(57)【要約】  本発明の課題は、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるパターニング装置を提供することである。当該パターニング装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子にマスクを介して光を照射し発光パターンを形成するパターニング装置であって、波長が特定の範囲内の光を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射する光照射部を備え、光照射エリア内における前記波長の範囲内の光の放射照度が、当該光照射エリア内における前記放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内であり、前記光照射エリア内における前記波長の範囲内の光のコリメーション半角が、４５°以下であることを特徴とする。
2017158943.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機エレクトロルミネッセンス素子にマスクを介して光を照射し発光パターンを形成するパターニング装置であって、
波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射する光照射部を備え、
光照射エリア内における前記波長の範囲内の光の放射照度が、当該光照射エリア内における前記放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内であり、
前記光照射エリア内における前記波長の範囲内の光のコリメーション半角が、４５°以下であることを特徴とするパターニング装置。
【請求項２】
前記有機エレクトロルミネッセンス素子を載置する被パターン形成体載置台を備え、
前記被パターン形成体載置台が、冷却機能を有することを特徴とする請求項１に記載のパターニング装置。
【請求項３】
前記被パターン形成体載置台が、前記冷却機能として、
冷却水を前記被パターン形成体載置台の一方から導入し、前記被パターン形成体載置台内を一方向に前記冷却水を流して他方に排出する複数の水路を備えることを特徴とする請求項２に記載のパターニング装置。
【請求項４】
弾性体による弾性力により、前記マスクを保持するマスク保持機構を備えることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のパターニング装置。
【請求項５】
気体を前記マスクに吹き付ける気体流発生部を備えることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のパターニング装置。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のパターニング装置により、発光パターンを形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【請求項７】
前記発光パターンのエッジ部が、１０〜３００μｍの範囲内で輝度分布を有することを特徴とする請求項６に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、パターニング装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に関する。より詳しくは、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるパターニング装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、有機エレクトロルミネッセンス（以下、「有機ＥＬ」ともいう。）素子に紫外線（ＵＶ）を照射すると照射された領域の発光効率が低下し、パターニングができることが知られている（例えば、特許文献１参照。）。この現象には相反則不軌特性があり、同じ積算光量でも照射パワー密度（放射照度）が高い方が、反応が高速になることが知られている。
したがって、有機ＥＬ素子にパターニングを行う場合、高い放射照度にした方がパターニング時間を大幅に短縮でき、この結果、タクトタイムを短縮できるため生産性を向上できる。【０００３】
ところで、マスクパターンを正確に有機ＥＬ素子に形成するためには、照射光ができるだけ平行光に近いことが望ましい。したがって、略平行光にて高い放射照度の光照射装置が望まれるが、高出力光源であるランプやＬＥＤを用いた場合、面発光光源であるため照射光を略平行光（コリメーション半角２°程度）にするにはビーム整形光学部品を多数要するとともに、光線ケラレが多く発生してしまい、特許文献２に示すように放射照度を高めることが困難である。一方、特許文献３には６Ｗ／ｃｍ２と非常に高い放射照度が記載されているが、コリメーション半角を制御していないためコリメーション半角はＬＥＤ放射角の８０°程度と推測され、パターニングには使えないという問題があった。【０００４】
また、特許文献４にはコリメーション半角を１４°にし、放射照度０．６Ｗ／ｃｍ２まで高めた実施例が記載されているが、有機ＥＬ素子のパターニングには放射照度がまだ不十分である。特許文献４には更なる高放射照度化の手法が記載されていない。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開第２０１４／１７５１３５号
【特許文献２】特開２０１４−１３４６５５号公報
【特許文献３】特開２０１４−６５２１１号公報
【特許文献４】特開２０１５−１１４６３３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記問題・状況に鑑みてなされたものであり、その解決課題は、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるパターニング装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子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】
【０００７】
本発明者は、上記課題を解決すべく、上記問題の原因等について検討する過程において、コリメーション半角を４５°まで許容すれば４Ｗ／ｃｍ２以上の高い放射照度が達成でき、この結果、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるパターニング装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供できることを見いだし本発明に至った。
すなわち、本発明に係る上記課題は、以下の手段により解決される。【０００８】
１．有機エレクトロルミネッセンス素子にマスクを介して光を照射し発光パターンを形成するパターニング装置であって、
波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射する光照射部を備え、
光照射エリア内における前記波長の範囲内の光の放射照度が、当該光照射エリア内における前記放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内であり、
前記光照射エリア内における前記波長の範囲内の光のコリメーション半角が、４５°以下であることを特徴とするパターニング装置。【０００９】
２．前記有機エレクトロルミネッセンス素子を載置する被パターン形成体載置台を備え、
前記被パターン形成体載置台が、冷却機能を有することを特徴とする第１項に記載のパターニング装置。【００１０】
３．前記被パターン形成体載置台が、前記冷却機能として、
冷却水を前記被パターン形成体載置台の一方から導入し、前記被パターン形成体載置台内を一方向に前記冷却水を流して他方に排出する複数の水路を備えることを特徴とする第２項に記載のパターニング装置。【００１１】
４．弾性体による弾性力により、前記マスクを保持するマスク保持機構を備えることを特徴とする第１項から第３項までのいずれか一項に記載のパターニング装置。【００１２】
５．気体を前記マスクに吹き付ける気体流発生部を備えることを特徴とする第１項から第４項までのいずれか一項に記載のパターニング装置。【００１３】
６．第１項から第５項までのいずれか一項に記載のパターニング装置により、発光パターンを形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
７．前記発光パターンのエッジ部が、１０〜３００μｍの範囲内で輝度分布を有することを特徴とする第６項に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法。
【発明の効果】
【００１４】
本発明の上記手段により、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるパターニング装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することができる。
本発明の効果の発現機構ないし作用機構については、明確にはなっていないが、以下のように考えている。【００１５】
本発明者が、メタルハライドランプをＵＶ光源とした光照射器にて、放射照度１００ｍＷ／ｃｍ２でパターニング実験を行ったところ、発光部と非発光部の輝度比の値を２００とするための積算照射時間は、約１２時間と非常に時間がかかってしまう結果であった。一方、波長３８５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤを光源とした光照射器にて放射照度２Ｗ／ｃｍ２にて照射した場合には、積算照射時間は３０分で済み、さらに４Ｗ／ｃｍ２では１０分と大幅に短縮できた。また、目標輝度比を１００に抑えた場合には放射照度１Ｗ／ｃｍ２でも４０分と１時間以内で済むことが分かった。【００１６】
一般に、マスクパターンを正確に有機ＥＬ素子に形成するためには、照射光ができるだけ平行光に近いことが望ましいが、放射照度を高めつつ、平行光とすることは困難である。
ここで、有機ＥＬ素子の発光パターンは視覚に訴えるものであり、半導体などのようにサブミクロンの解像度は要求されない。そこで、本発明者は、照射光を平行光からずらし、コリメーション半角を３０°まで許容すれば２Ｗ／ｃｍ２以上の高い放射照度を達成させつつ、視覚的に十分な解像度の発光パターンを形成できると考えた。さらに、鋭意検討の結果、コリメーション半角を４５°まで許容すれば４Ｗ／ｃｍ２以上の高い放射照度が達成できることが分かった。なお、コリメーション半角４５°での有機ＥＬ素子のパターニング解像度はラインアンドスペースのハーフピッチで１００μｍまで可能なことを実験で確認しており、視覚的には十分な解像度が得られる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１Ａ】有機ＥＬシートの模式図
