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CN110997970A - 蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法以及显示装置的制造方法 - Google Patents

蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法以及显示装置的制造方法 Download PDF

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CN110997970A
CN110997970A CN201880049314.7A CN201880049314A CN110997970A CN 110997970 A CN110997970 A CN 110997970A CN 201880049314 A CN201880049314 A CN 201880049314A CN 110997970 A CN110997970 A CN 110997970A
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CN
China
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mass
vapor deposition
nickel
deposition mask
mask
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新纳干大
仓田真嗣
三上菜穗子
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Toppan Printing Co Ltd
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Abstract

一种作为使用电镀形成的金属箔的蒸镀掩模用基材。金属箔为铁镍类合金制。包含第一面和作为与第一面相反的一侧的面的第二面。第一面具有第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率即第一镍质量比(质量％)。第二面具有第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率即第二镍质量比(质量％)。第一镍质量比(质量％)和第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)。质量差除以蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值为标准值。标准值为0.05(质量％/μm)以下。

Description

蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制 造方法以及显示装置的制造方法
技术领域
本发明涉及蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法以及显示装置的制造方法。
背景技术
有机EL显示装置所具备的有机EL元件由使用了蒸镀掩模的有机材料的蒸镀形成。在用于形成蒸镀掩模的材料中，将铁镍类合金的薄板用作蒸镀掩模用基材(例如参照专利文献1)。在铁镍类合金的薄板中使用了通过轧制铁镍类合金的母材而薄板化了的轧制材。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第6237972号
发明内容
发明将要解决的课题
然而，作为铁镍类合金的薄板，提出了采用使用电镀而形成的金属箔。在形成金属箔时，需要在满足铁镍类合金的薄板所需的线膨胀系数的基础上通过电镀形成金属箔，之后对金属箔进行退火。若对金属箔进行退火，则有金属箔的四角的至少一个相对于金属箔的中央部浮起的情况。这样的金属箔的浮起是，形成蒸镀掩模时的作业性降低、形成于蒸镀掩模的贯通孔的形状或位置的精度降低的一个因素。因此，要求在退火后的金属箔中抑制四角的浮起。
本发明的目的在于在作为使用电镀形成的金属箔的蒸镀掩模用基材中，提供能够抑制蒸镀掩模用基材的四角中的浮起的蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法以及显示装置的制造方法。
用于解决课题的手段
用于解决上述课题的蒸镀掩模用基材是使用电镀而形成的金属箔。所述金属箔为铁镍类合金制。包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面。所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)。所述质量差除以所述蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值是标准值。所述标准值是0.05(质量％/μm)以下。
用于解决上述课题的蒸镀掩模用基材的制造方法是制造使用电镀而形成的金属箔即蒸镀掩模用基材的方法。包含如下步骤：通过所述电镀形成镀箔；以及对所述镀箔进行退火而获得所述金属箔。所述金属箔为铁镍类合金制，包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面。所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)。所述质量差除以所述蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值是标准值。所述标准值是0.05(质量％/μm)以下。
