(57)【要約】【課題】  成膜品質を向上させると共に、生産効率の高いインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置を提供する。【解決手段】  インライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置おいて、マスクが一体化されたホルダを用いて基板を保持し、基板に冷却板を配設することで、基板の温度上昇を抑えて連続搬送を行なう。又、装置内部に差動排気部Ｄ１〜Ｄ４を設け、異なる真空度の処理室間で、基板を停止させることなく連続搬送が可能な構成とする。【選択図】  図９
2005285576.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機エレクトロルミネセンス素子を形成するインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置であって、
前記基板に成膜される薄膜のパターンが形成されたマスクを備えると共に、たわみを防止して前記基板を保持する保持手段を有し、
前記搬送手段は、前記保持手段を用いて、前記複数の処理室へ前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項２】
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機エレクトロルミネセンス素子を形成するインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置であって、
前記基板に成膜される有機薄膜のパターンが形成されたマスクを備え、たわみを防止して前記基板を保持する第１保持手段と、
前記基板に成膜される電極薄膜のパターンが形成されたマスクを備え、たわみを防止して前記基板を保持する第２保持手段と、
装置内部で前記第１保持手段から前記第２保持手段へ前記基板を付け替える交換手段とを有し、
前記搬送手段は、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記複数の処理室へ前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項３】
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機エレクトロルミネセンス素子を形成するインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置であって、
互いに真空度の異なる処理室の間に設けられ、各処理室における真空度の中間の真空度を独立して制御可能な差動排気部を有し、
前記搬送手段は、前記真空度の異なる処理室の間を、前記差動排気部を介して、前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項４】
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機エレクトロルミネセンス素子を形成するインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置であって、
前記基板の温度上昇を抑える冷却部材を有し、
前記搬送手段は、前記複数の処理室へ、前記冷却部材と共に前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項５】
請求項１又は請求項２に記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
互いに真空度の異なる処理室の間に設けられ、各処理室における真空度の中間の真空度を独立して制御可能な差動排気部を有し、
前記搬送手段は、前記真空度の異なる処理室の間を、前記差動排気部を介して、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項６】
請求項１又は請求項２に記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記基板の温度上昇を抑える冷却部材を、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段に設け、
前記搬送手段は、前記複数の処理室へ、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項７】
請求項５に記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記基板の温度上昇を抑える冷却部材を、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段に設け、
前記搬送手段は、前記真空度の異なる処理室の間を、前記差動排気部を介して、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記基板を連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項８】
請求項１、請求項２、請求項５、請求項６又は請求項７のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を洗浄する洗浄手段を設け、
前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を再利用可能としたことを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項９】
請求項１、請求項２、請求項５、請求項６、請求項７又は請求項８のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記搬送手段は、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段の位置決めを行う位置決め部材を有することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項１０】
請求項１、請求項２、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８又は請求項９のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を複数収容可能なカセットを有し、
前記カセットを用いて、所定の処理室にて真空度の大きな変更を行うと共に、
前記搬送手段は、真空度の変更後に、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を、前記カセットから連続的に搬送することを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項１１】
