JP2003173870A - 有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法 - Google Patents
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法Info
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Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C23—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; CHEMICAL SURFACE TREATMENT; DIFFUSION TREATMENT OF METALLIC MATERIAL; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL; INHIBITING CORROSION OF METALLIC MATERIAL OR INCRUSTATION IN GENERAL
- C23C—COATING METALLIC MATERIAL; COATING MATERIAL WITH METALLIC MATERIAL; SURFACE TREATMENT OF METALLIC MATERIAL BY DIFFUSION INTO THE SURFACE, BY CHEMICAL CONVERSION OR SUBSTITUTION; COATING BY VACUUM EVAPORATION, BY SPUTTERING, BY ION IMPLANTATION OR BY CHEMICAL VAPOUR DEPOSITION, IN GENERAL
- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/04—Coating on selected surface areas, e.g. using masks
-
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- C23C14/00—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material
- C23C14/06—Coating by vacuum evaporation, by sputtering or by ion implantation of the coating forming material characterised by the coating material
- C23C14/12—Organic material
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- Organic Chemistry (AREA)
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 フレキシブルな基板上に、効率よく連続的に
所定パターンの有機発光層を形成する。 【解決手段】 パターニング部22にて走行する帯状の
転写基板12に、この転写基板12と同期して走行する
帯状のシャドウマスク13を密着させ、転写基板12上
に有機発光層4aのパターンを形成する。その後、アラ
イメント機構28により転写基板と基板14との位置合
わせを行い、転写部23にて転写基板12を有機発光層
4aのパターンが形成された面と反対側の面からヒータ
27によって加熱して、基板14上に有機発光層4aの
パターンを転写する。
所定パターンの有機発光層を形成する。 【解決手段】 パターニング部22にて走行する帯状の
転写基板12に、この転写基板12と同期して走行する
帯状のシャドウマスク13を密着させ、転写基板12上
に有機発光層4aのパターンを形成する。その後、アラ
イメント機構28により転写基板と基板14との位置合
わせを行い、転写部23にて転写基板12を有機発光層
4aのパターンが形成された面と反対側の面からヒータ
27によって加熱して、基板14上に有機発光層4aの
パターンを転写する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、フレキシブルな基
板上に有機発光層を含む有機EL層を形成する有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法に関
する。
板上に有機発光層を含む有機EL層を形成する有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法に関
する。
【0002】
【従来の技術】近年、陰極線管(CRT)に代わる各種
のフラットパネルディスプレイが開発されている。この
うち、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機
EL素子と称する。)を用いた有機エレクトロルミネッ
センス表示装置は、有機EL素子が完全にオールソリッ
ドな構造であるため、従来のガラス基板を用いた場合と
比較して軽量性、薄さ、可撓性等において優位性を持
ち、持ち運びにも便利なフレキシブルな基板を用いたデ
ィスプレイへの応用が注目されている。このように有機
EL素子の基板にフレキシブルな材料を用いた場合に
は、原理的にロールツーロール方式での効率的な製造が
可能となるため、低コストなフレキシブルディスプレイ
を実現することができる。
のフラットパネルディスプレイが開発されている。この
うち、有機エレクトロルミネッセンス素子(以下、有機
EL素子と称する。)を用いた有機エレクトロルミネッ
センス表示装置は、有機EL素子が完全にオールソリッ
ドな構造であるため、従来のガラス基板を用いた場合と
比較して軽量性、薄さ、可撓性等において優位性を持
ち、持ち運びにも便利なフレキシブルな基板を用いたデ
ィスプレイへの応用が注目されている。このように有機
EL素子の基板にフレキシブルな材料を用いた場合に
は、原理的にロールツーロール方式での効率的な製造が
可能となるため、低コストなフレキシブルディスプレイ
を実現することができる。
【0003】従来、有機EL素子を使用したカラーディ
スプレイとしては、大きく分けて以下の3種の方式が提
案されている。まず第1の方式としては、白色発光の有
機EL素子を使用して、R、G、Bの3原色に塗り分け
られたカラーフィルタを通してカラー化するものであ
る。この方式は、有機EL素子が白色発光を行う1種類
でよく、有機層のパターニングが不要となるため、カラ
ーディスプレイの製造が簡単になるという利点がある。
しかし、この方式では、カラーフィルタを通すことによ
って、有機EL素子の発光の多くの部分がロスとなるた
めに原理的に効率が悪いという問題がある。
スプレイとしては、大きく分けて以下の3種の方式が提
案されている。まず第1の方式としては、白色発光の有
機EL素子を使用して、R、G、Bの3原色に塗り分け
られたカラーフィルタを通してカラー化するものであ
る。この方式は、有機EL素子が白色発光を行う1種類
でよく、有機層のパターニングが不要となるため、カラ
ーディスプレイの製造が簡単になるという利点がある。
しかし、この方式では、カラーフィルタを通すことによ
って、有機EL素子の発光の多くの部分がロスとなるた
めに原理的に効率が悪いという問題がある。
【0004】また、第2の方式としては、青色発光有機
EL素子と色変換層とを使用する方法である。例えば、
特開平3−152897号公報においては、この色変換
層を用いた有機EL素子のカラー化技術が開示されてい
る。しかし、この方式は、有機EL素子の微細化は必要
ないが、色変換層の発光効率が高くないと有機EL素子
の発光の利用効率が低いという問題がある。
EL素子と色変換層とを使用する方法である。例えば、
特開平3−152897号公報においては、この色変換
層を用いた有機EL素子のカラー化技術が開示されてい
る。しかし、この方式は、有機EL素子の微細化は必要
ないが、色変換層の発光効率が高くないと有機EL素子
の発光の利用効率が低いという問題がある。
【0005】上述した第1及び第2の方式において問題
となっている有機EL素子の発光効率を改善し、有機E
L素子の発光を効率よく利用し得る第3の方式として、
R、G、Bの3原色を有する有機EL素子をそれぞれ独
立に形成して配置する方法がある。この第3の方式にお
いては、R、G、Bの3原色の有機EL素子のパターニ
ングには水分や酸、アルカリの溶液が存在すると特性が
劣化するという有機EL素子の性質によりフォトリソ技
術が使用できないため、一般的にはメタルマスク等のシ
ャドウマスクを使用してパターニングを行う真空蒸着法
により有機EL素子の薄膜が形成される。
となっている有機EL素子の発光効率を改善し、有機E
L素子の発光を効率よく利用し得る第3の方式として、
R、G、Bの3原色を有する有機EL素子をそれぞれ独
立に形成して配置する方法がある。この第3の方式にお
いては、R、G、Bの3原色の有機EL素子のパターニ
ングには水分や酸、アルカリの溶液が存在すると特性が
劣化するという有機EL素子の性質によりフォトリソ技
術が使用できないため、一般的にはメタルマスク等のシ
ャドウマスクを使用してパターニングを行う真空蒸着法
により有機EL素子の薄膜が形成される。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た第3の方式では、基板とシャドウマスクとを若干離し
た状態でアライメントを行っているが、このアライメン
ト時には一旦基板の走行を停止させていた。このよう
に、フレキシブルな材料を用いて基板上にロールツーロ
ール方式にて有機EL素子を形成する場合であっても、
基板とシャドウマスクとのアライメント時にはガラス基
板を用いた場合と同様なアライメントを行う必要がある
ため、生産性を向上させることが困難であった。
た第3の方式では、基板とシャドウマスクとを若干離し
た状態でアライメントを行っているが、このアライメン
ト時には一旦基板の走行を停止させていた。このよう
に、フレキシブルな材料を用いて基板上にロールツーロ
ール方式にて有機EL素子を形成する場合であっても、
基板とシャドウマスクとのアライメント時にはガラス基
板を用いた場合と同様なアライメントを行う必要がある
ため、生産性を向上させることが困難であった。
【0007】そこで、本発明は、フレキシブルな基板上
に有機EL層を構成する有機発光層を形成する際に、効
率よく連続的に有機発光層の薄膜パターンを形成し得る
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造
方法を提供することを目的とするものである。
に有機EL層を構成する有機発光層を形成する際に、効
率よく連続的に有機発光層の薄膜パターンを形成し得る
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製造
方法を提供することを目的とするものである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
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
装置は、走行する素子作製基板上に有機発光層を形成す
るものであって、走行する帯状の転写基板上に、この転
写基板と一部が密着しかつ同期して走行する帯状のシャ
ドウマスクを用いて有機発光層のパターンを形成するパ
ターニング部と、転写基板を有機発光層のパターンが形
成された面と反対側の面から加熱して、素子作製基板上
に有機発光層のパターンを転写する転写部とを有する。
このような製造装置を用いる有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の製造方法は、走行する帯状の転写基板に、こ
の転写基板と同期して走行する帯状のシャドウマスクを
密着させ、転写基板上に有機発光層のパターンを形成す
るパターニング工程と、転写基板を有機発光層のパター
ンが形成された面と反対側の面から加熱して、素子作製
基板上に有機発光層のパターンを転写する転写工程とを
有する。
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
装置は、走行する素子作製基板上に有機発光層を形成す
るものであって、走行する帯状の転写基板上に、この転
写基板と一部が密着しかつ同期して走行する帯状のシャ
ドウマスクを用いて有機発光層のパターンを形成するパ
ターニング部と、転写基板を有機発光層のパターンが形
成された面と反対側の面から加熱して、素子作製基板上
に有機発光層のパターンを転写する転写部とを有する。
このような製造装置を用いる有機エレクトロルミネッセ
ンス素子の製造方法は、走行する帯状の転写基板に、こ
の転写基板と同期して走行する帯状のシャドウマスクを
密着させ、転写基板上に有機発光層のパターンを形成す
るパターニング工程と、転写基板を有機発光層のパター
ンが形成された面と反対側の面から加熱して、素子作製
基板上に有機発光層のパターンを転写する転写工程とを
有する。
【0009】また、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装置は、走行する帯状の転写基板の
片面の全域にわたって有機発光層を蒸着させる蒸着部
と、転写基板を有機発光層が形成された面と反対側の面
から加熱し、素子作製基板上に、この素子作成基板と同
期して走行する帯状のシャドウマスクを用いて素子作成
基板上に所定パターンの有機発光層を転写する転写部と
を有する。このような製造装置を用いる有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法は、走行する帯状の転写
基板の片面の全域にわたって有機発光層を蒸着させる蒸
着工程と、転写基板を有機発光層が形成された面と反対
側の面から加熱して、素子作成基板と同期して走行する
帯状のシャドウマスクを用いて素子作製基板上に所定パ
ターンの有機発光層を転写する転写工程とを有する。
ッセンス素子の製造装置は、走行する帯状の転写基板の
片面の全域にわたって有機発光層を蒸着させる蒸着部
と、転写基板を有機発光層が形成された面と反対側の面
から加熱し、素子作製基板上に、この素子作成基板と同
期して走行する帯状のシャドウマスクを用いて素子作成
基板上に所定パターンの有機発光層を転写する転写部と
を有する。このような製造装置を用いる有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造方法は、走行する帯状の転写
基板の片面の全域にわたって有機発光層を蒸着させる蒸
着工程と、転写基板を有機発光層が形成された面と反対
側の面から加熱して、素子作成基板と同期して走行する
帯状のシャドウマスクを用いて素子作製基板上に所定パ
ターンの有機発光層を転写する転写工程とを有する。
【0010】さらに、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装置は、走行しかつ片面が所定の
パターンで凹部と凸部とが繰り返し形成された凹凸面と
される帯状の転写基板に対し、上記凹凸面側に上記有機
発光層を蒸着する蒸着部と、転写基板を凹凸面と反対側
の面から加熱して、凹部に形成された有機発光層を素子
作製基板上に所定のパターンで転写する転写部とを有す
る。このような製造装置を用いる有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法は、走行しかつ片面が所定のパ
ターンで凹部と凸部とが繰り返し形成された凹凸面とさ
れる帯状の転写基板に対し、上記凹凸面側に上記有機発
光層を蒸着する蒸着工程と、転写基板を凹凸面と反対側
の面から加熱して、凹部に形成された有機発光層を素子
作製基板上に所定のパターンで転写する転写工程とを有
する。
ネッセンス素子の製造装置は、走行しかつ片面が所定の
パターンで凹部と凸部とが繰り返し形成された凹凸面と
される帯状の転写基板に対し、上記凹凸面側に上記有機
発光層を蒸着する蒸着部と、転写基板を凹凸面と反対側
の面から加熱して、凹部に形成された有機発光層を素子
作製基板上に所定のパターンで転写する転写部とを有す
る。このような製造装置を用いる有機エレクトロルミネ
ッセンス素子の製造方法は、走行しかつ片面が所定のパ
ターンで凹部と凸部とが繰り返し形成された凹凸面とさ
れる帯状の転写基板に対し、上記凹凸面側に上記有機発
光層を蒸着する蒸着工程と、転写基板を凹凸面と反対側
の面から加熱して、凹部に形成された有機発光層を素子
作製基板上に所定のパターンで転写する転写工程とを有
する。
【0011】上述した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装置及び製造方法は、フレキシブ
