(57)【要約】【課題】インクジェット技術を用いて基板に成膜等を行う際に用いられる吸着テーブルにおいて、帯電を防止するとともに、基板への吸引跡の発生を防止する吸着テーブルを提供することを目的とする。【解決手段】基板１００を吸着保持するテーブル装置４０であって、多孔体からなる吸着部４３を備え、吸着部４３におけるの基板吸着面に導電膜４４が形成されるとともに導電膜４４を地絡させるようにした。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を吸着保持するテーブル装置であって、
多孔体からなる吸着部を備え、該吸着部におけるの基板吸着面に導電膜が形成されるとともに該導電膜を地絡させることを特徴とするテーブル装置。
【請求項２】
前記基板は、可撓性を有する基板であることを特徴とする請求項１に記載のテーブル装置。
【請求項３】
前記吸着部は、セラミックス多孔体であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のテーブル装置。
【請求項４】
可撓性を有する基板に液状材料を吐出して成膜させる装置であって、
請求項１から請求項３のうちいずれか一項に記載のテーブル装置と、前記基板に向けて前記液状材料を吐出するインクジェット式ヘッドと、前記インクジェット式ヘッドを覆うとともに地絡させた帯電防止用カバーと、前記テーブル装置と前記インクジェット式ヘッドとを相対移動させる移動装置とを備えたことを特徴とする成膜装置。
【請求項５】
前記帯電防止用カバーは、前記インクジェット式ヘッドにおける前記基板に対向する面を露出させる開口部を備えることを特徴とする請求項４に記載の成膜装置。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の成膜装置により形成された発光層を備えることを特徴とする電気光学装置。
【請求項７】
請求項６に記載の電気光学装置を備えたことを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子機器等の製造工程で用いられ、可撓性を有する基板を吸着、保持する吸着テーブルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶ディスプレーよりさらに薄い表示装置を作れる有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）素子が次世代技術として注目されている。柔らかいプラスチック上に有機ＥＬ素子を並べれば、紙のように薄く曲げられる表示装置にすることも可能である。そして、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置やＴＡＢ（テープオートマティッドボンディング）の製造では、テーブル装置上に戴置した基板等に対して、インクジェット技術により発光材料、導電材料等の液滴を吐出して発光層や回路パターンを形成する技術が用いられている。この際、基板等をテーブル装置に保持するために、テーブル装置を多孔体等で構成し、テーブル装置に形成された空孔から基板を吸引して、保持することが一般に行われている。
このように、インクジェット技術を工業用に用いる場合には、流動体を吐出するノズル（ヘッド）と基板等との距離を、家庭用等のプリンタの場合に比べて、近接させる必要があり、また、テーブル装置を構成する多孔体が非金属であることから、テーブル装置等が著しく帯電するという問題があった。帯電した静電気が放電すると、基板に形成した電子回路を破壊したり、流動体に含まれる可燃性の溶媒等に着火したりする危険がある。このような問題を解決するために、イオナイザーと呼ばれる静電気除去装置を設置する技術や、特開平１０−１０７１３１号公報に示すように、導電性を有する素材を用いてテーブル装置を構成して、帯電を防止する技術がある。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−１０７１３１号公報（第６頁、第２図）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、静電気除去装置では除電能力が十分でない場合がある。