、貫通孔２５の壁面が広がる方向が変化する。例えば、壁面が広がる方向が不連続に変化する。第１壁面３１が接続部４１において広がる方向と、第２壁面３６が接続部４１において広がる方向とが成す角度δは、例えば１００度以上である。
図５～図７に示すように、蒸着マスク２０の第２面２０ｂの側から第１面２０ａの側へ向けて、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った各位置における蒸着マスク２０の板面に沿った断面での各第２凹部３５の開口面積が、しだいに小さくなっていく。同様に、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに沿った各位置における蒸着マスク２０の板面に沿った断面での各第１凹部３０の開口面積も、蒸着マスク２０の第１面２０ａの側から第２面２０ｂの側へ向けて、しだいに小さくなっていくことがある。
第１凹部３０の第１壁面３１と、第２凹部３５の第２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、第１壁面３１と第２壁面３６とが合流する部分の稜線によって、画成されている。第１壁面３１と第２壁面３６とが合流する部分は、貫通孔２５の中心側に張り出していてもよい。接続部４１において、第１壁面３１は、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して傾斜していてもよい。接続部４１において、第２壁面３６は、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対して傾斜していてもよい。本実施の形態においては、接続部４１において、平面視における貫通孔２５の開口面積が最小になる。なお、図示はしないが、接続部４１以外の、蒸着マスク２０の厚み方向の位置において、貫通孔２５の開口面積が最小になってもよい。
図５～図７に示すように、蒸着マスク２０の第１面２０ａ上において、隣り合う二つの貫通孔２５は、蒸着マスク２０の第１面２０ａの面方向に沿って離間している。このような貫通孔２５は、後述する製造方法のように、隣り合う二つの第１凹部３０の間に金属板５１の第１面５１ａが残存するように金属板５１をエッチングすることによって形成されてもよい。金属板５１の第１面５１ａは、蒸着マスク２０の第１面２０ａに対応する。
蒸着マスク２０の第２面２０ｂ側においては、隣り合う二つの貫通孔２５が接続されていてもよく、若しくは、隣り合う二つの貫通孔２５が第２面２０ｂの面方向に沿って離間していてもよい。図５及び図６に示す断面図においては、隣り合う二つの貫通孔２５の第２凹部３５が接続されている。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に、蒸着マスク２０を構成する金属板５１の第２面５１ｂが残っていない。一方、図７に示す断面図においては、隣り合う二つの貫通孔２５が第２面２０ｂの面方向に沿って離間している。すなわち、隣り合う二つの第２凹部３５の間に金属板５１の第２面５１ｂが残っている。以下の説明において、有効領域２２に位置する金属板５１のうち第２面５１ｂが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。
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できる。
ところで、蒸着マスク２０を用いる蒸着工程において、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。蒸着材料９８の一部は、るつぼ９４から有機ＥＬ基板９２に向けて有機ＥＬ基板９２の法線方向Ｎに沿って移動する。図５において第２面２０ｂ側から第１面２０ａ側へ向かう矢印で示すように、蒸着材料９８のその他の一部は、有機ＥＬ基板９２の法線方向Ｎに対して傾斜した方向に移動することもある。傾斜した方向に移動する蒸着材料９８の一部は、貫通孔２５を通って有機ＥＬ基板９２に到達するよりも前に、第２凹部３５の第２壁面３６に到達して付着する。第２凹部３５の第２壁面３６に付着する蒸着材料９８の比率が高いほど、蒸着工程における蒸着材料９８の利用効率が低下する。
図５において、接続部４１と、第２凹部３５の第２壁面３６の任意の位置と、を通過する直線Ｋが、蒸着マスク２０の法線方向Ｎに対してなす最小角度が、符号θ１で表されている。斜めに移動する蒸着材料９８が第２壁面３６に付着することを抑制するためには、角度θ１が大きいことが好ましい。角度θ１は、例えば３０度以上であり、より好ましくは４５度以上である。
角度θ１を大きくするためには、上述のトップ部４３の幅βを小さくすることが有効である。図７に示すトップ部４３の幅βは、例えば１０μｍ以下であり、５μｍ以下であってもよい。
図示はしないが、図７の断面図においてもトップ部４３が残らないように、蒸着マスク２０が構成されていてもよい。若しくは、図５及び図６の断面図においてもトップ部４３が残るように、蒸着マスク２０が構成されていてもよい。
また、角度θ１を大きくするためには、蒸着マスク２０の厚みＴを小さくすることも有効である。蒸着マスク２０の厚みＴは、好ましくは５０μｍ以下に、例えば５μｍ以上且つ５０μｍ以下に設定される。蒸着マスク２０の厚みＴは、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよく、１８μｍ以下であってもよく、１５μｍ以下であってもよく、１３μｍ以下であってもよい。蒸着マスク２０の厚みＴを小さくすることにより、蒸着工程において蒸着材料９８が第１凹部３０の第１壁面３１や第２凹部３５の第２壁面３６に衝突することを抑制できる。また、蒸着マスク２０の厚みＴは、２μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。なお、蒸着マスク２０の厚みＴは、周囲領域２３の厚みである。すなわち、蒸着マスク２０の厚みＴは、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、蒸着マスク２０の厚みＴは、蒸着マスク２０の金属板５１の厚みであると言うこともできる。
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１つと、上述の複数の上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く、例えば、２μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上２５μｍ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く、例えば、２μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ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く、例えば、２０μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以上３０μｍ以下であってもよい。
ところで、上述の角度θ１が十分に大きくなるよう蒸着マスク２０が構成されている場合であっても、貫通孔２５の第１端３２の近傍においては、シャドーに起因して、有機ＥＬ基板９２に蒸着材料９８が付着しにくくなる。このため、有機ＥＬ基板９２に付着した蒸着材料９８によって構成される蒸着層９９の厚みにばらつきが生じ得る。例えば、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向に沿って見た場合に貫通孔２５の第１端３２の近傍に位置していた蒸着層９９の厚みが、貫通孔２５の中央部に位置していた蒸着層９９の厚みよりも小さくなり得る。以下、このような課題、及び、課題を解決するための手段について、図８～図１０を参照して詳細に説明する。
図８は、蒸着マスク２０の複数の貫通孔２５の第１端３２の輪郭を示す平面図である。図８においては、蒸着マスク２０に組み合わされた有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９が仮想的に点線で描かれている。
本実施の形態の蒸着マスク２０において、貫通孔２５の第１端３２は、図８に示すように、第１方向Ｄ１に延びる一対の第１部分３２ａと、第２方向Ｄ２に延びる一対の第２部分３２ｂと、を含む。図８に示すように、第１部分３２ａは第１寸法Ｌ１を有し、第２部分３２ｂは第２寸法Ｌ２を有する。第１寸法Ｌ１は、第１方向Ｄ１における第１部分３２ａの寸法である。第２寸法Ｌ２は、第２方向Ｄ２における第２部分３２ｂの寸法である。図８に示すように、第２寸法Ｌ２は第１寸法Ｌ１よりも短い。また、図８に示す例において、第１方向Ｄ１と第２方向Ｄ２とは直交している。従って、図８に示す第１端３２の輪郭は、第１部分３２ａを長辺とし、第２部分３２ｂを短辺とする矩形状である。
第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１と、第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２との差は、例えば２μｍ以上であり、４μｍ以上であってもよく、６μｍ以上であってもよく、８μｍ以上であってもよい。また、第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１と、第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２との差は、例えば３００μｍ以下であり、２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよい。
第１寸法Ｌ１と第２寸法Ｌ２との差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、２μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、４μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、６μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、８μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。また、第１寸法Ｌ１と第２寸法Ｌ２との差の範囲は、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く、例えば、２μｍ以上８μｍ以下であってもよく、２μｍ以上６μｍ以下であってもよく、４μｍ以上８μｍ以下であってもよく、４μｍ以上６μｍ以下であってもよい。また、第１寸法Ｌ１と第２寸法Ｌ２との差の範囲は、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く、例えば、１００μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１は、例えば１７μｍ以上であり、２２μｍ以上であってもよく、２７μｍ以上であってもよく、３２μｍ以上であってもよい。また、第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１は、例えば３５０μｍ以下であり、３００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以下であってもよく、２００μｍ以下であってもよい。第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２は、例えば１５μｍ以上であり、２０μｍ以上であってもよく、２５μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよい。また、第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２は、例えば１５０μｍ以下であり、１３０μｍ以下であってもよく、１１０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよい。