請求項３、請求項５又は請求項７のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記差動排気部は、更に真空度の高い他の差動排気部を備えることを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項１２】
請求項４、請求項６又は請求項７のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記基板と前記冷却部材との間に、前記基板からの熱を前記冷却部材へ伝導して拡散する熱伝導部材を設けたことを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項１３】
請求項４、請求項６、請求項７又は請求項１２のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記冷却部材は、再利用可能であることを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項１４】
請求項１乃至請求項１３のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記基板及び前記冷却部材、又は、前記基板若しくは前記冷却部材からの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段を設けたことを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【請求項１５】
請求項１乃至請求項１４のいずれかに記載のインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置において、
前記搬送手段は、搬送速度を一定としたものであると共に、
複数の処理室における薄膜の成膜速度を各々制御するようにしたことを特徴とするインライン式有機エレクトロルミネセンス製造装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板を連続的に搬送して、有機材料等の蒸発材料を蒸着させて、有機エレクトロルミネセンス（以下、ＥＬと略す。）素子を形成するインライン式有機ＥＬ製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
図１０に、現在、一般的に使用されている有機ＥＬ製造装置を示す。
図１０に示す装置は、所謂、クラスタ型と呼ばれる装置であり、ロボットハンドを有する搬送室を多角形形状に形成し、搬送室の周囲に複数の処理室を設けたものである。図１０に示すように、有機ＥＬ製造装置４０の場合、成膜工程ユニット４１は、各処理室への基板の搬送を行う搬送室４２と、基板の搬入を行う基板搬入口４３と、基板の洗浄を行う洗浄室４４と、基板上に成膜を行う成膜室４５、４６、４７とを有し、複数のゲートバルブ４８を介して、搬送室４２の周囲に、これらの処理室が配置される。有機ＥＬ素子は電極層を含めて複数の薄膜により構成されるため、有機ＥＬ製造装置４０には、薄膜毎の処理室となる成膜室４５、４６、４７が設けられている（「有機ＥＬのはなし」、日刊工業新聞社、ｐ９８、図５３より）。
【０００３】
基板上に成膜を行う場合には、基板搬入口４３に搬入された基板を、ゲートドア４８を開けて処理室（例えば、成膜室４５）へ搬入し、ゲートドア４８を閉じ、真空度を調整した後、基板上に１層目の成膜を行う。そして、１層目の成膜の終了後、再びゲートドア４８を開け、基板を成膜室４５から搬出し、次の処理室（例えば、成膜室４６）へ基板を搬入し、２層目の成膜を同様に行う。このようにして成膜された基板は、受渡室４９を通って工程ユニット５０へ搬送され、工程ユニット５１、５２にて下処理されたカバーガラスと貼り合わされて、ＦＰＤ（フラットパネルディスプレイ）となる有機ＥＬ素子の完成品が作製される。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−３４８６５９号公報
【特許文献２】特開２００３−１５７９７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
有機ＥＬ素子を用いたＦＰＤにおいて、製造コストの低減は今後の大きな課題である。そのためには、基板１枚当たりの製造時間の短縮、材料の利用効率の向上が必須事項となる。ところが、図１０に示したクラスタ型の有機ＥＬ製造装置においては、薄膜毎に独立した処理室を有し、処理室毎に基板の搬入、搬出を行う必要があるうえ、処理室毎に真空度を調整するため、基板１枚の当たりの製造時間が長いという問題がある。
【０００６】
これに対して、製造時間の短縮のため、インライン式と呼ばれる有機ＥＬ製造装置が提案されている（例えば、特許文献１、特許文献２）。
インライン式の有機ＥＬ製造装置は、有機ＥＬ素子のための複数の成膜室が同一の真空容器内に直線的に配置され、これらの成膜室間のゲートバルブが排除された構成を有する。成膜時には、基板が複数の成膜室の上方を連続的に搬送されながら成膜されることで、基板の搬送及び真空度調整に伴う時間を短縮して、製造時間の短縮を図ろうとするものである。
【０００７】
しかしながら、有機ＥＬ製造装置は、有機ＥＬ素子の成膜を行う成膜室以外にも、雰囲気（真空度）の異なる複数の処理室（例えば、図１０における洗浄室４４、電極成膜室４７等）を有するものであり、有機ＥＬ素子の成膜を行うための成膜室のみを同一真空容器内に配置しても、他の処理室との間には、依然としてゲートバルブが必要である。従って、これらの処理室間で基板の搬送を行う場合には、搬送の度にゲートバルブの開閉を行う必要があり、ゲートバルブの開閉の度に各々の処理室において真空度を調整する必要がある。中には、真空度調整室を設け、真空度調整室で真空度を調整した後、処理室へ基板の搬送を行うものもあるが、実質的には連続搬送ができない状態であるうえ、真空度調整のための時間が掛かるため、製造時間の短縮に限界があり、生産効率の向上は望めない。
【０００８】
又、インライン式の有機ＥＬ製造装置では、有機ＥＬ素子の成膜を行うための成膜室において、基板が連続的に搬送されるため、成膜室の蒸発源の温度の影響を連続的に受けることになり、基板温度が上昇しやすい。基板温度の上昇は、薄膜の再蒸発を招き、薄膜の品質を悪化させてしまう原因となる。特に、成膜速度を上げるためには、無効蒸気を低減することができるので、蒸発源を基板に近づけることが望ましいが、基板温度がより蒸発源の影響を受けやすくなり、成膜速度の向上と成膜品質の向上を両立できない。又、蒸発源を基板から遠ざけ、基板温度を適切に維持するようにした場合、成膜品質は向上するが、無効蒸気が多くなり、成膜速度が遅くなり、やはり、成膜速度の向上と成膜品質の向上を両立できない。つまり、上記インライン式の有機ＥＬ製造装置では、成膜品質の向上を図ると共に、製造時間を短縮することが難しく、生産効率の向上は望めなかった。
【０００９】
加えて、上記インライン式の有機ＥＬ製造装置では、有機ＥＬ素子の成膜を行うための成膜室において、例えば、ベルト式の搬送装置の上で、基板が連続的に搬送されながら成膜されるため、基板位置の位置ずれを起こしやすく、又、特に、大型の基板の場合、基板自体のたわみの問題もあり、成膜不良を起こしやすかった。
