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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024055260
(43)【公開日】2024-04-18
(54)【発明の名称】メタルマスク及びその製造方法
(51)【国際特許分類】
C23C 14/04 20060101AFI20240411BHJP
H10K 50/10 20230101ALI20240411BHJP
H05B 33/10 20060101ALI20240411BHJP
【ＦＩ】
C23C14/04 A
H05B33/14 A
H05B33/10
【審査請求】未請求
【請求項の数】10
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022162040
(22)【出願日】2022-10-07
(71)【出願人】
【識別番号】000002897
【氏名又は名称】大日本印刷株式会社
(74)【代理人】
【識別番号】100079108
【弁理士】
【氏名又は名称】稲葉 良幸
(74)【代理人】
【識別番号】100109346
【弁理士】
【氏名又は名称】大貫 敏史
(74)【代理人】
【識別番号】100117189
【弁理士】
【氏名又は名称】江口 昭彦
(74)【代理人】
【識別番号】100134120
【弁理士】
【氏名又は名称】内藤 和彦
(72)【発明者】
【氏名】安在 祐二
【テーマコード（参考）】
3K107
4K029
【Ｆターム（参考）】
3K107AA01
3K107BB01
3K107CC45
3K107FF15
3K107GG04
3K107GG33
4K029AA09
4K029AA24
4K029BA62
4K029BB03
4K029BD01
4K029CA01
4K029HA02
4K029HA03
4K029HA04
4K029JA01
4K029JA06
(57)【要約】
【課題】応力をより均一に分散可能であり、シワが生じにくく、設置位置精度に優れるメタルマスク、及びその効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【解決手段】有孔領域と、周囲領域と、を有し、前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、前記周囲領域は、応力分散領域を有し、前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、メタルマスク。
【選択図】図１
【解決手段】有孔領域と、周囲領域と、を有し、前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、前記周囲領域は、応力分散領域を有し、前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、メタルマスク。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスク。
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスク。
【請求項2】
前記凹部は、千鳥状又は格子状に配列する、
請求項１に記載のメタルマスク。
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項3】
隣り合う前記凹部の壁面が、合流する、
請求項１に記載のメタルマスク。
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項4】
前記周囲領域の最も厚い部分は、高さＨ０を有し、
前記応力分散領域の最も薄い部分は、高さＨ１を有し、
前記高さＨ０に対する前記高さＨ１の比（Ｈ１／Ｈ０）が、０．２０以上０．９０以下である、
請求項１に記載のメタルマスク。
前記応力分散領域の最も薄い部分は、高さＨ１を有し、
前記高さＨ０に対する前記高さＨ１の比（Ｈ１／Ｈ０）が、０．２０以上０．９０以下である、
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項5】
前記周囲領域は、縁を有し、
前記応力分散領域は、前記縁と前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
前記応力分散領域は、前記縁と前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項6】
前記周囲領域の前記縁は、一対の長辺と一対の短辺とを有し、
前記応力分散領域は、前記長辺である前記縁と前記有孔領域の間に位置する、
請求項５に記載のメタルマスク。
前記応力分散領域は、前記長辺である前記縁と前記有孔領域の間に位置する、
請求項５に記載のメタルマスク。
【請求項7】
複数の前記有孔領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
前記応力分散領域は、複数の前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項8】
前記周囲領域は、カットラインを有し、
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記応力分散領域は、前記カットラインと前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記応力分散領域は、前記カットラインと前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項9】
前記周囲領域は、カットラインを有し、
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記カットラインは、前記応力分散領域と前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記カットラインは、前記応力分散領域と前記有孔領域の間に位置する、
請求項１に記載のメタルマスク。
【請求項10】
メタルマスクの製造方法であって、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記メタルマスクを形成するエッチング工程と、を備え、
前記メタルマスクは、有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスクの製造方法。
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記メタルマスクを形成するエッチング工程と、を備え、
前記メタルマスクは、有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスクの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本開示は、メタルマスク及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
有機ＥＬ表示装置の画素はメタルマスクを用いて基板上に画素を形成する材料を蒸着により付着させることにより形成される。そのため、メタルマスクの性能向上は有機ＥＬ表示装置の画質の向上にとって重要である。例えば、特許文献１には、蒸着の均一性の向上を目的として、均一な貫通孔を有するメタルマスクを提供することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特表2019-508588号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、特許文献１では、引張時に加えられる応力を分散するために、ハーフエッチング部を形成することが開示されている。特許文献１に記載のハーフエッチング部の一つの凹部は、複数個の貫通孔を横切る長さを有する比較的大きなものである。
【0005】
しかしながら、特許文献１に記載のように、一つの凹部を比較的大きく形成すると、同じ凹部のなかでも凹部の深さが異なりやすい。凹部の深さが異なると、応力を均一に分散し難い。応力が均一に分散されないと、メタルマスクをフレームに設置する時に、シワが生じたり、設置位置精度が低下したりする。ここで、「シワ」とは、メタルマスク長さ方向に引張力を掛けてメタルマスクをフレームに架張溶接する際に、マスク幅方向に発生する波打ちをいう。また、一つの凹部を比較的大きく形成すると、製造時に、凹部が裏面に貫通するリスクが高くなり、メタルマスクの歩留まりも低下し得る。