【図１Ｂ】マスクの模式図
【図２】光照射エリアの一例の模式図
【図３】本発明のパターニング装置が有する光照射部の一例の透視図
【図４】本発明のパターニング装置が有する光照射部の他の一例の透視図
【図５】マスク保持機構とマスクとを光照射部側から見た概略図
【図６】複合放物面集光器のような集光ミラーの一例を示す概略図
【図７Ａ】棒状シリンドリカルレンズの配置の一例を示す断面概略図
【図７Ｂ】棒状シリンドリカルレンズの配置の一例を示す断面概略図
【図８】被パターン形成体載置台の冷却機能の一例を示す概略図
【図９】本発明のパターニング装置の一例の全体構成図（Ｘ軸方向透視図）
【図１０】本発明のパターニング装置の一例の全体構成図（Ｙ軸方向透視図）
【図１１】本発明のパターニング方法の一例の操作フロー図
【図１２】有機ＥＬ素子の一例の断面図
【図１３Ａ】マスク遮光膜のエッジ部近辺での放射照度分布を示す説明図
【図１３Ｂ】マスク遮光膜のエッジ部近辺での放射照度分布を示すグラフ
【図１４】実施例に係る有機ＥＬ素子の輝度比の積算照射時間に対する特性を示すグラフ
【発明を実施するための形態】
【００１８】
本発明のパターニング装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子にマスクを介して光を照射し発光パターンを形成するパターニング装置であって、波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射する光照射部を備え、光照射エリア内における前記波長の範囲内の光の放射照度が、当該光照射エリア内における前記放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内であり、前記光照射エリア内における前記波長の範囲内の光のコリメーション半角が、４５°以下であることを特徴とする。この特徴は各請求項に係る発明に共通又は対応する技術的特徴である。これにより、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるという効果を得られる。
【００１９】
本発明の実施態様としては、前記有機エレクトロルミネッセンス素子を載置する被パターン形成体載置台を備え、前記被パターン形成体載置台が、冷却機能を有することが好ましい。これにより、高い放射照度とした場合に伴う熱の影響を低減できる。
【００２０】
本発明においては、前記被パターン形成体載置台が、前記冷却機能として、冷却水を前記被パターン形成体載置台の一方から導入し、前記被パターン形成体載置台内を一方向に前記冷却水を流して他方に排出する複数の水路を備えることが好ましい。これにより、高い放射照度とした場合に伴う熱の影響を低減できる。
【００２１】
本発明においては、弾性体による弾性力により、前記マスクを保持するマスク保持機構を備えることが好ましい。これにより、高い放射照度とした場合に伴う熱の影響を低減できる。
【００２２】
本発明においては、気体を前記マスクに吹き付ける気体流発生部を備えることが好ましい。これにより、高い放射照度とした場合に伴う熱の影響を低減できる。
【００２３】
本発明のパターニング装置は、発光パターンを形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に好適に採用できる。中でも、前記発光パターンのエッジ部が、１０〜３００μｍの範囲内で輝度分布を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に好適に採用できる。
【００２４】
以下、本発明とその構成要素、及び本発明を実施するための形態・態様について詳細な説明をする。なお、本願において、「〜」は、その前後に記載される数値を下限値及び上限値として含む意味で使用する。
【００２５】
≪パターニング装置の概要≫
本発明のパターニング装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子にマスクを介して光を照射し発光パターンを形成するパターニング装置であって、波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射する光照射部を備え、光照射エリア内における前記波長の範囲内の光の放射照度が、当該光照射エリア内における前記放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内であり、前記光照射エリア内における前記波長の範囲内の光のコリメーション半角が、４５°以下であることを特徴とする。
パターニング装置は、その光照射エリアによって、後述の第１の形態及び第２の形態が考えられるが、本発明のパターニング装置はこれに限定されない。
【００２６】
図１Ａは、有機ＥＬシートの模式図である。有機ＥＬシート１１には複数の有機ＥＬ素子１２が形成されており、四隅に有機ＥＬシート用アライメントマーク１３が形成されている。このアライメントマークは有機ＥＬ素子の製造において電極や有機層を成膜する際の成膜用マスクのアライメントで使用されるものである。
図１Ｂは、マスクの模式図である。マスク１４には、各有機ＥＬ素子１２に対応した位置に所定の光照射パターン１５（図の例では文字Ａ）が形成され、有機ＥＬシート１１のアライメントマーク１３の位置に対応したマスク用アライメントマーク１６が形成されている。図で黒塗りした部分が遮光膜で紫外線を遮光する。したがって、有機ＥＬ素子１２には文字Ａ以外の発光エリアに紫外線光が照射され、発光しないことになり、有機ＥＬ素子１２としては文字Ａのみが発光する。マスクの基材としては線膨張係数の小さい石英ガラスや耐熱ガラス（例えば、ショット社製テンパックス  フロート（登録商標））が好ましく、遮光膜は紫外線吸収率の低いクロム膜や酸化クロム膜が望ましい。
なお、パターニングが終了した後に、有機ＥＬシート１１は有機ＥＬ素子１２ごとに切断される。切断された各個別の有機ＥＬ素子は、それぞれ個別に表示装置等に装填されるために用いられる。
【００２７】
図２は、光照射エリアを表した模式図である。
図の点線部が複数の光照射エリアで、図２の場合は４個の光照射エリア（Ｐ１〜Ｐ４）に区分されている場合を例示している。
この４個の光照射エリアを、１パルス光照射で周回して光照射する場合を例示する。まず、光照射エリアＰ１で１パルス光照射後、次いで光照射エリアＰ２にて１パルス光照射する。続いて光照射エリアＰ３及びＰ４についても各々１パルス光照射する。その後、光照射エリアＰ１について再度１パルス光照射する、といったように、１パルス光照射を順次繰り返す。このように周回して光を照射することで、光照射エリアＰ１を再度光照射するまでに待ち時間を設けることができ、この結果、この待ち時間で光照射エリアＰ１が冷却されるため、パターニングの際におけるマスクや有機ＥＬシートでの熱蓄積を抑えることができる。
この周回光照射方式の場合、分割される光照射エリアの個数に特に制限はないが、タクトタイムを短くする観点から、９個以下であることが好ましく、４個以下であることが好ましい。更に好ましくは２個に分割されることである。
光照射エリアの周回パターンとしては、例えば、（光照射エリアＰ１→光照射エリアＰ２→光照射エリアＰ１→光照射エリアＰ２）と繰り返されるケースが挙げられるが、少なくとも一つの光照射エリアで再度光照射が行われれば、いずれの光照射パターンであっても良い。
例えば、（光照射エリアＰ１→光照射エリアＰ２→光照射エリアＰ１）のように追加の光照射が行われない光照射エリアがあってもよい。
また（光照射エリアＰ１→光照射エリアＰ２→光照射エリアＰ３→光照射エリアＰ４→光照射エリアＰ３→光照射エリアＰ２→光照射エリアＰ１→光照射エリアＰ４）のように、２周目の光照射の順番が１周目の光照射の順番と異なっていても良い。
なお、有機層の紫外線吸収率がシート面内で分布を持つ場合には、各ポジションで照度や１パルス光の照射時間を変えても良い。
【００２８】
＜パターニング装置の第１の形態＞
本発明のパターニング装置としては、複数の有機ＥＬ素子が備えられた有機ＥＬシートが載置される被パターン形成体載置台と、前記有機ＥＬシートの複数の光照射エリアに光照射をする少なくとも１個の光源を備えた光照射部と、前記光照射部の位置と前記被パターン形成体載置台との相対位置を変化させるステップ移動部と、前記複数の光照射エリアでの積算光量が、それぞれの光照射エリアで所定量となるように光照射部を制御する制御部を備え、前記ステップ移動部は、前記複数の光照射エリアのうち、少なくとも一つの光照射エリア（Ａ）でパルス光の照射を行った後に、前記光照射エリア（Ａ）以外の光照射エリアのうちの少なくとも一つの光照射エリア（Ｂ）でパルス光の照射を行う位置に光照射部又は被パターン形成体載置台を移動させ、前記光照射エリア（Ｂ）でパルス光の照射を行った後に、光照射エリア（Ａ）に再度パルス光の照射を行う位置に光照射部又は被パターン形成体載置台を移動させるステップ移動部である有機ＥＬ素子のパターニング装置であることが好ましい。
図３は、本発明のパターニング装置の一例（第１の形態）の透視図である。
パターニング装置３１は光源部３００、カバー３９、気体流発生部４０で構成される光照射部３２、前記光照射部３２からの照射光３８をパターン化して有機ＥＬシート１１に光照射するためのマスク１４及び被パターン形成体載置台４３から成る。
光源部３００は紫外線を発光する光源３５（例えば、波長３６５ｎｍや３８５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤ）と光源３５を２次元状（平面状）に配置した光源基板３４から構成されており、光源基板３４から光源３５へ駆動電流を供給する。光源部３００は、さらに光源３５で発生した熱を外部に逃がす放熱板３３を備えており、光源３５の発光効率の低下を防止する。放熱板３３の内部に冷却管を備え、冷却水を循環させ光源３５を水冷することがより好ましい。光源部３００から出射した発散光はレンズアレイ３７で所定の広がり角の光束に整形された照射光３８とされる。レンズアレイ３７はレンズアレイ支持体３６により光源部３００に固定される。照射光３８は内面が反射面となっているカバー３９で閉じ込められ光量の低下を防ぎ、かつ均一な光量でマスク１４を介して有機ＥＬシート１１に対し光を照射し発光パターンを形成する。