【００１０】
上述したように、上記インライン式の有機ＥＬ製造装置には、量産性を考慮した場合、成膜品質、生産効率等の点で解決すべき課題が多く残っている。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたもので、成膜品質を向上させると共に、生産効率の高いインライン式有機ＥＬ製造装置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】
【００１２】
上記課題を解決する本発明の請求項１に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機ＥＬ素子を形成するインライン式有機ＥＬ製造装置であって、
前記基板に成膜される薄膜のパターンが形成されたマスクを備えると共に、たわみを防止して前記基板を保持する保持手段を有し、
前記搬送手段は、前記保持手段を用いて、前記複数の処理室へ前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
パターニングのためのマスクと基板を保持する保持手段とを一体化して構成することで、保持手段に基板のマスク機能を持たせることができ、製造装置へのマスク単体の個別の搬送や製造装置でのマスクの基板への取付等が不要となり、マスクに関わる工程時間を短縮することが可能である。又、保持手段により基板を保持するので、自重等による基板のたわみを防止することができる。
【００１３】
上記課題を解決する本発明の請求項２に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機ＥＬ素子を形成するインライン式有機ＥＬ製造装置であって、
前記基板に成膜される有機薄膜のパターンが形成されたマスクを備え、たわみを防止して前記基板を保持する第１保持手段と、
前記基板に成膜される電極薄膜のパターンが形成されたマスクを備え、たわみを防止して前記基板を保持する第２保持手段と、
装置内部で前記第１保持手段から前記第２保持手段へ前記基板を付け替える交換手段とを有し、
前記搬送手段は、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記複数の処理室へ前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
例えば、有機薄膜を成膜する処理室と電極薄膜を成膜する処理室との間に交換手段を設け、有機薄膜の成膜終了後に、第１保持手段から第２保持手段へ基板を付け替えるようにする。
【００１４】
上記課題を解決する本発明の請求項３に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機ＥＬ素子を形成するインライン式有機ＥＬ製造装置であって、
互いに真空度の異なる処理室の間に設けられ、各処理室における真空度の中間の真空度を独立して制御可能な差動排気部を有し、
前記搬送手段は、前記真空度の異なる処理室の間を、前記差動排気部を介して、前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
例えば、有機薄膜を成膜する処理室と電極薄膜を成膜する処理室との間に差動排気部を設けることで、ゲートバルブを不要として、基板を停止させることなく、連続的に搬送を行うことができ、基板の搬送を効率よく行うことができる。又、差動排気部を介して、各処理室が接続されるので、各処理室の真空度が互いの処理室に影響を与えることがない。
【００１５】
上記課題を解決する本発明の請求項４に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、
前記複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送手段とを有し、
前記複数の処理室における所定の処理を経て、前記基板に有機ＥＬ素子を形成するインライン式有機ＥＬ製造装置であって、
前記基板の温度上昇を抑える冷却部材を有し、
前記搬送手段は、前記複数の処理室へ、前記冷却部材と共に前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
例えば、冷却部材は、放熱性がよいもの、又は、熱容量の大きいものとし、基板から冷却部材への熱伝導をさせることにより、基板の温度上昇を抑えて、基板の搬送速度を上げた状態でも基板への連続成膜を可能とし、生産効率の向上を図ることができる。
【００１６】
上記課題を解決する本発明の請求項５に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
互いに真空度の異なる処理室の間に設けられ、各処理室における真空度の中間の真空度を独立して制御可能な差動排気部を有し、
前記搬送手段は、前記真空度の異なる処理室の間を、前記差動排気部を介して、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
【００１７】
上記課題を解決する本発明の請求項６に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記基板の温度上昇を抑える冷却部材を、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段に設け、
前記搬送手段は、前記複数の処理室へ、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
【００１８】
上記課題を解決する本発明の請求項７に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記基板の温度上昇を抑える冷却部材を、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段に設け、
前記搬送手段は、前記真空度の異なる処理室の間を、前記差動排気部を介して、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を用いて、前記基板を連続的に搬送することを特徴とする。
【００１９】
上記課題を解決する本発明の請求項８に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を洗浄する洗浄手段を設け、
前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を再利用可能としたことを特徴とする。
【００２０】
上記課題を解決する本発明の請求項９に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記搬送手段は、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段の位置決めを行う位置決め部材を有することを特徴とする。