【0006】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、応力をより均一に分散可能であり、シワが生じにくく、設置位置精度に優れるメタルマスク、及びその効率的な製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
本開示の一実施形態によるメタルマスクは、
有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である。
有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である。
【0008】
本開示の一実施形態による上記メタルマスクの製造方法は、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記メタルマスクを形成するエッチング工程と、を備え、
前記メタルマスクは、有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である。
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記メタルマスクを形成するエッチング工程と、を備え、
前記メタルマスクは、有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である。
【発明の効果】
【0009】
本開示の少なくとも一つの実施形態では、応力をより均一に分散可能であり、シワが生じにくく、設置位置精度に優れるメタルマスク、及びその効率的な製造方法を提供する。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本開示の一実施形態によるメタルマスクを示す平面図である。
【図2A】有孔領域を第２面側から見た平面図である。
【図3A】応力分散領域を第２面側から見た平面図である。
【図4A】応力分散領域における凹部の配列例を示す平面図である。
【図4B】応力分散領域における凹部の配列例を示す平面図である。
【図4C】応力分散領域における凹部の配列例を示す平面図である。
【図4D】応力分散領域における凹部の配列例を示す平面図である。
【図4E】応力分散領域における凹部の配列例を示す平面図である。
【図4F】応力分散領域における凹部の配列例を示す平面図である。
【図5A】メタルマスクの製造方法の一例を説明するための模式図である。
【図5B】金属板上にレジスト膜を形成する工程の一例を示す図である。
【図5C】レジスト膜をパターニングする工程の一例を示す図である。
【図5D】有孔領域における第１面エッチング工程の一例を示す図である。
【図5E】有孔領域における第２面エッチング工程の一例を示す図である。
【図5F】応力分散領域における第２面エッチング工程の一例を示す図である。
【図6】本開示の一実施形態によるメタルマスク装置を示す図である。
【図7】本開示の一実施形態による蒸着装置を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面を参照して本開示の一実施形態について説明する。なお、本明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある場合がある。
【0012】
本明細書及び／又は本図面において、特別な記載が無い限りは、次のように解釈する。
【0013】
ある構成の基礎となる物質を意味する用語は、呼称の違いのみによって区別されなくてもよい。例えば、「基板」、「基材」、「板」、「シート」、又は「フィルム」等の用語が、上記記載に該当する。
【0014】
形状及び／又は幾何学的条件を意味する用語及び／又は数値は、厳密な意味に縛られる必要はなく、同様の機能を期待してもよい程度の範囲を含むものと解釈してもよい。例えば、「平行」及び／又は「直交」等が上記の用語に該当する。また、「長さの値」及び／又は「角度の値」等が上記の数値に該当する。
【0015】
ある構成が他の構成の「上に」、「下に」、「上側に」、「下側に」、「上方に」、又は「下方に」あると表現する場合には、ある構成が他の構成に直接的に接している態様と、ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている態様が含まれてもよい。ある構成と他の構成との間に別の構成が含まれている態様とは、言い換えると、ある構成が他の構成に間接的に接していると表現してもよい。また、「上」、「上側」、又は「上方」という表現は、「下」、「下側」、又は「下方」という表現と交換可能である。言い換えると、上下方向が逆転してもよい。
【0016】
同一部分及び／又は同様な機能を有する部分に、同一の符号又は類似の符号を付す際に、繰り返しの記載は省略する場合がある。また、図面の寸法比率は、実際の比率とは異なる場合がある。また、実施形態の構成の一部が、図面から省略される場合がある。
【0017】
矛盾の生じない範囲で、実施形態の一つ以上の形態と変形例の一つ以上の形態とを組み合わせてもよい。また、矛盾の生じない範囲で、実施形態の一つ以上の形態同士を組み合わせてもよい。また、矛盾の生じない範囲で、変形例の一つ以上の形態同士を組み合わせてもよい。
【0018】
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、矛盾の生じない範囲で、工程の順序は、限定されない。
【0019】
「～」及び／又は「－」という記号によって表現される数値範囲は、「～」及び／又は「－」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％」と表現される数値範囲は、「３４質量％以上且つ３８質量％以下」と表現される数値範囲と同一である。
【0020】
本開示において記載する数値については、複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、複数の下限の候補値のうちの任意の１つとを組み合わせることによって、数値範囲を画定してもよい。このほか、特に言及しなくとも、複数の上限の候補値のうちの任意の２つを組み合わせることによって数値範囲を画定してもよいし、複数の下限の候補値のうちの任意の２つを組み合わせることによって数値範囲を画定してもよい。
【0021】
本開示の一実施形態について、次の段落以降に記載する。本開示の一実施形態は、本開示の実施形態の一例である。本開示は、本開示の一実施形態のみに限定して解釈されない。
【0022】
本開示のメタルマスクは、種々の用途に用いることができる。特に限定されないが、例えば、本発明のメタルマスクは、有機ＥＬ表示装置の製造において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メタルマスクとして用いることができる。本開示のメタルマスクは、高画素密度のパターニングを可能とすることができる。製造可能な有機ＥＬ表示装置には、スマートフォンやテレビなどのディスプレイのほか、仮想現実（ＶＲ）や拡張現実（ＡＲ）を表現するための画像や映像を表示又は投影するための装置が含まれる。
【0023】
なお、本明細書及び本図面において特別な説明が無い限りは、本発明の一実施形態として、有機ＥＬ表示装置を製造する際に用いられるメタルマスクとその製造方法の例を記載する。
【0024】
本開示の第１の態様は、
有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスクである。
有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスクである。
【0025】
本開示の第２の態様は、上述した第１の態様によるメタルマスクにおいて、前記凹部は、千鳥状又は格子状に配列する。
【0026】
本開示の第３の態様は、上述した第１の態様又は第２の態様のメタルマスクにおいて、隣り合う前記凹部の壁面が、合流する。
【0027】
本開示の第４の態様は、上述した第１の態様～第３の態様のいずれかのメタルマスクにおいて、
前記周囲領域の最も厚い部分は、高さＨ０を有し、
前記応力分散領域の最も薄い部分は、高さＨ１を有し、
前記高さＨ０に対する前記高さＨ１の比（Ｈ１／Ｈ０）が、０．２０以上０．９０以下である。
前記周囲領域の最も厚い部分は、高さＨ０を有し、
前記応力分散領域の最も薄い部分は、高さＨ１を有し、
前記高さＨ０に対する前記高さＨ１の比（Ｈ１／Ｈ０）が、０．２０以上０．９０以下である。
【0028】