用于解决上述课题的蒸镀掩模的制造方法是通过在使用电镀而形成的金属箔即蒸镀掩模用基材上形成多个贯通孔来制造蒸镀掩模的方法。包含如下步骤：通过所述电镀形成镀箔；对所述镀箔进行退火而获得所述金属箔；以及在所述金属箔形成多个贯通孔。所述金属箔包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面。所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第二面具有第二镍质量比，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)。所述质量差除以所述蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值是标准值。所述标准值是0.05(质量％/μm)以下。
用于解决上述课题的显示装置的制造方法包含如下步骤：准备基于上述蒸镀掩模的制造方法的蒸镀掩模；以及通过使用了所述蒸镀掩模的蒸镀来形成图案。
根据上述构成，在标准值、即蒸镀掩模用基材的每单位厚度中，镍的质量比的变化量被抑制为0.05(质量％/μm)以下，因此蒸镀掩模用基材的四角相对于中央部浮起的情况被抑制。
用于解决上述课题的蒸镀掩模用基材是使用电镀而形成的金属箔。所述金属箔为铁镍类合金制，包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面。所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)。所述质量差为0.6(质量％)以下。根据上述构成，质量差被抑制为0.6(质量％)以下，因此蒸镀掩模用基材的四角相对于中央部浮起的情况被抑制。
在上述蒸镀掩模用基材中，所述蒸镀掩模用基材的厚度可以是15μm以下。根据上述构成，能够使蒸镀掩模所具有的孔的深度为15μm以下，能够减小蒸镀掩模所具有的孔的容积。由此，能够减少通过蒸镀掩模的孔的蒸镀材料附着于蒸镀掩模的量。
在上述蒸镀掩模用基材中，所述第一镍质量比以及所述第二镍质量比也可以分别是35.8质量％以上且42.5质量％以下。
根据上述构成，能够减小蒸镀掩模用基材的线膨胀系数与玻璃基板的线膨胀系数之差、以及蒸镀掩模用基材的线膨胀系数与聚酰亚胺片材的线膨胀系数之差。由此，蒸镀掩模中的热膨胀引起的大小的变化为与玻璃基板以及聚酰亚胺片材中的热膨胀引起的大小的变化相同的程度。因此，在作为蒸镀对象而使用玻璃基板或者聚酰亚胺片材的情况下，能够提高由蒸镀掩模形成的蒸镀图案中的形状的精度。
发明效果
根据本发明，能够在使用电镀形成的金属箔即蒸镀掩模用基材中抑制蒸镀掩模用基材的四角的浮起。
附图说明
图1是表示蒸镀掩模用基材的构造的立体图。
图2是表示掩模装置的构造的俯视图。
图3是局部表示掩模部的构造的一个例子的剖面图。
图4是局部表示掩模部的构造的其他例的剖面图。
图5是局部表示掩模部的缘与框架部的接合构造的一个例子的剖面图。
图6的(a)是表示蒸镀掩模的构造的一个例子的俯视图，图6的(b)是表示蒸镀掩模的构造的一个例子的剖面图。
图7是表示通过蒸镀掩模用基材的制造方法中的电镀形成镀箔的工序的工序图。
图8是表示蒸镀掩模用基材的制造方法中的退火工序的工序图。
图9是表示用于制造掩模部的蚀刻工序的工序图。
图10是表示用于制造掩模部的蚀刻工序的工序图。
图11是表示用于制造掩模部的蚀刻工序的工序图。
图12是表示用于制造掩模部的蚀刻工序的工序图。
图13是表示用于制造掩模部的蚀刻工序的工序图。
图14是表示用于制造掩模部的蚀刻工序的工序图。
图15是表示蒸镀掩模的制造方法中的将掩模部接合于框架部的工序的一个例子的工序图。
图16是表示将蒸镀掩模的制造方法中的掩模部接合于框架部的工序的其他例的工序图。
图17是表示蒸镀掩模的制造方法中的将掩模部接合于框架部的工序的另一其他例的工序图。
图18是用于说明测定蒸镀掩模用基材的卷曲量的方法的立体图。
图19是拍摄实施例2中的蒸镀掩模用基材而得的照片。
图20是拍摄实施例3中的蒸镀掩模用基材而得的照片。
图21是拍摄比较例4中的蒸镀掩模用基材而得的照片。
图22是拍摄比较例2中的蒸镀掩模用基材而得的照片。
图23是表示标准值与卷曲量的关系的图表。
图24是表示质量差与卷曲量的关系的图表。
具体实施方式
参照图1至图24，对蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法以及显示装置的制造方法的一实施方式进行说明。以下，依次说明蒸镀掩模用基材的构成、具备蒸镀掩模的掩模装置的构成、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法、显示装置的制造方法以及实施例。
[蒸镀掩模用基材的构成]
参照图1对蒸镀掩模用基材的构成进行说明。
如图1所示，蒸镀掩模用基材10是使用电镀形成的金属箔。金属箔是铁镍类合金制。蒸镀掩模用基材10包含第一面10A和作为与第一面10A相反的一侧的面的第二面10B。在蒸镀掩模用基材10中，第一面10A中的镍(Ni)的质量比(质量％)和第二面10B中的Ni的质量比(质量％)之差的绝对值是质量差(质量％)(MD)。将质量差除以蒸镀掩模用基材的厚度(μm)(T)而得的值为标准值(MD/T)。在蒸镀掩模用基材10中，标准值为0.05(质量％/μm)以下。