第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、１７μｍ以上３５０μｍ以下であってもよく、２２μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、２７μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、３２μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。また、第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１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く、例えば、１７μｍ以上３２μｍ以下であってもよく、１７μｍ以上２７μｍ以下であってもよく、２２μｍ以上３２μｍ以下であってもよく、２２μｍ以上２７μｍ以下であってもよい。また、第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１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く、例えば、２００μｍ以上３５０μｍ以下であってもよく、２００μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以上３５０μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以上３００μｍ以下であってもよい。
第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、１５μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上１３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以上１１０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。また、第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２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く、例えば、１５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。また、第１端３２の第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２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く、例えば、１００μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上１３０μｍ以下であってもよく、１１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１１０μｍ以上１３０μｍ以下であってもよい。
図８において、符号Ｃ１は、第１方向Ｄ１に直交する方向において第１部分３２ａが対向するように隣り合う２つの貫通孔２５の第１端３２の間の間隔を表す。間隔Ｃ１を、第１間隔とも称する。また、符号Ｃ２は、第２方向Ｄ２に直交する方向において第２部分３２ｂが対向するように隣り合う２つの貫通孔２５の第１端３２の間の間隔を表す。間隔Ｃ２を、第２間隔Ｃ２とも称する。第１間隔Ｃ１は、第２間隔Ｃ２よりも大きくてもよい。第１間隔Ｃ１と第２間隔Ｃ２との差は、例えば０μｍ以上であり、２μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。また、第１間隔Ｃ１と第２間隔Ｃ２との差は、例えば２６０μｍ以下であり、２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよい。
第１間隔Ｃ１と第２間隔Ｃ２との差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、０μｍ以上２６０μｍ以下であってもよく、２μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、５μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。また、第１間隔Ｃ１と第２間隔Ｃ２との差の範囲は、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く、例えば、０μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、０μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、２μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、第１間隔Ｃ１と第２間隔Ｃ２との差の範囲は、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く、例えば、２０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上２６０μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
第１間隔Ｃ１は、例えば３０μｍ以上であり、３５μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよく、４５μｍ以上であってもよい。また、第１間隔Ｃ１は、例えば３５０μｍ以下であり、３００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以下であってもよく、２００μｍ以下であってもよい。第２間隔Ｃ２は、例えば１５μｍ以上であり、２０μｍ以上であってもよく、２５μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよい。また、第２間隔Ｃ２は、例えば１５０μｍ以下であり、１３０μｍ以下であってもよく、１１０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよい。
第１間隔Ｃ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、３０μｍ以上３５０μｍ以下であってもよく、３５μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、４０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、４５μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。また、第１間隔Ｃ１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く、例えば、３０μｍ以上４５μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上４０μｍ以下であってもよく、３５μｍ以上４５μｍ以下であってもよく、３５μｍ以上４０μｍ以下であってもよい。また、第１間隔Ｃ１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く、例えば、２００μｍ以上３５０μｍ以下であってもよく、２００μｍ以上３００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以上３５０μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以上３００μｍ以下であってもよい。
第２間隔Ｃ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、１５μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上１３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以上１１０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上１００μｍ以下であってもよい。また、第２間隔Ｃ２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く、例えば、１５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上２５μｍ以下であってもよい。また、第２間隔Ｃ２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く、例えば、１００μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上１３０μｍ以下であってもよく、１１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１１０μｍ以上１３０μｍ以下であってもよい。
図８に示すように、第１端３２は、第１部分３２ａと第２部分３２ｂとが連結される連結部３２ｒを含んでいてもよい。連結部３２ｒは、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２とは異なる方向に延びていてもよい。図８に示す例において、連結部３２ｒは、湾曲した形状を有している。第１端３２が連結部３２ｒを含む場合、第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂの寸法は、第１端３２に外接する多角形の辺の寸法に基づいて算出される。例えば、第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１は、第１方向Ｄ１に延びる一対の辺及び第２方向Ｄ２に延びる一対の辺を含むとともに第１端３２に外接する四角形３２ｐの、第１方向Ｄ１に延びる辺の長さである。また、第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２は、第１端３２に外接する上述の四角形３２ｐの、第２方向Ｄ２に延びる辺の長さである。
図８において、符号Ｌ３は、第１方向Ｄ１における蒸着層９９の寸法を表し、符号Ｌ４は、第２方向Ｄ２における蒸着層９９の寸法を表す。第１端３２の近傍においては、シャドーに起因して有機ＥＬ基板９２への蒸着材料９８の付着が阻害されるので、蒸着層９９の輪郭は、第１端３２の輪郭よりも小さくなることがある。例えば、第１方向Ｄ１における蒸着層９９の寸法Ｌ３が、蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２の第１寸法Ｌ１よりも小さくなることがある。同様に、第２方向Ｄ２における蒸着層９９の寸法Ｌ４が、蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２の第２寸法Ｌ２よりも小さくなることがある。なお、図示はしないが、蒸着層９９の輪郭が、第１端３２の輪郭と同一であってもよく、若しくは第１端３２の輪郭よりも大きくてもよい。
図９及び図１０はそれぞれ、図８の有効領域２２のIX－IX方向及びX－X方向に沿った断面図である。具体的には、図９は、第１端３２の第１部分３２ａが延びる第１方向Ｄ１に直交するとともに第１部分３２ａの中央部３２ａｃを通る直線に沿って蒸着マスク２０の有効領域２２を切断した場合の断面図である。また、図１０は、第１端３２の第２部分３２ｂが延びる第２方向Ｄ２に直交するとともに第２部分３２ｂの中央部３２ｂｃを通る直線に沿って蒸着マスク２０の有効領域２２を切断した場合の断面図である。
