(57)【要約】【課題】将来的な基板サイズの大型化や更なる生産効率向上のための高速化等にも適切に対応し得る有機ＥＬ素子の製造方法を提供する。【解決手段】基板上に有機層が成膜されてなる有機電界発光素子の製造方法であって、前記有機層の形成材料を射出する成膜源２２ａ〜２２ｄを用意し、前記成膜源２２ａ〜２２ｄと前記基板を挟んで対向する位置に当該基板と非接触で配される磁力発生手段２４ａ〜２４ｃに磁力を発生させ、前記磁力発生手段２４ａ〜２４ｃが発生する磁力によって磁性材料からなるマスク板を前記基板に密着させ、密着した状態の前記基板および前記マスク板を前記成膜源２２ａ〜２２ｄの対向位置にて移動させて当該基板上への前記有機層のパターニング成膜を行う。【選択図】図３
2008280575.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被成膜基板の成膜源側に磁性材料からなるマスク板を配し、
前記成膜源と前記被成膜基板を挟んで対向する位置に当該被成膜基板と非接触で配される磁力発生手段に磁力を発生させ、
前記磁力発生手段が発生する磁力によって前記マスク板を前記被成膜基板に密着させ、
密着した状態の前記被成膜基板および前記マスク板を前記成膜源の対向位置にて移動させて当該被成膜基板上へのパターニング成膜を行う
ことを特徴とする成膜方法。
【請求項２】
並設された複数の前記成膜源を用いて前記被成膜基板上への成膜を行うとともに、各成膜源による成膜エリア全体の大きさに対応して配された前記磁力発生手段に磁力を発生させて、前記マスク板を前記被成膜基板に密着させる
ことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
【請求項３】
一つの前記成膜源による成膜エリアの大きさに対応して配された前記磁力発生手段に磁力を発生させて、前記マスク板を前記被成膜基板に密着させる
ことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
【請求項４】
前記磁力発生手段が発生する磁力の大きさを調整して前記被成膜基板と前記マスク板との密着力を可変する
ことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
【請求項５】
前記マスク板の前記被成膜基板への密着に必要な磁力を前記磁力発生手段に発生させるのにあたり、または前記磁力発生手段による当該磁力の発生状態を解消させるのにあたり、少なくとも前記マスク板の大きさを超える範囲にわたって同一タイミングで磁力発生または当該磁力の発生状態の解消を行う
ことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
【請求項６】
前記被成膜基板および前記マスク板の移動に際して、当該被成膜基板の固定を行う
ことを特徴とする請求項１記載の成膜方法。
【請求項７】
成膜材料を射出する成膜源と、
前記成膜源の対向位置にて被成膜基板および当該被成膜基板の前記成膜源側に配された磁性材料からなるマスク板を移動させる基板移動手段と、
前記成膜源と前記被成膜基板を挟んで対向する位置に当該被成膜基板と非接触で配されて磁力を発生させる磁力発生手段とを備え、
前記磁力発生手段が発生する磁力によって前記マスク板を前記被成膜基板に密着させるとともに、密着した状態の前記被成膜基板および前記マスク板を前記基板移動手段が前記成膜源の対向位置にて移動させて、当該被成膜基板上へのパターニング成膜を行うように構成されている
ことを特徴とする成膜装置。
【請求項８】
基板上に有機層が成膜されてなる有機電界発光素子の製造方法であって、
前記有機層の形成材料を射出する成膜源を用意し、
前記基板の前記成膜源側に磁性材料からなるマスク板を配し、
前記成膜源と前記基板を挟んで対向する位置に当該基板と非接触で配される磁力発生手段に磁力を発生させ、
前記磁力発生手段が発生する磁力によって前記マスク板を前記基板に密着させ、
密着した状態の前記基板および前記マスク板を前記成膜源の対向位置にて移動させて当該基板上への前記有機層のパターニング成膜を行う
ことを特徴とする有機電界発光素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、成膜方法、成膜装置、有機電界発光素子の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、平面型の表示装置として、有機電界発光素子（有機エレクトロルミネッセンス素子；以下「有機ＥＬ素子」という）を発光素子としたものが注目を集めている。有機ＥＬ素子は、下部電極と上部電極との間に、有機正孔輸送層や有機発光層等を積層させてなる有機層が配されたもので、低電圧直流駆動による高輝度発光が可能なものである。
【０００３】