换言之，第一面10A具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比(质量％)是第一面10A中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。第二面10B具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比(质量％)是第二面10B中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率。第一镍质量比(质量％)和第二镍质量比(质量％)之差是质量差(质量％)。将质量差除以蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值是标准值。标准值是0.05(质量％/μm)以下。
由此，在标准值、即蒸镀掩模用基材10的每单位厚度中，Ni的质量比的变化量被抑制为0.05以下，因此蒸镀掩模用基材10的四角相对于中央部浮起的情况被抑制。
在蒸镀掩模用基材10的各面上，所谓Ni的质量比是指，各面上Ni的质量相对于铁的质量(Wfe)与Ni的质量(Wni)的合计(Wfe+Wni)的百分率{100×Wni/(Wfe+Wni)}。在蒸镀掩模用基材10中，作为Ni以外的部分的余部为铁(Fe)。蒸镀掩模用基材10是铁镍类合金制的基材。另外，余部也可以在作为主要成分的Fe的基础上包含其他元素。其他元素例如能够列举Si、C、O以及S等。另外，各面中的Fe的质量与Ni的质量的合计相对于全质量的百分率(质量％)为90质量％以上。
第一面10A例如是作为与电镀用的电极接触的面的电极面10E。第二面10B是作为与电极面10E相反的一侧的面的析出面10D。例如电极面10E中的Ni的质量比大于析出面10D中的Ni的质量比。此外，例如电极面10E中的Ni的质量比大于析出面10D中的质量比。电极面10E中的Ni的质量比和析出面10D中的Ni的质量比之差越小越好。
在本实施方式中，蒸镀掩模用基材10的厚度为15μm以下。由此，能够使蒸镀掩模所具有的孔的深度为15μm以下，由此，能够减小蒸镀掩模所具有的孔的容积。因此，能够减少通过蒸镀掩模的孔的蒸镀材料附着于蒸镀掩模的量。
在本实施方式中，第一面10A中的Ni的质量比(第一镍质量比)以及第二面10B中的Ni的质量比(第二镍质量比)是镍质量比。镍质量比为35.8质量％以上且42.5质量％以下。因此，能够减小蒸镀掩模用基材10的线膨胀系数和玻璃基板的线膨胀系数之差、以及蒸镀掩模用基材10的线膨胀系数和聚酰亚胺片材的线膨胀系数之差。由此，蒸镀掩模中的由热膨胀引起的大小的变化为，与玻璃基板以及聚酰亚胺片材中的由热膨胀引起的大小的变化相同的程度。因此，在作为蒸镀对象而使用玻璃基板或者聚酰亚胺片材的情况下，能够提高由蒸镀掩模形成的蒸镀图案中的形状的精度。
[掩模装置的构成]
参照图2至图6，对包含蒸镀掩模的掩模装置的构成进行说明。
图2示出了具备使用蒸镀掩模用基材10制造的蒸镀掩模的掩模装置的概略的平面构造。图3示出了蒸镀掩模所具备的掩模部的剖面构造的一个例子。图4示出了蒸镀掩模所具备的掩模部的剖面构造的其他例。另外，图2中的掩模装置所具备的蒸镀掩模的个数、蒸镀掩模30所具备的掩模部的个数是蒸镀掩模的个数、掩模部的个数的一个例子。
如图2所示，掩模装置20具备主框架21和三个蒸镀掩模30。主框架21具有支承多个蒸镀掩模30的矩形框状，被安装于用于进行蒸镀的蒸镀装置。主框架21在各蒸镀掩模30所处的大致整个范围具有贯通主框架21的主框架孔21H。
各蒸镀掩模30具备具有带板状的框架部31和各框架部31各有三个的掩模部32。框架部31具有支承掩模部32的长条板状，安装于主框架21。蒸镀掩模30也可以以蒸镀掩模30所延伸的方向上的各端部超过主框架21的外缘而延伸的方式接合于主框架21。
框架部31在掩模部32所处的大致整个范围具有贯通框架部31的框架孔31H。框架部31具有比掩模部32高的刚性，并且具有包围框架孔31H的框状。各掩模部32一个一个地固定于划分框架孔31H的框架部31的框架内缘部。在掩模部32的固定中例如使用熔接、粘合。
如图3所示，掩模部32的一个例子由掩模板321构成。掩模板321也可以是由蒸镀掩模用基材10形成的1张板部件，也可以是由蒸镀掩模用基材10形成的1张板部件与树脂板的层叠体。另外，在图3中示出了掩模板321，作为由蒸镀掩模用基材10形成的1张板部件。
掩模板321具备第一面321A(图3的下表面)和作为与第一面321A相反的一侧的面的第二面321B(图3的上表面)。第一面321A在掩模装置20安装于蒸镀装置的状态下，与玻璃基板等蒸镀对象对置。第二面321B与蒸镀装置的蒸镀源对置。掩模部32具有贯通掩模板321的多个孔32H。孔32H的壁面在剖视时相对于掩模板321的厚度方向具有倾斜。孔32H的壁面的形状在剖视时可以是如图3所示那样朝向孔32H的外侧突出的半圆弧状，也可以是具有多个弯曲点的复杂的曲线状。
掩模板321的厚度为15μm以下。由于掩模板321的厚度为15μm以下，因此能够使形成于掩模板321的孔32H的深度为15μm以下。如此，如果是薄的掩模板321，则能够通过减小孔32H所具有的壁面的面积本身来减小附着于孔32H的壁面的蒸镀物质的体积。