図９及び図１０においては、蒸着マスク２０に組み合わされた有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９の一例が示されている。図９及び図１０において、符号Ｅ１は、有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９のうち、蒸着マスク２０の第１面２０ａの法線方向に沿って見た場合に貫通孔２５の中心に重なる中央部９９ｃの厚みを表す。蒸着層９９のうち貫通孔２５の第１端３２の近傍に位置する部分の厚みは、シャドーに起因して、中央部９９ｃの厚みＥ１よりも小さくなる。
蒸着層９９が所望の機能を果たすためには、所望の厚みを有することが好ましい。例えば、蒸着層９９が、光を放射する発光層である場合、蒸着層９９のうち所望の厚みＥ２以上の厚みを有する部分は、動作電圧を印加された時に光を放射できる。言い換えると、蒸着層９９のうちＥ２未満の厚みを有する部分は、動作電圧を印加された時に光を放射できない。以下の説明において、厚みＥ２を有する蒸着層９９のうち最も第１端３２側に位置する部分を、有効縁部９９ｅとも称する。また、蒸着層９９のうち有効縁部９９ｅによって囲まれた部分の面積を、有効面積とも称する。
有機ＥＬ表示装置などの表示装置の画素密度が高くなるにつれて、１つの画素に割り当てられる面積が減少し、蒸着マスク２０の１つの貫通孔２５の面積も減少する。また、１つの画素の発光層から出射される光の光度も減少する。この場合、光の光度を増加させる方法としては、発光層に印加する電圧を高めることが考えられる。しかしながら、電圧を高めると、発熱量が増加して発光層の信頼性が低下してしまう。例えば、発光層の寿命が短くなってしまう。
貫通孔２５の面積が制限された条件下において、１つの発光層から出射される光の光度を高めるためには、蒸着層９９に電圧を印加する電極の面積を大きくすることが好ましい。電極の面積を大きくするためには、貫通孔２５の第１端３２の内側に形成される蒸着層９９の有効面積を大きくすることが好ましい。蒸着層９９の有効面積を大きくするための手段としては、貫通孔２５の壁面２６の高さを小さくし、シャドーの発生を抑制することが考えられる。しかしながら、壁面２６の高さを小さくし過ぎると、蒸着マスク２０の強度が低下し、蒸着マスク２０の損傷、変形などが生じ易くなる。
このような課題を考慮し、本実施の形態においては、第１壁面区画３１ａの高さＨ１を、第２壁面区画３１ｂの高さＨ２よりも小さくすることを提案する。第１壁面区画３１ａは、図９に示すように、貫通孔２５の壁面２６の第１壁面３１のうち第１端３２の第１部分３２ａに繋がる部分である。第１壁面区画３１ａは、第１部分３２ａから接続部４１に向かって広がっている。図１０に示すように、第２壁面区画３１ｂは、第１壁面３１のうち第１端３２の第２部分３２ｂに繋がる部分である。第２壁面区画３１ｂは、第２部分３２ｂから接続部４１に向かって広がっている。第１壁面区画３１ａの高さＨ１を第２壁面区画３１ｂの高さＨ２よりも小さくすることにより、第１端３２の第１部分３２ａ近傍における蒸着層９９の厚みを、第２部分３２ｂ近傍における蒸着層９９の厚みよりも大きくできる。このため、図９及び図１０に示すように、第１端３２の第１部分３２ａから蒸着層９９の有効縁部９９ｅまでの、蒸着マスク２０の面方向における距離Ｋ１を、第１端３２の第２部分３２ｂから蒸着層９９の有効縁部９９ｅまでの、蒸着マスク２０の面方向における距離Ｋ２よりも小さくできる。
本実施の形態においては、蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２の第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１が第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２よりも大きい。このため、蒸着層９９のうち第１部分３２ａに沿って延びる辺の寸法Ｌ３も、蒸着層９９のうち第２部分３２ｂに沿って延びる辺の寸法Ｌ４よりも大きくなる。ここで、貫通孔２５の第１壁面３１の高さを小さくしてシャドーを抑制することにより、蒸着層９９の有効縁部９９ｅと第１端３２との間の離間距離ＫをΔＫだけ小さくできると仮定する。離間距離Ｋの減少が、蒸着層９９のうち第１部分３２ａに沿って延びる辺において実現された場合、蒸着層９９の有効面積はΔＫ×Ｌ３×２だけ増加する。一方、離間距離Ｋの減少が、蒸着層９９のうち第２部分３２ｂに沿って延びる辺において実現された場合、蒸着層９９の有効面積はΔＫ×Ｌ４×２だけ増加する。上述のように、本実施の形態においては、寸法Ｌ３が寸法Ｌ４よりも大きい。従って、蒸着層９９の有効面積を増加させるためには、離間距離Ｋの減少を蒸着層９９のうち第１部分３２ａに沿って延びる辺において実現させることが有利である。
本実施の形態においては、第１壁面区画３１ａの高さＨ１は、第２壁面区画３１ｂの高さＨ２よりも小さい。このため、高さＨ１と高さＨ２が等しい場合に比べて、第１端３２の第１部分３２ａから蒸着層９９の有効縁部９９ｅまでの距離Ｋ１をより小さくできる。従って、蒸着層９９の有効面積を効果的に増加させることができる。また、高さＨ２を高さＨ１よりも大きくすることにより、蒸着マスク２０のうち第１端３２の第２部分３２ｂに沿う部分を、蒸着マスク２０の強度を確保するための部分として利用できる。これにより、蒸着層９９の有効面積を増加させながら、蒸着マスク２０の損傷、変形などの発生を抑制できる。
高さＨ１と高さＨ２との差は、例えば１μｍ以上であり、１．５μｍ以上であってもよく、２μｍ以上であってもよく、２．５μｍ以上であってもよい。また、高さＨ１と高さＨ２との差は、例えば１０μｍ以下であり、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよく、４μｍ以下であってもよい。
高さＨ１と高さＨ２との差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上８μｍ以下であってもよく、２μｍ以上６μｍ以下であってもよく、２．５μｍ以上４μｍ以下であってもよい。また、高さＨ１と高さＨ２との差の範囲は、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く、例えば、１μｍ以上２．５μｍ以下であってもよく、１μｍ以上２μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上２．５μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。また、高さＨ１と高さＨ２との差の範囲は、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く、例えば、４μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、４μｍ以上８μｍ以下であってもよく、６μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、６μｍ以上８μｍ以下であってもよい。
高さＨ１は、例えば０μｍ以上であり、０．５μｍ以上であってもよく、１μｍ以上であってもよく、１．５μｍ以上であってもよい。また、高さＨ１は、例えば５μｍ以下であり、４μｍ以下であってもよく、３．５μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよい。高さＨ２は、例えば１μｍ以上であり、１．５μｍ以上であってもよく、２μｍ以上であってもよく、２．５μｍ以上であってもよい。また、高さＨ２は、例えば１０μｍ以下であり、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよい。
高さＨ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、０μｍ以上５μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以上４μｍ以下であってもよく、１μｍ以上３．５μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上３μｍ以下であってもよい。また、高さＨ１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く、例えば、０μｍ以上１．５μｍ以下であってもよく、０μｍ以上１μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以上１．５μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以上１μｍ以下であってもよい。また、高さＨ１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く、例えば、３μｍ以上５μｍ以下であってもよく、３μｍ以上４μｍ以下であってもよく、３．５μｍ以上５μｍ以下であってもよく、３．５μｍ以上４μｍ以下であってもよい。
高さＨ２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、１μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上８μｍ以下であってもよく、２μｍ以上６μｍ以下であってもよく、２．５μｍ以上５μｍ以下であってもよい。また、高さＨ２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く、例えば、１μｍ以上２．５μｍ以下であってもよく、１μｍ以上２μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上２．５μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。また、高さＨ２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く、例えば、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上８μｍ以下であってもよく、６μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、６μｍ以上８μｍ以下であってもよい。
以下、高さＨ１及びＨ２の測定方法について説明する。ここでは、図１１に示すように、蒸着マスク２０の長さ方向に沿って複数の有効領域２２が並ぶ場合について説明する。まず、蒸着マスク２０の有効領域２２の複数の検査箇所Ｐにおいて、高さＨ１及びＨ２を測定するためのサンプル２０ｓを採取する。例えば、図１１に示すように、蒸着マスク２０の長さ方向に並ぶ複数の有効領域２２のうち、最も第１端部２０ｅ側に位置する有効領域２２の複数の検査箇所Ｐにおいてそれぞれ、第１サンプル及び第２サンプルを採取する。第１サンプルは、高さＨ１を測定するためのサンプルである。第２サンプルは、高さＨ２を測定するためのサンプルである。また、蒸着マスク２０の長さ方向に並ぶ複数の有効領域２２のうち、最も第２端部２０ｆ側に位置する有効領域２２の複数の検査箇所Ｐにおいてそれぞれ、第１サンプル及び第２サンプルを採取する。また、最も第１端部２０ｅ側に位置する有効領域２２と最も第２端部２０ｆ側に位置する有効領域２２との中間に位置する有効領域２２の複数の検査箇所Ｐにおいてそれぞれ、第１サンプル及び第２サンプルを採取する。なお、蒸着マスク２０の長さ方向に偶数個の有効領域２２が並んでいる場合、最も第１端部２０ｅ側に位置する有効領域２２と最も第２端部２０ｆ側に位置する２個の有効領域２２のうちの一方の有効領域２２の複数の検査箇所Ｐにおいてそれぞれ、第１サンプル及び第２サンプルを採取する。有効領域２２が四角形などの多角形である場合、１つの有効領域２２における複数の検査箇所Ｐは、例えば、多角形状の有効領域２２の角部の近傍、及び有効領域２２の中央部に設定される。
