(57)【要約】【課題】蒸着マスク２と離間状態で基板４を搬送して、蒸着マスク２より広い範囲に、所定の成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成された蒸着装置において、蒸着マスク２，マスクホルダー６及び蒸発源１とから成る蒸発源集合体Ｓを基板４の搬送方向Ｙに複数設け、この複数の蒸発源集合体Ｓを各々独立に移動させ位置合わせすることで成膜パターンの位置ずれを抑制し、且つ複数の蒸発源集合体Ｓを各々独立に移動させ蒸着マスク２との離間距離を一定に保つことで、成膜パターン幅の変動及び成膜パターンの位置ずれを抑制し、高精度な蒸着が行える蒸着装置を提供すること。【解決手段】各蒸発源集合体Ｓに、位置ずれ量を検出して各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＸ方向アライメント手段９と基板４と蒸着マスク２との離間距離の変動量を検出して、各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＺ方向離間距離制御手段10とを設けた蒸着装置。【選択図】図１
2014019913.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発源から気化した成膜材料を、蒸着マスクのマスク開口部を介して基板上に堆積して、この蒸着マスクにより定められた成膜パターンの蒸着膜が基板上に形成されるように構成し、前記蒸発源とこの蒸発源に対向状態に配設する前記基板との間に、前記蒸発源から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する制限用開口部を設けた飛散制限部を有するマスクホルダーを配設し、このマスクホルダーに前記基板と離間状態に配設する前記蒸着マスクを付設し、この蒸着マスクと、この蒸着マスクを付設した前記マスクホルダーと前記蒸発源とから成る蒸発源集合体に対して、前記蒸着マスクとの離間状態を保持したまま前記基板を搬送して、前記蒸着マスクより広い範囲に、この蒸着マスクにより定められる成膜パターンの蒸着膜が基板上に形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸発源集合体を前記基板の搬送方向に複数設け、前記基板の搬送時に前記基板に設けた基板基準マークと前記蒸着マスクに設けたマスク基準マークの位置の検出に基づいて、前記蒸着マスクと前記基板との少なくとも前記基板の搬送方向と直交する直交方向の位置ずれ量を検出して、この直交方向に前記各蒸発源集合体を夫々独立に駆動するＸ方向アライメント手段を前記各蒸発源集合体に設け、前記基板の位置の検出に基づいて、この基板と前記蒸着マスクとの離間距離の変動量を検出して、前記基板の搬送方向と直交する垂直方向に前記各蒸発源集合体を夫々独立に駆動するＺ方向離間距離制御手段を前記各蒸発源集合体に設けたことを特徴とする蒸着装置。
【請求項２】
前記Ｘ方向アライメント手段は、前記基板が前記蒸着マスクと離間状態で搬送している状態で、前記基板に設けた基板基準マークと前記蒸着マスクに設けた前記マスク基準マークとを測定用画像として取得する画像取得手段と、この測定用画像から前記基板基準マークと前記マスク基準マークの位置を算出する位置算出手段と、この基板基準マークとマスク基準マークの間隔と間隔基準値との差分値をＸ方向補正値として算出する補正値算出手段と、前記蒸発源集合体を前記基板の搬送方向と直交する直交方向に移動させる駆動力を提供するＸ方向アクチュエータとを有し、前記基板を搬送しながらこの基板と前記蒸着マスクとの位置合わせを行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置。
【請求項３】
前記Ｘ方向アライメント手段は、前記補正値算出手段で算出した前記Ｘ方向補正値に基づく制御信号を、前記蒸発源集合体を移動させる前記Ｘ方向アクチュエータに送信してフィードバック制御を行うように構成したことを特徴とする請求項２記載の蒸着装置。
【請求項４】
前記画像取得手段は、少なくとも２つ以上のカメラを有し、前記基板の搬送方向と直交する垂直方向の基板側に配設され、前記基板の基板基準マークと前記蒸着マスクのマスク基準マークとを撮像することを特徴とする請求項２，３のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項５】
前記基板の前記基板基準マークは、この基板を搬送する直線ガイドに対して位置合わせし、且つこの基板の搬送中に前記蒸着マスクのマスク基準マークとの位置関係に基づいてアライメントするために、基板の端部にこの基板の搬送方向に沿った直線若しくはこの搬送方向に沿って複数並列したパターンの基準マークとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項６】
前記Ｚ方向離間距離制御手段は、前記基板表面と前記蒸着マスクとの離間距離を検出する変位センサと、前記変位センサで検出された離間距離と離間基準値との差分値を変動量として算出しこの変動量をＺ方向補正値とする補正値算出手段と、前記蒸発源集合体を前記基板の搬送方向と直交する前記垂直方向に移動させる駆動力を提供するＺ方向アクチュエータとを有し、前記基板を搬送しながらこの基板と前記蒸着マスクとの離間距離を一定に保持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項７】
前記Ｚ方向離間距離制御手段は、前記補正値算出手段で算出した前記Ｚ方向補正値に基づく制御信号を、前記蒸発源集合体を移動させる前記Ｚ方向アクチュエータに送信してフィードバック制御を行うように構成したことを特徴とする請求項６記載の蒸着装置。
【請求項８】
前記変位センサは、光学式変位センサとし、前記基板の搬送方向と直交する直交方向の両端部若しくは前記基板の搬送方向の前後に、複数配設したことを特徴とする請求項６，７のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項９】
前記基板を基板搬送トレイに具備された吸着手段により吸着保持し、前記蒸発源集合体に対して離間状態で直線ガイドに沿って搬送する搬送装置を備えた構成としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項１０】
前記基板搬送トレイは、前記基板よりもこの基板の搬送方向と直交する直交方向に小さく形成したことを特徴とする請求項９記載の蒸着装置。
【請求項１１】
前記吸着手段は、少なくとも一つ以上の静電チャック若しくは粘着チャックを設けて、前記基板の成膜面の反対面を吸着するように構成したことを特徴とする請求項１０記載の蒸着装置。
【請求項１２】
前記成膜材料を、有機材料としたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の蒸着装置。
【請求項１３】
