JP2004228036A - メタルマスクの洗浄方法及び洗浄装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体の洗浄剤を使用しての洗浄において、洗浄室である高圧セル内へのメタルマスクの供給・取り出し操作を大気圧の状態で手作業で行っていたので、洗浄装置及び配管内に空気が入り、操作の都度空気抜き作業を必要とし、洗浄時間が長くなっていた。
【解決手段】上記洗浄作業をするにあたり、空気が殆ど存在しない状態、つまり真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態で、メタルマスクの搬送及び／又は取り出すようにしてある。
【選択図】 図１
【解決手段】上記洗浄作業をするにあたり、空気が殆ど存在しない状態、つまり真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態で、メタルマスクの搬送及び／又は取り出すようにしてある。
【選択図】 図１
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は発光材料である有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと言う）材料を用いたディスプレイの製造工程であるメタルマスクを使用した蒸着工程において、余剰の有機ＥＬ材料が付着したメタルマスクを洗浄して有機ＥＬ材料を除去するメタルマスクの洗浄方法及び洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、有機ＥＬ基板を製造する場合は、有機ＥＬ基板となる電極が形成されたガラス基板等の基板の裏面に磁石を配置し、該基板の表面側にメタルマスクを配して該メタルマスクを磁石によって該基板に吸着させる。
【０００３】
この状態で、有機発光層の主要を占めるホスト材料であるアルミノキノール錯体（Ａｌｑ３）、ベンゾキノリールベリリュウム錯体（Ｂｅｂｑ２）、アルミノベンゾキノリノール誘導体（Ａｌｐｈ３）、オキサジアゾール誘導体（ＥＭ２）、ピラゾロキノリン（ＰＺ１０）、シロール誘導体（２ＰＳＰ）等の複数の発光材料である有機ＥＬを個々の蒸気圧に合わせて所定の電極部に真空蒸着によって付着させている。
【０００４】
該真空蒸着操作によって所定の電極部に発光層が形成されるが、同時にメタルマスクの対応電極部以外の箇所にも有機ＥＬ材料が付着する。
【０００５】
このメタルマスクに付着した有機ＥＬ材料の洗浄作業は有機溶剤を用いて人手によりなされている。
【０００６】
該洗浄作業は人手によって行っているため、多量の有機溶剤が使用され、その洗浄に使用された有機溶剤は有機ＥＬ材料と共に廃棄されている。
【０００７】
上述のメタルマスクはＮｉ及びその合金又はステンレス等を使用し、高精度に加工された薄板形状であるため、人手による洗浄ではメタルマスクを損傷することが多発している。又、メタルマスクの細孔部等に付着した有機ＥＬ材料を洗浄するのは非常に困難である。さらに、有機溶剤を使用し、人手によって洗浄するため、洗浄剤としての有機溶剤が多量に使用され、その有機溶剤を処理するのが大変である。
【０００８】
これ等の問題点を解決するため、特願２００２−３５６６７３号の明細書、図面に記載されているような有機ＥＬ材料が付着したメタルマスクを洗浄室内においてモディファイアを洗浄剤、溶媒を超臨界流体又は亜臨界流体状にした濯ぎ剤とする洗浄、濯ぎ剤、あるいは溶媒にモディファイアが添加されたものを超臨界流体又は亜臨界流体状にした洗浄、濯ぎ剤を使用して洗浄、濯ぎを行う洗浄方法及び洗浄装置を発明した。
【０００９】
上述の洗浄方法及び洗浄装置では、使用する超臨界流体又は亜臨界流体、それに添加されるモディファイア及び有機物である有機ＥＬ材料の回収が容易で且つ再使用が可能なことから、環境汚染物質を排出することなくメタルマスクの洗浄作業を効率よく行うことができた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の洗浄装置においては被処理メタルマスクの洗浄室に対する供給操作、洗浄済みメタルマスクの洗浄室からの取り出し操作は洗浄室の供給取り出し口を開口させ、大気圧の状態で作業者が手作業で行っていた。
【００１１】
この様な洗浄装置では、被処理メタルマスクの供給、洗浄済みメタルマスクの取り出し操作の度に洗浄室内及び配管内等に空気が入るため、メタルマスクの洗浄室内に対する供給、取り出し操作の度に空気抜き作業を行う必要であり、洗浄時間全体が長くなると共に洗浄室内の超臨界流体又は亜臨界流体の一部が流出するという問題があった。
【００１２】
本発明のメタルマスクの洗浄方法及び洗浄装置は洗浄操作時間を短縮することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項１に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄方法において、前記被処理メタルマスクを空気が殆ど存在しない状態で洗浄室内に搬送及び／又は処理済みメタルマスクを取り出すようにしてある。
【００１４】
また、本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項２に記載のように空気が殆ど存在しない状態が、真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態にしてある。
【００１５】
本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項３に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄装置において、前記処理メタルマスクを洗浄室に搬送して搬入及び／又は処理済みメタルマスクを取り出す搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態になる構成にしてある。
【００１６】
また、本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項４に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーによる構成、請求項５に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えたメタルマスク貯留用のストッカと空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーとによる構成、請求項６に記載のような空気が殆ど存在しない状態する手段が、真空手段又は二酸化炭素置換手段である構成にしてある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のメタルマスクの洗浄装置の１実施形態を示す概略図であって、洗浄装置は洗浄用の溶媒とモディファイアを供給する洗浄剤供給機構１と、メタルマスク１１０に有機ＥＬ材料１２０が付着した被処理メタルマスク１００を収納して該有機ＥＬ材料１２０を洗浄する洗浄機構２と、被処理メタルマスク１００を洗浄機構２に搬入し、処理済みメタルマスク１０１を取り出してメタルマスク載置部（図示せず）に搬送する搬送機構３とにより構成されている。
【００１８】
洗浄剤供給機構１は洗浄剤供給ライン５と、洗浄ライン６とにより構成されている。
【００１９】
洗浄剤供給ライン５は溶媒である液体状の二酸化炭素を貯留する溶媒タンク１０と、バルブ１２、溶媒供給用のポンプ１３、背圧弁１５を有する供給圧力調節用の戻り管１４、圧力計を有し、一端が該溶媒タンク１０に連結され、他端がバルブ１６に連結された送液管１１と、バルブ１８と圧力計を有し、戻り管１４の送液管１１と連結部とバルブ１６との間の送液管１１に連結されたベント管１７と、モディファイアを貯留するモディファイアタンク１９と、ポンプ２１、バルブ２２、圧力計を有し、一端がモディファイアタンク１９に連結され、他端が混合器２６に連結された送液管２０と、背圧弁２４を有し、一端が送液管２０のポンプ２１の出口部に連結され、他端がモディファイア内に位置するようにモディファイアタンク１９に連結された供給圧力調節用の戻り管２３と、静止型の混合器２６を有し、一端がバルブ１６に連結され、他端が洗浄機構２に連結された送液管２５とにより構成されている。
【００２０】
洗浄ライン６は調圧バルブ３１を有し、一端が洗浄機構２に連結され、他端がトラップビーカ３２に連結された送液管３０と、流量計３５、ポンプ３６を有し、一端がトラップビーカ３２に連結され、他端が混合液タンク３７に連結された送液管３４と、ポンプ３９、背圧弁４２を有する供給圧力調節用の戻り管４１、バルブ４０、圧力計を有し、一端が混合液の底部に位置するよう混合液タンク３７に連結され、他端が送液管２５の混合器２６入口部に連結された送液管３８とにより構成されている。
