(57)【要約】【課題】減圧下のプラズマ洗浄の為の減圧装置（真空排気装置）を不要としコストダウンを図ると共に、真空槽内壁の不純物質による基板汚染や内壁の不純物質除去の手間を軽減し、連続生産によりタクトタイムを短縮し、生産時の生産性を上げ、更に高品質な有機ＥＬ素子の製造装置を提供する。【解決手段】ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板の洗浄装置と、前記ＩＴＯ膜上に少なくとも有機化合物膜層を成膜する成膜装置と、を備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、前記洗浄装置は大気圧近傍で発生させたプラズマで前記基板を洗浄するプラズマ洗浄装置であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。【選択図】　　　　図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板の洗浄装置と、前記ＩＴＯ膜上に少なくとも有機化合物膜層を成膜する成膜装置と、を備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、
前記洗浄装置は大気圧近傍で発生させたプラズマで前記基板を洗浄するプラズマ洗浄装置であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項２】
前記洗浄装置は、所定距離離間して配設された１対の誘電体が被覆された電極を有し、該電極間にアルゴン及び酸素の混合ガス、又はそのいずれかのガスを存在させ、１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚの周波数の高周波電圧を印加して前記ガスをプラズマ化させ、該プラズマ化されたガスにより前記基板を洗浄するものであることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項３】
前記電極はアルミニウム、ステンレス、鉄等の金属よりなり、前記誘電体は厚さが０．２〜３ｍｍのアルミナ等のセラミックス被覆処理誘電体で、前記電極の間隙が０．５〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項４】
基板の洗浄装置と成膜装置とを備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、
ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板を大気圧近傍で発生させたプラズマにより洗浄するプラズマ洗浄手段を有するプラズマ洗浄装置と、洗浄した基板のＩＴＯ膜上に真空蒸着方式により有機化合物膜層を成膜する有機化合物膜層蒸着装置と、成膜した有機化合物膜層上に真空蒸着方式により金属膜層を成膜する金属膜層蒸着装置と、金属膜層を成膜した基板を不活性ガス雰囲気下で封止する封止装置とを、この順番で備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項５】
前記洗浄手段は、所定距離離間して配設された１対の誘電体が被覆された電極を有し、該電極間にアルゴン及び酸素の混合ガス、又はそのいずれかのガスを存在させ、１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚの周波数の高周波電圧を印加して前記ガスをプラズマ化させ、該プラズマ化されたガスにより、ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板を洗浄するもので、前記電極はアルミニウム、ステンレス、鉄等の金属、前記誘電体は厚さが０．２〜３ｍｍのアルミナ等のセラミックス被覆処理誘電体で、前記電極間の間隙が０．５〜２０ｍｍであることを特徴とする請求項４記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
【請求項６】
基板の洗浄装置と成膜装置とを備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、
ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板を大気圧近傍で発生させたプラズマにより洗浄するプラズマ洗浄手段を有するプラズマ洗浄装置と、洗浄した基板のＩＴＯ膜上にインクジェット方式により有機化合物膜層を成膜する有機化合物膜層パタニング装置と、成膜した有機化合物膜層上に真空蒸着方式により金属膜層を成膜する金属膜層蒸着装置と、金属膜層を成膜した基板を不活性ガス雰囲気下で封止する封止装置とを、この順番で備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、大気圧プラズマによる基板の洗浄装置を備えた有機ＥＬ（エレクトロ・ルミネッセンス）素子の製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、有機物層を含む有機ＥＬ素子が注目されており、ディスプレイ等への利用に向けて研究が進められている。有機ＥＬ素子は、一般に、基板上に陽極、発光層等の有機物層、および陰極を積層した構造を備え、これらの各層は、真空蒸着法やスパッタ法等によって基板上に成膜されている。
【０００３】
有機ＥＬ素子に用いられる基板は、表面にＩＴＯ膜（錫をドープした酸化インジウムよりなる導電膜）等の透明電極を成膜した状態で供給されることが多く、有機ＥＬ素子の製造にあたっては、この成膜された基板を有機溶媒中で超音波洗浄し、続いて、ＵＶオゾン洗浄装置或いは真空中でプラズマ洗浄装置等により基板を洗浄した後、この洗浄装置から成膜装置に搬送し、この成膜装置内で電極上に有機物層や陰極を蒸着していた。
【０００４】
具体的な方法として▲１▼真空槽内で基板をプラズマ表面処理した後、同じ真空槽内で成膜を行う方法（特開平７−１４２１６８号公報）、▲２▼基板を基板洗浄室においてプラズマ表面処理した後、大気中に晒すことなく成膜室へ搬送し、この成膜室において成膜を行う方法（特開平８−２２２３６８号公報）、が開示されている。
【０００５】
【特許文献１】
特開平７−１４２１６８号公報（段落００１１、００１２）
【０００６】
【特許文献２】
特開平８−２２２３６８号公報（段落００２９、００４１、図２）
図１は従来の有機ＥＬ素子製造装置の概念図である。
【０００７】
ここで、発明をわかりやすくするため従来の有機ＥＬ素子の製造装置の概念を図１を参照して説明する。
【０００８】
まず大気圧下で超音波洗浄装置２の溶剤槽２１の溶剤２２中にＩＴＯ膜（錫をドープした酸化インジウムよりなる導電膜）からなる透明電極を成膜した有機ＥＬ素子の基板（以下基板と記すこともある）１１を浸し、超音波振動子２３の振動により基板１１を洗浄する。
【０００９】
次いで図示しない搬送手段により基板１１をプラズマ洗浄装置３に移送し、減圧装置（真空排気装置）７１により減圧した真空槽３２に、ガス供給装置３４により所定のガスを供給し、高周波電源装置３３により高周波電圧をプラズマ洗浄手段３１の電極に印加し、プラズマ洗浄手段３１が発生するプラズマにより基板１１を洗浄する。
【００１０】
次いで図示しない搬送手段により基板１１を減圧装置７２により減圧した有機化合物膜層の蒸着装置４に移送し、有機化合物膜層の蒸着手段４１により基板上に発光層等を蒸着する。
【００１１】
次いで図示しない搬送手段により、発光層等を蒸着済みの基板１０１を減圧装置７３により減圧した金属膜層の蒸着装置５に移送し、金属膜層の蒸着手段５１により基板上に陰極層を蒸着する。
【００１２】
次いで図示しない搬送手段により陰極層を蒸着済みの基板１０２を封止装置６に移送し、陰極層を蒸着済みの基板１０２を封止管６１で封止し、缶に封止済みの基板１０３を得る。
【００１３】
８１〜８８は基板等が前述した各装置間を移送されるときに各装置の真空（減圧）度を保つためのシャッタで、基板の出入りに応じ開閉する。
【００１４】
プラズマ洗浄装置３について詳細に説明すると、従来はプラズマが減圧状態でないと発生できなかったためプラズマ洗浄手段３１を真空槽３２内に収納し、真空槽３２のシャッタ８１、８２を基板１１の出入りにあわせ開閉し密封状態とし、内部の空気やガスを減圧装置７１を作動させ排気し真空槽３２を真空状態にした後、ガス供給装置３４で所定のガスを供給し、高周波電源３３を作動させプラズマ洗浄手段３１の電極間にプラズマを発生させ、電極間のプラズマ雰囲気内に基板１１を通過させることにより、基板表面の有機物等を分解・灰化し基板の洗浄を行なっていた。
【００１５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし▲１▼、▲２▼等上述した従来の方法では、基板の洗浄をプラズマが発生した真空槽の内部で密封状態で行うため、洗浄に高価な真空槽や減圧装置を必要とするうえ、プラズマが内壁に及ぶため内壁を構成する材料から不純物が生成し、或いは基板の汚れが分解・灰化された不純物質が内部に堆積し、これらの不純物が基板に付着して基板が汚染される、という欠点があった。
【００１６】
とくに、有機ＥＬ素子の連続製造を行う場合には不純物が連続的に生成されることになるので、真空槽等の内部が徐々に汚染されて基板の洗浄効果が次第に低下するうえに、真空槽内全体を頻繁に洗浄しなければならないため手間がかかるという欠点があった。
【００１７】
