(57)【要約】【課題】真空装置内におけるマスク組み立て体と素子基板の対を移動するときに、搬送装置においてガイドローラ等とマスクフレームとが接触した時の衝撃によって蒸着マスクと素子基板との相対位置がずれることを防止する。【解決手段】蒸着マスクを配置し、素子基板が載置されたマスクフレーム２１の両端部が搬送用ベルト２００によって支えられ、回転ローラ１００が回転することによって搬送用ベルト２００が移動するとともにマスクフレーム２１が移動する。搬送用ベルト２００が接触する回転ローラ１００には曲率が形成されており、この曲率に沿って搬送用ベルト２００も同様の曲率を有する。この構成においては、クラウン効果によって搬送用ベルト２００の蛇行が抑制されるので、搬送用ベルト２００に載置されたマスクフレーム２１、蒸着マスク、素子基板等は、横ずれを生ずることなく搬送することが出来る。したがって、蒸着マスクと素子基板との相対的な位置ずれを生ずることは無い。【選択図】図３
2012092370.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
蒸発源が第１の方向に複数配置され、前記蒸発源の上を蒸着マスクとマスクフレームを有するマスク組み立て体と素子基板とのペアを第１の方向に移動させる搬送機構を有する真空蒸着装置であって、
前記搬送機構は、前記マスク組み立て体を両側において載置し、搬送する２つの搬送用ベルトを有し、
前記搬送用ベルトの各々は回転ローラによって駆動され、
前記回転ローラが前記搬送用ベルトと接触する面は外側に凸の所定の曲率半径を持っており、前記搬送用ベルトが、前記マスク組み立て体を搬送する面は、前記回転ローラに沿った曲率を有することを特徴とする真空蒸着装置。
【請求項２】
前記搬送用ベルトは前記マスクフレームに直接接触しており、前記マスクフレームが前記搬送用ベルトに接触する面はフラットであることを特徴とする請求項１に記載の真空蒸着装置。
【請求項３】
蒸発源が第１の方向に複数配置され、前記蒸発源の上を蒸着マスクとマスクフレームを有するマスク組み立て体と素子基板とのペアを第１の方向に移動させる搬送機構を有する真空蒸着装置であって、
前記搬送機構は、前記マスク組み立て体を両側において載置し、搬送する２つの搬送用ベルトを有し、
前記搬送用ベルトの各々は回転ローラによって駆動され、
前記回転ローラが前記搬送用ベルトと接触する面は外側に凸の第１の曲率半径Ｒ１を有し、前記搬送用ベルトと前記マスク組み立て体が接触する面において、前記マスク組み立て体は、曲率半径がＲ２の凹部を有し、
前記Ｒ２は前記Ｒ１と同等がそれ以上であることを特徴とする真空蒸着装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は有機ＥＬ表示装置を製造するための、真空蒸着装置内における基板の搬送装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ表示装置では下部電極と上部電極との間に有機ＥＬ層を挟持し、上部電極に一定電圧を印加し、下部電極にデータ信号電圧を印加して有機ＥＬ層の発光を制御する。有機ＥＬ層は複数の層から構成され、これらの複数の層および上部電極は、真空を破らず、連続して蒸着によって形成される。蒸着は、素子基板に対して蒸着マスクを用いて行われる。
【０００３】
生産効率を上げるために、マザー基板に多数の素子基板を配置して、一度に多数の素子を製造することが行われる。したがって、生産効率を上げるために基板の大きさが大きくなり、それにしたがって、マスクの大きさも大きくなる。基板に対して連続して蒸着を行うためには、一般には、装置内で、基板とマスクの組を移動しながら、所定の場所において所定の材料を蒸着することが行われる。したがって、基板とマスクの相互位置がずれないように、また、基板とマスクの組が正確な位置に来るように搬送する必要がある。
【０００４】
