(57)【要約】      （修正有）【課題】高速成膜処理を維持しつつガラス基板の剥離帯電を抑制して、連続成膜することが可能な真空蒸着装置及び真空蒸着装置システム並びに有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供する。【解決手段】ガラス基板１１に蒸着材料を蒸着させる蒸発源３と、蒸着パターンを有し磁性材料からなるマスク４１と、ガラス基板１１とマスク４１とを密着させるマグネットを有する基板押さえ１４とを真空装置内に有し、ガラス基板１１とマスク４１またはガラス基板１１と基板押さえ１４を互いに平行に離間させるガラス基板移動機構１３、マスク移動機構４３及び基板押さえ移動機構４３のうち少なくとも１つの移動機構を設け、ガラス基板１１とマスク４１とのマスク剥離、ガラス基板１１と基板押さえ１４との基板押さえ剥離のうち少なくとも一方の剥離する際に、剥離速度を低減させる剥離速度低減手段１８とを有する。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス基板に蒸着材料を蒸着させる蒸発源と、蒸着パターンを有し磁性材料からなるマスクと、ガラス基板と前記マスクとを密着させるマグネットを有する基板押さえと、を真空装置内に有し、
前記ガラス基板と前記マスクまたは前記ガラス基板と前記基板押さえを互いに平行に離間させるガラス基板移動機構、マスク移動機構及び基板押さえ移動機構のうち少なくとも１つの移動機構を設け、
前記ガラス基板と前記マスクとのマスク剥離、前記ガラス基板と前記基板押さえとの基板押さえ剥離の少なくとも一方の剥離する際に、剥離速度を低減させる剥離速度低減手段と、有する、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記剥離速度低減手段は、前記剥離する際に、前記ガラス基板と前記マスクの組み合わせ、前記ガラス基板と前記基板押さえの組み合わせのうち少なくとも一方の組み合わせ間の相対速度を低減させて前記剥離速度を低減する緩衝機構を有している、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項３】
請求項２に記載の真空蒸着装置において、
前記緩衝機構は、前記剥離する際に、前記基板押さえを停止させた状態で、または、前記ガラス基板と前記基板押さえを一体にした状態で、前記ガラス基板を保持する基板保持機構に接続され、前記マスクの移動方向と同一方向に前記ガラス基板を第１の移動速度で移動させる基板保持緩衝機構を有し、
前記マスク移動機構は、前記マスクを前記第１の移動速度よりも速い速度で移動させる、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項４】
請求項２に記載の真空蒸着装置において、
前記緩衝機構は、前記剥離する際に、前記基板マスクを停止させた状態で、前記ガラス基板を保持する基板保持機構に接続され、前記基板押さえの移動方向と同一方向に前記ガラス基板を第２の移動速度で移動させる基板保持緩衝機構を有し、
前記マスク移動機構は、前記基板押さえを前記第２の移動速度より速く移動させる、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項５】
請求項２に記載の真空蒸着装置において、
前記緩衝機構は、前記剥離する際に、前記ガラス基板を停止させた状態で、前記マスク移動機構に設けられ、前記マスクの移動方向とは反対方向に前記マスクを第３の速度で移動させるマスク保持緩衝機構と、前記基板押さえ移動機構に設けられ、前記基板押さえの移動方向とは反対方向に前記基板押さえを第４の速度で移動させる基板押さえ保持緩衝機構を有し、
前記マスク移動機構は前記マスクを前記第３の速度より速い移動速度で移動させ、前記基板押さえ移動機構は前記基板押さえを前記第４の速度より速い移動速度で移動させる、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項６】
請求項２乃至５のいずれかに記載の真空蒸着装置において、
前記ガラス基板の剥離帯電量を計測する電位計と、
前記剥離帯電量に基づいて、前記緩衝機構のバネ定数を制御する緩衝制御機構と、を設けた、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項７】
請求項１に記載の真空蒸着装置において、
前記剥離速度低減手段は、前記剥離する際に、前記移動機構により、前記ガラス基板と前記マスクの組み合わせ、前記ガラス基板と前記基板押さえの組み合わせのうち少なくとも一方の組み合わせを同一方向に移動させて相対速度を低減させて前記剥離速度を低減する駆動制御機構である、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項８】
請求項７に記載の真空蒸着装置において、
