WO2014002841A1 - マスクフレーム - Google Patents

Abstract

　本発明に係る一実施形態のマスクフレーム（１）は、長さ方向における中央部（１８）を頂上とし、かつ、長さ方向における端部（２０）と端部（２２）とをそれぞれ裾とした山型の表面を有する辺部（１０）と、辺部（１０）に対向し、かつ、辺部（１０）と同一の形状を有する辺部（１２）とを備えている。

Description

マスクフレーム

　本発明は、基板に材料を蒸着するためのメタルマスクが取り付けられるマスクフレームに関する。

　有機ＥＬディスプレイを製造する際、基板に材料を蒸着するためのメタルマスクが用いられる。メタルマスクは金属でできており、マスクフレームに取り付けられる。その際、メタルマスクはマスクフレームの表面に溶接されるのが一般的である。

　近年、技術の進歩に伴い、有機ＥＬディスプレイの大型化が進んでいる。これに対応する形で、メタルマスクおよびマスクフレームも大型化している。一方、材料を基板に対して精密に蒸着させるために、メタルマスクには相応の薄さが要求される。現在、メタルマスクの厚さは、数１０～１００μｍ程度である。

　図５中の（ａ）は、従来のマスクフレーム１０１およびメタルマスク１０２を用いて、基板１０４に材料を蒸着する際の様子を模式的に示す図である。マスクフレーム１０１は、中央に大きな開口部が設けられた、金属製のフレームである。マスクフレーム１０１の一方の表面に、メタルマスク１０２が溶接されている。メタルマスク１０２は、マスクフレーム１０１を構成する少なくとも一対の辺部の表面に溶接される。なお、４つの辺部の全てが溶接されていてもよい。いずれにせよ、メタルマスク１０２はその周辺部のみがマスクフレーム１０１に溶接されている。したがって、メタルマスク１０２における、マスクフレーム１０１の開口部に対向する箇所は、マスクフレーム１０１から離れている。

　蒸着装置内において、マスクフレーム１０１およびメタルマスク１０２は、地面に対して平行に配置される。メタルマスク１０２は、マスクフレーム１０１における地面と反対側の面に溶接されている。メタルマスク１０２の溶接面は一つの平面内に収まっているので、メタルマスク１０２は、薄い一枚の平らな形状として溶接面に溶接されている。

　メタルマスク１０２の上には、基板１０４が配置される。メタルマスク１０２には、基板１０４における材料の蒸着パターンに対応する、多数の開口部が設けられている。マスクフレーム１０１における蒸着面と反対側の面から地面に向かって一定距離離れた位置には、蒸着源１０６が配置されている。蒸着源１０６から、有機ＥＬ素子等を形成するための材料を、メタルマスク１０２の開口部に向かって放出させる。これにより、メタルマスク１０２の開口部を通じて材料が基板１０４に蒸着される。その結果、所定のパターンで基板１０４に成膜される。

　図５中の（ｂ）は、従来技術に係るマスクフレーム１０１の断面、およびマスクフレーム１０１に取り付けられたメタルマスク１０２の断面をそれぞれ示す図である。

　上述したように、メタルマスク１０２は非常に薄い。したがって、メタルマスク１０２が大型化すると、マスクフレーム１０１の基板１０４に対向する位置において、自重によって、地面に向かう撓みが発生する。図５中の（ｂ）に示すように、メタルマスク１０２の中心部に向かえば向かうほど、自重によってメタルマスク１０２に掛かる力が大きくなるので、それだけ、撓みも大きくなる。

　図５中の（ｂ）に示すような大きな撓みがメタルマスク１０２に発生すると、メタルマスク１０２に予め設けた開口部が、設計通りの大きさや形で基板に面しなくなってしまう。したがって、各開口部を通じて基板１０４に蒸着された成膜のパターンが、設計から狂ってしまう恐れが生ずる。さらには、ある開口部を通じて、この開口部に隣接する開口部に対応する基板１０４の位置に、材料が蒸着されることも起こりうる。

　有機ＥＬディスプレイを製造する際、メタルマスク１０２における個々の開口部は、基板１０４における個々の絵素に対応する。したがって、図５中の（ａ）に示すメタルマスク１０２およびマスクフレーム１０１を用いた場合、基板１０４において、設計パターンとは異なるパターンの絵素群が基板１０４に形成されてしまう。また、ある絵素用の材料が隣接する絵素に混入してしまう。これらの結果、製造された有機ＥＬディスプレイにおける表示品位が低下したり、部分的に絵素が点灯しなくなったりするなどの問題が発生しやすくなる。

