CN105027676B - 元件制造方法以及元件制造装置 - Google Patents

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Abstract

提供元件制造方法以及元件制造装置，高效率地制造元件。首先，准备包含基材(41)以及沿基材(41)的法线方向延伸的突起部(44)的中间制品(50)。接着，在调整为真空环境的层叠室(20a)中将盖材(25)从突起部(44)侧连续层叠到中间制品(50)上形成层叠体(51)。此后，将层叠体(51)从层叠室(20a)向调整为比真空环境压力高的第1压力的第1压力室(21a)输送。接着，将层叠体(51)从第1压力室(21a)向调整为真空环境的分离室(22a)输送，将层叠体(51)分离为中间制品(50)以及盖材(25)。在通过与输送层叠体(51)的方向垂直的面将层叠体(51)假想地截断的情况下的层叠体(51)的截面上，中间制品(50)与盖材(25)之间的空间从周围密闭。

Description

元件制造方法以及元件制造装置
技术领域
本发明涉及用于在连续延伸的基材上形成元件的元件制造方法以及元件制造装置。
背景技术
为了防止杂质混入元件中，制造有机半导体元件或者无机半导体元件等元件的工序主要在真空环境下实施。例如，作为用于在基材上形成阴极电极、阳极电极或者半导体层的方法，使用溅射法或者蒸镀法等在真空环境下实施的成膜技术。真空环境是通过使用真空泵等耗费规定的时间对元件制造装置的内部进行脱气而实现的。
但是在元件的制造工序中，除了成膜工序以外还实施各种工序。其中，以往也存在在大气压下实施的工序。另一方面，为了实现真空环境，如上所述需要规定的时间。因此，在元件的制造工序除了包含在真空环境下实施的成膜工序之外还包含在大气压下实施的工序的情况下，为了将元件暂时取出到元件制造装置的外部，将元件制造装置的内部的环境置换为大气、以及对元件制造装置的内部进行脱气所需要的时间增加。为了避免产生这样的时间，期望元件的制造工序中的尽可能多的工序在元件制造装置的内部实施。由此，能够降低得到1个元件所需要的时间及成本。
作为成膜工序以外的工序的例子，能够列举出例如专利文献1所述的那样的去除位于辅助电极上的有机半导体层的去除工序。辅助电极是在设于有机半导体层上的电极为薄膜状的共用电极的情况下，为了对产生于共用电极的电压下降根据位置而不同的情况进行抑制而设置的。即，通过使共用电极与辅助电极在各种位置连接，能够降低共用电极中的电压下降。另一方面，由于有机半导体层一般情况下遍及基材的整个区域而设置，因此为了将共用电极与辅助电极连接，需要实施去除辅助电极上的有机半导体层的上述的去除工序。
作为去除辅助电极上的有机半导体层的方法，公知有对有机半导体层照射激光等光的方法。这种情况下，由于构成有机半导体层的有机半导体材料因磨蚀而飞散，因此优选为了防止因飞散的有机半导体材料造成的污染而通过某些部件覆盖基材将其密闭。例如在专利文献1中，提案如下方法：首先，在真空环境下将对置基材叠合到基材上来构成叠合基材，接下来，在维持对置基材与基材之间的空间为真空氛围的状态下将叠合基材取出到大气中，此后，对有机半导体层照射激光。这种情况下，能够基于真空氛围与大气之间的压差使对置基材与基材牢固地紧贴，由此，能够可靠地防止因飞散的有机半导体材料造成的污染。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特许第4340982号公报
发明内容
发明要解决的课题
在如专利文献1所述那样、元件的制造工序的一部分在大气中实施的情况下，即在元件制造装置的外部实施的情况下，如上所述，将元件制造装置的内部的环境置换为大气、以及对元件制造装置的内部进行脱气所需要的时间增加。如果考虑这一点，则优选在元件制造装置的内部实施利用压差将基材密闭的工序。但是，在以往，没有提出在元件制造装置的内部利用压差将基材密闭的方法。
本发明是考虑这一点而完成的，其目的在于提供元件制造方法以及元件制造装置，通过在元件制造装置的内部利用压差将基材密闭而能够高效率地制造有机半导体元件等元件。
用于解决课题的手段
本发明提供元件制造方法，用于在连续延伸的基材上形成元件，其特征在于，该元件制造方法具备：准备包含所述基材以及沿所述基材的法线方向延伸的突起部的中间制品的工序；层叠工序，在被调整为真空环境的层叠室中，使盖材从所述突起部侧连续地层叠到所述中间制品上而形成层叠体；将所述层叠体从所述层叠室向第1压力室输送的工序，该第1压力室与所述层叠室连结，并且被调整为比真空环境的压力高的第1压力；将所述层叠体从所述第1压力室向分离室输送的工序，该分离室与所述第1压力室连结，并且被调整为真空环境；以及分离工序，在所述分离室中，将所述层叠体分离为所述中间制品以及所述盖材，在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述中间制品与所述盖材之间的空间从周围密闭。
此外本发明提供元件制造装置，用于在连续延伸的基材上形成元件，其特征在于，该元件制造装置具备：层叠机构，其使盖材相对于包含所述基材以及沿所述基材的法线方向延伸的突起部的中间制品从所述突起部侧连续层叠而形成层叠体；压力施加机构，其包含第1压力室，该第1压力室与所述层叠室连结，并被调整为比真空环境的压力高的第1压力，并且接收从所述层叠室输送的所述层叠体；以及分离机构，其在分离室中将所述层叠体分离为所述中间制品以及所述盖材，其中，该分离室与所述第1压力室连结，并被调整为真空环境，并且接收从第1压力室输送的所述层叠体，在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述中间制品与所述盖材之间的空间从周围密闭。