本開示の第５の態様は、上述した第１の態様～第４の態様のいずれかのメタルマスクにおいて、
前記周囲領域は、縁を有し、
前記応力分散領域は、前記縁と前記有孔領域の間に位置する。
前記周囲領域は、縁を有し、
前記応力分散領域は、前記縁と前記有孔領域の間に位置する。
【0029】
本開示の第６の態様は、上述した第５の態様のメタルマスクにおいて、
前記周囲領域の前記縁は、一対の長辺と一対の短辺とを有し、
前記応力分散領域は、前記長辺である前記縁と前記有孔領域の間に位置する。
前記周囲領域の前記縁は、一対の長辺と一対の短辺とを有し、
前記応力分散領域は、前記長辺である前記縁と前記有孔領域の間に位置する。
【0030】
本開示の第７の態様は、上述した第１の態様～第６の態様のいずれかのメタルマスクにおいて、
複数の前記有孔領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の前記有孔領域の間に位置する。
複数の前記有孔領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の前記有孔領域の間に位置する。
【0031】
本開示の第８の態様は、上述した第１の態様～第７の態様のいずれかのメタルマスクにおいて、
前記周囲領域は、カットラインを有し、
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記応力分散領域は、前記カットラインと前記有孔領域の間に位置する。
前記周囲領域は、カットラインを有し、
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記応力分散領域は、前記カットラインと前記有孔領域の間に位置する。
【0032】
本開示の第９の態様は、上述した第１の態様～第８の態様のいずれかのメタルマスクにおいて、
前記周囲領域は、カットラインを有し、
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記カットラインは、前記応力分散領域と前記有孔領域の間に位置する。
前記周囲領域は、カットラインを有し、
前記カットラインは、凹部又は貫通孔の列であり、
前記カットラインは、前記応力分散領域と前記有孔領域の間に位置する。
【0033】
本開示の第１０の態様は、
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記メタルマスクを形成するエッチング工程と、を備え、
前記メタルマスクは、有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスクの製造方法である。
第１面と、前記第１面の反対側に位置する第２面と、を有する金属板を準備する工程と、
前記金属板をエッチングすることによって前記メタルマスクを形成するエッチング工程と、を備え、
前記メタルマスクは、有孔領域と、周囲領域と、を有し、
前記有孔領域は、複数の貫通孔を有し、
前記周囲領域は、前記有孔領域の周囲に位置し、
前記周囲領域は、応力分散領域を有し、
前記応力分散領域は、複数の凹部を有し、
前記凹部の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有し、
前記応力分散領域は、前記短軸方向にピッチＰで並ぶ前記凹部を有し、
前記ピッチＰに対する前記長さＲの比（Ｒ／Ｐ）が、０．９０以上である、
メタルマスクの製造方法である。
【0034】
本開示のメタルマスク２０は、有孔領域２２と、周囲領域２３と、を有する。有孔領域２２は、複数の貫通孔２５が形成された領域である。また、周囲領域２３は、有孔領域２２の周囲に位置する領域である。さらに、周囲領域２３は、所定の凹部を有する応力分散領域２４を有する。
【0035】
図１に、本開示の一実施形態のメタルマスク２０の第２面２０ｂ側の平面図を示す。図１に示されるように、メタルマスク２０は、平面視において略矩形状の輪郭を有してもよい。なお、本開示において、「平面視」とは、メタルマスク２０の板面に沿った面からメタルマスク２０を見ることをいう。
【0036】
本開示のメタルマスク２０において、一つの有孔領域２２は、一つの有機ＥＬ表示装置に対応するように構成されてもよい。例えば、図１に示すように、メタルマスク２０は、長尺方向Ｄ２に沿って、所定の間隔をあけて一列に配置された複数の有孔領域２２を有してもよい。図１では周囲領域２３が各有孔領域２２の周囲に位置する。このようなメタルマスク２０を用いることにより、基板９２に対して、複数の有機ＥＬ表示装置を蒸着することが可能となる。
【0037】
メタルマスク２０を構成する材料としては、特に限定されないが、例えば、ニッケルを含む鉄合金、ステンレスなどのクロムを含む鉄合金、ニッケルやニッケル－コバルト合金などが挙げられる。
【0038】
このなかでも、ニッケルを含む鉄合金が好ましい。ニッケルを含む鉄合金を用いることにより、メタルマスク２０の熱膨張係数を、フレーム１５の熱膨張係数や基板９２の熱膨張係数と同等の値とすることができる。これにより、蒸着処理の間に、メタルマスク２０、フレーム１５および基板９２の寸法変化の差異に起因した位置ずれの発生を抑制できる。そのため、位置ずれに起因する、基板９２上に付着する蒸着材料９８の寸法精度や位置精度の低下を抑制できる。
【0039】
ニッケルを含む鉄合金としては、特に限定されないが、例えば、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、３４質量％以上３８質量％以下のニッケルを含むインバー材、４８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、０質量％以上５４質量％以下のニッケルを含む鉄合金が挙げられる。
【0040】
次いで、有孔領域２２の詳細について説明する。初めに、有孔領域２２の詳細に先立ち、本開示のメタルマスク２０の有する面について説明する。本開示のメタルマスク２０は、表裏面として、第１面２０ａと第２面２０ｂとを有する。
【0041】
本開示においては、有孔領域２２の表裏面における貫通孔２５の口径によって、メタルマスク２０の第１面２０ａと第２面２０ｂとを区別する。具体的には、第１面２０ａは、有孔領域２２において貫通孔２５の開口面積が小さい面をいい、第２面２０ｂは、貫通孔２５の開口面積が大きい面をいう。また、図２Ｅなどに示すように、第２面２０ｂにおいて、隣り合う貫通孔２５の第２凹部３５の第２壁面３６が合流している場合には、１つの貫通孔２５を囲う稜線３３で閉じた範囲Ｓ３を貫通孔２５の開口とみなしてもよい。この場合、稜線３３で閉じた範囲が開口面積となる。
【0042】
また、蒸着工程の観点からは、第１面２０ａは、メタルマスク装置１０が蒸着装置９０に収容された場合に、基板９２に対面するメタルマスク２０の面であってもよい（図７参照）。また、第２面２０ｂは、図７に示すようにしてメタルマスク装置１０が蒸着装置９０に収容された場合に、蒸着材料９８を保持したるつぼ９４側に位置するメタルマスク２０の面であってもよい（図７参照）。
【0043】
図２Ａに、有孔領域２２を第２面２０ｂ側から見た平面図を示す。図２Ａに示されるように、メタルマスク２０の各有孔領域２２は、複数の貫通孔２５を有する。貫通孔２５は、所望のパターンで形成されてもよい。例えば、貫通孔２５は、互いに交差する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで格子状に配列されてもよい。また、貫通孔２５は、互いに交差する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで千鳥状に配列されてもよい。
【0044】
上記二方向とは、メタルマスク２０の長尺方向Ｄ２又は幅方向Ｄ１に一致してもよい。有孔領域２２における貫通孔２５のピッチは、特に限定されない。例えば、メタルマスク２０が携帯電話やデジタルカメラ等のディスプレイ（０．５インチ以上３２インチ以下程度）を作製するために用いられる場合、貫通孔２５のピッチは、幅方向Ｄ１及び長尺方向Ｄ２のそれぞれにおいて、２０μｍ以上２５４μｍ以下程度であってもよい。
【0045】
貫通孔２５は、メタルマスク２０の第１面２０ａから第２面２０ｂへ厚さ方向Ｎに貫通している。蒸着工程において、蒸着材料９８は貫通孔２５を通過して、基板９２上に付着する。つまり、各貫通孔２５は、基板９２上に蒸着材料が付着する場所を画する。有孔領域２２の貫通孔２５のパターンは、蒸着材料９８を付着させるパターンに対応する。
【0046】