【００２９】
光源３５から出射される光は、タクトタイム低減の観点から、光照射による有機機能層の失活反応速度が速い紫外線であることが好ましい。また、出射する光はパルス光であることが好ましく、タクトタイムの低減及び有機ＥＬシートの正確なパターニングを行う観点から、１回の光照射ステップで行われるパルス光照射は、１パルス光の照射であることが好ましい。必要に応じ複数のパルス光の照射の間に、消灯時間を入れたマルチパルス光の照射にしてもよい。
【００３０】
光照射エリア周辺部の光量を確保するためには、カバー３９下端とマスク１４の間隙４２はできるだけ狭い方が良く、５ｍｍ程度が望ましい。この間隔であれば、気体流発生部４０により、マスク１４に層状の気体を一様に吹き付けることができる。
光源３５（ＬＥＤ）は、後述の光源制御部により点灯、消灯や点灯時の照射出力、照射時間が制御されパルス光の照射を行う。
【００３１】
有機ＥＬシート１１は、被パターン形成体載置台４３に載置され、マスク１４が有機ＥＬシート１１と所定の相対位置に調整され、シートの上に載置される。有機ＥＬシート１１は、吸着固定されることが好ましい。
【００３２】
図３に示す被パターン形成体載置台４３は、後述の冷却機能として、内部に水路４４ｂがはり巡らされており、紫外線照射によりマスク１４や有機ＥＬシートで発生した熱を冷却する。
気体流発生部４０からは気体が吹き出し、マスク１４の表面を冷却する。
図３のパターニング装置３１の場合には、光照射部３２が、有機ＥＬシート１１の最初の光照射エリアＰ１をパルス光照射した後、光照射部３２及び被パターン形成体載置台４３がステップ移動し、次の光照射エリアＰ２をパルス光照射する。このようにして全光照射エリアが照射された後、再度光照射エリアＰ１が照射される。
このようなパターニング装置３１により、マスク１４の熱による変形や、有機ＥＬシート１１の熱による性能（例えば、色バランス）の劣化を防止でき、正確なパターニングが行えるため好ましい。また、パターニングにかかるタイムタクトを短くすることができ、生産性をより向上できる。
【００３３】
＜パターニング装置の第２の形態＞
本発明のパターニング装置としては、複数の有機ＥＬ素子が備えられた有機ＥＬシートを載置する被パターン形成体載置台と、前記有機ＥＬシートの複数の光照射エリアに光照射をする複数の光源と、前記複数の光源を制御する制御部を備える有機ＥＬシートのパターニング装置であって、前記複数の光源の位置が固定されており、前記複数の光照射エリアは、前記複数の光源のいずれかに対応付けられており、前記制御部は、複数の光源を制御して少なくとも一つの光照射エリア（Ａ）でパルス光の照射を行った後に、前記光照射エリア（Ａ）以外の光照射エリアのうちの少なくとも一つの光照射エリア（Ｂ）でパルス光の照射を行い、前記光照射エリア（Ｂ）でパルス光の照射を行った後に、光照射エリア（Ａ）に再度パルス光の照射を行わせ、複数の光照射エリアでの積算光量が、それぞれの光照射エリアで所定量となるように光源を制御することを特徴とする有機ＥＬ素子のパターニング装置であることが好ましい。
【００３４】
図４は、本発明のパターニング装置における光照射部の他の一例（第二の形態）の透視図である。
第一の形態における光源数よりも多い、複数の光源３５（ＬＥＤ）が２次元状に配置され、光照射部３２全体から出射される光の照射エリアは有機ＥＬシート１１中の有機ＥＬ素子１２が配置されている領域全面をカバーできるエリアとなっている。即ち、光源３５を全て点灯させた場合には、図２における光照射エリアＰ１、Ｐ２、Ｐ３及Ｐ４の領域を全てカバーする光照射エリアとなっている。光源３５はグループごとに制御可能となっており、最初の光照射ステップで、第１のグループのＬＥＤ光源のみが点灯され、図２におけるＰ１の光照射エリアを照射する照射光３８が発光される。この後に、次の光照射ステップで、図２におけるＰ２の光照射エリアを照射する照射光３８が発光される。このようにグループごとに点灯させて周回光照射を行うことにより、パターニング装置の第１の形態における光照射部の移動時間を無くすことができ、タクトタイムを低減できる。
なお、図４に示す例では、１台の光照射部３２内の光源３５を順次点灯させるが、前述のパターニング装置の第１の形態における光照射部３２を複数（例えば４台）配置し、各光照射エリア（Ｐ１〜Ｐ４）の光照射に応じて順次各光照射部３２を発光させてもよい。
【００３５】
次に、パターニング装置の各構成部について説明する。
【００３６】
［マスク］
マスクは、有機ＥＬ素子に照射する光量を変える役割を有する。
マスクは、一例として、ガラス基板と遮光膜との２層構成（図示略）となっており、遮光膜がマスクフレーム２０２側となるように、マスク保持機構２００に装着される。
紫外線の透過光量を変えることができる公知の材料を用いて、ガラス基板上にネガ状のパターンを有するマスクを作製することができるが、特に、線膨張率の低い石英基板に紫外線吸収率が比較的低いクロム遮光膜をパターン付与したものが、熱変形を抑制できる点で好ましい。このようなマスクを用い、有機ＥＬ素子に紫外線照射することにより、発光パターンを有する有機ＥＬ素子を作製することができる。
【００３７】
なお、ここでいう「パターン」とは、有機ＥＬ素子により表示される図案（図の柄や模様）、文字、画像等をいう。「パターニング」とは、これらのパターン表示機能を持たせることをいう。
また、「発光パターン」とは、有機ＥＬ素子が発光する際、所定の図案（図の柄や模様）、文字、画像等に基づいて、発光面の位置により発光強度（輝度）を変えて光を発光させるためにあらかじめ当該有機ＥＬ素子に形成（付与）される所定の図案（図の柄や模様）、文字、画像等を表示させる機能を有する発生源をいう。
【００３８】
本発明においては、有機ＥＬシートが、冷却機能を有する被パターン形成体載置台に載置され、マスクが有機ＥＬ素子と所定の相対位置に位置決めされて、素子の上に密着して載置されることが好ましい。これは、光が照射されることで発熱源となるマスク遮光膜の冷却効果を高めることができるためであり、具体的には、マスク遮光膜を有機ＥＬ素子に密着させることが好ましい。
【００３９】
（ガラス基板）
ガラス基板としては、素材として、特に限定されることがなく、例えば、光学用や基板用に用いられる公知のガラス素材を用いることができる。具体的には、アルミノシリケートガラス、ソーダライムガラス、ソーダアルミノケイ酸ガラス、アルミノボロシリケートガラス、ボロシリケートガラス、石英ガラス、チェーンシリケートガラス、結晶化ガラス等のガラスセラミック、リン酸系ガラス又はランタン系ガラス等を挙げることができる。
【００４０】
これらの中では、熱膨張率の低いものが好ましい。石英ガラスや耐熱ガラス（テンパクッスなど）を、好ましく用いることができる。マスクの厚さは特に制限はないが、３〜１０ｍｍのものを用いることができる。
【００４１】
＜マスク保持機構＞
本発明のパターニング装置は、弾性体による弾性力により、前記マスクを保持するマスク保持機構を備えることが好ましい。これにより、マスクが照射光により膨張しても、その膨張による歪みを弾性体が吸収するため、マスクが割れることを防止できる。
図５は、マスク保持機構とマスクとを光照射部側から見た概略図である。
図５に示すように、本発明に係るマスク保持機構２００は、中央に開口部を有する、四角形状のマスクフレーム２０２の各辺上に設けられ、対向して配置された弾性体２０４と、弾性体２０４を固定する固定手段２０６と、を備えて構成されている。
弾性体２０４は、マスクフレーム２０２上に載置され、マスク１４と面接触することによりマスク１４を側方から押圧して固定する。
固定手段２０６は、マスクフレーム２０２に固定されている。
弾性体２０４は、マスク１４と接触している面とは反対側の面と、弾性体２０４の上面とで固定手段２０６に当接して固定されている。
マスク１４は、上述したように、各弾性体２０４に接触するようにしてマスクフレーム２０２上に配置される。
【００４２】
弾性体２０４は、マスク１４と面接触して固定することが好ましい。このような弾性体２０４の形状は特に限定されず、例えば、光照射によりマスクが膨張した場合に、当該マスクを点接触又は、面接触により押圧・固定するような球状の粘弾性体であってもよい。弾性体によって固定することにより、接触部を起点として、マスクにひび割れが発生することを防止できる。
【００４３】
また、本発明に係るマスク保持機構２００は、マスク１４を所定の圧力で保持することができることから、マスクフレーム２０２の任意の辺を回動軸として、可動式のマスク保持機構とすることができる。可動式とすることにより、後述するパターニング装置に適用した際、マスクを旋回させて有機ＥＬ素子から退避させることができ、パターニングする有機ＥＬ素子等の搬入及び搬出を容易にすることができる。
【００４４】
弾性体２０４（及び固定手段２０６）は、マスクフレーム２０２の各辺に二対以上対向して配置されていることが好ましい。弾性体２０４の設置数は、マスク１４の大きさ、すなわち、マスクフレーム２０２の各辺の長さによって適宜調整することができる。
【００４５】
本発明に係るマスク保持機構２００は、上述したように可動式とすることができることから、マスクフレーム２０２の対向する１組の辺上に、少なくとも一対のマスク外れ防止規制板２０８を対向して配置させることが好ましい。このとき、回動軸は、マスクフレーム２０２のいずれかの一辺となる。
【００４６】
（マスクフレーム）
本発明に係るマスクフレームの材質としては、従来公知のものを使用することができる。例えば、アルミニウムを用いることができる。
【００４７】
（弾性体）
本発明に係るマスク保持機構においては、弾性体を構成する材料は特に限定されないが、粘弾性体であることが好ましく、具体的には、例えば、フッ素ゴム、クロロブレンゴム、ニトリルゴム、エチレン・プロピレンゴム、シリコーンゴム、ブチルゴム、ウレタンゴム等のゴムが挙げられる。中でも、紫外線に対する耐久性が高いことから、フッ素ゴムであることが好ましい。
【００４８】
粘弾性体の硬度は、Ａ５０〜Ａ８０の範囲内であることが好ましい。粘弾性体の硬度がＡ５０以上であれば、マスクの熱膨張を効果的に防止することができ、Ａ８０以下であればマスク保持機構を可動式とした際のマスクの自重によるズレを防止することができる。なお、本発明において、粘弾性体の硬度は、ＪＩＳ  Ｋ  ６２５３に準拠して測定される値である。