図１２は、高さＨ１を測定するための第１サンプル２０ｓの第１壁面３１及び第２壁面３６を示す側面図である。図１２の第１サンプル２０ｓは、例えば、図４Ａに示すように、一対の第２部分３２ｂを通る切断線によって蒸着マスク２０を切断することによって得られる。図１２の側面図は、例えば、図４Ａに示すように、第１サンプル２０ｓの第１壁面区画３１ａを矢印Ａの方向に沿って走査型電子顕微鏡で観察することによって得られる。第１サンプル２０ｓにおける第１壁面３１の高さＨ１は、第１端３２の第１部分３２ａの中央部３２ａｃにおける第１壁面３１の高さである。第１サンプル２０ｓの第１壁面３１を観察するための走査型電子顕微鏡としては、日立ハイテクノロジーズ社製のＦｌｅｘＳＥＭ１０００を用いることができる。観察時の倍率は５，０００倍である。
走査型電子顕微鏡を用いた観察工程においては、まず、試料台の面上に第１サンプル２０ｓを配置する。この際、試料台の面の法線方向に沿って見た場合に、第１サンプル２０ｓの第１壁面３１及び第２壁面３６が視認されるよう、第１サンプル２０ｓを配置する。続いて、走査型電子顕微鏡を用いて第１サンプル２０ｓを観察する。また、観察の間、第１サンプル２０ｓの第１面２０ａ及び第２面２０ｂが視認されなくなるように、第１サンプル２０ｓに対する走査型電子顕微鏡の角度を調整する。また、第１サンプル２０ｓにおける第１部分３２ａの中央部３２ａｃの位置を特定する。また、５，０００倍で第１サンプル２０ｓを観察して、走査型電子顕微鏡に備えられている寸法測定機能、いわゆる測長を用いて、第１壁面３１の高さＨ１を測定する。
複数の第１サンプル２０ｓについて、上述の方法に基づいて第１壁面３１の第１壁面区画３１ａの高さＨ１を測定する。続いて、複数の第１サンプル２０ｓにおける第１壁面３１の第１壁面区画３１ａの高さＨ１の平均値を算出する。この平均値を、第１壁面区画３１ａの高さＨ１として用いる。
第２壁面区画３１ｂの高さＨ２も、高さＨ１と同様の方法で算出する。例えば、図４Ａに示すように、第２サンプルは、一対の第１部分３２ａを通る切断線によって蒸着マスク２０を切断することによって得られる。第２サンプルの第２部分３２ｂの第２壁面区画３１ｂを矢印Ｂの方向に沿って顕微鏡で観察することにより、高さＨ２を測定する。また、複数のサンプルにおける第１壁面３１の高さＨ２の平均値を算出する。
図９において、符号Ｈ１１は、貫通孔２５の壁面のうち第１端３２の第１部分３２ａの中央部３２ａｃに繋がる部分における壁面全体の高さを表す。高さＨ１１を第１高さとも称する。第１高さＨ１１は、第１部分３２ａの中央部３２ａｃを含み第１方向Ｄ１に直交する蒸着マスク２０の断面における貫通孔２５の壁面の高さである。また、図１０において、符号Ｈ１２は、貫通孔２５の壁面のうち第１端３２の第２部分３２ｂの中央部３２ｂｃに繋がる部分における壁面全体の高さを表す。高さＨ１２を第２高さとも称する。第２高さＨ１２は、第２部分３２ｂの中央部３２ｂｃを含み第２方向Ｄ２に直交する蒸着マスク２０の断面における貫通孔２５の壁面の高さである。好ましくは、高さＨ１１及び高さＨ１２のいずれも、蒸着マスク２０の厚みＴよりも小さい。高さＨ１１及び高さＨ１２は、例えば１×Ｔ以下であり、０．９×Ｔ以下であってもよく、０．８×Ｔ以下であってもよく、０．７×Ｔ以下であってもよい。また、高さＨ１１及び高さＨ１２は、例えば０．３×Ｔ以上であり、０．４×Ｔ以上であってもよく、０．５×Ｔ以上であってもよく、０．６×Ｔ以上であってもよい。
高さＨ１１及び高さＨ１２の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、０．３×Ｔ以上１×Ｔ以下であってもよく、０．４×Ｔ以上０．９×Ｔ以下であってもよく、０．５×Ｔ以上０．８×Ｔ以下であってもよく、０．６×Ｔ以上０．７×Ｔ以下であってもよい。また、高さＨ１１及び高さＨ１２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く、例えば、０．３×Ｔ以上０．６×Ｔ以下であってもよく、０．３×Ｔ以上０．５×Ｔ以下であってもよく、０．４×Ｔ以上０．６×Ｔ以下であってもよく、０．４×Ｔ以上０．５×Ｔ以下であってもよい。また、高さＨ１１及び高さＨ１２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く、例えば、０．７×Ｔ以上１×Ｔ以下であってもよく、０．７×Ｔ以上０．９×Ｔ以下であってもよく、０．８×Ｔ以上１×Ｔ以下であってもよく、０．８×Ｔ以上０．９×Ｔ以下であってもよい。
長さの異なる辺を含む蒸着層を備える有機ＥＬ表示装置１００の例について、図１３及び図１４を参照して説明する。図１３は、有機ＥＬ表示装置１００を蒸着層側から見た場合を示す平面図である。
有機ＥＬ表示装置１００は、第１の色の光を放射する第１の蒸着層９９Ａ、第２の色の光を放射する第２の蒸着層９９Ｂ、及び、第３の色の光を放射する第３の蒸着層９９Ｃを備える。図１３に示す第１の蒸着層９９Ａが、本実施の形態による蒸着マスク２０によって形成される、長さの異なる辺を含む蒸着層である。第１方向Ｄ１に直交する方向において隣り合う２つの第１の蒸着層９９Ａの長辺の間には、第２の蒸着層９９Ｂ又は第３の蒸着層９９Ｃが存在する。一方、第２方向Ｄ２に直交する方向において隣り合う２つの第１の蒸着層９９Ａの短辺の間には、第２の蒸着層９９Ｂ及び第３の蒸着層９９Ｃのいずれも存在しない。このため、２つの第１の蒸着層９９Ａの長辺の間の間隔Ｃ３は、２つの第１の蒸着層９９Ａの短辺の間の間隔Ｃ４よりも大きい。なお図１３においては、蒸着層９９Ａ，９９Ｂ，９９Ｃのうち電極と重なっている部分を示している。
第１の色、第２の色、第３の色はそれぞれ、例えば、青色、緑色及び赤色である。青色の光を放射する蒸着層を構成する有機材料は、緑色用及び赤色用の有機材料に比べて短い寿命を有する。このため、蒸着層の面積及び蒸着層に印加される電圧が同一である場合、青色用の有機材料が最も早く劣化する。このような課題を考慮し、図１３に示すように、青色の光を放射する第１の蒸着層９９Ａの面積を、緑色用の第２の蒸着層９９Ｂの面積、及び赤色用の第３の蒸着層９９Ｃの面積よりも大きくすることが好ましい。図１３に示す例においては、青色の光を放射する第１の蒸着層９９Ａの一対の辺の長さを、その他の一対の辺の長さに比べて大きくすることによって、第１の蒸着層９９Ａの面積が拡大されている。
図１４は、図１３のXIV－XIV線に沿った断面図である。図１４に示すように、隣り合う第１の蒸着層９９Ａと第２の蒸着層９９Ｂとの間には、画素分割層（Pixel Divided Layer:PDL）９５が設けられていてもよい。画素分割層９５は、各画素において機能する電極９７の形状を画定するための層である。画素分割層９５の幅Ｇ１は、蒸着マスク２０の貫通孔２５の位置及び形状の製造公差などに基づいて定められている。
次に、金属板５１を加工して蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図１５～図２０を参照して説明する。図１５は、金属板５１を用いて蒸着マスク２０を製造する製造装置７０を示す図である。まず、軸部材５２に巻き付けられた金属板５１を含む巻回体５０を準備する。続いて、巻回体５０の金属板５１を軸部材５２から巻き出して、金属板５１を図１５に示すレジスト膜形成装置７１、露光・現像装置７２、エッチング装置７３、剥膜装置７４及び分離装置７５へ順次搬送する。なお、図１５においては、金属板５１がその長さ方向Ｆ１に搬送されることによって装置の間を移動する例が示されているが、これに限られることはない。例えば、レジスト膜形成装置７１においてレジスト膜が設けられた金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１を露光・現像装置７２に供給してもよい。また、露光・現像装置７２において露光・現像処理されたレジスト膜が設けられた状態の金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１をエッチング装置７３に供給してもよい。また、エッチング装置７３においてエッチングされた金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１を剥膜装置７４に供給してもよい。また、剥膜装置７４において後述する樹脂５４などが除去された金属板５１を軸部材５２に再び巻き取った後、巻回体の状態の金属板５１を分離装置７５に供給してもよい。
レジスト膜形成装置７１は、金属板５１の表面にレジスト膜を設ける。露光・現像装置７２は、レジスト膜に露光処理及び現像処理を施すことにより、レジスト膜をパターニングしてレジストパターンを形成する。
エッチング装置７３は、レジストパターンをマスクとして金属板５１をエッチングして、金属板５１に貫通孔２５を形成する。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５１に形成する。言い換えると、金属板５１に複数枚の蒸着マスク２０を割り付ける。例えば、金属板５１の幅方向Ｆ２に複数の有効領域２２が並び、且つ、金属板５１の長さ方向Ｆ１に複数の蒸着マスク２０用の有効領域２２が並ぶよう、金属板５１に多数の貫通孔２５を形成する。剥膜装置７４は、レジストパターンや後述する樹脂５４などの、金属板５１のうちエッチングされない部分をエッチング液から保護するために設けられた構成要素を剥離させる。
分離装置７５は、金属板５１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５１から分離する分離工程を実施する。このようにして、蒸着マスク２０を得ることができる。
以下、蒸着マスク２０の製造方法の各工程について詳細に説明する。
まず、軸部材５２に巻き付けられた金属板５１を含む巻回体５０を準備する。金属板５１としては、例えば、ニッケルを含む鉄合金から構成された金属板を用いる。金属板５１の厚みは、例えば５μｍ以上且つ５０μｍ以下である。所望の厚みを有する金属板５１を作製する方法としては、圧延法、めっき成膜法などを採用できる。
続いて、レジスト膜形成装置７１を用いて、巻出装置から巻き出された金属板５１の第１面５１ａ上および第２面５１ｂ上に、図１６に示すようにレジスト膜５３ａ、５３ｂを形成する。例えば、アクリル系光硬化性樹脂などの感光性レジスト材料を含むドライフィルムを金属板５１の第１面５１ａ上および第２面５１ｂ上に貼り付けることによって、レジスト膜５３ａ、５３ｂを形成する。若しくは、ネガ型の感光性レジスト材料を含む塗布液を金属板５１の第１面５１ａ上および第２面５１ｂ上に塗布し、塗布液を乾燥させることにより、レジスト膜５３ａ、５３ｂを形成してもよい。レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚みは、例えば１５μｍ以下であり、１０μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよく、４μｍ以下であってもよい。また、レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚みは、例えば１μｍ以上であり、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよい。レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚みの範囲は、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。また、レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚みの範囲は、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。また、レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚みの範囲は、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。
