WO2020032149A1 - 蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着方法 - Google Patents

蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着方法 Download PDF

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WO2020032149A1
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layer
mask
vapor deposition
support
deposition mask
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PCT/JP2019/031281
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細田 哲史
村田 佳則
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大日本印刷株式会社
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    • H10K71/10Deposition of organic active material
    • H10K71/16Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering
    • H10K71/166Deposition of organic active material using physical vapour deposition [PVD], e.g. vacuum deposition or sputtering using selective deposition, e.g. using a mask
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    • C23CCOATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
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    • HELECTRICITY
    • H05ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05BELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B33/00Electroluminescent light sources
    • H05B33/10Apparatus or processes specially adapted to the manufacture of electroluminescent light sources

Definitions

  • the present disclosure relates to an evaporation mask, an evaporation mask device, a method for manufacturing an evaporation mask, a method for manufacturing an evaporation mask device, and an evaporation method.
  • display devices used in portable devices such as smartphones and tablet PCs have been required to have high definition, for example, a pixel density of 500 ppi or more.
  • a pixel density of 500 ppi or more There is also a growing demand for portable devices to support Ultra High Definition (UHD).
  • UHD Ultra High Definition
  • the pixel density of the display device is required to be, for example, 800 ppi or more.
  • organic EL display devices have been receiving attention because of their good responsiveness, low power consumption, and high contrast.
  • a method of forming pixels of an organic EL display device a method of forming pixels in a desired pattern using an evaporation mask including through holes arranged in a desired pattern is known. Specifically, first, a substrate for an organic EL display device (organic EL substrate) is charged into a vapor deposition device, and then a vapor deposition mask is brought into close contact with the organic EL substrate in the vapor deposition device, and the organic material is removed from the organic EL device. A vapor deposition process for vapor deposition on the substrate is performed.
  • a vapor deposition mask is manufactured using a plating process, and then the vapor deposition mask is attached to a frame to manufacture a vapor deposition mask device.
  • the frame of the vapor deposition mask device holds the vapor deposition mask stretched. That is, tension is applied to the evaporation mask in a state where the evaporation mask is fixed to the frame. This suppresses the bending of the deposition mask.
  • the tension is applied to the thinned evaporation mask to cause wrinkling and deformation of the evaporation mask.
  • the present disclosure has been made in view of such a point, it is possible to suppress the occurrence of wrinkles and deformation in the evaporation mask, an evaporation mask, an evaporation mask device, a method of manufacturing an evaporation mask, evaporation
  • An object of the present invention is to provide a method of manufacturing a mask device and a method of vapor deposition.
  • a first aspect of the present disclosure is directed to a support having a mask having a plating layer in which a first through-hole is formed, and a second body joined to the mask and having a second through-hole overlapping the first through-hole in plan view.
  • the thickness of the support is 0.20 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the support has a first layer joined to the mask, and a second layer joined to the first layer.
  • the second through-hole may penetrate the first layer and the second layer.
  • the first layer and the second layer may be joined to each other by an adhesive, a brazing material, or welding.
  • a fourth aspect of the present disclosure is the vapor deposition mask according to the second aspect or the third aspect described above, wherein a bonding surface of the first layer and the second layer is covered with metal from a side. Is also good.
  • the metal in the vapor deposition mask according to the above-described fourth aspect, may be formed by a plating process.
  • the support further includes a third layer bonded to the second layer. You may.
  • the second layer and the third layer may be joined to each other by an adhesive, a brazing material, or welding.
  • An eighth aspect of the present disclosure is the vapor deposition mask according to the sixth aspect or the seventh aspect described above, wherein a bonding surface of the second layer and the third layer is covered with metal from a side. Is also good.
  • the metal may be formed by plating.
  • the support in the vapor deposition mask according to any one of the first to ninth aspects, may include a material having a rigidity of 50 GPa or more and 65 GPa or less.
  • the vapor deposition mask according to any one of the above-described first aspect to the tenth aspect is joined to the support of the vapor deposition mask, and the second through-hole is formed in a plan view.
  • a twelfth aspect of the present disclosure provides a step of preparing a mask having a plating layer bonded to a base material and having a first through-hole formed therein, and a step of preparing a support having a second through-hole formed therein; Bonding the support and the mask such that the second through-hole of the support overlaps the first through-hole of the mask in plan view, and removing the base material from the mask And wherein the thickness of the support is 0.20 mm or more and 2.0 mm or less.
  • a conductive layer is formed on the base material, and the first through-hole is formed on the conductive layer by the plating layer. May be formed by precipitating.
  • the step of preparing the support includes the step of preparing a first layer and a second layer. And a step of joining the first layer and the second layer to each other.
  • the first layer and the second layer may include: They may be joined together by an adhesive, brazing material or welding.
  • the step of preparing the support includes: attaching the first layer and the second layer to each other.
  • the method may further include a step of covering a joining surface of the first layer and the second layer from the side with a metal.
  • a joining surface of the first layer and the second layer from the side with the metal It may be formed by plating.
  • the step of preparing the support includes a step of preparing a third layer; Bonding the second layer and the third layer to each other.
  • the second layer and the third layer may include: They may be joined together by an adhesive, brazing material or welding.
  • the step of preparing the support includes the step of bringing the second layer and the third layer into contact with each other.
  • the method may further include a step of covering a joining surface of the second layer and the third layer from the side with a metal.
  • a joining surface of the second layer and the third layer with the metal in the step of laterally covering a joining surface of the second layer and the third layer with the metal, It may be formed by plating.
  • a deposition method of depositing a deposition material on a substrate comprising the steps of: preparing a deposition mask device manufactured by the method of manufacturing a deposition mask device according to the above-described twenty-second aspect; A step of preparing the substrate, a step of placing the substrate on the mask of the vapor deposition mask device, and a step of depositing the vapor deposition material on the substrate disposed on the mask. It is.
  • 24A twenty-fourth aspect of the present disclosure may be a deposition mask manufactured by the method for manufacturing a deposition mask according to any one of the twelfth aspect to the twenty-first aspect.
  • 25A twenty-fifth aspect of the present disclosure may be a vapor deposition mask device manufactured by the method for manufacturing a vapor deposition mask device according to the twenty-second aspect described above.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present disclosure, and is a diagram for explaining a vapor deposition device having a vapor deposition mask device and a vapor deposition method using the vapor deposition device.
  • FIG. 2 is a sectional view showing an example of the organic EL display device manufactured by the vapor deposition device shown in FIG.
  • FIG. 3 is a plan view schematically showing an example of a deposition mask device having a deposition mask.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view showing the vapor deposition mask device in a cross section corresponding to line IV-IV in FIG.
  • FIG. 5 is a partially enlarged view (an enlarged view of a portion V in FIG. 3) showing a mask of the vapor deposition mask device of FIG.
  • FIG. 1 is a diagram for explaining an embodiment of the present disclosure, and is a diagram for explaining a vapor deposition device having a vapor deposition mask device and a vapor deposition method using the vapor deposition device.
  • FIG. 6A is a cross-sectional view showing the mask in a cross-section corresponding to line VIA-VIA in FIG.
  • FIG. 6B is a cross-sectional view showing the support of FIG. 4 in more detail.
  • FIG. 7A is a schematic perspective view for explaining the rigidity.
  • FIG. 7B is a diagram for explaining a vapor deposition method using a vapor deposition device.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a pattern substrate used for manufacturing a mask by a plating process.
  • FIG. 8B is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a pattern substrate used for manufacturing a mask by a plating process.
  • FIG. 8A is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a pattern substrate used for manufacturing a mask by a plating process.
  • FIG. 8C is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a pattern substrate used for manufacturing a mask by plating.
  • FIG. 8D is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a pattern substrate used for manufacturing a mask by a plating process.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a mask by plating.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a mask by plating.
  • FIG. 9C is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a mask by plating.
  • FIG. 9D is a diagram illustrating a step of an example of a method for manufacturing a mask by plating.
  • FIG. 9A is a diagram illustrating a step of an example of a method of manufacturing a mask by plating.
  • FIG. 9B is a diagram illustrating a step of an example of a method
  • FIG. 10A is a diagram showing a step of forming a resist pattern on a metal plate.
  • FIG. 10B is a diagram showing a first surface etching step.
  • FIG. 10C is a diagram showing a second surface etching step.
  • FIG. 10D is a diagram showing a step of removing the resin and the resist pattern from the metal plate.
  • FIG. 11A is a view illustrating one step of an example of a method for manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a step of the example of the method for manufacturing the evaporation mask.
  • FIG. 11C is a diagram illustrating a step of the example of the method for manufacturing the evaporation mask.
  • FIG. 11A is a view illustrating one step of an example of a method for manufacturing a deposition mask.
  • FIG. 11B is a diagram illustrating a step of the example of the method for manufacturing the evaporation mask.
  • FIG. 11C is a diagram illustrating
  • FIG. 12A is a view illustrating one step of an example of a method for manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a step of the example of the method for manufacturing the evaporation mask apparatus.
  • FIG. 12C is a diagram illustrating a step of the example of the method for manufacturing the evaporation mask device.
  • FIG. 13A is a diagram showing a step of depositing a deposition material on an organic EL substrate.
  • FIG. 13B is a diagram illustrating a step of depositing a deposition material on the organic EL substrate.
  • FIG. 14 is a diagram showing a step of depositing a deposition material on an organic EL substrate.
  • FIG. 15 is a plan view schematically showing a modification of the mask.
  • FIG. 12A is a view illustrating one step of an example of a method for manufacturing a vapor deposition mask device.
  • FIG. 12B is a diagram illustrating a step of the example of the method for manufacturing
  • FIG. 16 is a sectional view showing a modification of the support.
  • FIG. 17A is a cross-sectional view illustrating a modification of the method of manufacturing a support.
  • FIG. 17B is a cross-sectional view illustrating a modification of the method of manufacturing the support.
  • FIG. 17C is a cross-sectional view illustrating a modification of the method of manufacturing a support.
  • FIG. 18A is a cross-sectional view illustrating a modification of the support.
  • FIG. 18B is a cross-sectional view illustrating a modification of the support.
  • FIG. 18C is a cross-sectional view illustrating a modification of the method of manufacturing the support.
  • FIG. 18D is a cross-sectional view illustrating a modification of the method of manufacturing a support.
  • FIG. 18E is a cross-sectional view illustrating a modification of the method of manufacturing the support.
  • FIG. 18F is a cross-sectional view showing a modification of the support.
  • FIG. 19A is a cross-sectional view showing a modification of the method for manufacturing a mask.
  • FIG. 19B is a cross-sectional view showing a modification of the method for manufacturing a mask.
  • FIG. 19C is a cross-sectional view showing a modification of the method for manufacturing a mask.
  • the “plate” is a concept including a member that can be called a sheet or a film.
  • surface (sheet surface, film surface)” refers to a target plate-shaped member (sheet-shaped member) when the target plate-shaped (sheet-shaped, film-shaped) member is viewed as a whole and globally. , A film-shaped member).
  • the normal direction used for a plate-like (sheet-like or film-like) member refers to the normal direction to the surface (sheet surface, film surface) of the member.
  • the shape and geometric conditions and the degree thereof are specified. For example, terms such as “parallel” and “orthogonal” and values of length and angle are strictly limited. Without any limitation, it should be interpreted to include a range in which similar functions can be expected.
  • a certain structure such as a certain member or a certain region is referred to as “above (or below)”, “upper (or below)” other structures such as another member or another region. ) ”Or“ upward (or downward) ”, unless stated otherwise, not only when one configuration is in direct contact with another configuration, but also when one configuration is in contact with another configuration. It shall be interpreted to include the case where another configuration is included between them.
  • the description may be made using the phrase “up (or upper or upper)” or “down” (or lower or lower), but the vertical direction may be reversed.
  • the numerical range represented by the symbol “to” includes the numerical value before and after the symbol “to”.
  • the numerical range defined by the expression “34-38% by mass” is the same as the numerical range defined by the expression "34% by mass or more and 38% by mass or less”.
  • a plate-shaped member has a rectangular shape in a plan view
  • the member has a rectangular shape when the member is viewed from a normal direction.
  • an explanation will be given of an example relating to a vapor deposition mask used for patterning an organic material on a substrate in a desired pattern when manufacturing an organic EL display device, and a method for manufacturing the same.
  • the present embodiment can be applied to an evaporation mask used for various uses.
  • the vapor deposition device 90 may include a vapor deposition source (for example, a crucible 94), a heater 96, and a vapor deposition mask device 10 therein. Further, the vapor deposition device 90 may further include an exhaust unit (not shown) for making the inside of the vapor deposition device 90 a vacuum atmosphere.
  • the crucible 94 contains a vapor deposition material 98 such as an organic light emitting material.
  • the heater 96 heats the crucible 94 to evaporate the deposition material 98 under a vacuum atmosphere.
  • the deposition mask device 10 is arranged so as to face the crucible 94.
  • the vapor deposition mask device 10 may include a vapor deposition mask 20 and a frame 15 joined to a support 40 of the vapor deposition mask 20 which will be described later.
  • the vapor deposition mask 20 may be supported by the frame 15 in a state where the vapor deposition mask 20 is pulled in the plane direction so that the vapor deposition mask 20 is not bent. It may be supported by the frame 15 without being pulled in the direction.
  • the vapor deposition mask device 10 is disposed in the vapor deposition device 90 such that the vapor deposition mask 20 faces a substrate to be vapor-deposited (for example, an organic EL substrate) 92 to which the vapor deposition material 98 is to be adhered. It may be.
  • the vapor deposition mask device 10 may include a magnet 93 disposed on a surface of the substrate to be vapor-deposited 92 on the side opposite to the vapor-deposition mask 20.
  • the deposition mask 20 can be attracted to the magnet 93 side by magnetic force, and the deposition mask 20 can be brought into close contact with the substrate to be deposited 92.
  • the deposition mask 20 includes a mask 30 having a plating layer 31 in which a first through hole 35 is formed, and a second through hole that is bonded to the mask 30 and overlaps the first through hole 35 in plan view. 45 provided with the support member 40 on which the support member 45 is formed. Among them, a plurality of first through holes 35 of the mask 30 may be formed.
  • the mask 30 may have a first surface 30a and a second surface 30b opposite to the first surface 30a.
  • the mask 30 is disposed between the deposition target substrate 92 and the crucible 94.
  • the mask 30 is supported in the vapor deposition device 90 such that the first surface 30a faces the lower surface of the substrate 92 to be deposited, in other words, the second surface 30b faces the crucible 94, and It may be used to deposit the deposition material 98 on the substrate 92.
  • the vapor deposition material 98 that evaporates from the crucible 94 and reaches the vapor deposition mask 20 from the second surface 30 b side of the mask 30 is deposited on the second through-hole 45 of the support 40 and the second material of the mask 30. It adheres to the substrate 92 through one through hole 35.
  • the deposition material 98 can be formed on the surface of the substrate 92 in a desired pattern corresponding to the position of the first through hole 35 of the mask 30.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view showing the organic EL display device 100 manufactured using the vapor deposition device 90 of FIG.
  • the organic EL display device 100 may include a substrate to be deposited (organic EL substrate) 92 and pixels including a deposition material 98 provided in a pattern. Note that, in the organic EL display device 100 of FIG. 2, electrodes for applying a voltage to the pixels including the evaporation material 98 are omitted.
  • the organic EL display device 100 in FIG. 2 may further include other components of the organic EL display device. Therefore, the organic EL display device 100 in FIG. 2 can be called an intermediate of the organic EL display device.
  • the vapor deposition devices 90 each having the vapor deposition mask device 10 corresponding to each color are prepared, and the substrates 92 to be vapor deposited are sequentially put into each vapor deposition device 90.
  • an organic light emitting material for red, an organic light emitting material for green, and an organic light emitting material for blue can be sequentially deposited on the substrate 92 to be deposited.
  • the deposition process may be performed inside the deposition device 90 in a high-temperature atmosphere.
  • the vapor deposition mask 20, the frame 15, and the substrate to be vapor-deposited 92 held inside the vapor deposition device 90 are also heated.