第二面321B包含作为孔32H的开口的第二开口H2，第一面321A包含作为孔32H的开口的第一开口H1。第二开口H2在俯视时比第一开口H1大。各孔32H是从蒸镀源升华的蒸镀物质所通过的通路。从蒸镀源升华的蒸镀物质从第二开口H2朝向第一开口H1前进。由于第二开口H2为比第一开口H1大的孔32H，因此能够增加从第二开口H2进入孔32H的蒸镀物质的量。另外，对于沿着第一面321A的剖面中的孔32H的面积而言，可以从第一开口H1朝向第二开口H2而从第一开口H1到第二开口H2为止单调地增大，也可以在从第一开口H1至第二开口H2的中途具备大致恒定的部位。
如图4所示，掩模部32的其他例具有贯通掩模板321的多个孔32H。第二开口H2在俯视时比第一开口H1大。孔32H由具有第二开口H2的大孔32LH和具有第一开口H1的小孔32SH构成。大孔32LH的截面面积从第二开口H2朝向第一面321A单调减少。小孔32SH的截面面积从第一开口H1朝向第二面321B单调减少。对于孔32H的壁面而言，在剖视时在大孔32LH与小孔32SH连接的部位、即掩模板321的厚度方向的中间，具有朝向孔32H的内侧突出的形状。孔32H的壁面上突出的部位与第一面321A之间的距离为台阶高度SH。
另外，在之前参照图3说明过的剖面构造的例子中，台阶高度SH为零。出于确保到达第一开口H1的蒸镀物质的量的观点，优选的是台阶高度SH为零的构成。在获得台阶高度SH为零的掩模部32的构成中，掩模板321的厚度薄到可通过从蒸镀掩模用基材10的单面的湿式蚀刻来形成孔32H的程度，例如为15μm以下。
图5示出掩模部32与框架部31的接合构造所具有的剖面构造的一个例子。另外，在图5中，示出了之前参照图3说明的掩模部32与框架部31的接合构造所具有的剖面构造。
如图5所示的例子那样，掩模板321的外缘部32E是不具备孔32H的区域。掩模板321所具有的第二面321B中的包含于掩模板321的外缘部32E的部分接合于框架部31。框架部31具备划分框架孔31H的内缘部31E。内缘部31E具备与掩模板321对置的接合面31A(图5的下表面)和作为与接合面31A相反的一侧的面的非接合面31B(图5的上表面)。
内缘部31E的厚度T31、即接合面31A与非接合面31B之间的距离，与掩模板321所具有的厚度T32相比充分厚。由此，框架部31具有比掩模板321高的刚性。特别是，对于内缘部31E由于自重而下垂、内缘部31E朝向掩模部32位移来说，框架部31具有较高的刚性。内缘部31E的接合面31A具备与第二面321B接合的接合部32BN。
接合部32BN遍及内缘部31E的大致整周，连续地或者间歇地存在。接合部32BN可以是通过接合面31A与第二面321B的熔接而形成的熔接痕，也可以是将接合面31A与第二面321B接合的接合层。框架部31对掩模板321施加应力F，该应力F将内缘部31E的接合面31A与掩模板321的第二面321B接合，并且使得掩模板321被朝向掩模板321的外侧拉动、即朝向掩模板321的两端从彼此分离的方向拉动。
另外，框架部31也以与掩模板321中的应力F相同的程度被主框架21施加使得被朝向框架部31的外侧拉动那样的应力。因此，在从主框架21取下的蒸镀掩模30中，由主框架21与框架部31的接合产生的应力被解除，向掩模板321施加的应力F也得以缓和。接合面31A上的接合部32BN的位置优选的是使应力F各向同性地作用于掩模板321的位置，基于掩模板321的形状以及框架孔31H的形状来适当选择。
接合面31A是接合部32BN所在的平面，从第二面321B的外缘部32E朝向掩模板321的外侧延展。换言之，内缘部31E具备使第二面321B向第二面321B的外侧虚拟地扩张而得的面构造，从第二面321B的外缘部32E朝向掩模板321的外侧延展。因此，在接合面31A延展的范围中，容易在掩模板321的周围形成相当于掩模板321的厚度的空间V。结果，在掩模板321的周围中，能够抑制蒸镀对象S与框架部31物理地干涉。
图6示出蒸镀掩模30所具备的孔32H的个数和掩模部32所具备的孔32H的个数的关系的一个例子。
如图6的(a)的例子所示，框架部31具有三个框架孔31H。三个框架孔31H是第一框架孔31HA、第二框架孔31HB、以及第三框架孔31HC。如图6的(b)的例子所示，蒸镀掩模30相对于各框架孔31H，各具备一个掩模部32。三个掩模部32是第一掩模部32A、第二掩模部32B、以及第三掩模部32C。划分第一框架孔31HA的内缘部31E与第一掩模部32A接合。划分第二框架孔31HB的内缘部31E与第二掩模部32B接合。划分第三框架孔31HC的内缘部31E与第三掩模部32C接合。
这里，蒸镀掩模30可对多个蒸镀对象重复使用。因此，在蒸镀掩模30所具备的各孔32H中，对于孔32H的位置、孔32H的构造等要求更高的精度。而且，在孔32H的位置、孔32H的构造等中未获得希望的精度的情况下，不管是蒸镀掩模30的制造，还是蒸镀掩模30的修补，期望适当更换掩模部32。
在这一点，如图6所示的构成那样，如果是由三个掩模部32分担一个框架部31所需的孔32H的个数的构成，则假设在对一个掩模部32期望更换的情况下，也只要更换三个掩模部32中的一个掩模部32就足以。即，能够继续利用三个掩模部32中的两个掩模部32。因此，只要是对与各框架孔31H对应的部位接合了独立的掩模部32的构成，则无论是蒸镀掩模30的制造，还是蒸镀掩模30的修补，都能够抑制它们所需的各种材料的消耗量。掩模板321的厚度越薄，而且孔32H的大小越小，掩模部32的成品率越容易下降，对掩模部32的更换需求越大。因此，在各框架孔31H所对应的部位具备独立的掩模部32的上述的构成，特别适合于要求高分辨率的蒸镀掩模30。