続いて、露光・現像装置７２を用いて、レジスト膜５３ａ、５３ｂを露光及び現像する。これにより、図１７に示すように、金属板５１の第１面５１ａ上に第１レジストパターン５３ｃを形成し、金属板５１の第２面５１ｂ上に第２レジストパターン５３ｄを形成できる。
続いて、エッチング装置７３を用いて、レジストパターン５３ｃ，５３ｄをマスクとして金属板５１をエッチングするエッチング工程を実施する。エッチング工程は、第１面エッチング工程及び第２面エッチング工程を含む。
まず、図１８に示すように、第１面エッチング工程を実施する。第１面エッチング工程においては、金属板５１の第１面５１ａのうち第１レジストパターン５３ｃ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。例えば、第１エッチング液を、搬送される金属板５１の第１面５１ａ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５３ｃ越しに金属板５１の第１面５１ａに向けて噴射する。この際、金属板５１の第２面５１ｂは、第１エッチング液に対する耐性を有するフィルムなどによって覆われていてもよい。
第１面エッチング工程の結果、図１８に示すように、金属板５１のうちの第１レジストパターン５３ｃ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５１の第１面５１ａ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１９に示すように、第２面エッチング工程を実施する。第２面エッチング工程においては、金属板５１の第２面５１ｂのうち第２レジストパターン５３ｄによって覆われていない領域を、第２エッチング液を用いてエッチングする。これによって、金属板５１の第２面５１ｂに第２凹部３５を形成する。第２面５１ｂのエッチングは、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５１ｂのエッチングの際、図１９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５４によって第１凹部３０が被覆されていてもよい。
第２面エッチング工程においては、図２０に示すように、隣り合う二つの第２凹部３５が接続されるまでエッチングが進行してもよい。隣り合う二つの第２凹部３５が接続された箇所においては、第２レジストパターン５３ｄが金属板５１から剥離する。なお、上述の図７に示すように、隣り合う二つの第２凹部３５の間に第２面２０ｂが部分的に残っていてもよい。
第２面エッチング工程について、図２１～図２５を参照して詳細に説明する。図２１は、金属板５１の第２面に設けられた第２レジストパターンを示す平面図である。図２１においては、第１面エッチング工程によって形成された第１凹部３０の第１端３２が点線で示されている。
図２１に示すように、第２レジストパターン５３ｄは、第１方向Ｄ１に延びる第１部分５３ｄ１及び第２方向Ｄ２に延びる第２部分５３ｄ２を含む。第１部分５３ｄ１は、第２面２０ｂの法線方向に沿って第２レジストパターン５３ｄを見た場合に、第１端３２の第１部分３２ａに沿って延びている。第１部分５３ｄ１は、隣り合う２つの第１凹部３０の第１部分３２ａの間に位置する。隣り合う２つの第１凹部３０の第１部分３２ａは、第１方向Ｄ１に直交する方向において対向している。第２部分５３ｄ２は、第２面２０ｂの法線方向に沿って第２レジストパターン５３ｄを見た場合に、第１端３２の第２部分３２ｂに沿って延びている。第２部分５３ｄ２は、隣り合う２つの第１凹部３０の第２部分３２ｂの間に位置する。隣り合う２つの第１凹部３０の第２部分３２ｂは、第２方向Ｄ２に直交する方向において対向している。第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１の幅Ｗ１は、第２部分５３ｄ２の幅Ｗ２よりも大きい。第１部分５３ｄ１の幅Ｗ１を第１幅とも称する。第２部分５３ｄ２の幅Ｗ２を第２幅とも称する。
第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２との差は、例えば０．５μｍ以上であり、２μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。また、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２との差は、例えば２６０μｍ以下であり、２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよい。
第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２との差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、０．５μｍ以上２６０μｍ以下であってもよく、２μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、５μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１０μｍ以上１５０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上５０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上３０μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。また、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２との差の範囲は、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く、例えば、０．５μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、２μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１５μｍ以下であってもよく、５μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、第１幅Ｗ１と第２幅Ｗ２との差の範囲は、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く、例えば、２０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、５０μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上２５０μｍ以下であってもよく、１００μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上２６０μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。
次に、第２面エッチング工程が進行する様子について詳細に説明する。まず、金属板５１のうち第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１の間で進行する第２面エッチング工程について説明する。図２２及び図２３は、図２１に示す金属板５１のXXII－XXII線に沿った断面において進行する第２面エッチング工程を示す図である。
図２２において矢印で示すように、第２面５１ｂ側における金属板５１のエッチングは、様々な方向において等方的に進行する。この結果、金属板５１の第２面５１ｂに、湾曲した第２壁面３６を有する第２凹部３５が形成される。金属板５１の厚み方向においてエッチングが進行し第２凹部３５が第１凹部３０に通じると、第１凹部３０の第１壁面３１と第２凹部３５の第２壁面３６との間に接続部４１が形成される。第２凹部３５が第１凹部３０に通じた後、金属板５１の厚み方向においてエッチングが更に進行すると、接続部４１の位置が第１面５１ａ側へ変位する。接続部４１の位置が第１面５１ａ側へ変位すると、第１壁面区画３１ａの高さＨ１が減少する。
ところで、金属板５１の面方向においてエッチングが進行し、図２３に示すように、隣り合う二つの第２凹部３５が接続されると、第２凹部３５の第２壁面３６の少なくとも一部が第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１から離れる。例えば、平面視において隣り合う２つの第１凹部３０の中央部３２ａｃの間に位置する第２壁面３６の一部が、第１部分５３ｄ１から離れる。この結果、第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１と金属板５１との間に隙間が形成される。その後、第２エッチング液には、図２３において矢印で示すように、第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１と金属板５１との間を通る、金属板５１の第２面５１ｂの面方向に沿う流れが生じる。第２面５１ｂの面方向に沿う流れが第２エッチング液に生じると、第２面５１ｂの面方向以外の方向において、第２エッチング液の流れや循環が生じにくくなる。この結果、例えば、金属板５１の厚み方向におけるエッチングの進行が抑制される。従って、第２面５１ｂの面方向に沿う流れが第２エッチング液に生じた後は、第１凹部３０の第１壁面３１の高さＨ１が減少しにくい。
次に、金属板５１のうち第２レジストパターン５３ｄの第２部分５３ｄ２の間で進行する第２面エッチング工程について説明する。図２４及び図２５はそれぞれ、図２１に示す金属板５１のXXIV－XXIV線に沿った断面において進行する第２面エッチング工程を示す図である。
第２レジストパターン５３ｄの第２部分５３ｄ２の間においても、図２４において矢印で示すように、第２面５１ｂ側における金属板５１のエッチングが、様々な方向において等方的に進行する。金属板５１の面方向においてエッチングが進行し、隣り合う二つの第２凹部３５が接続されると、第２凹部３５の第２壁面３６の少なくとも一部が第２レジストパターン５３ｄの第２部分５３ｄ２から離れる。例えば、平面視において隣り合う２つの第１凹部３０の中央部３２ｂｃの間に位置する第２壁面３６の一部が、第１部分５３ｄ１から離れる。この結果、第２部分５３ｄ２と金属板５１との間に隙間が形成される。
第２部分５３ｄ２の第２幅Ｗ２は、第１部分５３ｄ１の第１幅Ｗ１よりも小さい。このため、平面視において第２部分５３ｄ２を挟んで隣り合う二つの第２凹部３５は、平面視において第１部分５３ｄ１を挟んで隣り合う二つの第２凹部３５に比べて、より早い段階で接続される。このため、第２部分５３ｄ２と金属板５１との間の隙間は、第１部分５３ｄ１と金属板５１との間の隙間よりも早く形成される。隙間が形成されるタイミングが早いほど、隙間が形成された時の貫通孔２５の壁面の高さが大きい。このため、第２部分５３ｄ２と金属板５１との間に隙間が形成された段階における、第２壁面区画３１ｂの高さＨ２は、第１部分５３ｄ１と金属板５１との間に隙間が形成された段階における、第１壁面区画３１ａ第の高さＨ１よりも大きい。また、第２面５１ｂの面方向に沿う流れが第２エッチング液に生じた後は、第１凹部３０の第１壁面３１の高さが減少しにくい。このため、第２面エッチング工程が終了した後の状態において、第２壁面区画３１ｂの高さＨ２は、第１壁面区画３１ａの高さＨ１よりも大きくなる。このようにして、貫通孔２５の第１凹部３０の第１壁面３１が位置に応じて異なる高さを有するように構成された蒸着マスク２０を得ることができる。高さＨ１と高さＨ２の差は、第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１の第１幅Ｗ１と第２部分５３ｄ２の第２幅Ｗ２との差などに基づいて適切に調整可能である。
蒸着マスクの製造方法は、蒸着マスク２０を検査する検査工程を更に備えていてもよい。検査工程は、蒸着マスク２０の構成要素の位置を検査する工程、蒸着マスク２０の構成要素の寸法を検査する工程、又は、蒸着マスク２０の２つの構成要素間の距離を検査する工程の少なくともいずれか１つを含む。検査対象の構成要素は、例えば貫通孔２５である。