前記駆動制御機構は、前記剥離する際に、前記基板押さえを停止させた状態で、または、前記ガラス基板と前記基板押さえを一体にした状態で、前記マスク移動機構と前記基板移動機構により、前記ガラス基板を前記マスクより遅い移動速度で移動させる機構である、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項９】
請求項７に記載の真空蒸着装置において、
前記駆動制御機構は、前記剥離する際に、前記マスクを停止させた状態で、前記基板移動機構と前記基板押さえ移動機構により前記ガラス基板と前記マスクとの相対速度を低減するように同一方向に移動させる機構である、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項１０】
請求項７に記載の真空蒸着装置において、
前記駆動制御機構は、前記剥離する際に、前記マスク移動機構、前記基板移動機構及び前記基板押さえ移動機構により、前記マスクまたは前記基板押さえの一方を第５の移動速度で移動開始させ、同時基板と他方を前記第５の移動速度より遅い第６の移動速度で前記一方と同一方向に移動させ、その後、前記他方を第７の速度で移動開始させ、前記ガラス基板を第７の移動速度より遅い第８の移動速度で前記他方と同一方向に移動させ、機構である、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項１１】
請求項７乃至１０のいずれかに記載の真空蒸着装置において、
前記ガラス基板の剥離帯電量を計測する電位計と、
前記駆動制御機構は、前記剥離帯電量に基づいて、前記移動機構の速度を制御する、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項１２】
請求項５または請求項１０の真空蒸着装置において、
前記ガラス基板と前記マスクとの剥離と前記ガラス基板と前記基板押さえの剥離を別の場所で行う、
ことを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項１３】
１台以上の請求項１乃至１２に記載の真空蒸着装置と、前記真空蒸着装置のそれぞれが第１のゲートバルブを介して設けられた搬送室と有するクラスタを有し、
前記搬送室室内に前記ガラス基板に蓄積した電荷を除電する荷電紫外線発生装置と、前記除電の効率を上げるガス圧調整装置と、
を設けたことを特徴とする真空蒸着装置システム。
【請求項１４】
請求項１３に記載の真空蒸着装置システムにおいて、
前記クラスタを多段に設け、前記搬送室間を第２のゲートバルブで接続した、
ことを特徴とする真空蒸着装置システム。
【請求項１５】
薄膜トランジスタ、有機ＥＬ層、及び前記有機ＥＬ層を挟む電極層が形成されたＴＦＴ基板を封止基板によって封止した有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、
前記薄膜卜ランジスタが形成された前記ＴＦＴ基板を請求項１乃至１０のいずれかに記載の真空蒸着装置内に配置し、前記ＴＦＴ基板に対向して、前記有機ＥＬ層または前記電極層を成膜するための蒸着材料を収容した蒸発源を配設し、前記蒸発源によって前記ＴＦＴ基板に前記蒸着材料を蒸着し、前記有機ＥＬ層を形成する、
ことを特徴とする有機ＥＬ表示装置の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、真空蒸着装置及び真空蒸着装置システム並びに有機ＥＬ表示装置の製造方法に係り、特に大型の基板上に有機ＥＬ表示装置を形成するために有効な真空蒸着装置及び真空蒸着装置システム並びに有機ＥＬ表示装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置や照明装置に用いられる有機ＥＬ素子は、有機材料からなる有機層を上下から陽極と陰極の一対の電極で挟み込んだ構造であり、電極に電圧を印加することにより、陽極側から正孔が、陰極側から電子が、それぞれ有機層に注入され、それらが再結合することにより発光する仕組みになっている。
この有機層は、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層を含む多層膜が積層された構造になっている。この有機層を形成する材料として、高分子材料と低分子材料を用いたものがある。このうち、低分子材料を用いる場合には、真空蒸着装置を用いて有機薄膜を形成する。
【０００３】
有機ＥＬデバイスの特性は、有機薄膜の影響を大きく受ける。量産プロセスでは、有機薄膜の形成は真空一貫プロセスで実施され、有機薄膜形成するガラス基板は年々大形化してきている。ガラス基板の成膜時や搬送時には、マスク等の様々な器具と接触・剥離が繰り返される。前記接触・剥離の際、ガラス基板は帯電が発生し問題となっている。帯電による静電気放電（ＥＳＤ）により有機薄膜等のデバイスの破壊、ガラス基板の張り付き、ごみ付着等の様々な問題が発生している。各プロセスは真空中であるため、発生した静電気を大気中のコロナ放電を利用したイオナイザのような除電装置で除去することは困難である。量産プロセスではこれらの帯電による問題を解決し、コスト低減をはかるため高速成膜処理を実施し長時間安定に連続稼動する必要がある。