ルな基板材料に対し、連続的に効率よく有機発光層のパ
ターンが形成される。このため、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装置及び製造方法によ
れば、ロールツーロール方式での連続的な有機発光層の
形成が可能となり、有機エレクトロルミネッセンス素子
の生産性が向上し、低コストでの製造が実現する。
ネッセンス素子の製造装置及び製造方法は、フレキシブ
ルな基板材料に対し、連続的に効率よく有機発光層のパ
ターンが形成される。このため、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装置及び製造方法によ
れば、ロールツーロール方式での連続的な有機発光層の
形成が可能となり、有機エレクトロルミネッセンス素子
の生産性が向上し、低コストでの製造が実現する。
【0012】
【発明の実施の形態】以下、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装置及び製造方法の実施の
形態について図面を参照して詳細に説明する。
ロルミネッセンス素子の製造装置及び製造方法の実施の
形態について図面を参照して詳細に説明する。
【0013】まず、本実施の形態に係る製造装置及び製
造方法により製造される有機EL素子1の構成について
説明する。有機EL素子1は、図1に示すように、光透
過性を有する透明基板2上の透明電極層3と、この透明
電極層3上に形成された有機EL材料からなる有機EL
層4と、さらにこの有機EL層4上に形成されたカソー
ド電極層5とを基本的な構成要素としてなり、これら各
層がガスバリア層6で覆われている。この有機EL素子
1は、自発光型のため視認性が高い等の特徴を有するこ
とから、各種表示装置において用いられる発光素子とし
て注目を集めている。有機EL素子1においては、これ
ら透明電極層3及びカソード電極層5への通電により、
それぞれの電極から注入された正孔及び電子が有機EL
層4内で再結合し、このときのエネルギーにより発光現
象を生ずる。
造方法により製造される有機EL素子1の構成について
説明する。有機EL素子1は、図1に示すように、光透
過性を有する透明基板2上の透明電極層3と、この透明
電極層3上に形成された有機EL材料からなる有機EL
層4と、さらにこの有機EL層4上に形成されたカソー
ド電極層5とを基本的な構成要素としてなり、これら各
層がガスバリア層6で覆われている。この有機EL素子
1は、自発光型のため視認性が高い等の特徴を有するこ
とから、各種表示装置において用いられる発光素子とし
て注目を集めている。有機EL素子1においては、これ
ら透明電極層3及びカソード電極層5への通電により、
それぞれの電極から注入された正孔及び電子が有機EL
層4内で再結合し、このときのエネルギーにより発光現
象を生ずる。
【0014】透明電極層3は、ポリカーボネートやポリ
エチレンテレフタレート(PET)等の良好な可撓性を
有する透明プラスチック材料等からなる透明基板2上
に、例えば酸化インジウム錫(ITO)薄膜をスパッタ
法で成膜することにより形成される。
エチレンテレフタレート(PET)等の良好な可撓性を
有する透明プラスチック材料等からなる透明基板2上
に、例えば酸化インジウム錫(ITO)薄膜をスパッタ
法で成膜することにより形成される。
【0015】有機EL層4は、詳しい図示は省略するが
3層構造とされており、透明電極層3と接する側に配さ
れる正孔注入層、この正孔注入層上に配される有機発光
層、及び有機発光層上に配されカソード電極層5と接す
る電子輸送層とから構成されてなる。正孔注入層は、透
明電極層3から注入された正孔を有機発光層まで輸送す
るという役割を果たすものである。有機発光層は、電圧
印加時に陽極側から正孔を、陰極側から電子を注入でき
ること、注入された電荷、すなわち正孔及び電子を移動
させ、これら正孔と電子が再結合できる場を提供できる
こと、発光効率が高いこと等の条件を満たしている材料
を用いて形成される。有機発光層は、例えば低分子蛍光
色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料が挙げら
れ、このような材料としては、具体的にはアントラセ
ン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、
ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチル
ベン、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、
ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体、トリ(ジ
ベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯
体、ジトルイルビニルビフェニル等を挙げることができ
る。電子輸送層は、カソード電極層5から注入された電
子を有機発光層まで輸送するものである。
3層構造とされており、透明電極層3と接する側に配さ
れる正孔注入層、この正孔注入層上に配される有機発光
層、及び有機発光層上に配されカソード電極層5と接す
る電子輸送層とから構成されてなる。正孔注入層は、透
明電極層3から注入された正孔を有機発光層まで輸送す
るという役割を果たすものである。有機発光層は、電圧
印加時に陽極側から正孔を、陰極側から電子を注入でき
ること、注入された電荷、すなわち正孔及び電子を移動
させ、これら正孔と電子が再結合できる場を提供できる
こと、発光効率が高いこと等の条件を満たしている材料
を用いて形成される。有機発光層は、例えば低分子蛍光
色素、蛍光性の高分子、金属錯体等の有機材料が挙げら
れ、このような材料としては、具体的にはアントラセ
ン、ナフタリン、フェナントレン、ピレン、クリセン、
ペリレン、ブタジエン、クマリン、アクリジン、スチル
ベン、トリス(8−キノリノラト)アルミニウム錯体、
ビス(ベンゾキノリノラト)ベリリウム錯体、トリ(ジ
ベンゾイルメチル)フェナントロリンユーロピウム錯
体、ジトルイルビニルビフェニル等を挙げることができ
る。電子輸送層は、カソード電極層5から注入された電
子を有機発光層まで輸送するものである。
【0016】カソード電極層5は、効率良く電子を注入
するために、真空準位からの仕事関数が小さい電極材料
(金属)を用いることが望ましい。
するために、真空準位からの仕事関数が小さい電極材料
(金属)を用いることが望ましい。
【0017】ガスバリア層6は、有機EL素子1の駆動の
信頼性を確保し、また有機EL素子の劣化を防止するた
めに設けられるもので、有機EL素子1を封止し、酸素
や水分を遮断する機能を有するものである。
信頼性を確保し、また有機EL素子の劣化を防止するた
めに設けられるもので、有機EL素子1を封止し、酸素
や水分を遮断する機能を有するものである。
【0018】上述した有機EL素子1の有機EL層4を
構成する各層のうち有機発光層を形成する際に使用する
発光層形成装置10について説明する。発光層形成装置
10は、図2に示すように、真空チャンバ11内で複数
のロール材を用いて転写基板12、シャドウマスク13
及び基板14をそれぞれ所定の方向に走行させている。
発光層形成装置10においては、転写基板12に対する
有機発光層4aのパターニングと、転写基板12から基
板14への有機発光層4aの転写が行われる。
構成する各層のうち有機発光層を形成する際に使用する
発光層形成装置10について説明する。発光層形成装置
10は、図2に示すように、真空チャンバ11内で複数
のロール材を用いて転写基板12、シャドウマスク13
及び基板14をそれぞれ所定の方向に走行させている。
発光層形成装置10においては、転写基板12に対する
有機発光層4aのパターニングと、転写基板12から基
板14への有機発光層4aの転写が行われる。
【0019】転写基板12には、耐熱性を有する材質、
例えばスチールホイル等を使用し、特に熱膨張係数の低
い42%ニッケル鋼等を使用することが望ましい。転写
基板12は、環状とされるとともに、その内側及び外側
を複数のロール材により支持され、図2中矢印A方向に
走行するように駆動されている。具体的には、転写基板
12は、その内側に配されかつ駆動モータ15により回
転駆動される少なくとも1つの駆動ロール16と、この
駆動ロール16に対して転写基板12を挟んで対向して
配されるニップロール17とによって駆動されるととも
に、内側に配された複数のガイドロール18及び外側に
配されたエッジサポートロール19によって支持されか
つ走行方向がガイドされている。ニップロール17は、
弾性を有する材質、例えばゴム等により形成されてお
り、エッジ部付近の外周面が有機発光層4aの形成され
ない部分、具体的には転写基板12の側縁部付近に当接
している。転写基板12を支持するガイドロール18の
うち、後述するパターニング部22から転写部23への
経路上と転写部23からパターニング部22への経路上
との2箇所に配されるガイドロール18a、18bは、
その位置がそれぞれ同図中矢印B1、B2方向に移動す
ることが可能な構造とされている。エッジサポートロー
ル19は、ニップロール17と同様に、エッジ部付近の
外周面が有機発光層4aの形成されない転写基板12の
側縁部付近に当接して転写基板12を支持している。
例えばスチールホイル等を使用し、特に熱膨張係数の低
い42%ニッケル鋼等を使用することが望ましい。転写
基板12は、環状とされるとともに、その内側及び外側
を複数のロール材により支持され、図2中矢印A方向に
走行するように駆動されている。具体的には、転写基板
12は、その内側に配されかつ駆動モータ15により回
転駆動される少なくとも1つの駆動ロール16と、この
駆動ロール16に対して転写基板12を挟んで対向して
配されるニップロール17とによって駆動されるととも
に、内側に配された複数のガイドロール18及び外側に
配されたエッジサポートロール19によって支持されか
つ走行方向がガイドされている。ニップロール17は、
弾性を有する材質、例えばゴム等により形成されてお
り、エッジ部付近の外周面が有機発光層4aの形成され
ない部分、具体的には転写基板12の側縁部付近に当接
している。転写基板12を支持するガイドロール18の
うち、後述するパターニング部22から転写部23への
経路上と転写部23からパターニング部22への経路上
との2箇所に配されるガイドロール18a、18bは、
その位置がそれぞれ同図中矢印B1、B2方向に移動す
ることが可能な構造とされている。エッジサポートロー
ル19は、ニップロール17と同様に、エッジ部付近の
外周面が有機発光層4aの形成されない転写基板12の
側縁部付近に当接して転写基板12を支持している。
【0020】シャドウマスク13は、転写基板12に有
機EL材料を蒸着させて所定のパターンの有機発光層4
aを形成するための複数条のスリットからなる開口が形
成されている。なお、シャドウマスク13に形成される
開口は、有機発光層4aのパターンに応じて、例えばド
ット状等に変更可能であることは勿論である。シャドウ
マスク13には、例えばスチールホイルを使用すること
ができ、特に熱膨張係数の低い42%ニッケル鋼等を使
用することが望ましい。シャドウマスク13は、転写基
板12と同様に環状とされ、図示を省略する少なくとも
1つの駆動ロールによって同図中矢印C方向に走行する
よう駆動されるとともに、内側に配設された複数のガイ
ドロール20によって走行方向がガイドされている。
機EL材料を蒸着させて所定のパターンの有機発光層4
aを形成するための複数条のスリットからなる開口が形
成されている。なお、シャドウマスク13に形成される
開口は、有機発光層4aのパターンに応じて、例えばド
ット状等に変更可能であることは勿論である。シャドウ
マスク13には、例えばスチールホイルを使用すること
ができ、特に熱膨張係数の低い42%ニッケル鋼等を使
用することが望ましい。シャドウマスク13は、転写基
板12と同様に環状とされ、図示を省略する少なくとも
1つの駆動ロールによって同図中矢印C方向に走行する
よう駆動されるとともに、内側に配設された複数のガイ
ドロール20によって走行方向がガイドされている。
【0021】なお、これら転写基板12とシャドウマス
ク13とには、図示は省略するがそれらの走行経路に、
適正な張力を与えるための張力制御機構が設けられてい
る。また、発光層形成装置10においては、同素材、例
えば42%ニッケル鋼を転写基板12とシャドウマスク
13とに使用することにより、非常に高精度なパターニ
ングを行うことができる。
ク13とには、図示は省略するがそれらの走行経路に、
適正な張力を与えるための張力制御機構が設けられてい
る。また、発光層形成装置10においては、同素材、例
えば42%ニッケル鋼を転写基板12とシャドウマスク
13とに使用することにより、非常に高精度なパターニ
ングを行うことができる。
【0022】基板14は、透明基板2の原反となる帯状
の素材であり、同図中矢印D方向に走行するよう駆動さ
れている。基板14は、図示を省略する巻出しロールか
ら繰り出され、ガイドロール21に支持されるととも
に、走行方向をガイドされ、有機発光層4aが転写され
た後に図示を省略する巻取りロールに巻き取られる、い
わゆるロールツーロール方式で走行している。なお、基
板14には、その一方面上に予め所定の薄膜パターン、
具体的には透明電極層3と、この透明電極層3の上に正
孔注入層のパターンが形成されている。
の素材であり、同図中矢印D方向に走行するよう駆動さ
れている。基板14は、図示を省略する巻出しロールか
ら繰り出され、ガイドロール21に支持されるととも
に、走行方向をガイドされ、有機発光層4aが転写され
た後に図示を省略する巻取りロールに巻き取られる、い
わゆるロールツーロール方式で走行している。なお、基
板14には、その一方面上に予め所定の薄膜パターン、
具体的には透明電極層3と、この透明電極層3の上に正
孔注入層のパターンが形成されている。
【0023】上述したように転写基板12、シャドウマ
スク13及び基板14がそれぞれ所定方向に走行するよ
う駆動されている発光層形成装置10は、所定パターン
の有機発光層4aを転写基板12上に形成するパターニ
ング部22と、転写基板12に形成された有機発光層4
aを基板14上に転写する転写部23とを真空チャンバ
11内に有している。
スク13及び基板14がそれぞれ所定方向に走行するよ
う駆動されている発光層形成装置10は、所定パターン
の有機発光層4aを転写基板12上に形成するパターニ
ング部22と、転写基板12に形成された有機発光層4
aを基板14上に転写する転写部23とを真空チャンバ
11内に有している。
【0024】パターニング部22には、内部に冷却され
た冷却媒体が流されるクーリングキャン24と、蒸着さ
せるための有機EL材料が充填された蒸発源25が配設
されている。クーリングキャン24は、環状の転写基板
12の内側に、その外周面の一部に転写基板12が密着
するように配設されている。クーリングキャン24の外
周面に密着した転写基板12の更に外側には、シャドウ
マスク13が重なって密着している。クーリングキャン
24は、図示を省略する駆動源によって、外周面に沿っ
て密着する転写基板12及びシャドウマスク13の走行
と同期するように回転駆動される。
た冷却媒体が流されるクーリングキャン24と、蒸着さ
せるための有機EL材料が充填された蒸発源25が配設
されている。クーリングキャン24は、環状の転写基板
12の内側に、その外周面の一部に転写基板12が密着
するように配設されている。クーリングキャン24の外
周面に密着した転写基板12の更に外側には、シャドウ
マスク13が重なって密着している。クーリングキャン
24は、図示を省略する駆動源によって、外周面に沿っ
て密着する転写基板12及びシャドウマスク13の走行
と同期するように回転駆動される。
【0025】パターニング部22においては、蒸発源2
5から蒸発した有機EL材料が転写基板12の一方面、
具体的にはクーリングキャン24と接している側と反対
側の面に蒸着される。パターニング部22は、上述した
ように転写基板12とシャドウマスク13とが密着し、
かつ同期して走行することで、転写基板12を走行させ
たまま転写基板12上に連続的に所定パターンの有機発
光層4aが形成される。
5から蒸発した有機EL材料が転写基板12の一方面、
具体的にはクーリングキャン24と接している側と反対
側の面に蒸着される。パターニング部22は、上述した
ように転写基板12とシャドウマスク13とが密着し、
かつ同期して走行することで、転写基板12を走行させ
たまま転写基板12上に連続的に所定パターンの有機発
光層4aが形成される。
【0026】発光層形成装置10においては、上述した
ようにシャドウマスク13を環状にして繰り返し利用す
