(57)【要約】      （修正有）【課題】高精細の発光層パターンを、高い生産性をもって製造することができる有機発光デバイスの製造装置及びその製造方法を提供する。【解決手段】有機発光デバイスの製造装置１０は、複数の処理ユニット１１，１２と、搬送ユニット１３とを具備する。複数の処理ユニット１１，１２は、基板２上に発光層５Ｒ，５Ｇを形成するレーザ転写装置１１０，１２０を含む。搬送ユニット１３は、レーザ転写装置１１０と１２０との間に設置された搬送室１３０と、基板２を搬送する搬送機構１３１とを含む。移載機構１１３，１２３は、熱転写体５０Ｒ，５０Ｇをそれぞれ配置している。第１の処理ユニット１１、搬送ユニット１３及び第２の処理ユニット１２は、水平面においてＸ軸方向に配列されており、真空中で基板２を搬送しながら熱転写体５０Ｒ，５０Ｇにレーザを照射することで、発光層５Ｒ，５Ｇを順次形成するインライン式のレーザ転写装置を構成している。【選択図】図２
2013020767.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
真空雰囲気を維持可能な真空室と、前記真空室内に設置され前記真空室内に搬入された基板を支持するステージと、前記ステージに支持された前記基板上に、有機発光材料を支持する熱転写体を配置するように構成された移載機構と、前記熱転写体にレーザを照射することで前記有機発光材料を前記基板上に転写するレーザ光学系とをそれぞれ有する複数の処理ユニットと、
前記複数の処理ユニット各々の前記真空室間に設けられ真空雰囲気を維持可能な搬送室と、前記搬送室に設置され前記真空室間において前記基板を搬送する搬送機構とを有する搬送ユニットと
を具備する有機発光デバイスの製造装置。
【請求項２】
請求項１に記載の有機発光デバイスの製造装置であって、
前記真空室は、第１の側面と、第２の側面と、第３の側面とを有し、
前記処理ユニットは、前記第１の側面側に配置され前記真空室へ搬送される基板を収容する第１の収容室と、前記第２の側面側に配置され前記熱転写体を収容する第２の収容室とをさらに有し、
前記搬送室は、前記第３の側面側に配置される
有機発光デバイスの製造装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の有機発光デバイスの製造装置であって、
前記移載機構は、前記熱転写体を前記ステージ上の前記基板に重ね合わせる第１の動作と、前記熱転写体を前記基板から取り外す第２の動作とを有する
有機発光デバイスの製造装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の有機発光デバイスの製造装置であって、
前記真空室は、前記ステージと対向し前記レーザを透過させる透光部が形成された天面をさらに有し、
前記レーザ光学系は、前記天面の外側に設置される
有機発光デバイスの製造装置。
【請求項５】
請求項４に記載の有機発光デバイスの製造装置であって、
前記ステージは、前記基板を第１の方向へ移動させる移動機構を有し、
前記レーザ光学系は、レーザを発光する光源と、前記ステージに支持された前記基板の表面において前記第１の方向と交差する第２の方向へ前記レーザを走査する走査機構を有する
有機発光デバイスの製造装置。
【請求項６】
請求項５に記載の有機発光デバイスの製造装置であって、
前記走査機構は、前記第２の方向に沿って分割された複数の走査部を有する
有機発光デバイスの製造装置。
【請求項７】
第１の真空室内で、基板上に、第１の有機発光材料を支持する第１の熱転写体を配置し、
前記第１の熱転写体にレーザを照射することで、前記第１の有機発光材料を前記基板上に転写し、
前記基板から前記第１の熱転写体を取り外し、
前記基板を真空中で前記第１の真空室から第２の真空室へ搬送し、
前記第２の真空室内で、前記基板上に、第２の有機発光材料を支持する第２の熱転写体を配置し、
前記第２の熱転写体にレーザを照射することで、前記第２の有機発光材料を前記基板上に転写する
有機発光デバイスの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば有機ＥＬディスプレイに代表される有機発光デバイスの製造装置及びその製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、有機ＥＬ（Electro Luminescence）素子を用いた有機ＥＬディスプレイの開発が進められ、一部の分野では既に実用化されている。有機ＥＬ素子は、主として、下部電極、有機発光層及び上部電極層の積層構造を有する。有機発光材料には、Ｒ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）、Ｗ（白）等の発光色を有する種々の材料が知られており、基板上にＲ層、Ｇ層及びＢ層の各発光材料が各々規則的に配列されることで、フルカラーの有機ＥＬディスプレイが構成される。また、基板上に規則的に配列されたＲ層及びＧ層の上からＢ層がベタ状に形成されたものも知られている。