【００２１】
トラップビーカ３２はヒータ３３によって加熱されるようになっている。
【００２２】
洗浄機構２は耐圧性、耐熱性、耐腐食性を有す形状の高圧セル５０により構成されている。
【００２３】
該高圧セル５０は、一端が開口し、洗浄室５０ａに被処理メタルマスク１００をメタルマスク１１０に付着した有機ＥＬ材料１２０の全面が洗浄剤に接触するように支持する支持部材を備えた胴部５１と、被処理メタルマスク１００の搬入、処理済みメタルマスク１０１の取り出しのために開口位置と閉止位置とに移動可能なように胴部５１の開口部に取り付けられた蓋部材５２と、洗浄室５０ａ内の洗浄剤を所定の温度に加熱するヒータ５３と、バルブ５５を有し、端部が洗浄室５０ａに連通するよう胴部５１に取り付けられたベント管５４と、胴部５１に設置された蓋部材５２の移動手段（図示せず）とにより構成されている。
【００２４】
蓋部材５２は胴部５１の支持部における摺接面部にシール部材を配設し、該蓋部材が開口位置、閉止位置に移動した状態あるいは移動途中の状態において気密が維持できる構成にしてある。
【００２５】
該蓋部材５２は胴部５１の開口端面に摺設した状態で垂直方向または水平方向に移動することによって開閉するようになっている。
【００２６】
高圧セル５０の胴部５１に対する送液管２５、３０の取り付け位置は、モディファイアが超臨界状態又は亜臨界状態の溶媒よりも軽いものを使用した場合には送液管２５が下側、送液管３０が上側になるようにし、モディファイアが超臨界状態又は亜臨界状態の溶媒よりも重いものを使用した場合には送液管２５が上側、送液管３０が下側になるようにするのが好ましい。モディファイアと超臨界状態又は亜臨界状態の溶媒との比重がほぼ同一の場合には送液管２５、３０が上側又は下側のどちらかにすることができる。胴部５１内に回転羽根、スクリュー等の攪拌手段を設置して超臨界状態又は亜臨界状態の流体を攪拌することは可能である。
【００２７】
溶媒とモディファイアの混合液をヒータ５３によって加熱して超臨界状態又は亜臨界状態の流体にしたが、高圧セル５０の胴部５１に入る前に送液管等を加熱して超臨界状態又は亜臨界状態の流体にすることは可能である。
【００２８】
搬送機構３は複数枚の被処理メタルマスク１００を貯留するストッカ６０と、該ストッカ６０から被処理メタルマスク１００を一枚取り出して洗浄機構２の高圧セル５０に搬送して胴部５１内に挿入し、有機ＥＬ材料１２０が洗浄された処理済みメタルマスク１０１を該胴部５１から取り出してメタルマスク載置部（図示せず）に搬送する搬送用チャンバ６１とにより構成されている。
【００２９】
ストッカ６０は複数枚の被処理メタルマスク１００を一枚毎に取り出すことができるように積層した状態で貯留するようになっており、該積層部が一箇所又は複数箇所設けられている。
【００３０】
該ストッカ６０は少なくとも被処理メタルマスク１００の取り出し部が開口可能で、真空源に連結されたパイプを取り付けるか真空ポンプを取り付けてストッカ６０内を真空の状態にするか、溶媒供給用管を取り付けてストッカ６０内の空気を溶媒に置換して空気の殆ど無い状態にする構成にすることができる。
【００３１】
この場合、搬送用チャンバ６１による被処理メタルマスク１００の取り出し操作において真空状態又は溶媒雰囲気状態を維持できるようにシール部材によってストッカ６０と搬送用チャンバ６１との接合部を気密が保持できる構成にする必要がある。
【００３２】
搬送用チャンバ６１は、搬送機構３のストッカ６０と洗浄機構２の高圧セル５０とメタルマスク載置部（図示せず）との前方に設置されたガイド部材６５と、一端が開口し、被処理メタルマスク１００を一枚ずつストッカ６０から取り出して保持室６６ａ内に取り込操作、保持室６６ａ内の被処理メタルマスク１００を洗浄機構２における高圧セル５０の胴部５１内へ搬入する操作、該胴部５１内の処理済みメタルマスク１０１を取り出して保持室６６ａ内に取り込操作、保持室６６ａ内の処理済みメタルマスク１０１をメタルマスク載置部（図示せず）に積み替える操作を行う移載手段（図示せず）を備え、該ガイド部材６５に沿って移動するチャンバ本体６６と、上記操作の度に開口位置と閉止位置とに移動可能なように該チャンバ本体６６の開口部に取り付けられた蓋部材６７と、チャンバ本体６６を所定の位置に移動させる駆動手段（図示せず）と、チャンバ本体６６に設置された蓋部材６７の移動手段（図示せず）とにより構成されている。
【００３３】
搬送用チャンバ６１は、チャンバ本体６６に真空源に連結された可撓性のパイプを取り付けるか真空ポンプを取り付けて保持室６６ａ内を真空の状態にするか、可撓性の溶媒供給用管を取り付けて保持室６６ａ内の空気を溶媒である二酸化炭素に置換して空気の殆ど無い状態にすると共に溶媒排出用管を取り付けて保持室６６ａ内の二酸化炭素を排出して洗浄装置が設置されている室内の空気と置換される構成になっている。
【００３４】
該搬送用チャンバ６１による高圧セル５０の胴部５１への被処理メタルマスク１００の挿入操作、該胴部５１の処理済みメタルマスク１０１の取り出し、取り込み操作においては真空状態又は溶媒雰囲気状態を維持できるようにシール部材によって気密を保持する構成になっている。
【００３５】
ストッカ６０が空気の殆ど無い状態にする構成の場合は搬送用チャンバ６１によるストッカ６０からの被処理メタルマスク１００の取り出し、取り込み操作においては真空状態又は溶媒雰囲気状態を維持できるようにシール部材によって気密を保持する構成にする必要がある。
【００３６】
上述の洗浄装置による被処理メタルマスク１００の洗浄操作は次のような順序で行うことができる。
【００３７】
先ず、バルブ１２、１６を開栓の状態にしてポンプ１３を作動させると、液体状の溶媒が溶媒タンク１０より送出されて混合器２６の供給される。この時、背圧弁１５によって溶媒の圧力が予め設定された圧力に調節される。
【００３８】
該供給動作と同時のバルブ２２を開栓の状態にしてポンプ２１を作動させると、液体状のモディファイアがモディファイアタンク１９から送出されて混合器２６に供給される。この時、背圧弁２４によってモディファイアの圧力が予め設定された圧力に調節される。
【００３９】
該溶媒とモディファイアは混合器２６内で混合されて高圧セル５０の胴部５１内に供給され、ヒータ５３によって胴部５１を介して該混合液が加熱されると、超臨界流体又は亜臨界流体の状態となる。
【００４０】
そして、超臨界流体又は亜臨界流体が胴部５１内に充満し、バルブ４０を開栓の状態にしてポンプ３６、３９を作動させると、該超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤が調圧バルブ３１を通ってトラップビーカ３２に入る。該調圧バルブ３１の減圧により溶媒もしくはモディファイアまたは両者ともが液化する。
【００４１】
該洗浄剤が液化した場合には、その溶媒及びモディファイアはヒータ３３によって加熱されて気化して流量計３５を通ってポンプ３６で加圧されて溶媒とモディファイアは液化して混合液タンク３７に送られる。
【００４２】
該混合液タンク３７に必要量の混合液が溜まった状態になると、洗浄剤供給ライン５のバルブ１２、１６、２２を閉栓の状態にすると共にポンプ１３、２１を停止させると共に洗浄ライン６のバルブ４０を閉栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を停止させる。
【００４３】
上述の操作中にストッカ６０に被処理メタルマスク１００を供給すると共に真空ポンプ（図示せず）が設置されている場合は、該真空ポンプ（図示せず）を作動させてストッカ６０内を真空の状態にする。
【００４４】
上述の操作で洗浄操作が可能になると、搬送機構３の駆動機構（図示せず）を作動させて搬送チャンバー６１をストッカ６０の被処理メタルマスク１００の取り出し位置に移動させる。
【００４５】
該搬送チャンバー６１の移動動作中に真空ポンプ（図示せず）を作動させて保持室６６ａ内を真空の状態にする。
【００４６】
該搬送チャンバー６１がストッカ６０の被処理メタルマスク１００の取り出し位置に移動すると、該搬送チャンバー６１とストッカ６０とを気密を保持する状態に連結させてストッカ６０の蓋部材（図示せず）と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を開口位置に移動させる。
【００４７】
