JP7501709B2

JP7501709B2 - マスク

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Publication number: JP7501709B2
Application number: JP2023047108A
Authority: JP
Inventors: 宏樹岡; 耕平吉田; 恒芳清水
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2019-03-25
Filing date: 2023-03-23
Publication date: 2024-06-18
Anticipated expiration: 2039-03-25
Also published as: JP2020158810A; JP7253143B2; JP2023085372A

Description

本開示の実施形態は、貫通孔を含む金属板を備えたマスクに関する。

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は、高精細であることが好ましく、例えば画素密度が４００ｐｐｉ以上であることが好ましい。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以上であることが好ましい。

表示装置の中でも、応答性の良さ、消費電力の低さやコントラストの高さのため、有機ＥＬ表示装置が注目されている。有機ＥＬ表示装置の画素を形成する方法として、所望のパターンで配列された貫通孔が形成されたマスクを用い、所望のパターンで画素を形成する方法が知られている。具体的には、はじめに、有機ＥＬ表示装置用の基板にマスクを組み合わせる。続いて、有機材料を含む蒸着材料を、マスクの貫通孔を介して基板に付着させる。このような蒸着工程を実施することにより、マスクの貫通孔のパターンに対応したパターンで、蒸着材料を含む蒸着層を有する画素を基板上に形成することができる。

マスクの製造方法としては、フォトリソグラフィー技術を用いたエッチングによって金属板に貫通孔を形成する方法が知られている。例えば、はじめに、金属板の第１面上に第１レジスト層を形成し、また金属板の第２面上に第２レジスト層を形成する。次に、金属板の第１面のうち第１レジスト層によって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第１面に第１凹部を形成する。その後、金属板の第２面のうち第２レジスト層によって覆われていない領域をエッチングして、金属板の第２面に第２凹部を形成する。この際、第１凹部と第２凹部とが通じ合うようにエッチングを行うことにより、金属板を貫通する貫通孔を形成することができる。

特許第５３８２２５９号公報

金属板の第２面のうち第２レジスト層によって覆われていない領域をエッチングしてマスクを製造する場合、貫通孔の端部のうち基板とは反対側に位置する端部の断面形状が、鋭くとがったものになり易い。この場合、マスクを洗浄する際に貫通孔の端部に異物などが絡み易くなる。

本開示の実施形態は、このような課題を効果的に解決し得るマスクを提供することを目的とする。

本開示の一実施形態によるマスクは、
第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面と、貫通孔とを含み、１０μｍ以下の厚みを有する金属板を備え、
前記貫通孔は、前記第１面における端である第１端と前記第２面における端である第２端とを含む壁面を有し、
前記壁面は、前記金属板の厚み方向において前記第１端と前記第２端の間に位置し、最も小さい開口径を有する最小開口径部を含み、
前記金属板の厚み方向において、前記最小開口径部と前記第１端との間の距離が２．０μｍ以下であり、
前記第２端が、湾曲した断面形状を有する。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板が、２μｍ以下の厚みを有していてもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板の厚み方向において、前記最小開口径部と前記第１端との間の距離が０．１μｍ以上であってもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板の厚みに対する、前記金属板の厚み方向における前記最小開口径部と前記第１端との間の距離の比率が、０．１以上０．４以下であってもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
２つの前記貫通孔の間に位置する前記金属板の前記第２面が平坦であってもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記最小開口径部及び前記第２端を通る直線が延びる方向と前記第１面の面方向とが成す角度が８０°以下であってもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記金属板は、３４質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含む鉄合金を有していてもよい。

本開示の一実施形態によるマスクにおいて、
前記貫通孔の最小開口寸法が、５０μｍ以下であってもよい。

本開示の実施形態によるマスクによれば、マスクを洗浄する際に貫通孔の端部に異物などが絡むことを抑制することができる。

本開示の一実施形態による蒸着マスク装置を備えた蒸着装置を示す図である。本開示の一実施形態による蒸着マスク装置を示す平面図である。図３Ａの蒸着マスク装置の蒸着マスクの有効領域を第２面側から見た場合を示す平面図である。図３Ｂの蒸着マスク装置の蒸着マスクの有効領域の配列の一変形例を示す平面図である。図３ＡのＡ－Ａ線に沿った断面図である。貫通孔及び遮蔽部を拡大して示す断面図である。貫通孔を拡大して示す平面図である。貫通孔を画成する遮蔽部を拡大して示す断面図である。貫通孔を画成する遮蔽部を更に拡大して示す断面図である。金属板上にレジスト層を形成する工程を示す図である。レジスト層をパターニングする工程を示す図である。第１エッチング工程を示す図である。充填工程を示す図である。第２エッチング工程を示す図である。第２エッチング工程を示す図である。充填材除去工程を示す図である。比較の形態において、レジスト層をパターニングする工程を示す図である。比較の形態において、金属板をエッチングする工程を示す図である。マスクを用いて作製された蒸着基板を示す断面図である。蒸着工程によって形成される蒸着層を拡大して示す断面図である。実施例１において作製された蒸着マスクを示す断面図である。実施例２において作製された蒸着マスクを示す断面図である。実施例３において作製された蒸着マスクを示す断面図である。

以下、一実施形態に係るマスクの構成及びその製造方法について、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に限定して解釈されるものではない。また、本明細書において、「板」、「基材」、「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。

また、本実施形態で参照する図面において、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。

なお、本開示の実施形態は、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。

また、本開示の実施形態において、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。

本実施形態においては、マスクが、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である例について説明する。ただし、マスクの用途が特に限定されることはなく、種々の用途に用いられるマスクに対し、本実施形態を適用することができる。例えば、仮想現実いわゆるＶＲや拡張現実いわゆるＡＲを表現するための画像や映像を表示又は投影するための装置を製造するために、本実施形態のマスクを用いてもよい。

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８０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８０は、その内部に、蒸着源（例えばるつぼ８１）、ヒータ８３、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８０は、蒸着装置８０の内部を真空雰囲気にするための排気手段を更に備えていてもよい。るつぼ８１は、有機発光材料などの蒸着材料８２を収容する。ヒータ８３は、るつぼ８１を加熱して、真空雰囲気の下で蒸着材料８２を蒸発させる。蒸着マスク装置１０は、るつぼ８１と対向するよう配置されている。

以下、蒸着マスク装置１０について説明する。図１に示すように、蒸着マスク装置１０は、少なくとも１つの蒸着マスク２０を備える。蒸着マスク装置１０は、蒸着マスク２０を支持するフレーム１５を更に備えていてもよい。フレーム１５は、蒸着マスク２０が撓んでしまうことがないように、蒸着マスク２０をその面方向に引っ張った状態で支持する。

蒸着マスク装置１０は、図１に示すように、蒸着材料８２を付着させる対象物である基板９１に蒸着マスク２０が対面するよう、蒸着装置８０内に配置されている。蒸着マスク２０は、蒸着源８１から飛来した蒸着材料８２を通過させる複数の貫通孔４０を有する。以下の説明において、蒸着マスク２０の面のうち、飛来した蒸着材料８２が付着する基板９１の側に位置する面を第１面２０１と称し、第１面２０１の反対側に位置する面を第２面２０２と称する。