【０００３】
各色の発光層の配列パターンを基板上に形成する方法として、例えば蒸着法、転写法等が知られている。蒸着法は、各色の発光層に応じて用意された成膜マスクを用いて、基板上に各発光材料を蒸着させる方法である（例えば下記特許文献１参照）。一方、転写法は、基板に貼り合わされた発光体にレーザを照射することで、基板上に発光材料を転写する方法である（例えば下記特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２６０９３９号公報
【特許文献２】特開２００５−２３５７４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら蒸着法では、発光層のパターン精度が成膜マスクの形状精度に大きく依存するため、発光層のパターン精度を高くすることが困難である。一方、転写法では、発光層の高いパターン精度は得られるものの、処理能力が低いため生産性の向上を図ることが困難である。
【０００６】
以上のような事情に鑑み、本発明の目的は、高精細の発光層パターンを、高い生産性をもって製造することができる有機発光デバイスの製造装置及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するため、本発明の一形態に係る有機発光デバイスの製造装置は、複数の処理ユニットと、搬送ユニットとを具備する。
上記複数の処理ユニットは、真空雰囲気を維持可能な真空室と、ステージと、移載機構と、レーザ光学系とをそれぞれ有する。上記ステージは、上記真空室内に設置され、上記真空室内に搬入された基板を支持する。上記移載機構は、上記ステージに支持された上記基板上に、有機発光材料を支持する熱転写体を配置するように構成される。上記レーザ光学系は、上記熱転写体にレーザを照射することで、上記有機発光材料を上記基板上に転写する。
上記搬送ユニットは、真空雰囲気を維持可能な搬送室と、搬送機構とを有する。上記搬送室は、上記複数の処理ユニット各々の上記真空室間に設けられる。上記搬送機構は、上記搬送室に設置され、上記第１の処理チャンバから上記第２の処理チャンバへ上記基板を搬送する。
【０００８】
本発明の一形態に係る有機発光デバイスの製造方法は、第１の真空室内で、基板上に、第１の有機発光材料を支持する第１の熱転写体を配置することを含む。
上記第１の熱転写体にレーザを照射することで、上記第１の有機発光材料が上記基板上に転写される。
上記第１の熱転写体は、上記基板から取り外される。
上記基板は、真空中で上記第１の真空室から第２の真空室へ搬送される。
上記第２の真空室内で、上記基板上に、第２の有機発光材料を支持する第２の熱転写体が配置される。
上記第２の熱転写体にレーザを照射することで、上記第２の有機発光材料が上記基板上に転写される。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】有機発光デバイスの構成の一例を示す概略断面図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る有機発光デバイスの製造システムを示す概略平面図である。
【図３】上記製造システムにおける第１のレーザ転写装置を概略的に示す平面図である。
【図４】上記第１のレーザ転写装置を概略的に示す側断面図である。
【図５】上記製造システムの要部の概略側断面図である。
【図６】上記製造システムにおける基板上への有機発光材料のレーザ転写工程を示す概略斜視図である。
【図７】上記製造システムにおける基板上への有機発光材料のレーザ転写工程を示す概略平面図である。
【図８】上記製造システムにおいて製造される有機発光デバイスの要部の平面図である。
【図９】上記第１のレーザ転写装置におけるレーザ光学系の構成の変形例を概略的に示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明の一実施形態に係る有機発光デバイスの製造装置は、複数の処理ユニットと、搬送ユニットとを具備する。
上記複数の処理ユニットは、真空雰囲気を維持可能な真空室と、ステージと、移載機構と、レーザ光学系とをそれぞれ有する。上記ステージは、上記真空室内に設置され、上記真空室内に搬入された基板を支持する。上記移載機構は、上記ステージに支持された上記基板上に、有機発光材料を支持する熱転写体を配置するように構成される。上記レーザ光学系は、上記熱転写体にレーザを照射することで、上記有機発光材料を上記基板上に転写する。