る構成としたが、このような繰り返しの利用にも耐え得
るようにパターニング部22での蒸着後、再度パターニ
ング部22で蒸着が行われるまでのシャドウマスク13
の走行経路上にマスククリーニングユニット25を設け
ている。マスククリーニングユニット25においては、
蒸着時にシャドウマスク13に付着した有機EL材料
が、例えば赤外線ランプヒータ等により加熱されて除去
される。
ようにシャドウマスク13を環状にして繰り返し利用す
る構成としたが、このような繰り返しの利用にも耐え得
るようにパターニング部22での蒸着後、再度パターニ
ング部22で蒸着が行われるまでのシャドウマスク13
の走行経路上にマスククリーニングユニット25を設け
ている。マスククリーニングユニット25においては、
蒸着時にシャドウマスク13に付着した有機EL材料
が、例えば赤外線ランプヒータ等により加熱されて除去
される。
【0027】転写部23においては、転写基板12と基
板14とがギャップdを隔てて対向して配されるととも
に、転写基板12の内側に位置して有機発光層4aが形
成された面と反対側の面から転写基板12を加熱するヒ
ータ27と、基板14に対する転写基板12の位置合わ
せを行うアライメント機構28とが配設されている。ヒ
ータ27は、転写基板12を加熱できるものであれば良
く、例えば赤外線ランプヒータ等を使用する。アライメ
ント機構28は、ヒータ27を挟むようにして配設され
た一対のガイドロール18c、18dの幅方向の位置及
び角度を調整することによって基板14に対する転写基
板12の位置合わせを行う。アライメント機構28にお
けるガイドロール18c、18dの位置及び角度の調整
は、転写部23よりも上流側に配設され転写基板12側
の状態を認識する第1の画像認識カメラ29と、同様に
転写部23よりも上流側に配設され基板14側の状態を
認識する第2の画像認識カメラ30とによって、実際に
転写基板12に形成された有機発光層4aのパターン及
び基板14に形成された薄膜パターン、又は転写基板1
2及び基板14に設けられたアライメントマークを認識
し、これらの位置を合わせることにより行われる。
板14とがギャップdを隔てて対向して配されるととも
に、転写基板12の内側に位置して有機発光層4aが形
成された面と反対側の面から転写基板12を加熱するヒ
ータ27と、基板14に対する転写基板12の位置合わ
せを行うアライメント機構28とが配設されている。ヒ
ータ27は、転写基板12を加熱できるものであれば良
く、例えば赤外線ランプヒータ等を使用する。アライメ
ント機構28は、ヒータ27を挟むようにして配設され
た一対のガイドロール18c、18dの幅方向の位置及
び角度を調整することによって基板14に対する転写基
板12の位置合わせを行う。アライメント機構28にお
けるガイドロール18c、18dの位置及び角度の調整
は、転写部23よりも上流側に配設され転写基板12側
の状態を認識する第1の画像認識カメラ29と、同様に
転写部23よりも上流側に配設され基板14側の状態を
認識する第2の画像認識カメラ30とによって、実際に
転写基板12に形成された有機発光層4aのパターン及
び基板14に形成された薄膜パターン、又は転写基板1
2及び基板14に設けられたアライメントマークを認識
し、これらの位置を合わせることにより行われる。
【0028】転写部23においては、転写基板12がヒ
ータ27上を通過する際、転写基板12上の有機発光層
4aがヒータ27の過熱により再度蒸発し、蒸発した有
機EL材料がギャップdを挟んで対向して位置する基板
12上、具体的には基板12に予め形成されている薄膜
パターン上に付着することで所定パターンの有機発光層
4aが転写される。
ータ27上を通過する際、転写基板12上の有機発光層
4aがヒータ27の過熱により再度蒸発し、蒸発した有
機EL材料がギャップdを挟んで対向して位置する基板
12上、具体的には基板12に予め形成されている薄膜
パターン上に付着することで所定パターンの有機発光層
4aが転写される。
【0029】転写部23においては、有機発光層4aを
上述したように転写する際、転写基板12及び基板14
を一旦停止させる。発光層形成装置10は、ガイドロー
ル18aを図2中矢印B1方向に、ガイドロール18b
を同図中矢印B2方向に移動するように、制御機構、例
えばアキュムレータによって転写基板12の走行経路を
変更し、調整することで、転写時に生じる転写部23と
その他の部分とにおける転写基板12の走行速度の差を
吸収する。
上述したように転写する際、転写基板12及び基板14
を一旦停止させる。発光層形成装置10は、ガイドロー
ル18aを図2中矢印B1方向に、ガイドロール18b
を同図中矢印B2方向に移動するように、制御機構、例
えばアキュムレータによって転写基板12の走行経路を
変更し、調整することで、転写時に生じる転写部23と
その他の部分とにおける転写基板12の走行速度の差を
吸収する。
【0030】なお、上述した転写部23においては、転
写基板12を加熱する手段としてヒータ27を用いた
が、発光層形成装置10はこのような構成に限定される
ものではない。発光層形成装置10は、この他に、例え
ば転写部23でレーザ等によって転写基板12を加熱す
るようなものであってもよい。
写基板12を加熱する手段としてヒータ27を用いた
が、発光層形成装置10はこのような構成に限定される
ものではない。発光層形成装置10は、この他に、例え
ば転写部23でレーザ等によって転写基板12を加熱す
るようなものであってもよい。
【0031】発光層形成装置10においては、上述した
ように転写基板12を環状にして繰り返し利用する構成
としたが、このような繰り返しの利用にも耐え得るよう
に転写部23からパターニング部22への経路上に転写
基板クリーニングユニット31が設けられている。転写
基板クリーンユニット31は、転写後も転写基板12に
残留した有機EL材料が、例えば赤外線ランプヒータに
より加熱されて、除去される。
ように転写基板12を環状にして繰り返し利用する構成
としたが、このような繰り返しの利用にも耐え得るよう
に転写部23からパターニング部22への経路上に転写
基板クリーニングユニット31が設けられている。転写
基板クリーンユニット31は、転写後も転写基板12に
残留した有機EL材料が、例えば赤外線ランプヒータに
より加熱されて、除去される。
【0032】上述した発光層形成装置10においては、
転写基板12として環状にされたものを用いたが本発明
はこのような構成に限定されるものではない。発光層形
成装置10は、図3に示すように、長尺な帯状の転写基
板12を使用し、ロール状に巻回された転写基板12を
巻出し部41から繰り出し、パターニング部22及び転
写部23を経た転写基板12を巻取り部42にて再度ロ
ール状に巻き取るような構造としてもよい。発光層形成
装置10をこのような構造とする場合には、転写後の転
写基板12のクリーニングを行うクリーニングユニット
は設けなくともよい。
転写基板12として環状にされたものを用いたが本発明
はこのような構成に限定されるものではない。発光層形
成装置10は、図3に示すように、長尺な帯状の転写基
板12を使用し、ロール状に巻回された転写基板12を
巻出し部41から繰り出し、パターニング部22及び転
写部23を経た転写基板12を巻取り部42にて再度ロ
ール状に巻き取るような構造としてもよい。発光層形成
装置10をこのような構造とする場合には、転写後の転
写基板12のクリーニングを行うクリーニングユニット
は設けなくともよい。
【0033】また、発光層形成装置10においては、図
4に示すように、長尺な帯状のシャドウマスク13を使
用し、ロール状に巻回されたシャドウマスク13を巻出
し部51から繰り出し、パターニング部22を経たシャ
ドウマスク13を巻取り部52にて再度ロール状に巻き
取るような構造としてもよい。発光層形成装置10をこ
のような構造とする場合には、蒸着後のシャドウマスク
13のクリーニングを行うクリーニングユニットは設け
なくともよい。
4に示すように、長尺な帯状のシャドウマスク13を使
用し、ロール状に巻回されたシャドウマスク13を巻出
し部51から繰り出し、パターニング部22を経たシャ
ドウマスク13を巻取り部52にて再度ロール状に巻き
取るような構造としてもよい。発光層形成装置10をこ
のような構造とする場合には、蒸着後のシャドウマスク
13のクリーニングを行うクリーニングユニットは設け
なくともよい。
【0034】上述した発光層形成装置10を用いて基板
14上に有機EL層4を構成する有機発光層4aを形成
する方法について以下に説明する。なお、以下に説明す
る有機発光層4aを形成するための各工程は、R、G、
Bの各色の発光層についてそれぞれ行われる。また、基
板14には、予め前工程で透明電極層3と、この透明電
極層3の上に形成される正孔注入層の薄膜パターンが形
成されている。
14上に有機EL層4を構成する有機発光層4aを形成
する方法について以下に説明する。なお、以下に説明す
る有機発光層4aを形成するための各工程は、R、G、
Bの各色の発光層についてそれぞれ行われる。また、基
板14には、予め前工程で透明電極層3と、この透明電
極層3の上に形成される正孔注入層の薄膜パターンが形
成されている。
【0035】発光層形成装置10においては、パターニ
ング工程、アライメント工程及び転写工程を経て基板1
4上に所定パターンの有機発光層4aが形成される。
ング工程、アライメント工程及び転写工程を経て基板1
4上に所定パターンの有機発光層4aが形成される。
【0036】まず、発光層形成装置10においては、転
写基板12上に有機発光層4aのパターンを形成するパ
ターニング工程が行われる。パターニング工程では、ス
リットが形成されたシャドウマスク13を用いて、蒸発
源25から蒸発した有機EL材料を転写基板12に蒸着
させることにより、転写基板12上に多数条の有機発光
層4aのパターンが形成される。ここで、蒸発源25か
ら蒸発する有機EL材料としては、上述した種々の材料
を用いることができる。パターニング工程においては、
同期して走行する転写基板12とシャドウマスク13と
を走行させたまま転写基板12上に所定パターンの有機
発光層4aが連続的に形成される。有機発光層4aが形
成された転写基板12は、転写部23に供給される。
写基板12上に有機発光層4aのパターンを形成するパ
ターニング工程が行われる。パターニング工程では、ス
リットが形成されたシャドウマスク13を用いて、蒸発
源25から蒸発した有機EL材料を転写基板12に蒸着
させることにより、転写基板12上に多数条の有機発光
層4aのパターンが形成される。ここで、蒸発源25か
ら蒸発する有機EL材料としては、上述した種々の材料
を用いることができる。パターニング工程においては、
同期して走行する転写基板12とシャドウマスク13と
を走行させたまま転写基板12上に所定パターンの有機
発光層4aが連続的に形成される。有機発光層4aが形
成された転写基板12は、転写部23に供給される。
【0037】次に、発光層形成装置10においては、上
述したパターニング工程において転写基板12上に形成
された有機発光層4aのパターンと、予め基板14に形
成された薄膜パターンとの位置合わせを行うアライメン
ト工程が行われる。アライメント工程においては、走行
する転写基板12の有機発光層4aのパターンを第1の
画像認識カメラ29にて認識するとともに、同じく走行
する基板14に形成された正孔注入層のパターンを第2
の画像認識カメラ30にて認識し、これらパターンの位
置を比較して両者のずれの有無を確認する。なお、この
アライメント工程においては、第1の画像認識カメラ2
9及び第2の画像認識カメラ30は、転写基板12に形
成された有機発光層4aのパターン及び基板14に形成
された薄膜パターンそのものを認識しているが、転写基
板12及び基板14に予めアライメントマークが形成さ
れている場合には、このアライメントマークを認識する
ようにしてもよい。
述したパターニング工程において転写基板12上に形成
された有機発光層4aのパターンと、予め基板14に形
成された薄膜パターンとの位置合わせを行うアライメン
ト工程が行われる。アライメント工程においては、走行
する転写基板12の有機発光層4aのパターンを第1の
画像認識カメラ29にて認識するとともに、同じく走行
する基板14に形成された正孔注入層のパターンを第2
の画像認識カメラ30にて認識し、これらパターンの位
置を比較して両者のずれの有無を確認する。なお、この
アライメント工程においては、第1の画像認識カメラ2
9及び第2の画像認識カメラ30は、転写基板12に形
成された有機発光層4aのパターン及び基板14に形成
された薄膜パターンそのものを認識しているが、転写基
板12及び基板14に予めアライメントマークが形成さ
れている場合には、このアライメントマークを認識する
ようにしてもよい。
【0038】アライメント工程では、認識された転写基
板12のパターンと基板14のパターンとに位置ずれが
生じていた場合には、発光層形成装置10のアライメン
ト機構28又は駆動モータ15によって、基板14のパ
ターンに合わせて転写基板12のパターンの位置を修正
する。具体的には、転写基板12の走行方向(図5中矢
印A方向)のずれに対しては、駆動モータ15の速度を
調節して転写基板12の走行方向の位置ずれを修正す
る。また、転写基板12の幅方向のずれに対しては、ア
ライメント機構28によってガイドロール18c、18
dの位置を図5中矢印E方向に動かし、角度ずれに対し
ては、アライメント機構28によってガイドロール18
c、18dの角度を同図中矢印F方向に動かして転写基
板12の位置ずれを修正する。このアライメント工程に
おける動作、具体的には駆動モータ15の速度調節やア
ライメント機構28によるガイドロール18c、18d
の位置調整は、転写基板12及び基板14が走行した状
態のまま、転写基板12及び基板14にそれぞれ形成さ
れたパターンの切れ目が転写部23に差しかかった時に
行われる。また、上述したアライメント工程における動
作によって転写基板12と基板14との走行速度に差が
生じる場合があるが、このような走行速度の差を吸収す
るために、アキュムレータ等の制御機構で制御されるガ
イドロール18aを図1中矢印B1方向へ、ガイドロー
ル18bを同図中矢印B2方向へそれぞれ移動させ、転
写基板12の走行経路を調整している。
板12のパターンと基板14のパターンとに位置ずれが
生じていた場合には、発光層形成装置10のアライメン
ト機構28又は駆動モータ15によって、基板14のパ
ターンに合わせて転写基板12のパターンの位置を修正
する。具体的には、転写基板12の走行方向(図5中矢
印A方向)のずれに対しては、駆動モータ15の速度を
調節して転写基板12の走行方向の位置ずれを修正す
る。また、転写基板12の幅方向のずれに対しては、ア
ライメント機構28によってガイドロール18c、18
dの位置を図5中矢印E方向に動かし、角度ずれに対し
ては、アライメント機構28によってガイドロール18
c、18dの角度を同図中矢印F方向に動かして転写基
板12の位置ずれを修正する。このアライメント工程に
おける動作、具体的には駆動モータ15の速度調節やア
ライメント機構28によるガイドロール18c、18d
の位置調整は、転写基板12及び基板14が走行した状
態のまま、転写基板12及び基板14にそれぞれ形成さ
れたパターンの切れ目が転写部23に差しかかった時に
行われる。また、上述したアライメント工程における動
作によって転写基板12と基板14との走行速度に差が
生じる場合があるが、このような走行速度の差を吸収す
るために、アキュムレータ等の制御機構で制御されるガ
イドロール18aを図1中矢印B1方向へ、ガイドロー
ル18bを同図中矢印B2方向へそれぞれ移動させ、転
写基板12の走行経路を調整している。
【0039】そして、発光層形成装置10では、上述し
たアライメント工程を経た転写基板12及び基板14が
転写部23に供給され、転写工程が行われる。転写工程
では、転写基板12が転写部23を通過する際に、ヒー
タ27の加熱、例えば転写基板12の温度が約120℃
となるような条件で転写基板12が加熱される。加熱さ
れた転写基板12からは、有機発光層4aが再度蒸発し
て有機EL材料がギャップd、例えば50μmの間隔を
隔てて配された基板14に付着することにより、有機発
光層4aが転写される。転写工程においては、ヒータ2
7の出力が有機EL材料の蒸発温度及び転写基板12、
基板14の走行速度等に応じて適正に制御される。
たアライメント工程を経た転写基板12及び基板14が
転写部23に供給され、転写工程が行われる。転写工程
では、転写基板12が転写部23を通過する際に、ヒー
タ27の加熱、例えば転写基板12の温度が約120℃
となるような条件で転写基板12が加熱される。加熱さ
れた転写基板12からは、有機発光層4aが再度蒸発し