另外，孔32H的位置、孔32H的构造相关的检查优选的是在施加了应力F的状态、即在框架部31接合有掩模部32的状态下进行。出于这样的观点，上述接合部32BN优选的是例如间歇地存在于内缘部31E的一部分，以便能够更换掩模部32。
[蒸镀掩模用基材的制造方法]
参照图7以及图8，对蒸镀掩模用基材10的制造方法进行说明。蒸镀掩模用基材10的制造方法包括通过电镀形成镀箔的步骤、以及使镀箔退火而获得金属箔的步骤。以下，更详细地说明本实施方式中的蒸镀掩模用基材10的制造方法。
图7示意性地示出了通过电镀形成镀箔的工序。
如图7所示，在通过电镀形成镀箔时，在由电解浴42填满的电解槽41内配置阴极43与阳极44。然后，利用连接于阴极43与阳极44的电源45，使阴极43与阳极44之间产生电位差。由此，在阴极43的表面形成镀箔10M。即，在镀箔10M中，与阴极43相接的面对应于蒸镀掩模用基材10的电极面10E，离开阴极43的面对应于蒸镀掩模用基材10的析出面10D。将形成于阴极43的镀箔10M从阴极43脱模(日语：離型)。
另外，在电镀中，例如也可以将以镜面为表面的电解鼓状电极浸于电解浴，并且使用从下方承接电解鼓状电极而与电解鼓状电极的表面对置的其他电极。然后，使电解鼓状电极与其他电极之间流过电流，使镀箔10M沉积于作为电解鼓状电极的表面的电极表面。在电解鼓状电极旋转而镀箔10M达到希望厚度的定时，镀箔10M从电解鼓状电极的表面剥离而卷取。
使用于电镀的电解浴包含铁离子供给剂、镍离子供给剂以及pH缓冲剂。使用于电镀的电解浴也可以包含应力缓和剂、Fe 3+离子掩蔽剂以及络合剂等。电解浴是调整为适于电镀的pH的弱酸性的溶液。铁离子供给剂例如是七水合硫酸亚铁、氯化亚铁以及氨基磺酸铁等。镍离子供给剂例如是硫酸镍(II)、氯化镍(II)、氨基磺酸镍以及溴化镍等。pH缓冲剂例如是硼酸以及丙二酸等。丙二酸还作为Fe3+离子掩蔽剂发挥功能。应力缓和剂例如是糖精钠等。络合剂例如是苹果酸、柠檬酸等。使用于电镀的电解浴例如是包含上述添加剂的水溶液，通过pH调整剂，例如5％硫酸或者碳酸镍等，例如调整为pH为2以上3以下。
在使用于电镀的镀敷条件中，根据镀箔10M的厚度以及镀箔10M的组成比等适当调整电解浴的温度，电流密度以及镀敷时间。应用于电解浴的阳极例如是纯铁制的电极以及镍制的电极等。应用于电解浴的阴极例如是SUS304等不锈钢板等。电解浴的温度例如为40℃以上且60℃以下。电流密度例如为1A/dm2以上且4A/dm2以下。此时，以满足以下的[条件1]的方式设定电极表面上的电流密度。优选的是，设定电极表面上的电流密度，以使以下的[条件2]与[条件1]同时被满足。
[条件1]标准值(MD/T)为0.05(质量％/μm)以下。
[条件2]镍质量比为35.8质量％以上且42.5质量％以下。
图8示意性地示出了对镀箔10M进行退火的工序。
如图8所示，对镀箔10M进行退火处理。在退火处理中，镀箔10M载置于退火炉51内的载置部52。镀箔10M由加热部53加热。在退火处理中，镀箔10M被加热到350℃以上的温度，优选的是被加热到600℃以上的温度。加热时间例如是1小时。此时，由于在镀箔10M中满足了上述条件1，因此在经由退火工序获得的蒸镀掩模用基材10中，可抑制四角比中央部浮起。
[蒸镀掩模的制造方法]
参照图9至图17，对蒸镀掩模30的制造方法进行说明。在本实施方式中，作为蒸镀掩模30的制造方法，对用于制造图4所示的掩模部32的工序进行说明。另外，用于制造之前参照图3说明的掩模部32的工序与在用于制造之前参照图4说明的掩模部32的工序中将小孔32SH作为贯通孔而省略了用于形成大孔32LH的工序而得的工序相同，因此省略其说明。
蒸镀掩模30的制造方法包含通过电镀形成镀箔的步骤、使镀箔退火而获得金属箔的步骤、以及在金属箔形成多个贯通孔的步骤。以下，参照附图，更详细地说明本实施方式中的蒸镀掩模30的制造方法。
如图9所示，在制造蒸镀掩模30所具备的掩模部32时，首先，准备包含第一面10A与第二面10B的蒸镀掩模用基材10、粘附于第一面10A的第一干抗蚀膜(Dry Film Resist:DFR)61、以及粘附于第二面10B的第二干抗蚀膜(DFR)62。DFR61、62分别独立于蒸镀掩模用基材10地形成。接着，在第一面10A上粘附第一DFR61，并且在第二面10B上粘附第二DFR62。
如图10所示，使DFR61、62中的形成孔的部位以外的部分曝光，使曝光后的DFR61、62显影。由此，对第一DFR61形成第一贯通孔61a，并且对第二DFR62形成第二贯通孔62a。在使曝光后的DFR显影时，作为显影液，例如使用碳酸钠水溶液。
如图11所示，例如将显影后的第一DFR61作为掩模，使用氯化铁液对蒸镀掩模用基材10的第一面10A进行蚀刻。此时，形成保护第二面10B的第二保护层63，以避免第二面10B与第一面10A同时被蚀刻。第二保护层63的材料对于氯化铁液具有化学耐性。由此，在第一面10A形成朝向第二面10B凹陷的小孔32SH。小孔32SH具有在第一面10A开口的第一开口H1。