従って、連続搬送を行う搬送手段においても、保持手段、第１保持手段又は第２保持手段の位置決め精度が向上するので、基板自体の位置決め精度も向上し、成膜不良を防止することができる。
【００２１】
上記課題を解決する本発明の請求項１０に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を複数収容可能なカセットを有し、
前記カセットを用いて、所定の処理室にて真空度の大きな変更を行うと共に、
前記搬送手段は、真空度の変更後に、前記保持手段、前記第１保持手段又は前記第２保持手段を、前記カセットから連続的に搬送することを特徴とする。
例えば、成膜のための処理室と封止のための処理室との間の処理室で、複数の基板を収容するカセットの周囲の真空度を、高真空度／大気圧に切り替えるようにする。
【００２２】
上記課題を解決する本発明の請求項１１に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記差動排気部は、更に真空度の高い他の差動排気部を備えることを特徴とする。
例えば、有機薄膜を成膜する処理室と電極薄膜を成膜する処理室との間等、雰囲気の影響を互いに与えたくない処理室間には、中間の真空度を有する差動排気部を設けるだけでなく、更に高真空度の差動排気部を別途設けることで、各処理室の雰囲気が互いの処理室に影響を与えないようにしている。
【００２３】
上記課題を解決する本発明の請求項１２に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記基板と前記冷却部材との間に、前記基板からの熱を前記冷却部材へ伝導して拡散する熱伝導部材を設けたことを特徴とする。
熱伝導部材としては、例えば、熱伝導性があり、接触面の表面粗さに追従可能な柔らかい素材を用いる。
【００２４】
上記課題を解決する本発明の請求項１３に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記冷却部材は、再利用可能であることを特徴とする。
【００２５】
上記課題を解決する本発明の請求項１４に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記基板及び前記冷却部材、又は、前記基板若しくは前記冷却部材からの輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段を設けたことを特徴とする。
例えば、輻射熱吸収手段として、ヘリウム冷凍機のクライオ面を用い、基板、冷却部材からの輻射熱を吸収することにより、基板の温度上昇を抑えて、基板の搬送速度を上げた状態でも基板への連続成膜を可能とし、生産効率の向上を図ることができる。
【００２６】
上記課題を解決する本発明の請求項１５に係るインライン式有機ＥＬ製造装置は、
上記インライン式有機ＥＬ製造装置において、
前記搬送手段は、搬送速度を一定としたものであると共に、
複数の処理室における薄膜の成膜速度を各々制御するようにしたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、基板を保持する保持手段（ホルダ）と基板用のマスクとを一体化し、ホルダを用いて基板を保持するようにしたので、簡単な構造で、基板のたわみを防止すると共に、マスク機能をホルダに持たせることができる。基板のたわみを防止することにより、基板のたわみによる成膜不良を低減することができ、又、ホルダにマスク機能を持たせることにより、マスクに関わる工程時間を短縮することが可能となり、生産効率の向上を図ることができる。加えて、成膜される薄膜に応じて、異なるパターンが形成されたマスクをホルダに装着しておき、製造装置内でホルダを交換することにより、基板に異なるパターンの薄膜を形成することができる。
【００２８】
本発明によれば、異なる真空度の処理室の間に、差動排気部による中間圧力室を設けたので、異なる真空度の処理室間にゲートバルブを設置する必要がなくなり、又、圧力調整も不要となり、基板を停止させることなく、連続搬送を行なうこと可能である。その結果、搬送速度の高速化が容易となり、生産効率を向上させることができる。
【００２９】
本発明によれば、熱伝導部材を介した冷却部材や輻射熱を吸収する輻射熱吸収手段等を用いるので、基板の温度上昇を抑えることができ、高速の搬送速度で、連続して成膜を行なうことが可能となり、生産効率を向上させることができる。又、基板の温度上昇を抑えることで、基板と蒸発源との距離を近づけることができ、無効な蒸気量を減少させて、蒸発材料の無駄を減少させることができる。
【００３０】
本発明によれば、搬送手段にホルダの位置決め部材を設けたので、成膜を行う処理室での位置決めの精度を向上させることができ、成膜不良の発生を防止して、生産効率を向上させることができる。
【００３１】
本発明によれば、複数のホルダを収容可能なカセットを、装置の搬入部、搬出部だけでなく、装置内部の圧力変化の大きい処理室間においても使用するので、カセットと共に複数の基板、ホルダの周囲の真空度を一括して変更することで、真空度の変更に伴う調整時間を短縮し、余分な待ち時間を減らし、成膜のための処理室、封止のための処理室等の処理能力を十分に生かすようにして、生産効率の向上を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明は、インライン式有機ＥＬ製造装置において、その量産性を向上するべく、成膜膜質、生産効率に着目して、基板搬送に係る部分、基板温度に係る部分を工夫したものである。その具体的な実施形態のいくつかを図１乃至図９に示し、特に、基板搬送の効率に係る部分を図１〜図４へ、基板温度に係る部分を図５〜図８へ、そして、装置全体の構成を図９に示して、詳細な説明を行う。
【実施例１】
【００３３】
図１、図２に、本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置で用いられるホルダの実施形態例を示す。
なお、図１（ａ）、図２（ａ）は基板及びホルダの斜視図であり、図１（ｂ）、図２（ｂ）は、各々図１（ａ）のＡ−Ａ線矢視断面図、図２（ａ）のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【００３４】
図１に示すように、ホルダ１Ａ（保持手段）は、矩形状の基板２ａの周縁部をその下方側から保持するＬ字断面のフレーム３ａと、フレーム３ａの中央部に十字状に配置され、基板２ａをその下方側から保持する保持部材４ａとを有し、フレーム３ａと十字状の保持部材４ａが形成する開口部分に、成膜される薄膜のパターンが形成されたマスク５ａを配設したものである。なお、保持部材４ａは十字状に限らず、例えば、中央に１本でも多数本の組み合わせでもよい。ホルダ１Ａでは、一枚の基板２ａをホルダ１Ａの上方から設置し、図１における基板２ａの下面側に、マスク５ａによるパターンが成膜され、図１の例では、一枚の基板２ａに４枚分の有機ＥＬ素子となる薄膜が成膜される。保持部材４ａやマスク５ａのパターンは、有機ＥＬ素子の大きさにより決定され、１枚板の基板２ａから、大きさに応じて４枚、６枚、８枚・・・の有機ＥＬ素子が成膜される。つまり、ホルダ１Ａは、１枚板の基板２ａに対応したものであり、フレーム３ａと保持部材４ａにより、１枚板の基板２ａの周縁部を保持して、自重等によるたわみを防止すると共に、マスク５ａにより基板２ａへ成膜するパターンのマスク機能を提供するものである。なお、マスク５ａは保持部材４ａと一体になっており、基板２ａと接する側に位置する。