「特許文献１」には、カーテンフローコータ方式でシート材に塗膜を形成するとき、ベルトコンベアを移動させる駆動ロールをバレル形状にしておき、ベルトコンベアの上に配置されるシート材に対して１０００分の２から１０００分の１０のラジアルクラウンを付与し、シート材の形状不良、すなわち、腹伸びや耳伸び等の不安定な部分を解消する構成が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平６−１５４６８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
有機ＥＬ表示装置における有機ＥＬ層の蒸着においては、連続蒸着のために、基板とマスクの組を真空装置内において移動する必要がある。従来は、真空装置内において、回転ローラを用いて基板とマスクの組を移動していた。回転ローラを用いて移動する場合は、基板とマスクの組の横ずれが発生する。図５はこのような基板とマスクの横ずれを防止する機構を有する従来例を示す模式図である。
【０００７】
図５において、蒸着マスク２０が装着されているマスクフレーム２１が回転ローラ１００に載置されている。蒸着マスク２０およびマスクフレーム２１の上には素子基板１０が載置され、素子基板１０の上には、蒸着マスク２０と素子基板１０の相対位置がずれないようにするための押さえ板３０が載置されている。以後蒸着マスク２０とマスクフレーム２１を有する組み立て体をマスク組み立て体とも言う。
【０００８】
図５において、シャフト１０１を介して回転ローラ１００が左右同期して回転すると蒸着マスク２０、素子基板１０等の組が移動する。ローラ搬送中、蒸着マスク２０、素子基板１０等の組が横ずれを生ずることを防止するために、図５においては、マスクフレーム２１に対してガイドローラ１１０を設置し、ガイドローラ１１０によって、マスク組み立て体、素子基板１０等の横ずれを防止している。
【０００９】
しかし、図５の構成では、上記横ずれは防止することが出来るが、横ずれを防止するためには、ガイドローラ１１０にマスクフレーム２１の側面が当たることは避けられない。ガイドローラ１１０にマスクフレーム２１が当たることによって、マスクフレーム２１に横方向の衝撃が加わり、蒸着マスク２０と素子基板１０との位置ずれが数μｍ程度の大きさで発生する。
【００１０】
有機ＥＬ表示装置では、一般には、画面が高精細であり、画素の大きさが１０μｍ×３０μｍ程度の場合もある。このような小さな画素の場合に、素子基板１０と蒸着マスク２０の位置ずれが数μｍ程度生ずることは許されない。搬送時における蒸着マスク２０と素子基板１０の位置ずれは２μｍ以下に抑える必要がある。
【００１１】
図６はローラ搬送による素子基板１０、蒸着マスク２０等の横ずれを防止する他の従来例の構成を示す。図６では、搬送のためのローラとしてツバ付回転ローラ１２０を使用し、ツバ付回転ローラ１２０のツバによって素子基板１０、蒸着マスク２０等の横ずれを防止している。図６の構成おいては、蒸着マスク２０、素子基板１０等の横ずれを防止するためには、ツバ付回転ローラ１２０のツバにマスクフレーム２１の側面が当たることは避けられない。
【００１２】
ツバ付回転ローラ１２０のツバにマスクフレーム２１が当たることによって、マスクフレーム２１に横方向の衝撃が加わり、蒸着マスク２０と素子基板１０との位置ずれが数μｍ程度の大きさで発生することは図５の従来例と同様である。
【００１３】
したがって、図５あるいは図６等に示す従来例においては、素子基板１０と蒸着マスク２０の組を真空蒸着装置内で搬送する工程において、蒸着マスク２０と素子基板１０の位置ずれ不良が発生し、有機ＥＬ表示装置の製造歩留まりを低下させていた。本発明の課題は、真空蒸着装置内において、素子基板１０、蒸着マスク２０等の組を搬送する時の蒸着マスク２０と素子基板１０の位置ずれを小さくし、蒸着マスク２０と素子基板１０の位置ずれによる有機ＥＬ蒸着膜等の不良を無くすことである。
【課題を解決するための手段】
【００１４】
本発明は上記課題を解決するものであり、具体的な手段は次のとおりである。
【００１５】