なお、真空蒸着において、基板の剥離帯電を除電して薄膜を連続させて形成するための構成として、特許文献１には、蒸着によるパターン形成の際に発生する剥離帯電をマグネット、ガラス基板、マスクの間に紫外線照射可能な装置により除電する技術が開示されている。特許文献２には、マグネット、ガラス基板、マスク等の分離工程を別の工程とし、窒素ガス雰囲気での紫外線照射により除電する製造方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２５７６３０号公報
【特許文献２】特開２００９−１４０９０３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１には、マスク、マグネットをガラス基板から分離させた後に、紫外線を照射する工程を設けて除電する技術が開示されている。一方、特許文献２には、蒸着工程とは別の真空室にガラス基板を搬送して、分離する工程、もしくは、除電する工程を設けて、前記真空室内にて窒素雰囲気中での紫外線照射により除電する方法が開示されている。しかし、いずれの特許文献も剥離工程で発生する帯電自体を小さく、もしくは、発生しないようにして、課題を解決するような方法は開示されていない。
本発明の目的は、高速成膜処理を維持しつつガラス基板の剥離帯電を抑制して、連続成膜することが可能な真空蒸着装置及び真空蒸着装置システム並びに有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明は少なくとも下記の構成を有する。
【０００７】
本発明は、ガラス基板に蒸着材料を蒸着させる蒸発源と、蒸着パターンを有し、磁性材料からなるマスクと、ガラス基板とマスクとを密着させるマグネットを有する基板押さえと、を真空装置内に有し、ガラス基板とマスクまたはガラス基板と基板押さえを互いに平行に離間させるガラス基板移動機構、マスク移動機構及び基板押さえ移動機構のうち少なくとも１つの移動機構を設け、ガラス基板とマスクとのマスク剥離、ガラス基板と基板押さえとの基板押さえ剥離のうち少なくとも一方を剥離する際に、剥離速度を低減させる剥離速度低減手段と、を有する。
【０００８】
また、本発明は、剥離速度低減手段が、剥離する際に、ガラス基板とマスクの組み合わせ、ガラス基板と基板押さえの組み合わせのうち少なくとも一方の組み合わせ間の相対速度を低減させて剥離速度を低減する緩衝機構を有してもよい。
【０００９】
さらに、本発明は、剥離速度低減手段が、剥離する際に、移動機構により、ガラス基板とマスクの組み合わせ、ガラス基板と基板押さえの組み合わせうち少なくとも一方の組み合わせを同一方向に移動させて相対速度を低減させて剥離速度を低減する駆動制御機構であってもよい。
【００１０】
また、本発明は、ガラス基板の剥離帯電量を計測する電位計を設け、剥離帯電量に基づいて、緩衝機構のバネ定数をまたは移動機構の速度を制御してもよい。
【００１１】
さらに、本発明は、１台以上の上述した真空蒸着装置と、真空蒸着装置のそれぞれが第１のゲートバルブを介して設けられた搬送室とを有するクラスタを有し、搬送室室内にガラス基板に蓄積した電荷を除電する荷電紫外線発生装置と、除電の効率を上げるガス圧調整装置とを設ける。
【００１２】
また、本発明は、薄膜トランジスタ、有機ＥＬ層、及び有機ＥＬ層を挟む電極層が形成されたＴＦＴ基板を封止基板によって封止した有機ＥＬ表示装置の製造方法であって、薄膜卜ランジスタが形成されたＴＦＴ基板を請求項１乃至１０のいずれかに記載の真空蒸着装置内に配置し、ＴＦＴ基板に対向して、有機ＥＬ層または電極層を成膜するための蒸着材料を収容した蒸発源を配設し、蒸発源によってＴＦＴ基板に蒸着材料を蒸着し、有機ＥＬ層を形成する。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、高速成膜処理を維持しつつガラス基板の剥離帯電を抑制して、連続成膜することが可能な真空蒸着装置及び真空蒸着装置システム並びに有機ＥＬ表示装置の製造方法を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の対象となる真空蒸着装置の実施形態の基本的構成の概略を示す模式図である。
【図２】従来例の真空蒸着装置における基板剥離後の状態を示す図である。
【図３】剥離速度低減機構として緩衝機構を用いた本発明の第１の実施例である真空蒸着装置における基板剥離後の状態を示す図である。
【図４】本実施形態に用いた緩衝機構有無での、ガラス基板剥離帯電量の剥離帯電依存性を示すグラフである。
【図５】剥離速度低減機構として緩衝機構を用いた本発明の第２の実施例である真空蒸着装置における基板剥離後の状態を示す図である。