蒸着マスク装置１０は、図１に示すように、基板９１の、蒸着マスク２０と反対の側の面に配置された磁石８５を備えていてもよい。磁石８５を設けることにより、磁力によって蒸着マスク２０を磁石８５側に引き寄せて、蒸着マスク２０を基板９１に密着させることができる。これにより、蒸着工程においてシャドーが発生することを抑制することができ、基板９１に付着する蒸着材料８２によって基板９１に形成される蒸着層の寸法精度や位置精度を高めることができる。また、静電気力を利用する静電チャックを用いて蒸着マスク２０を基板９１に密着させてもよい。

図２は、蒸着マスク装置１０を蒸着マスク２０の第１面２０１側から見た場合を示す平面図である。図２に示すように、蒸着マスク装置１０は、複数の蒸着マスク２０を備えていてもよい。本実施の形態において、各蒸着マスク２０は、一方向に延びる矩形状の形状を有する。蒸着マスク装置１０において、複数の蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長さ方向に交差する幅方向に並んでいる。各蒸着マスク２０は、蒸着マスク２０の長さ方向の両端部において、例えば溶接によってフレーム１５に固定されている。

図２に示す蒸着マスク２０は、溶接などによってフレーム１５に固定される一対の耳部２１と、耳部２１の間に位置する中間部２２と、を有する。中間部２２は、少なくとも１つの有効領域２３と、有効領域２３の周囲に位置する周囲領域２４と、を有していてもよい。図２に示す例において、中間部２２は、蒸着マスク２０の長さ方向に沿って所定の間隔を空けて配列された複数の有効領域２３を含む。周囲領域２４は、複数の有効領域２３を囲んでいる。

蒸着マスク２０を用いて有機ＥＬ表示装置などの表示装置を作製する場合、１つの有効領域２３は、１つの有機ＥＬ表示装置の表示領域に対応する。このため、図２に示す蒸着マスク装置１０によれば、有機ＥＬ表示装置の多面付蒸着が可能である。なお、１つの有効領域２３が複数の表示領域に対応する場合もある。また、図示はしないが、蒸着マスク２０の幅方向においても所定の間隔を空けて複数の有効領域２３が配列されていてもよい。

有効領域２３は、例えば、平面視において略四角形形状、さらに正確には平面視において略矩形状の輪郭を有する。なお図示はしないが、各有効領域２３は、有機ＥＬ表示装置の表示領域の形状に応じて、様々な形状の輪郭を有することができる。例えば各有効領域２３は、円形状の輪郭を有していてもよい。

図３Ａは、蒸着マスク２０の有効領域２３を第２面２０２側から見た場合を示す平面図である。また、図４は、図３Ａの有効領域２３のＡ－Ａ線に沿った断面図である。有効領域２３は、金属板３０と、金属板３０に設けられた複数の貫通孔４０と、を含む。金属板３０は、図４に示すように、第１面３１と、第１面３１の反対側に位置する第２面３２と、を含む。金属板３０の第１面３１が、蒸着マスク２０の第１面２０１を構成し、金属板３０の第２面３２が、蒸着マスク２０の第２面２０２を構成している。貫通孔４０は、金属板３０の第１面３１から第２面３２へ貫通している。貫通孔４０は、第１面３１から第２面３２へ広がる壁面４１を有する。

金属板３０を構成する材料としては、例えば、ニッケルを含む鉄合金を用いることができる。鉄合金は、ニッケルに加えてコバルトを更に含んでいてもよい。例えば、金属板３０の材料として、ニッケル及びコバルトの含有量が合計で３０質量％以上且つ５４質量％以下であり、且つコバルトの含有量が０質量％以上且つ６質量％以下である鉄合金を用いることができる。ニッケル若しくはニッケル及びコバルトを含む鉄合金の具体例としては、３４質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含むインバー材、３０質量％以上且つ３４質量％以下のニッケルに加えてさらにコバルトを含むスーパーインバー材、３８質量％以上且つ５４質量％以下のニッケルを含む低熱膨張Ｆｅ－Ｎｉ系めっき合金などを挙げることができる。このような鉄合金を用いることにより、金属板３０の熱膨張係数を低くすることができる。例えば、基板９１としてガラス基板が用いられる場合に、金属板３０の熱膨張係数を、ガラス基板と同等の低い値にすることができる。これにより、蒸着工程の際、基板９１に形成される蒸着層の寸法精度や位置精度が、金属板３０を備える蒸着マスク２０と基板９１との間の熱膨張係数の差に起因して低下することを抑制することができる。

貫通孔４０の形状は、貫通孔４０の周囲の金属板３０によって画成される。例えば、遮蔽部３５の側面が、貫通孔４０の壁面４１を構成する。貫通孔４０の周囲の金属板３０は、基板９１の表示領域に蒸着材料８２が付着することを遮蔽するよう機能する。以下の説明において、貫通孔４０の周囲の金属板３０のことを遮蔽部３５とも称する。

蒸着マスク２０を構成する金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１の法線方向に沿って、すなわち金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って金属板３０を見た場合、複数の貫通孔４０のうちの少なくとも一部は、互いに交差する第１方向Ｄ１１及び第２方向Ｄ１２に沿ってそれぞれ所定の第１ピッチＣ１及び第２ピッチＣ２で配列されている。第１方向Ｄ１１及び第２方向Ｄ１２はいずれも、面方向Ｄ１における方向である。第１ピッチＣ１及び第２ピッチＣ２のうち小さい方のピッチは、表示装置又は投影装置の画素密度に応じて例えば以下のように定められる。
・画素密度が６００ｐｐｉ以上の場合：ピッチは４２．３μｍ以下
・画素密度が１２００ｐｐｉ以上の場合：ピッチは２１．２μｍ以下
・画素密度が３０００ｐｐｉ以上の場合：ピッチは８．５μｍ以下
画素密度が６００ｐｐｉの表示装置又は投影装置は、例えば、スマートフォン用の有機ＥＬ表示装置として用いられる。
画素密度が１２００ｐｐｉの表示装置又は投影装置は、例えば、仮想現実を表現するための画像や映像を表示又は投影するために用いられる。
画素密度が３０００ｐｐｉの表示装置又は投影装置は、例えば、拡張現実を表現するための画像や映像を表示又は投影するために用いられる。

有効領域２３の配列は任意である。例えば、有効領域２３の配列として、図３Ａに示すように並列配列が採用されていてもよく、図３Ｂに示すように千鳥配列が採用されていてもよい。

図３Ａ及び図３Ｂに示す例において、金属板３０の厚み方向Ｄ２に沿って金属板３０を見た場合の貫通孔４０は、四隅が湾曲した略矩形状の輪郭を有する。なお、輪郭の形状は、画素の形状に応じて任意に定められ得る。例えば、六角形、八角形などのその他の多角形の形状を有していてもよく、円形状を有していてもよい。また、輪郭の形状は、複数の形状の組み合わせであってもよい。また、複数の貫通孔４０はそれぞれ、互いに異なる輪郭の形状を有していてもよい。貫通孔４０が多角形の形状の輪郭を有する場合、貫通孔４０の開口寸法は、図３Ａに示すように、多角形において対向する一対の辺の間の間隔である。

図４に示すように、周囲領域２４も、有効領域２３と同一の金属板３０によって構成されている。周囲領域２４における金属板３０の厚みＨ０は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１よりも大きくてもよい。同様に、上述の耳部２１も、有効領域２３と同一の金属板３０によって構成され、耳部２１の厚みが有効領域２３の厚みＨ１よりも大きくてもよい。なお、図示はしないが、周囲領域２４の厚みＨ０や耳部２１の厚みは、有効領域２３の厚みＨ１と同一であってもよく、有効領域２３の厚みＨ１よりも小さくてもよい。