前記請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて、前記基板上に前記蒸着マスクにより定められた成膜パターンの蒸着膜を形成することを特徴とする蒸着方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、蒸着マスクによる成膜パターンの蒸着膜を基板上に形成させる蒸着装置並びに蒸着方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機エレクトロルミネッセンス素子を用いた有機EL表示装置が、ＣＲＴやＬＣＤに替る表示装置として注目されている。
【０００３】
この有機ＥＬ表示装置は、基板に電極層と複数の有機発光層を積層形成し、更に封止層を被覆形成した構成であり、自発光で、ＬＣＤに比べて高速応答性に優れ、高視野角及び高コントラストを実現できるものである。
【０００４】
このような有機ＥＬデバイスは、一般に真空蒸着法により製造されており、真空容器内で基板と蒸着マスクをアライメントして密着させ蒸着を行い、この蒸着マスクにより所望の成膜パターンの蒸着膜を基板に形成している。
【０００５】
また、有機ＥＬデバイスを安価に効率よく量産するための製造方法として、シート状のプラスチックフィルムを用いたフレキシブル基板に対しての成膜を、ロールツーロール方式により、フレキシブル基板を連続的に送りながら行う方法もある。
【０００６】
また、このような有機ＥＬデバイスの製造においては、基板の大型化に伴い、所望の成膜パターンを得るための蒸着マスクも大型化するが、この大型化のためには蒸着マスクにテンションをかけた状態でマスクフレームに溶接固定して製作しなければならないため、大型の蒸着マスクの製造は容易でない。
【０００７】
また、このテンションが十分でないと、マスクの大型化に伴い、マスク中心に歪みが生じ蒸着マスクと基板の密着度が低下してしまうことや、これらを考慮するためにマスクフレームが大型となり、肉厚化や重量の増大が顕著となる。
【０００８】
このように、基板サイズの大型化に伴って蒸着マスクの大型化が求められているが、高精細なマスクの大型化は困難で、また製作できても前記歪みの問題によって実用上様々な問題を生じている。
【０００９】
また、例えば、特表２０１０−５１１７８４号などに示されるように、基板と蒸着マスクとを離間配設し、蒸発源と、指向性を持った蒸発粒子を発生させる開口部により有機発光層を高精度に成膜させる方法もあるが、前記蒸発源と指向性を発生させる前記開口部とが一体構造をしており、開口部から蒸発粒子を発生させるには前記一体構造を高温に加熱する構成となっているため、蒸発源からの輻射熱を蒸着マスクで受けることになり、蒸着マスクの熱膨張による成膜パターンの位置精度の低下を防ぐことができない。
【００１０】
また、特開２０１０−２６１０８１号に示されるように、基板を搬送しながら、蒸着マスクのアライメントマークと基板表面の基準パターンとの位置ずれ量を撮像し、位置ずれ量が所定値となるように、蒸着マスクを搬送方向と略直交する方向に移動して位置合わせする方法があるが、基板が大型化すると、それに伴い搬送直線ガイドも長くなり、さらには複数の直線ガイドを順次繋ぎ合せる必要が生じる場合もあり、ヨーイング成分及びピッチング成分が大きくなるに伴い、この直線ガイドの真直度が低下する。
【００１１】
また、直線ガイドのヨーイング成分及びピッチング成分による蒸着パターンの位置精度及び蒸着パターンの変動を補正するための位置合わせが必要になるが、発光層のＲ（赤），Ｇ（緑），Ｂ（青）の夫々の蒸着源ユニットが一体であるため、蒸着マスクのパターン開口がＲ，Ｇ，Ｂの３種類あるが、制御するアライメントマークは一箇所なので、このアライメントマークから基板の搬送方向奥側に配設された蒸着マスクのパターン開口までの距離が長くなり、基板の基準マークと蒸着マスクのアライメントマークでガイドの誤差による基板の位置ずれ量を補正しても、蒸着マスクのアライメントマークからパターン開口までの距離分のガイドの誤差は補正できないので、複数の蒸着源ユニットが一体となった一体型ユニットを基板に対して位置合わせしても、搬送蒸着時の成膜パターンが所望の位置からずれてしまうという問題点がある。
【００１２】
また、基板とマスクの隙間（離間距離）を均一にするため、搬送方向手前側に設けられたレーザー変位計で搬送される基板の平坦度を計測し、基板を保持するために分割して設けられた静電チャックの吸着面の反対側の端面にある圧電素子にフィードバックし、静電チャックの突出量を制御する方法が開示されている。レーザー変位計では、基板単体の平坦度とガイドのピッチング成分が変位量として計測されるが、上記位置合わせ時と同様の問題点として、レーザー変位計と搬送方向奥側の蒸着源ユニットでは、ある程度距離が離れてしまうため、ガイドのピッチング成分を補正できない。さらに、一体物である基板の突出量を制御する方法では、基板の個体差もあり、Ｒ，Ｇ，Ｂの各蒸着マスクとの対向面の隙間を均一にできない虞がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特表２０１０−５１１７８４号公報
【特許文献２】特開２０１０−２６１０８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は、このような様々な問題を解決し、ガラス基板若しくはシート状のフレキシブル基板などの基板の大型化に伴って蒸着マスクを同等に大型化せずとも、基板より小形の蒸着マスクであっても、基板を離間状態で搬送させることで広範囲に蒸着マスクによる成膜パターンの蒸着膜を蒸着でき、また、複数の蒸発源集合体を各々独立に移動させ位置合わせすることで、搬送蒸着で複数の成膜パターンを形成する場合でも、各々の成膜パターンの位置ずれ量を最小限に抑制することができ、且つ複数の蒸発源集合体を各々独立に移動させ、基板と蒸発源集合体の一部である蒸着マスクとの離間距離を一定に保つことで、複数の成膜材料各々の成膜パターン幅の変動及び成膜パターンの位置ずれを抑制することができ、高精度な蒸着が行える蒸着装置並びに蒸着方法を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
添付図面を参照して本発明の要旨を説明する。
【００１６】