【００３５】
又、図２に示すように、ホルダ１Ｂ（保持手段）は、矩形状の基板２ｂの周縁部をその下方側から保持するＬ字断面のフレーム３ｂを、複数個（図２においては４個）平面配置して一体化したものであり、各フレーム３ｂが形成する開口部分に、成膜される薄膜のパターンが形成されたマスク５ｂを配設したものである。ホルダ１Ｂでは、４枚の基板２ｂをホルダ１Ｂの上方から設置し、図２における基板２ｂの下面側に、マスク５ｂによるパターンが成膜され、４枚の基板２ｂ各々に有機ＥＬ素子の薄膜が成膜される。つまり、ホルダ１Ｂは、切り板の基板２ｂに対応したものであり、フレーム３ｂにより、切り板の基板２ｂの周縁部を保持して、自重等によるたわみを防止すると共に、マスク５ｂにより基板２ｂへ成膜するパターンのマスク機能を提供するものである。
【００３６】
なお、図１、図２には図示していないが、基板２ａ、２ｂのたわみをより効果的に抑えるため、基板２ａ、２ｂの上方側から基板２ａ、２ｂを押さえ付ける押付部材を設けるようにしてもよい。例えば、後述の図７における冷却板１３は、押付部材としての機能も果たすものである。又、静電チャック、マグネットチャックを用い、フレーム３ａ、３ｂと押付部材との間に、基板２ａ、２ｂを挟み込むように保持してもよい。
【００３７】
本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置（以下、本製造装置と略す）は、基板を搬送しながら成膜を行うものである。上記ホルダ１Ａ、１Ｂを用いて基板を搬送することで、基板のたわみを防止して、搬送しながら成膜を行うことができ、基板のたわみに伴う成膜不良を防止することができる。又、薄膜のパターンに応じて、異なるパターンが形成されたマスクを有するホルダを予め用意すれば、各々異なる薄膜パターンを成膜することが可能である。例えば、本製造装置では、有機薄膜用のマスクを有するホルダＡ（第１保持手段）と、電極薄膜用のマスクを有するホルダＢ（第２保持手段）とを各々別々に用いることで、各々異なる薄膜パターンを形成することが可能となる。又、後述の図９に示すように、ホルダの洗浄を行う洗浄室２４、２９（洗浄手段）を設け、使用後のホルダを洗浄し、巡回させることで、ホルダの再利用が可能となり、生産効率の向上を図ることが可能である。又、ホルダとマスクを一体化することで、マスク単体の個別の搬送を不要とすることができ、マスクのための搬送装置などを別途設ける必要がなくなる。
【００３８】
ホルダ１は、図３に示すようなカセット６に複数収容され、装置搬入口（例えば、図９の搬入部Ｅ１参照）等にカセット６と共に設置される。カセット６は、開口部を有する箱状の筐体の内部に、対向配置された複数の溝部６ａを設け、１対の溝部６ａに１つのホルダ１を挿入して設置することで、複数のホルダ１を１つのカセット６内に収容するものである。このように、複数のホルダ１を収容可能なカセット６を、装置搬入口等、雰囲気（真空度）の大きな切り替えが必要な場所で用いることで、複数のホルダ、即ち、複数の基板に対して、一回の圧力制御で所望の雰囲気（圧力）へ調整でき、雰囲気（圧力）の調整時間の短縮を図ることができる。又、一旦、所望の圧力（雰囲気）に切り替えれば、成膜室等の雰囲気（真空度）に影響を与えることがなく、カセット６からホルダ１を順次取り出し、連続搬送を行いながら、成膜処理できるため、余分な搬送時間や雰囲気（真空度）の調整時間等が低減でき、生産効率を向上させることが可能である。例えば、図９においては、大気／真空切替室２２ａ、２２ｂ（大気／真空の切替）、真空／Ｎ2切替室３１（真空／Ｎ2の切替）、Ｎ2／大気切替室３５ａ、３５ｂ（Ｎ2／大気の切替）等でカセット６が用いられ、異なる雰囲気（真空度）の処理室間を、カセット６と共に複数のホルダ１を通過させることができる。
【００３９】
図４に、本製造装置で用いられる搬送装置の実施形態の一例を示す。
なお、図４（ａ）は成膜室における搬送装置を側面方向から見た概略図であり、図４（ｂ）は、図４（ａ）のＣ−Ｃ線矢視断面図である。
【００４０】
ホルダ１Ａは、たわみ防止機能、マスク機能を有するものであるが、搬送装置７（搬送手段）に設けられた位置決め部材８ａ、８ｂを用いることで、搬送されながらも、搬送装置７上での位置精度を向上させるガイド（案内）としても機能するものである。具体的には、搬送装置７は、直線状に配置された２本のベルト７ａと、ベルト７ａを駆動する複数のローラ７ｂとを有しており、２本のベルト７ａ上の所定位置に位置決め部材８ａ、８ｂが配設される。位置決め部材８ａは、ホルダ１Ａの進行方向の位置決めを行うためのものであり、位置決め部材８ｂは、ホルダ１Ａの進行方向に垂直な方向の位置決めを行うためのものである。ベルト７ａ、ローラ７ｂは、基板の成膜部分に影響を与えない位置、具体的には、ホルダ１Ａのフレーム３ａの部分に配置されて、ホルダ１Ａと共に基板を搬送可能に支持するものである。そして、成膜を行う際には、成膜される薄膜の膜厚が、基板の搬送方向に沿って均一になるように、一定の所定速度でホルダ１Ａを移動させる。
【００４１】
このように、位置決め部材８ａ、８ｂにより、搬送時のホルダ１Ａの位置決めが正確に行われることにより、ホルダ１Ａが有する基板の位置決めも正確に行われることになる。つまり、ホルダ１Ａの下方側に配置され、蒸発材料を供給する蒸発源９に対しても、成膜時の位置決め精度が向上することになり、位置ずれによる成膜不良を低減することが可能となる。なお、本実施例においては、ベルト７ａ側のみに凸状の位置決め部材８ａ、８ｂを設けた構成としたが、ホルダ１Ａ側に、位置決め部材８ａ、８ｂ対応する凹部を設け、互いに嵌合させることで位置決めを行ってもよいし、逆に、ベルト７ａ側に凹部を、ホルダ１Ａ側に凸部を設け、互いに嵌合させることで位置決めを行ってもよい。なお、ロールを適切に配置し、かつ、ホルダ１Ａをスリップさせることなく、ロールとホルダ１Ａ間の摩擦力を保持できる場合は、ベルト式コンベアでなく、ローラ式コンベアでホルダ１Ａを搬送してもよい。
【００４２】
インライン式有機ＥＬ製造装置では、生産効率を向上させるため、薄膜の蒸発材料を供給する蒸発源を、１つの真空室内に直線状に配置し、各蒸発源の上方を基板が連続的に搬送されながら成膜される構成としている。従来のインライン式有機ＥＬ製造装置では、上記構成により基板温度が上昇し易く、生産効率と成膜品質がトレードオフの関係にあった。そこで、本製造装置では、基板が連続搬送されながら成膜される状態においても、基板の温度上昇を抑えることで、良好な成膜状態になるようにして、生産効率を向上させている。その具体的な実施形態例を図５、図７に示す。