　この問題を解決すべく、基板への蒸着中における、メタルマスクの自重による撓みを低減させるための技術が、従来、提案されている。特許文献１には、蒸着マスクに載置された被成膜基板を蒸着マスクに押圧し、かつ、少なくとも被成膜基板の角部に対応する位置に磁石を備えた押圧機構とを備える蒸着装置が開示されている。この蒸着装置では、磁石が蒸着マスクを重力方向と反対方向に引きつけることによって、自重による蒸着マスクの変形を低減することを目的としている。

日本国公開特許公報「特開２０１１－２３３５１０号公報（２０１１年１１月１７日公開）」

　しかし、特許文献１の技術によっても、蒸着マスクの中央部分が自重によって撓むことに変わりはない。特に、大型の蒸着マスクを用いる場合、特許文献１の技術では、蒸着マスクの撓みを十分に低減させることはできない。さらには、磁石が蒸着装置内の他の部材に何らかの悪影響を及ぼすことを防ぐための処置が必要となる。このような処置は、追加の部材を必要とするので、蒸着装置の大型化や複雑化を招く恐れがある。

　本発明は上記の課題を解決するために成されたものである。そして、本発明の一態様によれば、追加の部材を必要とすることなく、メタルマスクに生じる自由による撓みを効果的に低減することができる。

　本発明に係るマスクフレームは、上記の課題を解決するために、
　蒸着マスクが取り付けられる、開口部を有した方形のマスクフレームであって、
　長さ方向における中央部を頂上とし、かつ、当該長さ方向における一方の端部と他方の端部とをそれぞれ裾とした山型の表面を有する第１の辺部と、
　上記第１の辺部と対向し、かつ、上記第１の辺部と同じ形状を有する第２の辺部と、
　上記第１の辺部および上記第２の辺部と直交する第３の辺部と、
　上記第３の辺部と対向する第４の辺部とを備えていることを特徴としている。

　本発明の一態様に係るマスクフレームは、追加の部材を必要とすることなく、メタルマスクに生じる自由による撓みを効果的に低減することができる効果を奏する。

本発明の第１の実施形態に係るマスクフレームの外観を示す図である。 本実施形態に係るマスクフレームの断面、およびマスクフレームに取り付けられたメタルマスクの断面をそれぞれ示す図である。 本発明の第１の実施形態に係るマスクフレーム１およびメタルマスク２を用いて、基板４に材料を蒸着する際の様子を模式的に示す図である。 メタルマスクが大きく撓んでいる場合における蒸着の様子を示す図である。 メタルマスクがまったく撓んでいない場合における蒸着の様子を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るマスクフレームの外観を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るマスクフレームの外観を示す図である。 本発明の第２の実施形態に係るマスクフレームの外観を示す図である。 （ａ）は、従来技術に係るマスクフレームおよびメタルマスクを用いて、基板に材料を蒸着する際の様子を模式的に示す図であり、（ｂ）は、従来技術に係るマスクフレームの断面、およびマスクフレームに取り付けられたメタルマスクの断面をそれぞれ示す図である。

〔実施形態１〕
　本発明に係る一実施形態について、図１～図３を参照して以下に説明する。

　図２は、本実施形態に係るマスクフレーム１およびメタルマスク２を用いて、基板４に材料を蒸着する際の様子を模式的に示す図である。

　（マスクフレーム１）
　マスクフレーム１は、中央に大きな開口部が設けられ、金属で出来た、方形のフレームである。マスクフレーム１は、メタルマスク２を固定して安定させる用途に用いられる。本実施形態では、マスクフレーム１は長方形である。しかし、マスクフレーム１は正方形であってもよい。どのような形状にするかは、蒸着される基板４の形状に応じて決まる。

　マスクフレームは、４つの細い辺部によって構成される枠を有している。枠の幅および厚さは、十分な強度を保つために、数１０ｍｍ程度はある。したがって、マスクフレーム１を大型化したとしても、マスクフレーム１が自重によって撓んだり変形したりすることはない。

　マスクフレーム１の一方の表面には、メタルマスク２（蒸着マスク）が取り付けられる。詳しくは後述するが、メタルマスク２は平坦な形状ではなく、湾曲した形状を有している。これにより、メタルマスク２の撓みを低減している。

　（メタルマスク２）
　メタルマスク２は、基板４に対して所定パターンの薄膜を形成するために用いられる、蒸着用のマスクである。メタルマスク２は金属でできた、方形の薄いマスクであり、その厚さは数μｍ～数１００μｍ程度である。本実施形態では、メタルマスク２は長方形である。しかし、メタルマスク２は、正方形であってもよい。どのような形状にするかは、メタルマスク２の用途によって決まる。例えば、大型の基板４に対して材料を蒸着する用途で用いる場合には、メタルマスク２の形状を短冊形状とすることが好ましい。短冊形状のメタルマスク２を複数、一列に並べてマスクフレーム２に取り付ければ、大型の基板４に対応する大型のメタルマスク２を用いずに済むからである。