【図６】剥離速度低減機構として緩衝機構を用いた本発明の第３の実施例である真空蒸着装置における基板剥離後の状態を示す図である。
【図７】剥離速度低減機構として移動機構を用いた本発明の第４、５の実施例である真空蒸着装置における基板剥離後の状態を示す図である。
【図８】本発明の第６の実施例である真空蒸着装置システムの構成を示す模式図である。
【図９】本発明における有機ＥＬ表示装置生産工程の一実施例を示す工程図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
本発明は、ガラス基板(以下、単に基板という）の取り扱いで問題となる静電気を防止するため、基板と、マスク、あるいは、基板押さえ等を剥離する際に、基板とマスク、あるいは、基板押さえとの剥離速度を低減する剥離速度低減機構を利用する構成を用いている。即ち、本発明は、剥離速度低減機構を設けて、基板から離間するマスク、あるいは、基板押さえの移動速度を低減することなく、剥離の際の剥離速度を抑えて、剥離帯電量を低減、もしくは、防止している。基板の剥離帯電量低減により、静電気放電によるデバイス破壊や基板の張り付き、ごみ付着等のＥＳＤ問題を回避できる真空蒸着装置を実現できる。
【００１６】
以下に、実施例及び図面を用いて本発明の内容を詳細に説明する。
しかし、本発明は、以下に説明する実施形態に限定されるわけではなく、本発明が属する技術分野において、通常の知識を有する者であれば、本発明の思想と精神に基づいて、本発明を修正若しくは変更できる発明が含まれることは勿論である。
なお、各図の説明において、同一の構成要素には同一の参照番号を付し、重複を避けるため、できるだけ説明を省略する。
【００１７】
まず、図１、図２を用いて、従来例と、本発明の対象となる真空蒸着装置の実施形態の基本的構成を説明する。図１は、本発明の対象となる真空蒸着装置の実施形態の基本的構成の概略を示す模式図である。図２は、従来例の真空蒸着装置の基板剥離後の状態を示す図である。
【００１８】
真空蒸着装置２０は、真空蒸着室５１内に、成膜される基板１１、蒸着材料を有する蒸発源３、パターン成膜するためのマスク４１、基板１１を磁性材料からなるマスク４１とマグネットを配設した基板押さえ１４で挟み込んで基板１１とマスク４１の密着性を上げる機構と、基板１１を蒸着室５１内で保持するための基板保持機構１２、及び、膜厚モニタ７がある。
【００１９】
また、真空蒸着室５１外には、基板１１に成膜される膜厚を制御するための膜厚制御計８、および、膜厚制御計８の信号を反映し蒸発源３の温度を制御するための蒸発源電源や蒸発源の移動制御機構を含んだ蒸着制御機構９がある。また、基板移動機構１３によって、基板１１を上下移動させる。基板押さえ１４は基板押さえ移動機構１５、マスク４１はマスク移動機構４３にて、基板１１と接触・剥離を実現できる。
【００２０】
基板１１を蒸着室５１外から搬入、搬出する際は、基板搬出搬入用ゲートバルブ１６を介してロボットアームにより基板１１を出し入れする。蒸着室５１の真空は、バルブ６２を介し、ポンプ６１にて排気される。
【００２１】
図１のように基板１１とマスク４１、基板押さえ１４を密着させた状態で、蒸発源３から蒸気２をマスク開口部４２から基板１１へ照射しパターン成膜を実施する。成膜後、従来例では、基板１１を停止した状態で、マスク４１と基板押さえ１４をそれぞれの移動機構により上下させて、それぞれを基板１１から剥離し、図２に示す構成としている。
【００２２】
成膜後の基板１１は、基板搬出搬入ゲートバルブ１６より蒸着室５１から搬出される。成膜後、図２の構成時に基板１１を剥離する際に剥離帯電により電荷１０が発生し、静電気放電によるデバイスの破壊、基板の張り付き、ごみ付着等のＥＳＤ問題が発生する。
【００２３】
量産プロセスのタクトタイムは、現実的には６０秒以内になるように開発されており、基板の搬出搬入で許与できる時間は非常に短いため、基板１１やマスク４１、基板押さえ１４の移動速度は、数十mm/秒以上が必要とされる。剥離帯電量は剥離速度が速いほど増加するため、従来例では、マスク１１や基板押さえ１４の移動速度を速くするほど、剥離帯電量が多くなりＥＳＤ問題が顕著となる。
【００２４】
また、有機ＥＬ製造工程はこれらの蒸着工程を何段も真空一貫プロセスで実施するため、真空中で発生した電荷１０はリークすることなく、次の工程へ持ち込まれ、剥離帯電量は工程を重ねるごとに増加して、よりＥＳＤ問題が大きくなってしまう。それ故、一段の蒸着工程における剥離帯電量の増加より、よりＥＳＤ問題が顕著となる。
【００２５】
一方、本発明では、基板をマスク４１や基板押さえ１４から互いに平行に離間させる剥離速度低減機構を設けて、基板１１から離間するマスク４１、あるいは、基板押さえ１４の移動速度を低減することなく、剥離の際の剥離速度を低減する。その結果、本発明は、剥離帯電量を低減でき、ＥＳＤ問題を低減できる。なお、ＥＳＤ問題において、有機薄膜等のデバイスの破壊の観点では、基板１１とマスク４１との剥離速度がより重要である。