【００４３】
図５は、複数の蒸発源９が配置された真空容器の内部を示す概略図である。
図５に示すように、本製造装置は、基板温度の上昇を抑えるため、基板や後述の冷却板１２（図７参照）からの輻射熱を吸収するクライオパネル１０ａ、１０ｂ（輻射熱吸収手段）を備える。クライオパネル１０ａ、１０ｂは、蒸発源９から供給される蒸発材料の蒸着を妨げない空間に、ホルダ１の両面に近接するように平行に配置されているものであり、蒸発源９の数に応じて、搬送装置に沿って複数設けられる。クライオパネル１０ａ、１０ｂは、クライオポンプ等の内部に用いられるクライオパネルと同等のものであり、液体Ｈｅ等を用いた冷凍機のクライオ面を用いたものである。
【００４４】
真空容器の内部では、基板の周囲は真空であるため、基板からの熱伝導を媒介する気体がほとんどない。そこで、本発明では、低温（−２０℃〜−２００℃）に維持可能なクライオパネル１０ａ、１０ｂを用い、基板等からの輻射熱を積極的に吸収すること（冷輻射）で、基板の温度上昇を防ぐようにしている。
【００４５】
図６に、クライオパネルを使用しない場合と使用した場合の基板の温度変化を示す。
これは、ガラス基板の初期温度を２５℃、クライオパネル１０ａ、１０ｂの温度を−２００℃、蒸発源９の温度を３００℃、基板の搬送速度を５．８ｍｍ／ｓｅｃとして、成膜回数を連続１２回行ったものである。
【００４６】
図６（ａ）のクライオパネルを使用しない場合と、図６（ｂ）のクライオパネルを使用する場合の比較から、クライオパネルによる冷却により、基板温度の上昇がかなり抑えられていることがわかる。
【００４７】
図７は、図１に示したホルダ１Ａに、熱伝導部材、冷却部材を設けた構成を示す断面図である。
図７に示すホルダは、図１に示したホルダ１Ａに柔構造物１１（熱伝導部材）、冷却板１２（冷却部材）を設けたものである。具体的には、ホルダ１Ａが保持する基板２ａ上に柔構造物１１が配設され、更に、柔構造物１１上に冷却板１２が配設された構成である。これらの柔構造物１１、冷却板１２は、基板２ａの成膜される面の反対側の面に配置される。なお、基板２ａから冷却板１２への熱伝導性が十分に確保できれば、柔構造物１１は必ずしも設ける必要はない。
【００４８】
上記構成は、基板２ａからの熱伝導、熱拡散を、冷却板１２側へ積極的に行うことで、基板２ａの温度上昇を抑えようとするものである。具体的には、Ｃｕ等の熱伝導性の高い材料により冷却板１２を構成し、基板２ａを冷却板１２に接触させ、基板２ａの温度を熱伝導、熱拡散により逃がして、基板２ａ自体の温度上昇を防止している。又、冷却板１２自体の体積を大きくする等、冷却板１２自体の熱容量を大きくする構成として、冷却板１２を含めた基板２ａ側の温度が上昇し難いようにしてもよい。更に、冷却板１２と基板２ａとの熱伝導性をよりよくするために、互いの接触面の密着性をよくする柔構造物１１を、冷却板１２と基板２ａとの間に挟みこむようにしてもよい。柔構造物１１としては、例えば、シリコンゴム、グラファイトシート、カーボンシート等を用いる。又、熱伝導率が０．２Ｗ／（ｍ・Ｋ）程度であっても、真空中で脱ガス量が少なく、基板との密着性のよいものがあれば、柔構造物として用いることができ、例えば、ジェル状のものも用いることが可能である。
【００４９】
本製造装置では、基板２ａを搬入する前に、冷却板１２を予め基板２ａ上に取り付け、基板２ａの成膜、封止処理後、搬出時に基板２ａ上から取り外すようにする。この場合、一度使用した冷却板１２は２０℃程度まで冷却して、再利用するようにする。又、本製造装置の内部において、成膜前に冷却板１２を基板２ａ上に取り付け、成膜後に冷却板１２を基板２ａ上から取り外すようにしてもよい。この場合、一度使用した冷却板１２を本製造装置内で冷却できるようにすれば、冷却板１２を装置内で巡回させて、再利用するようにすることも可能である。
【００５０】
図８に、基板と冷却板との間に、柔構造物を挟まない場合と挟む場合の基板の温度変化を示す。
これは、ガラス基板の初期温度を２５℃、柔構造物１１（シリコンゴム）の厚みを１ｍｍ、冷却板１２（Ｃｕ）の厚みを５ｍｍ、蒸発源の温度を３００℃、基板の搬送速度を５．８ｍｍ／ｓｅｃとして、成膜回数を連続１２回行ったものである。
【００５１】
図８（ａ）の柔構造物を挟まない場合と、図８（ｂ）の柔構造物を挟む場合の比較から、基板２ａから冷却板１２への熱伝導、熱拡散が、接触性のよい柔構造物１１を介して行われて、基板温度の上昇がかなり抑えられることがわかる。更に、図５に示したクライオパネル１０ａ、１０ｂを併用することで、図８（ｃ）に示すように、より効果的に基板温度の上昇を抑えることが可能となる。
【００５２】
このように、熱幅射の吸収や熱伝導を用いた基板の冷却により、基板の温度上昇を抑えることができるので、基板の搬送速度を高速にした状態でも、連続的に成膜を行うことが可能となり、生産効率を向上させることができる。又、基板の温度上昇を抑えることができるので、基板と蒸発源の距離を近づけ、無効蒸気量を減少させた状態で成膜を行うことが可能となり、蒸発材料の無駄を減少することができる。
【００５３】
図９に、本製造装置の概略の平面図を示す。
なお、図中「Ｐ」は真空ポンプを示し、「Ｎ2」は窒素の供給ラインを示す。
【００５４】
図９に示すように、本製造装置は、ＦＰＤにおける有機ＥＬ素子の形成をインラインで行うために構成されたものであり、独立して雰囲気及び真空度を制御可能な複数の処理室と、複数の処理室へ基板を連続的に搬送する搬送装置とを有し、各処理室において、異なる条件下で、各々目的にあった所定の処理を実行できるように構成されているものである。
【００５５】
本製造装置では、ゲートドア２１の設置箇所をできるだけ少なくすることで、ゲートドア２１の開閉に伴う時間、そして、真空度の調整時間を削減するようにしており、その結果、基板を停止させることなく、各処理室への基板の連続搬送を可能としている。具体的には、雰囲気（真空度）を大きく変える処理室との接続部分のみにゲートバルブ２１を設け、他の部分においては、中間圧力とするための差動排気を行う差動排気部Ｄ１〜Ｄ４を設けることで、各処理室間の圧力差を保つようにしている。
【００５６】
ゲートバルブ２１は、雰囲気（真空度）が大きく変わる処理室の前後に設けられており、差動排気部Ｄ１〜Ｄ４では、基板が連続搬送されるのに対して、ゲートバルブ２１が設けられた処理室の前後では、所定の雰囲気（真空度）に変更されるまで、基板の搬送が停止される。そこで、本製造装置では、基板を保持するホルダを複数枚収容可能なカセット６を用いることで、カセット６と共に複数枚のホルダ１、基板の周囲の雰囲気を、一括して切り替えることができる。カセット６の周囲の雰囲気は、所定の処理室にて、大気／真空、真空／Ｎ2、Ｎ2／大気等に変更される。又、カセット６を用いることで、雰囲気切り替え後の基板の連続搬送を可能とし、生産効率の向上を図ることができる。特に、カセット６を、装置の内部である封止室３３の前後の処理室で用いることで、雰囲気の一括変更、ホルダ１、基板の一括移動を行ない、雰囲気変更のための調整時間を短縮し、余分な待ち時間を減らして、成膜工程、封止工程の処理能力の低下を防止している。