将蒸镀掩模用基材10蚀刻的蚀刻液并不局限于氯化铁液，可以是酸性的蚀刻液，也可以是能够将铁镍类合金蚀刻的蚀刻液。酸性的蚀刻液例如是向高氯酸铁液、高氯酸铁液与氯化铁液的混合液混合了高氯酸、盐酸、硫酸、甲酸以及醋酸中的某一个而得的溶液。将蒸镀掩模用基材10蚀刻的方法可以是将蒸镀掩模用基材10浸渍于酸性的蚀刻液的浸入式，也可以是向蒸镀掩模用基材10吹送酸性的蚀刻液的喷射式。
如图12所示，将形成于第一面10A的第一DFR61和与第二DFR62相接的第二保护层63去除。另外，在第一面10A形成用于防止第一面10A的进一步的蚀刻的第一保护层64。第一保护层64的材料具有对于氯化铁液的化学耐性。
如图13所示，将显影后的第二DFR62作为掩模，使用氯化铁液对第二面10B进行蚀刻。由此，在第二面10B形成朝向第一面10A凹陷的大孔32LH。大孔32LH具有在第二面10B开口的第二开口H2。在与第二面10B对置的俯视时，第二开口H2比第一开口H1大。此时使用的蚀刻液也是酸性的蚀刻液，并且只要是能够对铁镍类合金进行蚀刻的蚀刻液即可。将蒸镀掩模用基材10蚀刻的方法也可以是将蒸镀掩模用基材10浸渍于酸性的蚀刻液的浸入式，也可以是向蒸镀掩模用基材10吹送酸性的蚀刻液的喷射式。
如图14所示，通过从蒸镀掩模用基材10去除第一保护层64与第二DFR62，获得形成有多个小孔32SH和与各小孔32SH相连的大孔32LH的掩模部32。
另外，在使用轧制的蒸镀掩模用基材的制造方法中，蒸镀掩模用基材中包含不少氧化铝、氧化镁等金属氧化物。在形成蒸镀掩模用基材的母材时，通常，为了抑制氧混入母材中，在原料中混入粒状的铝、镁等脱氧剂。而且，铝、镁作为氧化铝、氧化镁等的金属氧化物，在母材中残留不少。关于这一点，根据使用电镀的蒸镀掩模用基材的制造方法，可抑制金属氧化物混入掩模部32。
这样形成的掩模部32例如通过以下参照图15至图17而说明的三个方法中的某一个接合于框架部31。由此，获得上述蒸镀掩模30。另外，在参照图15至图17说明的接合工序之前，在掩模部32中的第一面321A上粘附支承体。利用支承体，能够在接合工序中抑制掩模部32的挠曲。由此，能够稳定地进行掩模部32对框架部31的接合。
另外，在掩模部32中的挠曲小的情况下，也可以不在掩模部32粘附支承体。而且，在掩模部32具有之前参照图3说明的构造的情况下，也能够在进行蒸镀掩模用基材10的蚀刻之前，在蒸镀掩模用基材10上粘附支承体。
在图15所示的例子中，作为将第二面321B的外缘部32E接合于框架部31的内缘部31E的方法，使用电阻焊。此时，在具有绝缘性的支承体SP上形成多个孔SPH。各孔SPH形成于支承体SP中的与之前参照图5说明过的成为接合部32BN的部位对置的部位。然后，通过各孔SPH而通电，形成间歇的接合部32BN。由此，将外缘部32E与内缘部31E熔接。接着，通过从掩模部32剥离支承体SP，能够获得蒸镀掩模30。
在图16所示的例子中，作为将第二面321B的外缘部32E接合于框架部31的内缘部31E的方法，使用激光焊接。此时，使用具有透光性的支承体SP，通过支承体SP，对成为接合部32BN的部位照射激光L。然后，在外缘部32E的周围间歇地照射激光L，从而形成间歇的接合部32BN。或者，通过在外缘部32E的周围连续地持续照射激光L，在外缘部32E的整周上形成连续的接合部32BN。由此，将外缘部32E与内缘部31E熔接。接着，通过从掩模部32剥离支承体SP，能够获得蒸镀掩模30。
在图17所示的例子中，作为将第二面321B的外缘部32E接合于框架部31的内缘部31E的方法，使用超声波焊接。此时，利用夹持器CP等夹持外缘部32E与内缘部31E，对成为接合部32BN的部位施加超声波。被直接施加超声波的部件可以是框架部31，也可以是掩模部32。另外，在使用了超声波焊接的情况下，在框架部31、支承体SP形成由夹持器CP带来的压接痕。接着，通过从掩模部32剥离支承体SP，能够获得蒸镀掩模30。
另外，在上述各接合中，也能够在对掩模部32施加了朝向掩模部32的外侧的应力的状态下进行熔接、焊接。另外，在支承体SP以对掩模部32施加了朝向掩模部32的外侧的应力的状态下支承掩模部32的情况下，也能够省略对掩模部32的应力施加。
另外，在参照图15至图17说明的例子中，将掩模部32的第二面321B接合于框架部31，但也可以将掩模部32的第一面321A接合于框架部31。
[显示装置的制造方法]
在使用上述蒸镀掩模30制造显示装置的方法中，首先，将搭载有蒸镀掩模30的掩模装置20安装于蒸镀装置的真空槽内。此时，以玻璃基板等蒸镀对象与第一面321A对置、并且蒸镀源与第二面321B对置的方式安装掩模装置20。然后，将蒸镀对象搬入蒸镀装置的真空槽，通过蒸镀源使蒸镀物质升华。由此，在与第一开口H1对置的蒸镀对象上形成具有跟随第一开口H1的形状的图案。另外，蒸镀物质例如是构成显示装置的像素的有机发光材料、用于形成构成显示装置的像素电路的像素电极的材料等。
[实施例]
参照图18至图24对实施例进行说明。
为了获得实施例1至实施例8以及比较例1至比较例7的各个蒸镀掩模用基材，在通过电镀形成镀箔时，使用了以下记载的添加了添加物的水溶液、并且是调整成pH2.3的电解浴。另外，在电镀中，通过在1(A/dm2)以上4(A/dm2)以下的范围内变更电流密度，获得了实施例1至实施例8以及比较例1至比较例7的镀箔。由此，获得了长度为150mm、宽度为150mm的镀箔。
[电解浴]
·七水合硫酸亚铁：83.4g/L
·六水合硫酸镍(II)：250.0g/L
