(57)【要約】     【課題】前処理工程における基板の汚染の問題がなく、しかも基板とマスクとの正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を形成することが可能な有機ＥＬ素子製造技術を提供する。    【解決手段】本発明は、基板１０に対する前処理工程を有する有機ＥＬ素子製造方法であって、前記前処理工程が、真空中で前記基板１０を加熱及び冷却する工程を有し、当該冷却工程の終了後、当該基板１０に対して成膜用マスク１１の位置合わせを行い、さらに、成膜用マスク１１を介して基板１０上にホール輸送層を形成し、その後、少なくとも１色の有機発光層の形成を行うものである。前処理工程における冷却は、ベーク室２３における加熱処理の後と、前処理室２５における真空プラズマ処理の後に、冷却室２４において行う。【選択図】  図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対する前処理工程を有する有機ＥＬ素子製造方法であって、
前記前処理工程は、真空中で前記基板を加熱及び冷却する工程を有し、
当該冷却工程の終了後、当該基板に対して成膜用マスクの位置合わせを行い、さらに、前記成膜用マスクを介して有機層の形成を行う工程を有する有機ＥＬ素子製造方法。
【請求項２】
前記有機層の形成を行う工程は、当該基板上にホール輸送層を形成する工程と、少なくとも１色の有機発光層の形成を行う工程を有する請求項１記載の有機ＥＬ素子製造方法。
【請求項３】
前記冷却工程を複数回行う請求項１又は２のいずれか１項記載の有機ＥＬ素子製造方法。
【請求項４】
基板に対する処理の際に当該基板が加熱される基板加熱室と、前記基板を冷却する冷却室と、前記基板に対して成膜用マスクの位置合わせを行う位置合わせ室とが、真空雰囲気下で互いに基板の受け渡しを行うように構成され、
前記位置合わせ室の後段に設けられ、前記基板に対して有機層の形成を行う有機層形成部を備えた有機ＥＬ素子製造装置。
【請求項５】
前記基板加熱室は、前記基板を加熱処理を行う加熱処理室と、前記基板に対してラジカルソースを用いて前処理を行う前処理室とを有する請求項４記載の有機ＥＬ素子製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空中で有機ＥＬ素子を製造する技術に関し、特に成膜対象物である基板と成膜用のマスクを位置合わせする技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、有機ＥＬ素子を製造する際には、有機ＥＬ素子の発光輝度の低下を防止するため、透明電極付き基板に対し、加熱冷却処理及びプラズマ処理による前処理を行っている。
【０００３】
しかし、従来技術にあっては、大気圧中で基板の加熱及び冷却を行っているため、基板を真空中に配置したときに基板が汚染された状態になっているという問題があった。
【０００４】
また、従来技術では、加熱処理及びプラズマ処理の際に基板が熱膨張するため、基板とマスクとの正確な位置合わせが困難であり、特に精細な有機発光層の形成に問題が生じていた。
【特許文献１】特開２００３−１４２２６１公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、このような従来の技術の課題を解決するためになされたもので、その目的とするところは、前処理工程における基板の汚染の問題がなく、しかも基板とマスクとの正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を形成することが可能な有機ＥＬ素子製造技術を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するためになされた請求項１記載の発明は、基板に対する前処理工程を有する有機ＥＬ素子製造方法であって、前記前処理工程が、真空中で前記基板を加熱及び冷却する工程を有し、当該冷却工程の終了後、当該基板に対して成膜用マスクの位置合わせを行い、さらに、前記成膜用マスクを介して有機層の形成を行う工程を有するものである。
請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記有機層の形成を行う工程は、当該基板上にホール輸送層を形成する工程と、少なくとも１色の有機発光層の形成を行う工程を有するものである。
請求項３記載の発明は、請求項１乃至２のいずれか１項記載の発明において、前記冷却工程を複数回行うものである。
