JP2006085933A - 表示装置の製造方法及び製造装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】マスクを用いた気相堆積法による成膜時の基板温度をより正確に管理し、これにより、これら薄膜の位置精度を向上させること。
【解決手段】本発明の方法は、絶縁基板ＳＵＢとその上に形成され且つ表示素子ＯＬＥＤを含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、真空中で、マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板ＳＵＢ上に、前記構造体の一部として前記マスクのパターンに対応したパターンを有する薄膜を形成する工程を含み、前記薄膜を形成する前及び／又は前記薄膜を形成している間、金属基板とその一主面を被覆し且つ前記金属基板よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層とを備えた冷却板を、前記赤外線吸収層が前記絶縁基板ＳＵＢと向き合うように配置することにより、前記絶縁基板ＳＵＢを冷却することを特徴とする。
【選択図】 図２

Description

本発明は、表示装置の製造方法及び製造装置に係り、特には、真空中でマスクを用いた気相堆積法により絶縁基板上に薄膜を形成する表示装置の製造方法及び製造装置に関する。
平面表示装置の製造では、真空中で、マスクを用いた気相堆積法により、絶縁基板上に薄膜を形成することがある。例えば、有機ＥＬ（エレクトロルミネッセンス）表示装置の製造では、各有機ＥＬ素子に対応した開口を有するマスクを用いた真空蒸着法により、有機ＥＬ素子の有機物層を形成することがある。
ところで、水分の存在は、有機ＥＬ素子の寿命を著しく短くする。したがって、有機ＥＬ表示装置の製造では、通常、有機物層の成膜に先立ち、まず、乾燥の目的で、絶縁基板を真空中で加熱する。続いて、真空破壊せずに有機物層を成膜する。
この方法では、乾燥と成膜とを真空中で連続して行うため、有機物層の成膜を開始するまでに、絶縁基板を十分に冷却することは難しい。そのため、有機物層は、熱膨張した絶縁基板上に成膜することとなる。
また、真空蒸着法やスパッタリング法などの成膜法は、本来、薄膜を形成すべき基板を加熱する必要がない。しかしながら、実際には、成膜前における基板温度が室温程度であったとしても、成膜直後の基板温度は例えば７０℃以上にまで達していることがある。
有機ＥＬ素子の有機物層は、発光層に加え、正孔輸送層及び電子輸送層などを含むことができる。また、有機ＥＬ表示装置にカラー表示可能な構成を採用する場合、発光色が青、緑、赤色の発光層を形成することがある。そのため、有機物層を形成するために、例えば、正孔輸送層、青色発光層、緑色発光層、赤色発光層、電子輸送層の成膜を順次行わなければならないことがある。
上記のように、成膜により基板温度は上昇する。そのため、有機物層を形成するための成膜を複数回行う場合、成膜中に基板温度が変化するのに加え、或る成膜によって上昇した基板温度が、その後に行う成膜時の基板温度に影響を与える。
このように、或る薄膜を成膜する時の基板温度には、その薄膜の成膜に伴って生じる熱と、その薄膜の成膜を開始する時点における基板温度とが影響を与える。それゆえ、特に、有機物層に多層構造を採用した場合や発光色が異なる複数種の発光層を形成する場合には、成膜時の基板温度を正確に管理することが難しい。
絶縁基板の温度は、その寸法に影響を与える。そのため、成膜時の基板温度を正確に管理できないと、各薄膜を設計通りの位置に形成できなくなる。絶縁基板上に形成する各構成要素の位置精度が低い場合、設計通りの性能を実現することは不可能である。
本発明の目的は、マスクを用いた気相堆積法による成膜時の基板温度をより正確に管理し、これにより、これら薄膜の位置精度を向上させることにある。
本発明の第１側面によると、絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、真空中で、マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板上に、前記構造体の一部として前記マスクのパターンに対応したパターンを有する薄膜を形成する工程を含み、前記薄膜を形成する前及び／又は前記薄膜を形成している間、金属基板とその一主面を被覆し且つ前記金属基板よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層とを備えた冷却板を、前記赤外線吸収層が前記絶縁基板と向き合うように配置することにより、前記絶縁基板を冷却することを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