在本发明中，所述层叠体可以进一步包含支承材，该支承材从与所述突起部相反的一侧相对于所述中间制品连续层叠。这种情况下。可以是在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述盖材与所述支承材粘合。
在本发明中，所述元件包含：所述基材；多个第1电极，它们设于所述基材上；辅助电极以及所述突起部，它们设于所述第1电极之间；有机半导体层，其设于所述第1电极上；以及第2电极，其设于所述有机半导体层上以及所述辅助电极上，所述中间制品可以包含：所述基材；所述多个第1电极，它们设于所述基材上；所述辅助电极以及所述突起部，它们设于所述第1电极之间；所述有机半导体层，其设于所述第1电极上以及所述辅助电极上。这种情况下，基于本发明的元件制造方法可以具备去除工序，在所述第1压力室中，将设于所述辅助电极上的所述有机半导体层去除。此外，基于本发明的元件制造装置可以具备去除机构，该去除机构在所述第1压力室中去除设于所述辅助电极上的所述有机半导体层。
在本发明中，所述辅助电极可以部分地被所述突起部覆盖。这种情况下，基于本发明的所述去除工序可以包含对与所述突起部相邻配置的所述辅助电极上的所述有机半导体层照射光的工序。此外，基于本发明的元件制造装置的所述去除机构可以具有光照射部，该光照射部对与所述突起部相邻配置的所述辅助电极上的所述有机半导体层照射光。
在本发明中，所述突起部可以至少部分地被所述辅助电极覆盖。这种情况下，在基于本发明的所述去除工序中，可以去除位于所述突起部上的所述辅助电极上的所述有机半导体层。此外，基于本发明的元件制造装置的所述去除机构可以构成为去除位于所述突起部上的所述辅助电极上的所述有机半导体层。
在本发明中，所述中间制品可以包含：所述基材；以及设于所述基材上的所述突起部和被曝光层。这种情况下，基于本发明的所述元件制造方法可以具备曝光工序：在所述第1压力室中对所述被曝光层照射曝光光。此外，基于本发明的元件制造装置可以具备曝光机构，该曝光机构在所述第1压力室中对所述被曝光层照射曝光光。
在本发明中，可以在所述盖材的与所述中间制品相对的面上设有蒸镀用材料。这种情况下，基于本发明的所述元件制造方法可以具备在所述第1压力室中朝向所述蒸镀用材料照射光而使所述蒸镀用材料蒸镀到所述基材上的工序。此外，基于本发明的元件制造装置可以具备蒸镀机构，该蒸镀机构在所述第1压力室中朝向所述蒸镀用材料照射光而使所述蒸镀用材料蒸镀到所述基材上。
发明效果
根据本发明，在元件制造装置的内部利用压差通过盖材将基材密闭，由此能够高效率地制造有机半导体元件等元件。
附图说明
图1是示出本发明的实施方式的有机半导体元件的纵剖视图。
图2A是示出图1所示的有机半导体元件的辅助电极、突起部以及有机半导体层的布局的一例的俯视图。
图2B是示出图1所示的有机半导体元件的辅助电极、突起部以及有机半导体层的布局的其他例子的俯视图。
图3是示出本发明的实施方式的元件制造装置的图。
图4中的(a)～(g)是示出本发明的实施方式的元件制造方法的图。
图5是示出图3所示的元件制造装置的中间制品处理装置的图。
图6是示出图5所示的层叠体的剖视图。
图7是示出图3所示的元件制造装置的中间制品处理装置的变形例的图。
图8是示出图7所示的层叠体的剖视图。
图9中的(a)～(g)是示出在本发明的实施方式的变形例中，去除辅助电极上的有机半导体层的方法的图。
图10是示出中间制品处理装置作为使被曝光层曝光的曝光装置而构成的例子的图。
图11是示出通过图10所示的曝光装置实施的曝光工序的图。
图12是示出中间制品处理装置作为使蒸镀用材料蒸镀到基材上的蒸镀装置而构成的例子的图。
图13是示出通过图12所示的蒸镀装置实施的蒸镀工序的图。
图14是示出闸阀的一例的图。
具体实施方式
以下，参照图1至图6对本发明的实施方式进行说明。首先根据图1对本实施方式的有机半导体元件40的层结构进行说明。这里作为有机半导体元件40的一例，对顶部发光型的有机EL元件进行说明。
有机半导体元件
如图1所示，有机半导体元件40具备：基材41；多个第1电极42，它们设于基材41上；辅助电极43以及突起部44，它们设于第1电极42之间；有机半导体层45，其设于第1电极42上；以及第2电极46，其设于有机半导体层45上以及辅助电极43上。
有机半导体层45至少包含通过有机化合物中的电子与空穴的重新组合而发光的发光层。此外，有机半导体层45可以进一步包含空穴注入层、空穴输送层、电子输送层或者电子注入层等在有机EL元件中通常设置的各种层。作为有机半导体层的构成要素能够使用公知的构成要素，能够使用例如日本特开2011-9498号公报中记载的构成要素。
与各个有机半导体层45相对应地设置第1电极42。第1电极42还作为使产生在有机半导体层45上的光发生反射的反射电极而发挥功能。作为构成第1电极42的材料，能够列举出铝、铬、钛、铁、钴、镍、钼、铜、钽、钨、白金、金、银等金属元素的单质或者它们的合金。
第2电极46作为针对多个有机半导体层45的共用电极而发挥功能。此外，第2电极46构成为使产生在有机半导体层45上的光透过。作为构成第2电极46的材料，能够使用薄到能够使光透过的程度的金属膜或者ITO等氧化物导电性材料。