また、▲１▼の方法では、同一の真空槽内で基板の洗浄および成膜を行うため、真空槽における工程（洗浄および成膜）の所要時間が長くなることから、連続生産におけるタクトタイムの短縮を図れなかった。
【００１８】
以上の問題点に鑑み、減圧下のプラズマ洗浄の為の減圧装置（真空排気装置）を不要としコストダウンを図ると共に、真空槽内壁の不純物質による基板汚染や内壁の不純物質除去の手間を軽減し、連続生産によりタクトタイムを短縮し、生産時の生産性を上げ、更に高品質な有機ＥＬ素子の製造装置を提供することを目的とする。
【００１９】
【課題を解決するための手段】
上記目的は下記の手段により達成される。すなわち、
（１）ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板の洗浄装置と、前記ＩＴＯ膜上に少なくとも有機化合物膜層を成膜する成膜装置と、を備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、前記洗浄装置は大気圧近傍で発生させたプラズマで前記基板を洗浄するプラズマ洗浄装置であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【００２０】
（２）基板の洗浄装置と成膜装置とを備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板を大気圧近傍で発生させたプラズマにより洗浄するプラズマ洗浄手段を有するプラズマ洗浄装置と、洗浄した基板のＩＴＯ膜上に真空蒸着方式により有機化合物膜層を成膜する有機化合物膜層蒸着装置と、成膜した有機化合物膜層上に真空蒸着方式により金属膜層を成膜する金属膜層蒸着装置と、金属膜層を成膜した基板を不活性ガス雰囲気下で封止する封止装置とを、この順番で備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【００２１】
（３）基板の洗浄装置と成膜装置とを備えた有機ＥＬ素子の製造装置において、ガラス又は樹脂材料よりなる基材上にＩＴＯ膜を成膜された基板を大気圧近傍で発生させたプラズマにより洗浄するプラズマ洗浄手段を有するプラズマ洗浄装置と、洗浄した基板のＩＴＯ膜上にインクジェット方式により有機化合物膜層を成膜する有機化合物膜層パタニング装置と、成膜した有機化合物膜層上に真空蒸着方式により金属膜層を成膜する金属膜層蒸着装置と、金属膜層を成膜した基板を不活性ガス雰囲気下で封止する封止装置とを、この順番で備えることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。なお、本欄の記載は請求項の技術的範囲や用語の意義を限定するものではない。
【００２３】
図２は有機ＥＬ素子の層構成の概略図である。
図２を参照して本発明の有機ＥＬ素子の製造装置により製造される有機ＥＬ素子の層構成についてその一例の概要を説明する。
【００２４】
この有機ＥＬ素子１０は、基板１１と、有機化合物膜層１２と、金属物膜層である電極１３（陰極）をこの順に備えている。
【００２５】
そして基板１１は基材１１１とこの基材１１１上に成膜されたＩＴＯ膜（錫をドープした酸化インジウムよりなる導電膜）からなる透明電極１１２（陽極）とから構成され、有機化合物膜層１２は透明電極１１２上に成膜された正孔注入層１２１と、この正孔注入層１２１上に成膜された発光層１２２と、この発光層１２２上に成膜された電子注入層１２３とから構成され、電極１３（陰極）はこの電子注入層１２３上に成膜された金属物膜層で構成されている。
【００２６】
そして、本発明における有機ＥＬ素子１０とは透明電極１１２と電極１３（陰極）に電源（図示なし）を接続し、供給された電流により、有機化合物膜層１２の少なくとも１層以上の有機化合物膜層が発光層となり発光する素子である。
【００２７】
ここで、有機ＥＬ素子１０の発光は蛍光に由来する発光でも燐光に由来する発光でも良い。
【００２８】
なお、有機ＥＬ素子１０は、例えば正孔注入層と発光層との間に正孔輸送層が挿入された構成のもの等上述した構成以外に、基材と、この基材上に成膜されたＩＴＯ膜からなる透明電極１１２（陽極）を有する基板１１上に発光層を含む有機化合物膜層を有し、更にその上に金属物膜層を有する構成を備えたものであれば良い。
【００２９】
以下図２に示したような有機ＥＬ素子を製造する製造装置を例に取り説明する。
【００３０】
図３は本発明の実施形態の一つである有機ＥＬ素子の製造装置の概念図である。
【００３１】
以下、大気圧近傍でプラズマを発生させ有機ＥＬ素子の基板を洗浄する洗浄装置を備えた、有機ＥＬ素子を製造する製造装置の一実施形態を図３を参照して説明する。
【００３２】
ここで、大気圧近傍とは２０ＫＰａ〜１１０ＫＰａの圧力（気圧）を指すが、本発明の効果を好ましく得るためには９３ＫＰａ〜１０４ＫＰａが好ましい。