　メタルマスク２は、マスクフレーム１を構成する少なくとも一対の互いに対向する辺部に溶接されることによって、マスクフレーム１に取り付けられる。なお、４つの辺部の全てに対して溶接されていてもよい。いずれにせよ、メタルマスク２はその周辺部のみがマスクフレーム１に溶接されている。したがって、メタルマスク２における、マスクフレーム２の開口部に対向する箇所は、マスクフレーム１に溶接されてはいない。

　メタルマスク２における、マスクフレーム１の開口部に対応する領域には、基板４における材料の蒸着パターンに対応する、多数の開口部が設けられている。個々の開口部の大きさは、基板４に蒸着させる個々の薄膜の用途によって決まる。

　（基板４）
　基板４は、メタルマスク２の開口部を通じて所定パターンの薄膜が形成される、被成膜基板である。本実施形態では、基板４は、有機ＥＬディスプレイを構成する。また、メタルマスク２を通じて基板４に形成されるパターンは、有機ＥＬディスプレイの絵素パターンである。

　（蒸着源６）
　蒸着源６は、基板４に蒸着させる材料を放出する。本実施形態では、たとえば有機ＥＬディスプレイの絵素を構成する有機発光材料を、メタルマスク２に向かって放出する。これにより、メタルマスク２の開口部を通じて材料が基板４に蒸着される。その結果、放出された材料が所定のパターンで基板４に成膜される。

　（各部材の配置）
　図２に示すように、メタルマスク２における一方の表面に、メタルマスク２が取り付けられる。この表面は、蒸着面とも呼ばれる。メタルマスク２の上には、基板４が配置される。基板４は、地面に対して平行に配置される。マスクフレーム１における蒸着面と反対側の面から地面に向かって一定距離離れた位置には、蒸着源６が配置される。蒸着源６は、上方に向けて材料を放出することによって、蒸着源６の上方に配置される基板４に、材料を蒸着させる。

　（マスクフレーム１の詳細）
　図１（ａ）は、本実施形態に係るマスクフレーム１の外観を示す図である。 この図に示すように、マスクフレーム１は、辺部１０（第１の辺部）、辺部１２（第２の辺部）、
辺部１４（第３の辺部）、および辺部１６（第４の辺部）によって構成されている。

　辺部１０は、辺部１０の長さ方向における中央部１８を頂上とし、かつ、辺部１０の長さ方向における端部２０および端部２２をそれぞれ裾とした、山型の表面を有している。この表面は、メタルマスク２が取り付けられる側の面である。また、辺部１０自体が、山型の形状をしている。本実施形態では、辺部１０の表面の形状が、中央部１８と端部２０および端部２２とを結ぶ、円弧形状または余弦形状である。すなわち、辺部１０の表面は曲面となっている。

　辺部１２は、辺部１０と対向し、かつ、上記第１の辺部と同じ形状を有している。すなわち、辺部１２の表面も、辺部１０の表面と同じように、山型の形状を有している。さらに、辺部１２自体も、山型の形状をしている。

　辺部１４は、辺部１０および辺部１２に直交している。また、辺部１４の表面は、辺部１０における端部２０近辺の表面と同様の湾曲面となっている。

　辺部１６は、辺部１４に対向し、かつ、辺部１０および辺部１２に直交している。また、辺部１６における表面は、辺部１０における端部２２近辺の表面と同様の湾曲面となっている。

　本実施形態では、辺部１０および辺部１２は、辺部１４および辺部１６よりも長い。すなわち、辺部１０および辺部１２はマスクフレーム１における一対の長辺に相当し、辺部１４および辺部１６はマスクフレーム１における一対の短辺に相当する。なお、これらはあくまで一例に過ぎない。辺部１０および辺部１２は、辺部１４および辺部１６と同じ長さであっても良い。

　メタルマスク２は、少なくとも辺部１４および辺部１６上に溶接されることによって、マスクフレーム１ａに取り付けられる。メタルマスク２は、辺部１０の表面および辺部１２の表面には、溶接されていても、されていなくてもよい。メタルマスク２が辺部１０の表面および辺部１２の表面に溶接されていない場合、メタルマスク２における辺部１０に面する領域は、辺部１０に近接はしているが、厳密には接してはいない。同様に、メタルマスク２における辺部１２に面する領域は、辺部１２に近接はしているが、厳密には接してはいない。