辅助电极43用于确保不产生由从电源(未图示)至各个有机半导体层的距离的差引起的电压下降的偏差，由此抑制使用有机EL元件的显示装置的亮度的偏差。如图1所示，各辅助电极43与第2电极46连接。作为构成辅助电极43的材料，能够列举出与第1电极42相同的金属元素的单质或者合金。辅助电极43既可以包含与第1电极42相同的材料，或者，也可以包含与第1电极42不同的材料。
突起部44包含具有绝缘性的材料。在图1所示的例子中，突起部44设于第1电极42与辅助电极43之间。通过设置这样的突起部44，能够确保第1电极42与辅助电极43以及第2电极46之间的绝缘性。此外，能够适当确定设于突起部44之间的有机半导体层45的形状。作为构成突起部44的材料，能够使用聚酰亚胺等有机材料或者氧化硅等无机绝缘性材料。此外突起部44构成为沿基材41的法线方向延伸，因此突起部44还能够作为当使后述的盖材与基材41紧贴时用于在盖材与基材41之间确保空间的间隔件而发挥功能。
如图1所示，有机半导体层45以及第2电极46不仅可以在第1电极42上连续设置，也可以在突起部44上连续设置。另外，在有机半导体层45中，电流流过而发光的部分是被第1电极42与第2电极46上下夹持的部分，在位于突起部44上的有机半导体层45中不产生发光。在后述的图2A以及图2B中，只示出了有机半导体层45中产生发光的部分。
接下来，对从基材41的法线方向观察的情况下的有机半导体元件40的结构进行说明。特别地对有机半导体元件40的辅助电极43、突起部44以及有机半导体层45的布局进行说明。图2A是示出辅助电极43、突起部44以及有机半导体层45的布局的一例的俯视图。如图2A所示，有机半导体层45是以矩阵状按顺序而配置的，可以包含分别具有矩形形状的红色有机半导体层45R、绿色有机半导体层45G以及蓝色有机半导体层45B。这种情况下，相邻的有机半导体层45R、45G、45B的组合构成了1个像素。
如图2A所示，辅助电极43在配置为矩阵状的有机半导体层45之间延伸而配置为格子状。通过像这样配置辅助电极43，能够抑制在与各有机半导体层45连接的第2电极46的电压下降中产生根据位置的差。此外如图2A所示，突起部44设于有机半导体层45与辅助电极43之间，来从侧方包围有机半导体层45。即，突起部44沿有机半导体层45的四边连续设置。由此，在去除辅助电极43上的有机半导体层45的工序中，能够防止飞散的有机半导体材料到达第1电极42上的有机半导体层45。
另外只要能够适当降低电压下降，辅助电极43便不需要在其整个区域内与第2电极46连接。即，在后述的去除工序中，不需要去除辅助电极43上的有机半导体层45的全部。因此突起部44可以如图2B所示，沿有机半导体层45的四边之中任意的边非连续地设置。同样在图2B所示的例子中，在去除被突起部44夹着的位置处的辅助电极43上的有机半导体层45的工序中，能够防止飞散的有机半导体材料到达第1电极42上的有机半导体层45。此外，通过将被突起部44夹着的位置处的辅助电极43与第2电极46连接，能够适当地抑制电压下降。
接下来，对基于本实施方式的用于在基材41上形成有机半导体元件40的元件制造装置10以及元件制造方法进行说明。只要能够充分地防止杂质混入有机半导体元件40，实施元件制造方法的环境没有特别限定，例如元件制造方法有一部分是在真空环境下实施的。另外只要是至少比大气压低压的环境，真空环境中的具体的压力没有特别的限定，例如元件制造装置10的内部的压力为1.0×104Pa以下。
元件制造装置
图3是概略地示出元件制造装置10的图。如图3所示，元件制造装置10具备：第1电极形成装置11，其在基材41上形成多个第1电极42；辅助电极形成装置12，其在第1电极42之间形成辅助电极43；突起部形成装置13，其在第1电极42与辅助电极43之间形成突起部44；以及有机半导体层形成装置14，其在第1电极42、辅助电极43上以及突起部44上形成有机半导体层45。在以下的说明中，将通过使用各装置11、12、13、14的工序而得到的制品称为中间制品50。经过第1电极形成装置11之后的中间制品50包含基材41以及形成于基材41上的多个第1电极42。经过辅助电极形成装置12之后的中间制品50还包含形成于第1电极42之间的辅助电极43。经过突起部形成装置13之后的中间制品50还包含形成于第1电极42与辅助电极43之间的突起部44。经过有机半导体层形成装置14之后的中间制品50还包含形成于辅助电极43上以及突起部44上的有机半导体层45。此外，在经过后述的中间制品处理装置15之后的中间制品50上，设于辅助电极43上的有机半导体层45被去除。
元件制造装置10还具备在后述的盖材25相对于基材41层叠的期间内实施规定的处理的中间制品处理装置15。在本实施方式中，对中间制品处理装置15作为将设于辅助电极43上的有机半导体层45去除的去除装置而构成的例子进行说明。在本实施方式中，中间制品处理装置15具有：层叠机构20、压力施加机构21、分离机构22以及去除机构30。有关各机构20、21、22、30的详细情况在后面进行叙述。此外元件制造装置10还具备第2电极形装置16，该第2电极形装置16在辅助电极43上的有机半导体层45被去除之后在辅助电极43上以及有机半导体层45上形成第2电极46。
如图3所示，元件制造装置10可以还具备输送装置17，该输送装置17为了在各装置11～16之间输送基材41及中间制品50而与各装置11～16连接。