【００２６】
次に、本実施形態の真空蒸着装置５１における本発明の各実施例を説明する。
（実施例１）
図３は、剥離速度低減機構として緩衝機構を用いた本発明の第１の実施例を有する真空蒸着装置２１における基板１１の剥離後を示す図である。図４は、本実施例に用いた緩衝機構有無での、ガラス基板の剥離帯電量の剥離速度依存性を示すグラフである。以下、図３を用いて実施例１を説明すると共に、図３、図４を用いて、剥離帯電量を低減する原理と、その効果を説明する。
【００２７】
実施例１は、基板保持機構１２と基板移動機構１３の間に、基板保持緩衝機構１８を設けることにより、基板１１とマスク４１の剥離時の相対的な速度、即ち剥離速度を低減でき、剥離帯電量を減らすことができた例である。
【００２８】
例えば、従来例では、マスク４１の移動速度を１００ｍｍ／秒とすると、その移動速度即ち剥離速度に応じた剥離帯電が発生する。一方、実施例１では、蒸着中は基板１１をマスク４１に所定の力で押付け、蒸着後マスク４１が１００ｍｍ／秒で移動し始めると、基板１１をマスク４１の同一移動方向に速度５０ｍｍ／秒の飛出し速度で移動させ、その後停止させる基板保持緩衝機構１８を有する。この基板保持緩衝機構１８によって、マスク４１の移動速度は１００ｍｍ／秒と変わらないが、マスク４１が基板１１から剥離するときは、基板１１とマスク４１及び基板１１と基板押さえ１４とのそれぞれの相対速度即ち剥離速度は５０ｍｍ／秒となる。その結果、基板１１の両面における剥離帯電量は、大幅に低減できた。なお、剥離後は、基板搬出搬入ゲートバルブ１６からロボットアームにより基板１１を出し入れするためのスペースを作るために、基板１１または基板押さえ１４を基板移動機構１３または基板押さえ移動機構１５で移動させる。
【００２９】
実施例１の基板保持緩衝機構１８は、具体的には機械式バネで構成しているが、ガス圧式、油圧式、摩擦式のバネでも実施可能である。
【００３０】
図４に基板剥離帯電量の剥離速度依存性を示し、横軸がマスクの移動速度[ｍｍ／秒]、縦軸が剥離帯電量[Ｖ]を示す。基板保持緩衝機構１８等の緩衝機構無しの場合、図４の実線(理論値)で示すように、剥離帯電量は剥離速度の増加とともに増加する。特に、マスクの移動速度が１０ｍｍ／秒以上になると急激に増えている。
一方、緩衝機構を設けることにより、図４の一点鎖線(実験値)で示すように、剥離帯電量は、実際のプロセスの使用範囲内において、一般的な静電気放電によるデバイス破壊防止できる許容電圧の５０Ｖ以下に抑えることができている。前述のマスク４１の移動速度を１００ｍｍ／秒では、緩衝機構無しの場合では剥離帯電量は１００Ｖ以上となるが、緩衝機構ありの場合は、マスク４１の移動速度を変えることなく、剥離帯電量４０Ｖ以下に収めることができた。
【００３１】
本実施例１によれば、基板保持機構１２と基板移動機構１３の間に、基板保持緩衝機構１８を設けることにより、マスク４１の移動速度を低下させることなく、ガラス基板の剥離速度を抑え、即ちタクトタイムを増加させることなく高速に基板処理が可能で剥離荷電量の発生を低減できる。
また、本実施例１によれば、基板保持機構１２と基板移動機構１３の間に、基板保持緩衝機構１８を設けることにより、複雑な制御をすることなく、ガラス基板の剥離速度を抑え、即ちタクトタイムを増加させることなく高速に基板処理が可能で剥離荷電量の発生を低減できる。
【００３２】
これらの結果、静電気放電によるデバイスの破壊や、マスクや基板押さえのガラス基板への張り付き、ごみ付着によるデバイス不良を低減することができる。
【００３３】
以上説明した実施例１では、基板１１を水平状態で蒸着する所謂横型蒸着を行う真空蒸着装置の実施形態について説明したが、図３を上から見た図、上面図として基板搬送、各移動機構についても基本的には変わらないので、基板１１及びマスク４１を垂直状態に蒸着する所謂縦型蒸着装置にも適用できる。
【００３４】
（実施例２）
図５は、剥離速度低減機構として緩衝機構を用いた本発明の第２の実施例を有する真空蒸着装置２２における基板１１の剥離後の状態を示す図である。
実施例１では緩衝機構１８は機械式バネを用いているが、マスク４１の移動速度を可変した場合は、剥離帯電量が変化してしまう。そこで、基板１１の剥離帯電量を蒸着室５１内に設置した電位計１１１で計測し、その剥離帯電量が最小になるように学習し、緩衝制御機構１１２が基板保持緩衝機構１８のバネ定数、即ちマスク４１ヘの移動速度、即ち基板１１とマスク４１及び基板押さえ１４から剥離速度を制御する。この学習の結果は、次に蒸着する基板１１から適用する。
【００３５】
本実施例では、電位計１１１は振動容量型の表面電位計を用いたが、セクタ型や集電型でも同様の効果を得ることができた。基板保持緩衝機構１８は、緩衝制御機構１１２により電気的に制御するため、機械式バネより、ガス圧式、油圧式バネの方がより精度よく制御することが可能であった。