有効領域２３は、後述するように、まず金属板３０に第１面３１側から第１エッチング工程を施し、続いて金属板３０に第２面３２側から第２エッチングを施すことによって形成される。従って、有効領域２３の金属板３０の厚みＨ１とは、第２エッチング工程後の金属板３０の厚みである。

遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１は、１０μｍ以下であることが好ましい。遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１は、７μｍ以下であってもよく、５μｍ以下であってもよく、４μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよく、２μｍ以下であってもよい。遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１を１０μｍ以下にすることにより、蒸着工程において貫通孔４０の壁面４１に蒸着材料８２が付着することを抑制することができる。これにより、貫通孔４０を通過できない蒸着材料８２の比率を低減することができ、蒸着材料８２の利用効率を高めることができる。一方、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１が小さくなり過ぎると、蒸着マスク２０を使用する際や搬送する際などに蒸着マスク２０に変形や破損が生じ易くなる。この点を考慮し、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１は、０．５μｍ以上であることが好ましい。金属板３０の厚みＨ１は、１．０μｍ以上であってもよく、１．５μｍ以上であってもよい。

遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以上５μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。また、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、２μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１の範囲は、０．５μｍ以上１．５μｍ以下であってもよい。

貫通孔４０及び貫通孔４０を画成する遮蔽部３５について、図５及び図６を参照して詳細に説明する。図５は、貫通孔４０及び遮蔽部３５を拡大して示す断面図である。図６は、貫通孔４０を拡大して示す平面図である。

図５に示すように、貫通孔４０の壁面４１は、第１端４１１、第２端４１２、及び最小開口径部４６を含む。第１端４１１は、金属板３０の第１面３１における壁面４１の端であり、第２端４１２は、金属板３０の第２面３２における壁面４１の端である。最小開口径部４６は、壁面４１のうち第１端４１１と第２端４１２との間に位置し、最も小さい開口寸法を有する部分である。

図５に示す例において、壁面４１は、第１端４１１から第２端４１２側へ広がる第１壁面４３と、第２端４１２から第１端４１１側へ広がる第２壁面４４と、第１壁面４３と第２壁面４４とが合流する突端４５と、を含む。突端４５は、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において、壁面４１のうち最も内側に位置する部分である。内側とは、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において貫通孔４０の中心軸Ｃに近づく側である。中心軸Ｃとは、貫通孔４０の断面図において、対向する第１端４１１の間の中間点と、対向する第２端４１２の間の中間点とを通る直線である。また、後述する外側とは、貫通孔４０及び遮蔽部３５の断面図において貫通孔４０の中心軸Ｃから遠ざかる側である。上述の最小開口径部４６は、突端４５を含んでいる。

図５に示すように、第１壁面４３は、第１端４１１から第２端４１２側に向かうにつれて内側に向かうように広がっていてもよい。また、第２壁面４４は第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がっていてもよい。なお、「第１端４１１から第２端４１２側に向かうにつれて内側に向かうように広がる」という状態、及び、「第２壁面４４は第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がる」という状態は、壁面４１に存在する、深さ又は高さが２００ｎｍ以下の微小な凹凸を無視した場合に成立していればよい。

図５及び図６において、符号Ｓ１は、最小開口径部４６における貫通孔４０の開口寸法（以下、最小開口寸法とも称する）を表し、符号Ｓ２は、第１面３１における貫通孔４０の開口寸法（以下、第１面開口寸法とも称する）を表し、符号Ｓ３は、第２面３２における貫通孔４０の開口寸法（以下、第２面開口寸法とも称する）を表す。また、符号Ｓ４は、複数の貫通孔４０が並ぶ方向における遮蔽部３５の幅を表す。第１面開口寸法Ｓ２は、最小開口寸法Ｓ１以上であり、第２面開口寸法Ｓ３は、第１面開口寸法Ｓ２以上である。第１面開口寸法Ｓ２と最小開口寸法Ｓ１の差は、小さいことが好ましい。第１面開口寸法Ｓ２から最小開口寸法Ｓ１を引いた値は、例えば０μｍ以上２．０μｍ以下である。また、第２面開口寸法Ｓ３は、第１面開口寸法Ｓ２よりも大きいことが好ましい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３は、第１面開口寸法Ｓ２よりも少なくとも０．５μｍ以上大きいことが好ましい。第２面開口寸法Ｓ３は、第１面開口寸法Ｓ２よりも１μｍ以上大きくてもよく、１．５μｍ以上大きくてもよく、２μｍ以上大きくてもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値は、好ましくは１０μｍ以下である。第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値は、８μｍ以下であってもよく、６μｍ以下であってもよく、４μｍ以下であってもよい。図６に示すように、金属板３０の厚み方向に沿って貫通孔４０を見た場合に、第１端４１１の輪郭が最小開口径部４６の輪郭を囲んでいてもよく、また、第２端４１２の輪郭が第１端４１１の輪郭を囲んでいてもよい。

第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値は、０．５μｍ以上１０μｍ以下であってもよく、１μｍ以上８μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上６μｍ以下であってもよく、２μｍ以上４μｍ以下であってもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値は、４μｍ以上１０μｍ以下であってもよい。また、第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２面開口寸法Ｓ３から第１面開口寸法Ｓ２を引いた値は、０．５μｍ以上２μｍ以下であってもよい。

最小開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２、第２面開口寸法Ｓ３及び幅Ｓ４は、表示装置又は投影装置の画素密度に応じて例えば以下の表１のように定められる。

最小開口寸法Ｓ１、第１面開口寸法Ｓ２、第２面開口寸法Ｓ３及び幅Ｓ４は、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１に対する比率として定められていてもよい。例えば、厚みＨ１に対する最小開口寸法Ｓ１の比率（＝Ｓ１／Ｈ１）は、例えば０．３以上であり、０．５以上であってもよく、０．７以上であってもよく、１．０以上であってもよい。また、Ｓ１／Ｈ１は、例えば３０以下であり、２５以下であってもよく、２０以下であってもよく、１５以下であってもよい。

Ｓ１／Ｈ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の１つと、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の１つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ１／Ｈ１は、０．３以上３０以下であってもよく、０．５以上２５以下であってもよく、０．７以上２０以下であってもよく、１．０以上１５以下であってもよい。また、Ｓ１／Ｈ１の範囲は、上述の複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ１／Ｈ１は、１５以上３０以下であってもよい。また、Ｓ１／Ｈ１の範囲は、上述の複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｓ１／Ｈ１は、０．３以上１．０以下であってもよい。

図５において、符号Ｌ１は、貫通孔４０の断面図において最小開口径部４６及び第２端４１２を通る仮想的な直線を表す。符号θ１は、直線Ｌ１が延びる方向と、金属板３０の第１面３１の面方向とが成す角度を表す。角度θ１は、好ましくは８０°以下である。角度θ１は、７０°以下であってもよく、６０°以下であってもよく、５０°以下であってもよく、４５°以下であってもよく、４０°以下であってもよい。また、角度θ１は、好ましくは、１０°以上である。角度θ１は、１５°以上であってもよく、２０°以上であってもよく、２５°以上であってもよく、３０°以上であってもよい。