另外图3是从功能性角度来对各装置进行分类的，物理形态不限于图3所示的例子。例如，图3所示的各装置11～16之中的多个装置在物理上可以通过1个装置而构成。或者，图3所示的各装置11～16的任一装置在物理上可以通过多个装置而构成。例如存在像后述那样、在1个工序中同时形成第1电极42以及辅助电极43的情况。这种情况下，第1电极形成装置11以及辅助电极形成装置12可以作为1个装置而构成。
元件制造方法
以下，参照图4中的(a)～(g)对使用元件制造装置10来制造有机半导体元件40的方法进行说明。这里，对在连续延伸的长条状的基材41上形成有机半导体元件40的方法进行说明，首先，通过例如溅射法，在基材41上形成构成第1电极42以及辅助电极43的金属材料的层，接下来，通过蚀刻对金属材料的层进行成形。由此，如图4中的(a)所示，能够在基材41上同时形成上述的第1电极42以及辅助电极43。另外，也可以分别实施形成第1电极42的工序以及形成辅助电极43的工序。
接下来，如图4中的(b)所示，例如通过光刻法，在第1电极42与辅助电极43之间形成多个突起部44，该多个突起部44沿基材41的法线方向延伸至比第1电极42以及辅助电极43靠近上方的位置。此后，通过蒸镀法、CVD法、印刷法、喷墨法或者转印法等一般的成膜方法，如图4中的(c)所示，在第1电极42上、辅助电极43上以及突起部44上形成有机半导体层45。这样，能够得到中间制品50，该中间制品50包含：基材41；多个第1电极42，它们设于基材41上；辅助电极43以及突起部44，它们设于第1电极42之间；有机半导体层45，其设于第1电极42上、辅助电极43上以及突起部44上。另外在本实施方式中，如上所述，第1电极42以及辅助电极43先于突起部44形成于基材41上。因此，第1电极42以及辅助电极43部分地被突起部44覆盖。
接下来，准备盖材25，此后，如图4中的(d)所示，使用中间制品处理装置15的层叠机构20使盖材25与中间制品50紧贴。接下来，在使盖材25与中间制品50紧贴的期间，如图4中的(e)所示，使用中间制品处理装置15的去除机构30，对设于辅助电极43上的有机半导体层45照射激光等光L1。由此，光L1的能量被有机半导体层45吸收，其结果，构成辅助电极43上的有机半导体层45的有机半导体材料飞散。这样，能够实施去除工序，去除辅助电极43上的有机半导体层45。例如如图4中的(e)所示，从辅助电极43上飞散的有机半导体材料附着于盖材25。此后，如后述那样，在第1电极42上的有机半导体层45上以及辅助电极43上形成第2电极46。
以下，参照图5以及图6对参照上述的图4中的(d)、(e)而说明的在使盖材25与中间制品50层叠并紧贴的期间去除辅助电极43上的有机半导体层45的方法进行说明。
(层叠工序)
首先，实施层叠工序，使用中间制品处理装置15的层叠机构20将盖材25层叠到中间制品50上形成层叠体51。层叠机构20构成为，在调整为真空环境的层叠室20a中，将盖材25从突起部44侧连续层叠到中间制品50上。如图5所示，在层叠室20a内设有：脱气单元20b，其对层叠室20a进行脱气而实现真空环境；卷出部50a，其将长条状的中间制品50卷出；盖材卷出部20c，其将长条状的盖材25卷出；以及一对层叠辊20e、20e，它们夹持中间制品50以及盖材25并将盖材25层叠到中间制品50上。另外如图5所示，从支承材卷出部20d卷出的长条状的支承材26可以连续地从与突起部44相反的一侧进一步层叠到中间制品50上。
图6是示出通过与层叠体51被输送的方向垂直的面、即沿图5的线VI-VI将层叠体51假想地截断的情况下的层叠体51的剖面的图。如图6所示，在支承材26的与中间制品50相对的面上设有具有粘合性的密封层27，通过该密封层27，中间制品50被粘合在支承材26上。此外如图6所示，盖材25覆盖中间制品50，并且在沿层叠体51的输送方向延伸的盖材25的两端部处，经由密封层27被粘合在支承材26上。由此，能够在中间制品50与盖材25之间形成从周围密闭的密闭空间28。另外在盖材25或者支承材26本身具有粘接性的情况下，也可以不设置密封层27。
(第1压力施加工序)
接下来，实施第1压力施加工序，使用中间制品处理装置15的压力施加机构21，对层叠体51施加比真空环境的压力高的第1压力。压力施加机构21包含第1压力室21a，该第1压力室21a与层叠室20a连结并且被调整为第1压力。在第1压力室21a中设有第1压力调整单元21b，该第1压力调整单元21b通过例如向第1压力室21a内导入惰性气体来将第1压力室21a的压力调整为第1压力。
另外如图5所示，第1压力室21a可以经由第2压力室23a与层叠室20a连结，该第2压力室23a被调整为比真空环境的压力高并且比第1压力小的第2压力。如图5所示，在第2压力室23a中设有第2压力调整单元23b，该第2压力调整单元23b将第2压力室23a的压力调整为第2压力。此外如图5所示，在层叠室20a与第2压力室23a之间可以设有用于使层叠室20a的内部氛围相对于第2压力室23a的内部氛围遮蔽的闸阀29。同样地，在第2压力室23a与第1压力室21a之间可以设有用于使第2压力室23a的内部氛围相对于第1压力室21a的内部氛围遮蔽的闸阀29。通过设置闸阀29，能够将层叠室20a、第1压力室21a以及第2压力室23a的压力分别稳定地控制为真空环境、第1压力以及第2压力。