有機ＥＬ素子を用いてフルカラー対応の表示装置を構成する場合には、その製造過程において、赤（Ｒ），緑（Ｇ），青（Ｂ）の各色成分に対応したパターニング成膜を行って、各色成分に対応した有機材料を塗り分ける必要がある。その一方で、有機ＥＬ素子を構成するためのパターニング成膜については、量産化対応のための効率向上が強く求められている。そこで、有機材料のパターニング成膜を行う際には、被成膜基板と成膜用マスク板とをアライメントし、かつ、これらを結合した状態で搬送し、複数の有機材料層の成膜を連続的に行うことが提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
図８は、従来のパターニング成膜のために用いられる一体型搬送治具の一具体例の説明図である。図例のように、従来における一体型搬送治具は、被成膜基板であるガラス基板１０１の一面側を覆うように鉄（Ｆｅ）やニッケル（Ｎｉ）等の強磁性体からなるマスク板１０２が配されるとともに、ガラス基板１０１の他面側に磁力を発生させるマグネット１０３が配されており、マグネット１０３からの磁力によってマスク板１０２をガラス基板１０１に密着した状態で固定し得るように構成されている。このように構成される一体型搬送治具によって、ガラス基板１０１上には、所定パターンの成膜を行うことができ、また複数種類のマスク板１０２を用意すれば異なるパターンの多層成膜を行うこともでき、結果として複数の有機ＥＬ素子を縦横に配列することが可能となるのである。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３６７７８１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来における一体型搬送治具では、マスク板１０２、そのマスク板１０２を組み込んだ治具ベース１０４およびガラス基板１０１に加え、これらを固定するためのマグネット１０３も重ね合わせた状態で一体で搬送しているため、将来的な基板サイズの大型化や更なる生産効率向上のための高速化等を考慮すると、以下に述べる点で望ましくない。
従来の一体型搬送治具は、マグネット１０３も含めて一体で固定されるため、その固定後における全体の重量が大きいものとなってしまう。そのため、一体型搬送治具を搬送する搬送機構への負荷増が、当該搬送機構を含む製造装置のコスト増を招いたり、搬送高速化による生産効率向上の妨げになることが考えられる。
また、ガラス基板１０１やマスク板１０２の厚さの相違等に対応するためには、何種類かのマグネット１０３が必要になり、治具コストの増加が懸念されるとともに、マグネット１０３の交換時の脱ガスによる長時間の設備停止によって生産性が低下してしまうことも考えられる。
【０００７】
そこで、本発明は、将来的な基板サイズの大型化や更なる生産効率向上のための高速化等にも適切に対応することを可能とする成膜方法、成膜装置、有機ＥＬ素子の製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明は、上記目的を達成するために案出された成膜方法で、被成膜基板の成膜源側に磁性材料からなるマスク板を配し、前記成膜源と前記被成膜基板を挟んで対向する位置に当該被成膜基板と非接触で配される磁力発生手段に磁力を発生させ、前記磁力発生手段が発生する磁力によって前記マスク板を前記被成膜基板に密着させ、密着した状態の前記被成膜基板および前記マスク板を前記成膜源の対向位置にて移動させて当該被成膜基板上へのパターニング成膜を行うことを特徴とする。
【０００９】
上記手順の成膜方法によれば、磁力発生手段が発生する磁力によってマスク板が被成膜基板に密着するが、その磁力発生手段は被成膜基板と非接触で配されている。つまり、磁力発生手段は、少なくとも成膜源の対向位置（当該成膜源による成膜領域）にてマスク板を被成膜基板に密着させるのに十分な磁力を発生させていればよく、マスク板および被成膜基板と一体で固定されている必要はない。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、磁力発生手段をマスク板および被成膜基板と一体で固定することなく、マスク板と被成膜基板とを互いに密着させて、その被成膜基板上へのパターニング成膜を行うことができるので、従来に比べてマスク板および被成膜基板を含む搬送治具の構成簡素化や軽量化等が実現可能となり、将来的な基板サイズの大型化や更なる生産効率向上のための高速化等にも適切に対応することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、図面に基づき本発明に係る成膜方法、成膜装置、有機ＥＬ素子の製造方法について説明する。
【００１２】
先ず、はじめに、有機ＥＬ素子の概略構成について簡単に説明する。
図１に示すように、ここで例に挙げて説明する有機ＥＬ素子１は、被成膜基板であるガラス基板２上に形成されたもので、それぞれ異なる材料からなる複数の有機層１ａ〜１ｄが順次積層されてなるものである。なお、ここでは、積層される層数が四つである場合を例に挙げているが、これに限定されないことは勿論である。