角度θ１の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ１は、１０°以上８０°以下であってもよく、１５°以上７０°以下であってもよく、２０°以上６０°以下であってもよく、２５°以上５０°以下であってもよく、３０°以上４５°以下であってもよい。また、角度θ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ１は、４０°以上８０°以下であってもよい。また、角度θ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、角度θ１は、１０°以上３０°以下であってもよい。

以下、角度θ１の技術的意味について説明する。蒸着マスク２０を用いる蒸着工程において、蒸着材料８２は、蒸着源８１から基板９１に向かって金属板３０の厚み方向に沿って飛来する成分に加えて、金属板３０の厚み方向に対して傾斜した方向に沿って飛来する成分を含むことがある。傾斜した方向に沿って飛来する蒸着材料８２の一部は、基板９１に到達する前に金属板３０の第２面３２や貫通孔４０の壁面４１に到達して付着する。このため、基板９１に形成される蒸着層の厚みは、貫通孔４０の壁面４１に近いほど薄くなり易い。このような、基板９１への蒸着材料８２の付着が貫通孔４０の壁面４１によって阻害される現象のことを、シャドーとも称する。本実施の形態によれば、上述の角度θ１が８０°以下になるよう貫通孔４０の壁面４１を構成することにより、シャドーの発生を抑制することができる。

ところで、角度θ１を小さくすることは、金属板３０の第１面３１の面方向における最小開口径部４６と第２端４１２との間の距離Ｓ５（図５参照）の拡大を導く。距離Ｓ５の拡大は、遮蔽部３５の幅Ｓ４の拡大を導く。上述の貫通孔４０のピッチは、最小開口寸法Ｓ１と遮蔽部３５の幅Ｓ４の和に等しい。従って、距離Ｓ５が拡大すると、貫通孔４０のピッチを小さくすることが制限されてしまう。

ここで本実施の形態においては、上述のように、有効領域２３における金属板３０の厚みＨ１が小さく、例えば１０μｍ以下になっている。このため、角度θ１を小さくするために必要な距離Ｓ５が、従来の、例えば１０μｍを超える厚みを有する蒸着マスクの場合に比べて短い。従って、本実施の形態によれば、貫通孔４０のピッチを小さく維持しながら、角度θ１を８０°以下にすることができる。

次に、図７を参照して、貫通孔４０及び遮蔽部３５の形状について更に詳細に説明する。図７は、貫通孔４０を画成する遮蔽部３５を拡大して示す断面図である。

図７において、符号Ｈ２は、金属板３０の厚み方向Ｄ２における、最小開口径部４６と第１端４１１との間の距離を表す。以下の説明において、距離Ｈ２のことを、第１壁面４３の高さとも称する。第１壁面４３の高さＨ２は、好ましくは２．０μｍ以下である。第１壁面４３の高さＨ２は、１．５μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であってもよく、０．８μｍ以下であってもよく、０．６μｍ以下であってもよい。第１壁面４３の高さＨ２を１．０μｍ以下にすることにより、蒸着工程によって基板９１に形成される蒸着層９２の、基板９１の面方向における端部の位置がばらつくことを抑制することができる。これにより、２つの隣り合う画素の間隔に関して設けられるマージンを低減することができる。

一方、蒸着マスク２０の製造工程においては、第１壁面４３の高さＨ２の設計値を小さくし過ぎると、第２面３２側から実施されるエッチングが第１面３１側にまで到達することが考えられる。第２面３２側から実施されるエッチングが第１面３１側にまで到達すると、最小開口寸法Ｓ１及び第１面開口寸法Ｓ２のばらつきが大きくなってしまう。この点を考慮し、第１壁面４３の高さＨ２は、好ましくは０．１μｍ以上である。第１壁面４３の高さＨ２は、０．２μｍ以上であってもよく、０．３μｍ以上であってもよい。

第１壁面４３の高さＨ２の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の高さＨ２は、０．１μｍ以上２．０μｍ以下であってもよく、０．２μｍ以上１．５μｍ以下であってもよく、０．３μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。また、第１壁面４３の高さＨ２の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の高さＨ２は、０．６μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。また、第１壁面４３の高さＨ２の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１壁面４３の高さＨ２は、０．１μｍ以０．３μｍ以下であってもよい。

第１壁面４３の高さＨ２の好ましい範囲は、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１に対する相対値として定められていてもよい。例えば、遮蔽部３５を構成する金属板３０の厚みＨ１に対する高さＨ２の比率（Ｈ２／Ｈ１）は、好ましくは０．４以下である。Ｈ２／Ｈ１は、０．３５以下であってもよく、０．３以下であってもよい。また、Ｈ２／Ｈ１は、好ましくは０．１以上である。Ｈ２／Ｈ１は、０．１５以上であってもよく、０．２以上であってもよい。

また、Ｈ２／Ｈ１の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ２／Ｈ１は、０．１以上０．４以下であってもよく、０．１５以上０．３５以下であってもよく、０．２以上０．３以下であってもよい。また、Ｈ２／Ｈ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ２／Ｈ１は、０．３以上０．４以下であってもよい。また、Ｈ２／Ｈ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ２／Ｈ１は、０．１以上０．２以下であってもよい。

図７において、符号Ｈ３は、金属板３０の厚み方向Ｄ２における、最小開口径部４６と第２端４１２との間の距離を表す。以下の説明において、距離Ｈ３のことを、第２壁面４４の高さとも称する。第２壁面４４の高さＨ３は、好ましくは４μｍ以下である。第２壁面４４の高さＨ３は、３．５μｍ以下であってもよく、３μｍ以下であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３は、好ましくは１μｍ以上である。第２壁面４４の高さＨ３は、１．５μｍ以上であってもよく、２μｍ以上であってもよい。

第２壁面４４の高さＨ３の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の高さＨ３は、１μｍ以上４μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上３．５μｍ以下であってもよく、２μｍ以上３μｍ以下であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の高さＨ３は、３μｍ以上４μｍ以下であってもよい。また、第２壁面４４の高さＨ３の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２壁面４４の高さＨ３は、１μｍ以上２μｍ以下であってもよい。

後述するように、２つの貫通孔４０の間に位置する遮蔽部３５の第２面３２は、金属板３０のうち有効領域２３に対応する部分を全域にわたって金属板３０の第２面３２側からエッチングすることによって形成される。このため、２つの貫通孔４０の間に位置する遮蔽部３５の第２面３２は平坦である。「第２面が平坦」とは、遮蔽部３５の断面図における、金属板３０の第１面３１の面方向Ｄ１における中心点を中心とした距離Ｓ６の範囲内において、図７に示すように、第２面３２に現れる谷部と山部の間の距離の最大値Ｈ４が１μｍ以下であることを意味する。距離Ｓ６は、遮蔽部３５の幅Ｓ４の１／２である。Ｈ４は、０．８μｍ以下であってもよく、０．６μｍ以下であってもよい。

なお、蒸着マスク２０の製造工程において遮蔽部３５の第１面３１はエッチングされないので、第２面３２に現れる谷部と山部の間の距離の最大値Ｈ４は、第１面３１に現れる谷部と山部の間の距離の最大値に比べて大きい。Ｈ４は、例えば０．０５μｍ以上であり、０．０７μｍ以上であってもよく、０．１μｍ以上であってもよい。

第２面３２に現れる谷部と山部の間の距離の最大値Ｈ４の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ４は、０．０５μｍ以上１μｍ以下であってもよく、０．０７μｍ以上０．８μｍ以下であってもよく、０．１μｍ以上０．６μｍ以下であってもよい。また、Ｈ４は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ４は、０．６μｍ以上１μｍ以下であってもよい。また、Ｈ４は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ４は、０．０５μｍ以上０．１μｍ以下であってもよい。