そして、移載手段（図示せず）を作動させてストッカ６０内の被処理メタルマスク１００を取り出して保持室６６ａ内に取り込むと、ストッカ６０の蓋部材（図示せず）と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を閉止位置に移動させる。
【００４８】
被処理メタルマスク１００が搬送チャンバー６１に取り込まれると、駆動手段（図示せず）を作動させて搬送チャンバー６１が高圧セル５０の被処理メタルマスク１００の挿入位置に移動させる。
【００４９】
すると、該搬送チャンバー６１が高圧セル５０とを気密を保持する状態に連結させて高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を開口位置に移動させる。
【００５０】
そして、移載手段（図示せず）を作動させて保持室６６ａ内の被処理メタルマスク１００を取り出して高圧セル５０の胴部５１内に有機ＥＬ材料１２０が下方に位置するように支持部材（図示せず）に支持させると、高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を閉止位置に移動させる。
【００５１】
該蓋部材５２、６７が閉止され、搬送チャンバー６１と高圧セル５０が切り離されると、洗浄ライン６のバルブ４０を開栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を作動させて超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を循環させて被処理メタルマスク１００の有機ＥＬ材料１２０を洗浄剤のエタノールによって溶解させ、二酸化炭素によって有機ＥＬ材料１２０を溶解させた部分を濯いで洗浄する。
【００５２】
超臨界流体又は亜臨界流体状態の洗浄剤に溶解された有機ＥＬ材料１２０は該洗浄剤と共に調圧バルブ３１を通ってトラップビーカ３２に入る。該調圧バルブ３１の減圧によりエタノールは液化し、超臨界状態又は亜臨界状態を解かれた二酸化炭素は気化する。この時、洗浄された有機ＥＬ材料１２０も析出する。
【００５３】
液化したエタノールはヒータ３３により加熱されて気化し、減圧により気化した二酸化炭素と加熱により気化したエタノールは加圧ポンプ３６によって加圧されて二酸化炭素とエタノールに液化されて混合液タンク３７内に入る。二酸化炭素とエタノールが気化することでトラップビーカ３２には有機ＥＬ材料１２０のみが残る。
【００５４】
該混合液タンク３７内の二酸化炭素とエタノールの混合液は有機ＥＬ材料１２０及び付着物を含まない混合液である。
【００５５】
該混合液タンク３７内の混合液がポンプ３９により送られて高圧セル５０の胴部５１内（洗浄室５０ａ内）に入り、洗浄剤となって再び被処理メタルマスク１００に付着している有機ＥＬ材料１２０を溶解させて洗浄する。
【００５６】
そして、有機ＥＬ材料１２０の洗浄が完了すると、バルブ４０を閉栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を停止させ、搬送チャンバー６１が高圧セル５０とを気密を保持する状態に連結させて高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を開口位置に移動させる。
【００５７】
該蓋部材５２、６７が開口されると、移載手段（図示せず）を作動させて処理済みメタルマスク１０１を保持室６６ａに取り出して高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を閉止位置に移動させると、搬送チャンバー６１と高圧セル５０とを切り離して該搬送チャンバー６１をメタルマスク移載手段位置に搬送する。
【００５８】
該蓋部材６７が閉止動作後あるいは搬送用チャンバ６１の移動動作中にチャンバ本体６６内の二酸化炭素が溶媒排出用管（図示せず）から排出され、該二酸化炭素の排出に伴って空気がチャンバ本体６６の保持室６６ａ内に流入し、洗浄装置が設置されている室内と同一の状態になる。
【００５９】
そして、搬送用チャンバ６１がメタルマスク移載手段（図示せず）位置に移動すると、蓋部材６７が開口されて処理済みメタルマスク１０１が保持室６６ａ内からメタルマスク移載手段（図示せず）に積み替えられて洗浄操作を終了する。
【００６０】
上述の操作を繰り返してスタッカ６０にある被処理メタルマスク１００の洗浄を行う。
【００６１】
上述の搬送用チャンバ６１による被処理メタルマスク１００、処理済みメタルマスク１０１の搬送、洗浄機構２の高圧セル５０による被処理メタルマスク１００の洗浄処理は一枚ずつ行ったが、同時に二枚あるいは三枚等同時に複数枚の搬送、洗浄処理を行う構成にできることは言うまでもない。
【００６２】
上述の溶媒としては二酸化炭素を使用し、モディファイアとしてはエタノール、メタノール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセドアミド、ジクロロメタン、トルエン、キシレン、エチレングリコール、塩酸、硝酸、硫酸、エーテル、代替えフロン等を使用することができる。
【００６３】
【実施例１】
ストッカ６０内が空気が殆ど存在しない状態にするための手段が設置されていないストッカ６０に複数枚の被処理メタルマスク１００を準備する。
【００６４】
次いで、温度が常温、圧力が６ＭＰａの液状の二酸化炭素が充填された溶媒タンク１０を準備すると共に常温、常圧の状態のモディファイアタンク１９にエタノールを供給する。
【００６５】
高圧セル５０のヒータ５３によって胴部５１内の温度が６０℃になるように加熱し、洗浄剤供給ライン５と洗浄ライン６のバルブ１８、４４、５５を開栓の状態にしてベント管１７、４３、５４から管内、胴部５１内の空気を排出させながら液状の二酸化炭素を６．８ｇ／ｍｉｎ、エタノールを０．４ｇ／ｍｉｎの割合（エタノールが二酸化炭素とエタノールの全体の約５％になるようする。）で供給して、胴部５１内の圧力が２５ＭＰａになるように洗浄ライン６内に二酸化炭素とエタノールを充満させ、洗浄剤供給ライン５からの二酸化炭素とエタノールの供給を停止させる。この時、胴部５１内を含む洗浄剤供給ライン５内の二酸化炭素とエタノールの混合物は超臨界流体状態の洗浄剤になっている。
【００６６】
これ等の準備ができると、搬送用チャンバ６１をストッカ６０位置に移動させて被処理メタルマスク１００をチャンバ本体６６内に取り込んで蓋部材を閉止の状態にして高圧セル５０位置に搬送する。
【００６７】
該搬送用チャンバ６１の蓋部材を閉止した直後あるいは移動動作中に溶媒供給用管（図示せず）からチャンバ本体６６内に液状の二酸化炭素を供給して空気を放出させ、該チャンバ本体６６内を液体状の二酸化炭素に置換する。
【００６８】
そして、搬送用チャンバ６１が高圧セル５０部に移動すると、高圧セル５０と搬送用チャンバ６１が気密を保持する状態で連結させて高圧セル５０の蓋部材５２と搬送用チャンバ６１の蓋部材６７を開口させて被処理メタルマスク１００をチャンバ本体６６から高圧セル５０の胴部５１内（洗浄室５０ａ内）に積み替える。
【００６９】
該被処理メタルマスク１００の積み替えが済み、蓋部材５２、６７が閉止されて高圧セル５０と搬送用チャンバ６１が切り離されると、直ちに洗浄ライン６のバルブ４０を開栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を作動させて超臨界流体状態の洗浄剤を循環させて被処理メタルマスク１００の有機ＥＬ材料１２０を該洗浄剤のエタノールによって溶解させると共に該有機ＥＬ材料１２０の溶解部分を二酸化炭素によって濯いで洗浄する。
【００７０】
超臨界流体状態の洗浄剤に溶解された有機ＥＬ材料１２０は該洗浄剤と共に調圧バルブ３１を通ってトラップビーカ３２に入る。該調圧バルブ３１の減圧によりエタノールは液化し、超臨界状態を解かれた二酸化炭素は気化する。この時、洗浄された有機ＥＬ材料１２０も析出する。液化したエタノールはヒータ３３により加熱されて気化し、減圧により気化した二酸化炭素と加熱により気化したエタノールは加圧ポンプ３６によって加圧されて二酸化炭素とエタノールに液化されて混合液タンク３７内に入る。二酸化炭素とエタノールが気化することでトラップビーカ３２には有機ＥＬ材料１２０のみが残る。
【００７１】
混合液タンク３７内の二酸化炭素とエタノールの混合液は有機ＥＬ材料１２０及び付着物を含まない混合液である。
【００７２】
該混合液タンク３７内の混合液がポンプ３９により送られて高圧セル５０の胴部５１内（洗浄室５０ａ内）に入り、再び被処理メタルマスク１００に付着している有機ＥＬ材料１２０を溶解させて洗浄する。
【００７３】