上記搬送ユニットは、真空雰囲気を維持可能な搬送室と、搬送機構とを有する。上記搬送室は、上記複数の処理ユニット各々の上記真空室間に設けられる。上記搬送機構は、上記搬送室に設置され、上記第１の処理チャンバから上記第２の処理チャンバへ上記基板を搬送する。
【００１１】
上記製造装置において、各処理ユニットは、基板上に有機発光材料をレーザ転写する。当該レーザ転写処理は、真空雰囲気に維持された真空室内において、ステージ上に支持された基板の上に有機発光材料を支持する熱転写体を配置し、当該熱転写体にレーザ光を照射し、レーザ照射された有機発光材料を基板上に転写する。レーザ光のスポット径や照射領域に応じて基板上に形成される発光層のパターン形状を任意に調整することで、所望とする発光層パターンを高精度に形成することができる。
【００１２】
上記製造装置は、一の処理ユニットにおいてレーザ転写処理が施された基板を、搬送ユニットを介して他の処理ユニットへ搬送し、当該他の処理ユニットにおいて上述と同様な方法によって基板上に有機発光材料層を形成する。一実施形態として当該製造装置は、上記一の処理ユニットにおいて赤色の発光層（Ｒ層）を基板上に形成し、上記他の処理ユニットにおいて緑色の発光層（Ｇ層）を基板上に形成する。上記一の処理ユニットにおいてＲ層が形成された基板は、搬送機構により、真空雰囲気に維持された搬送室を介して上記他の処理ユニットへ搬送される。
【００１３】
以上のように上記製造装置によれば、真空雰囲気中で基板上に有機発光材料をレーザ転写する処理ユニットを備えているので、微細なパターン形状を有する発光層を高精度に形成することができる。また、複数の処理ユニット間において基板を真空雰囲気中で搬送する搬送ユニットを備えているので、基板を大気へ取り出すことなく基板上に各色の発光層を形成することができる。これにより、有機発光デバイスの生産性の向上を図ることが可能となる。
【００１４】
本発明の一実施形態において、上記真空室は、第１の側面と、第２の側面と、第３の側面とを有する。上記処理ユニットは、上記第１の側面側に配置され上記真空室へ搬送される基板を収容する第１の収容室と、上記第２の側面側に配置され上記熱転写体を収容する第２の収容室とをさらに有する。そして、上記搬送室は、上記第３の側面側に配置される。
この構成により、処理ユニットのレイアウトを効率化でき、基板の搬送と熱転写体の位置合わせを高精度に行うことができる。上記第１の収容室は、仕込み室（ロード室）であってもよいし、基板上に発光層の下地膜（例えば電極膜）を形成するための成膜室であってもよい。
【００１５】
本発明の一実施形態において、上記移載機構は、上記熱転写体を上記ステージ上の上記基板に重ね合わせる第１の動作と、上記熱転写体を上記基板から取り外す第２の動作とを有する。
基板上への熱転写体の重ね合わせと、基板からの熱転写体の剥離を真空中で行うようにしているため、基板を損傷させることなく基板から熱転写体を容易に剥離することができる。すなわち大気中で熱転写体を基板から剥離する場合、熱転写体の内面と外面との間の圧力差によって熱転写体を基板から剥離することが困難となり、また、無理に剥離しようとすると基板や熱転写体が応力過多により破損するおそれがある。上記構成によれば、このような問題を回避することができる。
【００１６】
上記真空室は、上記ステージと対向し上記レーザを透過させる透光部が形成された天面をさらに有してもよい。この場合、上記レーザ光学系は、上記天面の外側に設置される。
これによりレーザ光学系を真空室の外部(大気)に設置することができ、メンテナンス性を確保することができる。
【００１７】
上記ステージは、上記基板を第１の方向へ移動させる移動機構を有してもよい。この場合、レーザ光学系は、レーザを発光する光源と、上記ステージに支持された上記基板の表面において上記第１の方向と交差する第２の方向へ上記レーザを走査する走査機構を有する。
これにより、基板面内の任意の位置に所望のパターン形状を有する発光層を形成することができる。
【００１８】
上記レーザ光学系は、上記光源と上記走査機構との間に配置され上記レーザを複数の平行光に分割するレーザ分割器をさらに有してもよい。
これにより、一度の走査で基板上の複数箇所に発光層を形成することができるため、処理能力が高まり、生産性を向上させることができる。
【００１９】
上記走査機構は、上記第２の方向に沿って分割された複数の走査部を有してもよい。
これにより、処理能力を倍増させることが可能となり、大型基板に対しても十分に対応することが可能となる。
【００２０】
本発明の一実施形態に係る有機発光デバイスの製造方法は、第１の真空室内で、基板上に、第１の有機発光材料を支持する第１の熱転写体を配置することを含む。
上記第１の熱転写体にレーザを照射することで、上記第１の有機発光材料が上記基板上に転写される。
上記第１の熱転写体は、上記基板から取り外される。
上記基板は、真空中で上記第１の真空室から第２の真空室へ搬送される。