また、後述するように、貫通孔４０の壁面４１の第２壁面４４は、金属板３０の第１面３１側に充填された充填材５２と金属板３０との間に浸入したエッチング液によって金属板３０がサイドエッチングされることによって形成される面である。この場合、図７に示すように、壁面４１の第２端４１２の断面形状は、湾曲したものとなる。第２端４１２の断面形状が湾曲していることにより、金属板３０の厚み方向に対して傾斜した方向に沿って飛来する蒸着材料８２が第２端４１２及び第２端４１２の周辺に付着しにくくなる。また、蒸着マスク２０を洗浄する工程において、第２端４１２が鋭くとがっている場合に比べて、第２端４１２に異物が絡みにくくなる。異物とは、例えばセルロースである。

蒸着マスク２０の金属板３０の第２面３２には、蒸着マスク２０が搬送される際などに保護フィルムなどが貼られ、その後に保護フィルムが剥がされる場合がある。この場合、第２端４１２の断面形状が湾曲していることにより、第２端４１２が鋭くとがっている場合に比べて、保護フィルムを剥がし易くなる。例えば、保護フィルムが第２端４１２に引っ掛かってしまったり、保護フィルムの粘着剤が第２端４１２に付着して異物として残ったりすることを抑制することができる。

第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、好ましくは０．３μｍ以上である。曲率半径Ｒ１は、０．５μｍ以上であってもよく、１．０μｍ以上であってもよい。これにより、第２端４１２が上述の効果をより顕著に奏することができる。また、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、好ましくは２．０μｍ以下である。曲率半径Ｒ１は、１．５μｍ以下であってもよく、１．０μｍ以下であってもよい。

また、曲率半径Ｒ１の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、０．３μｍ以上２．０μｍ以下であってもよく、０．５μｍ以上１．５μｍ以下であってもよい。また、曲率半径Ｒ１の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、１．０μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。また、曲率半径Ｒ１の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第２端４１２の断面形状の曲率半径Ｒ１は、０．３μｍ以上１．０μｍ以下であってもよい。

次に、第２端４１２を特定する方法について、図８を参照して説明する。図８は、貫通孔４０を画成する遮蔽部３５を更に拡大して示す図である。第２端４１２は、第２壁面４４が広がる方向の変化量が３０°以上になる角度変化点を含む部分として定義されてもよい。以下、角度変化点について説明する。

図８において、符号Ｐ１は、有効領域２３の断面図において第２壁面４４上に位置する１つの点を表す。また、符号Ｐ２は、点Ｐ１から５００ｎｍだけ第２壁面４４に沿って第２面３２に近づく側に変位した点を表す。符号Ｑ１は、点Ｐ１において第２壁面４４に接する直線を表し、符号Ｑ２は、点Ｐ２において第２壁面４４に接する直線を表す。符号δは、直線Ｑ１が延びる方向と直線Ｑ２が延びる方向とが成す角度を表す。このようにして算出される角度δが、点Ｐ１における第２壁面４４の角度の変化量である。第２端４１２は、このようにして算出される角度の変化量が３０°以上になる角度変化点を含んでいる。

なお、図８に示す例においては、点Ｐ１だけでなく、図８において点Ｐｘと点Ｐｙとの間に位置する点においても、角度の変化量が３０°以上になる。この場合、第２端４１２は、角度の変化量が３０°以上になる第２壁面４４の範囲における中心点として定義される。

蒸着マスクの製造方法
次に、金属板３０を加工して蒸着マスク２０を製造する方法について、主に図９～図１５を参照して説明する。

まず、金属板３０を準備する。金属板３０としては、ロールから巻き出された状態の、連続的に延びる金属板３０を用いてもよい。この場合、蒸着マスク２０の製造工程は、ガイドローラーに沿って搬送される金属板３０に対して実施されてもよい。また、金属板３０としては、蒸着マスク２０の製造工程に応じて用いられる露光機などの装置に対応した寸法を有する１枚の金属板３０を用いてもよい。

金属板３０の厚みＨ０は、好ましくは１５μｍ以上である。金属板３０の厚みＨ０は、２０μｍ以上であってもよく、３０μｍ以上であってもよい。金属板３０の厚みＨ０を１０μｍ以上にすることにより、蒸着マスク２０の製造工程において金属板３０に加わる負荷に起因して金属板３０が破損してしまうことを抑制することができる。また、金属板３０の厚みＨ０は、好ましくは２００μｍ以下である。厚みＨ０は、１００μｍ以下であってもよく、５０μｍ以下であってもよい。

また、金属板３０の厚みＨ０の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、金属板３０の厚みＨ０は、１０μｍ以上２００μｍ以下であってもよく、１５μｍ以上１００μｍ以下であってもよく、２０μｍ以上５０μｍ以下であってもよい。また、厚みＨ０の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、金属板３０の厚みＨ０は、５０μｍ以上２００μｍ以下であってもよい。また、厚みＨ０の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、金属板３０の厚みＨ０は、１０μｍ以上２０μｍ以下であってもよい。

続いて、図９に示すように、金属板３０の第１面３１に第１レジスト層５１を形成する。第１レジスト層５１は、レジストの材料を含む溶液を第１面３１に塗布し、固化させることにより形成される層であってもよい。若しくは、第１レジスト層５１は、ドライフィルムなどのフィルムを第１面３１に貼り付けることにより形成される層であってもよい。なお、第１レジスト層５１の厚みを小さくする上では、レジストの材料を含む溶液を塗布し、固化させるタイプ、いわゆる塗布型のレジスト層を採用することが好ましい。

塗布型を採用する場合、例えば、光溶解型、いわゆるポジ型の感光材を含む溶液を第１面３１に塗布し、固化させることにより、第１レジスト層５１を形成することができる。この際、第１レジスト層５１を焼成するレジスト層焼成工程を実施してもよい。なお、感光材は、光硬化型、いわゆるネガ型であってもよい。

ポジ型の感光材の例としては、ＳＣ５００などのノボラック系ポジレジストなどを挙げることができる。ネガ型の感光材の例としては、カゼインレジストなどを挙げることができる。

第１レジスト層５１を焼成するレジスト層焼成温度は、感光材に応じて設定される。例えば、感光材としてノボラック系ポジレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は、４０℃以上が好ましく、５０℃以上であってもよく、６０℃以上であってもよい。また、感光材としてノボラック系ポジレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は、１８０℃以下が好ましく、１７０℃以上であってもよく、１６０℃以下であってもよい。

感光材としてノボラック系ポジレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、レジスト層焼成温度は、４０℃以上１８０℃以下であってもよく、５０℃以上１７０℃以下であってもよく、６０℃以上１６０℃以下であってもよい。また、レジスト層焼成温度の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、レジスト層焼成温度は、１６０℃以上１８０℃以下であってもよい。また、レジスト層焼成温度の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、レジスト層焼成温度は、４０℃以上６０℃以下であってもよい。

また、感光材としてカゼインレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は、８０℃以上が好ましく、１００℃以上であってもよく、１２０℃以上であってもよい。また、感光材としてノボラック系ポジレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は、２５０℃以下が好ましく、２３０℃以上であってもよく、２００℃以下であってもよい。