該被処理メタルマスク１００における有機ＥＬ材料１２０が全て溶解されると共に濯がれて洗浄されると、搬送用チャンバ６１を高圧セル５０部に移動させて高圧セル５０と搬送用チャンバ６１が気密を保持する状態で連結して高圧セル５０の蓋部材５２と搬送用チャンバ６１の蓋部材６７を開口させて被処理メタルマスク１００を高圧セル５０の洗浄室５０ａから搬送用チャンバ６１におけるチャンバ本体６６の保持室６６ａ内に積み替える。
【００７４】
該被処理メタルマスク１００の積み替えが済み、蓋部材５２、６７が閉止されて搬送用チャンバ６１が高圧セル５０から切り離されると、搬送用チャンバ６１がメタルマスク移載手段（図示せず）に搬送される。
【００７５】
該蓋部材６７が閉止動作後あるいは搬送用チャンバ６１の移動動作中にチャンバ本体６６内の二酸化炭素が溶媒排出用管（図示せず）から排出され、該二酸化炭素の排出に伴って空気がチャンバ本体６６の保持室６６ａ内に流入し、洗浄装置が設置されている室内と同一の状態になる。
【００７６】
そして、搬送用チャンバ６１がメタルマスク移載手段（図示せず）位置に移動すると、蓋部材６７が開口されて処理済みメタルマスク１０１が保持室６６ａ内からメタルマスク移載手段（図示せず）に積み替えられて洗浄操作を終了する。
【００７７】
該処理済みメタルマスク１０１の積み替え操作が終了すると、搬送用チャンバ６１がストッカ６０位置に移動して二番目の被処理メタルマスク１００を受け取り、保持室内６６ａ内を流体状の二酸化炭素に置換して高圧セル５０の洗浄室５０ａに該被処理メタルマスク１００を積み替えて一番目の被処理メタルマスク１００の場合と同様の洗浄操作を行う。
【００７８】
洗浄操作の途中で、二酸化炭素とエタノールが減少すると、洗浄剤供給ライン５のバルブ１２、１６、２２が開栓されると共にポンプ１３、２１が作動して上述と同様に二酸化炭素が６．８ｇ／ｍｉｎ、エタノールが０．４ｇ／ｍｉｎの割合で洗浄ライン６に供給される。
【００７９】
上述のストッカ６０からの被処理メタルマスク１００の供給開始から処理済みメタルマスク１０１のメタルマスク移載手段（図示せず）への積み替え終了までの洗浄時間は約２０分であった。
【００８０】
上述の洗浄ラインにおける高圧セル５０の胴部５１内の条件を温度が２０℃以上３１℃以下、圧力が４ＭＰａ以上７ＭＰａ以下になるようにすると、溶媒又は溶媒とモディファイアとの混合物が亜臨界流体状態になった洗浄剤を形成し、超臨界流体の洗浄剤とほぼ同じようにメタルマスク１１０に付着した有機ＥＬ材料１２０を洗浄することができる。
【００８１】
【比較例１】
上述の実施例１における洗浄装置を使用し、従来実施していた時と同様に搬送用チャンバ６１の蓋部材６７が開口され、チャンバ本体６６の保持室６６ａ内が常温、常圧の状態でストッカ６０から被処理メタルマスク１００を受け取って高圧セル５０位置に搬送する。
【００８２】
蓋部材５２が開口された高圧セル５０位置に該搬送用チャンバ６１が移動して該被処理メタルマスク１００が保持室６６ａから高圧セル５０の洗浄室５０ａに積み替えられると、高圧セル５０の蓋部材５２が閉止され、高圧セル５０のヒータ５３によって胴部５１内の温度が６０℃に加熱すると共に洗浄剤供給ライン５と洗浄ライン６のバルブ１８、４４、５５を開栓の状態にしてベント管１７、４３、５４から管内、胴部５１内の空気を排出させながら液状の二酸化炭素を６．８ｇ／ｍｉｎ、エタノールを０．４ｇ／ｍｉｎの割合（エタノールが二酸化炭素とエタノールの全体の約５％になるようする。）で供給して、胴部５１内の圧力が２５ＭＰａになるように洗浄ライン６内に二酸化炭素とエタノールを充満させ、洗浄剤供給ライン５からの二酸化炭素とエタノールの供給を停止させる。この時、胴部５１内を含む洗浄ライン６内の二酸化炭素とエタノールの混合物は超臨界流体状態の洗浄剤になっている。
【００８３】
該洗浄可能な状態になると、上述の実施例１の場合と同様の洗浄操作を行う。
【００８４】
上述の高圧セル５０に対して被処理メタルマスクが供給された時点から洗浄可能な状態になるまでに約１０分かかり、ストッカ６０からの被処理メタルマスク１００の供給開始から処理済みメタルマスク１０１のメタルマスク移載手段（図示せず）への積み替え終了までの洗浄時間の合計は約３０分である。
【００８５】
上述の実施例１と比較例とを対比すると、実施例１の方が被処理メタルマスク１００の洗浄操作時間を約１０分／枚の割合で短縮できることが判る。
【００８６】
【発明の効果】
本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項１に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄方法において、前記被処理メタルマスクを空気が殆ど存在しない状態で洗浄室内に搬送及び／又は処理済みメタルマスクを取り出すようにしているため、洗浄作業の準備段階において洗浄室内及び配管内の空気抜き作業を無くすことができ、洗浄作業時間を短縮することができる。
【００８７】
また、本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項２に記載のように空気が殆ど存在しない状態が、真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態であるため、被処理メタルマスクの供給、処理済みメタルマスクの取り出し操作が洗浄室内の雰囲気に対応して円滑に行うことができる。
【００８８】
本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項３に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄機構内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄装置において、前記処理メタルマスクを洗浄機構に搬送して搬入及び／又は処理済みメタルマスクを取り出す搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態なる構成にしているため、洗浄作業の準備段階において洗浄機構の洗浄室内及び配管内の空気抜き作業を無くすことができ、洗浄作業時間を短縮することができる。また、洗浄機構の洗浄室内及び配管内の雰囲気が殆ど変化しないため、超臨界流体又は亜臨界流体の補充量を少なくすることができる。
【００８９】
また、本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項４に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーによる構成にすると、メタルマスクの搬送中に搬送用チャンバー内を空気が殆ど存在しない状態にすることができるため、メタルマスクの供給、取り出し時間を短くすることができ、請求項５に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えたメタルマスク貯留用のストッカと空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーとによる構成にすると、メタルマスクの供給、取り出し時間をより短くすることができ、請求項６に記載のような空気が殆ど存在しない状態する手段が、真空手段又は二酸化炭素置換手段である構成にすると、洗浄機構の洗浄室内及び配管内の雰囲気が変化するのを防止することができ、超臨界流体又は亜臨界流体の補充量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のメタルマスクの洗浄装置の１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の洗浄装置における搬送機構の１実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 洗浄剤供給機構
２ 洗浄機構
３ 搬送機構
５ 洗剤供給ライン
６ 洗浄ライン
１０ 溶媒タンク
１１、２０、２５、３０、３４、３８ 送液管
１２、１６、１８、２２、４０、４４、５５ バルブ
１３、２１、３６、３９ ポンプ
１４、２３、４１ 戻り管
１５，２４、４２ 背圧弁
１７、４３、５４ ベント管
１９ モディファイアタンク
２６ 混合器
３１ 調圧弁
３２ トラップビーカ
３３、５３ ヒータ
３５ 流量計
３７ 混合タンク
５０ 高圧セル
５１ 胴部
５２、６７ 蓋部材
６０ ストッカ
６１ 搬送用チャンバ
６５ ガイド部材
６６ チャンバ本体
１００ 被処理メタルマスク
１０１ 処理済みメタルマスク
１１０ メタルマスク
１２０ 有機ＥＬ材料
５０ａ 洗浄室
６６ａ 保持室
【発明の属する技術分野】