【００３３】
図２に示したような有機ＥＬ素子１０は、図３に示すような製造装置１を用いて製造される。
【００３４】
本実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置１は、図２に示す基材１１１の表面に透明電極（ＩＴＯ膜）１１２を形成した基板１１に対して、洗浄及び成膜を行う装置であり、透明電極形成装置は含まない。
【００３５】
製造装置１は、ガラス又は樹脂材料よりなる基材１１１上にＩＴＯ膜１１２を成膜された基板１１を溶剤２２で洗浄する超音波洗浄装置２と、超音波洗浄された基板１１を大気圧近傍で発生させたプラズマにより洗浄する基板の洗浄装置であるところのプラズマ洗浄装置３と、プラズマ洗浄された基板１１のＩＴＯ膜上に真空蒸着方式により有機化合物層膜を成膜する成膜装置であるところの有機化合物膜層（図２の正孔注入層１２１、発光層１２２、電子注入層１２３）の蒸着装置４（以下蒸着装置４と記す）と、成膜した有機化合物膜層上に真空蒸着方式により金属膜層（図２の電極１３）を成膜する金属膜層蒸着装置５（以下蒸着装置５と記す）と、金属膜層を成膜した基板を不活性ガス雰囲気下で封止する封止装置６と、超音波洗浄装置２、プラズマ洗浄装置３、蒸着装置４、蒸着装置５、封止装置６を互いに連通する基板の移送路９１〜９３と、各装置の気密性を維持すると共に基板の搬入口、搬出口としてのシャッタ８１〜８９と、基板等を搬送する搬送手段９とを備えている。
【００３６】
超音波洗浄装置２は溶剤槽２１の溶剤２２中に基板１１を浸し、超音波振動子２３の振動により基板１１を洗浄する。
【００３７】
プラズマ洗浄装置３は、ガス供給装置３４１、３４２を備え、これらのガス供給装置３４１、３４２から供給されるアルゴンおよび酸素ガスを混合し、図示しない流量制御装置により所定の流量で洗浄室３５内に混合ガスを矢印方向に導入し後述する１対の電極間に導くことができるようになっている。
【００３８】
アルゴンガスは混合ガス（不活性ガスと反応性ガスの混合ガス）１００体積％に対し９０体積％以上、好ましくは９５体積％以上含有するように図示しない流量制御装置によりそれぞれの流量を制御する。
【００３９】
またプラズマ洗浄装置３は、洗浄室３５内に設置されたプラズマ洗浄手段３１を備え、このプラズマ洗浄手段３１のプラズマ発生部３１１の内部にプラズマを発生させて基板１１を洗浄できるようになっている。
【００４０】
このプラズマ洗浄手段３１は、所定距離離間して配設された一対の誘電体（図４の３３３、３３４）が被覆された電極３３１、３３２を有し、電極の一方３３２が１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚの周波数の高周波電源装置３３に接続され、他方３３１が接地され、高周波電圧をその電極間に印加できるようになっている。
【００４１】
そしてこのプラズマ洗浄手段３１は、電極３３１と３３２との間のプラズマ発生部３１１にガス供給装置３４１、３４２から供給されるアルゴンと酸素の混合ガスを存在させる（矢印方向に通過させる）ことにより高周波電界によるグロー放電を発生させ、アルゴンおよび酸素分子を励起させることでプラズマ発生部３１１で混合ガスを大気圧近傍でプラズマ化している。
【００４２】
ＩＴＯ膜面を上側に向けて搬送手段９によりプラズマ発生部３１１の下側を搬送される基板１１は、プラズマ化した混合ガスをＩＴＯ膜面に吹き付けられ表面の有機物等が分解・灰化されると同時に表面が僅か削られる事により洗浄される。
【００４３】
有機物の分解・灰化された不純物を含む排ガスは図示しない排気口から排ガス処理装置を介し大気に放出される。
【００４４】
ここで、透明電極にＩＴＯ膜を採用した場合を例に取り説明しているためアルゴンおよび酸素の混合ガスを用いてプラズマを発生させたが、具体的なガスの種類は基板に設けた電極の種類に応じて適宜選択すればよく、例えば、アルゴンのみであってもよく、或いは酸素のみであってもよい。
【００４５】
また、プラズマ洗浄手段３１は閉鎖された洗浄室３５内に設置するのではなく、浮遊チリ数等が所定のクリーニング度に管理されている環境であれば開放された状態で設置しても良く、この場合はプラズマ洗浄装置３内の不純物の等の堆積は更になくなる。
【００４６】
洗浄済みの基板１０１は搬送手段９により移送路９１を通過して有機化合物膜層の蒸着装置４に搬送される。
【００４７】
移送路９１〜９３はプラズマ洗浄装置３から封止装置６までの各装置間に配設された基板等の移送路で、内部に後述する基板の搬送手段９を備え、また移送路の両端部と各装置との連結部に後述するシャッタ８１〜８９を備えている。
【００４８】
そして移送路９１の内部には、基板１１の表裏を裏返しに反転する図示しない基板反転手段を備えている。