また、後者の技術は、半導体ウエハ等の比較的硬質な基板を保持することを目的とするため、テーブル装置に形成される空孔の孔径が比較的大きく、そのため、薄いプラスチックやフィルム状の可撓性を有する基板、いわゆるフレキシブル基板を吸着すると、基板に吸着跡が残りやすかった。フレキシブル基板に吸着跡が残ると、発光層等の成膜や乾燥に大きな影響を与え、均一な層を形成することが困難になり、発光むらが生じたり、回路パターンが短絡したりするという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、インクジェット技術を用いて基板に成膜等を行う際に用いられる吸着テーブルにおいて、帯電を防止するとともに、基板への吸引跡の発生を防止する吸着テーブルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係るテーブル装置、成膜装置、光学素子、半導体素子及び電子機器では、上記課題を解決するために以下の手段を採用した。
第１の発明は、基板（１００）を吸着保持するテーブル装置（４０）であって、多孔体からなる吸着部（４３）を備え、吸着部（４３）におけるの基板吸着面に導電膜（４４）が形成されるとともに導電膜（４４）を地絡させるようにした。この発明によれば、基板が帯電しても、テーブル装置の表面に形成された導電膜が接地されていることから、静電気は地中に放電されて、基板上に形成された回路等を損傷させたり、基板上に塗布された可燃性溶媒に着火したりすることが防止される。
【０００７】
また、吸着部（４３）が、セラミックス多孔体であるものでは、セラミック多孔体は空孔率が高く、微細な空孔を備えることから、テーブル装置上に戴置された基板を均一的に吸着することができ、また、不導電体であるセラミックスであっても、導電体が皮膜されることで除電が可能となる。
また、基板（１００）が、可撓性を有する基板であるものでは、吸着跡が付き易い基板であっても、微細な空孔を備えるテーブル装置に吸着されることにより吸着跡を残さずに良好に吸着される。
【０００８】
第２の発明は、可撓性を有する基板（１００）に液状材料（Ｋ）を吐出して成膜させる装置（１）であって、第１の発明に係るテーブル装置（４０）と、基板（１００）に向けて液状材料（Ｋ）を吐出するインクジェット式ヘッド（２０）と、インクジェット式ヘッド（２０）を覆うとともに地絡させた帯電防止用カバー（２６０）と、テーブル装置（４０）とインクジェット式ヘッド（２０）とを相対移動させる移動装置（４１）とを備えるようにした。この発明によれば、基板に吸引跡を残さず、また、基板に液状材料を成膜した際に、静電気が帯電することが防止されているので、基板に成膜された層が均一になり、また、形成した回路等が破壊されないので、高品質の製品を製造することができる。
【０００９】
また、帯電防止用カバー（２６０）が、インクジェット式ヘッド（２０）における基板（１００）に対向する面を露出させる開口部（２６１）を備えるものでは、インクジェット式ヘッドと基板との距離を近接して設置することができるので、インクジェット式ヘッドから吐出される液状材料の着弾精度を向上させることができ、高精度の製品を製造することができる。
【００１０】
第３の発明は、電気光学装置（５００）が、第２の発明に係る成膜装置（１）により形成された発光層（１２１〜１２３）を備えるようにした。この発明によれば、発光層が均一に成膜されるので、高精細画素のディスプレイ等の電気光学装置を製造することができる。
【００１１】
第４の発明は、電子機器（６００）が、第３の発明に係る電気光学装置（５００）を備えるようにした。この発明によれば、高精細画素のディスプレイを表示手段として備えるので、表示手段の表示が見やすくて鮮やかな電気機器を製造することができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