蒸発源１から気化した成膜材料を、蒸着マスク２のマスク開口部３を介して基板４上に堆積して、この蒸着マスク２により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成されるように構成し、前記蒸発源１とこの蒸発源１に対向状態に配設する前記基板４との間に、前記蒸発源１から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する制限用開口部５を設けた飛散制限部を有するマスクホルダー６を配設し、このマスクホルダー６に前記基板４と離間状態に配設する前記蒸着マスク２を付設し、この蒸着マスク２と、この蒸着マスク２を付設した前記マスクホルダー６と前記蒸発源１とから成る蒸発源集合体Ｓに対して、前記蒸着マスク２との離間状態を保持したまま前記基板４を搬送して、前記蒸着マスク２より広い範囲に、この蒸着マスク２により定められる成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成されるように構成した蒸着装置において、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙに複数設け、前記基板４の搬送時に前記基板４に設けた基板基準マーク７と前記蒸着マスク２に設けたマスク基準マーク８の位置の検出に基づいて、前記蒸着マスク２と前記基板４との少なくとも前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの位置ずれ量を検出して、この直交方向Ｘに前記各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＸ方向アライメント手段９を前記各蒸発源集合体Ｓに設け、前記基板４の位置の検出に基づいて、この基板４と前記蒸着マスク２との離間距離の変動量を検出して、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する垂直方向Ｚに前記各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＺ方向離間距離制御手段10を前記各蒸発源集合体Ｓに設けたことを特徴とする蒸着装置に係るものである。
【００１７】
また、前記Ｘ方向アライメント手段９は、前記基板４が前記蒸着マスク２と離間状態で搬送している状態で、前記基板４に設けた基板基準マーク７と前記蒸着マスク２に設けた前記マスク基準マーク８とを測定用画像として取得する画像取得手段11と、この測定用画像から前記基板基準マーク７と前記マスク基準マーク８の位置を算出する位置算出手段と、この基板基準マーク７とマスク基準マーク８の間隔と間隔基準値との差分値をＸ方向補正値として算出する補正値算出手段と、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘに移動させる駆動力を提供するＸ方向アクチュエータ12とを有し、前記基板４を搬送しながらこの基板４と前記蒸着マスク２との位置合わせを行うように構成したことを特徴とする請求項１記載の蒸着装置に係るものである。
【００１８】
また、前記Ｘ方向アライメント手段９は、前記補正値算出手段で算出した前記Ｘ方向補正値に基づく制御信号を、前記蒸発源集合体Ｓを移動させる前記Ｘ方向アクチュエータ12に送信してフィードバック制御を行うように構成したことを特徴とする請求項２記載の蒸着装置に係るものである。
【００１９】
また、前記画像取得手段11は、少なくとも２つ以上のカメラを有し、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する垂直方向Ｚの基板４側に配設され、前記基板４の基板基準マーク７と前記蒸着マスク２のマスク基準マーク８とを撮像することを特徴とする請求項２，３のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００２０】
また、前記基板４の前記基板基準マーク７は、この基板４を搬送する直線ガイド17に対して位置合わせし、且つこの基板４の搬送中に前記蒸着マスク２のマスク基準マーク８との位置関係に基づいてアライメントするために、基板４の端部にこの基板４の搬送方向Ｙに沿った直線若しくはこの搬送方向Ｙに沿って複数並列したパターンの基準マークとしたことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００２１】
また、前記Ｚ方向離間距離制御手段10は、前記基板４表面と前記蒸着マスク２との離間距離を検出する変位センサ13と、前記変位センサ13で検出された離間距離と離間基準値との差分値を変動量として算出しこの変動量をＺ方向補正値とする補正値算出手段と、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙと直交する前記垂直方向Ｚに移動させる駆動力を提供するＺ方向アクチュエータ16とを有し、前記基板４を搬送しながらこの基板４と前記蒸着マスク２との離間距離を一定に保持することを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００２２】
また、前記Ｚ方向離間距離制御手段10は、前記補正値算出手段で算出した前記Ｚ方向補正値に基づく制御信号を、前記蒸発源集合体Ｓを移動させる前記Ｚ方向アクチュエータ16に送信してフィードバック制御を行うように構成したことを特徴とする請求項６記載の蒸着装置に係るものである。
【００２３】
また、前記変位センサ13は、光学式変位センサとし、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの両端部若しくは前記基板４の搬送方向Ｙの前後に、複数配設したことを特徴とする請求項６，７のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００２４】
また、前記基板４を基板搬送トレイ14に具備された吸着手段15により吸着保持し、前記蒸発源集合体Ｓに対して離間状態で直線ガイド17に沿って搬送する搬送装置18を備えた構成としたことを特徴とする請求項１〜８のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００２５】
また、前記基板搬送トレイ14は、前記基板４よりもこの基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘに小さく形成したことを特徴とする請求項９記載の蒸着装置に係るものである。
【００２６】
また、前記吸着手段15は、少なくとも一つ以上の静電チャック若しくは粘着チャックを設けて、前記基板４の成膜面の反対面を吸着するように構成したことを特徴とする請求項１０記載の蒸着装置に係るものである。
【００２７】
また、前記成膜材料を、有機材料としたことを特徴とする請求項１〜１１のいずれか１項に記載の蒸着装置に係るものである。
【００２８】
また、前記請求項１〜１２のいずれか１項に記載の蒸着装置を用いて、前記基板４上に前記蒸着マスク２により定められた成膜パターンの蒸着膜を形成することを特徴とする蒸着方法に係るものである。
【発明の効果】
【００２９】
本発明は上述のように構成したから、基板の大型化に伴って蒸着マスクを同等に大型化せずとも、基板より小形の蒸着マスクでも、基板を離間状態で相対移動させることで広範囲に蒸着マスクによる成膜パターンの蒸着膜を蒸着でき、また、離間状態のまま基板を搬送させることで構造も簡易で効率良くスピーディーに蒸着でき、また、複数の蒸発源集合体を基板の搬送方向と直交する直交方向に各々独立に移動させ、搬送される基板と蒸発源集合体を位置合わせし、且つ複数の蒸発源集合体を基板の搬送方向と直交する垂直方向に移動させ、基板と蒸発源集合体の一部である蒸着マスクとの離間距離を一定にすることで、所望の成膜パターンを所望の成膜位置に高精度に形成することができる蒸着装置並びに蒸着方法となる。
【００３０】