  • the mask 30, the support 40, the frame 15, and the deposition target substrate 92 of the deposition mask 20 exhibit a dimensional change behavior based on their respective thermal expansion coefficients.
  • the thermal expansion coefficient of the mask 30, the support 40, and the frame 15 be equal to the thermal expansion coefficient of the substrate 92 to be evaporated.
  • an iron alloy containing nickel can be used as a main material of the mask 30, the support 40, and the frame 15.
  • an iron alloy containing 30% by mass or more and 54% by mass or less of nickel can be used as a material of members constituting the mask 30, the support 40, and the frame 15.
  • iron alloy containing nickel examples include an Invar material containing 34% by mass or more and 38% by mass or less of nickel, a super Invar material containing 30% by mass or more and 34% by mass or less of nickel in addition to cobalt, 38% by mass
  • a low thermal expansion Fe—Ni-based plating alloy containing at least 54% by mass or less of nickel can be used.
  • the thermal expansion coefficient of the mask 30, the support 40, and the substrate to be deposited 92 is determined.
  • the thermal expansion coefficient of the substrate 92 does not need to be equal to the thermal expansion coefficient.
  • a material other than the above-described iron alloy may be used as a material for forming the mask 30 and the support 40.
  • an iron alloy other than the above-described iron alloy including nickel such as an iron alloy including chromium
  • an iron alloy containing chromium for example, an iron alloy called so-called stainless steel can be used.
  • a metal or an alloy other than an iron alloy such as nickel or a nickel-cobalt alloy may be used.
  • the mask 30 may be made by plating. As shown in FIG. 3, the mask 30 may have a substantially rectangular shape in plan view.
  • the mask 30 may include a frame-shaped ear 17 constituting an outer edge 30 e of the mask 30, and an intermediate portion 18 surrounded by the ear 17.
  • the ear 17 is a part to be attached to the support 40 during the vapor deposition step using the vapor deposition mask 20. Note that the ear 17 is not a region through which a deposition material intended to be deposited on the organic EL substrate 92 passes.
  • the intermediate portion 18 of the deposition mask 20 includes an effective region 22 in which first through holes 35 (see FIGS. 4 and 5) are formed in a regular arrangement, and an effective region 22. And a surrounding area 23 surrounding the area 22.
  • the peripheral region 23 is a region for supporting the effective region 22, and is not a region through which a vapor deposition material 98 intended to be vapor-deposited on the organic EL substrate 92 passes.
  • the effective area 22 of the mask 30 faces the area serving as the display area of the organic EL substrate 92 where the organic light emitting material is deposited to form pixels in the evaporation mask 20 used for vapor deposition of the organic light emitting material.
  • the region within the deposition mask 20 is a region for supporting the effective region 22, and is not a region through which a vapor deposition material 98 intended to be vapor-deposited on the organic EL substrate 92 passes.
  • each effective area 22 has a substantially quadrangular shape in plan view, and more precisely, a substantially rectangular contour in plan view.
  • each effective area 22 can have various contours according to the shape of the display area of the organic EL substrate 92. That is, each effective area 22 may have a contour corresponding to the display area of each application displayed by the organic EL display device 100.
  • each effective area 22 May have a circular contour.
  • the plurality of effective areas 22 of the deposition mask 20 may be arranged at predetermined intervals along two directions orthogonal to each other.
  • one effective area 22 corresponds to one organic EL display device. That is, according to the vapor deposition mask device 10 (mask 30) shown in FIGS. 3 and 4, multi-face deposition is possible. Further, as shown in FIG. 5, even if the plurality of first through holes 35 formed in each effective area 22 are arranged at a predetermined pitch along two directions orthogonal to each other in the effective area 22. Good.
  • the plating layer 31 of the mask 30 includes a first metal layer 32 provided with a first opening 30c in a predetermined pattern, and a second opening 30d communicating with the first opening 30c.
  • the second metal layer 37 may be included.
  • the first metal layer 32 forms the first surface 30a of the mask 30, and the second metal layer 37 forms the second surface 30b of the mask 30.
  • the first opening 30c and the second opening 30d may communicate with each other to form the first through-hole 35 penetrating the mask 30.
  • the opening size and opening shape of the first through hole 35 on the first surface 30a side of the mask 30 may be defined by the first opening 30c of the first metal layer 32.
  • the opening size and opening shape of the first through hole 35 on the second surface 30b side of the mask 30 may be defined by the second opening 30d of the second metal layer 37.
  • both the shape defined by the first opening 30c of the first metal layer 32 and the shape defined by the second opening 30d of the second metal layer 37 are given to the first through hole 35. It may be.
  • the first opening 30c and the second opening 30d constituting the first through-hole 35 may be substantially polygonal in plan view.
  • the first opening 30c and the second opening 30d have a substantially square shape, more specifically, a substantially square shape.
  • the first opening 30c and the second opening 30d may have another substantially polygonal shape such as a substantially hexagonal shape or a substantially octagonal shape.
  • the “substantially polygonal shape” is a concept including a shape in which corners of a polygon are rounded.
  • the first opening 30c and the second opening 30d may have a circular shape. Further, as long as the second opening 30d has a contour surrounding the first opening 30c in a plan view, the shape of the first opening 30c and the shape of the second opening 30d do not need to be similar. .
  • reference numeral 41 denotes a connection portion where the first metal layer 32 and the second metal layer 37 are connected.
  • the symbol S0 indicates the size of the first through hole 35 in the connection portion 41 between the first metal layer 32 and the second metal layer 37.
  • FIG. 6A shows an example in which the first metal layer 32 and the second metal layer 37 are in contact with each other.
  • the present invention is not limited to this, and the first metal layer 32 and the second metal layer 37 may be in contact with each other.
  • Other layers may be interposed between them.
  • a catalyst layer for promoting the deposition of the second metal layer 37 on the first metal layer 32 may be provided between the first metal layer 32 and the second metal layer 37.
  • the opening size S2 of the first through hole 35 (second opening 30d) on the second surface 30b is equal to the opening size of the first through hole 35 (first opening 30c) on the first surface 30a. It may be larger than S1.
  • the vapor deposition material 98 flying from the second surface 30b side of the mask 30 toward the mask 30 adheres to the organic EL substrate 92 in order through the second opening 30d and the first opening 30c of the first through hole 35.
  • the area of the organic EL substrate 92 to which the deposition material 98 adheres is mainly determined by the opening size S1 and the opening shape of the first through hole 35 on the first surface 30a. 6A, the vapor deposition material 98 moves along the normal direction N of the mask 30 from the crucible 94 toward the organic EL substrate 92, as indicated by an arrow from the second surface 30b side to the first surface 30a.
  • the mask 30 may move in a direction greatly inclined with respect to the normal direction N of the mask 30.
  • the opening size S2 of the first through hole 35 on the second surface 30b is the same as the opening size S1 of the first through hole 35 on the first surface 30a
  • Most of the vapor deposition material 98 moving in the largely inclined direction reaches the wall surface 36 of the second opening 30d of the first through hole 35 before reaching the organic EL substrate 92 through the first through hole 35. And adhere. Therefore, in order to increase the utilization efficiency of the evaporation material 98, it can be said that it is preferable to increase the opening size S2 of the second opening 30d.
  • the path of the deposition material 98 passes through the end 38 of the first through hole 35 (second opening 30 d) on the second surface 30 b side of the mask 30, and can reach the organic EL substrate 92.
  • the path having the minimum angle with respect to the normal direction N of the mask 30 is represented by reference numeral L1.
  • the angle formed between the path L1 and the normal direction N of the mask 30 is represented by a symbol ⁇ 1.
  • the above-mentioned opening dimensions S0, S1, S2 are appropriately set in consideration of the pixel density of the organic EL display device, the desired value of the above-mentioned angle ⁇ 1, and the like.
  • the opening size S0 of the first through hole 35 in the connection portion 41 can be set in a range of 20 ⁇ m or more and 60 ⁇ m or less.
  • the opening dimension S1 of the first opening 30c on the first surface 30a is set in the range of 10 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, and the opening size S2 of the second opening 30d on the second surface 30b is 15 ⁇ m or more and 80 ⁇ m or less. It can be set within a range.
  • the thickness T0 of the mask 30 described above can be, for example, not less than 2.0 ⁇ m and not more than 50 ⁇ m.
  • the range of the thickness T0 of the mask 30 may be determined by a first group including 2.0 ⁇ m, 5.0 ⁇ m, 10 ⁇ m, and 15 ⁇ m and / or a second group including 20 ⁇ m, 30 ⁇ m, 40 ⁇ m, and 50 ⁇ m.
  • the lower limit of the range of the thickness T0 of the mask 30 may be determined by any one of the values included in the above-described first group.
  • the lower limit of the range of the thickness T0 of the mask 30 may be 2.0 ⁇ m or more, 5.0 ⁇ m or more, 10 ⁇ m or more, or 15 ⁇ m or more.
  • the upper limit of the range of thickness T0 of mask 30 may be determined by any one of the values included in the above-described second group.
  • the upper limit of the range of the thickness T0 of the mask 30 may be 20 ⁇ m or less, 30 ⁇ m or less, 40 ⁇ m or less, or 50 ⁇ m or less.
  • the range of the thickness T0 of the mask 30 may be determined by a combination of any one of the values included in the above-described first group and any one of the values included in the above-described second group. For example, it may be from 2.0 ⁇ m to 50 ⁇ m, from 5.0 ⁇ m to 40 ⁇ m, from 10 ⁇ m to 30 ⁇ m, or from 15 ⁇ m to 20 ⁇ m.
  • the range of the thickness T0 of the mask 30 may be determined by a combination of any two of the values included in the first group, and may be, for example, 2.0 ⁇ m or more and 15 ⁇ m or less, or 2 ⁇ m or less.
  • the thickness may be from 0.0 ⁇ m to 10 ⁇ m, from 5.0 ⁇ m to 15 ⁇ m, or from 5.0 ⁇ m to 10 ⁇ m.
  • the range of the thickness T0 of the mask 30 may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described second group, and may be, for example, 20 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, or 20 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less. Or less, may be 30 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less, or may be 30 ⁇ m or more and 40 ⁇ m or less.
  • the support 40 may have a substantially rectangular shape in plan view.
  • the support 40 may have a larger dimension than the mask 30 in the plane direction, and the outline defining the support 40 may surround the outline defining the mask 30 in plan view.
  • the support 40 may be attached to the mask 30 such that each side of the support 40 corresponds to each side of the mask 30.
  • the plurality of second through holes 45 are formed in the support 40, and the second through holes 45 may be larger than the effective area 22 of the mask 30 in a plan view. Further, one second through-hole 45 of the support 40 may correspond to one effective region 22 of the mask 30.
  • the second through-hole 45 may have, for example, a substantially rectangular shape in plan view, or more precisely, a substantially rectangular shape in plan view.
  • each second through-hole 45 can have various contours in accordance with the shape of the display area of the substrate to be evaporated (organic EL substrate) 92.
  • each second through-hole 45 may have a circular contour.
  • FIG. 3 shows that the second through-holes 45 have the same shape in plan view, but the present invention is not limited to this.
  • Each of the second through-holes 45 has a different opening shape. It may be.
  • the support 40 may have a plurality of second through holes 45 having different shapes in plan view.
  • a support region 46 may be provided around the second through-hole 45, and the support region 46 may be configured to support the peripheral region 23 of the mask 30.
  • the support 40 can support the mask 30 so as to surround the effective area 22 of the mask 30, so that wrinkles and deformation of the mask 30 can be effectively suppressed.
  • the support region 46 is not a region through which a deposition material 98 intended to be deposited on the organic EL substrate 92 passes.
  • the support 40 will be described in more detail with reference to FIG. 6B.
  • the plurality of second through-holes 45 are formed on one side (in the illustrated example, the first side of the mask 30) along the normal direction n of the support 40 (the normal direction N of the mask 30). It may penetrate from the first surface 400a which is the side facing the two surfaces 30b) to the second surface 400b which is the other side along the normal direction n of the support 40.
  • the first concave portion 401 is formed by etching on the first surface 64a of the metal plate 64 on one side in the normal direction n of the support 40, and A second recess 402 is formed in the second surface 64b of the metal plate 64 on the other side in the normal direction n.
  • the first concave portion 401 may be connected to the second concave portion 402 so that the second concave portion 402 and the first concave portion 401 communicate with each other.
  • the second through-hole 45 may be configured by a second recess 402 and a first recess 401 connected to the second recess 402.
  • the thickness T1 of the support 40 is not less than 0.20 mm and not more than 2.0 mm.
  • the thickness T1 of the support 40 is 0.20 mm or more, the rigidity of the deposition mask 20 can be improved. Thereby, it is possible to prevent the mask 30 from being wrinkled or deformed. Further, since the thickness T1 of the support 40 is 2.0 mm or less, when the substrate 51 is peeled off from the mask 30 bonded to the support 40 as described later, a problem that the base 51 cannot be removed is suppressed. can do.
  • the range of the thickness T1 of the support 40 is a first group consisting of 0.20 mm, 0.50 mm, 0.75 mm, and 1.0 mm, and / or 1.2 mm, 1.5 mm, 1.8 mm, and 2.0 mm. May be determined by a second group consisting of
  • the lower limit of the range of the thickness T1 of the support 40 may be determined by any one of the values included in the above-described first group.
  • the lower limit of the range of the thickness T1 of the support 40 may be 0.20 mm or more, 0.50 mm or more, 0.75 mm or more, or 1.0 mm or more. You may.
  • the upper limit of the range of the thickness T1 of the support 40 may be determined by any one of the values included in the above-described second group.
  • the upper limit of the range of the thickness T1 of the support 40 may be 1.2 mm or less, 1.5 mm or less, 1.8 mm or less, or 2.0 mm or less. You may.
  • the range of the thickness T1 of the support 40 may be determined by a combination of any one of the values included in the above-described first group and any one of the values included in the above-described second group.
  • the range of the thickness T1 of the support 40 may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described first group. For example, the range may be 0.20 mm or more and 1.0 mm or less. It may be 0.20 mm or more and 0.75 mm or less, 0.50 mm or more and 1.0 mm or less, or 0.50 mm or more and 0.75 mm or less.
  • the range of the thickness T1 of the support 40 may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described second group, and may be, for example, 1.2 mm or more and 2.0 mm or less. It may be 1.2 mm or more and 1.8 mm or less, 1.5 mm or more and 2.0 mm or less, or 1.5 mm or more and 1.8 mm or less.
  • the support 40 preferably contains a material having a rigidity of 50 GPa or more and 65 GPa or less.
  • the rigidity G can be calculated as follows. That is, as shown in FIG. 7A, it is assumed that the side surface of the rectangular parallelepiped elastic body E is inclined when a force parallel to the upper surface is applied to the elastic body E while the lower surface is fixed. In this case, assuming that the surface area of the upper surface of the elastic body E is S, the applied force is F, and the inclination of the side surface is ⁇ , the rigidity G can be calculated by the following equation (1).
  • the above-described rigidity can also be obtained by measuring a natural frequency using a resonance method.
  • a test piece having a width (W) of 10 mm, a length (L) of 60 mm, and a thickness (t) of 0.5 mm is prepared from the material constituting the support 40.
  • a test apparatus eg, EG-HT, manufactured by Japan Techno Plus Co.
  • the other end in the longitudinal direction is set as a free end.
  • torsional vibration for example, 10 Hz or more and 200 Hz or less is applied to the other end.
  • K1 is a device constant
  • K2 is a constant.
  • the range of the rigidity of the material of the support 40 may be determined by a first group of 50 GPa, 52 GPa, 54 GPa and 56 GPa, and / or a second group of 58 GPa, 60 GPa, 62 GPa and 65 GPa.
  • the lower limit of the range of the rigidity of the material of the support 40 may be determined by any one of the values included in the above-described first group.
  • the lower limit of the range of the rigidity of the material of the support 40 may be 50 GPa or more, 52 GPa or more, 54 GPa or more, or 56 GPa or more.
  • the upper limit of the range of the rigidity of the material of the support 40 may be determined by any one of the values included in the above-described second group.
  • the upper limit of the range of the rigidity of the material of the support 40 may be 58 GPa or less, 60 GPa or less, 62 GPa or less, or 65 GPa or less.