【００５７】
差動排気部Ｄ１〜Ｄ４は、その空間が、ホルダが通過できる開口部を有する仕切り壁により形成される。差動排気部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４に隣接し、異なる真空度を有する各処理室間の圧力差を保つようにするため、差動排気部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４での真空度は、各処理室の真空度の中間の真空度に制御される。差動排気部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４の真空度は、差動排気部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４を排気する真空ポンプや図示しないバランス用のＮ2を用いることで、適切な真空度に制御される。差動排気部Ｄ３は、差動排気部Ｄ１、Ｄ２、Ｄ４とは、異なる目的のために設けられたものであり、具体的には、各処理室間の雰囲気が互いに影響を与えないようにするため、隣接する各処理室の真空度より更に高真空度の圧力に制御される。
【００５８】
本製造装置では、プラズマ洗浄室２４−有機ＥＬ成膜室２５間、プラズマ洗浄室２４−ホルダ搬送室２７間に、差動排気部Ｄ１、Ｄ２を設けることで、両処理室間の真空度の圧力差を保つようにしている。例えば、プラズマ洗浄室２４の圧力をＰｌ、有機ＥＬ成膜室２５の圧力をＰ３とし、Ｐｌ＞Ｐ３とする場合、Ｐｌ＞Ｐ２＞Ｐ３となる圧力Ｐ２の差動排気部Ｄ１を設けることで、Ｐｌ、Ｐ３の圧力を保ち易くして、処理室間のゲートバルブを不要としている。同様に、ホルダ搬送室２７の圧力は、有機ＥＬ成膜室２５の圧力と同じ圧力Ｐ３であるので、Ｐｌ＞Ｐ４＞Ｐ３となる圧力Ｐ４の差動排気部Ｄ２を設けることで、Ｐｌ、Ｐ３の圧力を保ち易くして、処理室間のゲートバルブを不要としている。
【００５９】
又、有機ＥＬ成膜室２５−電極成膜室２８間には、両処理室の真空度より高真空度の差動排気部Ｄ３を設けることで、両処理室の無効蒸気が互いに入り込まないようにしている。例えば、電極成膜室２８の圧力をＰ７とすると、Ｐ７＞Ｐ３＞Ｐ５となる圧力Ｐ５の差動排気部Ｄ３を設けることで、互いの処理室の雰囲気に影響を与えることなく、処理室間のゲートバルブを不要としている。更に、Ｐ７とＰ５との圧力差が大きい場合には、Ｐ７＞Ｐ６＞Ｐ５となる圧力Ｐ６の差動排気部Ｄ４、つまり、隣接する電極成膜室２８、差動排気部Ｄ３の各真空度の中間の圧力Ｐ６の差動排気部Ｄ４を、差動排気部Ｄ３に直列に接続して設ければ、両処理室間の真空度の圧力差を保ち易くなる。
【００６０】
このように、差動排気部Ｄ１〜Ｄ４を設けることで、ゲートドア２１の設置を不要とし、基板を停止させることなく、連続搬送が可能となり、生産効率が向上することとなる。
【００６１】
本製造装置における基板の動きＳ１〜Ｓ３、カセット６の動きＫ１〜Ｋ３、ホルダ１の動きＨ１、Ｈ２を説明する。
なお、有機ＥＬ素子のパターンが形成されたマスクを予め装着したホルダをホルダＡ（第１保持手段）、電極のパターンが形成されたマスクを予め装着したホルダをホルダＢ（第２保持手段）として、以降の説明を行う。
【００６２】
基板自体は、Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３の順に移動し、その移動の過程で、有機ＥＬ成膜室２５にて有機ＥＬ素子の薄膜が形成され、電極成膜室２８にて電極が形成され、封止処理室３３で封止が行われて、有機ＥＬ素子によるＦＰＤが製造される。
【００６３】
ホルダＡに基板を設置する。そして、基板を有する複数のホルダＡをカセット６に収容して搬入部Ｅ１へ設置する。本製造装置が始動すると、ゲートバルブ２１ａを開け、カセット６を大気／真空切替室２２ａに移動し、ゲートバルブ２１ａを閉じた後、大気／真空切替室２２ａにて真空ポンプにより、大気から所定真空度まで排気を行う。所定真空度に到達すると、ゲートバルブ２１ｂを開け、カセット待機室２３へカセット６を移動する。このカセット待機室２３からマスクホルダ交換室２６までは、ホルダＡが基板と共に連続的に搬送されることになる。全てのホルダＡをカセット６から搬出した後、空のカセット６に使用後のホルダＡ、つまり、基板を有しない空きホルダＡが戻され、その後、空きホルダＡと共にカセット６が大気／真空切替室２２ｂへ移動される。そして、ゲートバルブ２１ｃを閉じた後、大気／真空切替室２２ｂが大気圧へ戻され、ゲートバルブ２１ｄを開けた後、カセット６が搬出部Ｅ２へ搬出される。
【００６４】
図９のカセット移動範囲Ｋ１に示すように、基板及びホルダＡの搬入に使用するカセット６は、所定領域内のみを巡回するように移動するため、少なくとも２つ以上の複数のカセット６を用いれば、大気／真空切替室２２ａ、２２ｂにおいて、独立して大気／真空の切り替えを行うことで、大気／真空の切り替えに伴う時間を削減して、生産効率を高めることが可能である。又、カセット待機室２３から複数のホルダＡを連続的に搬送している間に、大気／真空切替室２２ａにおいて、次のカセット６の雰囲気を真空に切り替えておけば、大気／真空切替室２２ａからカセット待機室２３へカセット６を順次移動することができ、異なるカセット６に収容した複数のホルダＡを、連続的に本製造装置内部の処理室内へ搬送することが可能となる。
【００６５】
カセット待機室２３へ移動されたカセット６からは、本製造装置内部の処理室へホルダＡが順次搬送される。最初に、プラズマ洗浄室２４（洗浄手段）へ移動され、ホルダＡに装着されたマスクと共に基板の成膜面がＯ2プラズマ等を用いて洗浄される。洗浄されたホルダＡは、差動排気部Ｄ１を通って、有機ＥＬ成膜室２５へ順次搬送され、複数層の有機薄膜が成膜される。有機ＥＬ成膜室２５は、図４に示すような搬送装置、図５に示すようなクライオパネル、図７に示すような冷却板等を有するため、ホルダＡの位置ずれがなく搬送が可能であると共に、基板の温度上昇を所定範囲内に抑えて成膜を行うことが可能である。有機ＥＬ成膜室２５では、搬送装置の搬送速度を一定の所定速度にし、各々の有機薄膜の成膜速度を適切に設定することで、所定の厚さの有機薄膜が成膜されるようにしている。なお、有機ＥＬ成膜室２５は、成膜する薄膜の積層数やその目的に応じて、複数の蒸発源等が設けられている。
【００６６】
有機ＥＬ成膜室２５にて有機薄膜が成膜された後、基板を有するホルダＡは、マスクホルダ交換室２６（交換手段）へ順次搬送され、ここで、基板のみがホルダＡから取り外され、ホルダＢに付け替えられる。つまり、基板を保持するホルダを、有機ＥＬ素子用のホルダＡから電極用のホルダＢへ交換している。
【００６７】