闸阀29适当地构成为，在相邻的室之间使内部氛围互相遮蔽。例如如图14所示，设于层叠室20a与第2压力室23a之间的闸阀29具有以横跨层叠室20a以及第2压力室23a的双方的方式而配置的一对辊29a。层叠体51穿过一对辊29a之间的间隔从层叠室20a向第2压力室23a输送。另外可以在辊29a与层叠室20a的外壁以及第2压力室23a的外壁之间形成用于使辊29a能够旋转的间隙20s以及间隙23s。这种情况下，闸阀29可以进一步具有与间隙20s、23s连接的排气单元。由此，能够抑制外部的气体经由间隙20s、23s流入室20a、23a内、以及气体经由间隙20s、23s在室20a、23a之间移动。
在第1压力施加工序中，首先，将层叠体51从层叠室20a向第2压力室23a输送。在第2压力室23a中，对层叠体51施加第2压力。另一方面，如图6所示，层叠体51在与输送方向垂直的方向上是密闭的。此外如后述那样，实施层叠体51的分离的分离室22a与层叠室20a同样地被调整为真空环境。这种情况下，层叠体51的内部的压力、例如中间制品50与盖材25之间的压力与真空环境的压力是相同的。因此在第2压力室23a中，基于真空环境与第2压力之间的差即压差，盖材25被推压并紧贴到中间制品50上。
接下来，将层叠体51从第2压力室23a向第1压力室21a输送。在第1压力室21a中，对层叠体51施加第1压力。如上所述，第1压力比第2压力高。因此在第1压力室21a中，基于比在第2压力室23a中产生的压差更大的压差，使盖材25与中间制品50牢固地紧贴。
(去除工序)
接下来，实施去除工序，使用中间制品处理装置15的去除机构30，在第1压力室21a中，去除设于中间制品50的辅助电极43上的有机半导体层45。去除机构30使激光等光L1经盖材25而照射到辅助电极43上的有机半导体层45上，由此，去除辅助电极43上的有机半导体层45。如图6所示，去除机构30例如具有产生激光的光照射部31。另外作为构成盖材25的材料，使用PET、COP、PP、PE、PC、玻璃膜等具有透光性的材料，以使激光等光L1能够透过。另外盖材25优选具备规定的气体阻隔性，来防止气体从盖材25流入而使中间制品50与盖材25之间的空间的机密性下降、以及中间制品50的构成要素因氧化等而劣化。例如，盖材25的氧气透过率优选为100cc/m2·天以下，更优选为30cc/m2·天以下，进一步优选为15cc/m2·天以下。
在去除工序中，首先，使用引导辊32b等将层叠体51向与光照射部31对置而配置的支承辊32a引导。接下来，对被支承辊32a支承的层叠体51照射光L1。具体而言，如图4中的(e)以及图6所示，对与突起部44相邻配置的辅助电极43上的有机半导体层45照射光L1。由此，在元件制造装置10的内部，如图4中的(e)所示，能够去除辅助电极43上的有机半导体层45。
(分离工序)
此后，实施分离工序，使用中间制品处理装置15的分离机构22将层叠体51分离成中间制品50、盖材25以及支承材26。分离机构22构成为，在与第1压力室21a连结而被调整为真空环境的分离室22a中，将层叠体51分离成中间制品50、盖材25以及支承材26。在分离室22a中设有：脱气单元22b，其对分离室22a进行脱气来实现真空环境；一对分离辊22e、22e，它们将盖材25以及支承材26从中间制品50分离；卷取部50b，其将中间制品50卷取；盖材卷取部22c，其将从中间制品50分离的盖材25卷取；以及支承材卷取部22d，其将从中间制品50分离的支承材26卷取。
另外如图5所示，分离室22a可以经由第3压力室24a与第1压力室21a连结，该第3压力室24a被调整为比真空环境的压力高并且比第1压力小的第3压力。如图5所示，在第3压力室24a中设有第3压力调整单元23b，该第3压力调整单元23b将第3压力室24a的压力调整为第3压力。此外还可以如图5所示，在分离室22a与第3压力室24a之间设有用于使分离室22a的内部氛围相对于第3压力室24a的内部氛围遮蔽的闸阀29。同样地，在第3压力室24a与第1压力室21a之间可以设有用于使第3压力室24a的内部氛围相对于第1压力室21a的内部氛围遮蔽的闸阀29。通过设置闸阀29，能够将分离室22a、第1压力室21a以及第3压力室24a的压力分别稳定地控制为真空环境、第1压力以及第3压力。
在分离工序中，首先，将层叠体51从第1压力室21a向第3压力室24a输送。在第3压力室24a中，对层叠体51施加第3压力。如上所述，第3压力比第1压力小。因此在第3压力室24a中，盖材25相对于中间制品50的紧贴的程度与第1压力室21a的情况相比较缓和。
接下来，将层叠体51从第3压力室24a向分离室22a输送。如上所述，层叠体51的内部的压力、例如中间制品50与盖材25之间的压力与形成层叠体51的位置的压力即层叠室20a的真空环境的压力相同。此外如上所述，分离室22a也被调整为真空环境。因此，在分离室22a中，基本不会产生层叠体51的内部与层叠体51的周围之间的压差。因此，在分离室22a中，能够容易地将盖材25以及支承材26从中间制品50分离。图4中的(f)是示出将盖材25以及支承材26分离之后的中间制品50的图。
此后，如图4中的(g)所示，在第1电极42上的有机半导体层45上、以及辅助电极43上形成第2电极46。这样，能够得到具备与第2电极46连接的辅助电极43的有机半导体元件40。