【００４９】
また、移送路９１、９３は、図示しない減圧装置、或いはそれぞれ減圧装置７２、７３を連結し、移送路９１、９３内を予め減圧しておき蒸着装置４の入り口側のシャッタ８３、又は蒸着装置５の出口側のシャッタ８６を開いた時、蒸着装置４、５内の真空圧が下がらないようにしても良い。
【００５０】
ここでシャッタ８１〜８９は開閉自在で、開時には各製造段階の基板（１１、１０１、１０２、１０３、１０４）が通過できる開口寸法としてあり、閉時には各装置を密封状態にする。
【００５１】
そして移送路９１の基板搬送方向入り口側シャッタ８２と出口側シャッタ８３、移送路９２の入り口側シャッタ８４と出口側シャッタ８５、移送路９３の入り口側シャッタ８６と出口側シャッタ８７、とは基板の通過時以外は全て閉状態とし、基板が通過する時に一方が開状態の場合は他方が必ず閉状態となるようにする。
【００５２】
これにより移送路を挟む前後工程相互の気体や不純物が流入・流出したり圧力が変化してしまったり、大気に開放してしまうことを防止する。
【００５３】
またシャッタ８１は基板１１をプラズマ洗浄装置３に供給する時のみ開き、シャッタ８８は封止された基板１０４を回収する時のみ開き、ゴミ等の進入を防止する。
【００５４】
以上のような移送路、シャッタを設けることにより、基板の移動による洗浄室３５の外部からの大気や装置相互のガスの流入・流出が防止でき、圧力も略一定に保たれる。
【００５５】
図４はプラズマ洗浄手段を説明する概念図である。
プラズマ洗浄手段３１において、ガス供給装置３４１、３４２から供給される酸素とアルゴンガスの混合気体は矢印の方向に噴射され電極３３１、３３２間でプラズマ化され電極の下を搬送手段９により搬送される基板１１に吹き付けられ、基板表面を洗浄される。
【００５６】
電極３３１、３３２はチタン、銀、白金、ステンレス、アルミニウム、鉄等の金属や、鉄とセラミックスの複合材料またはアルミニウムとセラミックスの複合材料等が用いることができ、中でもステンレスが加工性が良く好ましい。そして、その周面に誘電体３３３、３３４が被覆されており、電極内部に図示しない冷却水による冷却手段を有し、少なくとも放電中は冷却されている。
【００５７】
誘電体３３３、３３４はセラミックスを溶射後、無機化合物の封孔材料を用いて封孔処理した厚さが０．２〜３ｍｍ好ましくは０．５〜１．５ｍｍのセラミックス被覆処理誘電体であり、セラミックス材としては、アルミナ・窒化珪素等を用いることができ、中でもアルミナが加工性が良く好ましい。
【００５８】
また、ライニングにより無機材料を設けたライニング処理誘電体であっても良く、ケイ酸塩系ガラス、ホウ酸塩系ガラス、リン酸塩系ガラス、ゲルマン酸塩系ガラス、亜テルル酸塩系ガラス、アルミン酸塩系ガラス、バナジン酸塩系ガラス等を用いることができ、中でもホウ酸塩系ガラスが加工性が良く好ましい。
【００５９】
そして、前述したように一方の電極３３１は接地され、他方の電極３３２は高周波電源装置３３に接続されている。
【００６０】
高周波電源装置３３としては、電圧が１０Ｖ〜１０ＫＶで周波数が１００ＫＨｚ〜１５０ＭＨｚのもので、パール工業製高周波電源（２００ＫＨｚ）、パール工業製高周波電源（８００ＫＨｚ）、パール工業製高周波電源（１５０ＭＨｚ）、日本電子製高周波電源（１３．５６ＭＨｚ）等が使用でき、発信パタンとしては、連続サイン波状の連続発信でもＯＮ／ＯＦＦを断続的に行う発信でも良いが、良好な洗浄をするためにはＯＮ／ＯＦＦを断続的に行う発信が好ましい。
【００６１】
そして両電極間の間隙ｄは均一な安定した放電をするために０．５〜２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍに設定してある。
【００６２】
プラズマ洗浄装置の他の実施形態について説明する。
図５は基板を電極間に通過させ、洗浄する洗浄装置の概念図で、図６はウエブ状の基板を洗浄する洗浄装置の概念図である。
【００６３】
まず、基板を電極間に通過させ洗浄する別の実施形態のプラズマ洗浄装置について図５を参照して説明する。
【００６４】
ガス供給装置３４１、３４２から供給される酸素とアルゴンガスの混合気体はプラズマ発生部３３９に供給され、電極３３１、３３２間でプラズマ化され電極の間を搬送される基板１１を洗浄する構成となっている。
【００６５】
そして電極３３１、３３２、及び誘電体３３３、３３４、及び高周波電源装置３３は、上述した図４の説明で記載したものと同じものが使用できる。
【００６６】
両電極間の間隙ｄは均一な安定した放電をさせ、基板を搬送するために１０〜２０ｍｍに設定してある。
【００６７】
このプラズマ洗浄装置を利用して、有機ＥＬ素子の製造装置を構成する場合は、例えば図３で説明したものと同じ超音波洗浄装置と、有機化合物膜層の蒸着装置と、金属膜層の蒸着装置と、封止装置と、移送路と、シャッタと、搬送手段とが利用できる。