上記第２の真空室内で、上記基板上に、第２の有機発光材料を支持する第２の熱転写体が配置される。
上記第２の熱転写体にレーザを照射することで、上記第２の有機発光材料が上記基板上に転写される。
【００２１】
上記製造方法によれば、真空雰囲気中で基板上に有機発光材料をレーザ転写するようにしているので、微細なパターン形状を有する発光層を高精度、高純度に形成することができる。また、基板を大気へ取り出すことなく基板上に各色の発光層を形成することができるので、有機発光デバイスの生産性の向上を図ることが可能となる。
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。
【００２３】
［有機発光デバイスの構成］
図１は、有機発光デバイスの構成の一例を示す概略断面図である。図示する有機発光デバイス１は、基板２と、下部電極層３と、正孔注入層４と、発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂと、電子注入層６と、上部電極層７との積層構造を有する。
【００２４】
基板２は、例えばガラス基板、プラスチック基板等で構成される。下部電極層３は、陽極として、各色の発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに対応するように個々に形成され、上部電極層７は、陰極として、発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂに共通に形成される。正孔注入層４は、正孔輸送層を含み、下部電極層３から発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂへ正孔を注入する。電子注入層６は、電子輸送層を含み、上部電極層７から発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂへ電子を注入する。発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）の画素を構成する。発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂは、各色に発光する有機発光材料で形成され、注入された正孔及び電子の再結合により発光する。発光層５Ｒ，５Ｇは、レーザ熱転写法によって所定のパターン形状に形成され、発光層５Ｂは蒸着法によって発光層５Ｒ，５Ｇを覆うように基板２のほぼ全面に形成される。
【００２５】
次に、以上のように構成される有機発光デバイス１の製造装置及び製造方法について説明する。本実施形態では、基板２上への発光層５Ｒ，５Ｇの熱転写工程への適用例を説明する。
【００２６】
［有機発光デバイスの製造装置］
図２は、本発明の一実施形態に係る有機発光デバイスの製造システムを示す概略平面図である。本実施形態の製造システム１０は、第１の処理ユニット１１と、第２の処理ユニット１２と、搬送ユニット１３とを有する。
【００２７】
第１の処理ユニット１１は、基板２上に第１の有機発光層として発光層５Ｒを形成する第１のレーザ転写装置１１０を含む。第２の処理ユニット２０は、基板２上に第２の有機発光層として発光層５Ｇを形成する第２のレーザ転写装置１２０を含む。搬送ユニット１３は、第１のレーザ転写装置１１０と第２のレーザ転写装置１２０との間に設置された搬送室１３０と、第１のレーザ転写装置１１０から第２のレーザ転写装置１２０へ基板２を搬送する搬送機構１３１とを含む。
【００２８】
第１の処理ユニット１１、搬送ユニット１３及び第２の処理ユニット１２は、水平面において一軸方向（Ｘ軸方向）に配列されており、真空中で基板２をＸ軸方向に搬送しながら発光層５Ｒ，５Ｇを順次形成するインライン式のレーザ転写装置を構成している。
【００２９】
［第１の処理ユニット］
第１の処理ユニット１１は、第１のレーザ転写装置１１０と、第１のレーザ転写装置１１０へ搬送される基板を収容する第１の基板収容室１１１と、第１のレーザ転写装置１１０へ搬送される赤色有機発光材料の熱転写体を収容する第１の熱転写体収容室１１２とを有する。第１の基板収容室１１１は、正孔注入層４が成膜された基板２を収容する。第１の基板収容室１１１は、正孔注入層４等を成膜する成膜室２１等と接続されていてもよい。
【００３０】
図３は第１のレーザ転写装置１１０を概略的に示す平面図、図４はその概略側断面図である。第１のレーザ転写装置１１０は、真空室３１と、ステージ３２と、レーザ光学系３３と、制御部４５とを有する。
【００３１】