蒸着材料９８の種類によって蒸着材料９８を付着させるパターンが異なる場合には、蒸着材料９８の種類によって貫通孔２５のパターンの異なるメタルマスク２０を用いることもできる。また、種類にかかわらず蒸着材料９８を付着させるパターンが同じ場合には、同じメタルマスク２０を用いてもよい。この場合には、メタルマスク２０と基板９２とを相対移動させることで、異なる種類の蒸着材料９８を同じパターンで付着することができる。
【0047】
図２Ａに示すように、有孔領域２２は、複数の貫通孔２５と複数の稜線３３とを備えてもよい。また、稜線３３は隣り合う貫通孔２５を区切るように位置してもよい。
【0048】
次に、有孔領域の断面図及び斜視図により、貫通孔についてさらに詳説する。図２Ｂは、図２Ａに示すＩ－Ｉ’線に沿った断面図である。図２Ｃは、図２Ａに示すＩＩ－ＩＩ’線に沿った断面図である。図２Ｂ及び図２Ｃに示す断面図は、貫通孔２５と稜線３３を横断する方向に、有孔領域２２を切断した場合の断面図である。
【0049】
図２Ｄは、図２Ａに示すＩＩＩ－ＩＩＩ’線に沿った断面図である。図２Ｄに示す断面図は、貫通孔２５とトップ部３２を通過する方向に、有孔領域２２を切断した場合の断面図である。ここで、トップ部３２は、有孔領域２２において高さが極大となる部分である。また、トップ部３２は、稜線３３のなかで、高さが極大となる部分であってもよい。
【0050】
図２Ｂ～図２Ｄに示すように、貫通孔２５は、第１面２０ａ側の第１凹部３０と第２面２０ｂ側の第２凹部３５とが連通したものであってもよい。この際、第１凹部３０の平面視における面積は、第１面２０ａから第２面２０ｂへ向けて、次第に小さくなってもよい。また、第２凹部３５の平面視における面積は、第２面２０ｂから第１面２０ａへ向けて、次第に小さくなってもよい。また、第１凹部３０は、第２凹部３５よりも小径の凹部として構成してもよい。
【0051】
また、図２Ｂ～図２Ｄに示すように、第１凹部３０の第１壁面３１と、第２凹部３５の第２壁面３６とは、周状の接続部４１を介して接続されてもよい。接続部４１は、第１凹部３０と第２凹部３５とが接続される稜部である。接続部４１では、貫通孔２５の壁面の広がる方向が不連続に変化する。本開示の一実施形態においては、接続部４１において、平面視における貫通孔２５の開口面積が最小になってもよい。また、接続部４１以外において、平面視における貫通孔２５の開口面積が最小になってもよい。
【0052】
図２Ｅに、図２Ａに示す領域Ｓ１を第２面２０ｂ側から見た斜視図を示す。図２Ｅに示すように、稜線３３は、隣り合う貫通孔２５を区切る。例えば、図２Ｅに示すように、有孔領域２２の第２面２０ｂ側において、各貫通孔２５は、複数の稜線３３によって囲まれてもよい。
【0053】
図２Ｅに示すように、隣り合う第２凹部３５の第２壁面３６が合流してもよい。これは、隣り合う第２凹部３５の間に、メタルマスク２０を構成する金属板５１の第２面５１ｂが残っていない状態ともいえる。この場合には、合流した第２壁面３６により稜線３３が形成される。図２Ｅに示すように、合流した第２壁面３６により形成される稜線３３の高さは一定ではなく、貫通孔２５の中心からの距離に応じて変化してもよい。例えば、貫通孔２５の中心から稜線３３までの距離が長いほど、稜線３３の高さは高くなってもよい。
【0054】
このような貫通孔２５は、後述する製造方法のように、隣り合う第２凹部３５の間に金属板５１の第２面５１ｂが残存しないように金属板５１をエッチングすることによって形成されてもよい。
【0055】
また、図示しないが、隣り合う第２凹部３５の第２壁面３６が合流しなくてもよい。これは、隣り合う第２凹部３５は、第２面２０ｂの面方向に沿って離間しているともいえる。この場合には、隣り合う第２凹部３５の間で第２面２０ｂとして残る部分が隣り合う貫通孔２５を区切る稜線３３となる。また、この場合には、稜線３３は、隣り合う第１凹部３０の間に残った金属板５１の第１面５１ａであってもよい。この場合、稜線３３の高さは、一定であってもよい。
【0056】
さらに、図示しないが、有孔領域２２の第１面２０ａ側において、隣り合う貫通孔２５は、第１面２０ａの面方向に沿って離間してもよい。言い換えると、隣り合う第１凹部３０の間に金属板５１の第１面５１ａが残ってもよい。
【0057】
なお、金属板５１の第１面５１ａは、メタルマスク２０の第１面２０ａに対応し、なお、金属板５１の第２面５１ｂは、メタルマスク２０の第２面２０ｂに対応してもよい。
【0058】
周囲領域２３は、有孔領域２２の周囲に位置する領域である。周囲領域２３は、有孔領域２２を取り囲むように位置してもよい。周囲領域２３は、有孔領域２２の周囲に位置することで有孔領域２２を支持する領域であってもよい。
【0059】
周囲領域２３は、所定の応力分散領域２４を有する。これにより、メタルマスクに張力をかけても、応力をより均一に分散することが可能となる。そのため、メタルマスクにシワが生じにくくなる。また、メタルマスクをフレームに設置するとき際の、設置位置精度がより向上する。なお、メタルマスクに張力がかかる場面としては、特に限定されないが、例えば、メタルマスクをフレームに設置するときや、メタルマスクを搬送するときなどが挙げられる。
【0060】
また、周囲領域２３は、蒸着材料９８が通過することを意図しない領域であってもよい。この観点から、周囲領域２３は、主には貫通孔が形成されていない無孔面を有してもよい。ただし、種々の目的から、周囲領域２３は、無孔面を有しつつも、無孔面以外の部分に局所的に、蒸着材料が通過することを目的としない貫通孔を有してもよい。本開示において、「無孔面」とは、貫通孔を有しない面を言う。
【0061】
後述するように、メタルマスク２０は、フレーム１５に固定されてメタルマスク装置１０を構成する。周囲領域２３は、フレーム１５に固定される端部２３ａを有してもよい。図１に示すように、メタルマスク２０が長尺のスティック状である場合には、端部２３ａは長尺方向Ｄ２における両端に位置してもよい。また、端部２３ａは、Ｕ字状の切り欠きなどを有してもよい。
【0062】
端部２３ａは、メタルマスク２０をフレーム１５に固定した後、その一部が切断可能に構成されてもよい。さらに、端部２３ａは、図１に示すように、他の周囲領域２３と一体的に構成されてもよいし、他の周囲領域とは別の部材によって構成されてもよい。この場合、端部は、例えば溶接によって周囲領域の他の部分に接合されてもよい。
【0063】
周囲領域２３の最も厚い部分は、高さＨ０を有する。周囲領域２３の最も厚い部分は、周囲領域２３における第１面２０ａから第２面２０ｂまでの高さであってもよい。高さＨ０は、好ましくは、５０μｍ以下であってもよく、４５μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、３５μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよい。周囲領域の高さを小さくすることにより、エッチングなどにより有孔領域２２をより薄く構成することができ、蒸着工程において蒸着材料９８が第２凹部３５の第２壁面３６に付着することを抑制できる傾向にある。
【0064】
高さＨ０は、好ましくは、２．５μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよく、１５μｍ以上であってもよい。周囲領域の高さを大きくすることにより、メタルマスク２０の強度がより向上する傾向にある。これにより、例えば有孔領域２２の変形や破断がより抑制される傾向にある。
【0065】
応力分散領域２４は、複数の凹部３７を有する。応力分散領域２４が有する凹部３７は、「第３凹部３７」ともいう。図３Ａに、応力分散領域２４を第２面２０ｂ側から見た平面図を示す。
【0066】
図３Ａに示すように、応力分散領域２４は、短軸方向にピッチＰで並ぶ第３凹部３７を有する。第３凹部３７は長さＲの短軸を有する。図３Ａでは、短軸方向とＤ２方向とが並行である態様を示すが、これに制限されない。例えば、短軸方向はＤ１方向と並行であってもよいし、短軸方向はＤ１方向やＤ２方向と並行でなく、これら方向と交差する方向であってもよい。
【0067】
図３Ｂは、図３Ａに示すＩＶ－ＩＶ’線に沿った断面図である。ここで、ＩＶ－ＩＶ’線は、短軸方向と平行な線であってもよい。図３Ｂに示すように、第３凹部３７の第３壁面３８が合流し、稜線３９を形成していてもよい。稜線３９は、隣り合う第３凹部３７を区切る。ここで、第３凹部３７の平面視における開口形状は稜線３９により画される形状であってもよい。
【0068】