  • the range of the rigidity of the material of the support 40 is determined by a combination of any one of the values included in the above-described first group and any one of the values included in the above-described second group.
  • the range of the rigidity of the material of the support 40 may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described first group, and may be, for example, 50 GPa or more and 56 GPa or less, It may be 50 GPa or more and 54 GPa or less, 52 GPa or more and 56 GPa or less, or 52 GPa or more and 54 GPa or less.
  • the range of the rigidity of the material of the support 40 may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described second group, and may be, for example, 58 GPa or more and 65 GPa or less, It may be 58 GPa or more and 62 GPa or less, 60 GPa or more and 65 GPa or less, or 60 GPa or more and 62 GPa or less.
  • an iron alloy containing nickel can be used as a main material constituting the above-described support member 40.
  • an iron alloy such as an invar material containing 34% by mass or more and 38% by mass or less of nickel or a super invar material containing cobalt in addition to nickel can be used.
  • the invention is not limited thereto, and an iron alloy other than the above-described iron alloy containing nickel, such as an iron alloy containing chromium, may be used as a main material of the support 40.
  • an iron alloy containing chromium for example, an iron alloy called so-called stainless steel can be used.
  • a metal or an alloy other than an iron alloy such as nickel or a nickel-cobalt alloy may be used.
  • the vapor deposition process can be performed inside the vapor deposition device 90.
  • the evaporation process may be performed while moving the crucible 94 and the heater 96 along the surface direction of the evaporation mask 20.
  • a portion of the mask 30 of the vapor deposition mask 20 held inside the vapor deposition device 90 facing the heater 96 absorbs radiant heat supplied from the heater 96, and Thermally expands.
  • the heater 96 of the mask 30 faces the heater 96. Since the portion is thin and elongated, the heat capacity is smaller than that of the substrate to be deposited 92. Therefore, the portion between the adjacent first through holes 35 of the mask 30 thermally expands, and the mask 30 thermally expands so as to extend in the longitudinal direction.
  • the mask 30 of the vapor deposition mask 20 thermally expanded by being heated by the heater 96 thermally expands with respect to the deposition target substrate 92.
  • the evaporation material 98 may move from a place where evaporation should be originally performed.
  • the edge of the pattern corresponding to the position of the first through hole 35 of the mask 30 is blurred or the shape of the pattern is enlarged.
  • the higher the definition of the pattern the more this problem cannot be ignored, and this is one factor that limits the definition of the pattern.
  • one second through-hole 45 of the support 40 may correspond to one effective region 22 of the mask 30.
  • a support region 46 may be provided around the second through hole 45, and the support region 46 may be configured to support the peripheral region 23 of the mask 30.
  • an iron alloy such as an invar material having a rigidity of 50 GPa or more and containing 34% by mass or more and 38% by mass or less of nickel or a super invar material further containing nickel in addition to nickel is used. be able to.
  • the support body 40 made of a material having a rigidity of 50 GPa or more can support the mask 30 so as to surround the effective area 22 of the mask 30, thereby suppressing local thermal expansion of the mask 30. be able to.
  • the frame 15 may be formed in a substantially rectangular frame shape in plan view, and the frame 15 is provided with an opening 15 a overlapping the second through hole 45 of the support 40 in plan view. May be.
  • the outline defining the opening 15a in plan view may surround all of the outline defining the second through-hole 45.
  • the frame 15 may have a dimension larger than the support 40 in the plane direction, and the outline defining the frame 15 may surround the outline defining the support 40 in plan view. .
  • the frame 15 may be attached to the support 40 such that each side of the frame 15 corresponds to each side of the support 40.
  • the above-described mask 30 and support body 40 may be joined to each other by a plurality of first joining portions 19a. Further, the support 40 and the frame 15 described above may be joined to each other by the plurality of second joining portions 19b.
  • the first joint 19a may be arranged along the outer edge 30e of the mask 30, and the second joint 19b may be arranged along the outer edge 40e of the support 40.
  • the mask 30 and the support 40 may have a substantially rectangular outline in plan view. Therefore, the joints 19a and 19b may also be arranged in a substantially rectangular pattern along the outer edges 30e and 40e, respectively. In the example shown in FIG.
  • the joints 19a and 19b are arranged in a straight line at a certain distance from the outer edges 30e and 40e, respectively. That is, in the example shown in FIG. 3, the joints 19a and 19b are arranged along a direction parallel to the direction in which the outer edges 30e and 40e extend.
  • the joints 19a and 19b are arranged at equal intervals along the direction in which the outer edges 30e and 40e extend.
  • the mask 30 and the support 40, and the support 40 and the frame 15 may be joined to each other by spot welding.
  • the invention is not limited to this, and the mask 30 and the support 40, and the mask 30 and the frame 15 may be joined to each other by another fixing means such as an adhesive.
  • a mask 30 having a plating layer 31 in which a first through hole 35 is formed, which is bonded to a base material 51 is prepared.
  • the base material 51 is prepared.
  • the material constituting the base material 51 and the thickness of the base material 51 are not particularly limited as long as they have insulation properties and appropriate strength.
  • a glass material having high light transmittance can be suitably used.
  • the base material 51 When the mask 30 and the support body 40 or the support body 40 and the frame 15 are fixed to each other using an adhesive, glass, synthetic resin, metal, or the like is used as a material forming the base material 51. be able to. In this case, the base material 51 does not have to have light transmittance.
  • a glass material is used as the base material 51.
  • a conductive material layer 52a made of a conductive material is formed on the base material 51.
  • the conductive material layer 52a is a layer that becomes the conductive layer 52 by being patterned.
  • a material for forming the conductive material layer 52a a material having conductivity such as a metal material or an oxide conductive material is appropriately used. Examples of the metal material include chromium and copper.
  • a material having high adhesion to the first resist pattern 53 described later is used as a material forming the conductive material layer 52a.
  • the first resist pattern 53 is formed by patterning a so-called dry film, such as a resist film containing an acrylic photocurable resin
  • copper is used as a material for forming the conductive material layer 52a. Is preferably used.
  • the conductive material layer 52a is formed by, for example, sputtering or electroless plating. If an attempt is made to form the conductive material layer 52a thick, it takes a long time to form the conductive material layer 52a. On the other hand, if the thickness of the conductive material layer 52a is too small, the resistance value increases, and it becomes difficult to form the first metal layer 32 by the electrolytic plating process. Therefore, for example, the thickness of the conductive material layer 52a is preferably in the range of 0.050 ⁇ m to 3.0 ⁇ m.
  • the range of the thickness of the conductive material layer 52a is 0.050 ⁇ m, 0.075 ⁇ m, 0.10 ⁇ m and 0.50 ⁇ m in the first group, and / or 1.0 ⁇ m, 1.5 ⁇ m, 2.0 ⁇ m and 3. It may be determined by a second group of 0 ⁇ m.
  • the lower limit of the range of the thickness of conductive material layer 52a may be determined by any one of the values included in the above-described first group.
  • the lower limit of the thickness range of the conductive material layer 52a may be 0.050 ⁇ m or more, may be 0.075 ⁇ m or more, may be 0.10 ⁇ m or more, and may be 0.50 ⁇ m or more. There may be.
  • the upper limit of the range of the thickness of conductive material layer 52a may be determined by any one of the values included in the above-described second group.
  • the upper limit of the thickness range of the conductive material layer 52a may be 1.0 ⁇ m or less, 1.5 ⁇ m or less, 2.0 ⁇ m or less, or 3.0 ⁇ m or less. There may be.
  • the range of the thickness of the conductive material layer 52a is determined by a combination of any one of the values included in the above-described first group and any one of the values included in the above-described second group.
  • the thickness of the conductive material layer 52a may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described first group, and is, for example, 0.050 ⁇ m or more and 0.50 ⁇ m or less.
  • the thickness may be 0.050 ⁇ m or more and 0.10 ⁇ m or less, 0.075 ⁇ m or more and 0.50 ⁇ m or less, or 0.075 ⁇ m or more and 0.10 ⁇ m or less.
  • the range of the thickness of the conductive material layer 52a may be determined by a combination of any two of the values included in the above-described second group, and is, for example, 1.0 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less. It may be 1.0 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less, 1.5 ⁇ m or more and 3.0 ⁇ m or less, or 1.5 ⁇ m or more and 2.0 ⁇ m or less.
  • a first resist pattern 53 having a predetermined pattern is formed on the conductive material layer 52a.
  • a method of forming the first resist pattern 53 a photolithography method or the like can be employed as in the case of the second resist pattern 55 described later.
  • a method for irradiating the material for the first resist pattern 53 with light in a predetermined pattern a method using an exposure mask that transmits exposure light in a predetermined pattern, or a method for exposing light to the first resist pattern A method of scanning relatively with respect to the material may be adopted.
  • FIG. 8C a portion of the conductive material layer 52a that is not covered with the first resist pattern 53 is removed by etching.
  • the first resist pattern 53 is removed. Thereby, the pattern substrate 50 on which the conductive layer 52 having the pattern corresponding to the first metal layer 32 is formed can be obtained.
  • the plating layer 31 is deposited on the conductive layer 52 using the substrate 51 (pattern substrate 50) on which the conductive layer 52 is formed.
  • the first metal layer 32 provided with the first openings 30c in a predetermined pattern is formed on the insulating base material 51.
  • a first plating process is performed in which a first plating solution is supplied onto the base material 51 on which the conductive layer 52 is formed, and the first metal layer 32 is deposited on the conductive layer 52.
  • the substrate 51 on which the conductive layer 52 is formed is immersed in a plating tank filled with a first plating solution. Thereby, as shown in FIG. 9A, it is possible to obtain the first metal layer 32 in which the first openings 30c are provided in a predetermined pattern on the base material 51.
  • the thickness of the first metal layer 32 may be, for example, 5.0 ⁇ m or less. Further, forming the first metal layer 32 on the base material 51 is not limited to forming the first metal layer 32 directly on the base material 51, and other layers such as the conductive layer 52 may be formed on the base material 51. And forming the first metal layer 32 through the intermediary.
  • the first metal layer 32 includes not only a portion overlapping the conductive layer 52 when viewed along the Non-overlapping portions can also be formed. This is because the first metal layer 32 is further deposited on the surface of the first metal layer 32 deposited on the portion overlapping the end portion 54 of the conductive layer 52. As a result, as shown in FIG. 9A, the end 33 of the first opening 30c may be located at a portion that does not overlap with the conductive layer 52 when viewed along the normal direction of the base material 51.
  • the specific method of the first plating process is not particularly limited as long as the first metal layer 32 can be deposited on the conductive layer 52.
  • the first plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which a current flows through the conductive layer 52 to deposit the first metal layer 32 on the conductive layer 52.
  • the first plating process may be an electroless plating process.
  • a suitable catalyst layer may be provided on the conductive layer 52.
  • the conductive layer 52 may be configured to function as a catalyst layer. Even when the electrolytic plating process is performed, a catalyst layer may be provided on the conductive layer 52.
  • the components of the first plating solution used are appropriately determined according to the characteristics required for the first metal layer 32.
  • a mixed solution of a solution containing a nickel compound and a solution containing an iron compound can be used as the first plating solution.
  • a mixed solution of a solution containing nickel sulfamate or nickel bromide and a solution containing ferrous sulfamate can be used.
  • Various additives may be contained in the plating solution. Examples of the additive include a pH buffer such as boric acid, a primary brightener such as saccharin sodium, a secondary brightener such as butynediol, propargyl alcohol, coumarin, formalin, and thiourea, and an antioxidant.
  • FIG. 9B is a cross-sectional view illustrating the second resist pattern 55 formed on the base material 51. As shown in FIG. 9B, in the resist forming step, the first opening 30c of the first metal layer 32 is covered with the second resist pattern 55, and the gap 56 of the second resist pattern 55 is formed on the first metal layer 32. It is implemented to be located.
  • a negative type resist film is formed by attaching a dry film on the base material 51 and the first metal layer 32.
  • the dry film include those containing an acrylic photocurable resin, such as RY3310 manufactured by Hitachi Chemical.
  • a resist film may be formed by applying a material for the second resist pattern 55 on the base material 51 and thereafter performing baking as necessary.
  • an exposure mask that prevents light from passing through a region of the resist film that should become the gap 56 is prepared, and the exposure mask is disposed on the resist film. Thereafter, the exposure mask is sufficiently adhered to the resist film by vacuum adhesion.
  • a positive type resist film may be used. In this case, an exposure mask that allows light to pass through a region of the resist film to be removed is used as the exposure mask.
  • a heat treatment step of heating the second resist pattern 55 may be performed after the development step.
  • the second metal layer 37 is formed on the first metal layer 32.
  • the second metal layer 37 provided with the second opening 30d communicating with the first opening 30c is formed on the first metal layer 32.
  • the second plating solution is supplied to the gap 56 between the second resist patterns 55 to deposit the second metal layer 37 on the first metal layer 32.
  • the substrate 51 on which the first metal layer 32 is formed is immersed in a plating tank filled with a second plating solution. Thereby, as shown in FIG. 9C, a second metal layer 37 can be obtained on the first metal layer 32.
  • the thickness of the second metal layer 37 may be set so that the thickness T0 (see FIG. 6) of the plating layer 31 of the vapor deposition mask 20 in the effective region 22 is 2.0 ⁇ m or more and 50 ⁇ m or less.
  • the specific method of the second plating process is not particularly limited.
  • the second plating process may be performed as a so-called electrolytic plating process in which an electric current flows through the first metal layer 32 to deposit the second metal layer 37 on the first metal layer 32.
  • the second plating process may be an electroless plating process.
  • a suitable catalyst layer may be provided on the first metal layer 32.
  • a catalyst layer may be provided on the first metal layer 32.
  • the same plating solution as the above-described first plating solution may be used.
  • a plating solution different from the first plating solution may be used as the second plating solution.
  • the composition of the first plating solution and the composition of the second plating solution are the same, the composition of the metal forming the first metal layer 32 and the composition of the metal forming the second metal layer 37 are also the same.
  • FIG. 9C shows an example in which the second plating process is continued until the upper surface of the second resist pattern 55 and the upper surface of the second metal layer 37 match
  • the present invention is not limited to this. There is no.
  • the second plating process may be stopped in a state where the upper surface of the second metal layer 37 is located below the upper surface of the second resist pattern 55.
  • a removing step of removing the second resist pattern 55 is performed.
  • the removing step is performed by immersing the laminate of the pattern substrate 50, the first metal layer 32, the second metal layer 37, and the second resist pattern 55 in, for example, an alkaline stripping solution.
  • the second resist pattern 55 can be peeled from the pattern substrate 50, the first metal layer 32, and the second metal layer 37.
  • the mask 30 bonded to the base material 51 is obtained.
  • the second metal layer 37 having the second openings 30d in a predetermined pattern on the first metal layer 32 can be obtained.
  • first opening 30c and the second opening 30d communicate with each other, so that the first through-hole 35 penetrating the mask 30 is formed.
  • the plating layer 31 on the conductive layer 52 By depositing the plating layer 31 on the conductive layer 52 in this manner, a plurality of first through holes 35 are formed.
  • the support body 40 in which the second through-holes 45 are formed is prepared.
  • a resist film containing a photosensitive resist material is formed on the first surface 64a and the second surface 64b of the metal plate 64.
  • the resist film is exposed and developed.
  • the first resist pattern 65a can be formed on the first surface 64a of the metal plate 64
  • the second resist pattern 65b can be formed on the second surface 64b of the metal plate 64.
  • a first surface etching step of etching a region of the first surface 64a of the metal plate 64 that is not covered with the first resist pattern 65a using a first etchant is performed.
  • a large number of first concave portions 401 are formed on the first surface 64a of the metal plate 64.
  • the first etching solution for example, a solution containing a ferric chloride solution and hydrochloric acid is used.
  • a region of the second surface 64b of the metal plate 64 that is not covered by the second resist pattern 65b is etched to form a second concave portion 402 in the second surface 64b.
  • Perform an etching step The second surface etching step is performed until the first concave portion 401 and the second concave portion 402 communicate with each other, whereby the second through hole 45 is formed.