【００６８】
次に、ウエブ状の基板を洗浄する別の実施形態のプラズマ洗浄装置について図６を参照して説明する。
【００６９】
７はウエブ状の基板を洗浄するプラズマ洗浄装置で、樹脂よりなるウエブ状の基材上にパタニングしたＩＴＯ膜を成膜されたウエブ状基板１１３が洗浄室３５内のガイドローラ３３７に案内され、図示しない駆動手段により矢印方向に回転する接地されたロール電極３３５に巻回されながら搬送される。
【００７０】
高周波電源装置３３に接続された複数の固定電極３３６は、金属の円筒又は角柱から構成され、ロール電極３３５周面と所定の間隙ｄで対向して設置されている。
【００７１】
そしてロール電極３３５と固定電極３３６とは各電極の表面に誘電体を被覆してあり、ロール電極と固定電極とその誘電体の材質は図４の説明で記載した電極３３１、３３２と誘電体３３３、３３４と同様であり、ロール電極３３５と固定電極３３６との間隙ｄは均一な安定した放電をさせるため０．５〜２０ｍｍ、好ましくは０．５〜１．５ｍｍに設定してある。
【００７２】
そして、ガス供給装置３４１、３４２でアルゴン、酸素の混合ガスを洗浄室３５内に供給し、高周波電源装置３３で高周波電圧を固定電極３３６に印加することにより、プラズマ発生部３３９の混合ガスをプラズマ化し、ローラ電極３３５に巻回されたウエブ状基板１１３表面を洗浄する。
【００７３】
洗浄後の不純物を含んだガスは排気口３３８から排気される。
このプラズマ洗浄装置７を利用して、有機ＥＬ素子の製造装置を構成する場合は、例えば図３で説明したものと同じ超音波洗浄装置と、有機化合物膜層の蒸着装置と、金属膜層蒸着装置と、封止材を成膜する成膜装置と、移送路と、シャッタと、ウエブ状の基材を搬送する各種の搬送ローラやニップローラで構成されるウエブ搬送手段とが利用できる。
【００７４】
また、プラズマ洗浄装置７に接続する図３で説明した有機化合物蒸着膜材料や金属膜材料を蒸着させる蒸着装置４、５は、インクジェット方式による成膜装置、或いはグラビア方式による成膜装置に置き換えることもでき、これらの場合は連続して洗浄・成膜が可能となると共に成膜を行うための減圧装置を必要とせず、タクトタイムが短縮できる効果があり、特に図６に示したようなウエブ状基板１１３を洗浄するプラズマ洗浄装置に接続する場合は顕著な効果が得られる。
【００７５】
インクジェット方式による成膜装置を備えた有機ＥＬ素子の製造装置は、図３の蒸着装置４をインクジェット方式による有機化合物の成膜としたものである。
【００７６】
図７はインクジェット成膜装置の概念図である。
基本的な製造工程は図３で説明した蒸着によるものと同じであるため、異なる部分について図７を参照して説明する。
【００７７】
この場合は、洗浄室３５内で大気圧プラズマによる基板の洗浄を行った後、成膜室３６内部に有機化合物膜層パタニング装置であるところの通常用いられるインクジェットプリント装置４２を設け、インクヘッド４２１がインクを透明電極面に吐出できるように設け、インクジェットプリント装置により所定の色を発色する発光材料をパタニング塗布し、発光層を形成する。
【００７８】
又、フルカラーとする場合は例えば赤色発色材料にはシアノポリフェニレンビニレン前駆体、緑色発光材料にはポリフェニレンビニレン前駆体が使用でき、ポリマー前駆体はインクジェット吐出後、加熱手段４２２により加熱することにより高分子化され、発光層とすることができ、次に図示しない蒸着層内でアルミニウムキノリノール錯体を真空蒸着することで電荷輸送型の青色発光層が形成できる。
【００７９】
次いで、成膜室３７で電極（陰極）を蒸着後、封止装置で電極蒸着済み基板を封止する。
【００８０】
また、図４、５に示した電極３３１、３３２の形状は平面の板状として説明したが、本発明の電極は平面の板状に限定されず、例えば、複数の円筒を並べたものでも、複数の多角形断面の筒を並べたものでも良い。そして、それらの電極を並べる向きは基板１１の搬送方向に平行でも、垂直でも良い。
【００８１】
再び全体の説明に戻り、図３において、洗浄室３５に隣接する蒸着装置４の成膜室３６は、成膜室３６内を真空にするための減圧装置（真空排気装置）７２と、洗浄された基板１０１の透明電極上に発光層等を真空蒸着する有機化合物膜層の蒸着手段４１（以下蒸着手段４１と記す）とを有し、蒸着手段４１により基板の透明電極（図２の１１２）上に発光層等（図２の１２１、１２２、１２３）が蒸着される。
【００８２】
発光層等を蒸着された基板１０２は、搬送手段９により移送路９２を経て減圧装置７３により減圧した蒸着装置５の成膜室３７に搬送され、電極を真空蒸着する金属膜層の蒸着手段５１（以下蒸着手段５１と記す）により蒸着された発光層等の上に電極（陰極）（図２の１３）が蒸着される。