【００４９】
粘弾性体とマスクとの接触面積は、１０４．５ｍｍ２以上であることが好ましく、これにより、マスクを安定して固定することができる。
【００５０】
また、当該接触部における粘弾性体のマスクに対する圧力は、４３００００±５６０００Ｎ／ｍ２の範囲内であることが好ましい。圧力が当該範囲内であれば、マスクの熱膨張や位置ズレを防止することができる。
【００５１】
また、マスクの平面方向のズレ量は、５０μｍ以下であることが好ましい。
【００５２】
（固定手段）
固定手段は、ネジ等によりマスクフレームに固定されている。
固定手段の材質は特に制限されないが、例えば、アルミニウムなどを用いることができる。
【００５３】
［光照射部］
光照射部は、波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光（以下、「紫外線」又は「照射光」ともいう。）を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射する。
【００５４】
光照射部には、紫外線を発光する光源が取り付けられている。光源としては、所望の紫外線光量を発光する光源であれば、特に制限はない。例えば、超高圧水銀灯、高圧水銀灯、低圧水銀灯、カーボンアーク、メタルハライドランプ、キセノンアークランプ、カーボンアークランプ、エキシマランプ、ＵＶ光レーザー等から発せられる１００〜４１０ｎｍの範囲、好ましくは２００〜４１０ｎｍの範囲の波長領域の紫外線を用いることができる。中でも、波長が３５０〜４１０ｎｍのＬＥＤを複数備えていることが特に好ましい。これは、波長が３５０〜４１０ｎｍの光は、有機ＥＬ素子の発光効率低下の感度が高い紫外線帯域の波長の光であるため、タクトタイムをより短縮できるからである。
【００５５】
なお、パターニングを行うための積算照射量としては、有機ＥＬ素子の層構成、膜厚、サイズ等にもよるが、２００〜５０００Ｊ／ｃｍ２の積算光量で照射することが、生産性が高く、正確なパターニングが行える観点から好ましい。また、１パルスの紫外線照射時間は、１〜３００秒の範囲内であることが好ましい。
【００５６】
光照射部について、具体例を挙げて更に説明する。
光照射部としては、例えば、光源として、波長３８５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤを使用し、これらを２次元状に配置し、ＬＥＤから出射した発散光をレンズアレイで所定のコリメーション半角となるように整形することで、レンズアレイの各レンズから出射した光が照射面で重なり合い、この結果、面状の広い照射面積にでき、かつ、一様な照度分布とすることができる。
なお、ＬＥＤは不図示のコントローラにより点灯、消灯や点灯時の照射出力、照射時間が制御され、パルス光を照射するものであることが好ましい。マルチパルス光の場合には、１パルス光を照射してから次のパルス光を照射するまでの消灯時間も制御するものが好ましい。
【００５７】
［放射照度］
光照射部は、波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光を１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度で照射するが、高放射照度で高速パターニングを行うためには、放射照度は２Ｗ／ｃｍ２以上が好ましく、４Ｗ／ｃｍ２以上がより好ましい。さらに光照射エリア５０００ｃｍ２以上でかつ、放射照度４Ｗ／ｃｍ２が、パターニングのタクトタイムの大幅な短縮と取り数を増大させることが可能となり、この結果、生産性を著しく向上できる点で好ましい。
本発明において、光照射エリア内における前記波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光の放射照度が、当該光照射エリア（実際に光を照射する所望の領域）内における前記放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内である。
【００５８】
＜放射照度の分布＞
本発明においては、光照射エリア内における前記波長の範囲内の光の放射照度（以下、単に「放射照度」ともいう。）が、当該光照射エリア内における放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内である。
【００５９】
（放射照度の分布の測定方法）
放射照度は、公知の測定器で測定することができ、例えば、波長範囲が３００〜４１０ｎｍの場合、紫外線積算光量計「Ｃ９５３６−０２」とセンサヘッド「Ｈ９９５８−０２」（浜松ホトニクス株式会社製）を使用して、光照射エリアの縦、横に１〜１０ｍｍの範囲内の間隔ずつで測定するなどして、測定できる。
上述のようにして測定された、光照射エリア内における放射照度の分布から、光照射エリア内の本発明に係る波長の範囲内の光の放射照度の平均を計算することができる。
【００６０】
＜コリメーション半角＞
本発明において、前記光照射エリア内における前記波長が１００〜４１０ｎｍの範囲内の光のコリメーション半角が、４５°以下である。なお、１Ｗ／ｃｍ２以上の放射照度を実現するためには、２３°以上のコリメーション半角を有する光を含むことが好ましい。
【００６１】
コリメーション半角とは、図３に示す、マスクに対する垂線Ｒと照射光Ｌとがなす角θのうち、最大のものをいう。コリメーション半角は、光源部から出射した発散光をレンズなどで整形することで調整できる。
【００６２】
（レンズ）
コリメーション半角を調整するための、レンズとしては、図３のようなレンズアレイ３７を用いることができるが、これに限定されず、例えば、レンズアレイの代わりに、例えば、図６に示す複合放物面集光器のような集光ミラー３７ａを用いてもよい。複合放物面集光器であれば、部品コストを抑えることができるため好ましい。また、その他図７Ａ及び図７Ｂに示すような棒状シリンドリカルレンズ３７ｂ若しくはロッドレンズをＬＥＤアレイの各列に配置し、続いて直交する方向に棒状シリンドリカルレンズやロッドレンズを配置して２次元方向のコリメーション角整形を行ってもよい。なお、図７Ａ及び図７Ｂは棒状シリンドリカルレンズの配置の一例を示す概略図であり、図７ＡはＸ方向に対し直交する断面を示す概略図であり、図７ＢはＹ方向に対し直交する断面を示す概略図である。このようにすれば、光軸調整を各々一方向だけ行えばよく、調整工数を抑制できるため好ましい。
【００６３】
（コリメーション半角の測定方法）
コリメーション半角の測定方法としては、特に限定されず、公知の方法を使用できる。
具体的な測定方法の例を以下に示す。
まず、被パターン形成体載置台を光照射部から退避させ、ピンホールを被パターン形成体載置台の有機ＥＬシートを載置する面と同じ高さに配置し、照射光を前記ピンホールに照射する。次に、前記ピンホールを通り抜けた光束をＣＣＤカメラで観測し、その光束の半径ｒを計測する。ピンホールとＣＣＤ素子との間隔をＤとしたとき、コリメーション半角はｔａｎ−１（ｒ／Ｄ）として算出することができる。なお、前記ピンホールの径はφ０．５ｍｍ以下が望ましい。
【００６４】
［光照射エリア］
光照射エリアとは、本発明に係る被パターン形成体（有機ＥＬシート）において、実際に光を照射する所望の領域をいう。
光照射エリアの面積は、特に限定されないが、５０００ｃｍ２以上であることが好ましい。この理由は次のとおりである。
【００６５】
ロール・ｔｏ・ロール方式で有機ＥＬ素子を製造する場合、一般的にロールの幅は１ｍ程度ある。パターニングする際は、これをロール巻き方向に６００ｍｍ程度の長さにカットして、複数の有機ＥＬ素子を平面状に備えるシート状にして、これら複数の有機ＥＬ素子に対し、まとめて光を照射することが好ましい。例えば、ｘ方向のサイズが１００ｃｍでありｙ方向のサイズが６０ｃｍのサイズの有機ＥＬシートに対して、複数の有機ＥＬ素子が内側９０ｃｍ×５４ｃｍの領域に配置される。光照射エリアを３０ｃｍ×１８ｃｍ（＝５４０ｃｍ２）とすれば、ｘ方向に３ステップ、ｙ方向に３ステップの合計９ステップと１０ステップ以内で一つの有機ＥＬシートに光を照射できる。このように大面積の光照射エリアとすることにより有機ＥＬシートの状態での光照射が可能となり、複数の有機ＥＬ素子を一度にパターニングでき、スループットを向上できる。有機ＥＬシートの全面を一括で光照射する場合には、９０ｃｍ×５４ｃｍ＝４８６０ｃｍ２以上の光照射エリアが必要であることから、５０００ｃｍ２以上の光照射エリアであることが好ましい。
【００６６】
このような大面積の光照射エリアは、例えば、ＬＥＤの数を増やし、光源部の発光面積を拡大すれば実現可能であるが、この場合、本発明のパターニング装置は、冷却機能を併せて備えていることが好ましい。これにより、１回の照射総光量が非常に高くなったとしても、マスクの遮光膜の発熱を抑えることができる。
【００６７】
なお、上述の光照射エリアは面状であることが好ましい。これにより、複数の有機ＥＬ素子が形成されたシート状にて照射が可能となり、スループットを向上できる。
【００６８】
［被パターン形成体載置台］
本発明のパターニング装置は、有機エレクトロルミネッセンス素子を載置する被パターン形成体載置台を備えることが好ましい。
【００６９】
被パターン形成体載置台は、有機エレクトロルミネッセンス素子を載置できるものであり、かつ、本発明の効果を阻害しないものであればよく、特に限定されないが、有機ＥＬシートを吸着固定できるものであることが好ましい。一般に、有機ＥＬ素子の基板としてアクリル酸エステル、メタクリル酸エステル、ポリブチレンテレフタレート、ポリカーボネート（略称：ＰＣ）、ポリエチレンテレフタレート（略称：ＰＥＴ）やポリエチレンナフタレート（略称：ＰＥＮ）などを用いた場合、有機ＥＬシートはカールするなど変形しやすいが、有機ＥＬシートを吸着固定できる被パターン形成体載置台であれば、シート全面を吸着することにより、平面性よく被パターン形成体載置台に固定でき、パターニングの光照射ボケを防止できる。
なお、被パターン形成体載置台の材質は、特に限定されない。ただし、被パターン形成体載置台が後述の水路４４ｂを有する場合、被パターン形成体載置台は冷却台となるため、その材質は軽量で熱伝導率の高い金属が好ましく、具体的には、例えば、アルミニウムが使用できる。
【００７０】