本発明の第２側面によると、絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、真空中に、前記絶縁基板と、第１金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層を備えた第１冷却板とを、前記第１赤外線吸収層が前記絶縁基板の一方の主面と向き合うように配置し、この状態で、第１マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板の他方の主面に、前記構造体の一部として前記第１マスクのパターンに対応したパターンを有する第１薄膜を形成する工程を含んだことを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
本発明の第３側面によると、絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、前記絶縁基板を加熱する第１工程と、加熱した前記絶縁基板を冷却する第２工程と、マスクを用いた気相堆積法により、冷却した前記絶縁基板上に、前記構造体の一部として前記マスクのパターンに対応したパターンを有する薄膜を形成する第３工程とを含み、前記第１乃至第３工程は真空中で行い、前記第２工程は、第１金属基板とその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層とを備えた第１冷却板を、前記第１赤外線吸収層が前記絶縁基板と向き合うように配置することを含んだことを特徴とする表示装置の製造方法が提供される。
本発明の第４側面によると、絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する製造装置であって、前記絶縁基板が搬入される真空チャンバと、前記真空チャンバ内に配置され、前記真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の一方の主面に、前記構造体の一部である薄膜の材料を気化させて供給する材料源と、前記材料源と前記真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置されるマスクと、金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記金属基板よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層を備え、前記絶縁基板の前記一方の主面に前記材料源が前記材料を供給する前及び／又は前記材料源が前記材料を供給している間、前記赤外線吸収層が前記絶縁基板と向き合うように配置される冷却板とを具備したことを特徴とする製造装置が提供される。
本発明の第５側面によると、絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する製造装置であって、前記絶縁基板が搬入される第１真空チャンバと、前記第１真空チャンバ内に配置され、前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の一方の主面に、前記構造体の一部である第１薄膜の材料を気化させて供給する第１材料源と、前記第１材料源と前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置される第１マスクと、第１金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層を備え、前記第１真空チャンバ内に、前記第１赤外線吸収層が前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の他方の主面と向き合うように配置される第１冷却板とを具備したことを特徴とする製造装置が提供される。
本発明の第６側面によると、絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する製造装置であって、前記絶縁基板が搬入される第１真空チャンバと、前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板を加熱するヒータと、前記第１真空チャンバから搬出された前記絶縁基板が搬入される第２真空チャンバと、第１金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層を備え、前記第２真空チャンバ内に、前記第１赤外線吸収層が前記第２真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板と向き合うように配置される第１冷却板と、前記第２真空チャンバから搬出された前記絶縁基板が搬入される第３真空チャンバと、前記第３真空チャンバ内に配置され、前記第３真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の一方の主面に、前記構造体の一部である薄膜の材料を気化させて供給する材料源と、前記材料源と前記第３真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置されるマスクとを具備したことを特徴とする製造装置が提供される。
本発明によると、マスクを用いた気相堆積法による成膜時の基板温度をより正確に管理することができ、したがって、これら薄膜の位置精度を向上させることが可能となる。