図１は、本発明に係る成膜装置１を示す模式図である。成膜装置１は、インクジェット方式を利用して、液滴を吐出して、膜を形成させるものであり、インクジェット式ヘッド２０、タンク３０、テーブル装置４０及び制御装置５０を備える。
また、本発明で用いられる基板１００は、薄いプラスチックやフィルム状の可撓性を有する基板、いわゆるフレキシブル基板であり、テーブル装置４０上に載置されて、インクジェット式ヘッド２０から吐出された液滴等が着弾して、発光層や導電層等が成膜される。
なお、基板１００の材料としては、ポリオレフィン、ポリエステル、ポリアクリレート、ポリカーボネート、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルケトンなどのプラスチックなどの透明材料が採用可能である。
【００１３】
インクジェット式ヘッド２０（２１〜２ｎ：ｎは任意の自然数）は、それぞれ同一の構造を備え、インクジェット方式によりそれぞれ液滴Ｄを吐出可能である。図２は、インクジェット式ヘッド２０の一構成例を説明する分解斜視図である。図２に示すように、インクジェット式ヘッド２０は、ノズル２１１の設けられたノズルプレート２１０および振動板２３０が設けられた圧力室基板２２０を筐体２５０に嵌め込んだ構成を備える。このインクジェット式ヘッド２０の主要部構造は、図３の斜視図一部断面図に示すように、圧力室基板２２０をノズルプレート２１０と振動板２３０で挟み込んだ構造を備える。ノズルプレート２１０は、圧力室基板２２０と貼り合わせられたときにキャビティ２２１に対応することとなる位置にノズル２１１が形成される。圧力室基板２２０には、シリコン単結晶基板等をエッチングすることにより、各々が圧力室として機能可能にキャビティ２２１が複数設けられている。キャビティ２２１間は側壁（隔壁）２２２で分離されている。各キャビティ２２１は供給口２２４を介して共通の流路であるリザーバ２２３に繋がっている。振動板２３０は、例えば熱酸化層等により構成される。振動板２３０にはインクタンク口２３１が設けられ、タンク３０から任意の流動体１０を供給可能に構成されている。振動板２３０上のキャビティ２２１に相当する位置には、圧電体素子２４０が形成されている。圧電体素子２４０は、ＰＺＴ素子等の圧電性セラミックスの結晶を上部電極および下部電極（図示略）で挟んだ構造を備える。圧電体素子２４０は、制御装置５０から供給される吐出信号Ｓｈに対応して体積変化を生ずる。
なお、上記インクジェット式ヘッド２０は、圧電体素子２４０に体積変化を生じさせて液滴Ｄを吐出させる構成に限らず、発熱体により流動体１０に熱を加え、その膨張によって液滴Ｄを吐出させるようなヘッド構成であってもよい。
【００１４】
図１に戻り、タンク３０（３１〜３ｎ）は、それぞれ流動体１０（１１〜１ｎ）を貯蔵し、パイプを通して流動体１０をインクジェット式ヘッド２０に供給する。流動体１０は発光材料（液状材料）Ｋを含む。発光材料Ｋは、例えば、有機材料であり、低分子の有機材料としてアルミキノリノール錯体（Ａｌｑ３）があり、高分子の有機材料としてポリパラフェニレンビニレン（ＰＰＶ）がある。いずれの場合でも、流動体１０はインクジェット式ヘッド２０から液滴Ｄとして吐出可能な流動性を呈するように溶媒等で粘度が調整される場合がある。
【００１５】
テーブル装置４０は、テーブル駆動部（移動装置）４１、位置計測部４２、吸着テーブル（吸着部）４３から構成され、基板１００を吸着保持するとともに、Ｘ方向、Ｙ方向に移動させる。そして、テーブル装置４０は、制御装置５０からの駆動信号Ｓｘに応じてテーブル駆動部４１により駆動されて、戴置した基板１００をＸ方向に搬送する。同様に、駆動信号Ｓｙに応じて基板１００をＹ方向に搬送する。また、位置計測部４２は、テーブル装置４０上に載置した基板１００の位置（Ｘ方向およびＹ方向）に対応した信号を制御装置５０に送る。そして、その信号に応じて制御装置５０が基板１００の位置を制御する。
【００１６】
制御装置５０は、例えばコンピュータ装置でありＣＰＵ、メモリ、インターフェース回路等（いずれも図示略）を備える。制御装置５０は所定のプログラムを実行することにより成膜装置１に、発光材料Ｋを含むの流動体１０の吐出を実施させる。すなわち、流動体１０を吐出させる場合にはインクジェット式ヘッド２０に吐出信号Ｓｈを送り、また、テーブル装置４０を移動させる場合にはテーブル駆動部４１に駆動信号ＳｘまたはＳｙを送る。