【００３６】
本実施例では、電位計１１１により剥離帯電量をモニタして最小の剥離帯電量になるように制御したが、マスク４１や基板押さえ１４の移動速度のみに基づいて、緩衝制御機構１１２が基板保持緩衝機構１８のバネ定数を制御しても可能であった。
例えば、実施例１ではマスク４１の移動速度を１００ｍｍ／秒としたが、マスク４１の移動速度を８０ｍｍとし、マスク４１及び基板押さえ１４に対する剥離速度を均等にするとすれば、基板保持緩衝機構１８の飛出し速度を４０ｍｍ／秒になるようにバネ定数を制御する。この場合、マスク４１の移動速度に対しての最適なバネ定数を前もって計測して、その計測データを元に制御することにより剥離帯電量を低減できた。
【００３７】
本実施例２によれば、緩衝制御機構１１２による制御が必要なるが、マスク４１の移動速度が変化しても、基板１１に発生する剥離荷電量を低減でき、静電気放電によるデバイスの破壊や、マスクや基板押さえのガラス基板への張り付き、ごみ付着によるデバイス不良を低減することができる効果を奏することができる。
【００３８】
実施例１、２では、マスク４１を移動させて基板押さえ１４を停止させたが、基板押さえ１４を移動させてマスク４１を停止させてもよい。
【００３９】
（実施例３）
図６は、剥離速度低減機構として緩衝機構を用いた本発明の第３の実施例を有する真空蒸着装置２３における基板１１の剥離後の状態を示す図である。
実施例１および実施例２では、基板移動機構１３側に基板保持緩衝機構１８を設け、基板押さえ１４を停止させた状態でマスク４１を移動させ、マスク４１と基板押さえ１４を同時に剥離した。しかし、この場合、マスク４１と基板押さえ１４を同時に移動させた場合、基板保持緩衝機構１８を活用できない。
【００４０】
そのため、本実施例３では、マスク保持緩衝機構１９と基板押さえ緩衝機構１１０をマスク移動機構４３と基板押さえ移動機構１５側に設け、基板１１を停止させた状態で、マスク４１と基板押さえ１４をそれぞれマスク移動機構４３、基板押さえ移動機構１５により、例えば１００ｍｍ／秒の移動側で基板１１から離間するように移動させて、マスク４１と基板押さえ１４の同時剥離を可能にする。
【００４１】
マスク保持緩衝機構１９と基板押さえ緩衝機構１１０の作動方向が基板保持緩衝機構１８と異なる。基板保持緩衝機構１８は、蒸着中は基板１１をマスク４１に押付け、蒸着後剥離するときは、基板１１をマスク４１の移動と同一方向に移動させてマスク４１との相対速度を低減させて、剥離速度を低減させた。
【００４２】
一方、マスク保持緩衝機構１９と基板押さえ緩衝機構１１０は、蒸着中はそれぞれマスク４１と基板押さえ１４を基板１１に押さえ付け、蒸着後剥離するときは、マスク４１と基板押さえ１４の移動速度を抑制するように、それぞれの移動方向とは反対方向に作動させ、それぞれの相対速度を、例えば５０ｍｍ／秒でとなるように低減させて、剥離速度を低減させる。剥離後は、マスク４１と基板押さえ１４は、それぞれマスク移動機構４３、基板押さえ移動機構の移動速度１００ｍｍ／秒で移動する。
【００４３】
なお、剥離後は、実施例１と同様に、基板搬出搬入ゲートバルブ１６からロボットアームにより基板１１を出し入れするためのスペースを作るために、基板１１または基板押さえ１４を基板移動機構１３または基板押さえ移動機構１５で移動させる。しかし、実施例３では、既に基板押さえ１４は移動しているので、スペースを作るために処理時間を多少短縮できる。
従って、実施例３においても、実施例１、２と同様に、マスク４１と基板押さえ１４の移動速度を変えることなく、剥離速度を低減でき、タクトタイムの短縮等の効果を奏することができる。また、実施例１と同様に、複雑に制御することなく、剥離速度を低減できる。
【００４４】
また、本実施例３においても、実施例２で用いた電位計１１１や緩衝制御機構１１２を図示していないが、基板の剥離帯電量をモニタし、その剥離帯電量によって緩衝機構のバネ定数を調整することにより、剥離帯電量をより低減できた。
【００４５】
（実施例４）
図７は、剥離速度低減機構として移動機構を用いた本発明の第４の実施例、第５の実施例を実現できる真空蒸着装置における基板１１の剥離後の状態を示す図である。実施例１から３は、緩衝機構を設けて、基板１１とマスク４１・基板押さえ１４の剥離速度を低減し、剥離帯電量を減らした構成であるが、本実施例４、５は、各移動機構を用いて剥離速度を低減させた例である。
【００４６】
実施例４は、実施例１における基板保持緩衝機構１８の役目を、基板移動機構１３に持たせた例である。即ち、蒸着後基板１１を剥離するために、例えば、基板押さえ１４を停止させ、その後、マスク４１が１００ｍｍ／秒で移動し始めると、駆動制御機構１１３により基板移動機構１３を制御し、基板１１をマスク４１の同一移動方向に速度５０ｍｍ／秒で移動させ、その後停止させる。この場合、マスク４１が先行して移動しないように基板１１の移動を開始する必要がある。