特に有機ＥＬデバイスの製造にあたり、基板の大型化に対応でき、有機発光層の蒸着も精度良く行え、基板より小さな蒸着マスクにより高精度の蒸着が実現できる有機ＥＬデバイス製造用の蒸着装置並びに蒸着方法となる。
【００３１】
また、請求項２記載の発明においては、基板が蒸着マスクと離間状態で移動している状態で、基板の基準マークと前記蒸着マスクの基準マークとを認識し、位置ずれ量を算出し、補正まで行うＸ方向アライメント手段を簡易な構成で容易に実現できる一層実用性に優れた蒸着装置となる。
【００３２】
また、請求項３記載の発明においては、フィードバック制御を行うことで、基板と蒸着マスクの位置ずれ量をタイムリーに補正することができ、位置ずれ量が大きくなることを防ぐことができる。
【００３３】
また、請求項４記載の発明においては、複数のカメラで基板の基板基準マークと蒸着マスクのマスク基準マークとを撮像することで、高精度に基板と蒸着マスクの位置合わせを行うことができ、カメラは基板の搬送方向と垂直直交する方向の基板側に配設されることで、蒸発源からの熱や飛散粒子の影響を低減することができる。
【００３４】
また、請求項５記載の発明においては、基板の基板基準マークは、直線ガイドに対して位置合わせでき、また、搬送中に各蒸発源集合体の各蒸着マスクのマスク基準マークとアライメントできるように直線又は直線状パターンに形成したから、一層蒸着パターンを高精度に所望の位置に蒸着できる。
【００３５】
また、請求項６記載の発明においては、基板が蒸着マスクと離間状態で移動している状態で、基板と蒸着マスクの離間距離を認識し、補正まで行うＺ方向離間距離制御手段を簡易な構成で容易に実現できる一層実用性に優れた蒸着装置となる。
【００３６】
また、請求項７記載の発明においては、フィードバック制御を行うことで、基板と蒸着マスクの離間距離をタイムリーに補正することができ、離間距離の変動を防ぐことができる。
【００３７】
また、請求項８記載の発明においては、変位センサに光学式を用いることで、基板表面を高精度に検出することができ、変位センサを、基板の搬送方向と直交する直交方向の両端に配設することで直線ガイドのローリング成分を、基板の搬送方向の前後に配設することで直線ガイドのピッチング成分を精度良く補正できる。
【００３８】
また、請求項９記載の発明においては、基板の成膜面が重力方向であっても、基板の撓みを抑制し搬送することができる。
【００３９】
また、請求項１０記載の発明においては、基板を基板搬送トレイにより吸着保持しても、基板側から基板基準マークとマスク基準マークを観察することができる。
【００４０】
また、請求項１１記載の発明においては、基板の成膜面に触れることなく、基板全面にわたり、平坦に保持でき、さらに基板の着脱が容易になる。
【００４１】
また、請求項１２記載の発明においては、有機材料の蒸発装置となり、一層実用性に優れる。
【００４２】
また、請求項１３記載の発明においては、前記作用・効果を発揮する優れた蒸着方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００４３】
【図１】本実施例の要部を断面した概略説明正面図である。
【図２】本実施例の要部を断面した概略説明平面図である。
【図３】本実施例の要部を断面した説明正面図である。
【図４】本実施例の蒸発口部、蒸着マスクのマスク開口部、基板の位置関係を示す説明図である。
【図５】本実施例の理想的なガイドと現実のガイドの比較した説明図（ヨーイング成分について）である。
【図６】本実施例の基板搬送時のアライメントシーケンスを示すフローチャート図である。
【図７】本実施例の基板搬送時のアライメント用基準マークの撮像画像を示す説明図である。
【図８】本実施例の直線ガイドのヨーイングを示す説明図である。
【図９】蒸発源集合体Ｒ，を基準とした時のＧ，Ｂのずれ（間隔３００ｍｍ）を示す説明図である。
【図１０】蒸発源集合体Ｒ，を基準とした時のＧ，Ｂのずれ（間隔５００ｍｍ）を示す説明図である。
【図１１】本実施例の離間成膜時の成膜パターンを示す説明図である。
【図１２】理想的なガイドと現実のガイドを比較した説明図（ピッチング成分について）である。
【図１３】本実施例の基板搬送時の基板と蒸着マスク離間距離制御シーケンスを示すフローチャート図である。
【図１４】本実施例の直線ガイドのピッチングによる基板と蒸着マスクとの離間距離変動時のパターン平坦部の変化を示す説明図である。
【図１５】本実施例の直線ガイドのピッチングによる基板と蒸着マスクとの離間距離変動時の蒸着パターン位置の変化を示す説明図である。
【図１６】本実施例のシート状のフレキシブル基板を用いた時の要部を断面した概略説明正面図である。
【発明を実施するための形態】
【００４４】
好適と考える本発明の実施形態を、図面に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。
【００４５】
各蒸発源集合体Ｓにおいて、蒸発源１から蒸発した成膜材料は、飛散制限部として構成したマスクホルダー６の制限用開口部５を通過すると共に、蒸着マスク２のマスク開口部３を介して基板４上に堆積して、この蒸着マスク２により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成される。
【００４６】
この際、前記基板４と前記蒸着マスク２とを離間状態に配設し、この基板４を、前記蒸着マスク２や前記蒸発源１に対してこの離間状態を保持したまま相対移動自在に構成して、この基板４を相対移動させることにより、蒸着マスク２自体よりも広い範囲にこの蒸着マスク２により定められる成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成される。
【００４７】
従って、基板４を、蒸着マスク２，この蒸着マスク２を付設したマスクホルダー６及び蒸発源１で構成した各蒸発源集合体Ｓに対してこの蒸着マスク２との離間状態を保持したまま相対移動させることで、この相対移動方向に蒸着マスク２による前記成膜パターンの蒸着膜を連続させて基板４より小さい蒸着マスク２でも広範囲に蒸着膜が形成される。
【００４８】
また本発明は、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙに複数設け、前記基板４の搬送時に前記基板４に設けた基板基準マーク７と前記蒸着マスク２に設けたマスク基準マーク８の位置の検出に基づいて、前記蒸着マスク２と前記基板４との少なくとも前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの位置ずれ量を検出して、この直交方向Ｘに前記各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＸ方向アライメント手段９を前記各蒸発源集合体Ｓに設け、各蒸発源集合体Ｓを夫々独立してアライメントする。
【００４９】
即ち、基板４を各蒸発源集合体Ｓのマスク開口部３と離間状態で搬送しながら、このＸ方向アライメント手段９により各蒸発源集合体Ｓを基板４に対して駆動してアライメントする。
【００５０】