根据本实施方式，通过设置第1压力室21a，该第1压力室21a被调整为比真空环境的压力高的压力并且连续接收从层叠室20a输送的层叠体51，能够利用压差使盖材25与中间制品50牢固地紧贴。因此，能够在盖材25与中间制品50牢固地紧贴的状态下实施上述的去除工序等针对中间制品50的各种处理。由此，能够抑制已经形成的有机半导体层45以及中间制品50的周围的环境受到污染。此外根据本实施方式，能够在通过卷对卷(roll-to-roll)方式供给的基材41上连续形成有机半导体元件40。因此，能够高效率地制造有机半导体元件40。
此外根据本实施方式，在层叠室20a与第1压力室21a之间设有第2压力室23a，该第2压力室23a被调整为比真空环境的压力高并且比第1压力小的第2压力。因此，能够使施加于层叠体51的压力从层叠室20a的真空环境的压力阶段性地提升至第1压力室21a的第1压力。由此，能够使盖材25与中间制品50更均匀地紧贴。此外，能够抑制第1压力室21a内的气体泄露到层叠室20a内。同样地根据本实施方式，在第1压力室21a与分离室22a之间设有第3压力室24a，该第3压力室24a被调整为比真空环境的压力高并且比第1压力低的第3压力。由此，能够抑制第1压力室21a内的气体泄露到分离室22a内。
另外在图5中，示出了在层叠室20a与第1压力室21a之间设有1个压力室的例子。但是，不限于此，在层叠室20a与第1压力室21a之间可以设有压力逐渐升高的多个压力室。由此，能够使施加于层叠体51的压力以更细致的阶段性从层叠室20a的真空环境的压力升高至第1压力室21a的第1压力。有关层叠室20a与分离室22a之间的压力室也是同样的。另外，在真空环境的压力与第1压力之间的差较小的情况下、以及充分防止了层叠室20a以及分离室22a与第1压力室21a之间的气体的泄露的情况下，可以不设置上述的第2压力室23a以及第3压力室24a。
另外，能够对上述的实施方式进行各种变更。以下，参照附图并对变形例进行说明。在以下的说明以及以下的说明中使用的附图中，关于与上述的实施方式相同结构的部分，使用与上述的实施方式中的对应的部分所使用的标号相同的标号，而省略重复说明。此外，在明确在上述的实施方式中得到的作用效果在变形例中也能够得到的情况下，也可省略其说明。
(层叠体的层结构的变形例)
在上述的本实施方式中，示出了层叠体51包含中间制品50、盖材25以及支承材26，并且通过将盖材25与支承材26粘合来形成密闭空间28的例子。但是，只要能够在中间制品50与盖材25之间形成从周围密闭的密闭空间28，对层叠体51的具体的层结构不做限定。
例如可以如图8所示，在通过与输送层叠体51的方向垂直的面将层叠体51假想地截断的情况下的层叠体51的截面上，将盖材25与中间制品50粘合。这种情况下，如图8所示，盖材25在沿层叠体51的输送方向延伸的盖材25的两端部经由密封层27而粘合到中间制品50的对应部分、例如中间制品50的两端部。由此，在中间制品50与盖材25之间，能够形成从周围密闭的密闭空间28。另外在盖材25或者中间制品50的基材41本身具有粘接性的情况下，也可以不设置密封层27。
图7是示出中间制品处理装置15的图，该中间制品处理装置15具有：层叠机构20，为了形成图8所示的层叠体51而使用该层叠机构20；以及分离机构22，该分离机构22将图8所示的层叠体51分离为中间制品50与盖材25。图7所示的中间制品处理装置15除了没有设置支承材26、支承材卷出部20d以及支承材卷取部22d之外，与图5所示的中间制品处理装置15是相同的，省略详细的说明。
另外当在将图8所示的层叠体51分离为中间制品50与盖材25时，密封层27残留在中间制品50侧的情况下，在此后的工序中，可以将中间制品50之中设有密封层27的部分截断而去除。
(有机半导体元件的层结构的变形例)
此外在上述的本实施方式中，示出了第1电极42以及辅助电极43先于突起部44形成在基材41上的例子。但是，不限于此，也可以先于第1电极42以及辅助电极43在基材41上形成突起部44。即使在这种情况下，也能够利用基于上述的本实施方式的紧贴工序及去除工序。以下，参照图9中的(a)～(g)对这样的例子进行说明。
首先如图9中的(a)所示，在基材41上形成多个突起部44。接下来，如图9中的(b)所示，在突起部44之间形成第1电极42，并且在突起部44上形成辅助电极43。此后，如图9中的(c)所示，在第1电极42、辅助电极43以及突起部44上形成有机半导体层45。这样，能够得到中间制品50，该中间制品50包含：基材41；多个第1电极42，它们设于基材41上；辅助电极43以及突起部44，它们设于第1电极42之间；以及有机半导体层45，其设于第1电极42上以及辅助电极43上。另外在本变形例中，由于突起部44先于第1电极42以及辅助电极43而形成，因此突起部44被辅助电极43覆盖。另外不需要使突起部44的上表面整个区域都被辅助电极43覆盖。即只要突起部44的上表面至少部分地被辅助电极43覆盖即可。此外在上述的本实施方式中，示出了在第1电极42之间设有2列突起部44并在突起部44之间设有辅助电极43的例子，但是在本变形例中，由于辅助电极43设于突起部44上，因此可以如图9中的(c)所示，设于第1电极42之间的突起部44只是1列。