【００４７】
剥離後は、実施例１と同様に、基板搬出搬入ゲートバルブ１６からロボットアームにより基板１１を出し入れするためのスペースを作る処理を行う。前記処理において、基板１１を停止せずに引き続き基板を移動させてもよい。
【００４８】
本実施例４によれば、実施例１と異なり、基板移動機構１３の制御が必要であるが、実施例１と同様に、マスク４１の移動速度を低下させることなく、即ちタクトタイムを増加させることなく高速に基板処理が可能で剥離荷電量の発生を低減できる。その結果、それがもたらす効果も奏することができる。
また、基板１１の剥離速度を低減でき、それがもたらす効果も奏することができる。
【００４９】
実施例３に対して、実施例１に対する実施例４の手法を応用することに、実施例４と同様な効果を奏することができる。
【００５０】
（実施例５）
実施例５は、実施例４と異なり、基板１１からのマスク４１及び基板押さえ１４の剥離を別々に行ない、各剥離において３つの移動機構の移動方向を同一方向にそろえて制御して、剥離速度を低減させた例である。
【００５１】
例として、基板押さえ１４を最初に剥離する場合を考える。まず、基板押さえ１４を上方に例えば１００ｍｍ／秒の速度で移動開始させ、同時に基板１１とマスク４１とを上方へ５０ｍｍ／秒の同一速度で移動させて実施した。その後、基板１１とマスク４１を剥離する場合はマスク４１を下方に１００ｍｍ／秒の速度で移動開始させ、同時に基板１１を同時に下方へ５０ｍｍ／秒の速度で移動させ実施した。
上記は、基板押さえ１４、マスク４１の順で剥離したが、その逆でもよい、
実施例５においても、マスク４１の移動速度を低下させることなく、基板１１の剥離速度を低減でき、即ちタクトタイムを増加させることなく高速に基板処理が可能で剥離荷電量の発生を低減できる。その結果、それがもたらす効果も奏することができる。
また、本実施例４、５では、実施例２で用いた電位計１１１を図示していないが、基板の剥離帯電量をモニタし、その剥離帯電量によって駆動制御機構のパラメタを調整することにより、剥離帯電量をより低減できた。
【００５２】
実施例３や上述した実施例５では、マスク４１と基板押さえ１４とを別々に剥離できるので、実施例３及び実施例５のように同一場所でなく、異なった場所でも基板押さえからの基板１１の剥離を行うことはできる。例えば、前述した縦型蒸着装置では、基板１１を搬送して真空蒸着装置の基板押さえ１４に載置する場合もある。この場合には、垂直の状態でマスク４１と基板１１を剥離し、水平の状態で基板１１と基板押さえを剥離する場合もある。
【００５３】
（実施例６）
図８は、本発明の第６の実施例である真空蒸着装置システム２５の構成を示す模式図である。図８は、搬送室１１１と左右に２つの蒸着室からなるクラスタをゲートバルブ１１２を介して多段構成とした真空蒸着装置システムである。実施例１から５では真空蒸着装置にて１種類の薄膜を成膜する構成例を示したが、有機ＥＬ製造ラインでは、蒸着により積層構造を作成するため真空一貫ラインで多層膜を成膜する必要がある。その場合、例えば実施例１から５までのいずれかの方法を用い真空蒸着装置１段では問題とならない剥離帯電量としたとしても、真空一貫ラインでは基板１１に各段の剥離帯電量が蓄積されるため、後段のプロセス装置ではＥＳＤ問題が発生することがある。本実施例６では、真空蒸着室間の基板搬送を実施する搬送室内にて、除電して多段の装置構成でもＥＳＤ問題を防止する構成例を説明する。
【００５４】
図８は、蒸着室Ａ５２〜蒸着室Ｆ５７の間に搬送室１１５を設置し、蒸着室５２〜５７と搬送室１１５の間は基板搬出搬入用ゲートバルブ１６を介して接続し、搬送室間は搬送室ゲートバルブ１１４にて接続して多段の蒸着システムを構築した例である。蒸着室内では真空内で用いられる紫外線発生装置１２１による除電は真空紫外線や除電効率を上げるためのガス導入のため、デバイスの劣化が問題となる。本実施例６では、蒸着室と蒸着室間に設けた搬送室１１５内に、紫外線発生装置１２１と除電効率を上げるためのガス圧調整装置１３１を配設し、複数段の蒸着プロセスによる剥離帯電量が増加をする前に、各搬送室１１５内にて除電することにより、真空一貫ラインでの剥離帯電量蓄積を各段で低減して、ＥＳＤ問題とならない帯電電圧に維持して、長時間安定に連続稼動する量産プロセスを構築できた。
【００５５】
また、本実施例６では、実施例２で用いた電位計１１１を図示していないが、各搬送室に設置して、基板の剥離帯電量をモニタし、その剥離帯電量によって紫外線発生装置１２１やガス圧調整装置１３１を調整することにより、剥離帯電量をより低減できた。
【００５６】
実施例６によれば、高速成膜処理を維持しつつガラス基板の剥離帯電を抑制して、連続成膜することが可能な真空蒸着装置システムを提供できる。
【００５７】
（実施例７）
図９は、有機ＥＬ表示装置生産工程の一例を示した工程図である。実施例１〜実施例６では、この生産工程の有機蒸着の工程のみを主に説明した。