検査工程は、貫通孔２５の第１凹部３０の第１壁面３１の上述の高さＨ１及び高さＨ２を測定する工程を含んでいてもよい。高さＨ１及び高さＨ２はそれぞれ、複数のサンプルにおいて測定された高さの値の平均値であってもよい。
複数のサンプルは、上述のように、１つの蒸着マスク２０の複数の検査箇所Ｐにおいて採取されてもよい。若しくは、複数のサンプルは、複数の蒸着マスク２０の検査箇所Ｐにおいて採取されてもよい。例えば図２６に示すように、複数のサンプルは、金属板５１の長さ方向Ｆ１における前端５１ｅ側において金属板５１の幅方向Ｆ２に並ぶ複数の蒸着マスク２０の複数の検査箇所Ｐにおいて採取されてもよい。また、複数のサンプルは、金属板５１の長さ方向Ｆ１における後端５１ｆ側において金属板５１の幅方向Ｆ２に並ぶ複数の蒸着マスク２０の複数の検査箇所Ｐにおいて採取されてもよい。また、複数のサンプルは、金属板５１の前端５１ｅと後端５１ｆとの間の中間部において金属板５１の幅方向Ｆ２に並ぶ複数の蒸着マスク２０の複数の検査箇所Ｐにおいて採取されてもよい。このように採取された複数のサンプルにおいて測定された高さの値の平均値を、貫通孔２５の第１凹部３０の第１壁面３１の上述の高さＨ１及び高さＨ２として用いることができる。
検査工程は、貫通孔２５の第１凹部３０の第１壁面３１の上述の高さＨ１及び高さＨ２の差に基づいて蒸着マスク２０の合否を判定する判定工程を含んでいてもよい。判定工程においては、例えば、高さＨ１が高さＨ２よりも小さい蒸着マスク２０を合格と判定する。判定工程においては、高さＨ１が高さＨ２よりも１μｍ以上小さい蒸着マスク２０を合格と判定してもよい。
次に、上述のようにして得られた蒸着マスク２０に張力を加えた状態で蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接する溶接工程を実施する。張力は、蒸着マスク２０の複数の貫通孔２５がそれぞれ位置合わせされるように調整される。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。
次に、本実施の形態に係る蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ表示装置１００を製造する方法について説明する。有機ＥＬ表示装置１００の製造方法は、蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ基板９２などの基板上に蒸着材料９８を蒸着させる蒸着工程を備える。蒸着工程においては、まず、蒸着マスク２０が有機ＥＬ基板９２に対向するよう蒸着マスク装置１０を配置する。また、磁石９３を用いて蒸着マスク２０を有機ＥＬ基板９２に密着させる。また、蒸着装置９０の内部を真空雰囲気にする。この状態で、蒸着材料９８を蒸発させて蒸着マスク２０を介して有機ＥＬ基板９２へ飛来させることにより、蒸着マスク２０の貫通孔２５に対応したパターンで蒸着材料９８を有機ＥＬ基板９２に付着させることができる。
また、本実施の形態においては、蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１面２０ａ側の第１端３２が、第１方向Ｄ１に延びる一対の第１部分３２ａと、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延び、第１部分３２ａよりも短い寸法を有する一対の第２部分３２ｂと、を含む。また、第１部分３２ａを含む第１壁面区画３１ａの高さＨ１が、第２部分３２ｂを含む第２壁面区画３１ｂの高さＨ２よりも小さい。このため、第２壁面区画３１ｂよりも大きい寸法を有する第１壁面区画３１ａにおいて、蒸着工程の際にシャドーが生じることを抑制できる。これにより、蒸着マスク２０の強度が低下することを抑制しながら、有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９の有効面積を増加させることができる。
なお、有機ＥＬ表示装置１００の製造方法は、蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ基板９２などの基板上に蒸着材料９８を蒸着させる蒸着工程以外にも、様々な工程を備えていてもよい。例えば、有機ＥＬ表示装置１００の製造方法は、基板に第１電極を形成する工程を備えていてもよい。蒸着層は、第１電極の上に形成される。また、有機ＥＬ表示装置１００の製造方法は、蒸着層の上に第２電極を形成する工程を備えていてもよい。また、有機ＥＬ表示装置１００の製造方法は、有機ＥＬ基板９２に設けられている第１電極、蒸着層、第２電極を封止する封止工程を備えていてもよい。
また、蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ基板９２などの基板上に形成される蒸着層は、上述の発光層には限られず、その他の層を含んでいてもよい。例えば、蒸着層は、第１電極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含んでいてもよい。この場合、各層に対応する蒸着マスク２０を用いた蒸着工程がそれぞれ実施されてもよい。
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。
（有機ＥＬ表示装置の第１変形例）
上述の実施の形態の図１３においては、第２の蒸着層９９Ｂ及び第３の蒸着層９９Ｃが、第１の蒸着層９９Ａの長辺が延びる方向に沿って並ぶ例を示した。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、第２の蒸着層９９Ｂ及び第３の蒸着層９９Ｃが、第１の蒸着層９９Ａの長辺が延びる方向に直交する方向において並んでいてもよい。この場合、図２７に示すように、第２の蒸着層９９Ｂ及び第３の蒸着層９９Ｃも、第１の蒸着層９９Ａと同様に、一対の長辺及び一対の短辺を有していてもよい。このような第２の蒸着層９９Ｂ及び第３の蒸着層９９Ｃは、第１の蒸着層９９Ａと同様に、異なる長さを有する第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂを含む第１端３２を備えるように構成された蒸着マスク２０を用いることによって形成されてもよい。
（有機ＥＬ表示装置の第２変形例）
上述の実施の形態の図１３においては、第１の蒸着層９９Ａの一対の辺の長さを、その他の一対の辺の長さに比べて大きくすることによって、第１の蒸着層９９Ａの面積がその他の蒸着層９９Ｂ，９９Ｃの面積に比べて拡大される例を示した。しかしながら、第１の蒸着層９９Ａの面積をその他の蒸着層９９Ｂ，９９Ｃの面積よりも大きくするための具体的な方法は特には限られない。例えば、図２８Ａに示すように、第１の蒸着層９９Ａが、寸法Ｍ１を有する４つの辺を含み、第３の蒸着層９９Ｃが、寸法Ｍ１よりも小さい寸法Ｍ２を有する４つの辺を含んでいてもよい。第２の蒸着層９９Ｂが、寸法Ｍ３を有する一対の辺と、寸法Ｍ３よりも小さい寸法Ｍ４を有する一対の辺と、を含んでいてもよい。寸法Ｍ３を有する第２の蒸着層９９Ｂの辺は、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ１において第１の蒸着層９９Ａの辺に対向していてもよい。寸法Ｍ４を有する第２の蒸着層９９Ｂの辺は、第１方向Ｄ１又は第２方向Ｄ１において第３の蒸着層９９Ｃの辺に対向していてもよい。寸法Ｍ３は、寸法Ｍ１と同一であってもよい。寸法Ｍ４は、寸法Ｍ２と同一であってもよい。第２の蒸着層９９Ｂは、図２９に示すように、異なる長さを有する第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂを含む第１端３２を備える蒸着マスク２０を用いることによって形成されてもよい。
第１方向Ｄ１は、蒸着マスク２０の長さ方向又は幅方向に一致していてもよい。第１方向Ｄ１は、蒸着マスク２０の長さ方向又は幅方向に対して傾斜していてもよい。例えば、第１方向Ｄ１は、蒸着マスク２０の長さ方向に対して４５度で傾斜していてもよい。第１の蒸着層９９Ａ、第２の蒸着層９９Ｂ、第３の蒸着層９９Ｃはそれぞれ、青色の光、緑色の光、赤色の光を放射してもよい。
図２９に示すように、蒸着マスク２０は、異なる長さを有する第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂを含む第１端３２を備える貫通孔２５に加えて、異なる長さを有する第３部分３２ｃ及び第４部分３２ｄを含む第１端３２を備える貫通孔２５を更に有していてもよい。第３部分３２ｃ及び第４部分３２ｄを含む第１端３２を備える貫通孔２５は、第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂを含む第１端３２を備える貫通孔２５を平面視において９０度回転させたものに相当する。
上述の図１３、図２７、図２８Ａにおいては、平面視において蒸着層の間に隙間が存在する例を示したが、これに限られることはない。例えば図２８Ｂに示すように、第１の蒸着層９９Ａと第３の蒸着層９９Ｃとが平面視において接していてもよい。第２の蒸着層９９Ｂも、平面視において第１の蒸着層９９Ａに接していてもよく、平面視において第３の蒸着層９９Ｃに接していてもよい。後述する例においても、隣り合う２つの蒸着層が接していてもよい。図２８Ｂの第２の蒸着層９９Ｂは、図２８Ａの第２の蒸着層９９Ｂと同様に、図２９に示す蒸着マスク２０を用いることによって形成されることができる。
図２８Ｂに示すように、第２の蒸着層９９Ｂの辺の寸法Ｍ３は、第１の蒸着層９９Ａの辺の寸法Ｍ１よりも小さくてもよい。第２の蒸着層９９Ｂの辺の寸法Ｍ４は、第３の蒸着層９９Ｃの辺の寸法Ｍ２よりも小さくてもよい。
（有機ＥＬ表示装置の第３変形例）
上述の実施の形態及び変形例においては、蒸着層９９の輪郭の形状、及び蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２の形状が四角形である例を示した。しかしながら、異なる長さを有する第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂを含む第１端３２を貫通孔２５が備える限りにおいて、蒸着層９９の輪郭及び貫通孔２５の形状やパターンは特には限定されない。例えば、図３０に示すように、蒸着層９９Ａ，９９Ｂ，９９Ｃは、六角形の輪郭を有していてもよい。
図３１は、第１の蒸着層９９Ａを形成するために用いられる蒸着マスク２０を示す平面図である。蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２は、第１方向Ｄ１に延びる一対の第１部分３２ａと、第１方向Ｄ１に交差する第２方向Ｄ２に延びる一対の第２部分３２ｂと、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に交差する第３方向Ｄ３に延びる一対の第３部分３２ｃとを備える。第２方向Ｄ２及び第３方向Ｄ３はいずれも、第１方向Ｄ１に対して、９０度よりも大きく１８０度よりも小さい角度で交差している。第１部分３２ａは、第１方向Ｄ１において第１寸法Ｌ１を有し、第２部分３２ｂは、第２方向Ｄ２において第１寸法Ｌ１よりも小さい第２寸法Ｌ２を有し、第３部分３２ｃは、第３方向Ｄ３において第１寸法Ｌ１よりも小さい第３寸法Ｌ３を有する。