接下来，实施层叠工序，使用层叠机构20将盖材25以及支承材26层叠到中间制品50上而形成层叠体51。此后，实施第1压力施加工序，使用压力施加机构21，对层叠体51施加比真空环境的压力高的第1压力。由此，如图9中的(d)所示，使盖材25与中间制品50紧贴。接下来，实施去除工序，在第1压力室21a中，去除设于中间制品50的辅助电极43上的有机半导体层45。这种情况下，通过对盖材25的与中间制品50相对的面的表面能进行适当设定，而能够如图9中的(e)所示、使突起部44上的辅助电极43上的有机半导体层45转移至盖材25侧。即在本变形例中，能够利用转移来实施将突起部44上的辅助电极43上的有机半导体层45去除的去除工序。此后，通过将层叠体51分离为中间制品50、盖材25以及支承材26，能够得到图9中的(f)所示的中间制品50。另外在本变形例中，为了促进转移，可以与上述的本实施方式的情况同样地，对突起部44上的辅助电极43上的有机半导体层45照射光。
此后，如图9中的(g)所示，在第1电极42上的有机半导体层45上以及突起部44上的辅助电极43上形成第2电极46。这样，能够得到具备与第2电极46连接的辅助电极43的有机半导体元件40。
另外在上述的本实施方式以及本变形例中，示出了被去除的有机半导体层45与辅助电极43接触的例子，但是不限于此，在去除的有机半导体层45与辅助电极43之间可以夹有未图示的其他的层、例如具有导电性的层。即在本申请中，“去除设于辅助电极上的有机半导体层”的意思是将在沿基材的法线方向观察的情况下与辅助电极重叠的有机半导体层去除。
(中间制品处理装置作为曝光装置而构成的例子)
此外在上述的本实施方式以及变形例中，示出了具有层叠机构20、压力施加机构21以及分离机构22的中间制品处理装置15作为去除辅助电极43上的有机半导体层45的去除装置而构成的例子。但是，层叠机构20、压力施加机构21以及分离机构22的应用例没有特别限定。例如中间制品处理装置15可以如图10以及图11所示具有：层叠机构20；压力施加机构21；分离机构22；以及曝光机构33，该曝光机构33实施曝光工序，在压力施加机构21的第1压力室21a中对被曝光层47照射曝光光L2。即，也可以将利用了第1压力室21a中的压差的第1压力施加工序利用于曝光工序。
(中间制品处理装置作为蒸镀装置而构成的例子)
或者，中间制品处理装置15也可以如图12以及图13(a)、(b)所示具有：层叠机构20；压力施加机构21；分离机构22；以及蒸镀机构35，该蒸镀机构35在压力施加机构21的第1压力室21a中对蒸镀用材料48照射光使蒸镀用材料48蒸镀到基材41上。即，也可以将利用了第1压力室21a中的压差的第1压力施加工序利用于蒸镀工序。另外，通过在盖材25那样的具有柔软性的部件之上设置规定的材料并对该材料进行加热使其蒸发从而使材料附着于其他的部件上的方法是在印刷领域被称为“升华转印”的方法。因此，本变形例中的“蒸发”以及“蒸镀”这样的用语也能够解读为“升华”以及“升华转印”。
在本变形例中，如图13中的(a)所示，蒸镀用材料48设于盖材25中的与中间制品50相对的那一侧的面。如图13中的(a)所示，中间制品50具有基材41、设于基材41上的多个突起部44以及设于突起部44之间的第1电极42。这种情况下，如果使用蒸镀机构35对蒸镀用材料48照射红外线等光L3，则蒸镀用材料48蒸发。更具体而言，如果如图13中的(a)所示，对蒸镀用材料48之中存在于与第1电极42对置的位置的蒸镀用材料48照射光L3，则蒸镀用材料48蒸发而附着于基材41上的第1电极42上。其结果，能够如图13中的(b)所示在第1电极42上形成蒸镀层49。此外基材41与盖材25之间的空间被突起部44适当划分。因此，能够防止蒸镀用材料48在基材41与盖材25之间的空间大范围飞散。另外对蒸镀用材料48进行加热的方法不限于上述的方法。例如也可以通过事先在蒸镀用材料48的下部形成吸收红外光的金属薄膜，并对金属薄膜进行加热来使蒸镀用材料48蒸镀。即在本变形例中，“对蒸镀用材料48照射光L3”的工序，不仅包含直接对蒸镀用材料48照射光的工序，还包含为使光到达与蒸镀用材料48相邻的部件而朝向蒸镀用材料48照射光的工序。
(其他的变形例)
在上述的本实施方式以及各变形例中，示出了有机半导体元件40是有机EL的例子。但是，通过上述的元件制造装置10以及元件制造方法而制造的有机半导体元件的类型没有特别限定。例如使用上述的元件制造装置10以及元件制造方法，能够制造有机晶体管器件及有机太阳能电池器件等各种有机半导体元件。在有机晶体管器件中，作为有机半导体层以及其他的构成要素能够使用公知的要素，能够使用例如日本特开2009-87996号公报中记载的要素。同样地，在有机太阳能电池器件中，作为包含有机半导体层的光电转换层以及其他的构成要素，能够使用公知的要素，能够使用例如日本特开2011-151195号公报中记载的要素。此外，上述的元件制造装置10以及元件制造方法不仅适用于有机半导体元件的制造，也适用于无机半导体元件的制造。
另外，对针对上述实施方式的几种变形例进行了说明，但是当然可以对多个变形例进行适当组合而应用。
标号说明
10：元件制造装置；15：中间制品处理装置；20：层叠机构；20a：层叠室；21：压力施加机构；21a：第1压力室；22：分离机构；22a：分离室；22e：分离辊；25：盖材；26：支承材；28：密闭空间；30：去除机构；31：光照射部；40：有机半导体元件；41：基材；42：第1电极；43：辅助电极；44：突起部；45：有机半导体层；46：第2电极；50：中间制品；51：层叠体。

Claims (14)