【００１３】
ところで、ガラス基板２上には、図示はしていないが、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応した複数の有機ＥＬ素子１が、所定パターンに従ってマトリクス状に縦横に配列されている。各有機ＥＬ素子１の間の相違は、有機層１ａ〜１ｄを構成する有機材料（蛍光物質）にある。これにより、これらガラス基板２および各有機ＥＬ素子１を備えて構成された有機ＥＬディスプレイでは、各有機ＥＬ素子に所定波長の光を選択的に発生させて、カラー画像の表示を行うことが可能になるのである。
【００１４】
このようなカラー画像を表示するための各有機ＥＬ素子１の配列は、例えばＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応したパターニング成膜によって各有機ＥＬ素子１を形成することで実現可能となる。パターニング成膜は、平板状に形成され、磁性材料、特にＦｅやＮｉ等の強磁性体からなるマスク板を用いて行われる。マスク板には、所定の成膜パターンに対応した複数の開孔が穿設されている。このようなマスク板をガラス基板２に密着させることで、そのガラス基板２上には、所定パターンの成膜を行うことができる。また、複数種類のマスク板を用意すれば異なるパターンの多層成膜を行うこともでき、結果として複数の有機ＥＬ素子１を縦横に配列することが可能となるのである。
【００１５】
次に、ガラス基板２上に有機ＥＬ素子１を形成して有機ＥＬディスプレイを構成するための製造システムについて説明する。ここで例に挙げる製造システムは、カラー画像の表示が可能な有機ＥＬディスプレイを構成すべく、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応したパターニング成膜を行って、ガラス基板２上に複数の有機ＥＬ素子１を縦横に配列するためのものである。
【００１６】
詳しくは、図２に示すように、大別すると、外部からガラス基板２が供給される基板供給部１１と、そのガラス基板２に対してクリーニングや活性化等の前処理を行う前処理部１２と、Ｒ色に対応したアライメント（ガラス基板２とマスク板の位置合わせ）を行うＲ色アライメント部１３ｒと、Ｒ色に対応したパターニング成膜を行うＲ色成膜部１４ｒと、Ｇ色に対応したアライメントを行うＧ色アライメント部１３ｇと、Ｇ色に対応したパターニング成膜を行うＧ色成膜部１４ｇと、Ｂ色に対応したアライメントを行うＢ色アライメント部１３ｂと、Ｂ色に対応したパターニング成膜を行うＢ色成膜部１４ｂと、ガラス基板２とマスク板との分離等の後処理を行う後処理部１５と、ガラス基板２から分離されたマスク板等をＲ色アライメント部１３ｒへ供給するリターン部１６と、パターニング成膜により各色に対応する有機ＥＬ素子１が形成された後のガラス基板２を排出する基板排出部１７と、から構成されている。
【００１７】
これらの各部１１〜１７のうち、Ｒ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇおよびＢ色成膜部１４ｂが、本実施形態で説明する成膜装置に該当する。すなわち、Ｒ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇおよびＢ色成膜部１４ｂがそれぞれＲ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応した有機材料のパターニング成膜を行うとともに、これらＲ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇおよびＢ色成膜部１４ｂを順に通過するようにガラス基板２がセットされた搬送治具を搬送することで、そのガラス基板２上には、Ｒ，Ｇ，Ｂの各色成分に対応した有機ＥＬ素子１を形成されることになる。
【００１８】
なお、Ｒ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇおよびＢ色成膜部１４ｂの前段には、それぞれＲ色アライメント部１３ｒ、Ｇ色アライメント部１３ｇおよびＢ色アライメント部１３ｂが配設されていることから、互いに異なる状態のアライメント（パターニング成膜）に対応することが可能である。これらの各部１１〜１７の間でのガラス基板２の搬送やアライメント調整等は、ここではその説明を省略するが、周知のハンドリングロボットや搬送コンベア等を用いて行うものとする。
【００１９】