（１）蒸発源が第１の方向に複数配置され、前記蒸発源の上を蒸着マスクとマスクフレームを有するマスク組み立て体と素子基板とのペアを第１の方向に移動させる搬送機構を有する真空蒸着装置であって、前記搬送機構は、前記マスク組み立て体を両側において載置し、搬送する２つの搬送用ベルトを有し、前記搬送用ベルトの各々は回転ローラによって駆動され、前記回転ローラが前記搬送用ベルトと接触する面は外側に凸の所定の曲率半径を持っており、前記搬送用ベルトが、前記マスク組み立て体を搬送する面は、前記回転ローラに沿った曲率を有することを特徴とする真空蒸着装置である。
【００１６】
（２）前記搬送用ベルトは前記マスクフレームに直接接触しており、前記マスクフレームが前記搬送用ベルトに接触する面はフラットであることを特徴とする（１）に記載の真空蒸着装置。
【００１７】
（３）蒸発源が第１の方向に複数配置され、前記蒸発源の上を蒸着マスクとマスクフレームを有するマスク組み立て体と素子基板とのペアを第１の方向に移動させる搬送機構を有する真空蒸着装置であって、前記搬送機構は、前記マスク組み立て体を両側において載置し、搬送する２つの搬送用ベルトを有し、
前記搬送用ベルトの各々は回転ローラによって駆動され、前記回転ローラが前記搬送用ベルトと接触する面は外側に凸の第１の曲率半径Ｒ１を有し、前記搬送用ベルトと前記マスク組み立て体が接触する面において、前記マスク組み立て体は、曲率半径がＲ２の凹部を有し、前記Ｒ２は前記Ｒ１と同等がそれ以上であることを特徴とする真空蒸着装置。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、搬送用ベルトによってマスク組み立て体と素子基板のペアを移動させ、かつ、搬送用ベルトはクラウン効果によって蛇行が無いので、搬送時におけるマスク組み立て体と素子基板の相対的な位置ずれを極めて小さくすることが出来るので、有機ＥＬ表示装置の製造歩留まりを向上させることが出来る。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【図１】本発明の真空蒸着装置内におけるマスク組み立て体と素子基板の搬送装置の斜視図である。
【図２】本発明の真空蒸着装置内におけるマスク組み立て体と素子基板の搬送装置の断面模式図である。
【図３】本発明の第１の実施例の詳細図である。
【図４】本発明の第２の実施例の詳細図である。
【図５】従来例における真空蒸着装置内におけるマスク組み立て体と素子基板の搬送装置の断面模式図である。
【図６】他の従来例における真空蒸着装置内におけるマスク組み立て体と素子基板の搬送装置の断面模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
以下、実施例によって本発明の内容を詳細に説明する。
【実施例１】
【００２１】
図１は本発明の真空蒸着装置内における素子基板１０と蒸着マスク２０の組み合わせを搬送するための搬送機構を示す斜視図である。図１において、真空装置の筐体５００の内側に搬送機構が存在している。図１における矢印５１０が真空装置内であり、矢印５２０が真空装置外である。
【００２２】
図１において、蒸着マスク２０とマスクフレーム２１の組み合わせであるマスク組み立て体が両端において、搬送用ベルト２００に載置されている。実際には、蒸着マスク２０の上に素子基板１０が配置され、素子基板１０の上に押さえ板３０が載置されているが、図１では、搬送装置の内容を示すために、素子基板１０および押さえ板３０は省略されている。また、蒸着マスク２０およびマスクフレーム２１を透視して搬送装置の構成が記載されている。
【００２３】
図１に示すように、本発明においては、マスクフレーム２１等は、搬送用ベルト２００によって搬送される。搬送用ベルト２００は回転ローラ１００が回転することによって移動する。真空装置外に配置された駆動源によって駆動軸３００を介して複数の回転ローラ１００が回転する。
【００２４】
図１では、搬送装置の長さは素子基板１０の大きさと同程度となっているが、実際には、搬送用ベルト２００によって、マスク組み立て体等が移動しながら、蒸着を行うので、搬送装置の長さは、素子基板１０等の大きさよりもはるかに長い。例えば、素子基板１０の大きさが４６０ｍｍ×３６５ｍｍ程度の場合、搬送装置の長さは１０ｍ程度にもなる。ここでいう素子基板１０は、素子基板が複数形成されたマザー素子基板を言う。
【００２５】