て有機EL材料がギャップd、例えば50μmの間隔を
隔てて配された基板14に付着することにより、有機発
光層4aが転写される。転写工程においては、ヒータ2
7の出力が有機EL材料の蒸発温度及び転写基板12、
基板14の走行速度等に応じて適正に制御される。
【0040】上述した転写工程においては、有機発光層
4aを転写する際、転写基板12及び基板14を一旦停
止させるが、このときに転写部23とその他の部分にお
ける転写基板12の走行速度の差が生じる。このような
走行速度の差を吸収するためには、アキュムレータ等の
制御機構で制御されるガイドロール18aを図1中矢印
B1方向へ、ガイドロール18bを同図中矢印B2方向
へそれぞれ移動させ、転写基板12の走行経路を調整し
ている。
4aを転写する際、転写基板12及び基板14を一旦停
止させるが、このときに転写部23とその他の部分にお
ける転写基板12の走行速度の差が生じる。このような
走行速度の差を吸収するためには、アキュムレータ等の
制御機構で制御されるガイドロール18aを図1中矢印
B1方向へ、ガイドロール18bを同図中矢印B2方向
へそれぞれ移動させ、転写基板12の走行経路を調整し
ている。
【0041】なお、発光層形成装置10においては、上
述した転写工程後に転写基板12が転写基板クリーニン
グユニット31へと走行し、転写基板クリーニングユニ
ット31において転写基板12に残留した有機EL材料
が除去されて、繰り返し再利用される。
述した転写工程後に転写基板12が転写基板クリーニン
グユニット31へと走行し、転写基板クリーニングユニ
ット31において転写基板12に残留した有機EL材料
が除去されて、繰り返し再利用される。
【0042】上述した各工程を経て基板14上にR、
G、Bの各色についての有機発光層4aが形成された後
に、電子輸送層、カソード電極層5、ガスバリア層6が
それぞれ形成され、有機EL素子1が製造される。
G、Bの各色についての有機発光層4aが形成された後
に、電子輸送層、カソード電極層5、ガスバリア層6が
それぞれ形成され、有機EL素子1が製造される。
【0043】発光層形成装置10を使用して有機発光層
4aを形成する際には、上述したように転写工程実施時
に転写基板12及び基板14を一旦停止させて転写処理
を行っているが、本発明はこれに限らず転写基板12及
び基板14を常に一定速度で走行させながら転写処理を
行うものであってもよい。このような場合、パターニン
グ工程時の蒸着速度と、転写工程時の転写速度との間に
速度差が生じることがあるが、これらに速度差が生じた
場合には、上述した制御機構の制御によってその位置が
移動するガイドロール18a、18bを適宜移動させる
ことで速度差を吸収する。
4aを形成する際には、上述したように転写工程実施時
に転写基板12及び基板14を一旦停止させて転写処理
を行っているが、本発明はこれに限らず転写基板12及
び基板14を常に一定速度で走行させながら転写処理を
行うものであってもよい。このような場合、パターニン
グ工程時の蒸着速度と、転写工程時の転写速度との間に
速度差が生じることがあるが、これらに速度差が生じた
場合には、上述した制御機構の制御によってその位置が
移動するガイドロール18a、18bを適宜移動させる
ことで速度差を吸収する。
【0044】次に、本発明を適用した有機EL素子の製
造装置について、他の実施の形態に係る発光層形成装置
60の構造を説明する。なお、発光層形成装置60にお
いては、上述した発光層形成装置10と同様の構成を有
する部分については同一符号を付し、詳しい説明は省略
する。
造装置について、他の実施の形態に係る発光層形成装置
60の構造を説明する。なお、発光層形成装置60にお
いては、上述した発光層形成装置10と同様の構成を有
する部分については同一符号を付し、詳しい説明は省略
する。
【0045】発光層形成装置60は、図6に示すよう
に、真空チャンバ11内で複数のロール材を用いて転写
基板12、シャドウマスク13及び基板14をそれぞれ
所定の方向に走行させている。
に、真空チャンバ11内で複数のロール材を用いて転写
基板12、シャドウマスク13及び基板14をそれぞれ
所定の方向に走行させている。
【0046】転写基板12は、環状とされ、内側に配設
された複数のガイドロール18及び外側に配設されたエ
ッジサポートロール19によって支持されかつ走行方向
がガイドされるとともに、後述するように自ら回転する
後述するクーリングキャン24によって図6中G矢印方
向に走行するよう駆動されている。
された複数のガイドロール18及び外側に配設されたエ
ッジサポートロール19によって支持されかつ走行方向
がガイドされるとともに、後述するように自ら回転する
後述するクーリングキャン24によって図6中G矢印方
向に走行するよう駆動されている。
【0047】シャドウマスク13は、転写基板12と同
様に環状とされ、転写基板12よりも外側に、この転写
基板12を囲うようにして配設される。シャドウマスク
13には、図7に示すように、複数条のスリット61
と、後述する基板14に対するシャドウマスク13の位
置決めの基準となるアライメントマーク62が形成され
ている。
様に環状とされ、転写基板12よりも外側に、この転写
基板12を囲うようにして配設される。シャドウマスク
13には、図7に示すように、複数条のスリット61
と、後述する基板14に対するシャドウマスク13の位
置決めの基準となるアライメントマーク62が形成され
ている。
【0048】シャドウマスク13は、複数のガイドロー
ル20によって支持されかつ走行方向がガイドされてい
るとともに、いずれかのガイドロール20とシャドウマ
スク13を挟んで対向して配設される駆動ロール16に
よって、転写基板12と同方向(図6中矢印H方向)に
走行するよう駆動されている。シャドウマスク13を駆
動する駆動ロール16には、駆動モータ15が接続され
ている。
ル20によって支持されかつ走行方向がガイドされてい
るとともに、いずれかのガイドロール20とシャドウマ
スク13を挟んで対向して配設される駆動ロール16に
よって、転写基板12と同方向(図6中矢印H方向)に
走行するよう駆動されている。シャドウマスク13を駆
動する駆動ロール16には、駆動モータ15が接続され
ている。
【0049】なお、これら転写基板12とシャドウマス
ク13とには、図示は省略するがそれらの走行経路にそ
れぞれ適正な張力を与えるための張力制御機構が設けら
れている。
ク13とには、図示は省略するがそれらの走行経路にそ
れぞれ適正な張力を与えるための張力制御機構が設けら
れている。
【0050】基板14は、透明基板2の原反となる帯状
の素材であり、図6中矢印I方向に走行するよう駆動さ
れている。基板14は、図示を省略する巻出しロールか
ら繰り出され、ガイドロール21に支持されるととも
に、走行方向をガイドされ、有機発光層4aが転写され
た後に図示を省略する巻取りロールに巻き取られるロー
ルツーロール方式で走行している。なお、基板14に
は、その一方面上に所定の薄膜パターン、具体的には透
明電極層3と、この透明電極層3の上に正孔注入層のパ
ターンが形成されている。
の素材であり、図6中矢印I方向に走行するよう駆動さ
れている。基板14は、図示を省略する巻出しロールか
ら繰り出され、ガイドロール21に支持されるととも
に、走行方向をガイドされ、有機発光層4aが転写され
た後に図示を省略する巻取りロールに巻き取られるロー
ルツーロール方式で走行している。なお、基板14に
は、その一方面上に所定の薄膜パターン、具体的には透
明電極層3と、この透明電極層3の上に正孔注入層のパ
ターンが形成されている。
【0051】上述したように転写基板12、シャドウマ
スク13及び基板14がそれぞれ所定方向に走行するよ
う駆動されている発光層形成装置60は、転写基板12
の一方面の全域にわたって有機EL材料からなる有機発
光層4aを蒸着する蒸着部63と、転写基板12から基
板14上に所定パターンの有機発光層4aを転写する転
写部64とを真空チャンバ11内に有している。
スク13及び基板14がそれぞれ所定方向に走行するよ
う駆動されている発光層形成装置60は、転写基板12
の一方面の全域にわたって有機EL材料からなる有機発
光層4aを蒸着する蒸着部63と、転写基板12から基
板14上に所定パターンの有機発光層4aを転写する転
写部64とを真空チャンバ11内に有している。
【0052】蒸着部63には、クーリングキャン24
と、蒸発源25とが配設されている。クーリングキャン
24は、環状の転写基板12の内側に、その外周面の一
部に転写基板12が密着するように配設される。クーリ
ングキャン24は、図示を省略する駆動源によって同図
中矢印方J向に回転駆動され、同時に外周面に沿って密
着している転写基板12を同方向に走行するよう駆動し
ている。
と、蒸発源25とが配設されている。クーリングキャン
24は、環状の転写基板12の内側に、その外周面の一
部に転写基板12が密着するように配設される。クーリ
ングキャン24は、図示を省略する駆動源によって同図
中矢印方J向に回転駆動され、同時に外周面に沿って密
着している転写基板12を同方向に走行するよう駆動し
ている。
【0053】蒸着部63では、蒸発源25から蒸発した
有機EL材料が、転写基板12の一方面、具体的にはク
ーリングキャン24と密着している面と反対側の面の全
域にわたって蒸着され、有機発光層4aが形成される。
蒸着部63における有機EL材料の蒸着は、転写基板1
2が走行した状態で連続的に行われる。
有機EL材料が、転写基板12の一方面、具体的にはク
ーリングキャン24と密着している面と反対側の面の全
域にわたって蒸着され、有機発光層4aが形成される。
蒸着部63における有機EL材料の蒸着は、転写基板1
2が走行した状態で連続的に行われる。
【0054】転写部64においては、転写基板12と基
板14とがシャドウマスク13を挟んでギャップdを隔
てて対向しており、ヒータ27と、基板14に対するシ
ャドウマスク13の位置合わせを行うアライメント機構
28とが配設されている。
板14とがシャドウマスク13を挟んでギャップdを隔
てて対向しており、ヒータ27と、基板14に対するシ
ャドウマスク13の位置合わせを行うアライメント機構
28とが配設されている。
【0055】転写基板12と基板14とのギャップd
は、具体的には図8に示すように、シャドウマスク13
と基板14とのギャップd1、転写基板12とシャドウ
マスク13とのギャップd2とに分けられる。ギャップ
d1は、0.01mm以上、1mm以下程度の間隔とさ
れ、ギャップd2は、数mm以下程度の間隔とされる。
このギャップd2は、0mm、シャドウマスク13と基
板14とを密着させた状態としてもよい。
は、具体的には図8に示すように、シャドウマスク13
と基板14とのギャップd1、転写基板12とシャドウ
マスク13とのギャップd2とに分けられる。ギャップ
d1は、0.01mm以上、1mm以下程度の間隔とさ
れ、ギャップd2は、数mm以下程度の間隔とされる。
このギャップd2は、0mm、シャドウマスク13と基
板14とを密着させた状態としてもよい。
【0056】ヒータ27は、転写基板12を加熱できる
ものであれば良く、例えば赤外線ランプヒータ等を使用
する。アライメント機構28は、ヒータ27を挟むよう
にして配設された一対のガイドロール20a、20bの
幅方向の位置及び角度を調整することによって基板14
に対するシャドウマスク13の位置合わせを行う。アラ
イメント機構28におけるガイドロール20a、20b
の位置及び角度の調整は、転写部64よりも上流側に配
設されシャドウマスク13側の状態を認識する第1の画
像認識カメラ29と、同様に転写部64よりも上流側に
配設され基板14側の状態を認識する第2の画像認識カ
メラ30とによって、シャドウマスク13に形成された
スリットと予め基板14に形成された薄膜パターンと
を、又はシャドウマスク13及び基板14にそれぞれ設
けられたアライメントマーク同士を認識して行われる。
ものであれば良く、例えば赤外線ランプヒータ等を使用
する。アライメント機構28は、ヒータ27を挟むよう
にして配設された一対のガイドロール20a、20bの
幅方向の位置及び角度を調整することによって基板14
に対するシャドウマスク13の位置合わせを行う。アラ
イメント機構28におけるガイドロール20a、20b
の位置及び角度の調整は、転写部64よりも上流側に配
設されシャドウマスク13側の状態を認識する第1の画
像認識カメラ29と、同様に転写部64よりも上流側に
配設され基板14側の状態を認識する第2の画像認識カ
メラ30とによって、シャドウマスク13に形成された
スリットと予め基板14に形成された薄膜パターンと
を、又はシャドウマスク13及び基板14にそれぞれ設
けられたアライメントマーク同士を認識して行われる。
【0057】転写部64では、転写基板12がヒータ2
7上を通過する際に、一方面上に形成された有機発光層
4aがヒータ27の過熱により再度蒸発する。そして、
転写部64においては、この蒸発した有機EL材料が基
板14との間に配設されたシャドウマスク13を用いた
転写によって、基板12上に予め形成された薄膜パター
ン上に付着して、所定パターンの有機発光層4aが形成
される。この転写部64における転写処理は、転写基板
12、シャドウマスク13及び基板14を同じ速度で走
行させたままで行われる。
7上を通過する際に、一方面上に形成された有機発光層
4aがヒータ27の過熱により再度蒸発する。そして、
転写部64においては、この蒸発した有機EL材料が基
板14との間に配設されたシャドウマスク13を用いた
転写によって、基板12上に予め形成された薄膜パター
ン上に付着して、所定パターンの有機発光層4aが形成
される。この転写部64における転写処理は、転写基板
12、シャドウマスク13及び基板14を同じ速度で走
行させたままで行われる。
【0058】なお、上述した転写部64においては、転
写基板12を加熱する手段としてヒータ27を用いた
が、発光層形成装置60はこのような構成に限定される
ものではない。発光層形成装置60は、この他に、例え
ば転写部64でレーザ等によって転写基板12を加熱す
るようなものであってもよい。
写基板12を加熱する手段としてヒータ27を用いた
が、発光層形成装置60はこのような構成に限定される
ものではない。発光層形成装置60は、この他に、例え
ば転写部64でレーザ等によって転写基板12を加熱す
るようなものであってもよい。
【0059】発光層形成装置60においては、上述した
ように転写基板12及びシャドウマスク13を環状にし
て繰り返し利用する構成としたが、このような繰り返し
の利用にも耐え得るように、転写基板12については転
写部64から蒸着部63への経路上に転写基板クリーニ
ングユニット31が、シャドウマスク13については転
写部64での転写後、再度の転写へとガイドされる経路
上にマスククリーニングユニット26が設けられてい
る。
ように転写基板12及びシャドウマスク13を環状にし
て繰り返し利用する構成としたが、このような繰り返し
の利用にも耐え得るように、転写基板12については転
写部64から蒸着部63への経路上に転写基板クリーニ
ングユニット31が、シャドウマスク13については転
写部64での転写後、再度の転写へとガイドされる経路
上にマスククリーニングユニット26が設けられてい
る。
【0060】なお、上述した発光層形成装置60におい
ては、シャドウマスク13として環状にされたものを用
いたが本発明はこのような構成に限定されるものではな
い。発光層形成装置50は、図9に示すように、長尺な
帯状のシャドウマスク13を使用し、ロール状に巻回さ
れたシャドウマスク13を巻出し部51から繰り出し、
蒸着部63及び転写部64を経たシャドウマスク13を
巻取り部52にて再度ロール状に巻き取るような構造と
してもよい。発光層形成装置60をこのような構造とす
る場合には、転写後のシャドウマスク13のクリーニン
グを行うクリーニングユニットは設けなくともよい。
ては、シャドウマスク13として環状にされたものを用
いたが本発明はこのような構成に限定されるものではな
い。発光層形成装置50は、図9に示すように、長尺な
帯状のシャドウマスク13を使用し、ロール状に巻回さ
れたシャドウマスク13を巻出し部51から繰り出し、
蒸着部63及び転写部64を経たシャドウマスク13を
巻取り部52にて再度ロール状に巻き取るような構造と
してもよい。発光層形成装置60をこのような構造とす
る場合には、転写後のシャドウマスク13のクリーニン
グを行うクリーニングユニットは設けなくともよい。
【0061】また、発光層形成装置60においては、図
10に示すように、転写基板12についても長尺な帯状
の部材を使用し、ロール状に巻回された転写基板12を
巻出し部41から繰り出し、転写部64を経た転写基板
12を巻取り部42にて再度ロール状に巻き取るような