さらに、これらの各部１１〜１７は、リターン部１６の存在によって閉ループ構造を構築している。これにより、パターニング成膜のためのマスク板等は、Ｒ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇ、Ｂ色成膜部１４ｂおよびリターン部１６からなる閉ループ内を循環することが可能になる。具体的には、Ｒ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇ、Ｂ色成膜部１４ｂおよびリターン部１６が、Ｒ色アライメント部１３ｒ、Ｇ色アライメント部１３ｇ、Ｂ色アライメント部１３ｂおよび後処理部１５を頂点とする方形状に配されている。ただし、閉ループ構造は、必ずしも方形状である必要はない。例えば、直線状に配されたＲ色アライメント部１３ｒ、Ｇ色アライメント部１３ｇおよびＢ色アライメント部１３ｂに沿うようにしてリターン部１６を配設することで、閉ループ構造を構築することも考えられる。
【００２０】
次に、以上のような製造システムにて用いられる成膜装置、すなわちＲ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇおよびＢ色成膜部１４ｂの特徴的な構成について、図３および図４を参照しながら詳しく説明する。
【００２１】
図３に示すように、Ｒ色成膜部１４ｒ、Ｇ色成膜部１４ｇおよびＢ色成膜部１４ｂ（以下、これらを単に「成膜装置」という）は、いずれも、前室２１ａ、蒸着室２１ｂおよび後室２１ｃを備えている。これらの各室２１ａ〜２１ｃは、所定（例えば真空）の雰囲気を形成するためのものである。
【００２２】
これらのうち、蒸着室２１ｂ内には、成膜の一態様である蒸着を行うために、有機材料を射出する複数の蒸着源２２ａ〜２２ｄが並列配置されている。
各蒸着源２２ａ〜２２ｄは、それぞれがガラス基板２上に成膜する複数の有機層１ａ〜１ｄに対応している。例えば、上述したように有機層１ａ〜１ｄの層数が四つの場合には、四つの蒸着源２２ａ〜２２ｄを設け、それぞれに異なる有機材料を蒸発させるようにすることが考えられる。ただし、蒸着源２２ａ〜２２ｄの数は、上述した有機層１ａ〜１ｄの層数と同様に、四つに限定されないことは勿論である。しかも、必ずしも有機層１ａ〜１ｄの層数と蒸着源２２ａ〜２２ｄの数とが一致している必要もない。例えば、同じ有機材料を蒸発させる蒸着源を隣り合って二つ以上設けるようにしてもよく、この場合には、有機層１ａ〜１ｄの層数が四つであっても、蒸着源２２ａ〜２２ｄの数は五つ以上となる。
また、各蒸着源２２ａ〜２２ｄは、例えばヒータの加熱によって有機材料を蒸発させるが、それぞれに独立した温度コントローラが接続しているとともに、各温度コントローラが成膜の厚さを膜厚センサによってモニタしているので、任意の蒸着レートが安定して保たれるようになっている。つまり、温度コントローラおよび膜厚センサによって、各蒸着源２２ａ〜２２ｄは、それぞれ個別に蒸着レートがコントロールされるようになっている。ただし、蒸着レートのコントロールは、温度コントローラ等によるものに限定されることはなく、これとは別に、あるいはこれに追加して、例えば各蒸着源２２ａ〜２２ｄとガラス基板２との距離を個別に調整するための機構を設けることも考えられる。
なお、各蒸着源２２ａ〜２２ｄの周囲には、将来的な有機層の増加にも容易に対応可能とすべく、予備の蒸発源設置スペースを設けておくことが望ましい。
【００２３】
また、これらの各室２１ａ〜２１ｃには、ガラス基板２がセットされた搬送治具３０を搬送して移動させる搬送機構２３が配設されている。搬送機構２３は、搬送治具３０の移動を真空中で行う必要があることや、蒸着によるゴミの問題等を考慮して、搬送治具３０を搭載した台車を閉じたワイヤに接続し、そのワイヤを外部からサーボモータ等によって定速駆動して引っ張る、といったシンプルな方式を採用し、これによりその搬送治具３０の移動を実現することが考えられる。ただし、脱ガスの対策等がなされていれば、周知技術であるボールネジやベルトコンベア等による搬送方式を用いても構わないことは勿論である。
この搬送機構２３による搬送治具３０の移動によって、その搬送治具３０にセットされるガラス基板２は、各蒸着源２２ａ〜２２ｄとの相対位置が可変することになる。
【００２４】
搬送機構２３が搬送する搬送治具３０は、図４に示すように、ガラス基板２と、磁性材料、特にＦｅやＮｉ等の強磁性体からなるマスク板３１と、これらを支持する治具ベース３２と、を備えて構成されている。さらに詳しくは、例えば矩形枠状に形成された治具ベース３２上にマスク板３１が載置されるようにセットされ、さらにそのマスク板３１の上方にて当該マスク板３１を覆うようにガラス基板２がセットされて、下方側から見た場合にマスク板３１に穿設された開孔が露出する状態となるように、搬送治具３０が構成されている。
【００２５】
さらに、各室２１ａ〜２１ｃには、図３に示すように、搬送機構２３による搬送治具３０の搬送経路を挟んで蒸着源２２ａ〜２２ｄと対向する位置に、当該搬送経路と並行するように、磁力を発生させる磁力発生手段としての電磁石２４ａ〜２４ｃが配設されている。ただし、電磁石２４ａ〜２４ｃ自体は、搬送治具３０とは異なり移動せず、また搬送治具３０におけるガラス基板２とは接触しない位置に配されている。つまり、電磁石２４ａ〜２４ｃは、ガラス基板２と非接触で配されている。