感光材としてカゼインレジストを用いる場合、レジスト層焼成温度は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、レジスト層焼成温度は、８０℃以上２５０℃以下であってもよく、１００℃以上２３０℃以下であってもよく、１２０℃以上２００℃以下であってもよい。また、レジスト層焼成温度の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、レジスト層焼成温度は、２００℃以上２５０℃以下であってもよい。また、レジスト層焼成温度の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、レジスト層焼成温度は、８０℃以上１２０℃以下であってもよい。

第１レジスト層５１の厚みは、好ましくは５．０μｍ以下である。第１レジスト層５１の厚みは、３．０μｍ以下であってもよく、２．０μｍ以下であってもよい。第１レジスト層５１の厚みを５．０μｍ以下にすることにより、複数の貫通孔４０の間で第１面開口寸法Ｓ２がばらつくことを抑制することができる。また、第１レジスト層５１の厚みは、好ましくは１．０μｍ以上である。第１レジスト層５１の厚みは、１．５μｍ以上であってもよく、２．０μｍ以上であってもよい。

第１レジスト層５１の厚みの範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１レジスト層５１の厚みは、１．０μｍ以上５．０μｍ以下であってもよく、１．５μｍ以上３．０μｍ以下であってもよい。また、第１レジスト層５１の厚みの範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１レジスト層５１の厚みは、２．０μｍ以上５．０μｍ以下であってもよい。また、第１レジスト層５１の厚みの範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、第１レジスト層５１の厚みは、１．０μｍ以上２．０μｍ以下であってもよい。

図９に示すように、金属板３０の第２面３２に第２レジスト層５６を形成してもよい。第２レジスト層５６に含まれる感光材は、第１レジスト層５１に含まれる感光材と同一であってもよく、異なっていてもよい。図示はしないが、金属板３０の第２面３２には第２レジスト層５６が設けられていなくてもよい。

続いて、第１レジスト層５１を露光する露光工程を実施し、その後、第１レジスト層５１を現像する現像工程を実施する。これにより、図１０に示すように、第１レジスト層５１を部分的に除去して、金属板３０の第１面３１のうち有効領域２３に対応する部分に、第１レジスト層５１によって覆われていない複数の露出領域５３を設けることができる。

金属板３０の第２面３２に第２レジスト層５６が形成されている場合、図１０に示すように、第２レジスト層５６を露光及び現像してもよい。本実施の形態においては、第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分の第２レジスト層５６を除去し、周囲領域２４及び耳部２１に対応する部分に第２レジスト層５６が残るように、第２レジスト層５６を露光及び現像する。図示はしないが、第２面３２のうち有効領域２３及び周囲領域２４に対応する部分の第２レジスト層５６を除去し、耳部２１に対応する部分に第２レジスト層５６が残るように、第２レジスト層５６を露光及び現像してもよい。

なお、図示はしないが、第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分に、第２面３２のエッチングの均一性が阻害されない程度にわずかに第２レジスト層５６が残っていてもよい。例えば、第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分であって、第２レジスト層５６が設けられていない、連続する露出領域が、第２面３２の少なくとも１つの面方向において０．５μｍ以上の寸法を有していてもよい。

続いて、第１レジスト層５１をマスクとして金属板３０を３第１面３１側からエッチングする第１エッチング工程を実施する。これにより、図１１に示すように、第１面３１に第１凹部５０を形成することができる。第１凹部５０は、例えば半球状の形状を有する。

続いて、図１２に示すように、第１凹部５０に充填材５２を充填する充填工程を実施する。例えば、充填材５２を含む溶液を金属板３０の第１面３１側に塗布する。充填材５２としては、熱可塑性樹脂、フォトレジストなどを用いることができる。フォトレジストは、例えばポジ型の感光材を含むポジレジストである。図１２に示すように、充填材５２が第１レジスト層５１を覆っていてもよい。充填材５２を構成する樹脂の具体例としては、アクリル系樹脂、ノボラック系樹脂などを挙げることができる。

続いて、充填材５２を焼成する充填材焼成工程を実施する。なお、充填材５２として熱可塑性樹脂を用いる場合、充填材焼成工程は実施されなくてもよい。

図１２において、符号Ｈ５は、金属板３０の厚み方向における、第１面３１から充填材５２の頂部までの距離を表す。頂部とは、金属板３０の厚み方向において、充填材５２のうち第１面３１から最も離れている部分である。距離Ｈ５は、第１凹部５０の深さに等しい。距離Ｈ５は、好ましくは７．０μｍ以下である。距離Ｈ５は、６．０μｍ以下であってもよく、５．０μｍ以下であってもよい。また、距離Ｈ５は、好ましくは１．０μｍ以上である。距離Ｈ５は、２．０μｍ以上であってもよく、３．０μｍ以上であってもよく、４．０μｍ以上であってもよい。

距離Ｈ５の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、距離Ｈ５は、１．０μｍ以上７．０μｍ以下であってもよく、２．０μｍ以上６．０μｍ以下であってもよく、３．０μｍ以上５．０μｍ以下であってもよい。また、距離Ｈ５の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、距離Ｈ５は、６．０μｍ以上７．０μｍ以下であってもよい。また、距離Ｈ５の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、距離Ｈ５は、１．０μｍ以上４．０μｍ以下であってもよい。

また、エッチングされる前の金属板３０の厚みＨ０に対する距離Ｈ５の比率（＝Ｈ５／Ｈ０）は、好ましくは０．１以上である。Ｈ５／Ｈ０は、０．３以上であってもよく、０．５以上であってもよい。Ｈ５／Ｈ０を０．１以上にすることにより、後述する第２面３２側におけるエッチングが充填材５２に到達するまでの時間が位置によってばらつくことを抑制することができる。また、Ｈ５／Ｈ０は、好ましくは０．９以下であり、０．７以下であってもよく、０．５以下であってもよい。

Ｈ５／Ｈ０の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ５／Ｈ０は、０．１以上０．９以下であってもよく、０．３以上０．７以下であってもよい。また、Ｈ５／Ｈ０の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ５／Ｈ０は、０．５以上０．９以下であってもよい。また、Ｈ５／Ｈ０の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ５／Ｈ０は、０．１以上０．５以下であってもよい。

続いて、金属板３０を第２面３２側からエッチングする第２エッチング工程を実施する。エッチング液としては、塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものなどを用いることができる。エッチング液の温度は、例えば２５℃以上であり、３０℃以上であってもよく、３５℃以上であってもよい。また、エッチング液の温度は、例えば８０℃以下であり、７０℃以下であってもよく、６０℃以下であってもよい。

エッチング液の温度の範囲は、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、エッチング液の温度は、２５℃以上８０℃以下であってもよく、３０℃以上７０℃以下であってもよく、３５℃以上６０℃以下であってもよい。また、エッチング液の温度の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、エッチング液の温度は、６０℃以上８０℃以下であってもよい。また、エッチング液の温度の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、エッチング液の温度は、２５℃以上３５℃以下であってもよい。

第２エッチング工程は、図１３に示すように、有効領域２３に位置する金属板３０の第２面３２が少なくとも充填材５２の頂部５２１よりも第１面３１側に位置するようになるまで継続される。第２面３２側からのエッチングを充填材５２の頂部５２１に到達させることにより、蒸着マスク２０に貫通孔４０を形成することができる。