なお、複数の有機ＥＬ素子が備えられた有機ＥＬ素子シートに光を照射する場合には、被パターン形成体載置台が大型となり、かつ冷却水も流れるため質量が増してしまう。このため、被パターン形成体載置台をＸ、Ｙ、ψ（ＸＹ平面における回転角）調整してマスクとの位置決めを行うと被パターン形成体載置台の移動機構への負荷が大きくなってしまう。そのため、マスクとシートのアライメントはマスクが載置されたマスクフレームをＸ、Ｙ、ψ調整して行うことが好ましい。
【００７１】
＜冷却機能＞
有機ＥＬ素子のパターニングを高速で行うために２Ｗ／ｃｍ２以上の非常に高い放射照度で光を照射した場合、マスクの遮光膜（クロムの薄膜など）が紫外線を吸収し温度が上昇する。このため、被パターン形成体載置台が、冷却機能を有することが好ましい。これにより、マスクに熱変形が生じることを抑制でき、ひいては、光照射パターンのずれ発生や熱に弱い有機層が熱ダメージを受け性能が劣化することを防止できる。
【００７２】
冷却機能としては、マスクを冷却できるものであればよく、特に限定されず、具体的には、例えば、水冷方式や、空気などの気体をマスクに吹き付けることなどが挙げられる。中でも、本発明のパターニング装置は、水冷方式の冷却機能として、前記被パターン形成体載置台の内部に水路を備え、冷却水を前記被パターン形成体載置台の一方から導入し、前記被パターン形成体載置台内の水路の中を一方向に前記冷却水を流して他方に排出する複数の水路を備えることが好ましい。被パターン形成体載置台の材質は熱伝導率の高いものが好ましい。例えば、アルミニウムなどを用いることができる。
【００７３】
図８に、被パターン形成体載置台内部に備えられた水路の具体的な一例を示す。図８の例では、被パターン形成体載置台内部には、水管４４ａから供給される冷却水が流れる複数の水路４４ｂが、被パターン形成体載置台の一方から他方に向けて一方向に貫通形成されている。この水路を一方向に冷却水が流れ、紫外線照射によりマスクや有機ＥＬ素子で発生した熱を冷却する。被パターン形成体載置台で熱を吸収した水は水路４４ｃから排出されてチラーユニット４５に送られ、チラーユニット４５内部にて熱交換され、水温を下げた冷却水が被パターン形成体載置台に再び供給される。このように図８の例では、冷却水はチラーユニットと被パターン形成体載置台内部を循環する。チラーユニットは、チラーの冷却能力に応じて複数台用いてもよい。ここで「チラー」とは、熱媒体を循環させて対象部を一定の温度に保つ装置をいう。
なお、装置作動中は常時冷却機能を動作させておくことが好ましい。
また、被パターン形成体載置台に導入される水温は有機ＥＬ素子やマスクが結露しない範囲で３０℃以下が好ましい。１０〜２０℃がより好ましい。
【００７４】
図８に示すように、水路４４ｂを流れる冷却水を一方通行とすれば、熱を吸収し温度上昇した冷却水を最短距離で被パターン形成体載置台の外部に排出でき、被パターン形成体載置台内で往復させた場合に比べ冷却効果が高いため好ましい。
【００７５】
［気体流発生部］
本発明に係るパターニング装置は、気体を前記マスクに吹き付ける気体流発生部を備えることが好ましい。
【００７６】
気体流発生部４０は、マスク１４上面の対向する位置に、マスク１４とカバー３９との間隙ＷＤを通して、空気などの気体がマスク１４と平行に、かつマスク１４の中央方向に吹き付けられるよう配置されている。
なお、本発明において、気体流発生部が吹き付ける気体は、マスクを冷却できるものであり、かつ、本発明の効果発現を阻害しないものであれば特に限定されず、例えば、空気や、窒素ガスなどを好適に使用できる。
【００７７】
気体流発生部４０はマスク１４上面の対向する位置に配置されることで、マスク１４と平行に気体を吹き付けることができ、この結果、吹き付けられる気体流４１はムラなくマスク１４上を進みマスク中央部で合流することができる。ここで、平行に吹き付けるとは、マスク１４の平面に対し±２°以内の角度で吹き付けることをいう。
マスクに吹き付けられた気体は、マスク１４の中央部で合流する。中央で合流することで、マスク１４をムラなく冷却することができる。このため気体流発生部４０は、マスク１４上面の対向する位置に平行に配置されることが好ましい。
【００７８】
カバー３９と気体流発生部４０との間隙４２は、気体が効率よくマスクに吹き付けられれば特に制約はないが１０〜２００ｍｍの範囲内であることが好ましい。より好ましくは５０〜１００ｍｍの範囲内である。また、気体流発生部の長さは、吹き付ける側のカバーの幅と同じか、それより大きいほうが好ましい。
【００７９】
また、一対の気体流発生部４０は、マスク１４の中央部に対して対称の位置に配置されることが好ましい。
【００８０】
（吹き付け部）
カバー３９内部の空気循環を行い、効率よくマスクやカバーを冷却するためには、気体流発生部４０が、スリット状又はノズル状の吹き付け部を備えたものであることが好ましい。スリット状の吹き付け部を備えたものであることが、より好ましい。さらには、スリット状の吹き付け部は、ライン状に気体を吹き出し、マスク表面を冷却するものであることがより好ましい。吹きだされる気体が、ライン状であると、マスクを一様に冷却できるためである。
【００８１】
また、スリット状の吹き付け部の代わりに、ノズル状の吹き付け部を備えたものも使用できるが、その場合ノズルの数は多いほうが良く、ノズルの数は５〜２０ｍｍの間隔で１個あることが好ましい。ノズル径の大きさは、適宜調整することができる。
【００８２】
吹き付け部に用いるスリット状の吹き付け部を備えた気体流発生部は市販品のものを使用することができる。例えば、サンワエンタープライズ社製の、層状空気流発生装置７５０型やスプレーイングシステムジャパン社製のブロアナイフエアーノズルなどを用いることができる。
【００８３】
一対の吹き付け部から吹き付けられる風量は同じであることが好ましい。風量としては１０００〜４０００Ｌ／ｍｉｎであることができる。気体流発生部は、エアコンプレッサーに接続されていることが好ましい。紫外線の照射光量に応じて、適宜所望の風量、風速に調節することができる。エアコンプレッサーは公知のものを使用できる。
【００８４】
また、吹き付けられる気体が、温度調整されたものであることが好ましい。必要に応じて、例えば、５〜１５℃程度に温度調整した気体を用いることで冷却効果を上げることができる。
【００８５】
なお、上述の被パターン形成体載置台の冷却機能とともに、このような気体流発生部を有することが、マスクに気体を吹き付けることにより有機ＥＬシートとマスクを効率よく冷却でき、高い放射照度とした場合に伴う熱の影響を好適に低減できるため好ましい。
【００８６】
［カバー］
カバーは、光源部から照射された紫外線の光量の低下を防ぎ、かつ均一な光量でマスクに照射させる機能を有している。そのために、内面が反射材料で覆われていることが好ましい。反射材料は、熱に対して耐性があり、耐久性もあることから、金属材料を用いることができる。例えば、軽量でもあることから、アルミニウムを好ましく使用できる。
【００８７】
カバーは、その上部に光源部が取り付けられ、その下端にマスクとの間隙を有していれば、その高さや、底面積は、特に制限がなく、紫外線を照射する有機ＥＬシートの大きさに応じて設定することができる。カバーの底面は、有機ＥＬシートにおいてパターンが形成されるエリア全体より大きいことが好ましい。
【００８８】
本発明によれば、寸法精度の高いパターニングが可能であることから、同一のパターンを有する複数の有機ＥＬパネルを１回の紫外線照射で作製することで、生産性を高めることもできる。
なお、パターンを形成させる場合には、複数の有機ＥＬ素子（例えば縦１０列、横１０列の全体で１００個の有機ＥＬ素子）で一つのパターンを形成させるように配列させてもよい。その場合は、複数の有機ＥＬ素子がそれぞれ異なるパターンを形成し、全体で一つのパターンを表示する有機ＥＬパネルとして作動する。
【００８９】
カバーの高さは、紫外線の光量、照射光量のムラなどから、適宜調整できる。例えば、０．５〜５ｍ程度にすることができる。
【００９０】
＜周回光照射機構＞
本発明では、有機ＥＬシートの光照射エリアを複数の光照射エリアに区分して順次パルス光の照射を行ったのち、再度同じ領域にパルス光の照射を繰り返し、それぞれの光照射エリアで所定の積算照射量となるまで照射を繰り返す。したがって、光照射エリアを周回するよう制御するものであることが好ましい。
【００９１】
以下、図９及び、図１０に基づいて、パターニング装置の第１の形態の場合の、周回光照射機構の例について説明する。
図９は、本発明のパターニング装置の一例（パターニング装置の第１の形態）の全体構成図（Ｘ軸方向透視図）である。
図１０は、本発明のパターニング装置の一例（パターニング装置の第１の形態）の全体構成図（Ｙ軸方向透視図）である。
被パターン形成体載置台４３はリニアガイド６４に沿ってＸ軸方向に移動する。
移動はモーター６７によりネジ軸６６を回転させ、被パターン形成体載置台４３の底面に取り付けられたボールネジ６５にて回転運動を直進運動に変換させ、移動させる。
不図示の位置センサにより基準位置が決まり、そこからモーター６７の回転数により移動量を制御する。
光照射部３２も同様にリニアガイド６８によってＹ軸方向に移動する。光照射部のリニアガイド６８は支柱載置されたベース上に設置されている。
操作部５２にはメモリが内蔵されており、各ポジションにおける光照射１回当たりの放射照度、光照射時間、光照射回数や、各光照射ポジションの座標や移動順序などの光照射条件が記憶されている。
操作部５２にて所望の光照射条件を選定し、その条件に従って制御部５３が、下記の諸機構を制御する。制御部５３には、マスクアライメント制御部５４、移動機構制御部５５、光源制御部５６及び気体流制御部５７が備えられている。
光源制御部５６は、光源部の放射照度、光照射時間、光照射回数などを制御する。移動機構制御部５５は、モーター６７及びモーター６１を介して、被パターン形成体載置台４３及び光照射部３２の位置を制御する。マスクアライメント制御部５４は、被パターン形成体載置台４３が退避位置にある状態で、マスクアライメント機構部６９を制御して、被パターン形成体載置台４３上の所定の位置に有機ＥＬシート１１とマスク１４を設置させる。
気体流制御部５７は、気体流発生部４０の作動のオン／オフを制御する。
【００９２】
＜パターニングプロセス＞
図１１は、本発明に係るパターニング方法の一例（パターニング装置の第１の形態と図１に示す有機ＥＬシート１１及びマスク１４を使用し、光照射エリアが４個の場合）の操作の流れを示すフロー図である。
パターニング装置の電源５１が投入されると、チラーユニット５８の動作が開始され、被パターン形成体載置台４３の中を冷却水が循環し続ける。