図９の工程図では、有機層と有機層に流れる電流を制御する薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が形成されたＴＦＴ基板と、有機層を外部の湿気から保護する封止基板は別々に形成され、封止工程／シール硬化工程の封止工程において組み合わされる。
【００５８】
図９のＴＦＴ基板の製造工程において、ウェット洗浄された基板に対してドライ洗浄を行う。ドライ洗浄は、紫外線照射による洗浄を含む場合もある。
ドライ洗浄されたＴＦＴ基板に先ず、ＴＦＴが形成される。ＴＦＴの上にパッシベション膜および平坦化膜が形成され、その上に有機ＥＬ層の下部電極が形成される。下部電極はＴＦＴのドレイン電極と接続している。下部電極をアノードとする場合は、例えば、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）膜が使用される。
【００５９】
次に、下部電極の上に有機ＥＬ層が形成される。有機ＥＬ層は複数の層から構成される。下部電極がアノードの場合には、下から、例えば、ホール注入層、ホール輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層である。このような有機ＥＬ層は蒸着によって形成され、その上に上部電極層が形成される。上部電極層は、実施例１〜実施例６で述べたような真空蒸着装置あるいは有機ＥＬ表示装置の製造方法によって形成する。
有機ＥＬ層の上には、各画素共通に、ベタ膜で上部電極が形成される。有機ＥＬ表示装置がトップエミッションの場合は、上部電極にはＩＺＯ（登録商標、Ｉｎ２Ｏ３ＺｎＯ）等の透明電極が使用され、有機ＥＬ表示装置がボトムエミッションの場合は、アルミニウム等の金属膜が使用される。
図９の封止基板投入工程において、ウェット洗浄およびドライ洗浄を行った封止基板に対してデシカント（乾燥剤）が配置される。有機ＥＬ層は、水分があると劣化をするので、内部の水分を除去するためにデシカントが使用される。デシカントには種々な材料を用いることができるが、有機ＥＬ表示装置がトップエミッションかボトムエミッションかによってデシカントの配置方法が異なる。
【００６０】
このように、別々に製造されたＴＦＴ基板と封止基板は、封止工程において、組み合わされる。ＴＦＴ基板と封止基板を封止するためのシール材は、封止基板に形成される。封止基板とＴＦＴ基板を組み合わせた後、シール部に紫外線を照射して、シール部を硬化させ、封止を完了させる。
このようにして形成された有機ＥＬ表示装置に対して点灯検査を行う。点灯検査において、黒点、白点等の欠陥が生じている場合でも欠陥修正可能なものは修正を行い、有機ＥＬ表示装置が完成する。
【００６１】
本発明により、複数の層によって形成される有機ＥＬ層を異物による汚染を抑え、かつ、短いタクト時間で形成することができるので、有機ＥＬ表示装置の製造コストを低下させ、歩留まりを向上させることができる。さらに、有機ＥＬ層の各層の成分を正確に制御することができるので、特性の再現性が高く、かつ、信頼性の高い有機ＥＬ表示装置を製造することができる。
【符号の説明】
【００６２】
２：蒸気                  ３：蒸発源                ７：膜厚モニタ
８：膜厚制御計            ９：蒸発源制御機構        １０：電荷
１１：基板                １２：基板保持機構        １３：基板移動機構
１４：基板押さえ（マグネットを含む）                １５：基板押さえ移動機構
１６：基板搬出搬入用ゲートバルブ                    １７：基板搬出搬入方向
１８：基板保持緩衝機構    １９：マスク保持緩衝機構  ２０乃至２５：真空蒸着装置
４１：マスク              ４２マスク開口部          ４３：マスク移動機構
５１：蒸着室              ５２：蒸着室Ａ            ５３：蒸着室Ｂ
５４：蒸着室Ｃ            ５５：蒸着室Ｄ            ５６：蒸着室Ｅ
５７：蒸着室Ｆ            ６１：ポンプ              ６２：バルブ
１１０：基板押さえ緩衝機構                          １１１：電位計
１１２：緩衝制御機構      １１３：駆動制御機構
１１４：搬送室用ゲートバルブ                        １１５：搬送室
１２１：紫外線発生装置    １３１：ガス圧調整装置、
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2015175010.tif 000009
【図８】
2015175010.tif 000010
【図９】
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