また、第２エッチング工程は、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が、突端４５における最小開口寸法Ｓ１以上になるまで継続される。第２エッチング工程は、好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が最小開口寸法Ｓ１よりも１μｍ以上大きくなるまで、より好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が最小開口寸法Ｓ１よりも２μｍ以上大きくなるまで、継続される。また、第２エッチング工程は、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が第１面開口寸法Ｓ２よりも大きくなるまで継続されてもよい。第２エッチング工程は、好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が第１面開口寸法Ｓ２よりも１μｍ以上大きくなるまで、より好ましくは、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が第１面開口寸法Ｓ２よりも２μｍ以上大きくなるまで、継続される。

また、好ましくは、第２エッチング工程は、図１４に示すように、第１面３１から充填材５２の頂部５２１までの距離Ｈ５に対する、有効領域２３に位置する金属板３０の厚みＨ１の比率（＝Ｈ１／Ｈ５）が０．９以下になるまで、継続される。これにより、充填材５２と金属板３０との間にエッチング液が浸入し易くなる。この結果、図１４に示すように、充填材５２の周囲の金属板３０がサイドエッチングされ、充填材５２と金属板３０との間に隙間５７が生じ易くなる。サイドエッチングによって金属板３０に形成された面が、貫通孔４０の壁面４１の上述の第２壁面４４を構成する。サイドエッチングの量を制御することにより、第２壁面４４が、第２端４１２から第１端４１１側に向かうにつれて内側に向かうように広がる形状を有することができる。Ｈ１／Ｈ５は、０．８以下であってもよく、０．７以下であってもよく、０．６以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ５は、０．１以上であってもよく、０．２以上であってもよく、０．３以上であってもよい。

Ｈ１／Ｈ５の範囲は、上述の厚みＨ１の場合と同様に、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つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ１／Ｈ５は、０．１以上０．９以下であってもよく、０．２以上０．８以下であってもよく、０．３以上０．７以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ５の範囲は、複数の上限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ１／Ｈ５は、０．６以上０．９以下であってもよい。また、Ｈ１／Ｈ５の範囲は、複数の下限の候補値のうちの任意の２つの組み合わせによって定められてもよい。例えば、Ｈ１／Ｈ５は、０．１以上０．３以下であってもよい。

第２エッチング工程においてエッチングを継続する時間は、例えば、予め取得されたエッチング条件データに基づいて決定され得る。エッチング条件データは、例えば、エッチングを継続する時間と、有効領域２３の厚みＨ１との関係を含む。エッチング条件データは、エッチングを継続する時間と、第１壁面４３の高さＨ２との関係を含んでいてもよく、エッチングを継続する時間と、第２壁面４４の高さＨ３との関係を含んでいてもよい。これらのエッチング条件データに基づいて、厚みＨ１、高さＨ２、高さＨ３などが適切な値になるよう、第２エッチング工程においてエッチングを継続する時間を決定することができる。

続いて、図１５に示すように、充填材５２を除去する充填材除去工程を実施する。これによって、金属板３０に貫通孔４０が生じる。充填材５２を除去するための溶液としては、水酸化ナトリウムを含む溶液などを用いることができる。また、第１レジスト層５１及び第２レジスト層５６を除去するレジスト層除去工程を実施する。レジスト層を除去するための溶液としては、水酸化ナトリウムを含む溶液などを用いることができる。このようにして、複数の貫通孔４０が設けられた金属板３０を備える蒸着マスク２０を得ることができる。なお、充填材除去工程及びレジスト層除去工程は、充填材及びレジスト層の両方を除去可能な溶液などを用いることにより、同時に実施されてもよい。

本実施の形態においては、上述のように、金属板３０のうち有効領域２３に対応する部分における第２面３２のエッチングを、第２面３２にレジスト層を設けずに実施する。言い換えると、第１面３１側に形成されている複数の第１凹部５０に跨るように広がる凹部を、第２面３２側に形成する。これにより、複数の貫通孔４０の間で、貫通孔４０の最小開口径部４６の位置や最小開口寸法Ｓ１がばらつくことを抑制することができる。

次に、本実施の形態を、比較の形態と対比することにより、本実施の形態の効果について更に説明する。図１６及び図１７は、比較の形態における蒸着マスク２０の製造方法を示す図である。図１６及び図１７に示す比較の形態において、上述の実施の形態と同一部分または同様の機能を有する部分には同一符号を付して詳細な説明は省略する。

図１６は、比較の形態において、金属板３０の第１面３１に設けられた第１レジスト層５１及び第２面３２に設けられた第２レジスト層５６を示す断面図である。図１６に示すように、比較の形態においては、金属板３０の第２面３２のうち有効領域２３に対応する部分に、第２レジスト層５６によって覆われていない複数の露出領域５８を設ける。その後、本実施の形態の場合と同様に、金属板３０を第１面３１側からエッチングして第１凹部５０を形成し、続いて、第１凹部５０に充填材５２を充填する。その後、第２レジスト層５６をマスクとして金属板３０を第２面３２側からエッチングして、第２面３２に複数の第２凹部５５を形成する。複数の第１凹部５０と複数の第２凹部５５とが互いに連通することにより、図１７に示すように、金属板３０に複数の貫通孔４０を形成することができる。

ところで、比較の形態においては、露光マスクの位置合わせの誤差などに起因して、図１６の右側部分に示すように、第１レジスト層５１に対する第２レジスト層５６の相対的な位置が設計からずれることがある。この場合、図１７の右側部分に示すように、第１凹部５０に対する第２凹部５５の相対的な位置がずれてしまい、この結果、１つの貫通孔４０において、第１凹部５０と第２凹部５５とが合流する位置が、金属板３０の厚み方向においてばらつくことがある。すなわち、図１７において符号Ｈ６で示すように、貫通孔４０の最小開口径部４６の位置が金属板３０の厚み方向においてばらつくことがある。この結果、第１壁面４３の高さＨ２がばらついてしまう。

また、比較の形態においては、金属板３０の第２面３２側からのエッチングが、複数の第２凹部５５において個別に進行する。この場合、充填材５２の頂部の位置のばらつき、エッチング液の濃度のばらつき、エッチング液の流れのばらつきなどに起因して、各第２凹部５５におけるエッチングの速度にもばらつきが生じ得る。この結果、第１凹部５０と第２凹部５５とが合流する位置にばらつきが生じ、貫通孔４０の開口寸法の最小値がばらつき易くなる。また、第１壁面４３の高さＨ２にもばらつきが生じてしまう。

これに対して、本実施の形態においては、第２面３２のうち少なくとも有効領域２３に対応する部分の大半に第２レジスト層５６が設けられていない。このため、第２エッチング工程において、有効領域２３に対応する部分におけるエッチング液の速度や濃度が、比較の形態に比べて均一になり易い。このため、最小開口径部４６の寸法及び位置並びに第１壁面４３の高さＨ２が、有効領域２３の複数の貫通孔４０の間でばらつくことを抑制することができる。

また、本実施の形態においては、第２面３２のうち少なくとも有効領域２３に対応する部分の大半に第２レジスト層５６が設けられていないので、第２レジスト層５６の位置の誤差に起因する最小開口径部４６の寸法及び位置の誤差が生じ難い。この点でも、最小開口径部４６の寸法及び位置並びに第１壁面４３の高さＨ２が、有効領域２３の複数の貫通孔４０の間でばらつくことを抑制することができる。

また、本実施の形態においては、第２エッチング工程におけるエッチングの速度などのばらつきを抑制することができるので、第１壁面４３を残しながら第１壁面４３の高さＨ２が小さくなるように第２エッチング工程を実施することが容易になる。このため、第１壁面４３の高さＨ２の設計値及び実測値を小さくすることができ、例えば２．０μｍ以下にすることができる。これにより、蒸着工程の際にシャドーが生じることを抑制することができる。