また、各電磁石２４ａ〜２４ｃは、それぞれに電磁石コントローラ２５ａ〜２５ｃが接続されており、その電磁石コントローラ２５ａ〜２５ｃによる印加電圧可変を通じて、発生させる磁力の大きさが調整されるようになっている。
【００２６】
次に、以上のような構成の成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂにおける処理動作例、すなわち当該成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを用いて行う成膜方法の処理手順について説明する。
【００２７】
成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂでは、成膜処理を行うのにあたり、先ず、前室２１ａの電磁石２４ａに接続する電磁石コントローラ２５ａが、当該電磁石２４ａの電源を切った状態としておく。そして、ガラス基板２がセットされて、そのガラス基板２の下面側にマスク板３１が配され、かつ、これらガラス基板２およびマスク板３１のアライメントが調整された後の状態の搬送治具３０を、前室２１ａに配設された搬入口から当該前室２１ａ内に搬入する。その後、搬送治具３０が前室２１ａ内の所定位置、具体的には電磁石２４ａがガラス基板２を十分に覆う位置に移動すると、当該位置に配設されたセンサによる検出結果等に応じて、電磁石コントローラ２５ａが電磁石２４ａへの電源供給を行う。すなわち、電磁石コントローラ２５ａは、電磁石２４ａに磁力を発生させる。
【００２８】
電磁石２４ａが磁力を発生すると、搬送治具３０におけるマスク板３１は、当該磁力によって電磁石２４ａの側に引き寄せられる。一方、搬送治具３０におけるガラス基板２は、非磁性体なので電磁石２４ａが磁力を発生しても当該磁力によって引き寄せられることはなく、当該ガラス基板２の自重に応じた重力が作用する。したがって、これらの互いに相反する方向に作用する力によって、電磁石２４ａが磁力を発生すると、マスク板３１がガラス基板２の下面に密着することになる。
【００２９】
その後は、電磁石２４ａが磁力を発生したままの状態、すなわちマスク板３１がガラス基板２の下面に密着したままの状態で、そのマスク板３１およびガラス基板２を含む搬送治具３０を、搬送機構２３が前室２１ａ内から当該前室２１ａと蒸着室２１ｂとの間の連通口を通じて当該蒸着室２１ｂ内へ搬送する。このとき、電磁石２４ａはガラス基板２と非接触で配されているため、その電磁石２４ａが搬送機構２３による搬送治具３０の搬送の妨げとなってしまうことはない。なお、搬送治具３０が蒸着室２１ｂ内へ移動した後、前室２１ａ内では、電磁石コントローラ２５ａが電磁石２４ａの電源を切った状態とし、次の搬送治具３０についての処理待ち状態となる。
【００３０】
搬送治具３０の搬送先となる蒸着室２１ｂでは、当該蒸着室２１ｂの電磁石２４ｂに接続する電磁石コントローラ２５ｂが、当該電磁石２４ｂへの電源供給を常時行っている。つまり、電磁石コントローラ２５ｂは、電磁石２４ｂに磁力を発生させている。したがって、前室２１ａから搬送治具３０が搬送されてきても、その搬送治具３０におけるガラス基板２とマスク板３１は、密着状態がそのまま維持される。
【００３１】
そして、蒸着室２１ｂ内では、ガラス基板２とマスク板３１との密着状態を維持しつつ、搬送機構２３がこれらガラス基板２およびマスク板３１を含む搬送治具３０を、各蒸着源２２ａ〜２２ｄの対向位置を順に通過するように移動させる。これにより、ガラス基板２に対しては、マスク板３１を用いたパターニング成膜が行われることになる。
その後は、電磁石２４ｂが磁力を発生したままの状態、すなわちマスク板３１がガラス基板２の下面に密着したままの状態で、そのマスク板３１およびガラス基板２を含む搬送治具３０を、搬送機構２３が蒸着室２１ｂ内から当該蒸着室２１ｂと後室２１ｃとの間の連通口を通じて当該後室２１ｃ内へ搬送する。
【００３２】
搬送治具３０の搬送先となる後室２１ｃでは、当該後室２１ｃの電磁石２４ｃに接続する電磁石コントローラ２５ｃが、当該電磁石２４ｃへの電源供給を行っている状態にある。したがって、蒸着室２１ｂから搬送治具３０が搬送されてきても、その搬送治具３０におけるガラス基板２とマスク板３１は、密着状態がそのまま維持される。そして、搬送治具３０が後室２１ｃ内の所定位置、具体的には電磁石２４ｃがガラス基板２を十分に覆う位置に移動すると、当該位置に配設されたセンサによる検出結果等に応じて、電磁石コントローラ２５ｃが電磁石２４ｃに供給している電源を切る。これにより、後室２１ｃ内の搬送治具３０は、ガラス基板２とマスク板３１との密着状態が解除されることになる。
【００３３】