【００１７】
図４は、インクジェット式ヘッド２０及び吸着テーブル４３の除電方法を示す図である。インクジェット式ヘッド２０は、帯電防止用カバー２６０により覆われる。帯電防止用カバー２６０は、導電体、鉄、銅、アルミ等の金属、あるいは炭化物（例えば、カーバイド）等から構成される。また、インクジェット式ヘッド２０は、吸着テーブル４３上に吸着された基板１００から約１００〜１０００μｍ程度の距離で離間するように設置される。インクジェット式ヘッド２０と基板１００との距離を接近させて、液滴Ｄの着弾精度を向上させるためである。したがって、インクジェット式ヘッド２０の下面（基板１００に近接する）は、帯電防止用カバー２６０で覆わずに開口部２６１を設けて開放し、インクジェット式ヘッド２０と基板１００とを上記の間隔で接近可能にしている。そして、帯電防止用カバー２６０には、アース線２６２が接続されて接地される。
吸着テーブル４３は、基板１００を吸着保持するために、多孔質体からなる素材により形成される。そして、吸着テーブル４３は、不図示の吸引ポンプに連結され、吸着テーブル４３に形成された孔から空気が吸引されて、吸着テーブル４３上に載置された基板１００を吸着保持する。多孔質体からなる素材としては、例えば、セラミックス多孔体がある。セラミックス多孔質体は，気孔率が高く，平均細孔径が１０〜５０μｍ程度の連続した空孔を有するように形成することができる。製造方法として、高温反応を用いるため，高融点セラミックスの一部が溶融して，セラミック同士が融着した特異な３次元網目構造を示す。高温反応により滑らかな壁面を持つ細孔がつながる結果、吸引ポンプに連結することにより、吸着テーブル４３として利用可能となる。材料として使われるセラミックスの大半は酸化物であり、その多くは半導体か絶縁体であるため、セラミックス多孔体は絶縁体となる。なお、セラミックス多孔体は、軽量、断熱、吸音、物質の吸着、分離、選択的透過性といったさまざまな機能を有し、かつ、セラミックスが持つ耐熱性、耐薬品性といった性質と併せ多様な用途に適用されつつあり、また、セラミックス多孔体としての性能は、孔の形状、孔径、孔径の分布状況等により決まるため、これらを制御することでさらに幅広い応用展開が可能である。さらに、吸着テーブル４３の表面（基板１００が載置される面）には、金属等からなる導電層４４が形成される。導電層４４は、真空蒸着法、スパッタリング法、ＣＶＤ法等により形成される。真空蒸着法は、高真空下で金属を加熱し、溶融・蒸散させ、対象物の表面で冷却して金属皮膜を形成する方法である。金属を加熱する方法は、電気抵抗によって発生する熱を用いたり、電子ビームを用いたりする。蒸着させる金属としては、銀、銅、アルミ、チタン、導電性高分子等が好ましい。そして、真空蒸着法等により吸着テーブル４３の表面に成膜される導電層４４は、数千オングストロームという極薄膜であり、吸着テーブル４３が有する空孔を金属で埋めてしまい、吸引能力を低下させることはほとんどない。そして、吸着テーブル４３上に形成された導電層４４には、アース線４５が接続されて接地される。
【００１８】
このような構成を備える成膜装置１は、以下のように作用する。
基板１００には、予め電極（例えばＩＴＯ等からなる透明電極）１１１や正孔輸送層１１２が形成される（図５（ａ）参照）。なお、電子輸送層を形成してもよい。
まず、吸着テーブル４３上に基板１００が設置されると、不図示の吸引ポンプが動作して、吸着テーブル４３に基板１００が吸着する。そして、制御装置５０は駆動信号ＳｘまたはＳｙを出力して、テーブル装置４０を動作させる。テーブル駆動部４１は、この駆動信号ＳｘまたはＳｙに対応して基板１００をインクジェット式ヘッド２０に対して相対移動させて、インクジェット式ヘッド２０を成膜領域上に移動させる。