  • As the second etching solution a solution containing, for example, a ferric chloride solution and hydrochloric acid is used in the same manner as the first etching solution.
  • the first concave portion 401 may be covered with a resin 69 having resistance to the second etching solution.
  • the resin 69 is removed from the metal plate 64.
  • the resin 69 can be removed by using, for example, an alkaline stripper.
  • an alkaline stripping solution is used, the resist patterns 65a and 65b are removed simultaneously with the resin 69, as shown in FIG. 10D.
  • the resist patterns 65a and 65b may be removed separately from the resin 69 using a peeling liquid different from the peeling liquid for peeling the resin 69. Thereby, the support body 40 in which the second through holes 45 are formed can be obtained.
  • the thickness T1 (see FIG. 4) of such a support 40 can be set to 0.20 mm or more and 2.0 mm or less.
  • the thickness T1 of the support 40 is 0.20 mm or more, the rigidity of the deposition mask 20 can be improved. Thereby, it is possible to prevent the mask 30 from being wrinkled or deformed.
  • the thickness T1 of the support 40 is 2.0 mm or less, when the substrate 51 is peeled off from the mask 30 bonded to the support 40 as described later, a problem that the base 51 cannot be removed is suppressed. can do.
  • the support 40 includes a material having a rigidity of 50 GPa or more and 65 GPa or less.
  • the rigidity of the material of the support 40 is 50 GPa or more, the rigidity of the deposition mask 20 can be effectively improved. Thereby, it is possible to prevent the mask 30 from being wrinkled or deformed.
  • the rigidity of the material of the support 40 is 65 GPa or less, when the base 51 is peeled from the mask 30 bonded to the support 40, a problem that the base 51 cannot be peeled can be suppressed. .
  • an iron alloy such as an Invar material containing 34% by mass or more and 38% by mass or less of nickel or a super Invar material containing cobalt in addition to nickel is used. it can.
  • a bonding step of bonding the mask 30 and the support 40 is performed.
  • the support 40 and the mask 30 are joined so that the second through-hole 45 of the support 40 overlaps the first through-hole 35 of the mask 30 in plan view.
  • the mask 30 is disposed on the support 40.
  • the mask 30 is irradiated with laser light La from the base material 51 side through the base material 51 to irradiate a part of the second metal layer 37 and a part of the support body 40 with the laser light La.
  • the mask 30 and the support 40 are joined to each other by welding.
  • the laser beam La for example, a YAG laser beam generated by a YAG laser device can be used.
  • the YAG laser device for example, a device including a crystal obtained by adding Nd (neodymium) to YAG (yttrium aluminum garnet) as an oscillation medium can be used.
  • a first bonding portion 19a for bonding the mask 30 and the support 40 is formed, and the mask 30 bonded to the base material 51 and the support 40 bonded to the mask 30 are formed. Is obtained.
  • the present invention is not limited to this, and the mask 30 and the support 40 may be joined to each other by another fixing means such as an adhesive, or the mask 30 and the support 40 may be joined to each other by plating. May be.
  • a peeling step of peeling the substrate 51 from the mask 30 of the first intermediate member 70a is performed.
  • the vapor deposition mask 20 including the support 40 in which the through holes 45 are formed can be obtained.
  • the thickness T1 of the support 40 may be 2.0 mm or less.
  • the base material 51 when peeling the base material 51 from the mask 30, the base material 51 is peeled while elastically deforming the support body 40 so that wrinkles and plastic deformation do not occur in the mask 30.
  • the thickness T1 of the support 40 if the thickness T1 of the support 40 is too large, the rigidity of the support 40 becomes too large, and it may be difficult to elastically deform the support 40.
  • the thickness T1 of the support 40 by setting the thickness T1 of the support 40 to 2.0 mm or less, it is possible to prevent the rigidity of the support 40 from becoming too large, and to elastically deform the support 40. For this reason, when peeling the substrate 51 from the mask 30 of the first intermediate member 70a, it is possible to suppress a problem that the substrate 51 cannot be peeled.
  • the vapor deposition mask 20 is manufactured by the method shown in FIGS.
  • the deposition mask 20 is joined to the frame 15.
  • the frame 15 and the support 40 are joined so that the opening 15a of the frame 15 overlaps the second through hole 45 of the support 40 in plan view.
  • the deposition mask 20 is arranged on the frame 15 so that the support 40 and the frame 15 are in contact with each other.
  • the support 40 is irradiated with laser light La, and a part of the support 40 and a part of the frame 15 are melted by heat generated by the irradiation of the laser light La.
  • the support body 40 and the frame 15 are joined to each other by welding.
  • the support 40 and the frame 15 are pulled in a state where the vapor deposition mask 20 is pulled in the surface direction. May be joined to each other.
  • a second joining portion 19b for joining the support 40 and the frame 15 is formed, and is joined to the deposition mask 20 and the support 40 of the deposition mask 20, and the second joining portion 19b is seen in plan view.
  • the vapor deposition mask device 10 including the frame 15 provided with the opening 15a overlapping the through hole 45 is obtained.
  • the present invention is not limited thereto, and the support 40 and the frame 15 may be joined to each other by another fixing means such as an adhesive.
  • the vapor deposition mask device 10 obtained by the above-described steps is prepared.
  • the crucible 94 and the heater 96 containing the deposition material 98 are prepared, and the deposition device 90 is prepared.
  • the organic EL substrate 92 is set on the mask 30 of the vapor deposition mask device 10. At this time, for example, an alignment mark (not shown) of the organic EL substrate 92 and an alignment mark (not shown) of the vapor deposition mask 20 are directly observed, and the organic EL substrate 92 is positioned so that the alignment marks overlap each other. 92 is set in the vapor deposition mask device 10.
  • a vapor deposition material 98 is vapor-deposited on the organic EL substrate 92 provided on the mask 30 of the vapor deposition mask device 10.
  • a magnet 93 is arranged on the surface of the organic EL substrate 92 on the side opposite to the vapor deposition mask device 10.
  • the mask 30 can be brought into close contact with the organic EL substrate 92 by attracting the vapor deposition mask device 10 toward the magnet 93 by magnetic force.
  • the inside of the vapor deposition device 90 is evacuated by a not-shown exhaust unit so that the inside of the vapor deposition device 90 is in a high vacuum state.
  • the heater 96 heats the crucible 94 to evaporate the vapor deposition material 98. Then, the vapor deposition material 98 that has evaporated from the crucible 94 and has reached the vapor deposition mask device 10 adheres to the organic EL substrate 92 through the second through hole 45 of the support 40 and the first through hole 35 of the mask 30 (FIG. 1).
  • the vapor deposition material 98 is vapor-deposited on the organic EL substrate 92 in a desired pattern corresponding to the position of the first through hole 35 of the mask 30.
  • the deposition mask 20 is joined to the mask 30 having the plating layer 31 in which the first through-hole 35 is formed, and the second through-hole that is joined to the mask 30 and overlaps the first through-hole 35 in plan view.
  • a support having a hole formed therein, and the thickness of the support is not less than 0.20 mm and not more than 2.0 mm.
  • the thickness T1 of the support 40 is 0.20 mm or more, the rigidity of the deposition mask 20 can be improved. Thereby, it is possible to prevent the mask 30 from being wrinkled or deformed.
  • the thickness T1 of the support 40 is 2.0 mm or less, when the substrate 51 is peeled from the mask 30 bonded to the support 40, it is possible to suppress a problem that the substrate 51 cannot be peeled. .
  • support 40 includes a material having a rigidity of 50 GPa or more and 65 GPa or less.
  • the rigidity of the material of the support 40 is 50 GPa or more, the rigidity of the deposition mask 20 can be effectively improved. Thereby, it is possible to prevent the mask 30 from being wrinkled or deformed.
  • the rigidity of the material of the support 40 is 65 GPa or less, when the base 51 is peeled from the mask 30 bonded to the support 40, a problem that the base 51 cannot be peeled can be suppressed. .
  • the evaporation mask 20 uses a single mask 30 having a plurality of effective regions 22.
  • the present invention is not limited to this.
  • a vapor deposition mask 20 in which a plurality of masks 30 are allocated to the frame 15 may be used.
  • illustration of the second through-hole 45 of the support 40 is omitted for clarity of the drawing.
  • the plating layer 31 of the mask 30 includes the first metal layer 32 and the second metal layer 37 provided on the first metal layer 32, and is formed in a two-layer structure. Examples have been described. However, the present invention is not limited to this, and the plating layer 31 may be formed in a one-layer structure without forming the second metal layer 37 on the first metal layer 32.
  • the support 40 may have a plurality of layers joined to each other.
  • the support 40 may include a first layer 40a joined to the mask 30 and a second layer 40b joined to the first layer 40a.
  • the second through-hole 45 of the support 40 may penetrate the first layer 40a and the second layer 40b.
  • the first layer 40a of the support 40 may be provided with a first opening 40c in a predetermined pattern
  • the second layer 40b may have a second opening 40d communicating with the first opening 40c. It may be provided.
  • the first opening 40c and the second opening 40d communicate with each other, so that a second through hole 45 penetrating the first layer 40a and the second layer 40b of the support 40 may be defined.
  • the support 40 has the first layer 40a and the second layer 40b, the support 40 having a desired thickness T1 can be easily obtained. That is, when forming the second through-hole 45 of the support body 40, as described above, the metal plate is patterned by the photolithography method including the exposure step and the development step. At this time, if the thickness of the metal plate is large, it may be difficult to pattern the metal plate into a desired pattern.
  • the support 40 since the support 40 has the first layer 40a and the second layer 40b, the first opening of the first layer 40a can be formed before the first layer 40a and the second layer 40b are joined. 40c and the second opening 40d of the second layer 40b can be respectively formed. Then, the first through-hole 45 is formed by joining the first layer 40a in which the first opening 40c is formed and the second layer 40b in which the second opening 40d is formed, and has a sufficient thickness.
  • the support 40 having T1 can be easily obtained.
  • the first layer 40a and the second layer 40b may be joined to each other by an adhesive, a brazing material, or welding.
  • joint portions (not shown) may be arranged in a direction parallel to the direction in which the outer edge 40e of the support 40 extends.
  • the joint surface 47a between the first layer 40a and the second layer 40b is covered with the metal 48 from the side (that is, the left and right direction shown in FIG. 16).
  • the metal 48 may be formed by, for example, welding, by building up so as to cover the joining surface 47a from the side, and by plating, the metal is deposited so as to cover the joining surface 47a from the side.
  • the vapor deposition mask 20 of the vapor deposition mask device 10 may be used repeatedly. In this case, each time the evaporation mask 20 is used, the evaporation mask 20 is washed, and the evaporation material 98 attached to the evaporation mask 20 is removed. On the other hand, when the bonding surface 47a of the first layer 40a and the second layer 40b is exposed, when cleaning the vapor deposition mask 20, the vapor deposition material 98 is filled in the gap between the first layer 40a and the second layer 40b. There is a possibility that a cleaning liquid for cleaning may enter.
  • the vapor deposition material 98 is vapor-deposited on the organic EL substrate 92 using the vapor deposition mask 20 in which the cleaning liquid has entered the gap between the first layer 40a and the second layer 40b, the first layer 40a and the second layer 40b There is a possibility that the cleaning liquid that has entered the gap between the substrate and the substrate may adhere to the organic EL substrate 92. In this case, various problems may occur in the organic EL substrate 92, such as a failure to obtain a desired contrast.
  • the joint surface 47a between the first layer 40a and the second layer 40b is covered with the metal 48 from the side. Therefore, it is possible to suppress a problem that the cleaning liquid enters the gap between the first layer 40a and the second layer 40b.
  • a first layer 40a to be joined to the mask 30 and a second layer 40b to be joined to the first layer 40a are prepared.
  • a metal plate is prepared, and the metal plate is patterned by a photolithography method including an exposure step and a development step.
  • a first opening 40c is formed in the first layer 40a
  • a second opening 40d is formed in the second layer 40b.
  • the first layer 40a and the second layer 40b are joined to each other.
  • the first layer 40a and the second layer 40b are joined to each other by an adhesive, a brazing material, or welding.
  • the first layer 40a and the second layer 40b are overlapped, and the above-described laser is applied to the first layer 40a or the second layer 40b.
  • the first layer 40a and the second layer 40b are melted by heat generated by the irradiation of the laser light La, and the first layer 40a and the second layer 40b are welded. Join each other.
  • the joining surface 47a between the first layer 40a and the second layer 40b is covered with the metal 48.
  • the metal 48 may be overlaid so as to cover the joining surface 47a from the side (that is, the left-right direction shown in FIG. 17C) by, for example, welding, and the plating surface may cover the joining surface 47a from the side.
  • the metal 48 may be formed by precipitating a metal. Thus, the support 40 is obtained.
  • each of the layers 40a and 40b may be completely covered from the side (that is, the left and right direction shown in FIG. 18A) by the metal 48.
  • the lower surface may be covered with metal 48.
  • the support 40 may have three or more layers.
  • the support 40 may further include a third layer 40f joined to the second layer 40b.
  • the second layer 40b and the third layer 40f may be joined to each other by an adhesive, a brazing material, or welding.
  • the second through-hole 45 of the support 40 may penetrate the layers 40a, 40b, 40f. That is, the third layer 40f of the support 40 may be provided with a third opening 40g communicating with the second opening 40d of the second layer 40b.
  • the first opening 40c, the second opening 40d, and the third opening 40g communicate with each other, so that the second penetrating through the first layer 40a, the second layer 40b, and the third layer 40f of the support 40 is performed.
  • a hole 45 may be defined.
  • the joining surface 47a between the first layer 40a and the second layer 40b is covered with the metal 48 from the side (that is, the left-right direction shown in FIG. 18B).
  • the joining surface 47b between the second layer 40b and the third layer 40f is covered with the metal 48 from the side (that is, the left-right direction shown in FIG. 18B).
  • the metal 48 may be formed by building up the joint surface 47a and the joint surface 47b so as to cover the joint surface 47a and the joint surface 47b from the side, for example, by welding, and by plating the joint surface 47a and the joint surface 47b. It may be formed by depositing a metal so as to cover from the side.
  • a third layer 40f to be joined to the second layer 40b is further prepared.
  • a metal plate is prepared, and the metal plate is patterned by a photolithography method including an exposure step and a development step.
  • a third opening 40g is formed in the third layer 40f.
  • the second layer 40b joined to the first layer 40a and the third layer 40f are joined to each other.
  • the second layer 40b and the third layer 40f are joined to each other by an adhesive, a brazing material, or welding.
  • the second layer 40b and the third layer 40f are overlapped, and the third layer 40f is irradiated with the above-described laser beam La.
  • a part of the third layer 40f and a part of the second layer 40b are melted by heat generated by the irradiation of the laser beam La, and the second layer 40b and the third layer 40f are joined to each other by welding.
  • the joining surface 47a between the first layer 40a and the second layer 40b is covered with the metal 48.
  • the joining surface 47b between the second layer 40b and the third layer 40f is covered with the metal 48.
  • the metal 48 may be overlaid so as to cover the joining surfaces 47a and 47b from the side (that is, the left-right direction shown in FIG. 18E) by, for example, welding, and the joining surfaces 47a and 47b may be plated by plating.
  • the metal 48 may be formed by depositing a metal so as to cover it from the other side. Thus, the support 40 is obtained.
  • each of the layers 40a, 40b, and 40f may be completely covered from the side (that is, the left and right direction shown in FIG. 18C) by the metal 48.
  • the lower surface of 40f may be covered with metal 48.
  • the second through-hole 45 of the support 40 has a dimension larger than the effective area 22 of the mask 30 in a plan view.
  • the present invention is not limited to this, and the second through-hole 45 may have a dimension smaller than the effective area 22 in a plan view.
  • a part of the plurality of effective regions 22 may be covered with the support region 46.
  • the plating layer 31 is formed by depositing the plating layer 31 on the conductive layer 52 .
  • the present invention is not limited to this, and the plating layer 31 may be directly deposited on the base material 51.
  • a base material 51 made of a conductive material, for example, stainless steel or brass steel is prepared.