·六水合氯化镍(II)：40.0g/L
·硼酸：30.0g/L
·二水合糖精钠：2.0g/L
·丙二酸：5.2g/L
·温度：50℃
从由电镀形成的镀箔中切出了具有长度为50mm、宽度为50mm的正方形状的第一金属片。此时，以第一金属片中的各边与镀箔中的与该边对置的边平行、并且镀箔中的中心和第一金属片的中心大致一致的方式从镀箔切出了第一金属片。然后，将加热温度设定为600℃，并且将加热时间设定为1小时，在真空中加热了第一金属片。由此，获得了各实施例以及各比较例中的第一金属片。如后述那样，将第一金属片作为卷曲量的测定对象。
另外，从上述各镀箔中，从切出了第一金属片的区域的附近，切出了具有长度为10mm、宽度为10mm的正方形状的第二金属片。如以下说明那样，将第二金属片作为厚度、电极面的组成比以及析出面的组成比的测定对象。
关于各实施例以及各比较例的第二金属片，测定了厚度、电极面的组成比以及析出面的组成比。另外，厚度的测定中使用了扫描型电子显微镜(SEM)(JSM－7001F，日本电子(株)制)。组成比的测定中使用了安装于SEM的元素分析用能量分散型X射线分析装置(EDX)(INCA PentaPET×3，牛津仪器公司制)。在测定组成比时，以5000倍观察了各第二金属片的剖面。此时，将SEM的加速电压设定为20kV，获得了二次电子像。另外，将EDX的测定时间设定为60秒。
另外，在各实施例以及各比较例的第二金属片中，使用截面抛光仪而使剖面露出。然后，将距电极面(10E)为0.5μm的内侧的面上的组成比设定为电极面上的组成比，将距析出面(10D)为0.5μm的内侧的面上的组成比设定为析出面上的组成比。关于各面，测定相互不同的3点的组成比，将3点的平均值设为各面上的组成比。计算出析出面上的Ni的质量比(第二镍质量比)(质量％)和电极面中的Ni的质量比(第一镍质量比)(质量％)之差的绝对值作为质量差(MD)(质量％)。另外，通过用质量差(MD)(质量％)除以蒸镀掩模用基材的厚度(T)(μm)，获得了标准值(MD/T)(质量％/μm)。
如图18所示，将各实施例以及各比较例的第一金属片M1以第一金属片M1的四角向从平坦面FL离开的方向翘曲、即从平坦面FL浮起的方式载置于平坦面FL上。然后，在第一金属片M1的四角的每一个，测定作为平坦面与四角之差的高度H(mm)，计算出4处高度H的平均值作为卷曲量(mm)。
关于各实施例以及各比较例的第一金属片，使用TMA(ThermomechanicalAnalysis)法测定了线膨胀系数。在线膨胀系数的测定中使用了热机械分析装置(TMA－50，(株)岛津制作所制)。另外，作为线膨胀系数，测定了25℃以上且100℃以下的范围内的线膨胀系数的平均值。
[分析结果]
在各实施例以及比较例中，厚度(T)、析出面中的Ni的质量比(第二镍质量比)、电极面中的Ni的质量比(第一镍质量比)、质量差(MD)、标准值(MD/T)、卷曲量以及线膨胀系数如以下的表1所示。
表1
Figure BDA0002377964530000171
如表1所示，在各实施例的第二金属片中，确认了质量差(MD)为0.6质量％以下，标准值(MD/T)为0.05(质量％/μm)以下。然后，在各实施例的第一金属片中，确认了卷曲量为0.6mm以下。与此相对，在各比较例的第二金属片中，确认了质量差(MD)为0.7质量％以上，标准值(MD/T)为0.07(质量％/μm)以上。然后，在各比较例的第一金属片中，确认了卷曲量为2.3mm以上。另外，在比较例2中，由于第一金属片具有圆筒状，因此不能测定卷曲量。另外，在具有大于0.0mm的卷曲量的第一金属片中，确认到从Ni的质量比低的面朝向Ni质量比高的面浮起。
另外，在各面中的组成比的测定结果中，确认了在第二金属片中，除镍以外的余部几乎全部为铁。另外，在各实施例以及各比较例中，确认了退火前的组成比和退火后的组成比相同。
图19是拍摄了实施例5的第一金属片的照片，图20是拍摄了实施例6的第一金属片的照片。如图19以及图20所示，如果卷曲量为0.3mm左右，则确认为第一金属片大致平坦。即，确认了第一金属片具有大致沿着平坦面FL的形状。与此相对，图21是拍摄了比较例5的第一金属片的照片，图22是拍摄了比较例3的第一金属片的照片。如图21所示，若卷曲量超过5mm，则确认为第一金属片的四角中的浮起显著。另外，如图22所示，若卷曲量超过15mm，则确认为第一金属片的四角中的浮起更加显著。另外，在所有实施例以及比较例中，确认了退火前的金属箔大致平坦。
另外，标准值(MD/T)与卷曲量的关系如图23所示。
如图23所示，确认了若质量差(MD)(质量％)除以第二金属片的厚度(T)而得的值即标准值(MD/T)(质量％/μm)超过0.05(质量％/μm)，则与为0.05(质量％/μm)以下的情况相比，第一金属片中的卷曲量显著变大。
而且，质量差(MD)与卷曲量的关系如图24所示。
如图24所示，确认了若质量差(MD)(质量％)超过0.6(质量％)，则与为0.6(质量％)以下的情况相比，第一金属片中的卷曲量显著变大。
如以上说明那样，根据蒸镀掩模用基材、蒸镀掩模用基材的制造方法、蒸镀掩模的制造方法以及显示装置的制造方法的一实施方式，能够获得以下所记载的效果。
(1)在标准值(MD/T)、即蒸镀掩模用基材10的每单位厚度中，Ni的质量比中的变化量被抑制为0.05(质量％/μm)以下，因此可抑制蒸镀掩模用基材10的四角相对于中央部浮起。