本発明は発光材料である有機エレクトロルミネッセンス（以下有機ＥＬと言う）材料を用いたディスプレイの製造工程であるメタルマスクを使用した蒸着工程において、余剰の有機ＥＬ材料が付着したメタルマスクを洗浄して有機ＥＬ材料を除去するメタルマスクの洗浄方法及び洗浄装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、有機ＥＬ基板を製造する場合は、有機ＥＬ基板となる電極が形成されたガラス基板等の基板の裏面に磁石を配置し、該基板の表面側にメタルマスクを配して該メタルマスクを磁石によって該基板に吸着させる。
【０００３】
この状態で、有機発光層の主要を占めるホスト材料であるアルミノキノール錯体（Ａｌｑ３）、ベンゾキノリールベリリュウム錯体（Ｂｅｂｑ２）、アルミノベンゾキノリノール誘導体（Ａｌｐｈ３）、オキサジアゾール誘導体（ＥＭ２）、ピラゾロキノリン（ＰＺ１０）、シロール誘導体（２ＰＳＰ）等の複数の発光材料である有機ＥＬを個々の蒸気圧に合わせて所定の電極部に真空蒸着によって付着させている。
【０００４】
該真空蒸着操作によって所定の電極部に発光層が形成されるが、同時にメタルマスクの対応電極部以外の箇所にも有機ＥＬ材料が付着する。
【０００５】
このメタルマスクに付着した有機ＥＬ材料の洗浄作業は有機溶剤を用いて人手によりなされている。
【０００６】
該洗浄作業は人手によって行っているため、多量の有機溶剤が使用され、その洗浄に使用された有機溶剤は有機ＥＬ材料と共に廃棄されている。
【０００７】
上述のメタルマスクはＮｉ及びその合金又はステンレス等を使用し、高精度に加工された薄板形状であるため、人手による洗浄ではメタルマスクを損傷することが多発している。又、メタルマスクの細孔部等に付着した有機ＥＬ材料を洗浄するのは非常に困難である。さらに、有機溶剤を使用し、人手によって洗浄するため、洗浄剤としての有機溶剤が多量に使用され、その有機溶剤を処理するのが大変である。
【０００８】
これ等の問題点を解決するため、特願２００２−３５６６７３号の明細書、図面に記載されているような有機ＥＬ材料が付着したメタルマスクを洗浄室内においてモディファイアを洗浄剤、溶媒を超臨界流体又は亜臨界流体状にした濯ぎ剤とする洗浄、濯ぎ剤、あるいは溶媒にモディファイアが添加されたものを超臨界流体又は亜臨界流体状にした洗浄、濯ぎ剤を使用して洗浄、濯ぎを行う洗浄方法及び洗浄装置を発明した。
【０００９】
上述の洗浄方法及び洗浄装置では、使用する超臨界流体又は亜臨界流体、それに添加されるモディファイア及び有機物である有機ＥＬ材料の回収が容易で且つ再使用が可能なことから、環境汚染物質を排出することなくメタルマスクの洗浄作業を効率よく行うことができた。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上述の洗浄装置においては被処理メタルマスクの洗浄室に対する供給操作、洗浄済みメタルマスクの洗浄室からの取り出し操作は洗浄室の供給取り出し口を開口させ、大気圧の状態で作業者が手作業で行っていた。
【００１１】
この様な洗浄装置では、被処理メタルマスクの供給、洗浄済みメタルマスクの取り出し操作の度に洗浄室内及び配管内等に空気が入るため、メタルマスクの洗浄室内に対する供給、取り出し操作の度に空気抜き作業を行う必要であり、洗浄時間全体が長くなると共に洗浄室内の超臨界流体又は亜臨界流体の一部が流出するという問題があった。
【００１２】
本発明のメタルマスクの洗浄方法及び洗浄装置は洗浄操作時間を短縮することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
上述の目的を達成するため、本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項１に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄方法において、前記被処理メタルマスクを空気が殆ど存在しない状態で洗浄室内に搬送及び／又は処理済みメタルマスクを取り出すようにしてある。
【００１４】
また、本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項２に記載のように空気が殆ど存在しない状態が、真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態にしてある。
【００１５】
本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項３に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄装置において、前記処理メタルマスクを洗浄室に搬送して搬入及び／又は処理済みメタルマスクを取り出す搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態になる構成にしてある。
【００１６】
また、本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項４に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーによる構成、請求項５に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えたメタルマスク貯留用のストッカと空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーとによる構成、請求項６に記載のような空気が殆ど存在しない状態する手段が、真空手段又は二酸化炭素置換手段である構成にしてある。
【００１７】
【発明の実施の形態】
図１は本発明のメタルマスクの洗浄装置の１実施形態を示す概略図であって、洗浄装置は洗浄用の溶媒とモディファイアを供給する洗浄剤供給機構１と、メタルマスク１１０に有機ＥＬ材料１２０が付着した被処理メタルマスク１００を収納して該有機ＥＬ材料１２０を洗浄する洗浄機構２と、被処理メタルマスク１００を洗浄機構２に搬入し、処理済みメタルマスク１０１を取り出してメタルマスク載置部（図示せず）に搬送する搬送機構３とにより構成されている。
【００１８】
洗浄剤供給機構１は洗浄剤供給ライン５と、洗浄ライン６とにより構成されている。
【００１９】
洗浄剤供給ライン５は溶媒である液体状の二酸化炭素を貯留する溶媒タンク１０と、バルブ１２、溶媒供給用のポンプ１３、背圧弁１５を有する供給圧力調節用の戻り管１４、圧力計を有し、一端が該溶媒タンク１０に連結され、他端がバルブ１６に連結された送液管１１と、バルブ１８と圧力計を有し、戻り管１４の送液管１１と連結部とバルブ１６との間の送液管１１に連結されたベント管１７と、モディファイアを貯留するモディファイアタンク１９と、ポンプ２１、バルブ２２、圧力計を有し、一端がモディファイアタンク１９に連結され、他端が混合器２６に連結された送液管２０と、背圧弁２４を有し、一端が送液管２０のポンプ２１の出口部に連結され、他端がモディファイア内に位置するようにモディファイアタンク１９に連結された供給圧力調節用の戻り管２３と、静止型の混合器２６を有し、一端がバルブ１６に連結され、他端が洗浄機構２に連結された送液管２５とにより構成されている。
【００２０】
洗浄ライン６は調圧バルブ３１を有し、一端が洗浄機構２に連結され、他端がトラップビーカ３２に連結された送液管３０と、流量計３５、ポンプ３６を有し、一端がトラップビーカ３２に連結され、他端が混合液タンク３７に連結された送液管３４と、ポンプ３９、背圧弁４２を有する供給圧力調節用の戻り管４１、バルブ４０、圧力計を有し、一端が混合液の底部に位置するよう混合液タンク３７に連結され、他端が送液管２５の混合器２６入口部に連結された送液管３８とにより構成されている。
【００２１】
トラップビーカ３２はヒータ３３によって加熱されるようになっている。
【００２２】
洗浄機構２は耐圧性、耐熱性、耐腐食性を有す形状の高圧セル５０により構成されている。
【００２３】
該高圧セル５０は、一端が開口し、洗浄室５０ａに被処理メタルマスク１００をメタルマスク１１０に付着した有機ＥＬ材料１２０の全面が洗浄剤に接触するように支持する支持部材を備えた胴部５１と、被処理メタルマスク１００の搬入、処理済みメタルマスク１０１の取り出しのために開口位置と閉止位置とに移動可能なように胴部５１の開口部に取り付けられた蓋部材５２と、洗浄室５０ａ内の洗浄剤を所定の温度に加熱するヒータ５３と、バルブ５５を有し、端部が洗浄室５０ａに連通するよう胴部５１に取り付けられたベント管５４と、胴部５１に設置された蓋部材５２の移動手段（図示せず）とにより構成されている。
【００２４】