更に本発明は、前記基板４の位置の検出に基づいて、この基板４と前記蒸着マスク２との離間距離の変動量を検出して、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する垂直方向Ｚに前記各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＺ方向離間距離制御手段10を前記各蒸発源集合体Ｓに設け、各蒸発源集合体Ｓを夫々独立して離間距離を一定に保持する。
【００５１】
即ち、基板４を各蒸発源集合体Ｓのマスク開口部３と離間状態で搬送しながら、このＺ方向離間距離制御手段10により各蒸発源集合体Ｓを基板４に対して昇降して離間距離が一定となるように制御する。
【００５２】
従って、基板４の搬送方向Ｙに沿って複数並設したこの複数の蒸発源集合体Ｓを基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘに各々独立に移動させ、搬送される基板４と蒸発源集合体Ｓを位置合わせし、且つ複数の蒸発源集合体Ｓを基板４の搬送方向Ｙと直交する垂直方向Ｚに移動させ、基板４と蒸発源集合体Ｓの一部である蒸着マスク２との離間距離を一定にすることで、所望の成膜パターンを所望の成膜位置に高精度に形成することができる蒸着装置並びに蒸着方法となる。
【実施例】
【００５３】
本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。
【００５４】
本実施例は、蒸発源１から気化した成膜材料（本実施例では有機材料）を、蒸着マスク２のマスク開口部３を介して基板４上に堆積して、この蒸着マスク２により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成されるように構成し、前記蒸発源１とこの蒸発源１に対向状態に配設する前記基板４との間に、前記蒸発源１から蒸発した前記成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する制限用開口部５を設けた飛散制限部を有するマスクホルダー６を配設し、このマスクホルダー６に前記蒸着マスク２を付設し、この蒸着マスク２と、この蒸着マスク２を付設した前記マスクホルダー６と前記蒸発源１とから成る蒸発源集合体Ｓに対して、前記蒸着マスク２との離間状態を保持したまま前記基板４を搬送して、前記蒸着マスク２より広い範囲に、この蒸着マスク２により定められる成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成されるように構成している。
【００５５】
具体的には、前記基板４を基板搬送トレイ14に具備された吸着手段15により吸着保持し、前記蒸発源集合体Ｓに対して離間状態で直線ガイド17に沿って搬送する搬送装置18を備えた構成とし、前記基板搬送トレイ14は、前記基板４よりもこの基板４の搬送方向Ｙと直交する横方向に小さく形成している。
【００５６】
また、前記吸着手段15は、少なくとも一つ以上の静電チャック若しくは粘着チャックを設けて、前記基板４の成膜面の反対面を吸着するように構成している。
【００５７】
即ち、本実施例は、蒸発源１から蒸発した成膜材料は、飛散制限部として構成したマスクホルダー６の制限用開口部５を通過すると共に、蒸着マスク２のマスク開口部３を介して基板４上に堆積して、この蒸着マスク２により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成される。
【００５８】
この際、前記基板４と前記蒸着マスク２とを離間状態に配設し、この基板４を、前記蒸着マスク２や前記蒸発源１に対してこの離間状態を保持したまま相対移動自在に構成して、この基板４を相対移動させることにより、蒸着マスク２自体よりも広い範囲にこの蒸着マスク２により定められる成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成される。
【００５９】
また、この蒸着マスク２と蒸発源１との間に、蒸発源１から蒸発した成膜材料の蒸発粒子の飛散方向を制限する前記制限用開口部５を設けた飛散制限部を有するマスクホルダー６を設けて、例えばこの制限用開口部５により蒸発源１の隣り合う若しくは離れた位置の蒸発口部からの蒸発粒子を通過させず蒸着マスク２と基板４とが離間状態にあっても成膜パターンの重なりを防止している。
【００６０】
また更にこの飛散制限部を構成するマスクホルダー６に蒸着マスク２を接合させて付設した構成とし、前記蒸発源１からの熱の入射が抑えられマスクホルダー６や蒸着マスク２の温度上昇が抑制され、また、蒸着マスク２が基板４と離間状態であってもこのマスクホルダー６と接触していることで蒸着マスク２の熱はマスクホルダー６へ逃げ、しかもこのマスクホルダー６若しくは蒸着マスク２に例えば温度制御機構を設ければ、蒸着マスク２を一定の温度に保持する温度保持機能が更に向上する。
【００６１】
従って、この飛散制限部を有するマスクホルダー６は、蒸発粒子の飛散方向の制限機能と同時に温度保持機能をも果たし、蒸着マスク２の温度上昇を抑制でき蒸着マスク２を一定の温度に保持し、熱による蒸着マスク２の歪みも生じにくいこととなる。
【００６２】
従って、基板４を、蒸着マスク２，この蒸着マスク２を付設したマスクホルダー６及び蒸発源１で構成した各蒸発源集合体Ｓに対してこの蒸着マスク２との離間状態を保持したまま相対移動させることで、この相対移動方向に蒸着マスク２による前記成膜パターンの蒸着膜を連続させて基板４より小さい蒸着マスク２でも広範囲に蒸着膜が形成され、且つ隣り合う若しくは離れた位置の蒸発口部からの入射による成膜パターンの重なりも、熱による歪みなども十分に抑制され高精度の蒸着が行える。
【００６３】
また、本実施例では、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙに複数設け、前記基板４の搬送時に前記基板４に設けた基板基準マーク７と前記蒸着マスク２に設けたマスク基準マーク８の位置の検出に基づいて、前記蒸着マスク２と前記基板４との少なくとも前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの位置ずれ量を検出して、この直交方向Ｘに前記各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＸ方向アライメント手段９を前記各蒸発源集合体Ｓに設けている。
【００６４】
また、本実施例では、前記Ｘ方向アライメント手段９は、前記基板４が前記蒸着マスク２と離間状態で搬送している状態で、前記基板４に設けた基板基準マーク７と前記蒸着マスク２に設けた前記マスク基準マーク８とを測定用画像として取得する画像取得手段11と、この測定用画像から前記基板基準マーク７と前記マスク基準マーク８の位置を算出する位置算出手段と、この基板基準マーク７とマスク基準マーク８の間隔と間隔基準値との差分値をＸ方向補正値として算出する補正値算出手段と、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘに移動させる駆動力を提供するＸ方向アクチュエータ12とを有し、前記基板４を搬送しながらこの基板４と前記蒸着マスク２との位置合わせを行うように構成している。