構造としてもよい。発光層形成装置60をこのような構
造とする場合には、転写後の転写基板12のクリーニン
グを行うクリーニングユニットは設けなくともよい。
10に示すように、転写基板12についても長尺な帯状
の部材を使用し、ロール状に巻回された転写基板12を
巻出し部41から繰り出し、転写部64を経た転写基板
12を巻取り部42にて再度ロール状に巻き取るような
構造としてもよい。発光層形成装置60をこのような構
造とする場合には、転写後の転写基板12のクリーニン
グを行うクリーニングユニットは設けなくともよい。
【0062】さらに、発光層形成装置60においては、
蒸着部63での有機発光層4aの蒸着速度と、転写部6
4での有機発光層4aの転写速度との間に速度差が生じ
ることがあるが、これらに速度差が生じた場合には、図
11に示すように、ガイドロール18a、18bをアキ
ュムレータ等の制御機構の制御によって移動することが
できる構造とし、これらガイドロール18a、18bを
適宜移動させ、転写基板12の走行経路を調整すること
で速度差を吸収するようにしてもよい。
蒸着部63での有機発光層4aの蒸着速度と、転写部6
4での有機発光層4aの転写速度との間に速度差が生じ
ることがあるが、これらに速度差が生じた場合には、図
11に示すように、ガイドロール18a、18bをアキ
ュムレータ等の制御機構の制御によって移動することが
できる構造とし、これらガイドロール18a、18bを
適宜移動させ、転写基板12の走行経路を調整すること
で速度差を吸収するようにしてもよい。
【0063】上述した構成を有する発光層形成装置60
は、転写部64における転写処理が360°いずれの方
向でも良好に行うことができる。このため、発光層形成
装置60は、装置構成の自由度が増し、装置自体のコス
トダウンを図ることができる。
は、転写部64における転写処理が360°いずれの方
向でも良好に行うことができる。このため、発光層形成
装置60は、装置構成の自由度が増し、装置自体のコス
トダウンを図ることができる。
【0064】上述した構成を有する発光層形成装置60
を用いて基板14上に有機発光層4aを形成する方法に
ついて以下に説明する。なお、以下に説明する有機発光
層4aを形成するための各工程は、上述した発光層形成
装置10を用いた場合と同様にR、G、Bの各色の発光
層についてそれぞれ行われるものであり、また基板14
には、予め前工程で透明電極層3と、この透明電極層3
の上に形成される正孔注入層の薄膜パターンが形成され
ている。
を用いて基板14上に有機発光層4aを形成する方法に
ついて以下に説明する。なお、以下に説明する有機発光
層4aを形成するための各工程は、上述した発光層形成
装置10を用いた場合と同様にR、G、Bの各色の発光
層についてそれぞれ行われるものであり、また基板14
には、予め前工程で透明電極層3と、この透明電極層3
の上に形成される正孔注入層の薄膜パターンが形成され
ている。
【0065】発光層形成装置60においては、蒸着工程
及びアライメント工程が行われ、これら両工程の後に転
写工程が行われて基板14上に所定パターンの有機発光
層4aが形成される。
及びアライメント工程が行われ、これら両工程の後に転
写工程が行われて基板14上に所定パターンの有機発光
層4aが形成される。
【0066】まず、発光層形成装置60においては、転
写基板12の一方面の全域にわたって有機発光層4aを
蒸着させる蒸着工程が行われる。この蒸着工程において
は、転写基板12を走行させつつ、連続的に転写基板1
2上に有機発光層4aが蒸着される。有機発光層4aが
形成された転写基板12は、転写部64へと供給され
る。
写基板12の一方面の全域にわたって有機発光層4aを
蒸着させる蒸着工程が行われる。この蒸着工程において
は、転写基板12を走行させつつ、連続的に転写基板1
2上に有機発光層4aが蒸着される。有機発光層4aが
形成された転写基板12は、転写部64へと供給され
る。
【0067】また、発光層形成装置60においては、シ
ャドウマスク13に形成されたスリット61の開口パタ
ーンと、予め基板14に形成された薄膜パターンとの位
置合わせを行うアライメント工程が行われる。まず、ア
ライメント工程においては、走行するシャドウマスク1
3のアライメントマーク62を第1の画像認識カメラ2
9にて認識するとともに、同じく走行する基板14のア
ライメントマーク(図示せず)を第2の画像認識カメラ
30にて認識し、これらの位置を比較して両者のずれの
有無が確認される。なお、このアライメント工程におけ
る位置ずれの確認は、上述したアライメントマーク同士
ではなく、シャドウマスク13のスリット61と基板1
4に形成された有機発光層4aのパターンとを認識し
て、これらを比較して行うようにしてもよい。
ャドウマスク13に形成されたスリット61の開口パタ
ーンと、予め基板14に形成された薄膜パターンとの位
置合わせを行うアライメント工程が行われる。まず、ア
ライメント工程においては、走行するシャドウマスク1
3のアライメントマーク62を第1の画像認識カメラ2
9にて認識するとともに、同じく走行する基板14のア
ライメントマーク(図示せず)を第2の画像認識カメラ
30にて認識し、これらの位置を比較して両者のずれの
有無が確認される。なお、このアライメント工程におけ
る位置ずれの確認は、上述したアライメントマーク同士
ではなく、シャドウマスク13のスリット61と基板1
4に形成された有機発光層4aのパターンとを認識し
て、これらを比較して行うようにしてもよい。
【0068】アライメント工程では、シャドウマスク1
3と基板14との間に位置ずれが生じていた場合には、
アライメント機構28又は駆動モータ15によって基板
14に合わせてシャドウマスク13の位置を修正する。
具体的には、シャドウマスク13の走行方向(図7中矢
印H方向)のずれに対しては、駆動モータ15の速度を
調節してシャドウマスク13の走行方向の位置ずれを修
正する。また、シャドウマスク13の幅方向のずれに対
しては、アライメント機構28によってガイドロール2
0a、20bの位置を図7中矢印K方向に動かし、角度
ずれに対しては、アライメント機構28によってガイド
ロール20a、20bの角度を同図中矢印L方向に動か
してシャドウマスク13の位置ずれを修正する。
3と基板14との間に位置ずれが生じていた場合には、
アライメント機構28又は駆動モータ15によって基板
14に合わせてシャドウマスク13の位置を修正する。
具体的には、シャドウマスク13の走行方向(図7中矢
印H方向)のずれに対しては、駆動モータ15の速度を
調節してシャドウマスク13の走行方向の位置ずれを修
正する。また、シャドウマスク13の幅方向のずれに対
しては、アライメント機構28によってガイドロール2
0a、20bの位置を図7中矢印K方向に動かし、角度
ずれに対しては、アライメント機構28によってガイド
ロール20a、20bの角度を同図中矢印L方向に動か
してシャドウマスク13の位置ずれを修正する。
【0069】上述したアライメント工程における動作、
具体的には駆動モータ15の速度調節やアライメント機
構28によるガイドロール20a、20bの位置調整
は、シャドウマスク13及び基板14を走行させた状態
のまま、シャドウマスク13のスリット61のパターン
及び基板14に形成された正孔注入層のパターンの切れ
目が転写部64に差しかかった時に行われる。また、ア
ライメント工程における動作によって、シャドウマスク
13と基板14との間に速度差が生じた場合には、図示
を省略する制御機構、例えばアキュムレータによってシ
ャドウマスク13を支持するガイドロール20のいずれ
かを移動させ、シャドウマスク13の走行経路を調整す
ることで上述したようなシャドウマスク13と基板14
との速度差を吸収する。
具体的には駆動モータ15の速度調節やアライメント機
構28によるガイドロール20a、20bの位置調整
は、シャドウマスク13及び基板14を走行させた状態
のまま、シャドウマスク13のスリット61のパターン
及び基板14に形成された正孔注入層のパターンの切れ
目が転写部64に差しかかった時に行われる。また、ア
ライメント工程における動作によって、シャドウマスク
13と基板14との間に速度差が生じた場合には、図示
を省略する制御機構、例えばアキュムレータによってシ
ャドウマスク13を支持するガイドロール20のいずれ
かを移動させ、シャドウマスク13の走行経路を調整す
ることで上述したようなシャドウマスク13と基板14
との速度差を吸収する。
【0070】上述したアライメント工程にて位置合わせ
が行われたシャドウマスク13と基板14とは、転写部
64において両者の間にギャップd1が保たれるように
転写部64へと供給される。
が行われたシャドウマスク13と基板14とは、転写部
64において両者の間にギャップd1が保たれるように
転写部64へと供給される。
【0071】そして、発光層形成装置60では、有機発
光層4aが形成された転写基板12から基板14へ所定
パターンの有機発光層4aの転写を行う転写工程が行わ
れる。転写工程では、転写部64においてシャドウマス
ク13と基板14、及びシャドウマスク13との間にギ
ャップd2が保たれるように供給される転写基板12が
同じ速度で走行し、これらを走行させたままで転写基板
12から基板14への有機発光層4aの転写が行われ
る。転写工程は、転写基板12が転写部64を通過する
際に、ヒータ27によって、例えば転写基板12の温度
が約120℃乃至150℃となるような条件で転写基板
12が加熱される。加熱された転写基板12からは、有
機発光層4aが再度蒸発して有機EL材料となり、この
有機EL材料が転写基板12からギャップd、例えば5
0μm乃至500μmの間隔を隔てて配された基板12
にシャドウマスク13のスリット61を介して付着する
ことにより、所定パターン、具体的には基板14に形成
されている薄膜パターン上に有機発光層4aが転写され
る。転写工程においては、ヒータ27の出力が有機EL
材料の蒸発温度及び転写基板12、基板14の走行速度
等に応じて適正に制御される。
光層4aが形成された転写基板12から基板14へ所定
パターンの有機発光層4aの転写を行う転写工程が行わ
れる。転写工程では、転写部64においてシャドウマス
ク13と基板14、及びシャドウマスク13との間にギ
ャップd2が保たれるように供給される転写基板12が
同じ速度で走行し、これらを走行させたままで転写基板
12から基板14への有機発光層4aの転写が行われ
る。転写工程は、転写基板12が転写部64を通過する
際に、ヒータ27によって、例えば転写基板12の温度
が約120℃乃至150℃となるような条件で転写基板
12が加熱される。加熱された転写基板12からは、有
機発光層4aが再度蒸発して有機EL材料となり、この
有機EL材料が転写基板12からギャップd、例えば5
0μm乃至500μmの間隔を隔てて配された基板12
にシャドウマスク13のスリット61を介して付着する
ことにより、所定パターン、具体的には基板14に形成
されている薄膜パターン上に有機発光層4aが転写され
る。転写工程においては、ヒータ27の出力が有機EL
材料の蒸発温度及び転写基板12、基板14の走行速度
等に応じて適正に制御される。
【0072】上述した各工程を経て基板14上にR、
G、Bの各色についての有機発光層4aが形成された後
に、電子輸送層、カソード電極層5、ガスバリア層6が
それぞれ形成され、有機EL素子1が製造される点は上
述した発光層形成装置10による場合と同様である。
G、Bの各色についての有機発光層4aが形成された後
に、電子輸送層、カソード電極層5、ガスバリア層6が
それぞれ形成され、有機EL素子1が製造される点は上
述した発光層形成装置10による場合と同様である。
【0073】次に、さらに他の実施の形態に係る発光層
形成装置70の構造を説明する。なお、発光層形成装置
70においては、上述した発光層形成装置10と同様の
構成を有する部分については同一符号を付し、詳しい説
明は省略する。
形成装置70の構造を説明する。なお、発光層形成装置
70においては、上述した発光層形成装置10と同様の
構成を有する部分については同一符号を付し、詳しい説
明は省略する。
【0074】発光層形成装置70は、図12に示すよう
に、真空チャンバ11内で複数のロール材を用いて転写
基板12及び基板14をそれぞれ所定の方向に走行させ
ている。
に、真空チャンバ11内で複数のロール材を用いて転写
基板12及び基板14をそれぞれ所定の方向に走行させ
ている。
【0075】転写基板12は、環状とされるとともに、
その内側及び外側を複数のロール材により支持され、同
図中矢印M方向に走行するように駆動されている。具体
的には、転写基板12は、その内側に配されかつ駆動モ
ータ15により回転駆動される少なくとも1つの駆動ロ
ール16と、この駆動ロール16に対して転写基板12
を挟んで対向して配されるニップロール17とによって
駆動されるとともに、内側に配された複数のガイドロー
ル18及び外側に配されたエッジサポートロール19に
よって支持されかつ走行方向がガイドされている。この
転写基板12には、図示は省略するが、その走行経路に
適正な張力を与えるための張力制御機構が設けられてい
る。
その内側及び外側を複数のロール材により支持され、同
図中矢印M方向に走行するように駆動されている。具体
的には、転写基板12は、その内側に配されかつ駆動モ
ータ15により回転駆動される少なくとも1つの駆動ロ
ール16と、この駆動ロール16に対して転写基板12
を挟んで対向して配されるニップロール17とによって
駆動されるとともに、内側に配された複数のガイドロー
ル18及び外側に配されたエッジサポートロール19に
よって支持されかつ走行方向がガイドされている。この
転写基板12には、図示は省略するが、その走行経路に
適正な張力を与えるための張力制御機構が設けられてい
る。
【0076】転写基板12は、図13に示すように、そ
の一方面、具体的にはエッジサポートロール19によっ
て支持される外側の面が、複数の突起部71が形成され
た凹凸面とされている。突起部71は、該突起部71間
の凹部72のパターンと、基板14上に転写する有機発
光層4aのパターンとが適合するように形成されてい
る。突起部71は、転写基板12に比して熱伝導性の低
い材料、例えばセラミック等によって形成されている。
の一方面、具体的にはエッジサポートロール19によっ
て支持される外側の面が、複数の突起部71が形成され
た凹凸面とされている。突起部71は、該突起部71間
の凹部72のパターンと、基板14上に転写する有機発
光層4aのパターンとが適合するように形成されてい
る。突起部71は、転写基板12に比して熱伝導性の低
い材料、例えばセラミック等によって形成されている。
【0077】この転写基板12の凹凸面は、以下のよう
にして得られる。まず、図14(a)に示すように、転
写基板12上に感光樹脂81を塗布し、同図(b)に示
すように、形成する凹部のパターンに合わせたフォトマ
スク82を感光樹脂81の上に設置して水銀ランプ等で
露光する。そして、同図(c)に示すように、現像液に
て現像し、洗浄することで露光された部分のみに感光樹
脂81を残留させ、同図(d)に示すように、セラミッ
ク83をスパッタ法等により感光樹脂81及びこの感光
樹脂81の間に露出している転写基板12上に付着させ
る。その後、レジスト除去剤を用いて感光樹脂81を除
去し、同図(e)に示すように、複数の突起部71が転
写基板12上に形成され、突起部71と突起部71間の
凹部72からなる凹凸面とされる。
にして得られる。まず、図14(a)に示すように、転
写基板12上に感光樹脂81を塗布し、同図(b)に示
すように、形成する凹部のパターンに合わせたフォトマ
スク82を感光樹脂81の上に設置して水銀ランプ等で
露光する。そして、同図(c)に示すように、現像液に
て現像し、洗浄することで露光された部分のみに感光樹
脂81を残留させ、同図(d)に示すように、セラミッ
ク83をスパッタ法等により感光樹脂81及びこの感光
樹脂81の間に露出している転写基板12上に付着させ
る。その後、レジスト除去剤を用いて感光樹脂81を除
去し、同図(e)に示すように、複数の突起部71が転
写基板12上に形成され、突起部71と突起部71間の
凹部72からなる凹凸面とされる。
【0078】基板14は、透明基板2の原反となる帯状
の素材であり、図12中矢印N方向に走行するよう駆動
されている。基板14は、図示を省略する巻出しロール
から繰り出され、ガイドロール21に支持されるととも
に、走行方向をガイドされ、有機発光層4aが転写され
た後に図示を省略する巻取りロールに巻き取られてい
る。なお、基板14には、その一方面上に所定の薄膜パ
ターン、具体的には透明電極層3と、この透明電極層3
の上に正孔注入層のパターンが形成されている。
の素材であり、図12中矢印N方向に走行するよう駆動