蓋部材５２は胴部５１の支持部における摺接面部にシール部材を配設し、該蓋部材が開口位置、閉止位置に移動した状態あるいは移動途中の状態において気密が維持できる構成にしてある。
【００２５】
該蓋部材５２は胴部５１の開口端面に摺設した状態で垂直方向または水平方向に移動することによって開閉するようになっている。
【００２６】
高圧セル５０の胴部５１に対する送液管２５、３０の取り付け位置は、モディファイアが超臨界状態又は亜臨界状態の溶媒よりも軽いものを使用した場合には送液管２５が下側、送液管３０が上側になるようにし、モディファイアが超臨界状態又は亜臨界状態の溶媒よりも重いものを使用した場合には送液管２５が上側、送液管３０が下側になるようにするのが好ましい。モディファイアと超臨界状態又は亜臨界状態の溶媒との比重がほぼ同一の場合には送液管２５、３０が上側又は下側のどちらかにすることができる。胴部５１内に回転羽根、スクリュー等の攪拌手段を設置して超臨界状態又は亜臨界状態の流体を攪拌することは可能である。
【００２７】
溶媒とモディファイアの混合液をヒータ５３によって加熱して超臨界状態又は亜臨界状態の流体にしたが、高圧セル５０の胴部５１に入る前に送液管等を加熱して超臨界状態又は亜臨界状態の流体にすることは可能である。
【００２８】
搬送機構３は複数枚の被処理メタルマスク１００を貯留するストッカ６０と、該ストッカ６０から被処理メタルマスク１００を一枚取り出して洗浄機構２の高圧セル５０に搬送して胴部５１内に挿入し、有機ＥＬ材料１２０が洗浄された処理済みメタルマスク１０１を該胴部５１から取り出してメタルマスク載置部（図示せず）に搬送する搬送用チャンバ６１とにより構成されている。
【００２９】
ストッカ６０は複数枚の被処理メタルマスク１００を一枚毎に取り出すことができるように積層した状態で貯留するようになっており、該積層部が一箇所又は複数箇所設けられている。
【００３０】
該ストッカ６０は少なくとも被処理メタルマスク１００の取り出し部が開口可能で、真空源に連結されたパイプを取り付けるか真空ポンプを取り付けてストッカ６０内を真空の状態にするか、溶媒供給用管を取り付けてストッカ６０内の空気を溶媒に置換して空気の殆ど無い状態にする構成にすることができる。
【００３１】
この場合、搬送用チャンバ６１による被処理メタルマスク１００の取り出し操作において真空状態又は溶媒雰囲気状態を維持できるようにシール部材によってストッカ６０と搬送用チャンバ６１との接合部を気密が保持できる構成にする必要がある。
【００３２】
搬送用チャンバ６１は、搬送機構３のストッカ６０と洗浄機構２の高圧セル５０とメタルマスク載置部（図示せず）との前方に設置されたガイド部材６５と、一端が開口し、被処理メタルマスク１００を一枚ずつストッカ６０から取り出して保持室６６ａ内に取り込操作、保持室６６ａ内の被処理メタルマスク１００を洗浄機構２における高圧セル５０の胴部５１内へ搬入する操作、該胴部５１内の処理済みメタルマスク１０１を取り出して保持室６６ａ内に取り込操作、保持室６６ａ内の処理済みメタルマスク１０１をメタルマスク載置部（図示せず）に積み替える操作を行う移載手段（図示せず）を備え、該ガイド部材６５に沿って移動するチャンバ本体６６と、上記操作の度に開口位置と閉止位置とに移動可能なように該チャンバ本体６６の開口部に取り付けられた蓋部材６７と、チャンバ本体６６を所定の位置に移動させる駆動手段（図示せず）と、チャンバ本体６６に設置された蓋部材６７の移動手段（図示せず）とにより構成されている。
【００３３】
搬送用チャンバ６１は、チャンバ本体６６に真空源に連結された可撓性のパイプを取り付けるか真空ポンプを取り付けて保持室６６ａ内を真空の状態にするか、可撓性の溶媒供給用管を取り付けて保持室６６ａ内の空気を溶媒である二酸化炭素に置換して空気の殆ど無い状態にすると共に溶媒排出用管を取り付けて保持室６６ａ内の二酸化炭素を排出して洗浄装置が設置されている室内の空気と置換される構成になっている。
【００３４】
該搬送用チャンバ６１による高圧セル５０の胴部５１への被処理メタルマスク１００の挿入操作、該胴部５１の処理済みメタルマスク１０１の取り出し、取り込み操作においては真空状態又は溶媒雰囲気状態を維持できるようにシール部材によって気密を保持する構成になっている。
【００３５】
ストッカ６０が空気の殆ど無い状態にする構成の場合は搬送用チャンバ６１によるストッカ６０からの被処理メタルマスク１００の取り出し、取り込み操作においては真空状態又は溶媒雰囲気状態を維持できるようにシール部材によって気密を保持する構成にする必要がある。
【００３６】
上述の洗浄装置による被処理メタルマスク１００の洗浄操作は次のような順序で行うことができる。
【００３７】
先ず、バルブ１２、１６を開栓の状態にしてポンプ１３を作動させると、液体状の溶媒が溶媒タンク１０より送出されて混合器２６の供給される。この時、背圧弁１５によって溶媒の圧力が予め設定された圧力に調節される。
【００３８】
該供給動作と同時のバルブ２２を開栓の状態にしてポンプ２１を作動させると、液体状のモディファイアがモディファイアタンク１９から送出されて混合器２６に供給される。この時、背圧弁２４によってモディファイアの圧力が予め設定された圧力に調節される。
【００３９】
該溶媒とモディファイアは混合器２６内で混合されて高圧セル５０の胴部５１内に供給され、ヒータ５３によって胴部５１を介して該混合液が加熱されると、超臨界流体又は亜臨界流体の状態となる。
【００４０】
そして、超臨界流体又は亜臨界流体が胴部５１内に充満し、バルブ４０を開栓の状態にしてポンプ３６、３９を作動させると、該超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤が調圧バルブ３１を通ってトラップビーカ３２に入る。該調圧バルブ３１の減圧により溶媒もしくはモディファイアまたは両者ともが液化する。
【００４１】
該洗浄剤が液化した場合には、その溶媒及びモディファイアはヒータ３３によって加熱されて気化して流量計３５を通ってポンプ３６で加圧されて溶媒とモディファイアは液化して混合液タンク３７に送られる。
【００４２】
該混合液タンク３７に必要量の混合液が溜まった状態になると、洗浄剤供給ライン５のバルブ１２、１６、２２を閉栓の状態にすると共にポンプ１３、２１を停止させると共に洗浄ライン６のバルブ４０を閉栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を停止させる。
【００４３】
上述の操作中にストッカ６０に被処理メタルマスク１００を供給すると共に真空ポンプ（図示せず）が設置されている場合は、該真空ポンプ（図示せず）を作動させてストッカ６０内を真空の状態にする。
【００４４】
上述の操作で洗浄操作が可能になると、搬送機構３の駆動機構（図示せず）を作動させて搬送チャンバー６１をストッカ６０の被処理メタルマスク１００の取り出し位置に移動させる。
【００４５】
該搬送チャンバー６１の移動動作中に真空ポンプ（図示せず）を作動させて保持室６６ａ内を真空の状態にする。
【００４６】
該搬送チャンバー６１がストッカ６０の被処理メタルマスク１００の取り出し位置に移動すると、該搬送チャンバー６１とストッカ６０とを気密を保持する状態に連結させてストッカ６０の蓋部材（図示せず）と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を開口位置に移動させる。
【００４７】
そして、移載手段（図示せず）を作動させてストッカ６０内の被処理メタルマスク１００を取り出して保持室６６ａ内に取り込むと、ストッカ６０の蓋部材（図示せず）と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を閉止位置に移動させる。
【００４８】
被処理メタルマスク１００が搬送チャンバー６１に取り込まれると、駆動手段（図示せず）を作動させて搬送チャンバー６１が高圧セル５０の被処理メタルマスク１００の挿入位置に移動させる。
【００４９】
すると、該搬送チャンバー６１が高圧セル５０とを気密を保持する状態に連結させて高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を開口位置に移動させる。
【００５０】
そして、移載手段（図示せず）を作動させて保持室６６ａ内の被処理メタルマスク１００を取り出して高圧セル５０の胴部５１内に有機ＥＬ材料１２０が下方に位置するように支持部材（図示せず）に支持させると、高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を閉止位置に移動させる。
【００５１】