図３１に示すように、第１方向Ｄ１に直交する方向において隣り合う２つの貫通孔２５においては、第１部分３２ａ同士が第１間隔Ｃ１を空けて対向している。また、第２方向Ｄ２に直交する方向において隣り合う２つの貫通孔２５においては、第２部分３２ｂ同士が第２間隔Ｃ２を空けて対向している。第１間隔Ｃ１は、第２間隔Ｃ２よりも大きい。このため、上述の実施の形態の場合と同様に、第１間隔Ｃ１に対応する部分において金属板５１の第２面５１ｂに設けられる第２レジストパターン５３ｄの第１部分５３ｄ１の第１幅Ｗ１は、第２間隔Ｃ２に対応する部分において金属板５１の第２面５１ｂに設けられる第２レジストパターン５３ｄの第２部分５３ｄ２の第２幅Ｗ２よりも大きい。従って、上述の実施の形態の場合と同様に、第２面エッチング工程を実施することにより、本変形例においても、第１壁面３１のうち第１端３２の第１部分３２ａに繋がる部分の高さＨ１を、第１壁面３１のうち第１端３２の第２部分３２ｂに繋がる部分の高さＨ２よりも小さくできる。このため、より大きい寸法を有する第１部分３２ａに繋がる第１壁面３１において、蒸着工程の際にシャドーが生じることを抑制できる。これにより、蒸着マスク２０の強度が低下することを抑制しながら、有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９の有効面積を増加させることができる。
また、高さＨ１が高さＨ２よりも小さくなることを、第２間隔Ｃ２が第１間隔Ｃ１よりも小さいことに基づいて以下のように説明することもできる。ここでは、隣り合う２つの貫通孔２５の間には少なくとも部分的にトップ部４３が存在していると仮定する。この場合、第２間隔Ｃ２が第１間隔Ｃ１よりも小さいので、貫通孔２５の第２部分３２ｂからトップ部４３までの距離は、貫通孔２５の第１部分３２ａからトップ部４３までの距離よりも短い。この結果、貫通孔２５のうち第２部分３２ｂに対応する部分では、第１部分３２ａに対応する部分に比べて、接続部４１の位置が第２面５１ｂ側になる。すなわち、高さＨ１が高さＨ２よりも小さくなる。
図３２～図３４を参照して、第２間隔Ｃ２が第１間隔Ｃ１よりも小さい場合に、高さＨ１が高さＨ２よりも小さくなることについて説明する。図３２は、蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２を示す平面図である。図３２に示す例において、貫通孔２５の第１端３２は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２において第１間隔Ｃ１を空けて対向している第１部分３２ａと、第１方向Ｄ１において第２間隔Ｃ２を空けて対向している第２部分３２ｂと、を含んでいる。第１間隔Ｃ１は、第２間隔Ｃ２よりも大きい。また、第２方向Ｄ２において第１間隔Ｃ１を空けて対向している第１部分３２ａの間には、金属板５１の第２面５１ｂの側にトップ部４３が存在している。また、第１方向Ｄ１において第２間隔Ｃ２を空けて対向している第２部分３２ｂの間にも、金属板５１の第２面５１ｂの側にトップ部４３が存在している。
図３３は、図３２の貫通孔２５の第１端３２の第１部分３２ａを示す断面図である。図３２及び図３３において、符号Ｓ１は、第１部分３２ａが対向する方向における、トップ部４３と第１端３２の第１部分３２ａとの間の距離を表す。
図３４は、図３２の貫通孔２５の第１端３２の第２部分３２ｂを示す断面図である。図３２及び図３４において、符号Ｓ２は、第２部分３２ｂが対向する方向における、トップ部４３と第１端３２の第２部分３２ｂとの間の距離を表す。
図３２乃至図３４に示す例において、第２間隔Ｃ２は、第１間隔Ｃ１よりも小さい。このため、トップ部４３と第１端３２の第２部分３２ｂとの間の距離Ｓ２も、トップ部４３と第１端３２の第１部分３２ａとの間の距離Ｓ１よりも小さくなる。図３３及び図３４に示すように、トップ部４３と第１端３２との間の距離が小さいほど、接続部４１が第２面５１ｂ側に位置する。従って、第２間隔Ｃ２が第１間隔Ｃ１よりも小さい場合、高さＨ２が高さＨ１よりも大きくなる。言い換えると、第２間隔Ｃ２が第１間隔Ｃ１よりも小さい場合、高さＨ１が高さＨ２よりも小さくなる。
（蒸着マスクの貫通孔の第１端の変形例）
上述の実施の形態及び変形例においては、蒸着マスク２０の貫通孔２５の第１端３２の第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂがそれぞれ、第１方向Ｄ１及び第２方向Ｄ２に延びる例を示した。しかしながら、第１方向Ｄ１における第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１が、第２方向Ｄ２における第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２よりも大きい限りにおいて、第１部分３２ａ及び第２部分３２ｂの具体的な形状は特には限られない。例えば、図３５に示すように、第１端３２は、平面視において楕円形を有していてもよい。この場合、第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１は、第１方向Ｄ１に延びる一対の辺及び第２方向Ｄ２に延びる一対の辺を含むとともに第１端３２に外接する四角形３２ｐの、第１方向Ｄ１に延びる辺の長さである。また、第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２は、第１端３２に外接する上述の四角形３２ｐの、第２方向Ｄ２に延びる辺の長さである。
本変形例においても、第１壁面３１のうち第１端３２の第１部分３２ａに繋がる部分の高さＨ１が、第１壁面３１のうち第１端３２の第２部分３２ｂに繋がる部分の高さＨ２よりも小さい。このため、より大きい寸法を有する第１部分３２ａに繋がる第１壁面３１において、蒸着工程の際にシャドーが生じることを抑制できる。これにより、蒸着マスク２０の強度が低下することを抑制しながら、有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９の有効面積を増加させることができる。
（蒸着マスクの貫通孔の壁面の高さの変形例）
上述の実施の形態及び変形例においては、貫通孔２５の第１壁面３１の第１壁面区画３１ａの高さＨ１が、第１壁面３１の第２壁面区画３１ｂの高さＨ２よりも小さい例を示した。また、平面視において第２部分５３ｄ２を挟んで隣り合う二つの第２凹部３５は、平面視において第１部分５３ｄ１を挟んで隣り合う二つの第２凹部３５に比べて、より早い段階で接続される例を示した。このため、第２部分５３ｄ２と金属板５１との間の隙間は、第１部分５３ｄ１と金属板５１との間の隙間よりも早く形成される例を示した。この場合、図９に示す第１高さＨ１１は、図１０に示す第２高さＨ１２よりも大きくてもよい。なぜなら、第２レジストパターン５３ｄと金属板５１との間に隙間が形成されるタイミングが遅いほど、壁面全体の高さが大きく維持されるからである。第１高さＨ１１と第２高さＨ１２との差は、例えば０μｍ以上であり、０．１×Ｔ以上であってもよく、０．２×Ｔ以上であってもよく、０．３×Ｔ以上であってもよい。Ｔは、蒸着マスク２０の厚みである。また、第１高さＨ１１と第２高さＨ１２との差は、例えば０．７×Ｔ以下であり、０．５×Ｔ以下であってもよく、０．４×Ｔ以下であってもよい。これにより、蒸着マスク２０の強度が低下することを抑制しながら、有機ＥＬ基板９２に形成される蒸着層９９の有効面積を増加させることができる。
第１高さＨ１１と第２高さＨ１２との差の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上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く、例えば、０μｍ以上０．７×Ｔ以下であってもよく、０．１×Ｔ以上０．７×Ｔ以下であってもよく、０．２×Ｔ以上０．５×Ｔ以下であってもよく、０．３×Ｔ以上０．４×Ｔ以下であってもよい。また、第１高さＨ１１と第２高さＨ１２との差の範囲は、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く、例えば、０μｍ以上０．３×Ｔ以下であってもよく、０．１×Ｔ以上０．３×Ｔ以下であってもよく、０．１×Ｔ以上０．２×Ｔ以下であってもよく、０．２×Ｔ以上０．３×Ｔ以下であってもよい。また、第１高さＨ１１と第２高さＨ１２との差の範囲は、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く、例えば、０．４×Ｔ以上０．７×Ｔ以下であってもよく、０．４×Ｔ以上０．５×Ｔ以下であってもよく、０．５×Ｔ以上０．７×Ｔ以下であってもよい。
次に、本開示の実施形態を実施例により更に具体的に説明するが、本開示の実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。
（実施例１）
図８乃至図１０に示す構造を有する蒸着マスク２０を準備した。蒸着マスク２０の各部分の寸法は下記の通りである。
・第１壁面区画３１ａの高さＨ１：３μｍ
・第２壁面区画３１ｂの高さＨ２：４μｍ
・第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１：４８μｍ
・第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２：４６μｍ
続いて、蒸着マスク２０の強度を評価した。具体的には、蒸着マスク２０の一対の耳部１７ａ，１７ｂを把持して蒸着マスク２０の長さ方向に沿って蒸着マスク２０に１ｋｇｆの張力を加えた場合に、蒸着マスク２０に波打ち形状が現れるか否かを確認した。波打ち形状は、蒸着マスク２０の強度が小さいほど現れやすい。波打ち形状は、蒸着マスク２０の長さ方向に交差する幅方向に沿って並ぶ複数の山部を含んでいてもよい。以下の説明において、蒸着マスク２０の幅方向に並ぶ複数の山部の間の間隔の平均値のことを、波打ち形状の周期とも称する。
蒸着マスク２０に１ｋｇｆの張力を加えたところ、目視で確認可能な波打ち形状は蒸着マスク２０に現れなかった。
続いて、蒸着マスク２０を用いて、基板９２上に蒸着材料９８を付着させて蒸着層９９を形成する蒸着工程を実施した。続いて、蒸着層９９の寸法のうち、図９及び図１０に示す厚みＥ１を測定した。また、厚みＥ２を厚みＥ１の９５％に設定して、図９に示す寸法Ｌ４及び図１０に示す寸法Ｌ３を算出した。結果、寸法Ｌ４は４０μｍであり、寸法Ｌ３は４０μｍであった。また、寸法Ｌ２、Ｌ４に基づいて図９の距離Ｋ１を算出し、寸法Ｌ１、Ｌ３に基づいて図１０の距離Ｋ２を算出した。結果、距離Ｋ１は３μｍであり、距離Ｋ２は４μｍであった。なお、Ｋ１＝（Ｌ２－Ｌ４）／２であり、Ｋ２＝（Ｌ１－Ｌ３）／２である。
（実施例２）
図８乃至図１０に示す構造を有する蒸着マスク２０を準備した。蒸着マスク２０の各部分の寸法は下記の通りである。
・第１壁面区画３１ａの高さＨ１：２μｍ
・第２壁面区画３１ｂの高さＨ２：４μｍ
・第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１：４８μｍ
・第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２：４６μｍ
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０の強度を評価した。蒸着マスク２０に１ｋｇｆの張力を加えたところ、目視で確認可能な波打ち形状は蒸着マスク２０に現れなかった。
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０を用いる蒸着工程を実施した。また、実施例１の場合と同様にして、寸法Ｌ４及び寸法Ｌ３を算出した。結果、寸法Ｌ４は４２μｍであり、寸法Ｌ３は４０μｍであった。また、寸法Ｌ２、Ｌ４に基づいて距離Ｋ１を算出し、寸法Ｌ１、Ｌ３に基づいて距離Ｋ２を算出した。結果、距離Ｋ１は２μｍであり、距離Ｋ２は４μｍであった。
（実施例３）
図８乃至図１０に示す構造を有する蒸着マスク２０を準備した。蒸着マスク２０の各部分の寸法は下記の通りである。
・第１壁面区画３１ａの高さＨ１：２μｍ
・第２壁面区画３１ｂの高さＨ２：３μｍ
・第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１：４８μｍ
・第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２：４６μｍ
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０の強度を評価した。蒸着マスク２０に１ｋｇｆの張力を加えたところ、目視で確認可能な波打ち形状が蒸着マスク２０に現れたが、波打ち形状の周期は大きく、具体的には３０ｍｍ以上であった。また、蒸着マスク２０の幅方向に沿って並ぶ２つの山部が観測された。