されている。基板14は、図示を省略する巻出しロール
から繰り出され、ガイドロール21に支持されるととも
に、走行方向をガイドされ、有機発光層4aが転写され
た後に図示を省略する巻取りロールに巻き取られてい
る。なお、基板14には、その一方面上に所定の薄膜パ
ターン、具体的には透明電極層3と、この透明電極層3
の上に正孔注入層のパターンが形成されている。
【0079】上述したように転写基板12と基板14と
がそれぞれ所定方向に走行するよう駆動されている発光
層形成装置70は、有機発光層4aを転写基板12上に
蒸着する蒸着部73と、転写基板12から基板14に所
定のパターンの有機発光層4aを転写する転写部74と
を真空チャンバ11内に有している。
がそれぞれ所定方向に走行するよう駆動されている発光
層形成装置70は、有機発光層4aを転写基板12上に
蒸着する蒸着部73と、転写基板12から基板14に所
定のパターンの有機発光層4aを転写する転写部74と
を真空チャンバ11内に有している。
【0080】蒸着部73には、クーリングキャン24
と、蒸発源25とが配設されている。クーリングキャン
24は、環状の転写基板12の内側に配設され、その外
周面の一部に転写基板12が密着している。クーリング
キャン24は、図示を省略する駆動源によって、外周面
に沿って密着する転写基板12の走行と同期するように
回転駆動される。
と、蒸発源25とが配設されている。クーリングキャン
24は、環状の転写基板12の内側に配設され、その外
周面の一部に転写基板12が密着している。クーリング
キャン24は、図示を省略する駆動源によって、外周面
に沿って密着する転写基板12の走行と同期するように
回転駆動される。
【0081】蒸着部73では、蒸発源25から蒸発した
有機EL材料が転写基板12の一方面、具体的には突起
部71が形成された面に蒸着する。発光層形成装置70
においては、有機EL材料が蒸着する転写基板12の一
方面が上述したように凹凸面とされているため、図15
に示すように、突起部71の端面71aと、凹部72の
底面を構成する転写基板12とに分かれて有機発光層4
aが形成される。
有機EL材料が転写基板12の一方面、具体的には突起
部71が形成された面に蒸着する。発光層形成装置70
においては、有機EL材料が蒸着する転写基板12の一
方面が上述したように凹凸面とされているため、図15
に示すように、突起部71の端面71aと、凹部72の
底面を構成する転写基板12とに分かれて有機発光層4
aが形成される。
【0082】転写部74においては、転写基板12と基
板14とがギャップdを隔てて対向しており、ヒータ2
7と、基板14に対する転写基板12の位置合わせを行
うアライメント機構28とが配設されている。ヒータ2
7は、転写基板12を加熱できるものであれば良く、例
えば赤外線ランプヒータ等を使用する。アライメント機
構28は、ヒータ27を挟むようにして配設された一対
のガイドロール18c、18dの幅方向の位置及び角度
を調整することによって基板14に対する転写基板12
の位置合わせを行う。アライメント機構28におけるガ
イドロール18c、18dの位置及び角度の調整は、転
写部74よりも上流側に配設され転写基板12側の状態
を認識する第1の画像認識カメラ29と、同様に転写部
74よりも上流側に配設され基板14側の状態を認識す
る第2の画像認識カメラ30とによって、実際に転写基
板12に形成された凹凸面のパターン及び基板14に形
成された薄膜パターン、又は転写基板12及び基板14
に設けられたアライメントマークを認識し、これらの位
置を合わせることにより行われる。
板14とがギャップdを隔てて対向しており、ヒータ2
7と、基板14に対する転写基板12の位置合わせを行
うアライメント機構28とが配設されている。ヒータ2
7は、転写基板12を加熱できるものであれば良く、例
えば赤外線ランプヒータ等を使用する。アライメント機
構28は、ヒータ27を挟むようにして配設された一対
のガイドロール18c、18dの幅方向の位置及び角度
を調整することによって基板14に対する転写基板12
の位置合わせを行う。アライメント機構28におけるガ
イドロール18c、18dの位置及び角度の調整は、転
写部74よりも上流側に配設され転写基板12側の状態
を認識する第1の画像認識カメラ29と、同様に転写部
74よりも上流側に配設され基板14側の状態を認識す
る第2の画像認識カメラ30とによって、実際に転写基
板12に形成された凹凸面のパターン及び基板14に形
成された薄膜パターン、又は転写基板12及び基板14
に設けられたアライメントマークを認識し、これらの位
置を合わせることにより行われる。
【0083】また、上述したアライメント機構28にお
ける位置合わせ動作により、転写基板12と基板14と
の間に速度差が生じた場合には、ガイドロール18a、
18bを制御機構、例えばアキュムレータによって移動
させ、転写基板12の走行経路を変更して調整すること
で、転写基板12と基板14との間の走行速度の差を吸
収する。
ける位置合わせ動作により、転写基板12と基板14と
の間に速度差が生じた場合には、ガイドロール18a、
18bを制御機構、例えばアキュムレータによって移動
させ、転写基板12の走行経路を変更して調整すること
で、転写基板12と基板14との間の走行速度の差を吸
収する。
【0084】転写部74においては、転写基板12がヒ
ータ27上を通過する際、転写基板12上の有機発光層
4aがヒータ27の過熱により再度蒸発し、蒸発した有
機EL材料がギャップdを挟んで対向して位置する基板
12上、具体的には基板12に予め形成されている薄膜
パターン上に付着することで所定パターンの有機発光層
4aが転写される。このとき、発光層形成装置70にお
いては、凹部72に形成された有機発光層4aを蒸発さ
せかつ転写基板12に比して熱伝導性の低い突起部71
の端面71aに形成された有機発光層4aを蒸発させな
い温度条件でヒータ27による加熱が行われる。転写部
74では、上述した有機発光層4aの転写処理が、転写
基板12及び基板12を同じ速度で走行させながら行わ
れる。
ータ27上を通過する際、転写基板12上の有機発光層
4aがヒータ27の過熱により再度蒸発し、蒸発した有
機EL材料がギャップdを挟んで対向して位置する基板
12上、具体的には基板12に予め形成されている薄膜
パターン上に付着することで所定パターンの有機発光層
4aが転写される。このとき、発光層形成装置70にお
いては、凹部72に形成された有機発光層4aを蒸発さ
せかつ転写基板12に比して熱伝導性の低い突起部71
の端面71aに形成された有機発光層4aを蒸発させな
い温度条件でヒータ27による加熱が行われる。転写部
74では、上述した有機発光層4aの転写処理が、転写
基板12及び基板12を同じ速度で走行させながら行わ
れる。
【0085】なお、上述した転写部74においては、転
写基板12を加熱する手段としてヒータ27を用いた
が、発光層形成装置はこのような構成に限定されるもの
ではない。発光層形成装置70は、この他に、例えば転
写部74でレーザ等によって転写基板12を加熱するよ
うなものであってもよい。
写基板12を加熱する手段としてヒータ27を用いた
が、発光層形成装置はこのような構成に限定されるもの
ではない。発光層形成装置70は、この他に、例えば転
写部74でレーザ等によって転写基板12を加熱するよ
うなものであってもよい。
【0086】発光層形成装置70においては、上述した
蒸着部73での有機発光層4aの蒸着速度と、転写部7
4での有機発光層4aの転写速度との間に速度差が生じ
ることがある。このような速度差が生じた場合には、転
写基板12を支持するガイドロール18a、18bをア
キュムレータ等の制御機構の制御によって移動すること
ができる構造とし、これらガイドロール18a、18b
を適宜移動させて転写基板12の走行経路を調整し、蒸
着速度と転写速度の速度差を吸収している。
蒸着部73での有機発光層4aの蒸着速度と、転写部7
4での有機発光層4aの転写速度との間に速度差が生じ
ることがある。このような速度差が生じた場合には、転
写基板12を支持するガイドロール18a、18bをア
キュムレータ等の制御機構の制御によって移動すること
ができる構造とし、これらガイドロール18a、18b
を適宜移動させて転写基板12の走行経路を調整し、蒸
着速度と転写速度の速度差を吸収している。
【0087】発光層形成装置70においては、上述した
ように転写基板12を環状にして繰り返し利用する構成
としたが、このような繰り返しの利用にも耐え得るよう
に転写部74からパターニング部22への経路上に転写
基板クリーニングユニット31が設けられている。この
転写基板クリーニングユニット31は、例えば外周面に
粘着性を有するローラ部材が配設され、このローラ部材
を転写基板12の突起部71上で転がし、端面71aに
残留した有機発光層4aを除去する。また、転写基板ク
リーニングユニット31は、上述したローラ部材により
有機発光層4aを除去するのではなく、ヒータによる加
熱で有機発光層4aを除去するものであってもよい。ヒ
ータによる加熱で有機発光層4aを除去する場合、突起
部71が転写基板12よりも熱伝導性の低い材料で形成
されているため、凹凸面の反対側から加熱を行うとき
は、上述した転写部74のヒータ27による加熱の際の
温度条件に比してさらに高温で、若しくは長時間加熱す
ることを要し、凹凸面側から加熱するときは、突起部7
1の熱伝導性にかかわらず容易に有機発光層4aとなっ
た有機EL材料の蒸発温度にまで加熱することができる
ため、上述したように高温若しくは長時間の加熱をする
必要はない。
ように転写基板12を環状にして繰り返し利用する構成
としたが、このような繰り返しの利用にも耐え得るよう
に転写部74からパターニング部22への経路上に転写
基板クリーニングユニット31が設けられている。この
転写基板クリーニングユニット31は、例えば外周面に
粘着性を有するローラ部材が配設され、このローラ部材
を転写基板12の突起部71上で転がし、端面71aに
残留した有機発光層4aを除去する。また、転写基板ク
リーニングユニット31は、上述したローラ部材により
有機発光層4aを除去するのではなく、ヒータによる加
熱で有機発光層4aを除去するものであってもよい。ヒ
ータによる加熱で有機発光層4aを除去する場合、突起
部71が転写基板12よりも熱伝導性の低い材料で形成
されているため、凹凸面の反対側から加熱を行うとき
は、上述した転写部74のヒータ27による加熱の際の
温度条件に比してさらに高温で、若しくは長時間加熱す
ることを要し、凹凸面側から加熱するときは、突起部7
1の熱伝導性にかかわらず容易に有機発光層4aとなっ
た有機EL材料の蒸発温度にまで加熱することができる
ため、上述したように高温若しくは長時間の加熱をする
必要はない。
【0088】また、発光層形成装置70は、図16に示
すように、転写部74よりも上流側にリムーバ75を設
けて、転写基板12が転写部74に供給される前段階で
不要な突起部71上の有機発光層4aを除去するような
構成としてもよい。リムーバ75は、一方面が粘着面と
された帯状部材75aをニップロール75bによって転
写基板12の凹凸面に押し付け、図17に示すように、
帯状部材75aが接する突起部71の端面71a上に形
成された有機発光層4aを粘着面に張り付かせて除去す
るものである。リムーバ75は、帯状部材75aの粘着
面が突起部71の端面71a上のみに当接するため、転
写部74における転写処理に必要な凹部72に形成され
た有機発光層4aは除去されない。
すように、転写部74よりも上流側にリムーバ75を設
けて、転写基板12が転写部74に供給される前段階で
不要な突起部71上の有機発光層4aを除去するような
構成としてもよい。リムーバ75は、一方面が粘着面と
された帯状部材75aをニップロール75bによって転
写基板12の凹凸面に押し付け、図17に示すように、
帯状部材75aが接する突起部71の端面71a上に形
成された有機発光層4aを粘着面に張り付かせて除去す
るものである。リムーバ75は、帯状部材75aの粘着
面が突起部71の端面71a上のみに当接するため、転
写部74における転写処理に必要な凹部72に形成され
た有機発光層4aは除去されない。
【0089】発光層形成装置70は、上述したようなリ
ムーバ75が配設された場合、転写処理前に端面71a
に形成された不要な有機発光層4aが除去されるので、
突起部71を転写基板12に比して熱伝導性の低い材料
で形成しなくともよく、転写基板12の一方面にエッチ
ング等の方法で凹凸面を形成してもよい。
ムーバ75が配設された場合、転写処理前に端面71a
に形成された不要な有機発光層4aが除去されるので、
突起部71を転写基板12に比して熱伝導性の低い材料
で形成しなくともよく、転写基板12の一方面にエッチ
ング等の方法で凹凸面を形成してもよい。
【0090】上述した発光層形成装置70においては、
転写基板12として環状にされたものを用いたが本発明
はこのような構成に限定されるものではない。発光層形
成装置70は、図18に示すように、長尺な帯状の転写
基板12を使用し、ロール状に巻回された転写基板12
を巻出し部41から繰り出し、転写部74における転写
処理後に転写基板12を巻取り部42にて再度ロール状
に巻き取るような構造としてもよい。発光層形成装置7
0をこのような構造とする場合には、転写後の転写基板
12のクリーニングを行うクリーニングユニットは設け
なくともよい。
転写基板12として環状にされたものを用いたが本発明
はこのような構成に限定されるものではない。発光層形
成装置70は、図18に示すように、長尺な帯状の転写
基板12を使用し、ロール状に巻回された転写基板12
を巻出し部41から繰り出し、転写部74における転写
処理後に転写基板12を巻取り部42にて再度ロール状
に巻き取るような構造としてもよい。発光層形成装置7
0をこのような構造とする場合には、転写後の転写基板
12のクリーニングを行うクリーニングユニットは設け
なくともよい。
【0091】上述した構成を有する発光層形成装置70
は、上述したようにシャドウマスクを用いずに基板14
に対して転写基板12から所定パターンの有機発光層4
aの転写を行うため、装置自体の構成を簡素化できると
ともに、有機EL素子1の製造コストを削減できる。
は、上述したようにシャドウマスクを用いずに基板14
に対して転写基板12から所定パターンの有機発光層4
aの転写を行うため、装置自体の構成を簡素化できると
ともに、有機EL素子1の製造コストを削減できる。
【0092】上述した構成を有する発光層形成装置70
を用いて基板14上に有機発光層4aを形成する方法に
ついて以下に説明する。なお、以下に説明する有機発光
層4aを形成するための各工程は、上述した発光層形成
装置10を用いた場合と同様にR、G、Bの各色の発光
層についてそれぞれ行われるものであり、また基板14
には、予め前工程で透明電極層3と、この透明電極層3
の上に形成される正孔注入層の薄膜パターンが形成され
ている。
を用いて基板14上に有機発光層4aを形成する方法に
ついて以下に説明する。なお、以下に説明する有機発光
層4aを形成するための各工程は、上述した発光層形成
装置10を用いた場合と同様にR、G、Bの各色の発光
層についてそれぞれ行われるものであり、また基板14
には、予め前工程で透明電極層3と、この透明電極層3
の上に形成される正孔注入層の薄膜パターンが形成され
ている。
【0093】発光層形成装置70においては、蒸着工
程、アライメント工程及び転写工程を経て基板14上に
所定パターンの有機発光層4aが形成される。
程、アライメント工程及び転写工程を経て基板14上に
所定パターンの有機発光層4aが形成される。
【0094】まず、発光層形成装置70においては、転
写基板12の一方面の全面に有機発光層4aを蒸着させ
る蒸着工程が行われる。この蒸着工程においては、転写
基板12を走行させつつ、連続的に転写基板12上に有
機発光層4aを蒸着する。蒸着工程では、転写基板12
の一方面が上述したように突起部71を有する凹凸面と
されていることから、突起部71の端面71a上と、凹
部72の底面を構成する転写基板12上とに分かれて有
機発光層4aが形成される。有機発光層4aが形成され
た転写基板12は、転写部75へと供給される。
写基板12の一方面の全面に有機発光層4aを蒸着させ
る蒸着工程が行われる。この蒸着工程においては、転写
基板12を走行させつつ、連続的に転写基板12上に有
機発光層4aを蒸着する。蒸着工程では、転写基板12
の一方面が上述したように突起部71を有する凹凸面と
されていることから、突起部71の端面71a上と、凹
部72の底面を構成する転写基板12上とに分かれて有
機発光層4aが形成される。有機発光層4aが形成され
た転写基板12は、転写部75へと供給される。