該蓋部材５２、６７が閉止され、搬送チャンバー６１と高圧セル５０が切り離されると、洗浄ライン６のバルブ４０を開栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を作動させて超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を循環させて被処理メタルマスク１００の有機ＥＬ材料１２０を洗浄剤のエタノールによって溶解させ、二酸化炭素によって有機ＥＬ材料１２０を溶解させた部分を濯いで洗浄する。
【００５２】
超臨界流体又は亜臨界流体状態の洗浄剤に溶解された有機ＥＬ材料１２０は該洗浄剤と共に調圧バルブ３１を通ってトラップビーカ３２に入る。該調圧バルブ３１の減圧によりエタノールは液化し、超臨界状態又は亜臨界状態を解かれた二酸化炭素は気化する。この時、洗浄された有機ＥＬ材料１２０も析出する。
【００５３】
液化したエタノールはヒータ３３により加熱されて気化し、減圧により気化した二酸化炭素と加熱により気化したエタノールは加圧ポンプ３６によって加圧されて二酸化炭素とエタノールに液化されて混合液タンク３７内に入る。二酸化炭素とエタノールが気化することでトラップビーカ３２には有機ＥＬ材料１２０のみが残る。
【００５４】
該混合液タンク３７内の二酸化炭素とエタノールの混合液は有機ＥＬ材料１２０及び付着物を含まない混合液である。
【００５５】
該混合液タンク３７内の混合液がポンプ３９により送られて高圧セル５０の胴部５１内（洗浄室５０ａ内）に入り、洗浄剤となって再び被処理メタルマスク１００に付着している有機ＥＬ材料１２０を溶解させて洗浄する。
【００５６】
そして、有機ＥＬ材料１２０の洗浄が完了すると、バルブ４０を閉栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を停止させ、搬送チャンバー６１が高圧セル５０とを気密を保持する状態に連結させて高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を開口位置に移動させる。
【００５７】
該蓋部材５２、６７が開口されると、移載手段（図示せず）を作動させて処理済みメタルマスク１０１を保持室６６ａに取り出して高圧セル５０の蓋部材５２と搬送チャンバー６１の蓋部材６７を閉止位置に移動させると、搬送チャンバー６１と高圧セル５０とを切り離して該搬送チャンバー６１をメタルマスク移載手段位置に搬送する。
【００５８】
該蓋部材６７が閉止動作後あるいは搬送用チャンバ６１の移動動作中にチャンバ本体６６内の二酸化炭素が溶媒排出用管（図示せず）から排出され、該二酸化炭素の排出に伴って空気がチャンバ本体６６の保持室６６ａ内に流入し、洗浄装置が設置されている室内と同一の状態になる。
【００５９】
そして、搬送用チャンバ６１がメタルマスク移載手段（図示せず）位置に移動すると、蓋部材６７が開口されて処理済みメタルマスク１０１が保持室６６ａ内からメタルマスク移載手段（図示せず）に積み替えられて洗浄操作を終了する。
【００６０】
上述の操作を繰り返してスタッカ６０にある被処理メタルマスク１００の洗浄を行う。
【００６１】
上述の搬送用チャンバ６１による被処理メタルマスク１００、処理済みメタルマスク１０１の搬送、洗浄機構２の高圧セル５０による被処理メタルマスク１００の洗浄処理は一枚ずつ行ったが、同時に二枚あるいは三枚等同時に複数枚の搬送、洗浄処理を行う構成にできることは言うまでもない。
【００６２】
上述の溶媒としては二酸化炭素を使用し、モディファイアとしてはエタノール、メタノール、アセトン、アセトニトリル、ジメチルホルムアミド、ジメチルアセドアミド、ジクロロメタン、トルエン、キシレン、エチレングリコール、塩酸、硝酸、硫酸、エーテル、代替えフロン等を使用することができる。
【００６３】
【実施例１】
ストッカ６０内が空気が殆ど存在しない状態にするための手段が設置されていないストッカ６０に複数枚の被処理メタルマスク１００を準備する。
【００６４】
次いで、温度が常温、圧力が６ＭＰａの液状の二酸化炭素が充填された溶媒タンク１０を準備すると共に常温、常圧の状態のモディファイアタンク１９にエタノールを供給する。
【００６５】
高圧セル５０のヒータ５３によって胴部５１内の温度が６０℃になるように加熱し、洗浄剤供給ライン５と洗浄ライン６のバルブ１８、４４、５５を開栓の状態にしてベント管１７、４３、５４から管内、胴部５１内の空気を排出させながら液状の二酸化炭素を６．８ｇ／ｍｉｎ、エタノールを０．４ｇ／ｍｉｎの割合（エタノールが二酸化炭素とエタノールの全体の約５％になるようする。）で供給して、胴部５１内の圧力が２５ＭＰａになるように洗浄ライン６内に二酸化炭素とエタノールを充満させ、洗浄剤供給ライン５からの二酸化炭素とエタノールの供給を停止させる。この時、胴部５１内を含む洗浄剤供給ライン５内の二酸化炭素とエタノールの混合物は超臨界流体状態の洗浄剤になっている。
【００６６】
これ等の準備ができると、搬送用チャンバ６１をストッカ６０位置に移動させて被処理メタルマスク１００をチャンバ本体６６内に取り込んで蓋部材を閉止の状態にして高圧セル５０位置に搬送する。
【００６７】
該搬送用チャンバ６１の蓋部材を閉止した直後あるいは移動動作中に溶媒供給用管（図示せず）からチャンバ本体６６内に液状の二酸化炭素を供給して空気を放出させ、該チャンバ本体６６内を液体状の二酸化炭素に置換する。
【００６８】
そして、搬送用チャンバ６１が高圧セル５０部に移動すると、高圧セル５０と搬送用チャンバ６１が気密を保持する状態で連結させて高圧セル５０の蓋部材５２と搬送用チャンバ６１の蓋部材６７を開口させて被処理メタルマスク１００をチャンバ本体６６から高圧セル５０の胴部５１内（洗浄室５０ａ内）に積み替える。
【００６９】
該被処理メタルマスク１００の積み替えが済み、蓋部材５２、６７が閉止されて高圧セル５０と搬送用チャンバ６１が切り離されると、直ちに洗浄ライン６のバルブ４０を開栓の状態にすると共にポンプ３６、３９を作動させて超臨界流体状態の洗浄剤を循環させて被処理メタルマスク１００の有機ＥＬ材料１２０を該洗浄剤のエタノールによって溶解させると共に該有機ＥＬ材料１２０の溶解部分を二酸化炭素によって濯いで洗浄する。
【００７０】
超臨界流体状態の洗浄剤に溶解された有機ＥＬ材料１２０は該洗浄剤と共に調圧バルブ３１を通ってトラップビーカ３２に入る。該調圧バルブ３１の減圧によりエタノールは液化し、超臨界状態を解かれた二酸化炭素は気化する。この時、洗浄された有機ＥＬ材料１２０も析出する。液化したエタノールはヒータ３３により加熱されて気化し、減圧により気化した二酸化炭素と加熱により気化したエタノールは加圧ポンプ３６によって加圧されて二酸化炭素とエタノールに液化されて混合液タンク３７内に入る。二酸化炭素とエタノールが気化することでトラップビーカ３２には有機ＥＬ材料１２０のみが残る。
【００７１】
混合液タンク３７内の二酸化炭素とエタノールの混合液は有機ＥＬ材料１２０及び付着物を含まない混合液である。
【００７２】
該混合液タンク３７内の混合液がポンプ３９により送られて高圧セル５０の胴部５１内（洗浄室５０ａ内）に入り、再び被処理メタルマスク１００に付着している有機ＥＬ材料１２０を溶解させて洗浄する。
【００７３】
該被処理メタルマスク１００における有機ＥＬ材料１２０が全て溶解されると共に濯がれて洗浄されると、搬送用チャンバ６１を高圧セル５０部に移動させて高圧セル５０と搬送用チャンバ６１が気密を保持する状態で連結して高圧セル５０の蓋部材５２と搬送用チャンバ６１の蓋部材６７を開口させて被処理メタルマスク１００を高圧セル５０の洗浄室５０ａから搬送用チャンバ６１におけるチャンバ本体６６の保持室６６ａ内に積み替える。
【００７４】
該被処理メタルマスク１００の積み替えが済み、蓋部材５２、６７が閉止されて搬送用チャンバ６１が高圧セル５０から切り離されると、搬送用チャンバ６１がメタルマスク移載手段（図示せず）に搬送される。
【００７５】
該蓋部材６７が閉止動作後あるいは搬送用チャンバ６１の移動動作中にチャンバ本体６６内の二酸化炭素が溶媒排出用管（図示せず）から排出され、該二酸化炭素の排出に伴って空気がチャンバ本体６６の保持室６６ａ内に流入し、洗浄装置が設置されている室内と同一の状態になる。
【００７６】
そして、搬送用チャンバ６１がメタルマスク移載手段（図示せず）位置に移動すると、蓋部材６７が開口されて処理済みメタルマスク１０１が保持室６６ａ内からメタルマスク移載手段（図示せず）に積み替えられて洗浄操作を終了する。
【００７７】
該処理済みメタルマスク１０１の積み替え操作が終了すると、搬送用チャンバ６１がストッカ６０位置に移動して二番目の被処理メタルマスク１００を受け取り、保持室内６６ａ内を流体状の二酸化炭素に置換して高圧セル５０の洗浄室５０ａに該被処理メタルマスク１００を積み替えて一番目の被処理メタルマスク１００の場合と同様の洗浄操作を行う。