【００８３】
蒸着手段４１は、基板１０１の搬送位置より下側に図２の正孔注入層１２１、発光層１２２、電子注入層１２３の各蒸着材料を入れた複数のるつぼ４１１を備え、各るつぼ４１１はそれぞれ図示しない加熱用電源に接続され、蒸着材料が溶融し蒸発する温度に制御されている。
【００８４】
洗浄された基板１０１は透明電極面を下に向けた状態で、搬送手段９により上述した各るつぼ４１１に対向する位置に順次搬送される。そして、各るつぼにより透明電極上に図２の正孔注入層１２１、発光層１２２、電子注入層１２３の各蒸着材料が順次蒸着され成膜される。
【００８５】
なお、図示しないがるつぼを１式備えた成膜室をシャッタ、移送路を介し複数設置し、各成膜室のるつぼで正孔注入層１２１、発光層１２２、電子注入層１２３を順次蒸着して成膜するようにしても良い。
【００８６】
蒸着手段５１は、発光層等を蒸着された基板１０２の搬送位置より下側に、金属膜層の蒸着材料を入れたるつぼ５１１を備え、るつぼ５１１は図示しない加熱用電源に接続され、蒸着材料が溶融し蒸発する温度に制御されている。
【００８７】
そして、発光層等が蒸着された基板１０２は透明電極面を下に向けた状態で、搬送手段９によりるつぼ５１１に対向する位置に搬送される。そして、電子注入層上に金属膜層（電極１３（図２））が蒸着される。
【００８８】
封止装置６は電極が蒸着された基板１０３に、封止缶供給装置６３から供給される封止缶６１で基板を封止する缶封止手段６２と、缶封止手段６２内に不活性ガスである窒素ガスを供給する図示しない窒素ガス供給装置とにより構成されている。
【００８９】
基板は搬送手段９に配設された基板の位置決め手段９０１により搬送手段に位置決めされた状態で保持され、プラズマ洗浄装置３のプラズマ吹きつけ位置、蒸着装置４の複数の蒸着位置、蒸着装置５の蒸着位置、封止装置６の封止位置、に順次搬送され、各装置により所定の処理が行われる。
【００９０】
ここで、搬送手段９は基板の位置決め手段９０１以外の部分は開口し、蒸発した蒸着材料が基板に蒸着できるようにしてある。
【００９１】
そして搬送手段９は、ベルト又はチェーンでも、基板を保持し移載するようなロボットのようなもので構成しても良く、また、プラズマ洗浄装置３、蒸着装置４、蒸着装置５、封止装置６、及び各移送路９１〜９３にそれぞれ個別に設けたものでも、或いは上記装置を貫通するように設けたものでも良い。
【００９２】
次に、本実施形態の製造装置１を用いて有機ＥＬ素子１０を製造する方法について図３を参照して説明する。
【００９３】
本実施形態では、透明電極が成膜された基板１１に洗浄室３５および成膜室３６、３７でそれぞれ洗浄および成膜を行うことにより有機ＥＬ素子１０を連続的に製造する。
【００９４】
すなわち、予め、オペレータは図２に示す基材１１１上に透明電極１１２を成膜した基板１１を用意し、この基板１１を有機溶剤２２中にセットする。
【００９５】
次いで、製造装置１の図示しない制御手段（以下制御手段と記す）はオペレータの起動操作により制御を開始し、超音波振動子２３を作動させ基板１１を超音波洗浄させる。
【００９６】
そして、制御手段は洗浄室３５のシャッタ８１を開き、図示しないロボットハンド等を駆動させて超音波洗浄した基板１１を洗浄室３５内に移送させて搬送手段９の基板の位置決め手段９０１に装着させ、シャッタ８１を閉めさせる。
【００９７】
このとき、基板１１は、図２の透明電極１１２側がプラズマに晒される向き（図２の透明電極１１２が上方向になる向き）に装着される。なお、基板１１の移送時には、洗浄室３５への不純物の流入を防止するために、洗浄室３５内の圧力が大気圧よりも若干高く設定される。
【００９８】
制御手段は、シャッタ８１を閉めさせてから、ガス供給装置３４１、３４２によりそれぞれアルゴンおよび酸素ガスを洗浄室３５内の電極３３１と３３２との間（プラズマ発生部３１１）に噴射させる。
【００９９】
これらのガスの流入量はプラズマを安定して発生させるため、それぞれ流量を制御してアルゴンガスを混合ガス（アルゴンガスと酸素ガスの混合ガス）１００体積％に対し、９０体積％、好ましくは９５体積％以上含有されるように設定される。
【０１００】
次に、制御手段は、高周波電源装置３３を作動させ、電極３３２に高周波電圧を印加してプラズマ発生部３１１内を通過する混合ガスをプラズマ化させ、プラズマ発生部３１１の下方に透明電極面を上側にして搬送される基板１１にこのプラズマ化したガスを吹き付け、基板表面を洗浄させる。
【０１０１】
ここで、基板１１の表面はプラズマによって清浄化され、とくに、酸素のプラズマによって有機物からなる不純物が効率よく分解・灰化される。通常、図２に示すＩＴＯ膜からなる透明電極１１２のプラズマ洗浄にアルゴンを用いると、透明電極１１２表面の酸素分子が還元されて有機ＥＬ素子１０に悪影響を及ぼすが、本実施形態では酸素ガスを混合するので透明電極１１２の還元が抑制される。