【0095】なお、発光層形成装置70にリムーバ75
を配設した場合、上述した蒸着工程後に突起部71の端
面71a上に形成された有機発光層4aの除去が行われ
る。このリムーバによる有機発光層4aの除去は、図1
6及び図17に示すように、巻出し部75cから繰り出
された帯状部材75aがニップロール75bによって転
写基板12の凹凸面に押し付けられ、帯状部材75aが
接する突起部71の端面71a上に形成された有機発光
層4aを粘着面に張り付かせることによって行われる。
有機発光層4aが張り付いた帯状部材75aは、その後
巻取り部75dにて巻き取られる。
を配設した場合、上述した蒸着工程後に突起部71の端
面71a上に形成された有機発光層4aの除去が行われ
る。このリムーバによる有機発光層4aの除去は、図1
6及び図17に示すように、巻出し部75cから繰り出
された帯状部材75aがニップロール75bによって転
写基板12の凹凸面に押し付けられ、帯状部材75aが
接する突起部71の端面71a上に形成された有機発光
層4aを粘着面に張り付かせることによって行われる。
有機発光層4aが張り付いた帯状部材75aは、その後
巻取り部75dにて巻き取られる。
【0096】次に、転写基板12に形成された凹凸面の
パターンと、予め基板14に形成された薄膜パターンと
の位置合わせを行うアライメント工程が行われる。ま
ず、アライメント工程においては、走行する転写基板1
2の凹凸面のパターンを第1の画像認識カメラ29にて
認識するとともに、同じく走行する基板14の薄膜パタ
ーンを第2の画像認識カメラ30にて認識し、これらの
位置を比較して両者のずれの有無が確認される。なお、
上述したアライメント工程では、転写基板12の凹部7
2のパターンが基板14に形成された薄膜パターンに一
致しているか否かを確認する。また、このアライメント
工程における位置ずれの確認は、上述したパターン同士
の比較ではなく、転写基板12と基板14とに予め形成
したアライメントマークを認識して、これらを比較して
行うようにしてもよい。
パターンと、予め基板14に形成された薄膜パターンと
の位置合わせを行うアライメント工程が行われる。ま
ず、アライメント工程においては、走行する転写基板1
2の凹凸面のパターンを第1の画像認識カメラ29にて
認識するとともに、同じく走行する基板14の薄膜パタ
ーンを第2の画像認識カメラ30にて認識し、これらの
位置を比較して両者のずれの有無が確認される。なお、
上述したアライメント工程では、転写基板12の凹部7
2のパターンが基板14に形成された薄膜パターンに一
致しているか否かを確認する。また、このアライメント
工程における位置ずれの確認は、上述したパターン同士
の比較ではなく、転写基板12と基板14とに予め形成
したアライメントマークを認識して、これらを比較して
行うようにしてもよい。
【0097】アライメント工程では、転写基板12と基
板14との間に位置ずれが生じていた場合には、アライ
メント機構28又は駆動モータ15によって基板14に
合わせて転写基板12の位置を修正する。具体的には、
転写基板12の走行方向(図19中矢印M方向)のずれ
に対しては、駆動モータ15の速度を調節して転写基板
12の走行方向の位置ずれを修正する。また、転写基板
12の幅方向のずれに対しては、アライメント機構28
によってガイドロール18c、18dの位置を図19中
矢印O方向に動かし、角度ずれに対しては、アライメン
ト機構28によってガイドロール18c、18dの角度
を同図中矢印P方向に動かして転写基板12の位置ずれ
を修正する。
板14との間に位置ずれが生じていた場合には、アライ
メント機構28又は駆動モータ15によって基板14に
合わせて転写基板12の位置を修正する。具体的には、
転写基板12の走行方向(図19中矢印M方向)のずれ
に対しては、駆動モータ15の速度を調節して転写基板
12の走行方向の位置ずれを修正する。また、転写基板
12の幅方向のずれに対しては、アライメント機構28
によってガイドロール18c、18dの位置を図19中
矢印O方向に動かし、角度ずれに対しては、アライメン
ト機構28によってガイドロール18c、18dの角度
を同図中矢印P方向に動かして転写基板12の位置ずれ
を修正する。
【0098】上述したアライメント工程における動作、
具体的には駆動モータ15の速度調節やアライメント機
構28によるガイドロール18c、18dの位置調整
は、転写基板12及び基板14を走行させた状態のま
ま、転写基板12の凹凸面のパターン及び基板14に形
成された薄膜パターンの切れ目が転写部74に差しかか
った時に行われる。
具体的には駆動モータ15の速度調節やアライメント機
構28によるガイドロール18c、18dの位置調整
は、転写基板12及び基板14を走行させた状態のま
ま、転写基板12の凹凸面のパターン及び基板14に形
成された薄膜パターンの切れ目が転写部74に差しかか
った時に行われる。
【0099】上述したアライメント工程にて位置合わせ
が行われた転写基板12と基板14とは、転写部74に
おいて両者の間にギャップdが保たれるように転写部7
4へと供給される。
が行われた転写基板12と基板14とは、転写部74に
おいて両者の間にギャップdが保たれるように転写部7
4へと供給される。
【0100】そして、有機発光層4aが形成された転写
基板12から基板14へ所定パターンの有機発光層4a
の転写を行う転写工程が行われる。転写工程では、転写
基板12が転写部64を通過する際に、ヒータ27によ
って転写基板12が加熱される。
基板12から基板14へ所定パターンの有機発光層4a
の転写を行う転写工程が行われる。転写工程では、転写
基板12が転写部64を通過する際に、ヒータ27によ
って転写基板12が加熱される。
【0101】このとき、ヒータ27による転写基板12
の加熱は、転写基板12上に形成された有機発光層4a
のみが蒸発し、突起部71の有機発光層4aは蒸発しな
いような温度条件で行われる。加熱された転写基板12
からは、凹部72の有機発光層4aが再度蒸発して、こ
の蒸発した有機EL材料が付着することにより、所定パ
ターン、具体的には基板12に形成されている薄膜パタ
ーン上に有機発光層4aが転写される。この転写工程に
おいては、上述したような転写処理が転写基板12及び
基板14が同じ速度で走行させながら行われる。また、
転写工程においては、ヒータ27の出力が有機EL材料
の蒸発温度及び転写基板12、基板14の走行速度等に
応じて適正に制御される。
の加熱は、転写基板12上に形成された有機発光層4a
のみが蒸発し、突起部71の有機発光層4aは蒸発しな
いような温度条件で行われる。加熱された転写基板12
からは、凹部72の有機発光層4aが再度蒸発して、こ
の蒸発した有機EL材料が付着することにより、所定パ
ターン、具体的には基板12に形成されている薄膜パタ
ーン上に有機発光層4aが転写される。この転写工程に
おいては、上述したような転写処理が転写基板12及び
基板14が同じ速度で走行させながら行われる。また、
転写工程においては、ヒータ27の出力が有機EL材料
の蒸発温度及び転写基板12、基板14の走行速度等に
応じて適正に制御される。
【0102】上述した各工程を経て基板14上にR、
G、Bの各色についての有機発光層4aが形成された後
に、電子輸送層、カソード電極層5、ガスバリア層6が
それぞれ形成され、有機EL素子1が製造される点は上
述した発光層形成装置10による場合と同様である。
G、Bの各色についての有機発光層4aが形成された後
に、電子輸送層、カソード電極層5、ガスバリア層6が
それぞれ形成され、有機EL素子1が製造される点は上
述した発光層形成装置10による場合と同様である。
【0103】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように本発明に係
る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製
造方法は、フレキシブルな基板材料に対し、走行させた
ままで連続的に有機発光層のパターンを形成することが
できる。このため、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装置及び製造方法によれば、ロール
ツーロール方式での有機発光層の形成が可能となり、有
機エレクトロルミネッセンス素子の生産性が向上すると
ともに、低コストでの製造を実現することができる。
る有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置及び製
造方法は、フレキシブルな基板材料に対し、走行させた
ままで連続的に有機発光層のパターンを形成することが
できる。このため、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装置及び製造方法によれば、ロール
ツーロール方式での有機発光層の形成が可能となり、有
機エレクトロルミネッセンス素子の生産性が向上すると
ともに、低コストでの製造を実現することができる。
【図1】一般的な有機EL素子の構造を示す縦断面図で
ある。
ある。
【図2】本発明を適用した発光層形成装置の概略構成を
示す図である。
示す図である。
【図3】シャドウマスクをロールツーロール方式とした
同発光層形成装置の構成を説明するための図である。
同発光層形成装置の構成を説明するための図である。
【図4】転写基板をロールツーロール方式とした同発光
層形成装置の構成を説明するための図である。
層形成装置の構成を説明するための図である。
【図5】転写基板の要部平面図であり、同発光層形成装
置を使用したアライメント工程におけるガイドロールの
動きを説明するための図である。
置を使用したアライメント工程におけるガイドロールの
動きを説明するための図である。
【図6】本発明を適用した他の発光層形成装置の概略構
成を示す図である。
成を示す図である。
【図7】シャドウマスクの要部平面図であり、同発光層
形成装置を使用したアライメント工程におけるガイドロ
ールの動きを説明するための図である。
形成装置を使用したアライメント工程におけるガイドロ
ールの動きを説明するための図である。
【図8】同発光層形成装置の転写部の拡大図である。
【図9】シャドウマスクを同発光層形成装置の構成を説
明するための図である。
明するための図である。
【図10】転写基板及びシャドウマスクをロールツーロ
ール方式とした同発光層形成装置の構成を説明するため
の図である。
ール方式とした同発光層形成装置の構成を説明するため
の図である。
【図11】転写基板の走行経路上に制御機構を設けた同
発光層形成装置の構成を説明するための図である。
発光層形成装置の構成を説明するための図である。
【図12】本発明を適用したさらに他の発光層形成装置
の概略構成を示す図である。
の概略構成を示す図である。
【図13】転写基板の側面図である。
【図14】転写基板上に突起部を形成する工程を説明す
るための図である。
るための図である。
【図15】有機発光層が形成された転写基板の側面図で
ある。
ある。
【図16】リムーバを備えた同発光層形成装置の他の構
成を説明するための図である。
成を説明するための図である。
【図17】転写基板とリムーバとの動作を説明するため
の図である。
の図である。
【図18】転写基板をロールツーロール方式とした同発
光層形成装置の構成を説明するための図である。
光層形成装置の構成を説明するための図である。
【図19】転写基板の要部平面図であり、同発光層形成
装置を使用したアライメント工程におけるガイドロール
の動きを説明するための図である。
装置を使用したアライメント工程におけるガイドロール
の動きを説明するための図である。
1 有機EL素子,10 発光層形成装置,11 真空
チャンバ,12 転写基板,13 シャドウマスク,1
4 基板,22 パターニング部,23 転写部,27
ヒータ,28 アライメント機構
チャンバ,12 転写基板,13 シャドウマスク,1
4 基板,22 パターニング部,23 転写部,27
ヒータ,28 アライメント機構
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フロントページの続き
(72)発明者 武笠 智治
東京都品川区北品川6丁目7番35号 ソニ
ー株式会社内
Fターム(参考) 3K007 AB18 BA06 CA06 CB01 DB03
FA01
Claims (62)
- 【請求項1】 走行する素子作製基板上に有機発光層を
形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置
において、 走行する帯状の転写基板上に、該転写基板と一部が密着
しかつ同期して走行する帯状のシャドウマスクを用いて
上記有機発光層のパターンを形成するパターニング部
と、 上記転写基板を上記有機発光層のパターンが形成された
面と反対側の面から加熱して、上記素子作製基板上に上
記有機発光層のパターンを転写する転写部とを有するこ
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
造装置。 - 【請求項2】 上記転写部は、上記素子作製基板に対し
て上記転写基板の位置を合わせるアライメント機構を有
することを特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロ
ルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項3】 上記転写部には、加熱用のヒータが配設
されることを特徴とする請求項1に記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項4】 上記転写部は、対向する上記素子作製基
板と上記転写基板とが所定の間隔を隔てて配されること
を特徴とする請求項1に記載の有機エレクトロルミネッ
センス素子の製造装置。 - 【請求項5】 上記転写基板は、環状とされた状態で走
行していることを特徴とする請求項1に記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項6】 上記転写基板は、ロール状に巻回された
状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部において再
度ロール状に巻き取られることを特徴とする請求項1に
記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項7】 上記転写基板の走行経路を調整する制御
機構が配設されることを特徴とする請求項1に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項8】 上記転写基板の走行経路には、上記転写
部を通過し、再度上記パターニング部に達するまでの間
に上記転写基板に残留する上記有機発光層を除去するク
リーニング機構が設けられることを特徴とする請求項5
に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置。 - 【請求項9】 上記シャドウマスクは、環状とされた状
態で走行していることを特徴とする請求項1に記載の有
機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項10】 上記シャドウマスクは、ロール状に巻
回された状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部に
おいて再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請
求項1に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製
造装置。 - 【請求項11】 上記シャドウマスクの走行経路には、
上記パターニング部を通過した上記シャドウマスクに付
着した上記有機発光層を除去するクリーニング機構が設
けられることを特徴とする請求項1に記載の有機エレク
トロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項12】 走行する素子作製基板上に有機発光層
を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方
法において、 走行する帯状の転写基板に該転写基板と同期して走行す
る帯状のシャドウマスクを密着させ、上記転写基板上に
上記有機発光層のパターンを形成するパターニング工程
と、 上記転写基板を上記有機発光層のパターンが形成された
面と反対側の面から加熱して、上記素子作製基板上に上
記有機発光層のパターンを転写する転写工程とを有する
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。 - 【請求項13】 上記パターニング工程と上記転写工程