次いで、形成すべき膜の種類に応じて流動体１０のいずれかを特定し、その流動体１０を吐出させるための吐出信号Ｓｈを送る。各流動体１０は対応するインクジェット式ヘッド２０のキャビティ２２１に流入している。吐出信号Ｓｈが供給されたインクジェット式ヘッド２０では、圧電体素子２４０がその上部電極と下部電極との間に加えられた電圧に対応した体積変化を生ずる。この体積変化は振動板２３０を変形させ、キャビティ２２１の容積を変化させる。この結果、そのキャビティ２２１のノズル２１１から流動体１０の液滴Ｄが基板１００の上面に向けて吐出される。流動体１０が吐出されたキャビティ２２１には吐出によって減った流動体１０が新たにタンク３０から供給される。
【００１９】
図５（ａ）〜（ｃ）は、発光材料Ｋの吐出及び成膜工程を示す図である。
インクジェット式ヘッド２０が高速に基板に対して相対移動しながら、発光材料Ｋを含む流動体１０を基板１００の上面に向けて吐出させることにより、発光材料Ｋを含む液滴Ｄが着弾する。着弾した液滴Ｄ（流動体１０）は、数十μｍ程度の径を有する。そして、所定量の流動体１０を吐出して、発光層１２１〜１２３が形成される。例えば、インクジェット式ヘッド２１からは、赤色の発光材料Ｋが吐出されて発光層１２１が形成される（図５（ａ）参照）。同様に、インクジェット式ヘッド２２により緑色の発光層１２２が形成され（図５（ｂ）参照）、更に、インクジェット式ヘッド２３により青色の発光層１２３が形成される（図５（ｃ）参照）。
【００２０】
ここで、吸着テーブル４３として用いられるセラミックス多孔体は、基板１００に着弾する液滴Ｄの着弾径と同程度或いはそれ以下の孔径の空孔を備えるように形成されているので、基板１００への影響が小さく、吸引跡が発生することが抑制される。すなわち、平均細孔径が小さく、また、吸着テーブル４３に満遍なく多数の空孔が形成されているため、基板１００を局部的に吸引することがないからである。したがって、基板１００に吸引跡が発生しづらいので、発光層６１〜６３が高精度に成膜され、色むらの発生が抑えられる。
また、成膜装置１の動作時にインクジェット式ヘッド２０と基板１００とが高速に相対移動しても、インクジェット式ヘッド２０に設けた帯電防止用カバー２６０および吸着テーブル４３が接地されていることから、帯電が防止され、また、帯電防止用カバー２６０と吸着テーブル４３が同電位であることから、電位差が生じることもない。このため、基板１００上に形成した回路が静電気により破壊されることが防止される。また、静電気による可燃性溶媒等への着火が防止される。
【００２１】
図６は、上述した発光材料Ｋの成膜工程を経て製造された電気光学装置５００を示す図である。電気光学装置５００は、（例えば、有機ＥＬ装置）は、基板１００、電極１１１、正孔輸送層１１２、発光層１２１〜１２３等を有する。発光層１２１〜１２３上に、電極１３１が形成されている。電極１３１は、例えば陰極電極である。そして、電気光学装置５００は、表示装置（ディスプレイ）として利用される。
【００２２】
図７は、本発明の電子機器６００の実施形態を示す図である。携帯電話１０００（電子機器６００）は、電気光学装置５００からなる表示部１００１を備えている。他の応用例としては、腕時計型電子機器において表示部として電気光学装置５００を備える場合や、ワープロ、パソコンなどの携帯型情報処理装置において表示部として電気光学装置５００を備える場合等がある。このように、電子機器６００は、電気光学装置５００を表示手段として備えているので、表示コントラストが高く、品質に優れた表示を実現することができる。
【００２３】
なお、上記電極（陽極）の材料としては、ＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ  Ｔｉｎ  Ｏｘｉｄｅ）の他に、アルミニウム（Ａｌ）、金（Ａｕ）、銀（Ａｇ）、マグネシウム（Ｍｇ）、ニッケル（Ｎｉ）、亜鉛−バナジウム（ＺｎＶ）、インジウム（Ｉｎ）、スズ（Ｓｎ）などの単体や、これらの化合物或いは混合物や、金属フィラーが含まれる導電性接着剤などが用いられる。電極の形成は、好ましくはスパッタリング、イオンプレーティング、真空蒸着法によって行われる。あるいは、スピンコータ、グラビアコータ、ナイフコータなどによる印刷や、スクリーン印刷、フレキソ印刷などを用いて画素電極を形成してもよい。