  • a first resist pattern 53 having a predetermined pattern is formed on a conductive base material 51.
  • the first plating solution is supplied onto the base material 51 on which the first resist pattern 53 has been formed, and the plating layer 31 is deposited on the base material 51.
  • FIG. 19C by removing the first resist pattern 53, the plating layer 31 can be deposited on the base material 51.
  • the plating layer 31 may include a second metal layer 37 provided on the first metal layer 32 and may have a two-layer structure.

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Abstract

蒸着マスクは、第1貫通孔が形成されためっき層を有するマスクと、マスクに接合され、平面視で第1貫通孔に重なる第2貫通孔が形成された支持体とを備える。

Description

蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着方法
 本開示は、蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着方法に関する。
 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、ウルトラハイディフィニション(UHD)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を含む蒸着マスクを用い、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(有機EL基板)を蒸着装置に投入し、次に、蒸着装置内で有機EL基板に対して蒸着マスクを密着させ、有機材料を有機EL基板に蒸着させる蒸着工程を行う。
特開2016-148112号公報
 特許文献1に開示された技術では、めっき処理を利用して蒸着マスクを製造した後、当該蒸着マスクをフレームに取り付けて蒸着マスク装置を製造している。このとき、蒸着マスク装置のフレームは、蒸着マスクを張った状態に保持している。すなわち、フレームに固定された状態において、蒸着マスクには張力が付与されている。これにより、蒸着マスクに撓みが生じることが抑制される。しかしながら、薄厚化された蒸着マスクに張力が付与されることにより、この蒸着マスクにシワや変形が生じる問題が知見された。
 本開示は、このような点を考慮してなされたものであって、蒸着マスクにシワや変形が生じることを抑制することが可能な、蒸着マスク、蒸着マスク装置、蒸着マスクの製造方法、蒸着マスク装置の製造方法及び蒸着方法を提供することを目的とする。
 本開示の第1の態様は、第1貫通孔が形成されためっき層を有するマスクと、前記マスクに接合され、平面視で前記第1貫通孔に重なる第2貫通孔が形成された支持体とを備え、前記支持体の厚みは、0.20mm以上2.0mm以下である、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、前記支持体は、前記マスクに接合された第1層と、前記第1層に接合された第2層とを有し、前記第2貫通孔は、前記第1層および前記第2層を貫通していてもよい。
 本開示の第3の態様は、上述した第2の態様による蒸着マスクにおいて、前記第1層および前記第2層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されていてもよい。
 本開示の第4の態様は、上述した第2の態様または上述した第3の態様による蒸着マスクにおいて、前記第1層および前記第2層の接合面は、側方から金属により覆われていてもよい。
 本開示の第5の態様は、上述した第4の態様による蒸着マスクにおいて、前記金属は、めっき処理により形成されていてもよい。
 本開示の第6の態様は、上述した第2の態様から上述した第5の態様のそれぞれによる蒸着マスクにおいて、前記支持体は、前記第2層に接合された第3層を更に有していてもよい。
 本開示の第7の態様は、上述した第6の態様による蒸着マスクにおいて、前記第2層および前記第3層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されていてもよい。
 本開示の第8の態様は、上述した第6の態様または上述した第7の態様による蒸着マスクにおいて、前記第2層および前記第3層の接合面は、側方から金属により覆われていてもよい。
 本開示の第9の態様は、上述した第8の態様による蒸着マスクにおいて、前記金属は、めっき処理により形成されていてもよい。
 本開示の第10の態様は、上述した第1の態様から上述した第9の態様のそれぞれによる蒸着マスクにおいて、前記支持体は、剛性率が50GPa以上65GPa以下の材料を含んでいてもよい。
 本開示の第11の態様は、上述した第1の態様から上述した第10の態様のいずれかによる蒸着マスクと、前記蒸着マスクの前記支持体に接合され、平面視で前記第2貫通孔に重なる開口が設けられたフレームとを備える、蒸着マスク装置である。
 本開示の第12の態様は、基材に接合され、第1貫通孔が形成されためっき層を有するマスクを準備する工程と、第2貫通孔が形成された支持体を準備する工程と、平面視で、前記支持体の前記第2貫通孔が前記マスクの前記第1貫通孔に重なるように、前記支持体と、前記マスクとを接合する工程と、前記マスクから前記基材を剥がす工程とを備え、前記支持体の厚みは、0.20mm以上2.0mm以下である、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、前記基材には、導電層が形成され、前記第1貫通孔は、前記導電層上に前記めっき層を析出させることにより形成されてもよい。
 本開示の第14の態様は、上述した第12の態様または上述した第13の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記支持体を準備する工程は、第1層および第2層を準備する工程と、前記第1層および前記第2層を互いに接合する工程とを有していてもよい。
 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層および前記第2層を互いに接合する工程において、前記第1層および前記第2層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されてもよい。
 本開示の第16の態様は、上述した第14の態様または上述した第15の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記支持体を準備する工程は、前記第1層および前記第2層を互いに接合する工程の後に、金属により前記第1層および前記第2層の接合面を側方から覆う工程を更に有していてもよい。
 本開示の第17の態様は、上述した第16の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記金属により前記第1層および前記第2層の接合面を側方から覆う工程において、前記金属は、めっき処理により形成されてもよい。
 本開示の第18の態様は、上述した第14の態様から上述した第17の態様のそれぞれによる蒸着マスクの製造方法において、前記支持体を準備する工程は、第3層を準備する工程と、前記第2層および前記第3層を互いに接合する工程とを更に有していてもよい。
 本開示の第19の態様は、上述した第18の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記第2層および前記第3層を互いに接合する工程において、前記第2層および前記第3層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されてもよい。
 本開示の第20の態様は、上述した第18の態様または上述した第19の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記支持体を準備する工程は、前記第2層および前記第3層を互いに接合する工程の後に、金属により前記第2層および前記第3層の接合面を側方から覆う工程を更に有していてもよい。
 本開示の第21の態様は、上述した第20の態様による蒸着マスクの製造方法において、前記金属により前記第2層および前記第3層の接合面を側方から覆う工程において、前記金属は、めっき処理により形成されてもよい。
 本開示の第22の態様は、上述した第12の態様から上述した第21の態様のいずれかによる蒸着マスクの製造方法により製造された蒸着マスクを準備する工程と、前記蒸着マスクの前記支持体にフレームを取り付ける工程とを備える、蒸着マスク装置の製造方法である。
 本開示の第23の態様は、基板に蒸着材料を蒸着させる、蒸着材料の蒸着方法あって、上述した第22の態様による蒸着マスク装置の製造方法により製造された蒸着マスク装置を準備する工程と、前記基板を準備する工程と、前記基板を前記蒸着マスク装置の前記マスク上に設置する工程と、前記マスク上に設置された前記基板に前記蒸着材料を蒸着させる工程と、を備える、蒸着方法である。
 本開示の第24の態様は、上述した第12の態様から上述した第21の態様のいずれかによる蒸着マスクの製造方法によって製造された蒸着マスクであってもよい。
 本開示の第25の態様は、上述した第22の態様による蒸着マスク装置の製造方法により製造された蒸着マスク装置であってもよい。
 本開示の実施形態によれば、蒸着マスクにシワや変形が生じることを抑制することができる。
図1は、本開示の一実施の形態を説明するための図であって、蒸着マスク装置を有する蒸着装置及びこの蒸着装置を用いた蒸着方法を説明するための図である。 図2は、図1に示す蒸着装置で製造された有機EL表示装置の一例を示す断面図である。 図3は、蒸着マスクを有する蒸着マスク装置の一例を概略的に示す平面図である。 図4は、図3のIV-IV線に対応する断面において蒸着マスク装置を示す断面図である。 図5は、図3の蒸着マスク装置のマスクを示す部分拡大図(図3のV部拡大図)である。 図6Aは、図5のVIA-VIA線に対応する断面においてマスクを示す断面図である。 図6Bは、図4の支持体をより詳細に示す断面図である。 図7Aは、剛性率を説明するための概略斜視図である。 図7Bは、蒸着装置を用いた蒸着方法を説明するための図である。 図8Aは、めっき処理によってマスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図8Bは、めっき処理によってマスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図8Cは、めっき処理によってマスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図8Dは、めっき処理によってマスクを製造するために用いられるパターン基板を製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図9Aは、マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図9Bは、マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図9Cは、マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図9Dは、マスクをめっき処理によって製造する方法の一例の一工程を示す図である。 図10Aは、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。 図10Bは、第1面エッチング工程を示す図である。 図10Cは、第2面エッチング工程を示す図である。 図10Dは、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。 図11Aは、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図11Bは、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図11Cは、蒸着マスクの製造方法の一例の一工程を示す図である。 図12Aは、蒸着マスク装置の製造方法の一例の一工程を示す図である。 図12Bは、蒸着マスク装置の製造方法の一例の一工程を示す図である。 図12Cは、蒸着マスク装置の製造方法の一例の一工程を示す図である。 図13A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13B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14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15は、マスクの変形例を概略的に示す平面図である。 図16は、支持体の変形例を示す断面図である。 図17Aは、支持体の製造方法の変形例を示す断面図である。 図17Bは、支持体の製造方法の変形例を示す断面図である。 図17Cは、支持体の製造方法の変形例を示す断面図である。 図18Aは、支持体の変形例を示す断面図である。 図18Bは、支持体の変形例を示す断面図である。 図18Cは、支持体の製造方法の変形例を示す断面図である。 図18Dは、支持体の製造方法の変形例を示す断面図である。 図18Eは、支持体の製造方法の変形例を示す断面図である。 図18Fは、支持体の変形例を示す断面図である。 図19Aは、マスクの製造方法の変形例を示す断面図である。 図19Bは、マスクの製造方法の変形例を示す断面図である。 図19Cは、マスクの製造方法の変形例を示す断面図である。
 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、「板」、「シート」、「フィルム」など用語は、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、「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、当該部材の面(シート面、フィルム面)に対する法線方向のことを指す。更に、本明細書において用いる、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得る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、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得る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、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(又は下に)」、「上側に(又は下側に)」、または「上方に(又は下方に)」とする場合、特別な説明が無い限りは、ある構成が他の構成に直接的に接している場合のみでなく、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も含めて解釈することとする。また、特別な説明が無い限りは、上(または、上側や上方)又は下(または、下側、下方)という語句を用いて説明する場合があるが、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得る。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得る。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得る。
 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、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、「平面視」とは、対称となる板状の部材を全体的かつ大局的に見た場合において、板状の部材の平面方向に直交する法線方向から見た状態を指す。例えば、ある板状の部材が「平面視において矩形状の形状を有する」とは、当該部材を法線方向から見たときに、当該部材が矩形状の形状を有していることを指す。
 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、本実施形態を適用することができる。
 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(例えばるつぼ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(図示せず)を更に備えていてもよい。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、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、るつぼ94と対向するよう配置されている。
 図1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の後述する支持体40に接合されたフレーム15とを備えていてもよい。この場合、蒸着マスク20は、蒸着マスク20が撓んでしまうことがないように、その面方向に引っ張られた状態で、フレーム15により支持されていても良く、あるいは、蒸着マスク20は、その面方向に引っ張られることなく、フレーム15により支持されていても良い。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被蒸着基板(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。
 蒸着マスク装置10は、図1に示すように、被蒸着基板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を被蒸着基板92に密着させることができる。
 次に、蒸着マスク装置10の蒸着マスク20について説明する。図1に示すように、蒸着マスク20は、第1貫通孔35が形成されためっき層31を有するマスク30と、マスク30に接合され、平面視で第1貫通孔35に重なる第2貫通孔45が形成された支持体40とを備えていてもよい。このうち、マスク30の第1貫通孔35は、複数形成されていてもよい。
 図1に示すように、マスク30は、第1面30aと、第1面30aと反対側の面をなす第2面30bと、を有していてもよい。図示された例では、マスク30は、被蒸着基板92とるつぼ94との間に配置されている。マスク30は、その第1面30aが被蒸着基板92の下面に対面するようにして、換言するとその第2面30bがるつぼ94と対面するようにして、蒸着装置90内に支持され、被蒸着基板92への蒸着材料98の蒸着に使用されてもよい。図1に示す蒸着装置90において、るつぼ94から蒸発して、マスク30の第2面30b側から蒸着マスク20に到達した蒸着材料98は、支持体40の第2貫通孔45及びマスク30の第1貫通孔35を通って被蒸着基板92に付着する。これによって、マスク30の第1貫通孔35の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料98を被蒸着基板92の表面に成膜することができる。
 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、被蒸着基板(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得る。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装置10が搭載された蒸着装置90をそれぞれ準備し、被蒸着基板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被蒸着基板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及び被蒸着基板92も加熱される。この際、蒸着マスク20のマスク30及び支持体40、フレーム15並びに被蒸着基板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、マスク30、支持体40及びフレーム15と、被蒸着基板92と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、被蒸着基板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、マスク30、支持体40およびフレーム15の熱膨張係数が、被蒸着基板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、被蒸着基板92としてガラス基板が用いられる場合、マスク30、支持体40及びフレーム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。例えば、マスク30、支持体40及びフレーム15を構成する部材の材料として、30質量%以上54質量%以下のニッケルを含む鉄合金を用いることができる。ニッケルを含む鉄合金の具体例としては、34質量%以上38質量%以下のニッケルを含むインバー材、30質量%以上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、マスク30、支持体40、フレーム15及び被蒸着基板92の温度が高温には達しない場合は、マスク30、支持体40及びフレーム15の熱膨張係数を、被蒸着基板92の熱膨張係数と同等の値にしなくてもよい。この場合、マスク30及び支持体40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、鉄合金以外の金属または合金を用いてもよい。