【０１０２】
なお、プラズマ洗浄のタクトタイムを短縮するために、プラズマ洗浄時間を１０秒間〜３０秒間とするように制御する。
【０１０３】
このプラズマ洗浄装置３では、従来の真空槽の中でプラズマを閉じこめた状態で洗浄するのではなく、大気圧近傍で洗浄しながら、洗浄後の不純物を含んだプラズマ化したガスを排気するので生成した不純物が洗浄室３５内に堆積するようなことがほとんどない。
【０１０４】
以上のように大気圧近傍で基板の洗浄を行うため、連続的に有機ＥＬ素子を製造しても洗浄効果は下がらず、洗浄室や電極に不純物が堆積することもほとんどなく、頻繁に電極を清掃或いは交換したり、頻繁に室内を清掃する必要もなくなる。
【０１０５】
制御手段は、洗浄が完了するとシャッタ８２を開き洗浄済みの基板１０１を移送路９１に搬送手段９で搬送させる。そしてシャッタ８２を閉じ、図示しない減圧手段又は減圧手段７２により移送路９１内を成膜室３６の気圧より若干低い気圧まで減圧させると共に、図示しない基板反転手段により基板１０１を裏返しに反転させる。
【０１０６】
オペレータは成膜室３６の蒸着手段４１に正孔注入層１２１等の蒸着材料を入れた複数のるつぼ４１１、及び成膜室３７の蒸着手段５１に金属膜層の蒸着材料を入れたるつぼ５１１を予め装着しておく。
【０１０７】
制御手段は、減圧装置（真空排気装置）７２により成膜室３６内の圧力が所定の圧力になるまで排気させる。次いで、シャッタ８３を開けて搬送手段９により基板１０１を成膜室３６に搬送させ、シャッタ８３を閉じる。
【０１０８】
これにより、洗浄室３５、成膜室３６相互のガスや不純物が相手室に流入することなく、また室内の圧力（気圧）を大幅に乱すことなく安定した状態で基板の移送が可能となる。
【０１０９】
続いて、制御手段は、正孔注入層１２１、発光層１２２、電子注入層１２３の各蒸着材料を入れた複数のるつぼ４１１を図示しない加熱手段で順次加熱させて蒸発させると共に、搬送手段９を制御して加熱しているるつぼと対向する位置に基板を搬送させ、基板１１の透明電極１１２上に正孔注入層１２１、発光層１２２、電子注入層１２３を順次蒸着し成膜させる。
【０１１０】
次いで制御手段は、シャッタと搬送手段を制御して、成膜室３７の蒸着位置に発光層等が蒸着された基板１０２を搬送し、成膜室３７のるつぼ５１１を加熱して図２の電極（陰極）１３を成膜させる。
【０１１１】
次いで同様にして、制御手段は、搬送手段９により電極が蒸着された基板１０３を成膜室３７から移送路９３を経て封止装置６に搬送させる。
【０１１２】
そして制御手段は、封止缶供給装置６３で封止缶６１を缶封止手段６２に供給させ、図示しない窒素ガス供給装置により供給された窒素ガスが、略大気圧に満たされた缶封止手段６２内で、基板１０３を封止缶６１で封止させる。
【０１１３】
これにより、金属膜層が成膜された基板１０３は窒素ガス内に封止される。
制御手段は、封止缶６１で封止された基板１０４を搬送手段９によりシャッタ８８を経て排出させ、有機ＥＬ素子として回収させる。
【０１１４】
【発明の効果】
有機ＥＬ素子の製造装置において減圧下のプラズマ洗浄を導入することにより、従来の洗浄工程の減圧装置（真空排気装置）と真空槽とを不要にしてコストダウンを図ると共に、電極や真空槽内壁の不純物質の堆積による基板汚染や洗浄効果の低下を防止し、更に電極や内壁の不純物質除去の手間を軽減することができる。また連続生産工程を構成することによりタクトタイムを短縮し、生産性が高い、高品質な有機ＥＬ素子の製造装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】従来の有機ＥＬ素子製造装置の概念図である。
【図２】有機ＥＬ素子の層構成の概略図である。
【図３】本発明の実施形態の一つである有機ＥＬ素子の製造装置の概念図である。
【図４】プラズマ洗浄手段を示す概念図である。
【図５】基板を電極間に通過させ洗浄する洗浄装置の概念図である。
【図６】ウエブ状の基板を洗浄する洗浄装置の概念図である。
【図７】インクジェット成膜装置の概念図である。
【符号の説明】
１　製造装置
２　超音波洗浄装置
３、７　プラズマ洗浄装置
４、５　蒸着装置
６　封止装置
９　搬送手段
１１　基板
３１　プラズマ洗浄手段
３３　高周波電源装置
８１〜８９　シャッタ
９１〜９３　移送路
３３１、３３２　電極
３３３、３３４　誘電体
３４１、３４２　ガス供給装置
【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】
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