【００２４】
また、上記正孔輸送層の形成方法としては、例えば、カルバゾール重合体とＴＰＤ：トリフェニル化合物とを共蒸着して１０〜１０００ｎｍ（好ましくは、１００〜７００ｎｍ）の膜厚に形成する。他の形成方法として、例えばインクジェット法により、正孔注入、輸送層材料を含む組成物インクを基体上に吐出した後に、乾燥処理及び熱処理を行って形成してもよい。なお、組成物インクとしては、例えばポリエチレンジオキシチオフェン等のポリチオフェン誘導体と、ポリスチレンスルホン酸等の混合物を、水等の極性溶媒に溶解させたものを用いることができる。
【００２５】
また、上記電子輸送層としては、例えば、金属と有機配位子から形成される金属錯体化合物、好ましくは、Ａｌｑ３（トリス（８−キノリノレート）アルミニウム錯体）、Ｚｎｑ２（ビス（８−キノリノレート）亜鉛錯体）、Ｂｅｂｑ２（ビス（８−キノリノレート）ベリリウム錯体）、Ｚｎ−ＢＴＺ（２−（ｏ−ヒドロキシフェニル）ベンゾチアゾール亜鉛）、ペリレン誘導体などを１０〜１０００ｎｍ（好ましくは、１００〜７００ｎｍ）の膜厚になるように蒸着して積層したものが用いられる。
【００２６】
また、上記電極（陰極）は、例えば、積層構造からなり、下部の陰極層としては、電子輸送層あるいは発光層に効率的に電子注入を行えるように、上部の陰極層よりも仕事関数の低い金属、例えばカルシウム等が用いられる。また、上部陰極層は、下部陰極層を保護するもので、下部陰極層よりも仕事関数が相対的に大きいもので構成することが好ましく、例えばアルミニウム等が用いられる。これら下部陰極層及び上部陰極層は、例えば、蒸着法、スパッタ法、ＣＶＤ法等で形成することが好ましく、特に蒸着法で形成することが発光層の熱、紫外線、電子線、プラズマによる損傷を防止できる点で好ましい。
【００２７】
以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。
【００２８】
上記実施形態では、成膜装置から吐出される流動体は、発光材料等に限らず、導電性材料、半導電性材料、絶縁材料、誘電性材料、半導体材料等であってもよい。また、接着剤、親和性材、非親和性材、顔料等であってもよい。更に、発光材料に接着剤、親和性材、非親和性材、顔料等を含有させてもよい。
テーブル装置をＸ方向及びＹ方向に移動させる構成について説明したが、これに限らず、インクジェット式ヘッドを移動させてもよく、また、インクジェット式ヘッドとテーブル装置が共に移動する構成であってもよい。
【００２９】
上記実施形態では、本発明に係る成膜方法を用いて光学素子（有機ＥＬ素子）を製造する方法について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、本発明に係る成膜装置を用いて、液晶、ＰＤＰ、ＬＣＤの表示装置、或いは、ＩＣ、ＬＳＩ等の半導体デ素子を良好に製造することも可能である。
また、工業用の用途に限らず、家庭用のプリンタ等に用いることも可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】成膜装置の構成図
【図２】インクジェット式ヘッドの分解斜視図
【図３】インクジェット式ヘッドの主要部の斜視図一部断面図
【図４】インクジェット式ヘッド及び吸着テーブルの除電方法を示す図
【図５】発光材料の吐出及び成膜工程を示す図
【図６】電気光学装置を示す図
【図７】電子機器を示す図
【符号の説明】
１  成膜装置    ２０  インクジェット式ヘッド    ４０  テーブル装置
４１  テーブル駆動部（移動装置）    ４３  吸着テーブル（吸着部）
４４  導電層    １００  基板    １２１，１２２，１２３  発光層
２６０  帯電防止用カバー    ２６１  開口部    ５００  電気光学装置
６００  電子機器    Ｋ  発光材料（液状材料）
【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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