 次に、図1及び図3乃至図6Bにより、蒸着マスク20のマスク30及び支持体40、並びにフレーム15について更に詳細に説明する。
 まず、マスク30について詳細に説明する。このマスク30は、めっき処理によって作製されたものであってもよい。図3に示すように、マスク30は、平面視において略矩形状の形状を有していてもよい。このマスク30は、マスク30の外縁30eを構成する枠状の耳部17と、耳部17に囲まれた中間部18とを備えていてもよい。このうち耳部17は、蒸着マスク20を利用した蒸着工程の際に支持体40に取り付けられる部分である。なお、この耳部17は、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。
 また、図3乃至図5に示すように、蒸着マスク20の中間部18は、規則的な配列で第1貫通孔35(図4及び図5参照)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とを含んでいてもよい。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98が通過する領域ではない。一方、マスク30の有効領域22は、有機発光材料の蒸着に用いられる蒸着マスク20においては、有機発光材料が蒸着して画素を形成するようになる有機EL基板92の表示領域となる区域に対面する、蒸着マスク20内の領域となる。ただし、種々の目的から、周囲領域23に貫通孔や凹部が形成されていてもよい。図3に示された例において、各有効領域22は、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している。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。すなわち、各有効領域22は、有機EL表示装置100が表示する各アプリケーションの表示領域に対応した輪郭を有していても良く、有機EL表示装置100を例えば腕時計に使用する場合、各有効領域22は、円形状の輪郭を有していてもよい。
 図3に示すように、蒸着マスク20の複数の有効領域22は、互いに直交する二方向に沿って所定の間隔を空けて配列されていてもよい。図示された例では、一つの有効領域22が一つの有機EL表示装置に対応するようになっている。すなわち、図3及び図4に示された蒸着マスク装置10(マスク30)によれば、多面付蒸着が可能となっている。また、図5に示すように、各有効領域22に形成された複数の第1貫通孔35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てもよい。
 次に、図6Aを参照して、マスク30のめっき層31について説明する。図6Aに示すように、マスク30のめっき層31は、所定のパターンで第1開口部30cが設けられた第1金属層32と、第1開口部30cに連通する第2開口部30dが設けられた第2金属層37とを含んでいてもよい。図6Aに示す例においては、第1金属層32がマスク30の第1面30aを構成し、第2金属層37がマスク30の第2面30bを構成している。
 本実施の形態においては、第1開口部30cと第2開口部30dとが互いに連通することにより、マスク30を貫通する第1貫通孔35が構成されていてもよい。この場合、マスク30の第1面30a側における第1貫通孔35の開口寸法や開口形状は、第1金属層32の第1開口部30cによって画定されていてもよい。一方、マスク30の第2面30b側における第1貫通孔35の開口寸法や開口形状は、第2金属層37の第2開口部30dによって画定されていてもよい。言い換えると、第1貫通孔35には、第1金属層32の第1開口部30cによって画定される形状、および、第2金属層37の第2開口部30dによって画定される形状の両方が付与されていてもよい。
 図5に示すように、第1貫通孔35を構成する第1開口部30cや第2開口部30dは、平面視において略多角形状になっていてもよい。ここでは第1開口部30cおよび第2開口部30dが、略四角形状、より具体的には略正方形状になっている例が示されている。また、図示はしないが、第1開口部30cや第2開口部30dは、略六角形状や略八角形状など、その他の略多角形状になっていてもよい。なお、「略多角形状」とは、多角形の角部が丸められている形状を含む概念である。また、図示はしないが、第1開口部30cや第2開口部30dは、円形状になっていてもよい。また、平面視において第2開口部30dが第1開口部30cを囲う輪郭を有する限りにおいて、第1開口部30cの形状と第2開口部30dの形状とが相似形になっている必要はない。
 図6Aにおいて、符号41は、第1金属層32と第2金属層37とが接続される接続部を表している。また符号S0は、第1金属層32と第2金属層37との接続部41における第1貫通孔35の寸法を表している。なお、図6Aにおいては、第1金属層32と第2金属層37とが接している例を示したが、これに限られることはなく、第1金属層32と第2金属層37との間にその他の層が介在されていてもよい。例えば、第1金属層32と第2金属層37との間に、第1金属層32上における第2金属層37の析出を促進させるための触媒層が設けられていてもよい。
 図6Aに示すように、第2面30bにおける第1貫通孔35(第2開口部30d)の開口寸法S2は、第1面30aにおける第1貫通孔35(第1開口部30c)の開口寸法S1よりも大きくなっていてもよい。以下、このように第1金属層32および第2金属層37を構成することの利点について説明する。
 マスク30の第2面30b側からマスク30に向かって飛来する蒸着材料98は、第1貫通孔35の第2開口部30dおよび第1開口部30cを順に通って有機EL基板92に付着する。有機EL基板92のうち蒸着材料98が付着する領域は、第1面30aにおける第1貫通孔35の開口寸法S1や開口形状によって主に定められる。ところで、図6Aにおいて第2面30b側から第1面30a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に向けてマスク30の法線方向Nに沿って移動するだけでなく、マスク30の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動することもある。ここで、仮に第2面30bにおける第1貫通孔35の開口寸法S2が第1面30aにおける第1貫通孔35の開口寸法S1と同一であるとすると、マスク30の法線方向Nに対して大きく傾斜した方向に移動する蒸着材料98の多くは、第1貫通孔35を通って有機EL基板92に到達するよりも前に、第1貫通孔35の第2開口部30dの壁面36に到達して付着してしまう。従って、蒸着材料98の利用効率を高めるためには、第2開口部30dの開口寸法S2を大きくすることが好ましいと言える。
 図6Aにおいて、マスク30の第2面30b側における第1貫通孔35(第2開口部30d)の端部38を通る蒸着材料98の経路であって、有機EL基板92に到達することができる経路のうち、マスク30の法線方向Nに対してなす角度が最小となる経路が、符号L1で表されている。また、経路L1とマスク30の法線方向Nとがなす角度が、符号θ1で表されている。斜めに移動する蒸着材料98を、第2開口部30dの壁面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。例えば角度θ1を45°以上にすることが好ましい。
 上述の開口寸法S0,S1,S2は、有機EL表示装置の画素密度や上述の角度θ1の所望値などを考慮して、適切に設定される。例えば、400ppi以上の画素密度の有機EL表示装置を作製する場合、接続部41における第1貫通孔35の開口寸法S0は、20μm以上60μm以下の範囲内に設定され得る。また、第1面30aにおける第1開口部30cの開口寸法S1は、10μm以上50μm以下の範囲内に設定され、第2面30bにおける第2開口部30dの開口寸法S2は、15μm以上80μm以下の範囲内に設定され得る。
 また、上述したマスク30の厚みT0は、例えば2.0μm以上50μm以下とすることができる。
 マスク30の厚みT0の範囲は、2.0μm、5.0μm、10μm及び15μmからなる第1グループ、及び/又は、20μm、30μm、40μm及び50μmからなる第2グループによって定められてもよい。マスク30の厚みT0の範囲の下限は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、マスク30の厚みT0の範囲の下限は、2.0μm以上であってもよく、5.0μm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、マスク30の厚みT0の範囲の上限は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、マスク30の厚みT0の範囲の上限は、20μm以下であってもよく、30μm以下であってもよく、40μm以下であってもよく、50μm以下であってもよい。マスク30の厚みT0の範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つと、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つとの組み合わせによって定められてもよく、例えば、2.0μm以上50μm以下であってもよく、5.0μm以上40μm以下であってもよく、10μm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、マスク30の厚みT0の範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、2.0μm以上15μm以下であってもよく、2.0μm以上10μm以下であってもよく、5.0μm以上15μm以下であってもよく、5.0μm以上10μm以下であってもよい。また、マスク30の厚みT0の範囲は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の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40μm以下であってもよく、30μm以上50μm以下であってもよく、30μm以上40μm以下であってもよい。
 次に、支持体40について詳細に説明する。図3に示すように、支持体40は平面視において略矩形状の形状を有していてもよい。この支持体40は、面方向において、マスク30よりも大きい寸法を有していてもよく、平面視において、支持体40を画定する輪郭は、マスク30を画定する輪郭を取り囲んでいてもよい。この支持体40は、支持体40の各辺がマスク30の各辺に対応するようにして、マスク30に対して取り付けられていてもよい。
 また、上述したように、支持体40には複数の第2貫通孔45が形成されており、第2貫通孔45は、平面視でマスク30の有効領域22よりも大きくなっていてもよい。また、支持体40の一つの第2貫通孔45は、マスク30の一つの有効領域22に対応していてもよい。
 図3に示すように、第2貫通孔45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していてもよい。なお図示はしないが、各第2貫通孔45は、被蒸着基板(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。例えば各第2貫通孔45は、円形状の輪郭を有していてもよい。図3には、各第2貫通孔45が互いに同じ平面視形状を有しているものが示されているが、これに限られず、各第2貫通孔45は、互いに異なる開口部形状を有していてもよい。換言すると、支持体40は、互いに異なる平面視形状を有する複数の第2貫通孔45を有していてもよい。
 この第2貫通孔45の周囲には、支持領域46が設けられていてもよく、この支持領域46がマスク30の周囲領域23を支持するように構成されていてもよい。これにより、支持体40が、マスク30の有効領域22を囲うようにマスク30を支持することができるため、マスク30にシワや変形が生じることを効果的に抑制することができる。なお、支持領域46は、有機EL基板92へ蒸着されることを意図された蒸着材料98が通過する領域ではない。
 次に、図6Bを参照して、支持体40についてより詳細に説明する。図6Bに示すように、複数の第2貫通孔45は、支持体40の法線方向n(マスク30の法線方向N)に沿った一方の側(図示された例では、マスク30の第2面30bに対面する側)となる第1面400aから、支持体40の法線方向nに沿った他方の側となる第2面400bへ貫通していてもよい。図示された例では、後に詳述するように、支持体40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401がエッチングによって形成され、支持体40の法線方向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402が形成される。第1凹部401は、第2凹部402に接続され、これによって第2凹部402と第1凹部401とが互いに通じ合うように形成されてもよい。第2貫通孔45は、第2凹部402と、第2凹部402に接続された第1凹部401とによって構成されていてもよい。
 本開示において、支持体40の厚みT1は、0.20mm以上2.0mm以下となっている。支持体40の厚みT1が、0.20mm以上であることにより、蒸着マスク20の剛性を向上させることができる。これにより、マスク30にシワや変形が生じることを抑制することができる。また、支持体40の厚みT1が2.0mm以下であることにより、後述するように支持体40に接合されたマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。
 支持体40の厚みT1の範囲は、0.20mm、0.50mm、0.75mm及び1.0mmからなる第1グループ、及び/又は、1.2mm、1.5mm、1.8mm及び2.0mmからなる第2グループによって定められてもよい。支持体40の厚みT1の範囲の下限は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、支持体40の厚みT1の範囲の下限は、0.20mm以上であってもよく、0.50mm以上であってもよく、0.75mm以上であってもよく、1.0mm以上であってもよい。また、支持体40の厚みT1の範囲の上限は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、支持体40の厚みT1の範囲の上限は、1.2mm以下であってもよく、1.5mm以下であってもよく、1.8mm以下であってもよく、2.0mm以下であってもよい。支持体40の厚みT1の範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つと、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つとの組み合わせによって定められてもよく、例えば、0.20mm以上2.0mm以下であってもよく、0.50mm以上1.8mm以下であってもよく、0.75mm以上1.5mm以下であってもよく、1.0mm以上1.2mm以下であってもよい。また、支持体40の厚みT1の範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、0.20mm以上1.0mm以下であってもよく、0.20mm以上0.75mm以下であってもよく、0.50mm以上1.0mm以下であってもよく、0.50mm以上0.75mm以下であってもよい。また、支持体40の厚みT1の範囲は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、1.2mm以上2.0mm以下であってもよく、1.2mm以上1.8mm以下であってもよく、1.5mm以上2.0mm以下であってもよく、1.5mm以上1.8mm以下であってもよい。
 また、支持体40は、剛性率が50GPa以上65GPa以下の材料を含んでいる事が好ましい。この場合、剛性率Gは、以下のようにして算出することができる。すなわち、図7Aに示すように、直方体形状の弾性体Eにおいて、下面を固定した状態で弾性体Eに対して上面に平行な力を加えた際に、側面が傾いたとする。この場合、弾性体Eの上面の表面積をS、加えた力をF、側面の傾きをφとすると、剛性率Gは、以下の式(1)により算出することができる。
G=F/(S・φ)・・・式(1)
支持体40の材料の剛性率が50GPa以上であることにより、蒸着マスク20の剛性を効果的に向上させることができる。これにより、マスク30にシワや変形が生じることを抑制することができる。また、支持体40の材料の剛性率が65GPa以下であることにより、後述するように支持体40に接合されたマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。
 また、上述した剛性率は、共振法を用いて固有振動数を測定することにより求めることもできる。この場合、まず、支持体40を構成する材料により、幅(W)10mm×長さ(L)60mm×厚み(t)0.5mmの試験片を作製する。次に、試験装置(例えば、日本テクノプラス社製、EG-HT)に試験片の長手方向の一端部を固定し、長手方向の他端部を自由端とする。次いで、例えば室温が25℃の雰囲気下において、当該他端部に対して、例えば10Hz以上200Hz以下のねじり振動を加える。この際、ねじり振動の振動数を変化させて、試験片の振幅が最大となった際の振動数(固有振動数(ω))を測定する。そして、得られた振動数(固有振動数(ω))、試験片の寸法(幅(W)、長さ(L)、厚み(t))から、以下の式(2)により剛性率Gを算出することができる。
G=(K1・L・ω)/((1-K2・t/W)・W・t)・・・式(2)
ここで、K1は装置定数であり、K2は、定数である。
 支持体40の材料の剛性率の範囲は、50GPa、52GPa、54GPa及び56GPaからなる第1グループ、及び/又は、58GPa、60GPa、62GPa及び65GPaからなる第2グループによって定められてもよい。支持体40の材料の剛性率の範囲の下限は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、支持体40の材料の剛性率の範囲の下限は、50GPa以上であってもよく、52GPa以上であってもよく、54GPa以上であってもよく、56GPa以上であってもよい。また、支持体40の材料の剛性率の範囲の上限は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、支持体40の材料の剛性率の範囲の上限は、58GPa以下であってもよく、60GPa以下であってもよく、62GPa以下であってもよく、65GPa以下であってもよい。支持体40の材料の剛性率の範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つと、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つとの組み合わせによって定められてもよく、例えば、50GPa以上65GPa以下であってもよく、52GPa以上62GPa以下であってもよく、54GPa以上60GPa以下であってもよく、56GPa以上58GPa以下であってもよい。また、支持体40の材料の剛性率の範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、50GPa以上56GPa以下であってもよく、50GPa以上54GPa以下であってもよく、52GPa以上56GPa以下であってもよく、52GPa以上54GPa以下であってもよい。また、支持体40の材料の剛性率の範囲は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、58GPa以上65GPa以下であってもよく、58GPa以上62GPa以下であってもよく、60GPa以上65GPa以下であってもよく、60GPa以上62GPa以下であってもよい。
 上述した支持体40を構成する主要な材料としては、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。例えば、34質量%以上38質量%以下のニッケルを含むインバー材や、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などの鉄合金を用いることができる。また、これに限られず、支持体40を構成する主要な材料として、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、鉄合金以外の金属または合金を用いてもよい。
 ところで、上述したように、蒸着処理は、蒸着装置90の内部で実施され得る。この際、図7Bに示すように、るつぼ94及びヒータ96を蒸着マスク20の面方向に沿って移動させながら、蒸着処理が行われる場合がある。この場合、るつぼ94及びヒータ96の移動に伴い、蒸着装置90の内部に保持される蒸着マスク20のマスク30のうち、ヒータ96に面する部分がヒータ96から供給される輻射熱を吸収し、局所的に熱膨張する。このため、当該部分と他の部分との寸法変化の差異に起因した位置ずれが生じ、この結果、被蒸着基板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可能性がある。