請求項４記載の発明は、基板に対する処理の際に当該基板が加熱される基板加熱室と、前記基板を冷却する冷却室と、前記基板に対して成膜用マスクの位置合わせを行う位置合わせ室とが、真空雰囲気下で互いに基板の受け渡しを行うように構成され、前記位置合わせ室の後段に設けられ、前記基板に対して有機層の形成を行う有機層形成部を備えた有機ＥＬ素子製造装置である。
請求項５記載の発明は、請求項４記載の発明において、前記基板加熱室が、前記基板を加熱処理を行う加熱処理室と、前記基板に対してラジカルソースを用いて前処理を行う前処理室とを有するものである。
【０００７】
本発明にあっては、前処理工程の際に真空中で基板を冷却することから、基板の汚染の問題は発生せず、しかも短時間で冷却処理を行うことができる。
【０００８】
また、本発明によれば、冷却工程の終了後、当該基板に対して成膜用マスクの位置合わせを行い、さらに、前記成膜用マスクを介して有機層（例えばホール輸送層及び少なくとも１色の有機発光層）の形成を行うことから、前処理工程後における基板の熱膨張を阻止することができ、これにより基板と成膜用マスクとの正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を形成することが可能になる。
【０００９】
さらに、本発明において、前処理工程の際に冷却工程を複数回行うようにすれば、基板の温度を常に一定に保持することができるので、基板と成膜用マスクとの位置合わせをより正確に行うことができる。
【００１０】
そして、本発明の有機ＥＬ素子製造装置によれば、有機層形成の前に基板と成膜用マスクとの正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を効率良く形成可能な有機ＥＬ素子製造装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、有機層形成の前に基板と成膜用マスクとの正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を形成することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、本発明の好ましい実施の形態を図面を参照して詳細に説明する。
図１は、本発明に係る有機ＥＬ素子製造装置の第１の実施の形態を示す要部概略構成図、図２（ａ）（ｂ）は、同実施の形態における前処理部の処理手順を示す概略構成図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施の形態の有機ＥＬ素子製造装置１は、基板１０に対して前処理を行う前処理部２と、基板１０上に有機発光層を蒸着形成する有機発光層形成部（有機層形成部）３とを有している。
【００１４】
これら前処理部２及び有機発光層形成部３の後述する各室は、図示しない真空排気系に接続され、真空雰囲気下で図示しない搬送ロボットを用いて基板１０の受け渡しを行うように構成されている。
【００１５】
本実施の形態の前処理部２は、基板搬送室２０の周囲に、基板仕込室２１、ベーク室（基板加熱室、加熱処理室）２２、冷却室２３、前処理室（基板加熱室）２４が配設されて構成されている。
【００１６】
ここで、ベーク室２２内には、図示しないマルチホットプレートが設けられ、このマルチホットプレートによって基板１０に対して短時間で安定して加熱を行うようになっている。
【００１７】
一方、冷却室２３内には、図示しないマルチ冷却プレートが設けられ、このマルチ冷却プレートによって基板１０に対して短時間で安定して冷却を行うようになっている。
【００１８】
また、前処理室２４は、例えば、ラジカルソースにより発生させた酸素（Ｏ2）プラズマを用いて基板１０の表面のコンディショニングを行うように構成されている。
そして、基板搬送室２０の後段には、基板受け渡し室２５を介して第１の微調室（位置合わせ室）２６が設けられている。
【００１９】
この第１の微調室２６は、マスク供給室２７から基板受け渡し室２５を介して供給された成膜用マスク（以下「マスク」という。）１１に対し、図示しないアライメント機構を用いて基板１０を位置合わせして組み付けるように構成されている。
【００２０】
本実施の形態の有機発光層形成部３は、上記第１の微調室２６の後段に設けられた第１の有機蒸着室３０Ｒを有している。
【００２１】
そして、第１の有機蒸着室３０Ｒは、第１の搬送室３１から受け渡されたマスク付き基板１２を搬送しつつ、ホール輸送層用の有機材料と、例えば光の３原色のうち赤色発光用の第１の有機材料を基板１０上に連続的に蒸着するように構成されている。
【００２２】
第１の有機蒸着室３０Ｒの後段には、第２の搬送室３２と第２の微調室３２ａが隣接して設けられている。