真空室３１は、図示しない真空ポンプに接続されており、内部を所定圧力の減圧雰囲気に維持することが可能に構成されている。真空室３１は、例えば直方体（六面体）形状のチャンバ構造を有しており、第１の基板収容室１１１に接続された第１の側面３１１と、第１の熱転写体収容室１１２に接続された第２の側面３１２と、搬送室１３０に接続される第３の側面３１３とを有する。第２の側面３１２は第１の側面３１１に隣接し、第３の側面３１３は第１の側面３１１とＸ軸方向に対向する。第１の側面３１１、第２の側面３１２及び第３の側面３１３は、ゲートバルブ等の仕切りバルブを介して第１の基板収容室１１１、第１の熱転写体収容室１１２及び搬送室１３０にそれぞれ接続されている。
【００３２】
図４に示すように、真空室３１はさらに天面３１４を有する。天面３１４には、レーザ光学系３３から出射されるレーザ光を透過する、石英等で構成された透光部３１５ａ，３１５ｂが設けられている。透光部３１５ａ，３１５ｂは、ステージ３２の支持面３２ａに対向し、Ｙ軸方向に隣接するように設けられている。透光部３１５ａ，３１５ｂは相互に分離して構成される例に限られず、一体的に構成されてもよい。
【００３３】
ステージ３２は、真空室３１の内部に設置されており、その上面には第１の基板収容室１１１から搬送された基板２及び熱転写体を支持するための支持面３２ａが形成されている。ステージ３２は機構部３２ｂをさらに有しており、機構部３２ｂを介して真空室３１内において水平面内で移動可能に構成されている。本実施形態においてステージ３２は、第１の基板収容室１１１から搬送室１３０へ向かうＸ軸方向に移動可能に構成されるが、さらにＹ軸方向及びＺ軸まわりの回転方向にも移動可能に構成されてもよい。これにより、基板面内の任意の位置に所望のパターン形状を有する発光層を形成することができる。
【００３４】
図５は、真空室３１と第１の熱転写体収容室１１２との関係を示す概略側面図である。第１の熱転写体収容室１１２には、熱転写体５０Ｒを第１の熱転写体収容室１１２と真空室３１との間で搬送する移載機構１１３が設置されている。移載機構１１３は、例えば多関節搬送ロボットで構成されている。熱転写体５０Ｒは、赤色有機発光材料層とこれを支持する例えばガラス製の基材との積層構造を有し、赤色有機発光材料層をステージ３２上の基板２側に向けて、基板２の上に配置される。熱転写体５０Ｒは、基板２の発光層形成領域を被覆する大きさの矩形状に形成される。
【００３５】
レーザ光学系３３は、図４に示すように真空室３１の上方に設置されている。これによりレーザ光学系３３を真空室３１の外部（大気）に設置することができ、レーザ光学系３３のメンテナンス性を確保することができる。なお上述の例に限られず、レーザ光学系３３は、真空室３１の内部に設置されてもよいし、真空室３１以外の大気とは異なる雰囲気（例えば減圧下の窒素雰囲気）に調整されたチャンバ内に設置されてもよい。
【００３６】
レーザ光学系３３は、光源３４と、走査機構３５と、光学レンズ部３６とを有し、透光部３１５ａ，３１５ｂを介してステージ３２上の熱転写体５０Ｒへレーザ光を照射することで、基板２上に発光層をレーザ転写する。
【００３７】
光源３４は、Ｙ軸方向へレーザ光Ｌを出射する。レーザ光Ｌの発振波長は特に限定されず、熱転写体５０Ｒによって支持される有機発光材料の種類に応じて適宜設定される。本実施形態では、レーザ光Ｌとして赤外波長領域（例えば約１．１μｍ）の赤外線レーザが用いられる。
【００３８】
走査機構３５は、ステージ３２と対向して設置される。走査機構３５は、光源３４から出射されたレーザ光Ｌを真空室３１側に折り返しつつ、当該レーザ光Ｌを熱転写体５０Ｒ（基板２）の幅方向であるＹ軸方向に所定周期で走査するスキャナ（走査部）を有する。
【００３９】
本実施形態において、走査機構３５は、ハーフミラー３５１と、ミラー３５２，３５３，３５４と、走査部３５ａ，３５ｂとを有する。ハーフミラー３５１は、光源３４から出射されたレーザ光Ｌを２つのレーザ光Ｌ１，Ｌ２に分割し、その一方のレーザ光Ｌ１をミラー３５３側に折り返し、他方のレーザ光Ｌ２をミラー３５２へ出射する。ミラー３５３は、レーザ光Ｌ１を走査部３５ａへ向けて反射し、ミラー３５２は、レーザ光Ｌ２をミラー３５４を介して走査部３５ｂへ向けて反射する。
【００４０】
走査部３５ａ，３５ｂは、Ｙ軸方向に沿って分割され、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を熱転写体５０Ｒ（基板２）の幅方向であるＹ軸方向に所定周期で走査する。走査部には、例えばガルバノミラーが用いられるが、勿論これに限られない。また、走査機構３５は、走査部としてレーザ光Ｌ１，Ｌ２をＸ軸方向に微小量スキャンする機構をさらに有してもよく、これにより基板２をＸ軸方向に移動させながら、レーザ光Ｌ１、Ｌ２をＹ軸方向にスキャンすることが可能となる。
【００４１】