成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂでは、上述した一連の処理動作を、処理対象となる各搬送治具３０のそれぞれに対して、繰り返して行うのである。
【００３４】
以上のような構成の成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂおよび当該成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂを用いて行う成膜方法の処理手順によれば、搬送治具３０やその搬送治具３０におけるガラス基板２とは非接触で配されている電磁石２４ａ〜２４ｃが発生する磁力によって、その搬送治具３０では、マスク板３１がガラス基板２に密着することになる。つまり、電磁石２４ａ〜２４ｃがマスク板３１をガラス基板２に密着させるのに十分な磁力を発生させていれば、その電磁石２４ａ〜２４ｃが搬送治具３０の搬送の妨げとなってしまうことなく、マスク板３１をガラス基板２に密着させ得るのである。したがって、従来のように磁力発生手段を搬送治具と一体で固定することなく、マスク板３１をガラス基板２とを互いに密着させて、そのガラス基板２上へのパターニング成膜を行うことができるので、従来に比べてマスク板３１およびガラス基板２を含む搬送治具３０の構成簡素化や軽量化等が実現可能となり、将来的な基板サイズの大型化や更なる生産効率向上のための高速化等にも適切に対応することが可能となる。
【００３５】
具体的には、例えば、搬送治具３０については、磁力発生手段の一体固定が不要なため、自身の撓みを押さえる程度の剛性で十分な治具構造を採用することが可能となり、軽量化が実現容易となり、これに伴って搬送系に関わる各構成要素における搬送負荷の低減や低コスト化等が図れるようになる。つまり、搬送系の負荷低減や低コスト化等を通じて、装置コストの増加を抑えた生産性の向上や基板サイズの大型化等への対応が容易に可能となる。また、搬送治具３０の数を増やしても、これによって電磁石２４ａ〜２４ｃの必要数が影響を受けることがないので、この点においてもコスト削減が図れ、特に基板サイズの大型化対応時または高生産性化に伴う治具数の増加時には非常に有効である。
【００３６】
さらには、搬送治具３０での磁力発生手段の一体固定が不要なため、当該搬送治具３０から磁力発生手段を取り外して分離するという作業自体も不要となり、その結果、成膜処理に要する時間の短縮が図れるようになる。つまり、搬送治具３０におけるガラス基板２を交換場合や、マスク板３１または治具ベース３２を洗浄済みのものと定期的に交換する場合であっても、従来のような治具上からの磁力発生手段の取り外し作業が不要なので、その分の処理時間短縮化が可能となり、結果として生産効率向上が図れるようになる。
【００３７】
また、取り外し作業が不要になれば、その作業時に発生し得る剥離帯電も回避することが可能となるため、その剥離帯電が有機ＥＬ素子１のデバイス特性に悪影響を与えてしまうのを未然に防止することができる。
【００３８】
また、電磁石２４ａ〜２４ｃが搬送治具３０ではなく成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂの側に固定配設されるため、その電磁石２４ａ〜２４ｃが蒸着室２１ｂの内外を出入りすることがなく、脱ガスの点でも好適となる。すなわち、搬送治具３０から磁力発生手段を不要にすることで、脱ガスによる装置内雰囲気の悪化防止や、有機ＥＬ素子１のデバイス特性への悪影響の排除等が、実現可能となる。詳しくは、例えば、大気にさらされると脱ガスが多いために、真空排気に数日が必要となり、再稼動までのロスが大きいといったことがない。
【００３９】
また、電磁石２４ａ〜２４ｃは搬送治具３０と非接触で配されており、従来のように磁力発生手段が一体固定されるのではないため、その磁力発生手段の重量の影響でマスク板３１に延びや変形等が発生するのを抑制でき、その影響による蒸着位置不良の発生も抑制できる。
【００４０】
ところで、上述した構成の成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂでは、蒸着室２１ｂ内に複数の蒸着源２２ａ〜２２ｄが配されているとともに、その蒸着室２１ｂ内の電磁石２４ｂが各蒸着源２２ａ〜２２ｄによる蒸着エリア全体の大きさに対応して配されている。つまり、各蒸着源２２ａ〜２２ｄによる蒸着エリアの全体を、一つの電磁石２４ｂでカバーできるように、その電磁石２４ｂの大きさ（磁力発生範囲）が設定されている。したがって、複数の蒸着源２２ａ〜２２ｄを用いた蒸着処理を連続的に行う場合であっても、電磁石２４ｂによる磁力発生を当該電磁石２４ｂに接続する電磁石コントローラ２５ｂによって一括制御でき、その制御コントロールの容易化や簡素化等を実現し得るようになる。また、各蒸着源２２ａ〜２２ｄに対応する各蒸着エリアにおける発生磁力の均一化も容易に実現することが可能となる。
【００４１】