この第２の微調室３２ａは、第２の第２の搬送室３２から受け渡されたマスク付き基板１２に対し、マスク１１の位置を、次に行う有機材料の蒸着位置に対応してずらす機能を有している。
【００２３】
そして、第２の搬送室３２の後段には、第２の有機蒸着室３０Ｇが設けられている。
【００２４】
この第２の有機蒸着室３０Ｇは、第２の搬送室３２から受け渡されたマスク付き基板１２を搬送しつつ、例えば緑色発光用の第２の有機材料を基板１０上に連続的に蒸着するように構成されている。
【００２５】
第２の有機蒸着室３０Ｇの後段には、第３の搬送室３３と第３の微調室３３ａが隣接して設けられている。
この第３の微調室３３ａは、第３の第３の搬送室３２から受け渡されたマスク付き基板１０に対し、マスク１１の位置を、次に行う有機材料の蒸着位置に対応してずらす機能を有している。
【００２６】
そして、第３の搬送室３３の後段には、第３の有機蒸着室３０Ｂが設けられている。
この第３の有機蒸着室３０Ｂは、第３の搬送室３３から受け渡されたマスク付き基板１２を搬送しつつ、例えば青色発光用の第３の有機材料を基板１０上に連続的に蒸着するように構成されている。
【００２７】
そして、第３の有機蒸着室３０Ｂの後段には、第４の搬送室３４が設けられ、さらに、この第４の搬送室３４の後段には、マスク取り外し室３５とマスク搬出室３６が隣接して設けられている。
また、マスク取り外し室３５の後段には、図示しない後処理工程部に基板１０を搬送するための基板搬送室３７が設けられている。
【００２８】
このような構成を有する本実施の形態において基板１０上に有機層を形成する際には、まず、図２（ａ）に示すように、基板仕込室２１を介して基板搬送室２０内に搬入された基板１０を、ベーク室２２に搬入して真空中で加熱を行った後、冷却室２３において真空中で基板１０を冷却する。
【００２９】
そして、前処理室２４において基板１０に対して真空プラズマ処理を行い、さらに、図２（ｂ）に示すように、このプラズマ処理によって加熱された基板１０を再び冷却室２３に搬入して真空中で冷却する。
さらに、この基板１０とマスク１１を第１の微調室２６に移送し、これら基板１０とマスク１１を位置合わせをして組み付ける。
【００３０】
そして、第１の有機層蒸着室３０Ｒにおいて、基板１０上にホール輸送層及び第１の有機材料層を形成した後、図１に示すように、順次、マスク付き基板１２を第２〜第３の有機層蒸着室３０Ｇ、３０Ｂに移送し、マスク１１の位置をずらしながら各色の有機材料の蒸着を行う。
【００３１】
以上述べたように本実施の形態にあっては、前処理工程の際に真空中で基板１０を冷却することから、基板１０の汚染の問題は発生せず、しかも短時間で冷却処理を行うことができる。
【００３２】
また、冷却工程の終了後、基板１０に対してマスク１１の位置合わせを行い、さらに、このマスク１１を介してホール輸送層及び有機発光層の形成を行うことから、前処理工程後における基板１０の熱膨張を阻止することができ、これにより基板１０とマスク１１との正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を形成することが可能になる。
【００３３】
さらに、本実施の形態では、加熱工程及び真空プラズマ処理工程の後にそれぞれ基板１０を冷却することから、基板１０の温度を常に一定に保持することができ、これにより基板１０とマスク１１との位置合わせをより正確に行うことができる。
【００３４】
そして、本実施の形態の有機ＥＬ素子製造装置１によれば、有機層形成の前に基板１０とマスク１１との正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を効率良く形成可能な有機ＥＬ素子製造装置を提供することができる。
【００３５】
図３は、本発明に係る有機ＥＬ素子製造装置の第２の実施の形態を示す概略構成図である。
【００３６】
図３に示すように、本実施の形態の有機ＥＬ素子製造装置１００は、第１〜第４の基板搬送室１００、１１０、１２０、１３０が、それぞれ受け渡し室１４０、１５０、１６０を介して連結され、順次、基板２００に対して所定の処理を行い搬送するように構成されている。
【００３７】
ここで、第１〜第３の基板搬送室１００、１１０、１２０の周囲に設けられた後述する各室は、図示しない真空排気系に接続され、真空雰囲気下で図示しない搬送ロボットを用いて基板２００の受け渡しを行うように構成されている。
【００３８】
第１の基板搬送室１００の周囲には、上記実施の形態と同様の処理を行う基板仕込室１０２、第１及び第２のベーク室１０３，１０４、冷却室１０５と、紫外線照射によってクリーニング処理を行うＵＶクリーニング室１０６が配設されている。
【００３９】