　（メタルマスク２の撓みの低減）
　図１（ｂ）は、本実施形態に係るマスクフレーム１の断面、およびマスクフレーム１に取り付けられたメタルマスク２の断面をそれぞれ示す図である。上述したように、辺部１０は、長さ方向における中央部１８を頂上とした山型の形状である。また、辺部１２は、辺部１０と同様の形状をしている。したがって、マスクフレーム１に取り付けられたメタルマスク２は、辺部１０および辺部１２の表面に沿って、地面と反対方向に湾曲される。したがって、この湾曲によってメタルマスク２に掛かる力と、自重によってメタルマスクに掛かる力とは、ちょうど逆方向になるので、図１（ｂ）に示すように、自重によるメタルマスク２の撓みを低減することができる。

　また、メタルマスク２は、辺部１０の表面および辺部１２の表面に、ぴったりと沿うように取り付けることができる。したがって、メタルマスク２が湾曲した状態を安定して維持することができる。これにより、一度取り付けたメタルマスク２が変形することを未然に防止することができる。

　さらに、図１（ｂ）に示すように、メタルマスク２の周辺部が、辺部１４の湾曲面および辺部１６の湾曲面にそれぞれ溶接されている。これにより、メタルマスクを山型に湾曲させようとする力を、メタルマスクに対してより一層与えることができる。したがって、自由によるメタルマスク２の撓みを、より一層、低減することができる。なお、辺部１４および辺部１６の表面は、湾曲面ではなく、水平な平面であってもよい。

　（蒸着精度）
　図３（ａ）は、メタルマスク２が大きく撓んでいる場合における蒸着の様子を示す図である。この図に示すように、メタルマスク２が自重によって大きく撓むと、メタルマスク２は基板４に対して平行に配置されない。より具体的には、メタルマスク２の中央部に向かうにつれて、メタルマスク２が基板４からより離れて地面側に向かってしまう。これにより、基板４における、狙いの成膜エリア３０に対して性格に材料を蒸着することができなくなる。その結果、基板４に形成された薄膜３２は、成膜エリア３０よりも広がってしまう。その結果、設計パターンとは異なるパターンの絵素群が基板１０４に形成されてしまう。また、ある絵素用の材料が隣接する絵素に混入してしまう。これらの結果、製造された有機ＥＬディスプレイにおける表示品位が低下したり、部分的に絵素が点灯しなくなったりするなどの問題が発生しやすくなる。

　図３（ｂ）は、メタルマスク２がまったく撓んでいない場合における蒸着の様子を示す図である。この図に示すように、メタルマスク２が自重によって撓まなければ、メタルマスク２は基板４に対して平行に配置される。より具体的には、メタルマスク２における如何なる位置も、基板４との間の距離が一定となる。これにより、基板４における、狙いの成膜エリア３０に対して正確に材料を蒸着することができる。その結果、基板４に形成された薄膜３４は、成膜エリア３０にぴったりと収まることになる。その結果、設計パターンどおりのパターンの絵素群を、基板１０４に形成することができる。したがって、製造された有機ＥＬディスプレイにおける表示品位が低下したり、部分的に絵素が点灯しなくなったりするなどの問題は起こらない。

　本実施形態では、メタルマスク２には地面と反対方向に湾曲させる力が常に働いている。したがって、メタルマスク２を完全に平坦な状態でマスクフレーム１に取り付けることはできない。しかし、本実施形態のマスクフレーム１に取り付けられたメタルマスク２の撓みは、従来技術に係るマスクフレーム１０１に取り付けられたメタルマスク１０２の撓みに比べて、格段に小さい。すなわち、従来技術に係るマスクフレーム１０１を用いた蒸着では、図３（ａ）に示すような状況が起こりやすい、本実施形態に係るマスクフレーム１を用いた蒸着では、図３（ｂ）に近い状況が起こりやすい。したがって、本実施形態のマスクフレーム１では、理想的な蒸着精度は得られないとしても、従来技術に比べれば十分に高い蒸着精度を得ることができる。

　また、本実施形態に係るマスクフレーム１では、メタルマスク２の自重による撓みを低減するための、磁石等の追加の部材を必要としない。したがって、蒸着装置における蒸着処理に何らかの悪影響を与えることがない。

　（蒸着方向）
　図２の例では、基板４がメタルマスク２の上方に配置され、メタルマスク２の下方に位置する蒸着源６から上方に向かって材料を放出することによって、蒸着を行う。しかし、これはあくまで一例に過ぎない。すなわち、基板４がメタルマスク２の下方に配置され、メタルマスク２の上方に位置する蒸着源６から下方に向かって材料を放出することによって、蒸着を行う構成であってもよい。いずれにしても、メタルマスク２は水平に配置されるので、メタルマスク２の自重による撓みを低減させる効果が得られる。