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０を用いる蒸着工程を実施した。また、実施例１の場合と同様にして、寸法Ｌ４及び寸法Ｌ３を算出した。結果、寸法Ｌ４は４２μｍであり、寸法Ｌ３は４２μｍであった。また、寸法Ｌ２、Ｌ４に基づいて距離Ｋ１を算出し、寸法Ｌ１、Ｌ３に基づいて距離Ｋ２を算出した。結果、距離Ｋ１は２μｍであり、距離Ｋ２は３μｍであった。
（比較例１）
図８乃至図１０に示す構造を有する蒸着マスク２０を準備した。蒸着マスク２０の各部分の寸法は下記の通りである。
・第１壁面区画３１ａの高さＨ１：４μｍ
・第２壁面区画３１ｂの高さＨ２：４μｍ
・第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１：４８μｍ
・第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２：４６μｍ
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０の強度を評価した。蒸着マスク２０に１ｋｇｆの張力を加えたところ、目視で確認可能な波打ち形状は蒸着マスク２０に現れなかった。
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０を用いる蒸着工程を実施した。また、実施例１の場合と同様にして、寸法Ｌ４及び寸法Ｌ３を算出した。結果、寸法Ｌ４は３８μｍであり、寸法Ｌ３は４０μｍであった。また、寸法Ｌ２、Ｌ４に基づいて距離Ｋ１を算出し、寸法Ｌ１、Ｌ３に基づいて距離Ｋ２を算出した。結果、距離Ｋ１は４μｍであり、距離Ｋ２は４μｍであった。
（比較例２）
図８乃至図１０に示す構造を有する蒸着マスク２０を準備した。蒸着マスク２０の各部分の寸法は下記の通りである。
・第１壁面区画３１ａの高さＨ１：２μｍ
・第２壁面区画３１ｂの高さＨ２：２μｍ
・第１部分３２ａの第１寸法Ｌ１：４８μｍ
・第２部分３２ｂの第２寸法Ｌ２：４６μｍ
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０の強度を評価した。蒸着マスク２０に１ｋｇｆの張力を加えたところ、目視で確認可能な波打ち形状が蒸着マスク２０に現れた。また、波打ち形状の周期は小さく、具体的には２０ｍｍ未満であった。また、蒸着マスク２０の幅方向に沿って並ぶ３つの山部が観測された。
続いて、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０を用いる蒸着工程を実施した。また、実施例１の場合と同様にして、寸法Ｌ４及び寸法Ｌ３を算出した。結果、寸法Ｌ４は４２μｍであり、寸法Ｌ３は４４μｍであった。また、寸法Ｌ２、Ｌ４に基づいて距離Ｋ１を算出し、寸法Ｌ１、Ｌ３に基づいて距離Ｋ２を算出した。結果、距離Ｋ１は２μｍであり、距離Ｋ２は２μｍであった。
実施例１～３及び比較例１～２の結果をまとめて図３６に示す。図３６の有効面積の列において、「great」は、第１端３２の第１部分３２ａから蒸着層９９の有効縁部９９ｅまでの距離Ｋ１が２μｍ以下であったことを意味する。また、「good」は、距離Ｋ１が２μｍ超３μｍ以下であったことを意味する。また、「bad」は、距離Ｋ１が４μｍ以上であったことを意味する。また、図３６の強度の列において、「great」は、目視で確認可能な波打ち形状が蒸着マスクに現れなかったことを意味する。また、「good」は、目視で確認可能な波打ち形状が蒸着マスクの幅方向に現れたが、蒸着マスクの幅方向に並ぶ波打ち形状の山部の数が２以下であったことを意味する。また、「bad」は、目視で確認可能な波打ち形状が蒸着マスク現れ、且つ、蒸着マスクの幅方向に並ぶ波打ち形状の山部の数が３以上であったことを意味する。実施例１～３によれば、高さＨ１を高さＨ２よりも小さくすることにより、蒸着層９９の有効面積を増加させながら、蒸着マスク２０の変形の発生を抑制できた。

Claims (18)

  1. 貫通孔を有する蒸着マスクであって、
    第１面と、
    前記第１面の反対側に位置する第２面と、
    前記第１面に位置する端である第１端と前記第２面に位置する端である第２端とを含む壁面と、を備え、
    前記壁面が、前記貫通孔を画成しており、
    前記壁面は、前記第１端から前記第２面に向かって広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１面に向かって広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが接続される接続部と、を含み、
    前記第１壁面と前記第２壁面とが合流する部分は、前記貫通孔の中心側に張り出しており、
    平面視における前記貫通孔の開口面積は、前記接続部において最小になり、
    隣り合う２つの前記貫通孔の前記第１壁面は、接続されておらず、
    隣り合う２つの前記貫通孔の前記第２壁面は、部分的に接続されており、
    前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記貫通孔の前記第１端は、第１方向に延び、第１寸法を有する第１部分と、前記第１方向に交差する第２方向に延び、第１寸法よりも短い第２寸法を有する第２部分と、を含み、
    前記第１壁面は、前記第１部分から前記接続部に向かって広がる第１壁面区画と、前記第２部分から前記接続部に向かって広がる第２壁面区画と、を含み、
    前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも小さく、
    前記第１部分の中央部を含み前記第１方向に直交する断面における前記壁面の高さである第１高さ、及び、前記第２部分の中央部を含み前記第２方向に直交する断面における前記壁面の高さである第２高さが、前記蒸着マスクの厚みよりも小さく、
    前記第１高さが、前記第２高さよりも大きい、蒸着マスク。
  2. 前記第２寸法が、前記第１寸法よりも２μｍ以上短く、
    前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも１μｍ以上小さい、請求項１に記載の蒸着マスク。
  3. 前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記第１方向に直交する方向において隣り合う２つの前記貫通孔の間の間隔である第１間隔が、前記第２方向に直交する方向において隣り合う２つの前記貫通孔の間の間隔である第２間隔よりも大きい、請求項１又は２に記載の蒸着マスク。
  4. 前記第１間隔と前記第２間隔との差が２μｍ以上である、請求項３に記載の蒸着マスク。
  5. 前記第１間隔と前記第２間隔との差が５μｍ以上である、請求項３に記載の蒸着マスク。
  6. 前記第１間隔と前記第２間隔との差が１００μｍ以下である、請求項３乃至５のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  7. 前記第１高さと前記第２高さとの差が、前記蒸着マスクの厚みの０．３倍以上である、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  8. 前記第１高さと前記第２高さとの差が、前記蒸着マスクの厚みの０．７倍以下である、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  9. 前記第１壁面区画の高さ、及び、前記第２壁面区画の高さが、５μｍ以下である、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  10. 前記蒸着マスクの厚みは、３０μｍ以下である、請求項１乃至９のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  11. 貫通孔を有する蒸着マスクの製造方法であって、
    第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
    前記金属板をエッチングすることによって前記金属板に前記貫通孔を形成するエッチング工程と、を備え、
    前記貫通孔は、前記第１面側に位置する端である第１端と前記第２面側に位置する端である第２端とを含む壁面を備え、
    前記壁面は、前記第１端から前記第２面に向かって広がる第１壁面と、前記第２端から前記第１面に向かって広がる第２壁面と、前記第１壁面と前記第２壁面とが接続される接続部と、を含み、
    前記第１壁面と前記第２壁面とが合流する部分は、前記貫通孔の中心側に張り出しており、
    平面視における前記貫通孔の開口面積は、前記接続部において最小になり、
    隣り合う２つの前記貫通孔の前記第１壁面は、接続されておらず、
    隣り合う２つの前記貫通孔の前記第２壁面は、部分的に接続されており、
    前記エッチング工程は、エッチング液を用いて前記第１面をエッチングすることによって前記第１壁面を形成する第１面エッチング工程と、エッチング液を用いて前記第２面をエッチングすることによって前記第２壁面を形成する第２面エッチング工程と、を含み、
    前記第１面の法線方向に沿って前記第１面側から前記貫通孔を見た場合、前記貫通孔の前記第１端は、第１方向に延び、第１寸法を有する第１部分と、前記第１方向に交差する第２方向に延び、第１寸法よりも短い第２寸法を有する第２部分と、を含み、
    前記第１壁面は、前記第１部分から前記接続部に向かって広がる第１壁面区画と、前記第２部分から前記接続部に向かって広がる第２壁面区画と、を含み、
    前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも小さく、
    前記第１部分の中央部を含み前記第１方向に直交する断面における前記壁面の高さである第１高さ、及び、前記第２部分の中央部を含み前記第２方向に直交する断面における前記壁面の高さである第２高さが、前記蒸着マスクの厚みよりも小さく、
    前記第１高さが、前記第２高さよりも大きい、蒸着マスクの製造方法。
  12. 前記第２寸法が、前記第１寸法よりも２μｍ以上短く、
    前記第１壁面区画の高さが、前記第２壁面区画の高さよりも１μｍ以上小さい、請求項１１に記載の蒸着マスクの製造方法。
  13. 前記第２面エッチング工程は、第２レジストパターンによって覆われていない前記第２面の領域を、エッチング液を用いてエッチングする工程を含み、
    前記第２レジストパターンは、前記第１端の前記第１部分に沿って延び、第１幅を有するレジスト第１部分と、前記第１端の前記第２部分に沿って延び、第２幅を有するレジスト第２部分と、を含み、
    前記第１幅は、前記第２幅よりも大きい、請求項１１又は１２に記載の蒸着マスクの製造方法。
  14. 前記第１幅と前記第２幅との差が２μｍ以上である、請求項１３に記載の蒸着マスクの製造方法。
  15. 前記第１幅と前記第２幅との差が５μｍ以上である、請求項１３に記載の蒸着マスクの製造方法。
  16. 前記第１幅と前記第２幅との差が１００μｍ以下である、請求項１３乃至１５のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  17. 前記第２面エッチング工程は、前記金属板と前記レジスト第１部分及び前記レジスト第２部分との間に隙間が形成されるまで実施される、請求項１３乃至１６のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  18. 前記金属板の厚みは、５０μｍ以下である、請求項１１乃至１７のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
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