との間には、上記素子作製基板に対して上記転写基板の
位置を合わせるアライメント工程が行われることを特徴
とする請求項12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。 - 【請求項14】 上記転写工程においては、ヒータを用
いて上記転写基板を加熱することを特徴とする請求項1
2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。 - 【請求項15】 上記転写工程においては、上記素子作
製基板と上記転写基板とを所定の間隔を隔てて走行させ
ることを特徴とする請求項12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。 - 【請求項16】 上記転写基板は、環状とされた状態で
走行していることを特徴とする請求項12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。 - 【請求項17】 上記転写基板は、ロール状に巻回され
た状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部において
再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請求項1
2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。 - 【請求項18】 上記転写工程においては、上記転写基
板の走行経路が制御機構により調整されることを特徴と
する請求項12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。 - 【請求項19】 上記転写基板は、上記転写工程後に上
記転写基板の走行経路上に配設されたクリーニング機構
によって残留した上記有機発光層が除去されることを特
徴とする請求項16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。 - 【請求項20】 上記シャドウマスクは、環状とされた
状態で走行していることを特徴とする請求項12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。 - 【請求項21】 上記シャドウマスクは、ロール状に巻
回された状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部に
おいて再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請
求項12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。 - 【請求項22】 上記シャドウマスクは、上記パターニ
ング工程後に上記シャドウマスクの走行経路上に配設さ
れたクリーニング機構によって付着した上記有機発光層
が除去されることを特徴とする請求項12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。 - 【請求項23】 走行する素子作製基板上に有機発光層
を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置において、 走行する帯状の転写基板の片面の全域にわたって有機発
光層を蒸着させる蒸着部と、 上記転写基板を上記有機発光層が形成された面と反対側
の面から加熱し、上記素子作成基板と同期して走行する
帯状のシャドウマスクを用いて上記素子作製基板上に所
定パターンの上記有機発光層を転写する転写部とを有す
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
の製造装置。 - 【請求項24】 上記転写部は、上記素子作製基板に対
して上記シャドウマスクの位置を合わせるアライメント
機構を有することを特徴とする請求項23に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項25】 上記転写部には、加熱用のヒータが配
設されることを特徴とする請求項23に記載の有機エレ
クトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項26】 上記転写部は、対向する上記素子作製
基板と上記転写基板とが上記シャドウマスクを挟んで所
定の間隔を隔てて配されることを特徴とする請求項23
に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置。 - 【請求項27】 上記転写基板は、環状とされた状態で
走行していることを特徴とする請求項23に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項28】 上記転写基板は、ロール状に巻回され
た状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部において
再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請求項2
3に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置。 - 【請求項29】 上記転写基板の走行経路を調整する制
御機構が配設されることを特徴とする請求項23に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項30】 上記転写基板の走行経路には、上記転
写部を通過し、再度上記蒸着部に達するまでの間に上記
転写基板に残留した上記有機発光層を除去するクリーニ
ング機構が設けられることを特徴とする請求項27に記
載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項31】 上記シャドウマスクは、環状とされた
状態で走行していることを特徴とする請求項23に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項32】 上記シャドウマスクは、ロール状に巻
回された状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部に
おいて再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請
求項23に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の
製造装置。 - 【請求項33】 上記シャドウマスクの走行経路を調整
する制御機構が配設されることを特徴とする請求項23
に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置。 - 【請求項34】 上記シャドウマスクの走行経路には、
上記転写部を通過した上記シャドウマスクに付着した上
記有機発光層を除去するクリーニング機構が設けられる
ことを特徴とする請求項31に記載の有機エレクトロル
ミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項35】 走行する素子作製基板上に有機発光層
を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方
法において、 走行する帯状の転写基板の片面の全域にわたって有機発
光層を蒸着させる蒸着工程と、 上記転写基板を上記有機発光層が形成された面と反対側
の面から加熱して、上記素子作成基板と同期して走行す
る帯状のシャドウマスクを用いて上記素子作製基板上に
所定パターンの上記有機発光層を転写する転写工程とを
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。 - 【請求項36】 上記転写工程の前工程として、上記素
子作製基板に対して上記シャドウマスクの位置を合わせ
るアライメント工程が行われることを特徴とする請求項
35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。 - 【請求項37】 上記転写工程においては、ヒータを用
いて上記転写基板を加熱することを特徴とする請求項3
5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。 - 【請求項38】 上記転写工程においては、上記素子作
製基板と上記転写基板とを、上記シャドウマスクを挟ん
で所定の間隔を隔てて走行させることを特徴とする請求
項35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。 - 【請求項39】 上記転写基板は、環状とされた状態で
走行していることを特徴とする請求項35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。 - 【請求項40】 上記転写基板は、ロール状に巻回され
た状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部において
再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請求項3
5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。 - 【請求項41】 上記転写工程においては、上記転写基
板の走行経路が制御機構により調整されることを特徴と
する請求項35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。 - 【請求項42】 上記転写基板は、上記転写工程後に上
記転写基板の走行経路上に配設されたクリーニング機構
によって残留した上記有機発光層が除去されることを特
徴とする請求項39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。 - 【請求項43】 上記シャドウマスクは、環状とされた
状態で走行していることを特徴とする請求項35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。 - 【請求項44】 上記シャドウマスクは、ロール状に巻
回された状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部に
おいて再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請
求項35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。 - 【請求項45】 上記転写工程においては、上記シャド
ウマスクの走行経路が制御機構により調整されることを
特徴とする請求項35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。 - 【請求項46】 上記シャドウマスクは、上記転写工程
後に上記シャドウマスクの走行経路上に配設されたクリ
ーニング機構によって付着した上記有機発光層が除去さ
れることを特徴とする請求項43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。 - 【請求項47】 走行する素子作製基板上に有機発光層
を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置において、 走行しかつ片面が所定のパターンで凹部と凸部とが繰り
返し形成された凹凸面とされる帯状の転写基板に対し、
上記凹凸面側に上記有機発光層を蒸着する蒸着部と、 上記転写基板を上記凹凸面と反対側の面から加熱して、
上記凹部に形成された上記有機発光層を上記素子作製基
板上に所定のパターンで転写する転写部とを有すること
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
装置。 - 【請求項48】 上記転写基板は、上記凸部が上記転写
基板に比して熱伝導性の低い別部材を用いて形成されて
いることを特徴とする請求項47に記載の有機エレクト
ロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項49】 上記転写基板は、上記凸部に形成され
た上記有機発光層が上記転写部の上流側で粘着性部材に
よって除去されることを特徴とする請求項48に記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項50】 上記転写基板は、上記凸部が上記転写
基板と同一部材を用いて形成され、上記凸部に形成され
た上記有機発光層が上記転写部の上流側で粘着性部材に
よって除去されることを特徴とする請求項47に記載の
有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項51】 上記転写基板は、環状とされた状態で
走行していることを特徴とする請求項47に記載の有機
エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項52】 上記転写基板は、ロール状に巻回され
た状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部において
再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請求項4
7に記載の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装
置。 - 【請求項53】 上記転写基板の走行経路を調整する制
御機構が配設されることを特徴とする請求項47に記載
の有機エレクトロルミネッセンス素子の製造装置。 - 【請求項54】 上記転写基板の走行経路には、上記転
写部を通過した上記転写基板に残留した上記有機発光層
を除去するクリーニング機構が設けられることを特徴と
する請求項51に記載の有機エレクトロルミネッセンス
素子の製造装置。 - 【請求項55】 走行する素子作製基板上に有機発光層
を形成する有機エレクトロルミネッセンス素子の製造方
法において、 走行しかつ片面が所定のパターンで凹部と凸部とが繰り
返し形成された凹凸面とされる帯状の転写基板に対し、
上記凹凸面側に上記有機発光層を蒸着する蒸着工程と、 上記転写基板を上記凹凸面と反対側の面から加熱して、
上記凹部に形成された上記有機発光層を上記素子作製基
板上に所定のパターンで転写する転写工程とを有するこ
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。 - 【請求項56】 上記転写基板は、上記凸部が上記転写
基板に比して熱伝導性の低い別部材を用いて形成されて
いることを特徴とする請求項55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。 - 【請求項57】 上記転写基板は、上記凸部に形成され
た上記有機発光層が上記転写工程前に粘着性部材によっ
て除去されることを特徴とする請求項56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。 - 【請求項58】 上記転写基板は、上記凸部が上記転写
基板と同一部材を用いて形成され、上記凸部に形成され
た上記有機発光層が上記転写工程前に粘着性部材によっ
て除去されていることを特徴とする請求項55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。 - 【請求項59】 上記転写基板は、環状とされた状態で
走行していることを特徴とする請求項55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。 - 【請求項60】 上記転写基板は、ロール状に巻回され
た状態から巻出し部より繰り出され、巻取り部において
再度ロール状に巻き取られることを特徴とする請求項5
5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。 - 【請求項61】 上記転写工程においては、上記転写基
板の走行経路が制御機構により調整されることを特徴と
する請求項55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。 - 【請求項62】 上記転写基板は、上記転写工程後に上
記転写基板の走行経路上に配設されたクリーニング機構
によって残留した上記有機発光層が除去されることを特
徴とする請求項59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。
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