光学レンズ部３６は、レンズ３６ａ，３６ｂと、透光部３１５ａ，３１５ｂとを有する。レンズ３６ａ，３６ｂは、凸部が非球面の平凸レンズで構成され、透光部３１５ａ，３１５ｂとＸ軸方向にそれぞれ対向している。透光部３１５ａ，３１５ｂもまた平凸レンズで構成されており、非球面状の凸部がレンズ３６ａ，３６ｂの凸部と光軸を揃えて対向している。光学レンズ部３６は、走査部３５ａ，３５ｂで走査されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２をＺ軸方向に平行な光に変換し、真空室３１内の熱転写体５０Ｒに照射する。
【００４２】
光源３４及び走査機構３５は、真空室３１の直上に設置された架台４０に支持されている。走査機構３５の各走査部３５ａ，３５ｂは、真空室３１の天面の各透光部３１５ａ，３１５ｂの直上位置に、それぞれ配置されている。光学レンズ部３６は、走査部３５ａ，３５ｂで走査されたレーザ光Ｌ１，Ｌ２の光軸をＺ軸と平行な方向に変換する。光学レンズ部３６は単数又は複数の球面あるいは非球面レンズ、あるいは球面レンズと非球面レンズとの組み合わせで構成することができる。
【００４３】
本実施形態における光学レンズ部３６は、レンズ３６ａ，３６ｂと、透光部３１５ａ，３１５ｂとを有する。レンズ３６ａ，３６ｂは、凸部が非球面の平凸レンズで構成され、透光部３１５ａ，３１５ｂとＸ軸方向にそれぞれ対向している。透光部３１５ａ，３１５ｂもまた平凸レンズで構成されており、非球面状の凸部がレンズ３６ａ，３６ｂの凸部と光軸を揃えて対向している。
【００４４】
透光部３１５ａ，３１５ｂは、Ｙ軸方向に走査されるレーザ光Ｌ１，Ｌ２の光路を形成するのに十分な大きさを有していればよく、例えば、光入射面は中心から端部に向かって薄くなり、裏側の光出射面は平面である、いわゆるシリンドリカルレンズの形状に形成されてもよい。一方、透光部３１５ａ，３１５ｂは、真空室３１の天面の一部を構成するため、真空室３１の強度を確保する観点から、透光部３１５ａ，３１５ｂは平面的に見て円板状であってもよい。
【００４５】
次に、制御部４５は、製造システム１０の動作の全体を制御する。制御部４５は、典型的にはコンピュータで構成され、製造システム１０の各部における基板２に対する各種処理を制御する。制御部４５は、第１の処理ユニット１１に関しては、後述するように、第１の基板収容室１１１からレーザ転写装置１１０への基板の搬送、第１の熱転写体収容室１１２から第１のレーザ転写装置１１０への熱転写体５０Ｒの搬送、第１のレーザ転写装置１１０におけるステージ３２、レーザ光学系３３等の各種動作を制御する。
【００４６】
［第２の処理ユニット］
第２の処理ユニット１２は、図２に示すように、第２のレーザ転写装置１２０と、第２のレーザ転写装置１２０から搬送される基板を収容する第２の基板収容室１２１と、第２のレーザ転写装置１２０へ搬送される緑色有機発光材料の熱転写体を収容する第２の熱転写体収容室１２２とを有する。第２の基板収容室１２１は、発光層５Ｒ，５Ｇが形成された基板２を収容する。第２の基板収容室１２１は、発光層５Ｂを成膜する成膜室２２等と接続されていてもよい。
【００４７】
第２のレーザ転写装置１２０は、第１のレーザ転写装置１１０と同様に構成され、真空室、ステージ、レーザ光学系等を有する。第２の熱転写体収容室１２２は、熱転写体５０Ｇを第２の熱転写体収容室１２２と上記真空室の間で搬送する移載機構１２３を有する。移載機構１２３は、例えば多関節搬送ロボットで構成されている。熱転写体５０Ｇは、緑色有機発光材料層とこれを支持する例えばガラス製の基材との積層構造を有し、緑色有機発光材料層を上記ステージ上の基板２側に向けて、基板２の上に配置される。熱転写体５０Ｇは、基板２の発光層形成領域を被覆する大きさの矩形状に形成される。
【００４８】
［搬送ユニット］
搬送ユニット１３は、搬送室１３０と、搬送機構１３１とを有する。搬送室１３０は、図示しない真空ポンプに接続されており、内部を所定圧力の減圧雰囲気に維持することが可能に構成されている。搬送室１３０は、例えば直方体（六面体）形状のチャンバ構造を有しており、第１のレーザ転写装置１１０と第２のレーザ転写装置１２０との間に設置される。搬送機構１３１は、例えば多関節ロボットで構成されており、搬送室１３０を介して、第１のレーザ転写装置１１０から第２のレーザ転写装置１２０へ基板２を搬送する。
【００４９】
搬送機構１３１は、搬送室１３０だけでなく、第１の基板収容室１１１及び第２の基板収容室１２１に設置されてもよい。制御部４５は、これら搬送機構１３１の動作を制御する。制御部４５は、第２の処理ユニット１２に関して、第２のレーザ転写装置１２０への基板２の搬送、第２の熱転写体収容室１２２から第２のレーザ転写装置１２０への熱転写体５０Ｇの搬送、第２のレーザ転写装置１２０におけるステージ、レーザ光学系等の各種動作を制御する。
【００５０】
［製造システムの動作例］
次に、以上のように構成される製造システム１０の一動作例を説明する。
【００５１】