　（蒸着に用いる領域）
　マスクフレーム１に取り付けられたメタルマスク２における、山型の辺部１０および辺部１２に近い部分は、辺部１０および辺部１２に沿って、湾曲している。したがって、メタルマスク２における、あまりに辺部１０および辺部１２に近い領域を用いて材料を蒸着させると、平坦な基板４に対して材料を正確に蒸着することが難しくなる。メタルマスク２における蒸着に用いる領域は、メタルマスク２が設置されたマスクフレーム１よりも内側の、さらに中央に近い領域であることが望ましい。これにより、蒸着の精度が低下することを防止できる。

　〔実施形態２〕
　本発明に係る第２の実施形態について、図４を参照して以下に説明する。なお、上述した第１の実施形態と共通する各部材には同じ符号を付し、詳細な説明を省略する。

　（マスクフレーム１ａ）
　図４（ａ）は、本発明の第２の実施形態に係るマスクフレーム１ａの外観を示す図である。マスクフレーム１ａは、２つの半矩形状の金属部材によって構成されている。一方の金属部材は、辺部１０の半分と、辺部１２の半分と、辺部１４とからなっている。他方の金属部材は、辺部１０のもう半分と、辺部１２のもう半分と、辺部１４とからなっている。

　図４（ａ）に示すように、マスクフレーム１ａでは、辺部１４の表面が、中央部１８から端部２０に向かう傾斜面（第１の傾斜面）と、中央部１８から端部２２に向かう傾斜面（第２の傾斜面）とからなっている。すなわち、辺部１０の表面は、円弧形状または余弦形状にはなっていない。しかし、辺部１０そのものは、第１の実施形態に係るマスクフレーム１が備える辺部１０と同様に、山型となっている。

　辺部１２は、辺部１０と同様の形状をしている。すなわち、辺部１２も山型の形状をしている。辺部１０と辺部１２とは、互いに平行に向き合っている。

　辺部１４の表面は、端部２０近辺の表面と同じ傾斜角を持った傾斜面（第３の傾斜面）となっている。一方、辺部１６の表面は、端部２２近辺の表面と同じ傾斜角を持った傾斜面（第４の傾斜面）となっている。メタルマスク２は、少なくとも辺部１４および辺部１６上に溶接されることによって、マスクフレーム１ａに取り付けられる。メタルマスク２は、辺部１０の表面および辺部１２の表面には、溶接されていても、されていなくてもよい。

　メタルマスク２における、辺部１４に溶接される箇所は、辺部１４の傾斜面に沿って、傾斜した形で辺部１４に溶接される。一方、メタルマスク２における、辺部１６に溶接される箇所は、辺部１６の傾斜面に沿って、傾斜した形で辺部１６に溶接される。これらのようにメタルマスク２の溶接箇所が傾斜することによって、メタルマスク２に対して、メタルマスク２を地面と反対方向に湾曲させようとする力が働く。また、辺部１０および辺部１２がいずれも山型の形状をしていることによって、メタルマスク２の中央部が端部よりも、より地面から離れる方向に配置される。このことによっても、メタルマスク２を地面と反対方向に湾曲させようとする力が働く。

　したがって、マスクフレーム１ａにおいても、自重によってメタルマスク２を地面に向かって撓ませようとする力が、メタルマスク２を地面と反対方向に湾曲させようとする力によって弱められる。この結果、マスクフレーム１ａにおいても、マスクフレーム１と同様に、メタルマスク２における自重による撓みを低減する効果が得られる。

　図４（ａ）に示すマスクフレーム１では、角柱状の金属棒を二カ所で直角に折り曲げた形状の、半矩形の金属部材を２つ組み合わせた構成となっている。各金属部材には、曲面がまったく存在していない。したがって、金属材料を加工してこのような金属部材を形成することは、図１に示すような、曲面を有するマスクフレーム１を形成する場合にくらべて容易である。したがって、図４（ａ）に示すマスクフレーム１ａには、部材の数が増えるが、より製造が容易であるという利点がある。

　（マスクフレーム１ｂ）
　図４（ｂ）は、本発明の第２の実施形態に係るマスクフレーム１ｂの外観を示す図である。マスクフレーム１ｂは、１つの枠状の金属部材によって構成されている。マスクフレーム１ｂでは、辺部１４の表面が、中央部１８から端部２０に向かう第１の傾斜面と、中央部１８から端部２２に向かう第２の傾斜面とからなっている。すなわち、辺部１０の表面は、円弧形状または余弦形状にはなっていない。しかし、辺部１０そのものは、第１の実施形態に係るマスクフレーム１が備える辺部１０と同様に、山型となっている。