 とりわけ、蒸着装置90として、ヒータ96をマスク30の面方向のうち、マスク30の長手方向に直交する方向に移動させる蒸着装置90を使用した際には、マスク30のうち、ヒータ96に面する部分が薄くて細長くなるため、被蒸着基板92に比べて熱容量が小さくなる。このため、マスク30の隣接する第1貫通孔35間の部分が熱膨張して、マスク30が長手方向に伸びるように熱膨張する。
 また、蒸着マスク20のマスク30に対しては、強度の強い磁界を作用させているものの、ヒータ96によって加熱されることにより熱膨張したマスク30が、被蒸着基板92に対して、熱膨張した量だけ、蒸着材料98が本来蒸着されるべき箇所から動いてしまう場合がある。この場合、蒸着材料98が本来蒸着されない部分に付着し、マスク30の第1貫通孔35の位置に対応したパターンのエッジがぼやけたり、当該パターンの形状が拡大したりする問題がある。特に、当該パターンが高精細になればなるほどこの問題は無視することができず、これがパターンの高精細化を制限する一要因ともなっていた。
 これに対して、本実施の形態では、上述したように、支持体40の一つの第2貫通孔45が、マスク30の一つの有効領域22に対応していてもよい。また、この第2貫通孔45の周囲に支持領域46が設けられていてもよく、この支持領域46がマスク30の周囲領域23を支持するように構成されていてもよい。さらに、支持体40の材料として、剛性率が50GPa以上である、34質量%以上38質量%以下のニッケルを含むインバー材や、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などの鉄合金を用いることができる。これにより、剛性率が50GPa以上の材料から構成される支持体40が、マスク30の有効領域22を囲うようにマスク30を支持することができるため、マスク30の局所的な熱膨張を抑制することができる。
 次に、フレーム15について詳細に説明する。図3に示すように、フレーム15は平面視において略矩形の枠状に形成されていてもよく、フレーム15には、平面視で支持体40の第2貫通孔45に重なる開口15aが設けられていてもよい。本開示においては、平面視において開口15aを画定する輪郭は、第2貫通孔45を画定する輪郭の全てを取り囲んでいてもよい。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の開口15aを通って蒸着マスク20に到達する。
 また、フレーム15は、面方向において、支持体40よりも大きい寸法を有していてもよく、平面視において、フレーム15を画定する輪郭は、支持体40を画定する輪郭を取り囲んでいてもよい。このフレーム15は、フレーム15の各辺が支持体40の各辺に対応するようにして、支持体40に対して取り付けられていてもよい。
 ここで、図3及び図4に示すように、上述したマスク30及び支持体40は、複数の第1接合部19aにより、互いに接合されていてもよい。また、上述した支持体40及びフレーム15は、複数の第2接合部19bにより、互いに接合されていてもよい。第1接合部19aは、マスク30の外縁30eに沿って配列されていてもよく、第2接合部19bは、支持体40の外縁40eに沿って配列されていてもよい。上述のように、マスク30及び支持体40は平面視において略矩形状の輪郭を有していてもよい。したがって、接合部19a、19bも、それぞれ外縁30e、40eに沿って略矩形状のパターンにて配列されていてもよい。図3に示された例では、接合部19a、19bは、それぞれ外縁30e、40eから一定の距離を有して一直線状に配列されている。すなわち、図3に示された例では、接合部19a、19bは、それぞれ外縁30e、40eの延びる方向と平行な方向に沿って配列されている。
 また、図示された例では、接合部19a、19bは、それぞれ外縁30e、40eの延びる方向に沿って互いに等間隔を有して配列されている。本実施の形態では、マスク30及び支持体40、並びに支持体40及びフレーム15は、スポット溶接により互いに接合されていてもよい。なお、これに限られず、マスク30及び支持体40、並びに、マスク30及びフレーム15は、例えば接着剤等の他の固定手段により互いに接合されていてもよい。
 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。
 まず、基材51(図8A参照)に接合され、第1貫通孔35が形成されためっき層31を有するマスク30を準備する。この際、まず、基材51を準備する。絶縁性及び適切な強度を有する限りにおいて、基材51を構成する材料や基材51の厚みが特に限られることはない。後述するように、マスク30と支持体40、あるいは支持体40とフレーム15とが、基材51を介したレーザー光の照射により溶接固定される場合には、基材51を構成する材料として、高い光透過性を有するガラス材料が好適に使用され得る。また、マスク30と支持体40、あるいは支持体40とフレーム15とが、接着剤を用いて互いに固定される場合には、基材51を構成する材料として、ガラス、合成樹脂、金属などを用いることができる。この場合、基材51は、光透過性を有していなくてもよい。ここでは、基材51としてガラス材料を使用する例について説明する。
 次に、図8Aに示すように、基材51上に導電性材料からなる導電性材料層52aを形成する。導電性材料層52aは、パターニングされることによって導電層52となる層である。導電性材料層52aを構成する材料としては、金属材料や酸化物導電性材料等の導電性を有する材料が適宜用いられる。金属材料の例としては、例えばクロムや銅などを挙げることができる。好ましくは、後述する第1レジストパターン53に対する高い密着性を有する材料が、導電性材料層52aを構成する材料として用いられる。例えば第1レジストパターン53が、アクリル系光硬化性樹脂を含むレジスト膜など、いわゆるドライフィルムと称されるものをパターニングすることによって作製される場合、導電性材料層52aを構成する材料として、銅が用いられることが好ましい。
 導電性材料層52aは、例えばスパッタリングや無電解めっき等により形成される。導電性材料層52aを厚く形成しようとすると、導電性材料層52aの形成に長時間を要する。一方、導電性材料層52aの厚みは、薄すぎると抵抗値が大きくなり、電解めっき処理により第1金属層32が形成されにくくなる。したがって、例えば導電性材料層52aの厚みは、0.050μm以上3.0μm以下の範囲内であることが好ましい。
 導電性材料層52aの厚みの範囲は、0.050μm、0.075μm、0.10μm及び0.50μmからなる第1グループ、及び/又は、1.0μm、1.5μm、2.0μm及び3.0μmからなる第2グループによって定められてもよい。導電性材料層52aの厚みの範囲の下限は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、導電性材料層52aの厚みの範囲の下限は、0.050μm以上であってもよく、0.075μm以上であってもよく、0.10μm以上であってもよく、0.50μm以上であってもよい。また、導電性材料層52aの厚みの範囲の上限は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つによって定められてもよい。例えば、導電性材料層52aの厚みの範囲の上限は、1.0μm以下であってもよく、1.5μm以下であってもよく、2.0μm以下であってもよく、3.0μm以下であってもよい。導電性材料層52aの厚みの範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の1つと、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の1つとの組み合わせによって定められてもよく、例えば、0.050μm以上3.0μm以下であってもよく、0.075μm以上2.0μm以下であってもよく、0.10μm以上1.5μm以下であってもよく、0.50μm以上1.0μm以下であってもよい。また、導電性材料層52aの厚みの範囲は、上述の第1グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、0.050μm以上0.50μm以下であってもよく、0.050μm以上0.10μm以下であってもよく、0.075μm以上0.50μm以下であってもよく、0.075μm以上0.10μm以下であってもよい。また、導電性材料層52aの厚みの範囲は、上述の第2グループに含まれる値のうちの任意の2つの組み合わせによって定められてもよく、例えば、1.0μm以上3.0μm以下であってもよく、1.0μm以上2.0μm以下であってもよく、1.5μm以上3.0μm以下であってもよく、1.5μm以上2.0μm以下であってもよい。
 次に、図8Bに示すように、導電性材料層52a上に、所定のパターンを有する第1レジストパターン53を形成する。第1レジストパターン53を形成する方法としては、後述する第2レジストパターン55の場合と同様に、フォトリソグラフィー法などが採用され得る。第1レジストパターン53用の材料に所定のパターンで光を照射する方法としては、所定のパターンで露光光を透過させる露光マスクを用いる方法や、所定のパターンで露光光を第1レジストパターン53用の材料に対して相対的に走査する方法などが採用され得る。その後、図8Cに示すように、導電性材料層52aのうち第1レジストパターン53によって覆われていない部分を、エッチングによって除去する。次に図8Dに示すように、第1レジストパターン53を除去する。これによって、第1金属層32に対応するパターンを有する導電層52が形成されたパターン基板50を得ることができる。
 次に、導電層52が形成された基材51(パターン基板50)を利用して、導電層52上にめっき層31を析出させる。
 次に、パターン基板50を利用して上述の第1金属層32を作製する第1成膜工程について説明する。ここでは、絶縁性を有する基材51上に所定のパターンで第1開口部30cが設けられた第1金属層32を形成する。具体的には、導電層52が形成された基材51上に第1めっき液を供給して、導電層52上に第1金属層32を析出させる第1めっき処理工程を実施する。例えば、導電層52が形成された基材51を、第1めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図9Aに示すように、基材51上に、所定のパターンで第1開口部30cが設けられた第1金属層32を得ることができる。なお、第1金属層32の厚みは、例えば5.0μm以下になっていてもよい。また、基材51上に第1金属層32を形成するとは、基材51上に直接第1金属層32を形成することに限られず、基材51上に導電層52等の他の層を介して第1金属層32を形成することをも含む。
 なお、めっき処理の特性上、図9Aに示すように、第1金属層32は、基材51の法線方向に沿って見た場合に導電層52と重なる部分だけでなく、導電層52と重ならない部分にも形成され得る。これは、導電層52の端部54と重なる部分に析出した第1金属層32の表面にさらに第1金属層32が析出するためである。この結果、図9Aに示すように、第1開口部30cの端部33は、基材51の法線方向に沿って見た場合に導電層52と重ならない部分に位置するようになり得る。
 導電層52上に第1金属層32を析出させることができる限りにおいて、第1めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることはない。例えば第1めっき処理工程は、導電層52に電流を流すことによって導電層52上に第1金属層32を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第1めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお、第1めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、導電層52上には適切な触媒層が設けられていてもよい。若しくは、導電層52が、触媒層として機能するよう構成されていてもよい。電解めっき処理工程が実施される場合にも、導電層52上に触媒層が設けられていてもよい。
 用いられる第1めっき液の成分は、第1金属層32に求められる特性に応じて適宜定められる。例えば、第1めっき液として、ニッケル化合物を含む溶液と、鉄化合物を含む溶液との混合溶液を用いることができる。例えば、スルファミン酸ニッケルや臭化ニッケルを含む溶液と、スルファミン酸第一鉄を含む溶液との混合溶液を用いることができる。めっき液には、様々な添加剤が含まれていてもよい。添加剤としては、ホウ酸などのpH緩衝剤、サッカリンナトリウムなどの一次光沢剤、ブチンジオール、プロパギルアルコール、クマリン、ホルマリン、チオ尿素などの二次光沢剤や、酸化防止剤などが用いられ得る。
 次に、第1開口部30cに連通する第2開口部30dが設けられた第2金属層37を第1金属層32上に形成する第2成膜工程を実施する。この際、まず、基材51上及び第1金属層32上に、所定の隙間56を空けて第2レジストパターン55を形成する。図9Bは、基材51上に形成された第2レジストパターン55を示す断面図である。図9Bに示すように、レジスト形成工程は、第1金属層32の第1開口部30cが第2レジストパターン55によって覆われるとともに、第2レジストパターン55の隙間56が第1金属層32上に位置するように実施される。
 以下、レジスト形成工程の一例について説明する。はじめに、基材51上及び第1金属層32上にドライフィルムを貼り付けることによって、ネガ型のレジスト膜を形成する。ドライフィルムの例としては、例えば日立化成製のRY3310など、アクリル系光硬化性樹脂を含むものを挙げることができる。また、第2レジストパターン55用の材料を基材51上に塗布し、その後に必要に応じて焼成を実施することにより、レジスト膜を形成してもよい。次に、レジスト膜のうち隙間56となるべき領域に光を透過させないようにした露光マスクを準備し、露光マスクをレジスト膜上に配置する。その後、真空密着によって露光マスクをレジスト膜に十分に密着させる。なおレジスト膜として、ポジ型のものが用いられてもよい。この場合、露光マスクとして、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させるようにした露光マスクが用いられる。
 その後、レジスト膜を露光マスク越しに露光する。さらに、露光されたレジスト膜に像を形成するためにレジスト膜を現像する。なお、第2レジストパターン55を基材51及び第1金属層32に対してより強固に密着させるため、現像工程の後に第2レジストパターン55を加熱する熱処理工程を実施してもよい。
 次に、第2金属層37を第1金属層32上に形成する。この際、第1開口部30cに連通する第2開口部30dが設けられた第2金属層37を第1金属層32上に形成する。具体的には、第2レジストパターン55の隙間56に第2めっき液を供給して、第1金属層32上に第2金属層37を析出させる。例えば、第1金属層32が形成された基材51を、第2めっき液が充填されためっき槽に浸す。これによって、図9Cに示すように、第1金属層32上に、第2金属層37を得ることができる。なお、第2金属層37の厚みは、有効領域22における蒸着マスク20のめっき層31の厚みT0(図6参照)が2.0μm以上50μm以下になるように設定されてもよい。
 第1金属層32上に第2金属層37を析出させることができる限りにおいて、第2めっき処理工程の具体的な方法が特に限られることとはない。例えば、第2めっき処理工程は、第1金属層32に電流を流すことによって第1金属層32上に第2金属層37を析出させる、いわゆる電解めっき処理工程として実施されてもよい。若しくは、第2めっき処理工程は、無電解めっき処理工程であってもよい。なお、第2めっき処理工程が無電解めっき処理工程である場合、第1金属層32上には適切な触媒層が設けられていてもよい。電解めっき処理工程が実施される場合にも、第1金属層32上に触媒層が設けられていてもよい。
 第2めっき液としては、上述の第1めっき液と同一のめっき液が用いられてもよい。若しくは、第1めっき液とは異なるめっき液が第2めっき液として用いられてもよい。第1めっき液の組成と第2めっき液の組成とが同一である場合、第1金属層32を構成する金属の組成と、第2金属層37を構成する金属の組成も同一になる。
 なお、図9Cにおいては、第2レジストパターン55の上面と第2金属層37の上面とが一致するようになるまで第2めっき処理工程が継続される例を示したが、これに限られることはない。第2金属層37の上面が第2レジストパターン55の上面よりも下方に位置する状態で、第2めっき処理工程が停止されてもよい。
 その後、第2レジストパターン55を除去する除去工程を実施する。除去工程は、パターン基板50、第1金属層32、第2金属層37及び第2レジストパターン55の積層体を、例えばアルカリ系の剥離液に浸漬することにより行われる。これにより、図9Dに示されているように、第2レジストパターン55を、パターン基板50、第1金属層32及び第2金属層37から剥離させることができる。このようにして、基材51に接合されたマスク30が得られる。また、この際、第1金属層32上に、所定のパターンで第2開口部30dが設けられた第2金属層37を得ることができる。さらに、第1開口部30cと第2開口部30dとが互いに連通することにより、マスク30を貫通する第1貫通孔35が形成される。このようにして、導電層52上にめっき層31を析出させることにより、複数の第1貫通孔35が形成される。
 また、基材51に接合された蒸着マスク20を準備することと並行して、第2貫通孔45が形成された支持体40を準備する。この際、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。続いて、レジスト膜を露光及び現像する。これにより、図10A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10B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。これによって、金属板64の第1面64aに多数の第1凹部401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10C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402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401と第2凹部402とが互いに通じ合い、これによって第2貫通孔45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10C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401が被覆されていてもよい。
 その後、図10D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10D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。これにより、第2貫通孔45が形成された支持体40を得ることができる。
 このような支持体40の厚みT1(図4参照)は、0.20mm以上2.0mm以下とすることができる。支持体40の厚みT1が、0.20mm以上であることにより、蒸着マスク20の剛性を向上させることができる。これにより、マスク30にシワや変形が生じることを抑制することができる。また、支持体40の厚みT1が2.0mm以下であることにより、後述するように支持体40に接合されたマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。
 また、支持体40は、剛性率が50GPa以上65GPa以下の材料を含んでいる事が好ましい。支持体40の材料の剛性率が50GPa以上であることにより、蒸着マスク20の剛性を効果的に向上させることができる。これにより、マスク30にシワや変形が生じることを抑制することができる。また、支持体40の材料の剛性率が65GPa以下であることにより、支持体40に接合されたマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。このような支持体40を構成する材料としては、例えば、34質量%以上38質量%以下のニッケルを含むインバー材や、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などの鉄合金を用いることができる。
 次に、マスク30と支持体40とを接合する接合工程を実施する。この接合工程では、平面視で支持体40の第2貫通孔45がマスク30の第1貫通孔35に重なるように、支持体40とマスク30とを接合する。この際、まず、図11Aに示すように、マスク30が支持体40上に配置される。次に、マスク30に対して、基材51側から、基材51を介してレーザー光Laを照射して、第2金属層37の一部及び支持体40の一部をレーザー光Laの照射により生じた熱で融解させて、マスク30と支持体40とを溶接により互いに接合する。レーザー光La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。
 これにより、図11Bに示すように、マスク30と支持体40とを接合する第1接合部19aが形成され、基材51に接合されたマスク30と、マスク30に接合された支持体40とを有する第1中間部材70aが得られる。なお、これに限られず、マスク30と支持体40とは、例えば接着剤等の他の固定手段により互いに接合されても良く、あるいは、マスク30と支持体40とは、めっき処理によって互いに接合されても良い。