図１の搬送装置は真空内に配置されるので、ベルトの材料にはステンレスが使用され、ベルトの厚さは０．５ｍｍ以下である。搬送用ベルト２００が撓んだりすることを防止するために、搬送用ベルト２００には、ベルトテンショナー２１０によって、テンションがかけられている。
【００２６】
図１において、蒸着マスク２０の下側に蒸発源６００が配置されている。蒸発源６００は、白矢印で示す素子基板１０、蒸着マスク２０等の進行方向において、蒸着材料毎に所定のピッチで複数配置される。蒸着層が多くなるほど、蒸着源の数も多くなり、真空蒸着装置の長さも長くなる。
【００２７】
図２は、図１の白矢印と直角方向の断面模式図である。図２において、回転ローラ１００の上に搬送用ベルト２００が存在し、搬送用ベルト２００の上にマスクフレーム２１が載置されている。マスクフレーム２１には蒸着マスク２０が配置され、蒸着マスク２０及びマスクフレーム２１の上に素子基板１０が配置され、素子基板１０の上に押さえ板３０が載置されている。
【００２８】
図２において、搬送用ベルト２００の幅ｗは、回転ローラ１００の幅と同じ３８ｍｍである。マスクフレーム２１の厚さは、蒸着マスク２０にテンションをかける必要があるので、剛性を持たせるために厚く形成され、２５ｍｍ程度である。蒸着マスク２０の厚さは、小さな孔の形成を可能とするために、１０μｍ、あるいは、それ以下である。蒸着マスク２０の上に配置される素子基板１０はガラスで形成され、厚さは０．５ｍｍ程度である。蒸着マスク２０およびマスクフレーム２１は、熱膨張を小さくするためにアンバー材が使用される。蒸着マスク２０と素子基板１０の位置ずれを防止するための押さえ板３０はステンレスで形成され、厚さは１０ｍｍ程度である。
【００２９】
図２において、回転ローラ１００が回転すると、搬送用ベルト２００が紙面垂直方向に移動し、蒸着マスク２０、素子基板１０等も紙面垂直方向に移動する。図１および図２の構成で示すベルトコンベア方式において、特に問題となるのが、ベルトが蛇行することによって、蒸着マスク２０、素子基板１０等が横ずれを生ずるということである。
【００３０】
本発明では図３に示すように、回転ローラ１００をバレル形状とすることによって、ベルトの蛇行を防止している。回転ローラ１００をバレル状にすると、ベルトも回転ローラ１００に沿ってバレル状になる。このとき、ベルトの中心は回転ローラ１００のバレルの最も高い部分に一致するようになる、いわゆるクラウン効果によって、ベルトの蛇行を防止することが出来る。
【００３１】
図３において、回転ローラ１００は搬送装置枠４００内に存在する動力伝達機構から延在するシャフト１０１によって回転する。回転ローラ１００が回転するとともに、回転ローラ１００の上部において接触している搬送用ベルト２００が紙面垂直方向に移動する。これによってマスクフレーム２１が紙面垂直方向に移動する。図３では、蒸着マスク２０、素子基板１０、押さえ板３０等は省略されている。
【００３２】
この時、回転ローラ１００のバレルの寸法例は次のとおりである。図３において、回転ローラ１００の凸の量ｄは２ｍｍであり、回転ローラ１００の幅ｗは３８ｍｍである。したがって、回転ローラ１００の対応する曲率半径Ｒは、１８２．５ｍｍになる。図３において、搬送用ベルト２００はこの回転ローラ１００の曲率半径に沿うことになる。搬送用ベルト２００はステンレスで形成され、厚さｔは０．５ｍｍ以下である。搬送用ベルト２００の厚さｔが０．５ｍｍ以上であると、搬送用ベルト２００が回転ローラ１００のバレル部になじみ難くなり、クラウン効果を十分に発揮できない場合がある。また、搬送用ベルト２００の厚さが大きいと、かえって搬送用ベルト２００が破断しやすいという性質がある。
【００３３】
図３において、マスクフレーム２１は搬送用ベルト２００に載置されているだけであるが、搬送用ベルト２００が蛇行しないので、マスクフレーム２１も横ずれを生じない。また、図３においては、横ずれを防止するためのガイド機構も存在しないので、ガイド機構による衝撃も無く、蒸着マスク２０と素子基板１０の位置ずれも生じない。本実施例によって、蒸着マスク２０と素子基板１０の相対的な位置ずれを２μｍ以下に抑えることが出来る。