　辺部１２は、辺部１０と同様の形状をしている。すなわち、辺部１２も山型の形状をしている。辺部１０と辺部１２とは、互いに平行に向き合っている。

　辺部１４の表面は、辺部１０における端部２０近辺の表面と同じ傾きを持った、傾斜面となっている。一方、辺部１６の表面は、辺部１０における端部２２近辺の表面と同じ傾きを持った、傾斜面となっている。メタルマスク２は、少なくとも辺部１４および辺部１６上に溶接されることによって、マスクフレーム１ｂに取り付けられる。メタルマスク２は、辺部１０の表面および辺部１２の表面には、溶接されていても、されていなくてもよい。

　以上のように、マスクフレーム１ｂの溶接面は、マスクフレーム１ａの溶接面と本質的に同等である。したがって、マスクフレーム１ｂにおいても、マスクフレーム１ａと同様に、マスクフレーム１と同様に、メタルマスク２における自重による撓みを低減する効果が得られる。

　マスクフレーム１ｂでは、辺部１０、辺部１２、辺部１４、および辺部１６が一体的に構成されている。また、辺部１０、辺部１２、辺部１４、辺部１６における各側面が、いずれも平面となっている。また、辺部１０、辺部１２、辺部１４、および辺部１６における各裏面が、一つの平面に含まれている。このように、マスクフレーム１ｂには、傾斜面がまったく存在しない。図１（ａ）に示すマスクフレーム１とは異なり、曲面がまったく存在しない。すなわち、マスクフレーム１ｂには、マスクフレーム１に比べて金属材料からより容易に製造することができるという利点がある。また、図４（ａ）に比べて、部材の数が少ないという利点もある。

　（マスクフレーム１ｃ）
　図４（ｃ）は、本発明の第２の実施形態に係るマスクフレーム１ｃの外観を示す図である。マスクフレーム１ａは、第１～第４の角柱状の金属部材によって構成されている。第１の金属部材は、辺部１０における開口部に接する部分を構成する。第２の金属部材は、辺部１０における端部２０を含む角部と、辺部１２の全部と、辺部１４における、端部２０に対向する端部を含む角部とを構成する。第３の金属部材は、辺部１２における開口部に接する部分を構成する。第４の金属部材は、辺部１０における端部２２を含む角部と、辺部１６の全部と、辺部１４における、端部２２に対向する端部を含む角部とを構成する。

　図４（ｃ）に示すように、マスクフレーム１ｃでは、第１の金属部材の表面には、傾斜面が形成されていない。すなわち、第１の金属部材の表面は一様な平面である。これにより、辺部１０の表面が、開口部の一辺に接する平面と、当該平面における長さ方向と直交する２つの辺のうち一方の辺から端部２０に向かう傾斜面（第５の傾斜面）と、当該２つの辺のうち他方の辺から端部２２に向かう傾斜面（第６の傾斜面）とからなっている。すなわち、辺部１０の表面は、円弧形状または余弦形状にはなっていない。しかし、辺部１０そのものは、開口部の一辺に接する平面全体を頂上とし、端部２０および端部２２をそれぞれ裾とする山型となっている。

　辺部１２は、辺部１０と同様の形状をしている。すなわち、辺部１２も山型の形状をしている。辺部１０と辺部１２とは、互いに平行に向き合っている。

　辺部１４の表面は、端部２０近辺の表面と同じ傾きを持った、傾斜面となっている。一方、辺部１６の表面は、端部２２近辺の表面と同じ傾きを持った、傾斜面となっている。メタルマスク２は、少なくとも辺部１４および辺部１６上に溶接されることによって、マスクフレーム１ａに取り付けられる。メタルマスク２は、辺部１０の表面および辺部１２の表面には、溶接されていても、されていなくてもよい。

　メタルマスク２における、辺部１４に溶接される箇所は、辺部１４の傾斜面に沿って、傾斜した形で辺部１４に溶接される。一方、メタルマスク２における、辺部１６に溶接される箇所は、辺部１６の傾斜面に沿って、傾斜した形で辺部１６に溶接される。これらのようにメタルマスク２の溶接箇所が傾斜することによって、メタルマスク２に対して、メタルマスク２を地面と反対方向に湾曲させようとする力が働く。