図３Ｃは、図３Ａに示すＶ－Ｖ’線に沿った断面図である。図３Ｂ及び図３Ｃに示す断面図は、第３凹部３７と稜線３９を横断する方向に、応力分散領域２４を切断した場合の断面図である。図３Ｄは、図３Ａに示すＶＩ－ＶＩ’線に沿った断面図である。図３Ｄに示す断面図は、第３凹部３７と稜線３９の交点を通過する方向に、応力分散領域２４を切断した場合の断面図である。
【0069】
また、図３Ｅに、図３Ａに示す領域Ｓ２を第２面２０ｂ側から見た斜視図を示す。図３Ｅに示すように、稜線３９は、隣り合う第３凹部３７を区切る。例えば、図３Ｅに示すように、応力分散領域２４の第２面２０ｂ側において、各第３凹部３７は、複数の稜線３９によって囲まれてもよい。
【0070】
なお、図３Ｂ～図３Ｅでは、第３凹部３７は第２面２０ｂに形成された例を示す。しかしながら、これに限定されることなく、第３凹部３７は、第２面２０ｂに形成されてもよいし、第１面２０ａに形成されてもよいし、それらの両方に形成されてもよい。例えば、第２面２０ｂ側に第３凹部３７を形成することにより、第２面２０ｂ側における有孔領域２２と周囲領域２３との体積差が小さくなり、応力分散効果がより向上し、架張時のシワ発生等がより抑制される傾向にある。第３凹部３７の平面視における面積は、第２面２０ｂから第１面２０ａへ向けて、次第に小さくなってもよい。
【0071】
第３凹部３７は、所望のパターンで形成されてもよい。例えば、第３凹部３７は、互いに交差する二方向（Ｄ１，Ｄ２）に沿ってそれぞれ所定のピッチで格子状に配列されてもよい。例えば、図３Ａに示すように、隣り合う第３凹部３７は面方向に沿って隣接してもよい。言い換えれば、隣り合う第３凹部３７の第３壁面３８が合流してもよい。また、図４Ａに示すように、隣り合う第３凹部３７は面方向に沿って離間してもよい。言い換えれば、隣り合う第３凹部３７の第３壁面３８が合流していなくてもよい。さらに、図４Ｂに示すように、所定の方向において、隣り合う第３凹部３７は隣接しており、他の方向において、隣り合う第３凹部３７は離間してもよい。
【0072】
また、第３凹部３７は、互いに交差する二方向に沿ってそれぞれ所定のピッチで千鳥状に配列されてもよい。例えば、図４Ｃに示すように、隣り合う第３凹部３７は面方向に沿って隣接してもよい。言い換えれば、隣り合う第３凹部３７の第３壁面３８が合流してもよい。また、図４Ｄに示すように、隣り合う第３凹部３７は面方向に沿って離間してもよい。言い換えれば、隣り合う第３凹部３７の第３壁面３８が合流していなくてもよい。さらに、図４Ｅに示すように、所定の方向において、隣り合う第３凹部３７は隣接しており、他の方向において、隣り合う第３凹部３７は離間してもよい。
【0073】
上記二方向とは、メタルマスク２０の長尺方向Ｄ２又は幅方向Ｄ１に一致してもよい。応力分散領域２４における第３凹部３７のピッチは、特に限定されないが、幅方向Ｄ１及び長尺方向Ｄ２のそれぞれにおいて、２０μｍ以上２５４μｍ以下程度であってもよい。
【0074】
その他、第３凹部３７は、上記以外の任意のパターンで配置されてもよい。また、その際に、隣り合う第３凹部３７の壁面は、合流してもよいし、しなくてもよい。
【0075】
第３凹部３７を平面視したとき開口形状は、円形、楕円形、四角形など様々な形状を有してもよい。例えば、図４Ｆに示すように、楕円形の第３凹部３７が千鳥状に配列されてもよい。また、長尺な四角形が配列した、ストライプ状であってもよい。
【0076】
第３凹部３７の平面視における開口形状は、長さＲの短軸を有する。図４Ａ及び図４Ｄのように、隣り合う第３凹部３７は面方向に沿って離間している場合は、第２面２０ｂにおける第３凹部３７の開口形状から、短軸の長さＲを特定してもよい。また、図３Ａ，図３Ｅなどのように、隣り合う第３凹部３７は面方向に沿って隣接している場合は、１つの第３凹部３７を囲う稜線３９で閉じた範囲Ｓ４から、短軸の長さＲを特定してもよい。
【0077】
開口形状における短軸とは、開口形状の重心点を通り開口形状を二分する線分のうち、その長さが最も短くなる線分をいう。
【0078】
より具体的には、開口形状が矩形であれば、短軸の方向と長さＲはその短辺の方向と長さと一致する（図４Ａ～図４Ｅ参照）。開口形状が正方形であれば、短軸の方向と長さＲはそのいずれかの辺の方向と長さと一致する。開口形状がひし形であれば、短軸の方向と長さＲは短いほうの対角線の方向と長さと一致する。開口形状が楕円形であれば、短軸の方向と長さＲはその短径の方向と長さと一致する（図４Ｆ参照）。開口形状が円形であれば、短軸の方向と長さＲはその直径の方向と長さと一致する。
【0079】
また、本実施形態においてピッチＰとは、短軸方向に並ぶ第３凹部３７の間隔である。ピッチＰは、短軸方向に並ぶ第３凹部３７の重心点の間隔であってもよい。例えば、図４Ａ～図４Ｂのように格子状に第３凹部３７が配列する場合には、短軸方向に隣り合う第３凹部３７の間隔がピッチＰとなる。また、図４Ｃ～図４Ｆでは、短軸方向に隣り合う第３凹部３７は、Ｄ１方向に位置ずれして、千鳥状に配列する。このような位置ずれがあるとしても、図４Ｃ～図４Ｆのように、短軸方向に隣り合う第３凹部３７の間隔がピッチＰとなる。
【0080】
短軸長さＲは、好ましくは、２５０μｍ以下であってもよく、２２５μｍ以下であってもよく、２００μｍ以下であってもよく、１７５μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよく、１２５μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよく、７５μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよい。また、短軸長さＲは、好ましくは、１０μｍ以上であってもよく、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよく、６０μｍ以上であってもよく、７０μｍ以上であってもよく、８０μｍ以上であってもよく、９０μｍ以上であってもよく、１００μｍ以上であってもよい。
【0081】
応力分散領域２４は、短軸方向にピッチＰで並ぶ第３凹部３７を有する。ピッチＰは、好ましくは、３００μｍ以下であってもよく、２５０μｍ以下であってもよく、２２５μｍ以下であってもよく、２００μｍ以下であってもよく、１７５μｍ以下であってもよく、１５０μｍ以下であってもよく、１２５μｍ以下であってもよく、１００μｍ以下であってもよく、７５μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよい。また、ピッチＰは、好ましくは、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよく、４０μｍ以上であってもよく、５０μｍ以上であってもよく、６０μｍ以上であってもよく、７０μｍ以上であってもよく、８０μｍ以上であってもよく、９０μｍ以上であってもよく、１００μｍ以上であってもよい。
【0082】
また、ピッチＰに対する長さＲの比（Ｒ／Ｐ）は、０．９０以上であり、好ましくは、０．９２以上であってもよく、０．９４以上であってもよく、０．９６以上であってもよく、０．９８以上であってもよい。比（Ｒ／Ｐ）は、好ましくは、１．００以下であってもよく、０．９９以下であってもよく、０．９８以下であってもよい。
【0083】
なお、図３Ａに示すように、隣り合う第３凹部３７の第３壁面３８が合流する場合は、短軸方向に並ぶ第３凹部３７のピッチＰと、短軸の長さＲは等しくなる。そのため、この場合の比（Ｒ／Ｐ）は、１．００となる。
【0084】
短軸長さＲ、及び比（Ｒ／Ｐ）を上記下限値以上にすることにより、応力分散領域２４において、第３凹部３７がより大きくかつ近く構成される。そのため、応力分散領域２４によって応力をより均一に分散できる。これにより、メタルマスクに張力をかけた場合でも、シワが生じにくく、設置位置精度を向上できる。また、短軸長さＲ１及び比（Ｒ／Ｐ）を上記上限値以下にすることにより、メタルマスクの強度がより向上する傾向にある。
【0085】
また、ピッチＰを上記上限値以下にすることにより、応力分散領域２４において、隣り合う第３凹部３７がより近く構成される。そのため、応力分散領域２４によって応力をより均一に分散できる。これにより、メタルマスクに張力をかけた場合でも、シワが生じにくく、設置位置精度を向上できる。また、ピッチＰを上記下限値以上にすることにより、メタルマスクの強度がより向上する傾向にある。
【0086】
なお、短軸長さＲ、ピッチＰ、及び比（Ｒ／Ｐ）の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。
【0087】