ただし、マスク板３１をガラス基板２に密着させるための磁力発生は、各蒸着源２２ａ〜２２ｄによる蒸着エリアの全体をカバーする一つの電磁石２４ｂによるものではなく、各蒸着源に個別に対応して設けられた複数の電磁石によるものであってもよい。
【００４２】
具体的には、例えば図５に示すように、一つの蒸着エリアを十分カバーできる大きさの電磁石２４ｅ〜２４ｇを蒸着源２２ｅ〜２２ｇの設置数と同数だけ設けた場合であっても、各電磁石２４ｅ〜２４ｇが磁力を発生させれば、マスク板３１をガラス基板２に密着させ得るようになる。このような個別の磁力発生を行えば、一括して磁力を発生する電磁石の大きさに比べて、各電磁石２４ｅ〜２４ｇのそれぞれの大きさが小さくて済み、これに伴ってコスト削減を図ることが可能となる。
【００４３】
なお、一括して磁力を発生する場合も、また個別に磁力を発生させる場合も、いずれの場合も、磁力を発生させる領域の大きさは、少なくとも蒸着エリアをカバーし得るものであればよい。すなわち、上述した構成の成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂでは、蒸着室２１ｂ内のみならず、前室２１ａ内および後室２１ｃ内においても、磁力を発生させる場合を例に挙げたが、少なくとも蒸着室２１ｂ内において各蒸着源２２ａ〜２２ｄ，２２ｅ〜２２ｇによる蒸着エリアをカバーするように磁力を発生させれば、ガラス基板２とマスク板３１の密着固定およびそのガラス基板２に対するパターニング成膜が行うことは可能である。
【００４４】
また、上述した構成の成膜装置１４ｒ，１４ｇ，１４ｂでは、電磁石コントローラ２５ａ〜２５ｃからの電源供給制御に従いつつ、電磁石２４ａ〜２４ｃが磁力を発生するようになっている。このことは、電磁石コントローラ２５ａ〜２５ｃから供給する電圧の大きさによって、電磁石２４ａ〜２４ｃが発生する磁力の大きさを調整し得ることを意味する。つまり、電磁石２４ａ〜２４ｃが発生する磁力の大きさを調整して、ガラス基板２とマスク板３１との密着力を可変し得るのである。電磁石コントローラ２５ａ〜２５ｃからの供給電圧の調整は、公知技術を利用して行えばよいため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４５】
このように、磁力調整機能によるガラス基板２とマスク板３１との密着力可変を行い得るようにすれば、例えばマスク板３１に変更があっても、これに容易に対応することが可能となり、製造し得る有機ＥＬ素子１の汎用性を十分に高く確保することができる。
具体的には、マスク板３１の変更によりその厚さが変わる場合であっても、発生磁力を調整するだけで、適切なガラス基板２とマスク板３１の密着力を瞬時に得ることができるので、その変更に対応するために多くの時間を要してしまうことがなく、結果として生産効率の向上に寄与することになる。また、マスク板３１の変更に対応するために、その材質・板厚・開口レイアウト等の違いに対してそれぞれ最適な磁力発生手段を個別に準備する必要もなく、品種追加による製作コスト・保管コスト等の増大を抑制することができる。
【００４６】
磁力調整機能は、磁力の発生を電磁石２４ａ〜２４ｃが行う場合だけではなく、当該磁力の発生を永久磁石が行う場合であっても、実現することが可能である。すなわち、電磁石２４ａ〜２４ｃの場合には、上述したように当該電磁石２４ａ〜２４ｃに対する印加電圧の大きさによって発生磁力を調整すればよい。これに対して、永久磁石の場合には、当該永久磁石と発生磁力を作用させる箇所との間の距離、具体的には搬送治具３０の通過位置との距離を可変させることで、その搬送治具３０の通過位置にて作用する磁力の大きさを調整することが考えられる。なお、永久磁石の設置位置を移動調整させるための機構は、例えば一軸方向の移動ステージを用いるといったように、公知技術を利用して実現すればよいため、ここではその詳細な説明を省略する。
【００４７】
図６は、板状の永久磁石２６ａ，２６ｂを磁力発生手段として用いる場合に、前室２１ａ内の永久磁石２６ａが磁力調整機能を備えている構成例を示している。図例のように、磁力調整機能は、マスク板３１の厚さ変更等に対応する場合のみならず、前室２１ａまたは後室２１ｃでの磁力発生のオン／オフ切り替えにも用いることが可能である。すなわち、永久磁石２６ａを搬送治具３０の側に近づけることで、当該永久磁石２６ａの磁力が搬送治具３０に及ぶようにし、またこれとは逆に、永久磁石２６ａを搬送治具３０の側から遠ざけることで、当該永久磁石２６ａの磁力が搬送治具３０に及ばないようにする、といったことを行う。
つまり、ガラス基板２とマスク板３１との密着固定のための磁力発生は、電磁石２４ａ〜２４ｃであっても永久磁石２６ａ，２６ｂであっても行うことができ、またいずれの場合であっても発生磁力に対する調整機能を設けることが可能である。
【００４８】