　したがって、マスクフレーム１ｃにおいても、自重によってメタルマスク２を地面に向かって撓ませようとする力が、メタルマスク２を地面と反対方向に湾曲させようとする力によって弱められる。この結果、マスクフレーム１ｃにおいても、マスクフレーム１と同様に、メタルマスク２における自重による撓みを低減する効果が得られる。

　メタルマスク２と基板４とが相対的に動かない蒸着装置では、基板４をメタルマスク２に密着させた状態で材料を蒸着すると、蒸着の精度を高めることができる。一方、メタルマスク２と基板４とが相対的に動く蒸着装置では、基板４とメタルマスク２との間に一定のギャップを設ける必要があるが、そのギャップが小さければ小さいほど、蒸着の精度をより高められる。

　マスクフレーム１ｃでは、辺部１０における、開口部の一辺に接する面は、地面に対して傾斜しておらず、一様な平面となっている。同様に、辺部１２における、開口部の一辺に接する面も、地面に対して傾斜しておらず、一様な平面となっている。すなわち、マスクフレーム１ｃにおける、開口部は、全体として、基板４に対して平行となっている。したがって、基板４をメタルマスク２に密着させたり、または、基板４とメタルマスク２との間のギャップをできるだけ小さくしたりすることが可能である。すなわちマスクフレーム１ｃは、マスクフレーム１，１ａ，１ｂに比べて、蒸着の精度をより高められる利点もある。

　図４（ａ）に示すマスクフレーム１では、角柱上の４つの金属部材を組み合わせた構成となっている。各金属部材には、曲面がまったく存在していない。したがって、金属材料を加工してこのような金属部材を形成することは、図１に示すような、曲面を有するマスクフレーム１を形成する場合にくらべて容易である。したがって、図４（ａ）に示すマスクフレーム１ａには、部材の数が増えるが、より製造が容易であるという利点がある。

　本発明は上述した各実施形態に限定されるものではない。当業者は、請求項に示した範囲内において、本発明をいろいろと変更できる。すなわち、請求項に示した範囲内において、適宜変更された技術的手段を組み合わせれば、新たな実施形態が得られる。

　〔まとめ〕
　本発明に係るマスクフレームは、
　蒸着マスクが取り付けられる、開口部を有した方形のマスクフレームであって、
　長さ方向における中央部を頂上とし、かつ、当該長さ方向における一方の端部と他方の端部とをそれぞれ裾とした山型の表面を有する第１の辺部と、
　上記第１の辺部と対向し、かつ、上記第１の辺部と同じ形状を有する第２の辺部と、
　上記第１の辺部および上記第２の辺部と直交する第３の辺部と、
　上記第３の辺部と対向する第４の辺部とを備えていることを特徴としている。

　上記の構成によれば、第１の辺部および第２の辺部は、長さ方向における中央部を頂上した山型の形状である。したがって、本発明の一態様に係るマスクフレームに取り付けられたメタルマスクは、この山型の形状に沿って湾曲される。この湾曲によってメタルマスクに掛かる力と、自重によってメタルマスクに掛かる力とを、ちょうど逆方向にすることができる。その結果、自重によるメタルマスクの撓みを低減することができる。

　また、本発明の一態様に係るマスクフレームでは、メタルマスクの自重による撓みを低減するための、磁石等の追加の部材を必要としない。したがって、マスクフレームを備えた蒸着装置を大型化したり複雑化したりする必要がない。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第１の辺部の表面の形状が、上記中央部と上記両端部とを結ぶ円弧形状または余弦形状であることが好ましい。

　上記の構成によれば、メタルマスクを第１の辺部および第２の辺部の表面にぴったりと沿うように取り付けることができる。したがって、メタルマスクが湾曲した状態を安定して維持することができる。これにより、一度取り付けたメタルマスクが変形することを未然に防止することができる。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第３の辺部における表面が、上記第１の辺部における第１の端部近辺の表面と同様の湾曲面となっており、
　上記第４の辺部における表面が、上記第１の辺部における第２の端部近辺の表面と同様の湾曲面となっていることが好ましい。

　上記の構成によれば、第３の辺部および第４の辺部にメタルマスクの周辺部を溶接することによって、メタルマスクを山型に湾曲させようとする力を、メタルマスクに対してより一層与えることができる。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第１の辺部の上記表面が、上記中央部から一方の端部に向かう第１の傾斜面と、上記中央部からもう一方の端部に向かう第２の傾斜面とからなることを特徴としている。