(2)由于质量差(MD)被抑制为0.6(质量％)以下，因此可抑制蒸镀掩模用基材10的四角相对于中央部浮起。
(3)能够使蒸镀掩模30所具有的孔的深度为15μm以下，能够减小蒸镀掩模30所具有的孔的容积。由此，能够减少通过蒸镀掩模30的孔的蒸镀材料附着于蒸镀掩模30的量。
(4)能够减小蒸镀掩模用基材10的线膨胀系数与玻璃基板的线膨胀系数之差、以及蒸镀掩模用基材10的线膨胀系数与聚酰亚胺片材的线膨胀系数之差。由此，蒸镀掩模中的热膨胀引起的大小的变化为，与玻璃基板以及聚酰亚胺片材中的热膨胀引起的大小的变化相同的程度。因此，在作为蒸镀对象而使用玻璃基板或者聚酰亚胺片材的情况下，能够提高通过蒸镀掩模形成的蒸镀图案中的形状的精度。
另外，上述实施方式能够如以下那样适当变更来实施。
[厚度]
·蒸镀掩模用基材10的厚度也可以大于15μm。
[蚀刻]
·在蒸镀掩模用基材10的蚀刻中，也可以在蒸镀掩模用基材10的第一面10A形成开口的大孔32LH，并且在第二面10B形成开口的小孔32SH。
附图标记说明
10…蒸镀掩模用基材，10A、321A…第一面，10B、321B…第二面，10D…析出面，10E…电极面，10M…镀箔，20…掩模装置，21…主框架，21H…主框架孔，30…蒸镀掩模，31…框架部，31A…接合面，31B…非接合面，31E…内缘部，31H…框架孔，31HA…第一框架孔，31HB…第二框架孔，31HC…第三框架孔，32…掩模部，32A…第二掩模部，32B…第二掩模部，32C…第三掩模部，32BN…接合部，32E…外缘部，32H、SPH…孔，32LH…大孔，32SH…小孔，41…电解槽，42…电解浴，43…阴极，44…阳极，45…电源，51…退火炉，52…载置部，53…加热部，61…第一干抗蚀膜，61a…第一贯通孔，62…第二干抗蚀膜，62a…第二贯通孔，63…第二保护层，64…第一保护层，321…掩模板，CP…夹持器，FL…平坦面，H…高度，H1…第一开口，H2…第二开口，L…激光，M1…第一金属片，S…蒸镀对象，SH…台阶高度，SP…支承体，V…空间。

Claims (7)

1.一种蒸镀掩模用基材，是使用电镀而形成的金属箔，其特征在于，
所述金属箔为铁镍类合金制，包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面，
所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)，
所述质量差除以所述蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值为标准值，
所述标准值为0.05(质量％/μm)以下。
2.一种蒸镀掩模用基材，是使用电镀而形成的金属箔，其特征在于，
所述金属箔为铁镍类合金制，包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面，
所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)，
所述质量差为0.6(质量％)以下。
3.根据权利要求1或2所述的蒸镀掩模用基材，其特征在于，
所述蒸镀掩模用基材的厚度为15μm以下。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的蒸镀掩模用基材，其特征在于，
所述第一镍质量比以及所述第二镍质量比分别为35.8质量％以上且42.5质量％以下。
5.一种蒸镀掩模用基材的制造方法，制造蒸镀掩模用基材，该蒸镀掩模用基材是使用电镀而形成的金属箔，其特征在于，所述方法包含如下步骤：
通过所述电镀形成镀箔；以及
对所述镀箔进行退火而获得所述金属箔，
所述金属箔为铁镍类合金制，包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面，
所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)，
所述质量差除以所述蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值为标准值，
所述标准值为0.05(质量％/μm)以下。
6.一种蒸镀掩模的制造方法，通过在蒸镀掩模用基材上形成多个贯通孔来制造蒸镀掩模，该蒸镀掩模用基材是使用电镀而形成的金属箔，其特征在于，所述方法包含如下步骤：
通过所述电镀形成镀箔；
对所述镀箔进行退火而获得所述金属箔；以及
在所述金属箔形成多个贯通孔，
所述金属箔包含第一面和作为与所述第一面相反的一侧的面的第二面，
所述第一面具有第一镍质量比(质量％)，所述第一镍质量比是所述第一面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第二面具有第二镍质量比(质量％)，所述第二镍质量比是所述第二面中的镍的质量相对于铁的质量与镍的质量的合计的百分率，
所述第一镍质量比(质量％)和所述第二镍质量比(质量％)之差的绝对值为质量差(质量％)，
所述质量差除以所述蒸镀掩模用基材的厚度(μm)而得的值是标准值，
所述标准值为0.05(质量％/μm)以下。
7.一种显示装置的制造方法，其特征在于，包含如下步骤：
准备通过权利要求6所述的蒸镀掩模的制造方法制造的蒸镀掩模；以及
通过使用了所述蒸镀掩模的蒸镀来形成图案。
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