最初にステップＳ１０１において、光照射条件の選定が行われる。操作部５２の図示しないタッチパネルにて光照射条件を選定する。また有機ＥＬシート１１のＩＤ番号を入力する。次いでステップＳ１０２に進む。
ステップＳ１０２では、有機ＥＬシート１１が被パターン形成体載置台４３に載置される。この時点では被パターン形成体載置台４３は、光照射部３２から退避した位置にあり、この位置で有機ＥＬシート１１の載置、回収を行う。載置後、操作部５２の図示しないタッチパネルにて吸着開始ボタンを押し、有機ＥＬシート１１を、被パターン形成体載置台４３に設けられた図示しない吸着穴で吸着固定する。次いでステップＳ１０３に進む。
ステップＳ１０３では、マスクアライメントが行われ、マスク１４が所定の位置に設置される。操作部５２の図示しないタッチパネルにて光照射開始ボタンを押すと、マスク１４を搭載したマスクフレーム２０２を支持するマスクアライメント機構部６９の支持体が下降し、マスク１４が有機ＥＬシート１１に密着する寸前で停止する。次いで、不図示のマスクアライメント用の複数のカメラが各マスク用アライメントマーク１６の真上に移動し、マスク用アライメントマーク１６の中心が、相対する十字の有機ＥＬシート用アライメントマーク１３の中心に来るように、マスクアライメント機構部６９によりＸ、Ｙ、ψ調整される。マスクアライメント終了後、カメラが退避して、マスクフレーム２０２がさらに下降し、マスク１４を有機ＥＬシート１１に密着させる。次いでステップＳ１０４に進む。
ステップＳ１０４では、周回ステップ光照射が行われる。
周回ステップ光照射が、開始されると、まず被パターン形成体載置台４３が光照射位置に移動する。
移動機構制御部５５が、ボールネジ６５を介して被パターン形成体載置台４３を、光照射エリアＰ１の所定場所になるように移動させる。
気体流制御部５７が、気体流発生部４０を稼働させ空冷を開始させる。
移動機構制御部５５が、ボールネジ６３を介して光照射部３２を、光照射エリアＰ１の所定場所になるように移動させる。
光源制御部５６が、光源部を稼働させ所定の１パルス照射を行わせる。
移動機構制御部５５が、ボールネジ６５を介して被パターン形成体載置台４３を、光照射エリアＰ２の所定場所になるように移動させる。
光源制御部５６が、光源部を稼働させ所定の１パルス照射を行わせる。
移動機構制御部５５が、ボールネジ６３を介して光照射部３２を、光照射エリアＰ３の所定場所になるように移動させる。
光源制御部５６が、光源部を稼働させ所定の１パルス照射を行わせる。
移動機構制御部５５が、ボールネジ６５を介して被パターン形成体載置台４３を、光照射エリアＰ４の所定場所になるように移動させる。
光源制御部５６が、光源部を稼働させ所定の１パルス照射を行わせる。
制御部５３が、所定の回数の光照射が行われたかどうかの判定を行う。所定回数の光照射が行われていなければ、光照射エリアＰ１に移動を行い、光照射を繰り返す。
所定回数の光照射が行われたと判定された場合は、次のステップＳ１０５に進む。
ステップＳ１０５では、気体流制御部５７が、気体流発生部４０の稼働を止め空冷を終了させる。次いでステップＳ１０６に進む。
ステップＳ１０６では、被パターン形成体載置台４３が退避位置に移動する。次いでステップＳ１０７に進む。
ステップＳ１０７では、マスク１４が有機ＥＬシートから離される（マスク退避）。次いでステップＳ１０８に進む。
ステップＳ１０８では、被パターン形成体載置台４３の吸着が終了され有機ＥＬシートの回収が行われる。
パターニング装置の第２の形態の場合は、周回光照射のステップ移動を、複数の光源（ＬＥＤ）３５の発光を光源制御部５６で制御するにことより即座に行うことができる。
したがって、第１の形態に比べ、ステップ移動の時間分タクトタイムの短縮が可能となる。その他のプロセスは、前記第２の形態の場合と同様にして行うことができる。
【００９３】
［有機エレクトロルミネッセンス素子］
本発明に係る有機ＥＬ素子は、少なくとも一対の電極間に一つ又は複数の有機機能層を備えている。本発明における有機機能層とは、有機化合物を含有する層をいう。例えば、正孔注入層、正孔輸送層、発光層（青色発光層、緑色発光層、赤色発光層を含む）電子輸送層、電子注入層を挙げることができる。
【００９４】
本発明に係る有機ＥＬ素子は、種々の構成を採り得るが、一例を図１２に示す。なお図１２は説明のため縦横比は正確ではない。
【００９５】
図１２に示すとおり、本発明に係る有機ＥＬ素子１２は、基板１１３上に設けられており、基板１１３側から順に、第１電極７１（透明電極）、有機材料等を用いて構成された有機機能層群７３、及び第２電極７５ａ（対向電極）をこの順に積層して構成されている。第１電極７１（下地層７１ａと電極層７１ｂからなる。）の端部には、取り出し電極１１６が設けられている。第１電極７１と外部電源（不図示）とは、取り出し電極１１６を介して、電気的に接続される。有機ＥＬ素子１２は、発生させた光（発光光ｈ）を、少なくとも基板１１３側から取り出す構成例を示している。すなわち、第１電極７１が透明電極で、第２電極７５ａが非透明電極のケースを示してある。
【００９６】
また、適用する有機ＥＬ素子１２を構成する層構造は限定されることはなく、一般的な層構造であって良い。ここでは、第１電極７１がアノード（陽極）として機能し、第２電極７５ａがカソード（陰極）として機能する例を示してある。図１２では、一例として、有機機能層群７３の構成としては、アノードである第１電極７１側から順に正孔注入層７３ａ／正孔輸送層７３ｂ／発光層７３ｃ／電子輸送層７３ｄ／電子注入層７３ｅを積層した構成を例示してあるが、このうち、少なくとも発光性化合物を含有する発光層７３ｃを有することが必須である。正孔注入層７３ａ及び正孔輸送層７３ｂは、正孔輸送注入層として設けても良い。同様に、電子輸送層７３ｄ及び電子注入層７３ｅは、電子輸送注入層として設けても良い。
【００９７】
また、有機機能層群７３は、これらの各構成層の他にも、正孔阻止層や電子阻止層等を、必要に応じて必要な箇所に積層されていても良い。さらに、発光層７３ｃは、各波長領域の発光光を発生させる各色発光層を有し、これらの各色発光層を、非発光性の中間層を介して積層させた構造としても良い。中間層は、正孔阻止層、電子阻止層として機能しても良い。さらに、カソードである第２電極７５ａも、必要に応じ積層構造であっても良い。このような構成において、第１電極７１と第２電極７５ａとで有機機能層群７３が挟持された部分のみが、有機ＥＬ素子１２における発光領域となる。
【００９８】
また、以上のような層構成においては、第１電極７１の低抵抗化を図ることを目的として、第１電極７１の電極層７１ｂに接して補助電極１１５が設けられていても良い。
【００９９】
以上のような構成の有機ＥＬ素子１２は、有機材料等を用いて構成された有機機能層群７３の有害ガス等による劣化を防止することを目的として、基板１１３上に封止部材１１７で封止されている。この封止部材１１７は、接着剤１１９を介して、基板１１３側に固定されている。ただし、第１電極７１の取り出し電極１１６及び第２電極７５ａの端子部分は、基板１１３上において、有機機能層群７３によって互いに絶縁性を保った状態で、封止部材１１７から露出させた状態で設けられている。
【０１００】
なお、有機ＥＬ素子を構成する各層に用いられている材料は、公知のものを用いることができる。
【０１０１】
≪有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法≫
本発明のパターニング装置は、発光パターンを形成した有機エレクトロルミネッセンス素子を製造する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に好適に採用できる。中でも、発光パターンのエッジ部が、１０〜３００μｍの範囲内で輝度分布を有することを特徴とする有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法に好適に採用できる。
このような、発光パターンのエッジ部が、１０〜３００μｍの範囲内で輝度分布を有する有機ＥＬ素子は、上記本発明のパターニング装置を使用して有機ＥＬ素子のパターニングすることで、製造することができる。
ここで、発光パターンのエッジ部とは、マスクにおける遮光部で形成された発光パターンの辺を指す。
【０１０２】
なお、本発明のパターニング装置を用いるような、非平行光で光を照射する場合、図１３Ａに示すようにマスク入射角が０°でない斜光線はマスクの遮光膜の下側に潜り込む。この場合、遮光膜Ｃのエッジ部Ｅ近辺では放射照度が０にはならず、図１３Ｂに示すように傾斜を持った放射照度分布となる。この潜り込み量δはｔ×ｔａｎ（θ）となる。ここで、θはコリメーション半角、ｔは遮光膜から有機層までの空気換算長で、有機ＥＬ素子の基材の厚さをｔｓ、屈折率をｎとした場合、ｔ＝ｔｓ／ｎとなる。この遮光膜のエッジ部Ｅ近辺の放射照度分布により、光を照射した有機ＥＬ素子の発光パターンのエッジ部も、例えば、発光部から非発光部へと向かうにしたがって輝度が低下するような傾斜を有する輝度分布になる。この傾斜の幅が発光パターンの解像度を決めるので、所望の解像度が得られるコリメーション半角で装置を設計することが好ましい。
【０１０３】
一般に、有機ＥＬ素子の基材の厚さが薄く、照射光のコリメーション半角が小さいほど解像度を高めることができる。
しかし、コリメーション半角を小さくすると放射照度を上げることができなくなってしまう。
これについて、本発明者らは、下記のように考えている。
【０１０４】
有機ＥＬ素子の相反則不軌特性を利用して、パターニングのための光の照射時間を短縮するには、最低でも１Ｗ／ｃｍ２の放射照度が好ましく、この放射照度でコリメーション半角をできるだけ小さくなるように設計した結果、コリメーション半角は２３°まで小さくできることが分かった。このコリメーション半角で、有機ＥＬ素子の基材厚を例えば２５μｍ（ｎ＝１．７）まで薄型化した場合には、上記δは６μｍとなり、かなりの解像度を確保できる。一方、タクトタイム優先とし、コリメーション半角の増大を許容した場合、例えば４Ｗ／ｃｍ２を確保できるコリメーション半角θは４５°で基材厚さ５００μｍの場合には、上記δが２９４μｍとなり、ハーフピッチ０．３ｍｍが解像限界となる。ハーフピッチ０．３ｍｍ程度の解像度であれば、視感に訴える大抵の発光パターンは再現できるので、エッジ部の輝度分布の傾斜幅は１０〜３００μｍが好ましい。なお、コリメーション半角θが４５°で基材の厚さを１３０μｍとした場合には、上記δは７６μｍとなり、ハーフピッチ０．１ｍｍを十分解像できると考える。また、このような理由から、本発明のパターニング装置を使用して有機ＥＬ素子のパターニングすることで、発光パターンのエッジ部が、１０〜３００μｍの範囲内で輝度分布を有する有機ＥＬ素子を製造することができると考える。