 次に、第1中間部材70aのマスク30から基材51を剥がす、引き剥がし工程を実施する。これによって、図11Cに示すように、複数の第1貫通孔35が形成されためっき層31を有するマスク30と、マスク30に接合され、平面視で複数の第1貫通孔35に重なる第2貫通孔45が形成された支持体40とを備えた蒸着マスク20を得ることができる。この際、上述したように支持体40の厚みT1は、2.0mm以下となっていてもよい。これにより、第1中間部材70aのマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。すなわち、マスク30から基材51を剥がす際には、マスク30にシワや塑性変形が生じないように支持体40を弾性変形させながら基材51を剥がす。一方、支持体40の厚みT1が大きすぎる場合、支持体40の剛性が大きくなりすぎることにより、支持体40を弾性変形させることが困難になる可能性がある。これに対して支持体40の厚みT1を2.0mm以下とすることより、支持体40の剛性が大きくなりすぎることを抑制することができ、支持体40を弾性変形させることができる。このため、第1中間部材70aのマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。
 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、例えば図8A乃至図11Cに示す方法により、蒸着マスク20を作製する。
 次に、蒸着マスク20を、フレーム15に接合する。この場合、平面視でフレーム15の開口15aが支持体40の第2貫通孔45に重なるように、フレーム15と支持体40とを接合する。この際、図12Aに示すように、支持体40とフレーム15とが接触するように、蒸着マスク20がフレーム15上に配置される。次に、図12Bに示すように、支持体40に対して、レーザー光Laを照射して、支持体40の一部及びフレーム15の一部をレーザー光Laの照射により生じた熱で融解させて、支持体40とフレーム15とを溶接により互いに接合する。この際、蒸着マスク20に撓みが発生することを抑制するとともに、マスク30の有効領域22の位置調整を行うために、蒸着マスク20をその面方向に引っ張った状態で、支持体40とフレーム15とが互いに接合されても良い。
 これにより、図12Cに示すように、支持体40とフレーム15とを接合する第2接合部19bが形成され、蒸着マスク20と、蒸着マスク20の支持体40に接合され、平面視で第2貫通孔45に重なる開口15aが設けられたフレーム15とを備えた蒸着マスク装置10が得られる。なお、これに限られず、支持体40とフレーム15とは、例えば接着剤等の他の固定手段により互いに接合されても良い。
 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13A乃至図14を参照して説明する。
 まず、図13A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13Bに示すように、有機EL基板92を蒸着マスク装置10のマスク30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のマスク30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14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、マスク30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、支持体40の第2貫通孔45及びマスク30の第1貫通孔35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、マスク30の第1貫通孔35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、蒸着マスク20が、第1貫通孔35が形成されためっき層31を有するマスク30と、マスク30に接合され、平面視で第1貫通孔35に重なる第2貫通孔45が形成された支持体40とを備え、支持体40の厚みが、0.20mm以上2.0mm以下である。このように支持体40の厚みT1が、0.20mm以上であることにより、蒸着マスク20の剛性を向上させることができる。これにより、マスク30にシワや変形が生じることを抑制することができる。また、支持体40の厚みT1が2.0mm以下であることにより、支持体40に接合されたマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を抑制することができる。
 また、本実施の形態によれば、支持体40は、剛性率が50GPa以上65GPa以下の材料を含んでいる。このように支持体40の材料の剛性率が50GPa以上であることにより、蒸着マスク20の剛性を効果的に向上させることができる。これにより、マスク30にシワや変形が生じることを抑制することができる。また、支持体40の材料の剛性率が65GPa以下であることにより、支持体40に接合されたマスク30から基材51を剥がす際に、基材51を剥がせなくなる不具合を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。以下の説明及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。
 上述の本実施の形態においては、蒸着マスク20が、複数の有効領域22を有する単一のマスク30を用い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15に示すように、フレーム15に複数のマスク30が割り付けられた蒸着マスク20を用いてもよい。なお、図15においては、図面を明瞭にするために、支持体40の第2貫通孔45の図示を省略している。
 上述の本実施の形態においては、マスク30のめっき層31が、第1金属層32と、第1金属層32上に設けられた第2金属層37とを備え、2層構造で形成され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、第1金属層32上に第2金属層37が形成されることなく、めっき層31が1層構造で形成されていても良い。
 また、上述の本実施の形態においては、支持体40が単一の部材から構成され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16に示すように、支持体40が、互いに接合された複数の層を有していても良い。本変形例においては、支持体40は、マスク30に接合された第1層40aと、第1層40aに接合された第2層40bとを有していても良い。この場合、支持体40の第2貫通孔45は、第1層40aおよび第2層40bを貫通していてもよい。すなわち、支持体40の第1層40aには所定のパターンで第1開口部40cが設けられていてもよく、第2層40bには、第1開口部40cに連通する第2開口部40dが設けられていてもよい。そして、第1開口部40cと第2開口部40dとが互いに連通することにより、支持体40の第1層40aおよび第2層40bを貫通する第2貫通孔45が画定されていてもよい。
 このように、支持体40が第1層40aと第2層40bとを有することにより、所望の厚みT1を有する支持体40を容易に得ることができる。すなわち、支持体40の第2貫通孔45を形成する際、上述したように、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法により金属板をパターニングする。この際、金属板の厚みが厚い場合、金属板を所望のパターンにパターニングすることが困難になる可能性がある。これに対して、支持体40が第1層40aと、第2層40bとを有することにより、第1層40aおよび第2層40bが接合される前に、第1層40aの第1開口部40cおよび第2層40bの第2開口部40dをそれぞれ形成することができる。そして、第1開口部40cが形成された第1層40aと、第2開口部40dが形成された第2層40bとを互いに接合することにより、第2貫通孔45が形成され、十分な厚みT1を有する支持体40を容易に得ることができる。
 また、これらの第1層40aおよび第2層40bは、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されていてもよい。この場合、上述した第2接合部19b(図3及び図4参照)のように、図示しない接合部が支持体40の外縁40eの延びる方向と平行な方向に沿って配列されても良い。また、この場合、第1層40aと第2層40bとの接合面47aは、側方(すなわち、図16に示す左右方向)から金属48により覆われていることが好ましい。この場合、金属48は、例えば溶接によって、接合面47aを側方から覆うように肉盛りすることにより形成されてもよく、めっき処理によって、接合面47aを側方から覆うように金属を析出させることにより形成されてもよい。ところで、蒸着マスク装置10を利用して有機EL基板92に対して蒸着材料98を蒸着させる場合、蒸着マスク装置10の蒸着マスク20を繰り返して使用する場合がある。この場合、蒸着マスク20を使用する毎に、蒸着マスク20を洗浄し、蒸着マスク20に付着した蒸着材料98を除去している。一方、第1層40aおよび第2層40bの接合面47aが露出している場合、蒸着マスク20を洗浄する際に、第1層40aと第2層40bとの間の隙間に蒸着材料98を洗浄するための洗浄液が入り込んでしまう可能性がある。第1層40aと第2層40bとの間の隙間に洗浄液が入り込んでしまった蒸着マスク20を用いて有機EL基板92に蒸着材料98を蒸着させた場合、第1層40aと第2層40bとの間の隙間に入り込んだ洗浄液が、有機EL基板92に付着してしまうおそれがある。この場合、有機EL基板92において、所望のコントラストが得られない等、様々な不具合が発生する可能性がある。
 これに対して、本変形例においては、第1層40aと第2層40bとの接合面47aが、側方から金属48により覆われている。これにより、第1層40aと第2層40bとの間の隙間に洗浄液が入り込んでしまう不具合を抑制することができる。
 このような支持体40を作製する場合、まず、マスク30に接合される第1層40aと、第1層40aに接合される第2層40bとを準備する。この場合、まず、金属板を準備し、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法により金属板をパターニングする。これにより、図17Aに示すように、第1層40aに第1開口部40cが形成され、第2層40bに第2開口部40dが形成される。
 次に、図17Bに示すように、第1層40aと第2層40bとを互いに接合する。この際、第1層40aおよび第2層40bは、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合される。例えば、第1層40aおよび第2層40bが溶接により互いに接合される場合、第1層40aと第2層40bとを重ね合わせ、第1層40aまたは第2層40bに対して、上述したレーザー光Laを照射して、第1層40aの一部及び第2層40bの一部をレーザー光Laの照射により生じた熱で融解させて、第1層40aと第2層40bとを溶接により互いに接合する。
 次いで、図17Cに示すように、第1層40aと第2層40bとの接合面47aを金属48によって覆う。この場合、例えば溶接によって、接合面47aを側方(すなわち、図17Cに示す左右方向)から覆うように金属48を肉盛りしてもよく、めっき処理によって、接合面47aを側方から覆うように金属を析出させて、金属48を形成しても良い。このようにして、支持体40が得られる。
 また、本変形例においては、図18Aに示すように、各層40a、40bが金属48により側方(すなわち、図18Aに示す左右方向)から完全に覆われていても良く、第2層40bの下面が金属48により覆われていても良い。
 また、本変形例においては、支持体40が、3つ以上の層を有していても良い。例えば、図18Bに示すように、支持体40が、第2層40bに接合された第3層40fを更に有していても良い。第2層40bおよび第3層40fは、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されていてもよい。この場合、支持体40の第2貫通孔45は、各層40a、40b、40fを貫通していてもよい。すなわち、支持体40の第3層40fには第2層40bの第2開口部40dに連通する第3開口部40gが設けられていてもよい。そして、第1開口部40c、第2開口部40dおよび第3開口部40gが互いに連通することにより、支持体40の第1層40a、第2層40bおよび第3層40fを貫通する第2貫通孔45が画定されていてもよい。また、この場合においても、第1層40aと第2層40bとの接合面47aが、側方(すなわち、図18Bに示す左右方向)から金属48により覆われていることが好ましい。さらに、第2層40bと第3層40fとの接合面47bが、側方(すなわち、図18Bに示す左右方向)から金属48により覆われていることが好ましい。この場合においても、金属48は、例えば溶接によって、接合面47aおよび接合面47bを側方から覆うように肉盛りすることにより形成されてもよく、めっき処理によって、接合面47aおよび接合面47bを側方から覆うように金属を析出させることにより形成されてもよい。
 図18Bに示す支持体40を作製する場合、第2層40bに接合される第3層40fを更に準備する。この場合、第1層40aおよび第2層40bと同様に、金属板を準備し、露光工程および現像工程を含むフォトリソグラフィー法により金属板をパターニングする。これにより、図18Cに示すように、第3層40fに第3開口部40gが形成される。
 次に、図18Dに示すように、第1層40aに接合された第2層40bと、第3層40fとを互いに接合する。この際、第2層40bおよび第3層40fは、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合される。例えば、第2層40bおよび第3層40fが溶接により互いに接合される場合、第2層40bと第3層40fとを重ね合わせ、第3層40fに対して、上述したレーザー光Laを照射して、第3層40fの一部及び第2層40bの一部をレーザー光Laの照射により生じた熱で融解させて、第2層40bと第3層40fとを溶接により互いに接合する。
 次いで、図18Eに示すように、第1層40aと第2層40bとの接合面47aを金属48によって覆う。また、第2層40bと第3層40fとの接合面47bを金属48によって覆う。この場合、例えば溶接によって、接合面47a、47bを側方(すなわち、図18Eに示す左右方向)から覆うように金属48を肉盛りしてもよく、めっき処理によって、接合面47a、47bを側方から覆うように金属を析出させて、金属48を形成しても良い。このようにして、支持体40が得られる。
 また、本変形例においては、図18Fに示すように、各層40a、40b、40fが金属48により側方(すなわち、図18Cに示す左右方向)から完全に覆われていても良く、第3層40fの下面が金属48により覆われていても良い。
 また、上述の本実施の形態においては、支持体40の第2貫通孔45が、平面視でマスク30の有効領域22よりも大きい寸法を有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、第2貫通孔45が平面視で有効領域22よりも小さい寸法を有していても良い。また、複数の有効領域22のうち一部の有効領域22が、支持領域46によって覆われていても良い。
 また、上述の本実施の形態においては、めっき層31が導電層52上にめっき層31を析出させた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、基材51上に直接めっき層31を析出させても良い。この場合、まず、導電性を有する材料、例えばステンレスや真ちゅう鋼からなる基材51を準備する。次に、図19Aに示すように、導電性を有する基材51上に、所定のパターンを有する第1レジストパターン53を形成する。次いで、図19Bに示すように、第1レジストパターン53が形成された基材51上に第1めっき液を供給して、基材51上にめっき層31を析出させる。その後、図19Cに示すように、第1レジストパターン53を除去することにより、基材51上にめっき層31を析出させることができる。なお、図示はしないが、めっき層31が第1金属層32上に設けられた第2金属層37を備え、2層構造で形成されていても良い。
 なお、以上において上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

Claims (23)

  1.  第1貫通孔が形成されためっき層を有するマスクと、
     前記マスクに接合され、平面視で前記第1貫通孔に重なる第2貫通孔が形成された支持体とを備え、
     前記支持体の厚みは、0.20mm以上2.0mm以下である、蒸着マスク。
  2.  前記支持体は、前記マスクに接合された第1層と、前記第1層に接合された第2層とを有し、
     前記第2貫通孔は、前記第1層および前記第2層を貫通する、請求項1に記載の蒸着マスク。
  3.  前記第1層および前記第2層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されている、請求項2に記載の蒸着マスク。
  4.  前記第1層および前記第2層の接合面は、側方から金属により覆われている、請求項2または3に記載の蒸着マスク。
  5.  前記金属は、めっき処理により形成されている、請求項4に記載の蒸着マスク。
  6.  前記支持体は、前記第2層に接合された第3層を更に有する、請求項2乃至5のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  7.  前記第2層および前記第3層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合されている、請求項6に記載の蒸着マスク。
  8.  前記第2層および前記第3層の接合面は、側方から金属により覆われている、請求項6または7に記載の蒸着マスク。
  9.  前記金属は、めっき処理により形成されている、請求項8に記載の蒸着マスク。
  10.  前記支持体は、剛性率が50GPa以上65GPa以下の材料を含む、請求項1乃至9のいずれか一項に記載の蒸着マスク。
  11.  請求項1乃至10のいずれか一項に記載の蒸着マスクと、
     前記蒸着マスクの前記支持体に接合され、平面視で前記第2貫通孔に重なる開口が設けられたフレームとを備える、蒸着マスク装置。
  12.  基材に接合され、第1貫通孔が形成されためっき層を有するマスクを準備する工程と、
     第2貫通孔が形成された支持体を準備する工程と、
     平面視で、前記支持体の前記第2貫通孔が前記マスクの前記第1貫通孔に重なるように、前記支持体と、前記マスクとを接合する工程と、
     前記マスクから前記基材を剥がす工程とを備え、
     前記支持体の厚みは、0.20mm以上2.0mm以下である、蒸着マスクの製造方法。
  13.  前記基材には、導電層が形成され、
     前記第1貫通孔は、前記導電層上に前記めっき層を析出させることにより形成される、請求項12に記載の蒸着マスクの製造方法。
  14.  前記支持体を準備する工程は、第1層および第2層を準備する工程と、前記第1層および前記第2層を互いに接合する工程とを有する、請求項12または13に記載の蒸着マスクの製造方法。
  15.  前記第1層および前記第2層を互いに接合する工程において、前記第1層および前記第2層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合される、請求項14に記載の蒸着マスクの製造方法。
  16.  前記支持体を準備する工程は、前記第1層および前記第2層を互いに接合する工程の後に、金属により前記第1層および前記第2層の接合面を側方から覆う工程を更に有する、請求項14または15に記載の蒸着マスクの製造方法。
  17.  前記金属により前記第1層および前記第2層の接合面を側方から覆う工程において、前記金属は、めっき処理により形成される、請求項16に記載の蒸着マスクの製造方法。
  18.  前記支持体を準備する工程は、第3層を準備する工程と、前記第2層および前記第3層を互いに接合する工程とを更に有する、請求項14乃至17のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法。
  19.  前記第2層および前記第3層を互いに接合する工程において、前記第2層および前記第3層は、接着剤、ロウ材または溶接により互いに接合される、請求項18に記載の蒸着マスクの製造方法。
  20.  前記支持体を準備する工程は、前記第2層および前記第3層を互いに接合する工程の後に、金属により前記第2層および前記第3層の接合面を側方から覆う工程を更に有する、請求項18または19に記載の蒸着マスクの製造方法。
  21.  前記金属により前記第2層および前記第3層の接合面を側方から覆う工程において、前記金属は、めっき処理により形成される、請求項20に記載の蒸着マスクの製造方法。
  22.  請求項12乃至21のいずれか一項に記載の蒸着マスクの製造方法により製造された蒸着マスクを準備する工程と、
     前記蒸着マスクの前記支持体にフレームを取り付ける工程とを備える、蒸着マスク装置の製造方法。
  23.  基板に蒸着材料を蒸着させる、蒸着材料の蒸着方法あって、
     請求項22に記載の蒸着マスク装置の製造方法により製造された蒸着マスク装置を準備する工程と、
     前記基板を準備する工程と、
     前記基板を前記蒸着マスク装置の前記マスク上に設置する工程と、
     前記マスク上に設置された前記基板に前記蒸着材料を蒸着させる工程と、を備える、蒸着方法。
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