応力分散領域２４の最も薄い部分は、高さＨ１を有する。応力分散領域２４の最も薄い部分は、応力分散領域２４における第３凹部３７の底の部分であってもよい。例えば、第３凹部３７が第２面２０ｂに形成される場合は、高さＨ１は第１面２０ａから第３凹部３７の底までの高さであってもよい。また、第３凹部３７が第１面２０ａに形成される場合は、高さＨ１は第２面２０ｂから第３凹部３７の底までの高さであってもよい。なお、第３凹部３７の底とは、応力分散領域２４において高さが極小となる部分であってもよい。
【0088】
高さＨ１は、好ましくは、４５μｍ以下であってもよく、４０μｍ以下であってもよく、３５μｍ以下であってもよく、３０μｍ以下であってもよく、２５μｍ以下であってもよく、２０μｍ以下であってもよい。高さＨ１は、好ましくは、２．５μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、１０μｍ以上であってもよい。
【0089】
また、高さＨ０に対する高さＨ１の比（Ｈ１／Ｈ０）は、好ましくは、０．２０以上であってもよく、０．２５以上であってもよく、０．３０以上であってもよく、０．３５以上であってもよく、０．４０以上であってもよく、０．４５以上であってもよい。また、Ｈ１の比（Ｈ１／Ｈ０）は、好ましくは、０．８０以下であってもよく、０．７５以下であってもよく、０．７０以下であってもよく、０．６５以下であってもよく、０．６０以下であってもよく、０．５５以下であってもよい。
【0090】
高さＨ１及び比（Ｈ１／Ｈ０）を上記範囲内にすることにより、応力の分散性能が向上し、また、その均一分散性がより向上する傾向にある。
【0091】
なお、高さＨ１及び比（Ｈ１／Ｈ０）の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。
【0092】
応力分散領域２４は周囲領域２３の任意の位置に形成することができる。以下、図１を参照して、周囲領域２３における、応力分散領域２４の位置の例について説明する。図１には、位置に応じて、応力分散領域２４ａ～２４ｄを示す。
【0093】
応力分散領域２４は、周囲領域２３の縁２３ｂと有孔領域２２との間に位置してもよい。図１において、周囲領域２３の縁２３ｂは、一対の長辺２３ｃと一対の短辺２３ｄとを有する。このとき、応力分散領域２４ａは、長辺２３ｃと有孔領域２２との間に位置してもよい。また、応力分散領域２４ｃ，２４ｄは、短辺２３ｄと有孔領域２２との間に位置してもよい。さらに、応力分散領域２４ａは、有孔領域２２の周囲に位置してもよいし、応力分散領域２４ａは有孔領域２２の周囲を囲むように位置してもよい。
【0094】
長尺方向Ｄ２において、応力分散領域２４ａの幅Ｌ１と、有孔領域２２の幅Ｌ２は、略同一としてもよい。幅Ｌ２に対する幅Ｌ１の比（Ｌ１／Ｌ２）は、好ましくは、０．８０以上であってもよく、０．９０以上であってもよく、１．００以上であってもよい。また、比（Ｌ１／Ｌ２）は、好ましくは、２．００以下であってもよく、１．５０以下であってもよく、１．２０以下であってもよく、１．１０以下であってもよく、１．００以下であってもよい。
【0095】
幅方向Ｄ１において、応力分散領域２４ｃ，２４ｄの幅Ｌ３と、有孔領域２２の幅Ｌ４は、略同一としてもよい。幅Ｌ４に対する幅Ｌ３の比（Ｌ３／Ｌ４）は、好ましくは、０．８０以上であってもよく、０．９０以上であってもよく、１．００以上であってもよい。また、比（Ｌ３／Ｌ４）は、好ましくは、１．２０以下であってもよく、１．１０以下であってもよく、１．００以下であってもよい。
【0096】
幅方向Ｄ１において、応力分散領域２４ｃ，２４ｄの幅Ｌ３と、周囲領域２３の幅Ｌ０は、略同一としてもよい。幅Ｌ０に対する幅Ｌ３の比（Ｌ３／Ｌ０）は、好ましくは、０．７０以上であってもよく、０．８０以上であってもよく、０．９０以上であってもよい。また、比（Ｌ３／Ｌ０）は、好ましくは、０．９５以下であってもよく、０．９０以下であってもよく、０．８５以下であってもよい。
【0097】
有孔領域２２が複数あるとき、応力分散領域２４ｂは、複数の有孔領域２２の間に位置してもよい。
【0098】
幅方向Ｄ１において、応力分散領域２４ｂの幅Ｌ５と、有孔領域２２の幅Ｌ４は、略同一としてもよい。幅Ｌ４に対する幅Ｌ５の比（Ｌ５／Ｌ４）は、好ましくは、０．８０以上であってもよく、０．９０以上であってもよく、１．００以上であってもよい。また、比（Ｌ５／Ｌ４）は、好ましくは、１．２０以下であってもよく、１．１０以下であってもよく、１．００以下であってもよい。
【0099】
幅方向Ｄ１において、応力分散領域２４ｂの幅Ｌ５と、周囲領域２３の幅Ｌ０は、略同一としてもよい。幅Ｌ０に対する幅Ｌ５の比（Ｌ５／Ｌ０）は、好ましくは、０．７０以上であってもよく、０．８０以上であってもよく、０．９０以上であってもよい。また、比（Ｌ５／Ｌ０）は、好ましくは、０．９５以下であってもよく、０．９０以下であってもよく、０．８５以下であってもよい。
【0100】
周囲領域２３は、カットライン２６を有してもよい。カットライン２６は、周囲領域２３を切断する際の切断線となる。カットライン２６は、例えば、貫通孔又はハーフエッチング等された凹部が、所定の間隔で並ぶ列であってもよい。カットライン２６において、周囲領域２３は切断可能としてもよい。例えば、メタルマスク２０をフレーム１５に溶接した後、溶接した個所よりも外側に位置するカットライン２６において、周囲領域２３を切断可能としてもよい。
【0101】
応力分散領域２４ｃは、カットライン２６と有孔領域２２の間に位置してもよい。また、応力分散領域２４ｄは、カットライン２６と短辺２３ｄの間に位置してもよい。言い換えれば、カットライン２６は、応力分散領域２４ｄと有孔領域２２の間に位置してもよい。
【0102】
応力分散領域２４は、矩形状であってもよいし、略扇状、多角形状、円状、又は楕円状であってもよい。有孔領域２２と応力分散領域２４は、ともに矩形状を有してもよい。このとき、応力分散領域２４の一辺は、有孔領域２２の一辺と略並行に位置してもよい。
【0103】
本開示の一実施形態に係るメタルマスクの製造方法は、第１面５１ａと、第１面５１ａの反対側に位置する第２面５１ｂと、を有する金属板５１を準備する準備工程と、金属板５１をエッチングすることによって上記メタルマスク２０を形成するエッチング工程と、を備える。
【0104】
なお、以下においては、エッチングによりメタルマスク２０を製造する方法について説明するが、メタルマスク２０は、エッチングにより形成されたものであっても、レーザー加工により形成されたものであっても、電鋳法により形成されたものであってもよい。
【0105】
本開示の一実施形態に係るメタルマスク２０の製造方法について、主に図５Ａ～図５Ｆを参照して説明する。図５Ａは、金属板５１を用いてメタルマスク２０を製造する製造装置７０を、その処理順序とともに示す概略図である。図５Ａには、レジスト膜形成装置７１から剥離装置７４まで、金属板５１が連続して供給される例が示されている。しかしながら、本開示のメタルマスク２０の製造方法は、これに限定されず、例えば、各装置による処理を経るごとに金属板５１を巻き取って巻回体の状態としてもよい。また、各装置に金属板５１を供給するときには、巻回体から金属板５１を巻きだして供給してもよい。
【0106】
以下、メタルマスク２０の製造方法の各工程について詳細に説明する。
【0107】
まず、所望の厚さを有する金属板５１を準備する（準備工程）。金属板５１は巻回体５０の状態であってもよい。所望の厚さを有する金属板５１を作製する方法としては、特に限定されないが、例えば、圧延法、めっき成膜法などが挙げられる。
【0108】
続いて、レジスト膜形成装置７１を用いて、金属板５１の第１面５１ａ及び第２面５１ｂに、レジスト膜５３ａ、５３ｂを形成する（図５Ｂ）。具体的には、レジスト膜５３ａ、５３ｂは、ドライフィルムレジストを第１面５１ａ及び第２面５１ｂに貼り付けることによって形成してもよい。また、レジスト膜５３ａ、５３ｂは、感光性レジスト材料を含む塗布液を第１面５１ａ及び第２面５１ｂに塗布し、乾燥して形成してもよい。
【0109】
ドライフィルムレジストや塗布液としては、特に限定されず、従来公知のものを使用することができる。また、このようにして形成されるレジスト膜５３ａ、５３ｂはネガ型レジストであってもポジ型レジストであってもよい。なかでも、ネガ型が好ましく用いられる。
【0110】
レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚さは、１５μｍ以下であってもよく、１０μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよく、４μｍ以下であってもよい。また、レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚さは、１μｍ以上であってもよく、３μｍ以上であってもよく、５μｍ以上であってもよく、７μｍ以上であってもよい。レジスト膜５３ａ、５３ｂの厚さの範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。
【0111】
続いて、露光・現像装置７２を用いて、レジスト膜５３ａ、５３ｂを露光及び現像する。これにより、図５Ｃに示すように、第１面５１ａ上に第１レジストパターン５３ｃを形成し、第２面５１ｂ上に第２レジストパターン５３ｄを形成できる。例えば、ネガ型のレジスト膜を用いた場合には、レジスト膜のうちの除去したい領域に光を透過させないようにしたフォトマスクをレジスト膜上に配置し、レジスト膜をフォトマスク越しに露光し、さらにレジスト膜を現像するようにしてもよい。
【0112】
続いて、エッチング装置７３を用いて、第１レジストパターン５３ｃ、第２レジストパターン５３ｄをマスクとして金属板５１をエッチングする（エッチング工程）。エッチング工程は、第１面エッチング工程及び第２面エッチング工程を含んでもよい。
【0113】
図５Ｄに、有孔領域２２における第１面エッチング工程の一例を表す概略図を示す。第１面エッチング工程においては、第１面５１ａのうち第１レジストパターン５３ｃによって覆われていない領域を、エッチング液を用いてエッチングする。この際、第２面５１ｂは、エッチング液に対する耐性を有する樹脂などによって覆われてもよい。
【0114】
エッチング液により、第１レジストパターン５３ｃによって覆われていない第１面５１ａにおいて、浸食が進む（図５Ｄ）。これによって、第１面５１ａに多数の第１凹部３０が形成される。なお、金属板５１のエッチングはレジストパターンの穴から様々な方向に向けて等方的に進行し得る。そのため、メタルマスク２０の厚さ方向に沿った各位置における第１凹部３０や第２凹部３５の断面積は、表面から厚さ方向に進行するにしたがって次第に小さくなっていくような形状となる。
【0115】
図５Ｅに、有孔領域２２における第２面エッチング工程の一例を表す概略図を示す。第２面エッチング工程においては、第２面５１ｂのうち第２レジストパターン５３ｄによって覆われていない領域を、エッチング液を用いてエッチングする。この際、第１面エッチング工程において第２面５１ｂを覆っていたフィルムなどは予め剥離してもよい。また、第１面５１ａは、エッチング液に対する耐性を有する樹脂５４などによって覆われてもよい。
【0116】
エッチング液により、第２レジストパターン５３ｄによって覆われていない第２面５１ｂにおいて、浸食が進む（図５Ｅ）。これによって、第２面５１ｂに第２凹部３５が形成される。そして、第１凹部３０と第２凹部３５とが互いに通じ合い、これによって貫通孔２５が形成される。
【0117】
エッチング液としては、従来公知のものであれば特に限定されないが、例えば、塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものが挙げられる。
【0118】
第２面エッチング工程においては、図５Ｅに示すように、隣り合う第２凹部３５が接続されるまでエッチングを進行してもよい。隣り合う第２凹部３５が接続された箇所においては、隣り合う第２凹部３５が合流して稜線３３が形成される。また、稜線３３は第２レジストパターン５３ｄから離間して、稜線３３の頂部においてエッチングによる浸食が金属板５１の厚さ方向にも進む。これにより、第２レジストパターン５３ｄが金属板５１から剥離する。なお、隣り合う第２凹部３５の間に第２面５１ｂが部分的に残ってもよい。
【0119】
図５Ｆに、応力分散領域２４における第２面エッチング工程の一例を表す概略図を示す。有孔領域２２の第２凹部３５と応力分散領域２４の第３凹部３７とは、同じ第２面エッチング工程によって形成してもよい。第２面エッチング工程においては、図５Ｆに示すように、隣り合う第３凹部３７が接続されるまでエッチングを進行してもよい。隣り合う第３凹部３７が接続された箇所においては、隣り合う第３凹部３７が合流して稜線３９が形成される。
【0120】
さらに、剥離装置７４を用いて、レジストパターンやエッチング液に耐性を有する樹脂５４などを金属板５１から剥離する。そして、分離装置７５を用いて、長尺の金属板５１を裁断することによって、枚葉状の金属板からなるメタルマスク２０を金属板５１から分離する分離工程を実施する。このようにして、メタルマスク２０を得ることができる。
【0121】
本開示の一実施形態によるメタルマスク装置１０は、フレーム１５と、フレーム１５に設置された上記メタルマスク２０と、を有する。メタルマスク２０は、第２面２０ｂがフレーム１５と接触して、フレーム１５に設置されてもよい。図６に、メタルマスク装置１０をメタルマスク２０の第１面２０ａ側から見た平面図を示す。また、図７に、蒸着装置を表す断面図を示す。
【0122】
本開示のメタルマスク装置１０は、一つのフレームに対して複数のメタルマスク２０が取り付けられてもよい（図６）。この場合、複数のメタルマスク２０は、メタルマスク２０の長尺方向Ｄ２に交差する幅方向Ｄ１に並んでもよい。また、各メタルマスク２０は、メタルマスク２０の長尺方向Ｄ２の両端部２３ａにおいて、フレーム１５に固定されてもよい。
【0123】
また、一つのフレーム１５に対して図１Ｃに示すような一枚のメタルマスク２０が取り付けられてもよい。このとき、メタルマスク２０は、周囲領域２３の端部２３ａにおいて、フレーム１５に固定されてもよい。
【0124】
フレーム１５への固定方法は、特に限定されないが、例えば、溶接などが挙げられる。
【0125】
メタルマスク装置１０は、フレーム１５に固定され、メタルマスク２０の厚さ方向においてメタルマスク２０に部分的に重なる部材を備えてもよい。そのような部材の例としては、特に限定されないが、例えば、メタルマスク２０の長尺方向に交差する方向に延び、メタルマスク２０を支持する部材、隣り合う２つのメタルマスクの間の隙間に重なる部材などが挙げられる。
【0126】
次に、本開示に係るメタルマスク２０を用いて有機ＥＬ表示装置を製造する方法について、図７を参照しつつ説明する。有機ＥＬ表示装置は、基板９２と、パターン状に設けられた蒸着材料９８を含む蒸着層と、を積層した状態で備えてもよい。
【0127】
本開示の一実施形態の有機ＥＬ表示装置の製造方法は、特に限定されないが、例えば、メタルマスク２０を用いて基板９２などの基板上に蒸着材料９８を蒸着させる蒸着工程を備える。
【0128】
蒸着工程においては、まず、メタルマスク２０が基板９２に対向するようメタルマスク装置１０を配置する。この際、図７に示すように、メタルマスク２０の第１面２０ａが基板９２に対向するようにしてもよい。ここで、基板９２は、ガラス基板などの蒸着対象物である。
【0129】
図７に示すようにしてメタルマスク装置１０が蒸着装置９０に収容された場合、基板９２に対面するメタルマスク２０の面が第１面２０ａであり、蒸着材料９８を保持したるつぼ９４側に位置するメタルマスク２０の面が第２面２０ｂである。蒸着装置９０内では、基板９２のるつぼ９４側の面にメタルマスク２０が配される。ここで、メタルマスク２０と基板９２とは、磁力によって密着してもよい。
【0130】
蒸着装置９０内には、メタルマスク装置１０の下方に、蒸着材料９８を収容するるつぼ９４と、るつぼ９４を加熱するヒータ９６とが配置されてもよい。ここで、蒸着材料９８は、一例として、有機発光材料であってもよい。るつぼ９４内の蒸着材料９８は、ヒータ９６からの加熱により気化または昇華する。気化または昇華した蒸着材料９８は、メタルマスク２０の貫通孔２５を経て基板９２に付着する。これにより、メタルマスク２０の貫通孔２５の位置に対応した所望のパターンで、蒸着材料９８が基板９２の表面に成膜される。なお、蒸着工程において、蒸着装置９０の内部は真空雰囲気にしてもよい。
【0131】
ＲＧＢなどの画素に応じて異なる種類の蒸着材料を蒸着したい場合には、蒸着材料９８の色に応じて異なるメタルマスク２０を用いて、蒸着材料９８を基板９２の表面に成膜してもよい。例えば、赤色用の蒸着材料９８、緑色用の蒸着材料９８および青色用の蒸着材料９８を順に基板９２に蒸着してもよい。また、貫通孔２５の配列方向（前述の一方向）に沿ってメタルマスク２０（メタルマスク装置１０）と基板９２とを少しずつ相対移動させ、赤色用の蒸着材料９８、緑色用の蒸着材料９８および青色用の蒸着材料９８を順に蒸着してもよい。