【００６５】
また、このＸ方向アライメント手段９は、前記補正値算出手段で算出した前記Ｘ方向補正値に基づく制御信号を、前記蒸発源集合体Ｓを移動させる前記Ｘ方向アクチュエータ12に送信してフィードバック制御を行うように構成している。
【００６６】
また、前記画像取得手段11は、少なくとも２つ以上のカメラを有し、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する垂直方向Ｚの基板４側に配設され、前記基板４の基板基準マーク７と前記蒸着マスク２のマスク基準マーク８とを撮像する構成としている。
【００６７】
また、前記基板４の前記基板基準マーク７は、この基板４を搬送する直線ガイド17に対して位置合わせし、且つこの基板４の搬送中に前記蒸着マスク２のマスク基準マーク８との位置関係に基づいてアライメントするために、基板４の端部にこの基板４の搬送方向Ｙに沿った直線若しくはこの搬送方向Ｙに沿って複数並列したパターンの基準マークとしている。
【００６８】
また、本実施例では、前記基板４の位置の検出に基づいて、この基板４と前記蒸着マスク２との離間距離の変動量を検出して、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する垂直方向Ｚに前記各蒸発源集合体Ｓを夫々独立に駆動するＺ方向離間距離制御手段10を前記各蒸発源集合体Ｓに設けている。
【００６９】
このＺ方向離間距離制御手段10は、前記基板４表面と前記蒸着マスク２との離間距離を検出する変位センサ13と、前記変位センサ13で検出された離間距離と離間基準値との差分値を変動量として算出しこの変動量をＺ方向補正値とする補正値算出手段と、前記蒸発源集合体Ｓを前記基板４の搬送方向Ｙと直交する前記垂直方向Ｚに移動させる駆動力を提供するＺ方向アクチュエータ16とを有し、前記基板４を搬送しながらこの基板４と前記蒸着マスク２との離間距離を一定に保持する構成としている。
【００７０】
また、このＺ方向離間距離制御手段10は、前記補正値算出手段で算出した前記Ｚ方向補正値に基づく制御信号を、前記蒸発源集合体Ｓを移動させる前記Ｚ方向アクチュエータ16に送信してフィードバック制御を行うように構成している。
【００７１】
また、この変位センサ13は、光学式変位センサとし、前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの両端部若しくは前記基板４の搬送方向Ｙの前後に、複数配設している。
【００７２】
以下、更に詳述する。
【００７３】
図１は、本実施例の要部を断面した概略説明正面図である。図２は、本実施例の要部を断面した概略説明平面図である。
【００７４】
本実施例は、前述のように基板搬送トレイ14に設けられた吸着手段15としての静電チャックに吸着保持された基板４を搬送しながら、蒸着マスク２より定められる成膜パターンの蒸着膜が基板４上に高精度に形成されるように構成した蒸着装置であるが、搬送中の基板４に形成された基板基準マーク７と、蒸着マスク２に形成されたマスク基準マーク８の位置座標を画像取得手段11の撮像手段（例えば、ＣＣＤカメラ）により認識し、位置ずれ量が予め設定した基準値になるように、蒸着マスク２、マスクホルダー６及び蒸発源１からなる各蒸発源集合体Ｓ（例えば、有機ＥＬデバイスの発光層の赤、緑、青）が、夫々基板４の搬送方向Ｙと略直交する直交方向Ｘに各々独立に駆動してアライメントされるＸ方向アライメント手段９を各蒸発源集合体Ｓに設け、且つ搬送中の基板４と蒸着マスク２の離間距離が一定となるように、この複数の各蒸発源集合体Ｓが、各々基板４の搬送方向Ｙ前方に設けた変位センサ13により基板４と各蒸着マスク２との離間距離を検出しながらこの検出に基づいて基板４の搬送方向Ｙと略直交する垂直方向Ｚに各蒸発源集合体Ｓを各々独立に駆動して離間距離を一定にするＺ方向離間距離制御手段10をも各蒸発源集合体Ｓに備え、基板４の所望の蒸着位置に高精度で蒸着することができるようにしている。
【００７５】
撮像手段のカメラは、基板４の搬送方向Ｙ前後にカメラＡ，Ａ’，カメラＡ，Ａ’に対して基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘ反対側にカメラＢ，Ｂ’として４箇所配設し、蒸着マスク２の、成膜パターンを形成する開口部より搬送方向Ｙ手前側に設けられたマスク基準マーク８と、基板４に形成した基板基準マーク７とを観察する。カメラＡ，Ｂは、複数の蒸発源集合体Ｓ各々に設けられ、独立に基板４と蒸発源集合体Ｓのアライメントを行うことができる。カメラＡ，Ａ’，カメラＢ，Ｂ’の４箇所に配設されたカメラの撮像画像（測定用画像）を用いて、基板４と蒸発源集合体Ｓのアライメントを行うことにより高精度に位置合わせが可能になる。
【００７６】
また、図２に示すように、カメラＡ，Ａ’，カメラＢ，Ｂ’のように４箇所にカメラを配設すると、基板４を往復させて蒸着を行う場合に、カメラＡ’，Ｂ’が基板４復路蒸着時に搬送方向Ｙ手前側になり、蒸着マスク２のマスク開口部３より手前でアライメントすることが可能になる。
【００７７】
Ｘ方向アライメント手段９並びにＺ方向離間距離制御手段10は、ベースプレート、サーボモータ、ボールネジ、直線ガイドを有し、Ｘ，Ｙ，Ｚ方向に高精度な位置決め可能な精密ステージであり、不図示の真空容器外に設けられ、真空容器内の蒸発源集合体Ｓを駆動させる。
【００７８】
図１，２に示すように、蒸発源集合体Ｓを形成する蒸発源１は、ホスト用蒸発源とドーパント用蒸発源を備えている。ホスト用蒸発源から気化したホスト材料と、ドーパント用蒸発源から気化したドーパント材料が同一の蒸着マスク２のマスク開口部３を通過し、基板４上に蒸着される。
【００７９】
また、蒸発源集合体Ｓの蒸着マスク２は、有機ＥＬデバイスの発光層の赤、緑、青色を蒸着する場合は、各々の成膜パターンピッチ分、搬送方向Ｙと略直交する直交方向Ｘに夫々オフセットされて配設されている。
【００８０】
図３は、本実施例の要部を断面した説明正面図である。
【００８１】
蒸発粒子発生部に収容された成膜材料は、加熱されることで気化し、拡散部にて拡散され、蒸発口部（ノズル）から噴出される。噴出された成膜材料は蒸着マスク２のマスク開口部３を介して基板４上に堆積して、この蒸着マスク２により定められた成膜パターンの蒸着膜が基板４上に形成されるようにしている。蒸着マスク２のマスク開口部３には、対向する蒸発口部から噴出された成膜材料のみが入射し、隣接する蒸発口部から噴出する成膜材料は、蒸発源１の各ノズル間に配設された制限部（制限用開口部５間部）に付着する。
【００８２】
図４は、本実施例の蒸発口部、蒸着マスク２のマスク開口部３、基板４の位置関係を示す説明図である。
【００８３】