　上記の構成によれば、本発明の一態様に係るマスクフレームをより容易に製造できる効果を奏する。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第３の辺部における表面が、上記第３の辺部の長さ方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ、上記第１の傾斜面の傾斜角と同じ傾斜角を有する第３の傾斜面からなっており、
　上記第４の辺部における表面が、上記第４の辺部の長さ方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ、上記第２の傾斜面の傾斜角と同じ傾斜角を有する第４の傾斜面からなっておいることが好ましい。

　上記の構成によれば、本発明の一態様に係るマスクフレームをより容易に製造できる効果を奏する。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第１の辺部の表面が、上記開口部の一辺に接する平面と、当該平面における上記長さ方向と直交する２つの辺のうち一方の辺から上記一方の端部に向かう第５の傾斜面と、当該２つの辺のうち他方の辺から上記他方の端部に向かう第６の傾斜面とからなることを特徴としている。

　上記の構成によれば、本発明の一態様に係るマスクフレームをより容易に製造できる効果を奏する。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第１の辺部、第２の辺部、第３の辺部、および第４の辺部が一体的に構成されており、
　上記第１の辺部、第２の辺部、第３の辺部、および第４の辺部における各側面が、いずれも平面となっており、
　上記第１の辺部、第２の辺部、第３の辺部、および第４の辺部における各裏面が、同一の面に含まれていることが好ましい。

　本発明の一態様に係るマスクフレームでは、さらに、
　上記第１の辺部が、上記第３の辺部よりも長いことが好ましい。

　上記の構成によれば、マスクフレームの形状は長方形である。したがって、長方形の基板に対して材料を蒸着することができる。

　本発明に係るマスクフレームは、蒸着用のメタルマスクが取り付けられる各種のマスクフレームとして、幅広く利用することができる。

　１　マスクフレーム
　２　メタルマスク
　４　基板
　６　蒸着源
　１０　辺部（第１の辺部）
　１２　辺部（第２の辺部）
　１４　辺部（第３の辺部）
　１６　辺部（第４の辺部）
　１８　中央部
　２０　端部（第１の端部）
　２２　端部（第２の端部）

Claims (8)

1. 　蒸着マスクが取り付けられる、開口部を有した方形のマスクフレームであって、
   　長さ方向における中央部を頂上とし、かつ、当該長さ方向における一方の端部と他方の端部とをそれぞれ裾とした山型の表面を有する第１の辺部と、
   　上記第１の辺部と対向し、かつ、上記第１の辺部と同じ形状を有する第２の辺部と、
   　上記第１の辺部および上記第２の辺部と直交する第３の辺部と、
   　上記第３の辺部と対向する第４の辺部とを備えていることを特徴とするマスクフレーム。
2. 　上記第１の辺部の表面の形状が、上記中央部と第１の端部および第２の端部とを結ぶ円弧形状または余弦形状であることを特徴とする請求項１に記載のマスクフレーム。
3. 　上記第３の辺部における表面が、上記第１の辺部における第１の端部近辺の表面と同様の湾曲面となっており、
   　上記第４の辺部における表面が、上記第１の辺部における第２の端部近辺の表面と同様の湾曲面となっていることを特徴とする請求項２記載のマスクフレーム。
4. 　上記第１の辺部の上記表面が、上記中央部から一方の端部に向かう第１の傾斜面と、上記中央部からもう一方の端部に向かう第２の傾斜面とからなることを特徴とする請求項１に記載のマスクフレーム。
5. 　上記第３の辺部における表面が、上記第３の辺部の長さ方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ、上記第１の傾斜面の傾斜角と同じ傾斜角を有する第３の傾斜面からなっており、
   　上記第４の辺部における表面が、上記第４の辺部の長さ方向と直交する方向に対して傾斜し、かつ、上記第２の傾斜面の傾斜角と同じ傾斜角を有する第３の傾斜面からなることを特徴とする請求項４に記載のマスクフレーム。
6. 　上記第１の辺部の表面が、上記開口部の一辺に接する平面と、当該平面における上記長さ方向と直交する２つの辺のうち一方の辺から上記一方の端部に向かう第５の傾斜面と、当該２つの辺のうち他方の辺から上記他方の端部に向かう第６の傾斜面とからなることを特徴とする請求項１に記載のマスクフレーム。
7. 　上記第１の辺部、第２の辺部、第３の辺部、および第４の辺部が一体的に構成されており、
   　上記第１の辺部、第２の辺部、第３の辺部、および第４の辺部における各側面が、いずれも平面となっており、
   　上記第１の辺部、第２の辺部、第３の辺部、および第４の辺部における各裏面が、一つの平面に含まれていることを特徴とする請求項６に記載のマスクフレーム。
8. 　上記第１の辺部が、上記第３の辺部よりも長いことを特徴とする請求項１～７のいずれか１項に記載のマスクフレーム。

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