第１の処理ユニット１１、搬送ユニット１３及び第２の処理ユニット１２の各室は、所定の真空度に維持されている。基板２は、第１の基板収容室１１１から第１のレーザ転写装置１１０へ搬送される。基板２にはあらかじめ、例えば成膜室２１において下部電極層３、正孔注入層４が形成されている。
【００５２】
第１のレーザ転写装置１１０へ搬送された基板２は、ステージ３２の支持面３２ａ上に位置決め配置される。次に、移載機構１１３により、第１の熱転写体収容室１１２から第１のレーザ転写装置１１０へ熱転写体５０Ｒが搬送される。移載機構１１３は、図５に示すように、支持面３２ａに支持された基板２の上に熱転写体５０Ｒを位置決め配置する。
【００５３】
制御部４５はその後、レーザ光学系３３を駆動し、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を透光部３１５ａ，３１５ｂを介して熱転写体５０Ｒに照射する。レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、図４に示すように、走査部３５ａ，３５ｂにより熱転写体５０Ｒ上をＹ軸方向に沿って走査される。一方、制御部４５は、ステージ３２の機構部３２ｂを駆動し、基板２を熱転写体５０ＲとともにＸ軸方向へ所定速度で移動させる。
【００５４】
図６及び図７は、基板２への有機発光材料のレーザ転写工程を示す概略図である。上述のように熱転写体５０Ｒは、基材と有機発光材料層との積層構造を有し、有機発光材料層が基板２側に位置するように、基板２と重ね合わされる。有機発光材料層は基板２の表面に接触してもよいし、基板２の表面に所定の間隔をあけて配置されてもよい。熱転写体５０Ｒの基材にレーザ光Ｌ１，Ｌ２が照射されると、そのレーザ照射領域に対応する形状のパターン形状で有機発光材料が基板２上に転写される。
【００５５】
本実施形態では、レーザ光Ｌ１，Ｌ２は、走査部３５ａ，３５ｂによってＹ軸方向に走査される。また、基板２及び熱転写体５０Ｒは、ステージ３２によりＸ軸方向に搬送されるため、これにより基板２の表面には、図６に示すようにＹ軸方向に平行なストライプ状の発光層５Ｒが基板２の搬送方向に沿って順次形成される。発光層５Ｒ各々の間隔（ピッチ）は特に限定されず、各々の間に発光層５Ｇ及び発光層５Ｂを配置できる程度の大きさに設定される。
【００５６】
また本実施形態では、走査部３５ａ，３５ｂがＹ軸方向に２つ分割して配置されているため、図７に示すように基板２の進行方向（Ｘ軸方向）に関して基板２の表面を２分割したそれぞれの領域に対して、レーザ光Ｌ１，Ｌ２による有機発光材料のレーザ転写が同時に実施される。これにより処理能力が倍増し、大型基板に対しても十分に対応することが可能となる。
【００５７】
レーザ光Ｌ１，Ｌ２のＹ軸方向への走査は、ステージ３２をＸ軸方向へ間欠的に移動させながら行ってもよいが、本実施形態では、ステージ３２をＸ軸方向へ連続的に移動させながら、レーザ光Ｌ１，Ｌ２がＹ軸方向へ走査される。これにより処理能力が向上し、生産性が高められる。ステージ３２を移動させながらレーザ光Ｌ１，Ｌ２を走査する場合、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を、そのスキャン速度ベクトルとステージの移動速度ベクトルとの合成ベクトルで走査する。これにより発光層５ＲをＹ軸方向に平行に形成することができる。
【００５８】
また本実施形態においては、レーザ光Ｌ１，Ｌ２の走査方向の往路又は復路で発光層５Ｒが基板２上に形成されるように、光源３４に対するレーザ光Ｌの出射が制御される。これに代えて、往路及び復路のそれぞれで発光層５Ｒが形成されてもよい。
【００５９】
発光層５Ｒの形成後、熱転写体５０Ｒは移載機構１１３により基板２から取り外される。基板２への熱転写体５０Ｒの重ね合わせ前後で真空室３１の内圧に変動はないため、熱転写体５０Ｒを基板２から容易に取り外すことができる。その後、第１のレーザ転写装置１１０から第２のレーザ転写装置１２０へ搬送室１３０を介して基板２が搬送される。
【００６０】
第２のレーザ転写装置１２０に搬送された基板２は、第１のレーザ転写装置１１０における処理と同様の処理が施される。すなわち、移載機構１２３により、第２の熱転写体収容室１２２から第２のレーザ転写装置へ緑色有機発光材料を支持する熱転写体５０Ｇが搬送され、ステージ上の基板２の表面に位置決め配置される。その後、レーザ光学系を介して熱転写体５０Ｇがレーザ照射され、基板２の表面に個々の発光層５Ｒに隣接する複数のストライプ状の発光層５Ｇが形成される。
【００６１】