基板４と蒸着マスク２が離間状態で蒸着する場合、所望の位置に成膜パターンが蒸着されるように、基板４に蒸着される成膜パターンを決する蒸着マスク２のマスク開口部３の前記基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの形成ピッチを、下記の式（１）で表されるように、前記蒸着膜の成膜パターンのピッチよりも、基板４と蒸着マスク２とのギャップＧの大小及び蒸着口部と蒸着マスク２までの距離ＴＳの大小に応じた相違分だけ狭く設定している。
【００８４】
【数１】
2014019913.tif 000003
【００８５】
具体的には、図４に示すように、蒸発源１の蒸発口部開口中心に対向するマスク位置からマスク開口部中心までの距離ＭＰｘは、蒸発口部開口中心に対向する基板４位置から成膜パターン中心までの距離Ｐｘにα／（１＋α）を乗じた分（このとき、α＝ＴＳ／Ｇ）小さくなる。
【００８６】
従って、例えば上記距離ＴＳを１００ｍｍ、上記ギャップＧを１ｍｍとすると、上記αは１００となり、α／（１＋α）は約０．９９となる。よって、例えば、Ｐｘを１０ｍｍとすると、ＭＰｘは９．９ｍｍとなり、ＭＰｘはＰｘより小さい値となる。
【００８７】
このように、基板４と蒸着マスク２が離間状態で蒸着する場合、成膜パターンピッチより、蒸着マスク２開口ピッチを狭くすることで、所望の成膜位置に高精度に蒸着できるが、本実施例では、基板４と蒸着マスク２が離間状態で基板４を搬送しながら蒸着を行うため、高精度な搬送機構が必要になる。
【００８８】
図５（ａ）に示す理想的な直線ガイド17では、高精度な蒸着が可能になるが、図５（ｂ）に示すように、現実には直線ガイド17にはヨーイング成分があり、基板４は搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘに遥動しながら搬送される。本実施例では、直線ガイド17は、高精度なＬＭガイドを使用するが、基板４の大判化に伴い、搬送距離が長くなると、直線ガイド17も長くなり、分割して繋ぎ合せて使用するため、ヨーイング成分も大きくなる。図４から表せられるように、基板４の搬送による位置ずれは、蒸着位置ずれ量と同等であるため、直線ガイド17のヨーイング成分は成膜位置ずれに繋がる。
【００８９】
よって、本実施例では、ガイドのヨーイング成分による位置ずれ量を補正するため、搬送時の基板４の位置ずれに合わせ、各蒸発源集合体Ｓを基板４の搬送方向Ｙと略直交する直交方向Ｘに駆動させるＸ方向アライメント手段９を各蒸発源集合体Ｓに設けている。
【００９０】
具体的には、まず、基板４を基板搬送トレイ14に具備された吸着手段15としての静電チャックにより吸着させる。吸着後の基板４が直線ガイド17の搬送方向Ｙと平行になる初期位置にアライメントを行う。
【００９１】
図６は、本実施例の基板４搬送時のアライメントシーケンスである。
【００９２】
各蒸発源集合体Ｓの両端にカメラＡ，カメラＢを配設している。基板４が蒸着マスク２と離間状態で移動している状態で、直線で印した基板４の基板基準マーク７と円形に印した蒸着マスク２のマスク基準マーク８とを、ＣＣＤカメラで撮像し、測定用画像から基板基準マーク７とマスク基準マーク８の中心座標を算出する。この基板基準マーク７の中心座標とマスク基準マーク８の中心座標の間隔と基準値との座標差分値を算出し、蒸発源集合体Ｓを基板４の搬送方向Ｙと略直交する直交方向Ｘに移動させ基板４と蒸着マスク２との位置合わせを行う。このとき、蒸発源集合体Ｓの移動量は、カメラＡ，カメラＢの座標差分値の平均値を用いる。
【００９３】
図７に基板４の基板基準マーク７と蒸着マスク２のマスク基準マーク８との位置関係を示す。
【００９４】
マスク基準マーク８は、蒸着マスク２端部に設けられた貫通孔で、基板基準マーク７は、基板４端部に設けられた直線状の基準マークである。基板４は基板搬送トレイ14より基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘに大きく形成されているため、基板４の基板基準マーク７の吸着面側は基板搬送トレイ14がなく、基板４吸着面側からカメラで基板４の基板基準マーク７と蒸着マスク２のマスク基準マーク８を観察することができる。搬送中の基板基準マーク７に対して、マスク基準マーク８が所定の距離になるように、蒸発源集合体Ｓを逐次駆動させることでアライメントを行う。
【００９５】
基板４を搬送しながら蒸着マスク２の基準とアライメントを行うため、基板基準マーク７は、搬送方向Ｙに長い直線上のマーク（図７（ａ））、若しくは基準マークが搬送方向Ｙに断続的に直線状に配設されているもの（図７（ｂ））を用いる。
【００９６】
基板４の搬送時に、蒸発源集合体Ｓを基板４の搬送方向Ｙと略直交する直交方向Ｘに駆動させ、基板４と蒸着マスク２の位置合わせを行うことで、高精度に所望の位置に成膜パターンを蒸着でき、且つライン状に成膜される蒸着膜の線幅が所望の線幅以上に増大することを防ぐことができる。
【００９７】
また、本実施例では、発光層のＲ，Ｇ，Ｂ用の蒸発源集合体Ｓを各々独立に制御し、位置合わせすることを特徴としている。基板４がＧ６以上の大型のガラス基板４を用いる際には特に有効である。
【００９８】
具体的には、真直度を２０μｍとした時の、直線ガイド17のヨーイングをサイン関数で表したものを図８に示す。ｓｉｎπの長さは２０００ｍｍとし、基板４は大型で、且つ基板４の二倍以上のストロークが必要なため、搬送方向Ｙの直線ガイド17の長さは６０００ｍｍとした。図８に示した直線ガイド17のヨーイングに沿って基板４が搬送されるので、基板４上の基板基準マーク７に蒸着マスク２のマスク基準マーク８の位置合わせを行う。
【００９９】
図８に示した直線ガイド17にＲ，Ｇ，Ｂの蒸発源集合体Ｓを一体とし、この一体型ユニット毎位置合わせを行った場合のずれを表したものを図９に示す。図９は、基板４の搬送方向Ｙ手前からＲ，Ｇ，Ｂの順番で蒸発源集合体Ｓが３００ｍｍの間隔で配設され、基板４の搬送に合わせてＲ，Ｇ，Ｂの蒸発源集合体Ｓを一体とし、Ｒの基準マークで位置合わせを行った時のＧ，Ｂの位置ずれを示している。上記の場合、Ｒの基準に対して最大Ｇで約４．７μｍ，Ｂで約９．１μｍのずれが生じる。
【０１００】
図１０は、図９と直線ガイド17は同一で、蒸発源間隔を５００ｍｍとしたときのずれを示す。この場合、Ｒの基準に対して最大Ｇで約７．７μｍ，Ｂで約１４．１μｍのずれが生じる。
【０１０１】
よって、複数の蒸発源集合体Ｓを同時に位置合わせする場合、複数の蒸発源集合体Ｓの間隔が長くなる程位置ずれ量が大きくなる。さらに、上記の場合だけではなく、真直度が大きく、ヨーイングの周期が短くなると、位置ずれ量はさらに大きくなり、成膜パターンの線幅も所望の線幅よりも大きくなってしまう。
【０１０２】
また、Ｒ，Ｇ，Ｂの発光層を蒸着する場合、各々の成膜材料の蒸気圧特性が異なるため、蒸発源の温度の設定値が各々異なる。よって、蒸着マスク２及びマスクホルダー６の熱膨張量も異なる。また、複数の蒸発源集合体Ｓの夫々の初期位置合わせ誤差も考慮すると、複数の蒸発源集合体Ｓを一体で制御しても、所望の位置に所望の線幅で成膜することはできない。
【０１０３】
よって、本発明では、複数の蒸発源集合体Ｓを各々独立に制御することで、高精度に蒸着することが可能な蒸着装置となる。
【０１０４】