1.一种元件制造方法，用于在连续延伸的基材上形成元件，其特征在于，该元件制造方法具备：
准备包含所述基材以及沿所述基材的法线方向延伸的突起部的中间制品的工序；
层叠工序，在被调整为真空环境的层叠室中，使盖材从所述突起部侧连续地层叠到所述中间制品上而形成层叠体；
将所述层叠体从所述层叠室向第1压力室输送的工序，该第1压力室与所述层叠室连结，并且被调整为比真空环境的压力高的第1压力；
将所述层叠体从所述第1压力室向分离室输送的工序，该分离室与所述第1压力室连结，并且被调整为真空环境；以及
分离工序，在所述分离室中，将所述层叠体分离为所述中间制品以及所述盖材，
在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述中间制品与所述盖材之间的空间从周围密闭。
2.根据权利要求1所述的元件制造方法，其中，
所述层叠体还包含支承材，该支承材从与所述突起部相反的一侧相对于所述中间制品连续层叠，
在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述盖材与所述支承材粘合。
3.根据权利要求1或者2所述的元件制造方法，其中，
所述元件包含：所述基材；多个第1电极，它们设于所述基材上；辅助电极以及所述突起部，它们设于所述第1电极之间；有机半导体层，其设于所述第1电极上；以及第2电极，其设于所述有机半导体层上以及所述辅助电极上，
所述中间制品包含：所述基材；所述多个第1电极，它们设于所述基材上；所述辅助电极以及所述突起部，它们设于所述第1电极之间；所述有机半导体层，其设于所述第1电极上以及所述辅助电极上，
所述元件制造方法具备去除工序，在所述第1压力室中，将设于所述辅助电极上的所述有机半导体层去除。
4.根据权利要求3所述的元件制造方法，其中，
所述辅助电极部分地被所述突起部覆盖，
所述去除工序包含对与所述突起部相邻配置的所述辅助电极上的所述有机半导体层照射光的工序。
5.根据权利要求3所述的元件制造方法，其中，
所述突起部至少部分地被所述辅助电极覆盖，
在所述去除工序中，去除位于所述突起部上的所述辅助电极上的所述有机半导体层。
6.根据权利要求1或者2所述的元件制造方法，其中，
所述中间制品包含：所述基材；以及设于所述基材上的所述突起部和被曝光层，
所述元件制造方法具备曝光工序：在所述第1压力室中，对所述被曝光层照射曝光光。
7.根据权利要求1或者2所述的元件制造方法，其中，
在所述盖材的与所述中间制品相对的面上设有蒸镀用材料，
所述元件制造方法具备在所述第1压力室中朝向所述蒸镀用材料照射光而使所述蒸镀用材料蒸镀到所述基材上的工序。
8.一种元件制造装置，用于在连续延伸的基材上形成元件，其特征在于，该元件制造装置具备：
层叠机构，其在被调整为真空环境的层叠室中，使盖材相对于包含所述基材以及沿所述基材的法线方向延伸的突起部的中间制品从所述突起部侧连续层叠而形成层叠体；
压力施加机构，其包含第1压力室，该第1压力室与所述层叠室连结，并被调整为比真空环境的压力高的第1压力，并且接收从所述层叠室输送的所述层叠体；以及
分离机构，其在分离室中将所述层叠体分离为所述中间制品以及所述盖材，其中，该分离室与所述第1压力室连结，并被调整为真空环境，并且接收从第1压力室输送的所述层叠体，
在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述中间制品与所述盖材之间的空间从周围密闭。
9.根据权利要求8所述的元件制造装置，其中，
所述层叠体还包含支承材，该支承材从与所述突起部相反的一侧相对于所述中间制品连续层叠，
在通过与输送所述层叠体的方向垂直的面将所述层叠体假想地截断的情况下的层叠体的截面上，所述盖材与所述支承材粘合。
10.根据权利要求8或者9所述的元件制造装置，其中，
所述元件包含：所述基材；多个第1电极，它们设于所述基材上；辅助电极以及所述突起部，它们设于所述第1电极之间；有机半导体层，其设于所述第1电极上；以及第2电极，其设于所述有机半导体层上以及所述辅助电极上，
所述中间制品包含：所述基材；所述多个第1电极，它们设于所述基材上；所述辅助电极以及所述突起部，它们设于所述第1电极之间；以及所述有机半导体层，其设于所述第1电极上以及所述辅助电极上，
所述元件制造装置具备去除机构，该去除机构在所述第1压力室中去除设于所述辅助电极上的所述有机半导体层。
11.根据权利要求10所述的元件制造装置，其中，
所述辅助电极部分地被所述突起部覆盖，
所述去除机构具有光照射部，该光照射部对与所述突起部相邻配置的所述辅助电极上的所述有机半导体层照射光。
12.根据权利要求10所述的元件制造装置，其中，
所述突起部至少部分地被所述辅助电极覆盖，
所述去除机构构成为将位于所述突起部上的所述辅助电极上的所述有机半导体层去除。
13.根据权利要求8或者9所述的元件制造装置，其中，
所述中间制品包含：所述基材；以及设于所述基材上的所述突起部和被曝光层，
所述元件制造装置具备曝光机构，该曝光机构在所述第1压力室中对所述被曝光层照射曝光光。
14.根据权利要求8或者9所述的元件制造装置，其中，
在所述盖材的与所述中间制品相对的面上设有蒸镀用材料，
所述元件制造装置具备蒸镀机构，该蒸镀机构在所述第1压力室中朝向所述蒸镀用材料照射光而使所述蒸镀用材料蒸镀到所述基材上。
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