【0132】
また、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、メタルマスク２０を用いて基板９２などの基板上に蒸着材料９８を蒸着させる蒸着工程以外にも、様々な工程を備えてもよい。例えば、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板に第１電極を形成する工程を備えてもよい。蒸着層は、第１電極の上に形成される。また、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、蒸着層の上に第２電極を形成する工程を備えてもよい。また、有機ＥＬ表示装置の製造方法は、基板９２に設けられている第１電極、蒸着層、第２電極を封止する封止工程を備えてもよい。
【0133】
メタルマスク２０を用いて基板９２などの基板上に形成される蒸着層は、上述の有機発光材料が蒸着して形成した発光層には限られず、その他の層を含んでもよい。例えば、蒸着層は、第１電極側から順に、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層などを含んでもよい。この場合、各層に対応するメタルマスク２０を用いた蒸着工程がそれぞれ実施されてもよい。
【0134】
なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、必要に応じて図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。
【0135】
（変形例）
第１の変形例として、メタルマスク２０は、複数の有孔領域２２の列を複数有してもよい。言い換えると、複数の有孔領域２２は、格子状に配列されてもよい。この場合にも、応力分散領域２４は、周囲領域２３の縁２３ｂと有孔領域２２との間に位置してもよい。また、応力分散領域２４は、複数の有孔領域２２の間に位置してもよい。
第１の変形例として、メタルマスク２０は、複数の有孔領域２２の列を複数有してもよい。言い換えると、複数の有孔領域２２は、格子状に配列されてもよい。この場合にも、応力分散領域２４は、周囲領域２３の縁２３ｂと有孔領域２２との間に位置してもよい。また、応力分散領域２４は、複数の有孔領域２２の間に位置してもよい。
【0136】
メタルマスク２０が複数の有孔領域２２の列を複数有してするときは、一つのフレーム１５に対して一枚のメタルマスク２０が取り付けられてもよい。この場合には、端部２３ａはメタルマスク２０の周縁に位置してもよい。端部２３ａがカットライン２６を有する場合には、応力分散領域２４ｃは、カットライン２６と有孔領域２２の間に位置してもよい。また、応力分散領域２４ｄは、カットライン２６と短辺２３ｄの間に位置してもよい。
【0137】
第３の変形例として、一つの有孔領域２２は、複数の有機ＥＬ表示装置に対応するように構成されてもよい。例えば、有孔領域２２は、第１有孔領域と第２有孔領域とを有してもよい。この例では一つの第１有孔領域が一つの有機ＥＬ表示装置に対応するように構成されてもよい。また、第２有孔領域が隣り合う第１有孔領域を分割するように位置してもよい。
【0138】
第１有孔領域と第２有孔領域は、貫通孔の密度が異なってもよい。より具体的には、第１有孔領域における貫通孔の密度は、第２有孔領域における貫通孔の密度よりも高くてもよい。ここで、貫通孔の密度とは、単位面積当たりの貫通孔の総面積をいう。また、一つの貫通孔の面積とは、平面視にて最小となる貫通孔の開口における面積をいう。ここで、平面視にて最小となる貫通孔の開口とは、接続部４１で囲われた開口であってもよい。
【0139】
第３の変形例として、エッチングに代えて、レーザー照射機を用いてレーザー光を照射することにより、第１凹部３０，第２凹部３５，および第３凹部３７を形成してもよい。
【実施例0140】
以下、本発明を実施例及び比較例を用いてより具体的に説明する。本発明は、以下の実施例によって何ら限定されるものではない。
【0141】
（実施例）
上述のメタルマスクの製造方法にて、金属板に第１凹部及び第２凹部からなる貫通孔と第３凹部を有するメタルマスクを製造した。この際、第３凹部の短軸長さＲと、短軸方向に並ぶピッチＰが所定の関係を有するようにした。また、メタルマスクの原材料となる金属板は、インバー材とした。
上述のメタルマスクの製造方法にて、金属板に第１凹部及び第２凹部からなる貫通孔と第３凹部を有するメタルマスクを製造した。この際、第３凹部の短軸長さＲと、短軸方向に並ぶピッチＰが所定の関係を有するようにした。また、メタルマスクの原材料となる金属板は、インバー材とした。
【0142】
（比較例）
第３凹部の短軸長さＲと、短軸方向に並ぶピッチＰが、表１に記載する所定の関係を有するようにしたこと以外は、実施例と同様にして、メタルマスクを得た。
第３凹部の短軸長さＲと、短軸方向に並ぶピッチＰが、表１に記載する所定の関係を有するようにしたこと以外は、実施例と同様にして、メタルマスクを得た。
【0143】
（評価）
メタルマスク長さ方向に引張力を掛けてメタルマスクをフレームに架張溶接する際に、マスク幅方向に発生する波打ちを、架張溶接後のｗａｖｅ量として測定した。具体的には、メタルマスクをフレームに架張溶接したものを、新東Ｓプレシジョン（株）製のμ－Ｍ１０００を用いた３次元測定を行ってＷａｖｅ量を得た。得られたｗａｖｅ量に基づいて、下記評価基準により、シワの発生を評価した。
◎・・・架張溶接後のｗａｖｅ量が１００μｍ以下である。
〇・・・架張溶接後のｗａｖｅ量が１００μｍ超過２００μｍ以下である。
×・・・架張溶接後のｗａｖｅ量が２００μｍ超過である。
メタルマスク長さ方向に引張力を掛けてメタルマスクをフレームに架張溶接する際に、マスク幅方向に発生する波打ちを、架張溶接後のｗａｖｅ量として測定した。具体的には、メタルマスクをフレームに架張溶接したものを、新東Ｓプレシジョン（株）製のμ－Ｍ１０００を用いた３次元測定を行ってＷａｖｅ量を得た。得られたｗａｖｅ量に基づいて、下記評価基準により、シワの発生を評価した。
◎・・・架張溶接後のｗａｖｅ量が１００μｍ以下である。
〇・・・架張溶接後のｗａｖｅ量が１００μｍ超過２００μｍ以下である。
×・・・架張溶接後のｗａｖｅ量が２００μｍ超過である。
【0144】
なお、上記ｗａｖｅ量が１００μｍ以下とは、メタルマスクの基板への密着性もよく、メタルマスクの浮きがほぼ無い状態であり、上記ｗａｖｅ量が１００μｍ超過２００μｍ以下とは、マグネッティングによりメタルマスクが基板へ密着しボケが無い状態であり、ｗａｖｅ量が２００μｍ超過とは、メタルマスクと基板の密着不良によりボケが生じる状態である。
【0145】
なお、上記「所定の工程」とは、メタルマスクを製造し、製造したメタルマスクをフレームに架張溶接してメタルマスク装置を製造し、得られたメタルマスク装置用いて蒸着を行い、メタルマスク装置を洗浄してから再び蒸着に使用するまでの一連の工程を言う。
【0146】
【表1】
【産業上の利用可能性】
【0147】
本発明のメタルマスクは、有機ＥＬ表示装置の製造に使用するメタルマスクなどとして、産業上の利用可能性を有する。
【符号の説明】
【0148】
１０…メタルマスク装置、１５…フレーム、２０…メタルマスク、２０ａ…第１面、２０ｂ…第２面、２２…有孔領域、２２…有効領域、２３…周囲領域、２３ａ…端部、２３ａ…両端部、２３ｂ…縁、２３ｃ…長辺、２３ｄ…短辺、２４…応力分散領域、２４ａ…応力分散領域、２４ｂ…応力分散領域、２４ｃ…応力分散領域、２４ｄ…応力分散領域、２５…貫通孔、２６…カットライン、３０…第１凹部、３１…第１壁面、３２…トップ部、３３…稜線、３４…以上、３５…第２凹部、３６…第２壁面、３７…第３凹部、３８…第３壁面、３９…稜線、４１…接続部、５０…巻回体、５１…金属板、５１ａ…第１面、５１ｂ…第２面、５３ａ…レジスト膜、５３ｂ…レジスト膜、５３ｃ…第１レジストパターン、５３ｄ…第２レジストパターン、５４…樹脂、５４…以上、７０…製造装置、７１…レジスト膜形成装置、７２…露光・現像装置、７３…エッチング装置、７４…剥離装置、７５…分離装置、９０…蒸着装置、９２…基板、９６…ヒータ、９８…蒸着材料
【図1】
【図2A】
【図2B】
【図2C】
【図2D】
【図2E】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図4A】
【図4B】
【図4C】
【図4D】
【図4E】
【図4F】
【図5A】
【図5B】
【図5C】
【図5D】
【図5E】
【図5F】
【図6】
【図7】