【０１０５】
（輝度分布の測定）
輝度分布は、公知の輝度計で計測することができ、例えば、２次元色彩輝度計であるＣＡ−２０００（コニカミノルタ社製）を用いて測定できるが、これに限定されない。
【０１０６】
（有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法の具体例）
以下に本発明に係る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法について、具体例を述べる。
【０１０７】
まず、基板上に、成膜用マスクを使用して陽極を成膜する。
次に、蒸着用るつぼの各々に、正孔注入材料、正孔輸送材料、発光層のホスト化合物及びドーパント、電子輸送材料、電子注入材料を各々素子作製に最適の量を充填する。
【０１０８】
次いで、減圧した後、正孔注入材料の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、正孔注入材料を基板に蒸着し正孔注入層を設ける。
【０１０９】
次いで、正孔輸送材料の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、正孔輸送材料を正孔注入層上に蒸着し、正孔輸送層を設ける。
【０１１０】
次いで、発光層のホスト化合物及びドーパントの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、発光層のホスト化合物及びドーパントを正孔輸送層上に共蒸着し、発光層を設ける。
【０１１１】
次いで、正孔阻止材料の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、正孔阻止材料を発光層上に蒸着し、正孔阻止層を設ける。
【０１１２】
次いで、電子輸送材料の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、電子輸送材料を正孔阻止層上に蒸着し、電子輸送層を設ける。
【０１１３】
更に、電子注入材料の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、電子注入材料を電子輸送層上に蒸着し、電子注入層を設ける。このようにして有機機能層を形成できる。
【０１１４】
最後に、アルミニウムなどを電子注入層上に蒸着し、陰極を設ける。この後、前記蒸着面側をエポキシ樹脂などの封止部材で覆い、更に、アルミニウム箔で覆って保護膜を形成した後、硬化させる。なお、ここまでの操作は全て、素子を大気に接触させることなく、窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）内で行われることが好ましい。
【０１１５】
このようにして有機ＥＬ素子を作製できる。
このような有機ＥＬ素子は、パターニングに際し、所定の大きさにカットする。なお、有機ＥＬ素子についてのパターニングは、上述したとおりに行うことができる。
また、有機ＥＬ素子の製造方法は、上記方法に限定されず、公知の方法を使用することができる。
【０１１６】
なお、本発明を適用可能な実施形態は、上述した実施形態に限定されることなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で適宜変更可能である。
【０１１７】
例えば、図５では、マスク保持機構の一例として、粘弾性体が固定手段と２面で当接した例を示しているが、粘弾性体を固定することができれば特にこれに限定されず、例えば、１面（粘弾性のマスクとは反対側の面）で当接して固定するようにしてもよい。また、図５では、全ての粘弾性体は固定手段により固定されているが、対向して配置されている一対の粘弾性体のうち、少なくとも一方が固定手段により固定されていればよい。
【０１１８】
また、マスク外れ防止規制板を粘弾性体及び固定手段と別途設けた例を示したが、固定手段にマスク外れ防止機能を持たせてもよい。すなわち、粘弾性体をマスクよりも高くなるようにし、当該粘弾性体を固定する固定手段の上面をマスク側に延在させることにより、固定手段にマスク外れ防止機能を持たせることができる。
【０１１９】
さらに、マスク保持機構のその他の態様として、マスクの各辺のうち一辺を固定ピンとして、位置決め配置され固定する態様であってもよい。このような態様のマスク保持機構であっても、本発明に係るマスク保持機構と同様の効果を得ることができる。
また、マスクと接触する部分に面積のある粘性物（例えば、粘弾性体（ゴム）薄板）を設け、その部材を、剛体を介してフック弾性体で一定圧力を加える機構でも同様の効果を得ることができる。
【０１２０】
また、例えば、上記パターニング装置による光照射の例として、パルス光を用いる例を説明したが、本発明はこれに限定されず、連続的な光を照射することとしてもよい。また、光照射エリアを分割し、分割された光照射エリアに対して順次光を照射する例を説明したが、本発明はこれに限定されず、光照射エリアを分割せず、光照射部内の光源を一括点灯させることでパターニングを行ってもよい。
【０１２１】
また、例えば、上記パターニング装置は、カバーを有するものとして説明したが、カバーを有していないパターニング装置であってもよい。
【実施例】
【０１２２】
以下、実施例を挙げて本発明を具体的に説明するが、本発明はこれらに限定されるものではない。なお、実施例において「部」又は「％」の表示を用いるが、特に断りがない限り「質量部」又は「質量％」を表す。【０１２３】
［有機ＥＬ素子の作製］
＜基板の作製＞
〈ガスバリアーフィルムの作製〉
厚さ７５μｍのポリエステルフィルム（帝人デュポンフィルム株式会社製、極低熱収ＰＥＴ  Ｑ８３；分光光度計にて測定した、波長３８５ｎｍにおける紫外線の透過率８４％、分光光度計（日立ハイテクノロジーズ社製Ｕ−３３００使用）を基材として用いて、ポリシラザン塗膜を形成した後、下記の方法にしたがって、真空紫外線照射処理を施して厚さ２５０ｎｍのガスバリアー層を形成し、これを４回繰り返し、総厚さ１０００ｎｍのガスバリアー層を有するガスバリアーフィルムを作製した。【０１２４】
（ポリシラザン含有塗布液の調製）
無触媒のパーヒドロポリシラザンを２０質量％含むジブチルエーテル溶液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、アクアミカ（登録商標）ＮＮ１２０−２０）と、アミン触媒（Ｎ，Ｎ，Ｎ′，Ｎ′−テトラメチル−１，６−ジアミノヘキサン（ＴＭＤＡＨ））５質量％を含むパーヒドロポリシラザン２０質量％のジブチルエーテル溶液（ＡＺエレクトロニックマテリアルズ株式会社製、アクアミカ（登録商標）ＮＡＸ１２０−２０）とを、４：１の割合で混合し、さらにジブチルエーテルと２，２，４−トリメチルペンタンとの質量比が６５：３５となるように混合した溶媒で、塗布液の固形分が５質量％になるように、塗布液を希釈調製した。【０１２５】
上記で得られた塗布液を、スピンコーターにて上記ＰＥＴ基材上に改質後の厚さが２５０ｎｍになるよう成膜し、２分間放置した後、８０℃のホットプレートで１分間加熱処理を行い、ポリシラザン塗膜を形成した。【０１２６】
乾燥後、基材を２５℃まで徐冷し、真空紫外線照射装置内で、塗布面に真空紫外線照射による改質処理を行った。真空紫外線照射装置の光源としては、１７２ｎｍの真空紫外線を照射する二重管構造を有するＸｅエキシマランプを用いた。【０１２７】
（改質処理装置）
株式会社エム・ディ・コム製エキシマ照射装置ＭＯＤＥＬ：ＭＥＣＬ−Ｍ−１−２００、光波長１７２ｎｍ、ランプ封入ガス  Ｘｅ【０１２８】
（改質処理条件）
エキシマ光強度  ３Ｊ／ｃｍ２（１７２ｎｍ）
ステージ加熱温度  １００℃
照射装置内の酸素濃度  １０００ｐｐｍ
次に、基材のガスバリアー層を形成した側の面とは反対側の面に厚さ２μｍのクリアハードコート層を以下のようにして形成した。【０１２９】
ＪＳＲ株式会社製、ＵＶ硬化型樹脂オプスター（登録商標）Ｚ７５２７を、乾燥層厚が２μｍになるように樹脂基材に塗布した後、８０℃で乾燥し、その後、空気下、高圧水銀ランプを用いて照射エネルギー量０．５Ｊ／ｃｍ２の条件で硬化を行った。【０１３０】
当該基板は、ＪＩＳ  Ｋ  ７１２６−１９８７に準拠した方法で測定された酸素透過度が、１×１０−３ｍＬ／ｍ２・２４ｈ・ａｔｍ以下、水蒸気透過度が、１×１０−４ｇ／ｍ２・２４ｈ以下のガスバリアー性基板であることを確認した。【０１３１】
《有機ＥＬ素子１０１の作製》
上記基板上に、真空蒸着装置内で、下記構造式で表される含窒素化合物Ｎ−１を２５ｎｍの厚さで成膜後、成膜用マスクを使用して陽極として銀を１０ｎｍの厚さで成膜した。【０１３２】
更に、蒸着用るつぼの各々に、正孔注入材料としてＣｕＰｃ（銅フタロシアニン）、正孔輸送材料としてＮ，Ｎ′−Ｄｉ（１−ｎａｐｈｔｈｙｌ）−Ｎ，Ｎ′−ｄｉｐｈｅｎｙｌｂｅｎｚｉｄｉｎｅ（α−ＮＰＤ）、緑色発光層のホスト化合物として４，４′−Ｂｉｓ（Ｎ−ｃａｒｂａｚｏｌｙｌ）−１，１′−ｂｉｐｈｅｎｙｌ（ＣＢＰ）、緑色発光層のドーパントとしてＩｒ（ｐｐｙ）３、正孔阻止材料としてアルミニウム（III）ビス（２−メチル−８−キノリナート）−４−フェニルフェノレート（ＢＡｌｑ）、電子輸送材料としてｔｒｉｓ（８−ｈｙｄｒｏｘｙｑｕｉｎｏｌｉｎａｔｏ）ａｌｕｍｉｎｉｕｍ（Ａｌｑ３）、電子注入材料としてＬｉＦを各々素子作製に最適の量を充填した。蒸着用るつぼはモリブデン製又はタングステン製抵抗加熱用材料で作製されたものを用いた。【０１３３】
含窒素化合物Ｎ−１、ＣｕＰｃ、α−ＮＰＤ、ＣＢＰ、Ｉｒ（ｐｐｙ）３、ＢＡｌｑ、Ａｌｑ３の各構造式を、それぞれ、以下に示す。【０１３４】
【化１】
2017158943.tif 000003
【０１３５】
次いで、真空度４×１０−４Ｐａまで減圧した後、ＣｕＰｃの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＣｕＰｃを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で樹脂基板の銀電極側に蒸着し、層厚１５ｎｍの正孔注入層を設けた。【０１３６】