磁力調整機能を磁力発生のオン／オフ切り替えに用いる場合には、そのオン／オフ切り替えによってマスク板３１のガラス基板２への密着に必要な磁力を発生させるのにあたり、または当該磁力の発生状態を解消させるのにあたり、少なくともマスク板３１の大きさを超える範囲にわたって同一タイミングで磁力発生または当該磁力の発生状態の解消を行うことが望ましい。具体的には、電磁石コントローラ２５ａ〜２５ｃが同一タイミングで電磁石２４ａ〜２４ｃに対する電源供給または電源供給解除を行ったり、あるいは永久磁石２６ａ，２６ｂを上下方向に平行移動させるようにする。同一タイミングで磁力発生または磁力発生状態の解消を行えば、ある領域から順に密着固定させる場合のようにマスク板３１に皺等が発生し、これによりマスク板３１の固定位置にずれが生じてしまうのを防止し得るからである。
【００４９】
また、位置ずれの発生は、マスク板３１のみならず、ガラス基板２にも発生するおそれがある。すなわち、搬送治具３０の搬送移動時には、その搬送によって搬送治具３０に振動が加わることが考えられ、これによりガラス基板２と治具ベース３２との間に位置ずれが発生してしまうおそれがある。このことから、搬送治具３０の搬送移動に際しては、治具ベース３２に対して、ガラス基板２の固定を行うことが考えられる。
【００５０】
ガラス基板２の固定は、例えば図７（ａ）に示すように、ガラス基板２の上方側に当該ガラス基板２を覆うように配される押さえ板３３を用いて行うことが考えられる。この押さえ板３３は、上方側からガラス基板２を押さえ付けて治具ベース３２上に固定し得るものであれば、その形成材料や形状等が特に限定されるものではない。
また、ガラス基板２の固定は、例えば図７（ｂ）に示すように、ガラス基板２の端縁近傍配されるクランプ部材３４を用いて行うことが考えられる。このクランプ部材３４も、ガラス基板２を治具ベース３２上に固定し得るものであれば、その形成材料や形状等が特に限定されるものではない。
【００５１】
このような押さえ板３３、クランプ部材３４またはこれに準ずる他の公知部材を用いてガラス基板２の固定を行えば、搬送治具３０の搬送移動時における位置ずれ防止が図れる。ここでいう位置ずれ防止には、ガラス基板２と治具ベース３２との間に位置ずれのみならず、ガラス基板２とマスク板３１との間の位置ずれも含む。したがって、特に磁力が未発生の状態で搬送治具３０の搬送移動を行う場合には、非常に有効なものとなる。
【００５２】
なお、上述した実施の形態では、本発明を好適な実施具体例を挙げて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変形することが可能である。すなわち、本実施形態で説明した一連の構成要素の材質、形状、動作機構等は、必ずしもこれらに限られるものではなく、各構成要素の機能を同様に確保することが可能な限り、自由に変更可能である。
例えば、本実施形態では、板状のガラス基板２上に有機ＥＬ素子１を形成する場合を例に挙げて説明したが、樹脂材料からなるフィルム素材等のようなロール状の基板であっても、全く同様に対応することができる。
また、本実施形態では、成膜の一態様として蒸着を例に挙げて説明したが、印刷や塗装等の成膜の他の態様についても、全く同様に本発明を適用することが考えられる。
【図面の簡単な説明】
【００５３】
【図１】有機ＥＬ素子の概略構成例の説明図である。
【図２】有機ＥＬディスプレイを構成するための製造システムの一具体例を示す説明図である。
【図３】本発明に係る成膜装置の概略構成例の説明図である。
【図４】本発明に係る成膜装置で用いられる搬送治具の構成例の説明図である。
【図５】本発明に係る成膜装置の他の要部構成例の説明図である。
【図６】本発明に係る成膜装置のさらに他の要部構成例の説明図である。
【図７】本発明に係る成膜装置で用いられる搬送治具の他の構成例の説明図である。
【図８】従来のパターニング成膜のために用いられる一体型搬送治具の一具体例の説明図である。
【符号の説明】
【００５４】
１…有機ＥＬ素子、１ａ〜１ｄ…有機層、２…ガラス基板、１４ｒ，１４ｇ，１４ｂ…成膜装置、２１ａ…前室、２１ｂ…蒸着室、２１ｃ…後室、２２ａ、２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ，２２ｆ，２２ｇ…蒸着源、２３…搬送機構、２４ａ，２４ｂ，２４ｃ，２４ｅ，２４ｆ，２４ｇ…電磁石、２５ａ，２５ｂ，２５ｃ…電磁石コントローラ、２６ａ、２６ｂ…永久磁石、３０…搬送治具、３１…マスク板、３２…治具ベース、３３…押さえ板、３４…クランプ部材
【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】
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【図８】
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