【００３４】
なお、図２および図３において、マスクフレーム２１が直接搬送用ベルト２００に載置されているが、図１における２つの搬送用ベルト２００の間隔と素子基板１０の大きさが異なる場合は、マスクフレーム２１と搬送用ベルト２００の間に支持板が存在する場合もあるが、本発明はこのような場合にも適用できることは当然である。
【実施例２】
【００３５】
図４は、本発明による第２の実施例である。図４の全体構成は図１および図２と同様である。また、回転ローラ１００は曲率半径Ｒ２を有するバレル状となっており、回転ローラ１００に沿って搬送用ベルト２００も湾曲し、クラウン効果によって搬送用ベルト２００の蛇行が防止されることも実施例１と同様である。本実施例が実施例１と異なる点は、図４に示すように、マスクフレーム２１において、搬送用ベルト２００と接触する部分には、所定の曲率半径Ｒ２で凹部が形成されていることである。この凹部は紙面垂直方向に連続して形成されている。
【００３６】
本実施例において、回転ローラ１００の曲率半径Ｒ１は例えば、実施例１と同じ１８２．５ｍｍである。また、搬送用ベルト２００の曲率半径も回転ローラ１００と同じＲ１である。また、図４では、マスクフレーム２１に形成された凹部の曲率半径Ｒ２もＲ１と同じ１８２．５ｍｍとなっている。ただし、マスクフレーム２１に形成された凹部の径ｗ２は回転ローラ１００の幅ｗ１あるいは搬送用ベルト２００の幅ｗ１よりも大きい。搬送用ベルト２００がマスクフレーム２１の凹部にスムースに挿入されるようにするためである。本実施例においても、搬送用ベルト２００は厚さが０．５ｍｍ以下のステンレスで形成されている。
【００３７】
本実施例によれば、搬送用ベルト２００の蛇行がクラウン効果によって防止できることに加えて、搬送用ベルト２００に対するマスクフレーム２１の横方向への動きを防止できるという効果を得ることが出来る。この場合、ガイドローラ１１０等による横ズレ防止と異なり、マスクフレーム２１には横方向の衝撃が加わらないので、蒸着マスク２０と素子基板１０との相対的な位置ずれは生じない。
【００３８】
したがって、本実施例によれば、実施例１に比べて、蒸着マスク２０と素子基板１０との相対的な位置ずれをより効果的に防止することが出来る。本実施例によれば、搬送時における蒸着マスク２０と素子基板１０との相対的位置ずれを２μｍ以下に抑えることが出来る。
【００３９】
以上の説明では、マスクフレーム２１に形成された凹部の曲率半径Ｒ１と回転ローラ１００に形成された曲率半径Ｒ２は同じであるとして説明した。しかし、Ｒ１とＲ２は正確に同じである必要はなく、Ｒ２のほうがＲ１よりも大きくともよい。ただし、この場合も、マスクフレーム２１の凹部の径ｗ２は回転ローラ１００の径ｗ１あるいは搬送用ベルト２００の径ｗ１よりも大きい必要がある。
【００４０】
なお、図４において、マスクフレーム２１が直接搬送用ベルト２００に載置されているが、図１における２つの搬送用ベルト２００の間隔と素子基板１０の大きさ、あるいはマスクフレーム２１の大きさが異なる場合は、マスクフレーム２１と搬送用ベルト２００の間に支持板を存在させる場合もある。本発明はこのような場合にも適用できることは当然である。この場合、マスクフレーム２１の下に配置される支持板に対し、図４における曲率半径Ｒ２で幅がｗ２である凹部を形成し、マスクフレーム２１の底面をフラットとしてもよい。
【符号の説明】
【００４１】
１０…素子基板、  ２０…蒸着マスク、  ２１…マスクフレーム、  ３０…押さえ板、  １００…回転ローラ、  １０１…シャフト、  １１０…ガイドローラ、  １２０…つば付回転ローラ、  ２００…搬送用ベルト、  ２１０…ベルトテンショナー、  ３００…駆動軸、  ４００…搬送装置枠、  ５００…真空装置の筐体、  ６００…蒸発源。
【図１】
2012092370.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
2012092370.tif 000007
【図６】
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