次いで、α−ＮＰＤの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、α−ＮＰＤを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔注入層上に蒸着し、厚さ２５ｎｍの正孔輸送層を設けた。【０１３７】
次いで、５質量％のＩｒ（ｐｐｙ）３とＣＢＰの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、Ｉｒ（ｐｐｙ）３とＣＢＰとを合計の蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔輸送層上に共蒸着し、層厚１０ｎｍの緑色発光層を設けた。【０１３８】
次いで、ＢＡｌｑの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＢＡｌｑを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で緑色発光層上に蒸着し、層厚１５ｎｍの正孔阻止層を設けた。【０１３９】
次いで、Ａｌｑ３の入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、Ａｌｑ３を蒸着速度０．１ｎｍ／秒で正孔阻止層上に蒸着し、層厚３０ｎｍの電子輸送層を設けた。【０１４０】
更に、ＬｉＦの入った前記蒸着用るつぼに通電して加熱し、ＬｉＦを蒸着速度０．１ｎｍ／秒で電子輸送層上に蒸着し、層厚１ｎｍの電子注入層を設けた。このようにして有機機能層を形成した。【０１４１】
最後に、アルミニウムを電子注入層上に蒸着し、層厚１１０ｎｍの陰極を設けた。そして、前記蒸着面側を厚さ２００μｍのエポキシ樹脂で覆って封止部材とし、更に、厚さ１２μｍのアルミニウム箔で覆って保護膜とした後、硬化させた。ここまでの操作は全て、素子を大気に接触させることなく、窒素雰囲気下のグローブボックス（純度９９．９９９％以上の高純度窒素ガスの雰囲気下）内で行った。【０１４２】
このようにしてサイズが６ｃｍ×１５ｃｍの有機ＥＬ素子１０１を作製した。パターニングに際し、有機ＥＬ素子１０１が７列×５列に配列形成された有機ＥＬシートを用いた。シートのサイズは７０ｃｍ×１００ｃｍである。【０１４３】
《パターニングされた有機ＥＬパネル１０１の作製》
［紫外線照射］
図４に示したパターニング装置を用いて、有機ＥＬ素子１０１をパターニングして有機ＥＬパネル１０１を作製した。パターニングの条件を以下に示す。
なお、コリメーション半角は、レンズアレイで所定のコリメーション半角に整形した。また、上記レンズアレイを調整し、放射照度は、光照射エリア内における放射照度の平均値に対し±１０％の範囲内となるようにした。
なお、コリメーション半角及び放射照度の測定は下記のようにして行った。【０１４４】
（コリメーション半角の測定）
被パターン形成体載置台を退避位置に移動させ、ピンホールを被パターン形成体載置台の有機ＥＬシートを載置する面と同じ高さ（以下、照射面という）に配置し、ＣＣＤカメラの代わりにＵＶ感光紙（富士フイルム製ＵＶスケール）をピンホールから１０ｍｍ下側に設置した。次いで放射照度２Ｗ／ｃｍ２にて１０分間紫外線を光照射部からピンホールに照射し、ピンホールを通り抜けた光によりＵＶ感光紙を感光させた。感光により変色した領域の半径を測長し、コリメーション半角を算出した。この測定を光照射エリアの中央と四隅の５か所で実施した結果、コリメーション半角は４１〜４５°であった。【０１４５】
（放射照度の測定）
被パターン形成体載置台を退避位置に移動させ、光照射部の真下に電動ＸＹステージを設置し、浜松ホトニクス製の紫外線積算光量計のセンサヘッドＨ９９５８−０２のヘッド面高さが照射面と同じ高さになるようにＸＹステージに設置した。次いで、放射照度０．１Ｗ／ｃｍ２にて光照射したまま、ＸＹステージを１０ｍｍピッチで移動させ、光照射エリア内の放射照度分布を測定した。平均値に対して最大１０６％、最小９３％と±１０％以内の範囲内であることを確認した。【０１４６】
〈マスク〉
厚さ５ｍｍ、８１．３ｃｍ×１３７．９ｃｍの大きさの石英ガラス基板に、有機ＥＬ素子１０１の各々の発光エリアにハーフピッチ０．３ｍｍのラインアンドスペース（０．３ｍｍ毎に白（透明）と黒が交互する長さ２ｍｍの線状のパターン）を縦、横、斜め４５°に配した解像度チェック用パターンと輝度比評価用に直径１０ｍｍの透明部パターンをクロムの薄膜で形成したガラスマスクを用いた。【０１４７】
ガラスマスクをマスクフレームに取付け、被パターン形成体載置台に設置し、次いで、有機ＥＬシートを、発光面を上にして被パターン形成体載置台の所定の位置に設置した。【０１４８】
以下の条件でそれぞれ、室温温度２５℃の環境下、有機ＥＬシートに光照射してパターニングを実施した。積算照射時間５分ごとに有機ＥＬシートを取り出し、シート中央部に配置されている有機ＥＬ素子１０１の電極にプローブを当て電流を供給し、発光部の輝度が７００ｃｄ／ｍ２となるように発光させ、発光部と非発光部の輝度を測定した。輝度の測定は輝度計ＣＡ−２０００を用いた。この測定を積算照射時間の合計が６０分となるまで実施した。【０１４９】
〈カバー〉
寸法：Ｗ１１５５ｍｍ×Ｄ７８４．５ｍｍ×Ｈ２５００ｍｍ
材質：アルミ製内壁の反射板（厚さ１．５ｍｍ）／空気層（厚さ５ｍｍ）／アルミ製外壁（厚さ７．５ｍｍ）のアルミニウムサンドイッチ構造を有するカバーを用いた。
カバーとマスクの間隙：５．０ｍｍ【０１５０】
〈光照射部〉
光源：波長３８５ｎｍのＵＶ−ＬＥＤ
放射照度：４Ｗ／ｃｍ２（コリメーション半角：４５°）
光照射条件：１周期の照射時間１５秒、消灯時間１５秒（デューティ比５０％）の間欠照射を２０サイクル行った（計６００秒）。積算照射時間は５分。【０１５１】
〈気体流発生部〉
吹き付け部がスリット状の層状気体流発生部を用いて、両短辺方向からマスクの中央方向に、同じ風量で吹き付けた。【０１５２】
吹き付け部のスリット位置：ガラス上面３ｍｍ
気体流発生部の吹き付け部の角度：マスクに対して平行（０°）
気体流発生部とカバー側面の間隙：７２ｍｍとして、カバーの短辺に対向する位置に、一対の気体流発生部を取り付けた。【０１５３】
吹き付ける空気（気体）の温度：２５℃
圧縮空気圧力：０．３ＭＰａ
空気消費量：１５００Ｌ／ｍｉｎ【０１５４】
《パターニングされた有機ＥＬパネル１０２の作製》
有機ＥＬパネル１０１の作製において、放射照度を４Ｗ／ｃｍ２から２Ｗ／ｃｍ２に下げたほかは、有機ＥＬパネル１０１の作製と同様にしてパターニングと輝度測定を実施し、有機ＥＬパネル１０２を作製した。【０１５５】
《パターニングされた有機ＥＬパネル１０３の作製》
有機ＥＬパネル１０１の作製において、放射照度を４Ｗ／ｃｍ２から１Ｗ／ｃｍ２に下げたほかは、同様にしてパターニングされた有機ＥＬパネル１０３を作製した。【０１５６】
＜輝度比の評価＞
有機ＥＬパネル１０１〜１０３について、積算照射時間５分ごとに測定した発光部の輝度と非発光部の輝度から輝度比「（発光部の輝度）／（非発光部の輝度）」を算出し、積算照射時間に対する輝度比の特性をグラフにした。結果を図１４に示す。【０１５７】
図１４より、目標輝度比１００のアプリケーションに対しては、放射照度１Ｗ／ｃｍ２で積算照射時間４０分にて有機ＥＬパネルを作製できる。また、目標輝度比２００の高コントラストが要求されるアプリケーションに対しては、放射照度４Ｗ／ｃｍ２と高放射照度にすれば、積算照射時間１０分と高速でパターニングができる。
以上、本発明のパターニング装置によれば、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できることが示された。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
以上のように、本発明は、有機エレクトロルミネッセンス素子のパターニング時間を大幅に短縮できるパターニング装置及び有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方法を提供することに適している。
【符号の説明】
【０１５９】
１１  有機ＥＬシート
１４  マスク
３１  パターニング装置
３２  光照射部
３３  放熱板
３４  光源基板
３５  光源（ＬＥＤ）
３６  レンズアレイ支持体
３７  レンズアレイ
３８  照射光
３９  カバー
４０  気体流発生部
４１  気体流
４２  間隙
４３  被パターン形成体載置台
４４ａ  水管
４４ｂ  水路
４４ｃ  水路
４５  チラーユニット
５１  電源
５２  操作部
５３  制御部
５４  マスクアライメント制御部
５５  移動機構制御部
５６  光源制御部
５７  気体流制御部
５８  チラーユニット
６１  モーター
６３  ボールネジ
６４  リニアガイド
６５  ボールネジ
６６  ネジ軸
６７  モーター
６８  リニアガイド
６９  マスクアライメント機構部
７１  第１電極
７１ａ  下地層
７１ｂ  電極層
７３  有機機能層群
７３ａ  正孔注入層
７３ｂ  正孔輸送層
７３ｃ  発光層
７３ｄ  電子輸送層
７３ｅ  電子注入層
７５ａ  第２電極
１１３  基板
１１５  補助電極
１１６  取り出し電極１１６
１１７  封止部材
１１９  接着剤
２００  マスク保持機構
２０２  マスクフレーム
２０４  弾性体
２０６  固定手段
２０８  マスク外れ防止規制板
３００  光源部
【図１Ａ】
2017158943.tif 000004
【図１Ｂ】
2017158943.tif 000005
【図２】
2017158943.tif 000006
【図３】
2017158943.tif 000007
【図４】
2017158943.tif 000008
【図５】
2017158943.tif 000009
【図６】
2017158943.tif 000010
【図７Ａ】
2017158943.tif 000011
【図７Ｂ】
2017158943.tif 000012
【図８】
2017158943.tif 000013
【図９】
2017158943.tif 000014
【図１０】
2017158943.tif 000015
【図１１】
2017158943.tif 000016
【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１４】
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【国際調査報告】
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