複数の蒸発源集合体Ｓを各々独立に制御し、直線ガイド17の誤差を補正するので、搬送中にその都度位置合わせを行うだけでなく、予め計測した誤差成分をフィードバックさせるようにしてもよい。
【０１０５】
図１１は、本実施例の離間成膜時の成膜パターンである。
【０１０６】
基板４と蒸着マスク２を離間状態で配設し、成膜する場合、図１１に示すように、成膜パターン中央の膜厚平坦部（Ｐ）と、蒸着膜の両側側端部の傾斜部分である陰影（ＳＨ）が生じる。基板４と蒸着マスク２との離間距離をＧ、蒸発口部の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの開口幅をφｘ、蒸発口部と蒸着マスク２との距離をＴＳとすると、陰影ＳＨは下記の式（２）で表され、隣接する蒸着膜の間隔ＰＰより小さくしなければならない。
【０１０７】
【数２】
2014019913.tif 000004
【０１０８】
具体的には、上記φｘを１ｍｍ、上記Ｇを１ｍｍ、上記ＴＳを１００ｍｍとすると、上記陰影ＳＨは、０．０１ｍｍとなる。
【０１０９】
（２）式で表したように、基板４と蒸着マスク２との距離Ｇが変動すると、陰影ＳＨが変動する。例えば、所定の離間距離より大きくなると、陰影ＳＨも大きくなる。陰影ＳＨが大きくなると、隣接画素領域に蒸着されてしまうので、基板４が搬送しながら蒸着する本実施例において高精度に蒸着するには、搬送中の基板４と蒸着マスク２の離間距離を一定に保持しなければならない。
【０１１０】
図１２にガイドのピッチング成分について示す。図１２（ａ）のように、理想的なガイドであれば、基板４搬送中に基板４と蒸着マスク２の離間距離は一定に保持されるが、図１２（ｂ）に示すように、現実の直線ガイド17はピッチング成分があり、基板４を搬送すると、基板４と蒸着マスク２の離間距離が変動してしまう。そのため、本実施例では、図１に示すように、蒸発源集合体Ｓが基板４の搬送方向Ｙと略直交する垂直方向Ｚに制御できる機構を有していて、搬送中の基板４と蒸着マスク２の離間距離が一定になるようにしている。
【０１１１】
図１３に本実施例の基板４搬送時の基板４と蒸着マスク２離間量制御シーケンスを示す。
【０１１２】
蒸発源集合体Ｓの搬送方向Ｙ手前側の両端に変位センサＡ，Ｂを配設している。変位センサＡ，Ｂが始動し、基板４表面との距離を算出する。次に、検出された離間距離と基準距離との差を算出する。次に、変位センサＡ，Ｂ各々の基準距離との差の平均値を算出し、離間量制御手段の移動量を算出し、Ｚ方向アクチュエータ16を駆動させ蒸発源集合体Ｓが配設されたステージを基板４の搬送方向Ｙと略直交する垂直方向Ｚに移動させることで、蒸着マスク２と基板４の離間距離が一定になるようにしている。
【０１１３】
このとき変位センサは光学式で、ガラス基板４表面との距離を算出することが好ましい。
【０１１４】
また、図では変位センサＡ，Ｂの平均値を算出しているが、一つの変位センサはモニタ用として使用してもよいし、変位センサＡ，Ｂの差から傾き量を算出し、Ｚ軸に２軸のＺ方向アクチュエータ16を配設して補正するようにしてもよい。また変位センサＡ，Ａ’，Ｂ，Ｂ’と４つの変位センサの平均値を用いれば、基板４全面に対してより高精度に離間量を補正できる。さらに、基板４の搬送方向Ｙの前後に配設されている変位センサＡ，Ａ’を用いることで、直線ガイド17のピッチング成分による傾きも補正することが可能になる。
【０１１５】
また、図１４に示すように、基板４と蒸着マスク２の離間成膜時の成膜パターン中央の膜厚平坦部Ｐは、下記の式（３）で表され、蒸発口部の開口幅φｘがマスク開口幅Ｍｘより大きい場合、基板４と蒸着マスク２との離間距離Ｇの大小及び蒸発口部と蒸着マスク２までの距離ＴＳの大小に応じた相違分だけ蒸着マスク２開口幅Ｍｘより小さくなる。
【０１１６】
【数３】
2014019913.tif 000005
【０１１７】
例えば、蒸着マスク２開口幅を０．１ｍｍ、ＴＳを１００ｍｍ、Ｇを１ｍｍ、φｘを１ｍｍとした場合、蒸着パターン幅Ｐは０．０８１ｍｍとなる。直線ガイド17のピッチング成分により、基板４搬送時に基板４と蒸着マスク２の離間量が変動するが、図１４に示すように、例えば、上記の条件で、離間距離の変動量ΔＧが大きくなったとすると、蒸着パターン幅Ｐは小さくなる。
【０１１８】
さらに、図１５に示すように、蒸着膜が所望の位置に蒸着されるよう、マスク開口ピッチを成膜パターンピッチより狭く設定しているが、直線ガイド17のピッチング成分により基板４と蒸着マスク２の離間距離が変動すると、蒸着される位置がずれてしまう。成膜パターン位置のずれ量は下記の式（４）で表される。
【０１１９】
【数４】
2014019913.tif 000006
【０１２０】
パターン位置のずれ量は、基板４と蒸着マスク２の離間距離変動量に、蒸発口部から射出される蒸発粒子のマスク開口への入射角のタンジェントを乗じた値となる。よって、成膜パターンの位置ずれ量を抑制するには、離間距離の変動量を小さくすることが有効である。
【０１２１】
上記に示したように、直線ガイド17のピッチング成分により、基板４と蒸着マスク２の離間距離が変動すると、蒸着パターン陰影ＳＨ、蒸着パターン平坦部Ｐ、蒸着パターン位置Ｐｘの値が変動する。よって、本実施例では、基板４と蒸着マスク２との離間距離を一定に保持する、蒸発源集合体制御機構を有している。
【０１２２】
上記で示した、基板４の搬送方向Ｙと直交する直交方向Ｘの位置合わせ機構と同様に、基板４と蒸着マスク２の離間量制御に関しても同様に、複数の蒸発源集合体Ｓを一体で位置合わせを行うと、ずれが生じるので、複数の蒸発源集合体Ｓは各々独立に制御することで、高精度に蒸着することが可能な蒸着装置となる。
【０１２３】
また、本実施例では、図１６に示すように、基板４はガラス基板４に限らず、フレキシブル基板４（例えば、シート状のプラスチックフィルム）を送りながら蒸着する場合も同様に高精度に蒸着することが可能な蒸着装置となる。
【０１２４】
尚、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。
【符号の説明】
【０１２５】
Ｓ  蒸発源集合体
Ｘ  直交方向
Ｙ  搬送方向
Ｚ  垂直方向
１  蒸発源
２  蒸着マスク
３  マスク開口部
４  基板
５  制限用開口部
６  マスクホルダー
７  基板基準マーク
８  マスク基準マーク
９  Ｘ方向アライメント手段
10  Ｚ方向離間距離制御手段
11  画像取得手段
12  Ｘ方向アクチュエータ
13  変位センサ
14  基板搬送トレイ
15  吸着手段
16  Ｚ方向アクチュエータ
17  直線ガイド
18  搬送装置
【図１】
2014019913.tif 000007
【図２】
2014019913.tif 000008
【図３】
2014019913.tif 000009
【図４】
2014019913.tif 000010
【図５】
2014019913.tif 000011
【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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