蒸着マスク装置の製造方法
次に、上述のようにして得られた蒸着マスク２０をフレーム１５に溶接する溶接工程を実施する。これによって、蒸着マスク２０及びフレーム１５を備える蒸着マスク装置１０を得ることができる。

蒸着方法
次に、本実施の形態に係る蒸着マスク２０を用いて基板９１に蒸着材料８２を付着させ、図１８に示すように基板９１に蒸着層９２を形成する方法について説明する。以下の説明において、基板９１と、蒸着工程によって基板９１に形成された蒸着層９２とを少なくとも備える物品のことを、蒸着基板９０とも称する。蒸着基板９０は、有機ＥＬ表示装置などで用いられる。

蒸着マスク２０を用いて基板９１に蒸着材料８２を付着させる蒸着工程においては、まず、蒸着マスク２０が基板９１に対向するよう蒸着マスク装置１０を配置する。また、磁石８５を用いて蒸着マスク２０を基板９１に密着させる。また、蒸着装置８０の内部を真空雰囲気にする。この状態で、蒸着材料８２を蒸発させて基板９１へ飛来させることにより、蒸着マスク２０の貫通孔４０に対応したパターンで蒸着材料８２を基板９１に付着させることができる。

図２２は、蒸着工程によって基板９１に形成される蒸着層９２を拡大して示す断面図である。上述の蒸着マスク２０の製造方法によれば、第２エッチング工程におけるエッチングの速度などのばらつきを抑制することができるので、貫通孔４０の第１壁面４３の高さＨ２を小さく設定することができる。このため、金属板３０の第１面３１の面方向における第１壁面４３の幅Ｋ１を小さくすることができる。これにより、図２２に示すように、蒸着層９２のうち蒸着マスク２０の貫通孔４０の最小開口径部４６よりも外側に形成される部分の幅Ｋ１が、複数の画素の間でばらつくことを抑制することができる。このため、隣り合う画素の干渉を考慮して蒸着基板９０の設計において設けられるマージンを低減することができる。

また、上述の蒸着マスク２０の製造方法によれば、最小開口径部４６の寸法及び位置が複数の貫通孔４０の間でばらつくことを抑制することができる。このため、図１９に示すように基板９１上の電極９３に重なるように蒸着層９２が形成される場合に、電極９３の寸法及び位置に対する蒸着層９２の寸法及び位置がばらつくことを抑制することができる。このことも、蒸着基板９０の設計において考慮されるマージンを低減することに寄与し得る。

蒸着基板９０の設計において考慮されるマージンを低減することにより、蒸着基板９０の画素密度を高めることができる。また、蒸着基板９０の画素密度が一定である場合には、マージンを低減することにより、隣り合う画素の干渉を防ぎながら、電極９３の面積を拡大することができる。これにより、蒸着層９２の面積のうち電極９３と重なる面積の比率を高めることができる。このことは、蒸着層９２が発光層である場合に、蒸着層９２の発光効率の向上を導く。これにより、蒸着層９２の輝度を高めたり、蒸着層９２の寿命を延ばしたりすることができる。

次に、本開示の実施形態を実施例により更に具体的に説明するが、本開示の実施形態はその要旨を超えない限り、以下の実施例の記載に限定されるものではない。

（実施例１）
まず、３０μｍの厚みを有し、３４質量％以上且つ３８質量％以下のニッケルを含む鉄合金からなる金属板３０を準備した。次に、上述の図１０に示すように金属板３０の第１面３１に第１レジスト層５１を形成した。具体的には、まず、金属板３０の第１面３１にノボラック系ポジレジストであるＳＣ５００を塗布した。続いて、ポジレジストを１４０℃で６００秒にわたって加熱して、第１レジスト層５１を得た。その後、第１レジスト層５１を露光及び現像することにより、図１０に示す露出領域５３を形成した。続いて、第１レジスト層５１をマスクとして金属板３０を第１面３１側からエッチングして第１凹部５０を形成した。第１凹部５０の開口寸法Ｓ２は５．０μｍであり、第１凹部５０の深さＨ５は２．３μｍであり、第１凹部５０のピッチは８．０μｍであった。

続いて、第１凹部５０に充填材５２を充填し、充填材５２を焼成した。充填材５２としてはＳＣ５００を用いた。充填材５２の焼成温度及び焼成時間は１４０℃及び６００秒であった。

続いて、金属板３０の第２面３２にレジスト層が設けられていない状態において、金属板３０を第２面３２側からエッチングする第２エッチング工程を実施して、金属板３０に貫通孔４０を形成した。エッチング液としては、塩化第２鉄溶液及び塩酸を含むものを用いた。エッチング液の温度は４５℃であった。エッチング時間は、貫通孔４０の第２面開口寸法Ｓ３が第１面開口寸法Ｓ２よりも１μｍ以上大きくなるよう、予め取得したエッチング条件データに基づいて決定した。

続いて、充填材５２及び第１レジスト層５１を除去した。このようにして得られた蒸着マスク２０の貫通孔４０の断面を観察した結果を、図２３に示す。貫通孔４０の断面を観察するための装置としては、ＺＥＩＳＳ製の走査型電子顕微鏡ＵＬＴＲＡ５５を用いた。図２３に示す例において、貫通孔４０の壁面４１の第１壁面４３及び第２壁面４４には、深さ又は高さが１００ｎｍ以下の微小な凹凸が見られた。

（実施例２）
第２エッチング工程のエッチング時間を実施例１の場合よりも長くしたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、貫通孔４０を作製した。また、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０の貫通孔４０の断面を観察した。結果を、図２１に示す。

（実施例３）
第２エッチング工程のエッチング時間を実施例２の場合よりも長くしたこと以外は、実施例１の場合と同様にして、貫通孔４０を作製した。また、実施例１の場合と同様にして、蒸着マスク２０の貫通孔４０の断面を観察した。結果を、図２２に示す。

１０蒸着マスク装置
１５フレーム
２０蒸着マスク
２０１第１面
２０２第２面
２１耳部
２２中間部
２３有効領域
２４周囲領域
３０金属板
３１第１面
３２第２面
３５遮蔽部
４０貫通孔
４１壁面
４１１第１端
４１２第２端
４３第１壁面
４４第２壁面
４５突端
４６最小開口径部
５０第１凹部
５１第１レジスト層
５２充填材
５３露出領域
５５第２凹部
５６第２レジスト層
５７隙間
５８露出領域
８０蒸着装置
８１蒸着源
８２蒸着材料
８３ヒータ
８５磁石
９０蒸着基板
９１基板
９２蒸着層
９３電極

Claims

第１面及び前記第１面の反対側に位置する第２面と、貫通孔とを含み、１０μｍ以下の厚みを有する金属板を備え、
前記貫通孔は、前記第１面における端である第１端と前記第２面における端である第２端とを含む壁面を有し、
前記壁面は、前記金属板の厚み方向において前記第１端と前記第２端の間に位置し、最も小さい開口径を有する最小開口径部を含み、
前記金属板の厚み方向において、前記最小開口径部と前記第１端との間の距離が２．０μｍ以下であり、
前記第２端が、０．３μｍ以上２．０μｍ以下の曲率半径で湾曲した断面形状を有する、マスク。