取り外されたホルダＡは、ホルダ搬送室２７を通り、差動排気部Ｄ２を経由し、プラズマ洗浄室２４で洗浄された後、カセット待機室２３のカセット６へ順次戻される。カセット６に最大搭載毎数のホルダＡが戻されると、カセット６は大気／真空切替室２２ｂへ移動され、大気に切替後、搬出部Ｅ２へ搬出される。このように、ホルダＡは、図９のホルダの移動の軌跡Ｈ１に示すように、搬入部Ｅ１からカセット６と共に搬入され、複数の処理室を経た後、プラズマ洗浄室２４で洗浄され、カセット６と共に、搬出部Ｅ２へ戻される。ホルダＡはプラズマ洗浄室２４で洗浄されるため再利用が可能であり、例えば、カセット待機室２３等にて、基板のみをホルダＡに設置できるように構成すれば、基板のみを本製造装置の搬入部Ｅ１にセットするだけですむ。
【００６８】
一方、電極用のホルダＢは、基板が設置されない状態でカセット６に複数収容されて搬入部Ｅ３へ設置される。本製造装置が始動すると、ゲートバルブ２１ｇを開け、カセット６を大気／真空／Ｎ2切替室３５ａに移動し、ゲートバルブ２１ｇを閉じる。その後、大気／真空／Ｎ2切替室３５ａにて真空ポンプにより、大気から所定真空度まで排気を行い、所定真空度に到達するとＮ2を供給してＮ2雰囲気に切り替える。そして、ゲートバルブ２１ｈを開け、カセット待機室３４へカセット６を移動する。全てのホルダＢをカセット６から搬出した後、空のカセット６に使用後のホルダＢが戻される。このとき、ホルダＢには、有機ＥＬ素子が形成され、封止処理が行われた基板が設置されている。その後、基板、ホルダＢと共にカセット６が大気／真空／Ｎ2切替室３５ｂへ移動され、ゲートバルブ２１ｉを閉じた後、大気／真空／Ｎ2切替室３５ｂが大気圧へ戻される。大気／真空／Ｎ2切替室３５ｂが大気圧へ戻った後、ゲートバルブ２１ｊを開け、基板、ホルダＢと共にカセット６が搬出部Ｅ４へ搬出される。
【００６９】
図９のカセット移動範囲Ｋ３に示すように、ホルダＢの搬入に使用するカセット６も、所定領域内のみを巡回するように移動する。従って、少なくとも２つ以上の複数のカセット６を用いれば、大気／真空／Ｎ2切替室３５ａ、３５ｂにおいて、独立して大気／真空の切り替えを行うことで、大気／真空／Ｎ2の切り替えに伴う時間を削減して、生産効率を高めることが可能である。又、カセット待機室３４から複数のホルダＢを連続的に搬送している間に、大気／真空／Ｎ2切替室３５ａにおいて、次のカセット６の雰囲気をＮ2に切り替えておけば、大気／真空／Ｎ2切替室３５ａからカセット待機室３４へカセット６を順次移動することができ、異なるカセット６に収容した複数のホルダＢを、連続的に本製造装置内部の処理室内へ搬送することが可能となる。
【００７０】
ホルダＢは、図９のホルダの移動の軌跡Ｈ２に示すように、搬入部Ｅ３からカセット６と共に搬入され、カセット待機室３４へ移動されたカセット６から、順次処理室内へ搬送され、その後、カセット６と共に、搬出部Ｅ４へ戻される。本製造装置内部では、ホルダＢは、カセット待機室３４へ移動されたカセット６から封止処理室３３を通過して、カセット待機室３２のカセット６へ移動される。そして、ゲートバルブ２１ｆを開け、カセット６と共にホルダＢを真空／Ｎ2切替室３１へ移動し、ゲートバルブ２１ｆを閉じた後、真空ポンプを用いてＮ2雰囲気から所定の真空度へ切り替える。所定の真空度へ到達後、ゲートバルブ２１ｅを開け、カセット６と共にホルダＢをカセット待機室３０へ移動する。そして、ホルダＢが、カセット待機室３０へ移動されたカセット６から順次搬送され、ホルダ洗浄室２９（洗浄手段）にてマスクと共に洗浄され、差動排気部Ｄ４、Ｄ３を通過して、ホルダ交換室２６へ搬送される。
【００７１】
ホルダ交換室２６において、ホルダＢに付け替えられた基板は、ホルダＢと共に差動排気部Ｄ３、Ｄ４を通過して、電極成膜室２８へ順次搬送される。電極成膜室２８では、有機ＥＬ素子の配線となる金属薄膜が形成される。金属薄膜が形成された基板は、ホルダＢと共にカセット待機室３０のカセット６へ順次戻される。最大搭載数のホルダＢがカセット６へ戻ると、ゲートバルブ２１ｅを開け、カセット６と共にホルダＢを真空／Ｎ2切替室３１へ移動し、ゲートバルブ２１ｅを閉じた後、Ｎ2を供給して真空雰囲気からＮ2雰囲気へ切り替える。そして、ゲートバルブ２１ｆを開け、カセット６と共にホルダＢをカセット待機室３２へ移動し、ゲートバルブ２１ｆを閉じる。その後、カセット待機室３２に移動されたカセット６からホルダＢを封止処理室３３へ順次搬送し、封止材を用いて、有機ＥＬ素子の封止を行う。封止後、ホルダＢはカセット待機室３４のカセット６へ順次搬送され、最大搭載数のホルダＢがカセット６へ戻ると、ゲートバルブ２１ｉを開け、カセット６と共にホルダＢを大気／真空／Ｎ2切替室３５ｂへ移動する。ゲートバルブ２１ｉを閉じた後、大気／真空／Ｎ2切替室３５ｂを大気圧へ戻し、その後、ゲートバルブ２１ｊを開けて、カセット６と共にホルダＢを搬出部Ｅ４へ搬出する。このとき、ホルダＢと共に、有機ＥＬ素子が形成され、封止処理が行われた基板、つまり、有機ＥＬ素子のＦＰＤが完成した状態で基板が搬出される。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置で用いられるホルダの実施形態の一例を示す図である。
【図２】本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置で用いられるホルダの実施形態の他の一例を示す図である。
【図３】図１、２に示すホルダを収容するカセットを示す図である。
【図４】本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置で用いられる搬送装置の実施形態の一例を示す図である。
【図５】本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置で用いられる輻射熱吸収手段の実施形態の一例を示す図である。
【図６】図５に示した輻射熱吸収手段の効果を比較するグラフである。
【図７】本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置で用いられる冷却部材、熱伝導部材の実施形態の一例を示す図である。
【図８】図７に示した熱伝導部材の効果を比較するグラフである。
【図９】本発明に係るインライン式有機ＥＬ製造装置の実施形態の一例を示す平面図である。
【図１０】従来のクラスタ型の有機ＥＬ製造装置の概略図である。
【符号の説明】
【００７３】
１、１Ａ、１Ｂ  ホルダ
６    カセット
８ａ、８ｂ  位置決め部材
１０ａ、１０ｂ  クライオパネル
１１  柔構造物
１２  冷却板
Ｄ１、Ｄ２、Ｄ３、Ｄ４  差動排気部
【図１】
2005285576.tif 000003
【図２】
2005285576.tif 000004
【図３】
2005285576.tif 000005
【図４】
2005285576.tif 000006
【図５】
2005285576.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005285576.tif 000009
【図８】
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【図９】
2005285576.tif 000011
【図１０】
2005285576.tif 000012