第２の基板搬送室１１０の周囲には、上記実施の形態と同様の処理を行う冷却室１１１、前処理室１１２、ホール層蒸着室１１３、第１及び第２の有機層蒸着室１１４、１１５と、マスク２０１をストックしておくマスクストック室１１６が配設されている。
【００４０】
第３の基板搬送室１２０の周囲には、上記実施の形態と同様の処理を行う第３の有機層蒸着室１２１、電極形成室１２２〜１２４と、マスク２０１をストックしておくマスクストック室１２５が配設されている。
【００４１】
本実施の形態の場合は、ホール層蒸着室１１３、第１〜第３の有機層蒸着室１１４〜１１６に、基板２００とマスク２０１を位置合わせするためのアライメント機構（図示せず）が設けられ、位置合わせ室を兼用するようになっている。
【００４２】
第４の基板搬送室１３０の周囲には、封止工程を行うための各処理室、すなわち、レジン塗布室１３１、乾燥剤貼り付け室１３２、封止ガラスＵＶクリーニング室１３３、貼り合わせ室１３４と、デバイスを取り出すデバイス取出室１３５が配設されている。
【００４３】
このような構成を有する本実施の形態において基板２００上に有機層を形成する際には、上記実施の形態と同様に、まず基板仕込室１０２を介して基板搬送室１００内に搬入された基板２００を、第１及び第２のベーク室１０３，１０４に搬入して真空中で加熱を行った後、冷却室１０５において真空中で基板２００を冷却する。
【００４４】
次に、基板２００をＵＶクリーニング室１０６に搬送してＵＶクリーニングを行い、このＵＶクリーニングによって加熱された基板２００を冷却室１０５に搬入して冷却を行う。
【００４５】
そして、基板２００を前処理室１１１に搬送して基板２００に対して真空プラズマ処理を行い、さらに、このプラズマ処理によって加熱された基板２００を冷却室１１２に搬入して真空中で冷却する。
【００４６】
さらに、ホール層蒸着室１１３において基板２００とマスク２０１の位置合わせをし、基板２００上にホール輸送層を形成する。
【００４７】
その後、順次、第１〜第３の有機層蒸着室１１４、１１５、１２１に移送し、マスク２０１の位置をずらしながら各色の有機材料の蒸着を行う。
【００４８】
以上述べたように本実施の形態においても、前処理工程の際に真空中で基板２００を冷却することから、基板２００の汚染の問題は発生せず、しかも短時間で冷却処理を行うことができる。
【００４９】
また、冷却工程の終了後、基板２００に対してマスク２０１の位置合わせを行い、さらに、このマスク２０１を介してホール輸送層及び有機発光層の形成を行うことから、前処理工程後における基板２００の膨張を阻止することができ、これにより基板２００とマスク２０１との正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を形成することが可能になる。
【００５０】
さらに、本実施の形態においても、加熱工程及び真空プラズマ処理工程の後にそれぞれ基板２００を冷却することから、基板２００の温度を常に一定に保持することができ、これにより基板２００とマスク２０１との位置合わせをより正確に行うことができる。
【００５１】
そして、本実施の形態の有機ＥＬ素子製造装置１００によれば、有機層形成の前に基板２００とマスク２０１との正確な位置合わせを行って精細な有機発光層を効率良く形成可能な有機ＥＬ素子製造装置を提供することができる。
【００５２】
なお、本発明は上述の実施の形態に限られることなく、種々の変更を行うことができる。
例えば、上述の実施の形態においては、基板上に光の３原色の有機層を形成する場合を例にとって説明したが、本発明はこれに限られず、例えば単色の有機層を形成する場合に適用することも可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】本発明に係る有機ＥＬ素子製造装置の第１の実施の形態を示す概略構成図
【図２】（ａ）：同実施の形態における前処理部の処理手順を示す概略構成図（その１）            （ｂ）：同実施の形態における前処理部の処理手順を示す概略構成図（その２）
【図３】本発明に係る有機ＥＬ素子製造装置の第２の実施の形態を示す概略構成図
【符号の説明】
【００５４】
１…有機ＥＬ素子製造装置  ２…前処理部  ３…有機発光層形成部（有機層形成部）  １０…基板  １１…成膜用マスク  １２…マスク付き基板  ２２…ベーク室（基板加熱室、加熱処理室）  ２３…冷却室  ２４…前処理室（基板加熱室）  ２６…第１の微調室（位置合わせ室）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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