発光層５Ｇの形成後、熱転写体５０Ｇが基板２から取り外される。そして、第２のレーザ転写装置１２０から第２の基板収容室１２１へ基板２が搬送される。図８は、発光層５Ｒ及び発光層５Ｇを備えた基板２の平面図である。後工程で、発光層５Ｇと発光層５Ｒとの間に発光層５Ｂが形成される。発光層５Ｂは、例えば成膜室２２において成膜される。発光層５Ｂは、例えば真空蒸着法で形成されるが、上述のようにレーザ転写法によって形成されてもよい。また、各発光層５Ｒ，５Ｇ，５Ｂを所定の画素サイズに加工する工程が追加されてもよい。
【００６２】
以上のように本実施形態の製造システム１０によれば、真空雰囲気中で基板２上に有機発光材料をレーザ転写する第１及び第２の処理ユニット１１，１２を備えているので、微細なパターン形状を有する発光層５Ｒ，５Ｇを高精度に形成することができる。また、複数の処理ユニット１１，１２間において基板２を真空雰囲気中で搬送する搬送ユニット１３を備えているので、基板２を大気へ取り出すことなく基板２上に各色の発光層５Ｒ，５Ｇを形成することができる。これにより、有機発光デバイスの生産性の向上を図ることが可能となる。
【００６３】
また、発光層だけでなく、下部電極層、正孔注入層、電子注入層及び上部電極層を成膜する成膜室を当該製造システム１０の上流側及び下流側に適宜設置することで、真空一貫で有機発光デバイス１を連続的に製造することが可能となる。
【００６４】
本実施形態の製造システム１０においては、第１の基板収容室１１１から第２の基板収容室１２１へ一軸方向（Ｘ軸方向）に基板２を搬送しながら発光層５Ｒ，５Ｇを順次形成するように構成されている。これにより各処理室のレイアウトの効率化を図ることができる。
【００６５】
一方、本実施形態のレーザ転写装置１１０，１２０は、真空雰囲気中で基板２上に熱転写体を配置する移載機構１１３，１２３と、熱転写体５０Ｒ，５０Ｇ上の有機発光材料を基板２上にレーザ転写するレーザ光学系３３とを備え、基板２上の熱転写体５０Ｒ，５０Ｇの配置処理とレーザ転写処理とを共通の真空室３１内で行うように構成されている。これにより、微細なパターン形状を有する発光層を高精度に形成することができる。また、基板２を大気へ取り出すことなく有機発光材料をレーザ転写することができるので、有機発光デバイスの生産性の向上を図ることが可能となる。
【００６６】
また、基板２と熱転写体５０Ｒ，５０Ｇとの貼り合わせ工程と、熱転写体５０Ｒ，５０Ｇへのレーザ照射工程とがいずれもステージ３２上で行われるため、基板２への熱転写体５０Ｒ，５０Ｇへの貼り合わせ後、速やかにレーザ転写工程に移行することができる。これにより、処理効率が高まり、生産性を向上させることができる。
【００６７】
以上、本発明の実施形態について説明したが、本発明はこれに限定されることはなく、本発明の技術的思想に基づいて種々の変形が可能である。
【００６８】
例えば以上の実施形態では、インライン型の製造システムを例に挙げて説明したが、これに代えて、クラスタ型の製造システムを構築してもよい。この場合、基板の搬送室を中心として、当該搬送室の周囲に各発光層のレーザ転写室を設置することができる。
【００６９】
また以上の実施形態では、基板２の搬送機構、熱転写体５０Ｒ，５０Ｇの移載機構に、多関節ロボットを採用したが、これに限られず、コンベヤ式あるいは吊り下げ式の搬送機構が用いられてもよい。
【００７０】
さらに、レーザ光学系として図４に示すような構成を説明したが、例えば図９に示すように、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を各々独立して出射する２つの光源３４ａ，３４ｂを有するレーザ光学系３３０が採用されてもよい。これにより、走査部３５の構成の簡素化を図ることができる。
【００７１】
一方、レーザ光Ｌ１，Ｌ２を途中で複数の平行光に分割し、当該複数の平行光を同時に走査することで、熱転写体上の複数箇所に各レーザ光を同時に照射してもよい。これにより発光層の形成効率を飛躍的に高めることができ、生産性の更なる向上を図ることができる。
【符号の説明】
【００７２】
１…有機発光デバイス
２…基板
５Ｒ，５Ｇ…発光層
１０…製造システム
１１…第１の処理ユニット
１２…第２の処理ユニット
１３…搬送ユニット
３１…真空室
３２…ステージ
３３…レーザ光学系
３４…光源
３５…走査機構
４５…制御部
５０Ｒ，５０Ｇ…熱転写体
１１０…第１のレーザ転写装置
１２０…第２のレーザ転写装置
１１３，１２３…移載機構
１３０…搬送室
１３１…搬送機構
Ｌ，Ｌ１，Ｌ２…レーザ光
【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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【図８】
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【図９】
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