【００７８】
洗浄操作の途中で、二酸化炭素とエタノールが減少すると、洗浄剤供給ライン５のバルブ１２、１６、２２が開栓されると共にポンプ１３、２１が作動して上述と同様に二酸化炭素が６．８ｇ／ｍｉｎ、エタノールが０．４ｇ／ｍｉｎの割合で洗浄ライン６に供給される。
【００７９】
上述のストッカ６０からの被処理メタルマスク１００の供給開始から処理済みメタルマスク１０１のメタルマスク移載手段（図示せず）への積み替え終了までの洗浄時間は約２０分であった。
【００８０】
上述の洗浄ラインにおける高圧セル５０の胴部５１内の条件を温度が２０℃以上３１℃以下、圧力が４ＭＰａ以上７ＭＰａ以下になるようにすると、溶媒又は溶媒とモディファイアとの混合物が亜臨界流体状態になった洗浄剤を形成し、超臨界流体の洗浄剤とほぼ同じようにメタルマスク１１０に付着した有機ＥＬ材料１２０を洗浄することができる。
【００８１】
【比較例１】
上述の実施例１における洗浄装置を使用し、従来実施していた時と同様に搬送用チャンバ６１の蓋部材６７が開口され、チャンバ本体６６の保持室６６ａ内が常温、常圧の状態でストッカ６０から被処理メタルマスク１００を受け取って高圧セル５０位置に搬送する。
【００８２】
蓋部材５２が開口された高圧セル５０位置に該搬送用チャンバ６１が移動して該被処理メタルマスク１００が保持室６６ａから高圧セル５０の洗浄室５０ａに積み替えられると、高圧セル５０の蓋部材５２が閉止され、高圧セル５０のヒータ５３によって胴部５１内の温度が６０℃に加熱すると共に洗浄剤供給ライン５と洗浄ライン６のバルブ１８、４４、５５を開栓の状態にしてベント管１７、４３、５４から管内、胴部５１内の空気を排出させながら液状の二酸化炭素を６．８ｇ／ｍｉｎ、エタノールを０．４ｇ／ｍｉｎの割合（エタノールが二酸化炭素とエタノールの全体の約５％になるようする。）で供給して、胴部５１内の圧力が２５ＭＰａになるように洗浄ライン６内に二酸化炭素とエタノールを充満させ、洗浄剤供給ライン５からの二酸化炭素とエタノールの供給を停止させる。この時、胴部５１内を含む洗浄ライン６内の二酸化炭素とエタノールの混合物は超臨界流体状態の洗浄剤になっている。
【００８３】
該洗浄可能な状態になると、上述の実施例１の場合と同様の洗浄操作を行う。
【００８４】
上述の高圧セル５０に対して被処理メタルマスクが供給された時点から洗浄可能な状態になるまでに約１０分かかり、ストッカ６０からの被処理メタルマスク１００の供給開始から処理済みメタルマスク１０１のメタルマスク移載手段（図示せず）への積み替え終了までの洗浄時間の合計は約３０分である。
【００８５】
上述の実施例１と比較例とを対比すると、実施例１の方が被処理メタルマスク１００の洗浄操作時間を約１０分／枚の割合で短縮できることが判る。
【００８６】
【発明の効果】
本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項１に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄方法において、前記被処理メタルマスクを空気が殆ど存在しない状態で洗浄室内に搬送及び／又は処理済みメタルマスクを取り出すようにしているため、洗浄作業の準備段階において洗浄室内及び配管内の空気抜き作業を無くすことができ、洗浄作業時間を短縮することができる。
【００８７】
また、本発明のメタルマスクの洗浄方法は請求項２に記載のように空気が殆ど存在しない状態が、真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態であるため、被処理メタルマスクの供給、処理済みメタルマスクの取り出し操作が洗浄室内の雰囲気に対応して円滑に行うことができる。
【００８８】
本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項３に記載のように有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄機構内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄装置において、前記処理メタルマスクを洗浄機構に搬送して搬入及び／又は処理済みメタルマスクを取り出す搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態なる構成にしているため、洗浄作業の準備段階において洗浄機構の洗浄室内及び配管内の空気抜き作業を無くすことができ、洗浄作業時間を短縮することができる。また、洗浄機構の洗浄室内及び配管内の雰囲気が殆ど変化しないため、超臨界流体又は亜臨界流体の補充量を少なくすることができる。
【００８９】
また、本発明のメタルマスクの洗浄装置は請求項４に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーによる構成にすると、メタルマスクの搬送中に搬送用チャンバー内を空気が殆ど存在しない状態にすることができるため、メタルマスクの供給、取り出し時間を短くすることができ、請求項５に記載のような搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えたメタルマスク貯留用のストッカと空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーとによる構成にすると、メタルマスクの供給、取り出し時間をより短くすることができ、請求項６に記載のような空気が殆ど存在しない状態する手段が、真空手段又は二酸化炭素置換手段である構成にすると、洗浄機構の洗浄室内及び配管内の雰囲気が変化するのを防止することができ、超臨界流体又は亜臨界流体の補充量を少なくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】図１は本発明のメタルマスクの洗浄装置の１実施形態を示す概略図である。
【図２】図１の洗浄装置における搬送機構の１実施形態を示す概略図である。
【符号の説明】
１ 洗浄剤供給機構
２ 洗浄機構
３ 搬送機構
５ 洗剤供給ライン
６ 洗浄ライン
１０ 溶媒タンク
１１、２０、２５、３０、３４、３８ 送液管
１２、１６、１８、２２、４０、４４、５５ バルブ
１３、２１、３６、３９ ポンプ
１４、２３、４１ 戻り管
１５，２４、４２ 背圧弁
１７、４３、５４ ベント管
１９ モディファイアタンク
２６ 混合器
３１ 調圧弁
３２ トラップビーカ
３３、５３ ヒータ
３５ 流量計
３７ 混合タンク
５０ 高圧セル
５１ 胴部
５２、６７ 蓋部材
６０ ストッカ
６１ 搬送用チャンバ
６５ ガイド部材
６６ チャンバ本体
１００ 被処理メタルマスク
１０１ 処理済みメタルマスク
１１０ メタルマスク
１２０ 有機ＥＬ材料
５０ａ 洗浄室
６６ａ 保持室
Claims (6)
- 有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄方法において、前記被処理メタルマスクを空気が殆ど存在しない状態で洗浄室に搬入及び／又は処理済みメタルマスクを取り出すことを特徴とするメタルマスクの洗浄方法。
- 空気が殆ど存在しない状態が、真空状態又は二酸化炭素雰囲気状態であることを特徴とする請求項１に記載のメタルマスクの洗浄方法。
- 有機ＥＬ材料が付着した被処理メタルマスクを洗浄室内において超臨界流体又は亜臨界流体状の洗浄剤を使用して洗浄する洗浄装置において、前記処理メタルマスクを洗浄室に搬送して搬入及び／又は処理済みメタルマスクを取り出す搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態になるよう構成されていることを特徴とするメタルマスクの洗浄装置。
- 搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載のメタルマスクの洗浄装置。
- 搬送機構が、空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えたメタルマスク貯留用のストッカと空気が殆ど存在しない状態にする手段を備えた搬送用チャンバーとによって構成されていることを特徴とする請求項３に記載のメタルマスクの洗浄装置。
- 空気が殆ど存在しない状態にする手段が、真空手段又は二酸化炭素置換手段であることを特徴とする請求項３から請求項５の何れかの請求項に記載のメタルマスクの洗浄装置。
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