以下、本発明の態様について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、各図において、同様または類似する構成要素には同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。
図１は、本発明の一態様に係る方法で製造可能な表示装置の一例を概略的に示す平面図である。図１には、一例として、アクティブマトリクス型有機ＥＬ表示装置を示している。
この有機ＥＬ表示装置は、複数の画素ＰＸを含んでいる。これら画素ＰＸは、例えばガラス基板などの絶縁基板ＳＵＢ上にマトリクス状に配置されている。
基板ＳＵＢ上には、走査信号線ドライバＹＤＲ及び映像信号線ドライバＸＤＲがさらに設けられている。
この基板ＳＵＢ上では、走査信号線ドライバＹＤＲに接続された走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２が、画素ＰＸの行方向に延在している。これら走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２には、走査信号線ドライバＹＤＲから走査信号が電圧信号として供給される。
また、基板ＳＵＢ上では、映像信号線ドライバＸＤＲに接続された映像信号線ＤＬが、画素ＰＸの列方向に延在している。これら映像信号線ＤＬには、映像信号線ドライバＸＤＲから映像信号が供給される。
さらに、この基板ＳＵＢ上には、電源線ＰＳＬが設けられている。
画素ＰＸは、画素回路と、表示素子である有機ＥＬ素子ＯＬＥＤとを含んでいる。画素回路は、駆動制御素子ＤＲと、ダイオード接続スイッチＳＷ１と、映像信号供給制御スイッチＳＷ２と、出力制御スイッチＳＷ３と、キャパシタＣとを含んでいる。
有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、互いに対向した陽極及び陰極とそれらの間に流れる電流に応じて光学特性が変化する有機物層とを含んでいる。ここでは、一例として、陽極は下部電極として設けられ、陰極は有機物層を介して下部電極と対向配置した上部電極として設けられていることとする。
駆動制御素子ＤＲは、例えば、ソースとドレインとチャネルとが多結晶半導体層中に形成された薄膜トランジスタ（以下、ＴＦＴという）である。ここでは、一例として、駆動制御素子ＤＲに、多結晶半導体層として多結晶シリコン層を有するｐチャネルＴＦＴを使用している。駆動制御素子ＤＲのソースは、電源線ＰＳＬに接続している。なお、電源線ＰＳＬ上のノードＮＤ１は、第１電源端子に相当している。
ダイオード接続スイッチＳＷ１は、駆動制御素子ＤＲのドレインとゲートとの間に接続されている。ダイオード接続スイッチＳＷ１のスイッチング動作は、例えば、走査信号線ドライバＹＤＲから走査信号線ＳＬ２を介して供給される走査信号によって制御する。ここでは、一例として、ダイオード接続スイッチＳＷ１としてｐチャネルＴＦＴを使用し、そのゲートを走査信号線ＳＬ２に接続している。
映像信号供給制御スイッチＳＷ２は、駆動制御素子ＤＲのドレインと映像信号線ＤＬとの間に接続されている。ここでは、一例として、映像信号供給制御スイッチＳＷ２としてｐチャネルＴＦＴを使用し、そのゲートは走査信号線ＳＬ２に接続している。
出力制御スイッチＳＷ３と表示素子ＯＬＥＤとは、駆動制御素子ＤＲのドレインと第２電源端子ＮＤ２との間に直列に接続されている。ここでは、映像信号供給制御スイッチＳＷ３としてｐチャネルＴＦＴを使用し、そのゲートは走査信号線ＳＬ１に接続し、ソース及びドレインは駆動制御素子ＤＲのドレインと表示素子ＯＬＥＤの陽極とにそれぞれ接続している。また、ここでは、第２電源端子ＮＤ２は、第１電源端子ＮＤ１よりも低電位とする。
キャパシタＣの一方の電極は、駆動制御素子ＤＲのゲートに接続されている。キャパシタＣは、書込期間に続く表示期間において、駆動制御素子ＤＲのゲートの電位をほぼ一定に保つ役割を果たす。ここでは、一例として、キャパシタＣは、定電位端子ＮＤ３と駆動制御素子ＤＲのゲートとの間に接続している。
図２は、図１の表示装置に採用可能な構造の一例を示す断面図である。なお、図２には、ＴＦＴとして出力制御スイッチＳＷ３のみを描いているが、ダイオード接続スイッチＳＷ１及び映像信号供給制御スイッチＳＷ２は出力制御スイッチＳＷ３と同様の構造を有している。また、駆動制御素子ＤＲも、出力制御スイッチＳＷ３とほぼ同様の構造を有している。
図２に示すように、絶縁基板ＳＵＢの一主面上には、アンダーコート層ＵＣが設けられている。アンダーコート層ＵＣとしては、例えば、ＳｉＮx層とＳｉＯ2層との積層体などを使用することができる。
アンダーコート層ＵＣ上には、半導体層ＳＣとして、パターニングされた多結晶シリコン層が配置されている。各半導体層ＳＣ中には、ＴＦＴのソースＳ及びドレインＤが互いから離間して形成されている。半導体層ＳＣ中のソースＳとドレインＤとの間の領域ＣＨは、チャネルとして使用する。
半導体層ＳＣ上には、ゲート絶縁膜ＧＩが形成されており、このゲート絶縁膜ＧＩ上には第１導体パターン及び絶縁膜Ｉ１が順次形成されている。第１導体パターンは、ＴＦＴのゲートＧ、キャパシタＣの第１電極（図示せず）、走査信号線ＳＬ１及びＳＬ２、これらを接続する配線などとして利用する。また、絶縁膜Ｉ１は、層間絶縁膜及びキャパシタＣの誘電体層として利用する。
絶縁膜Ｉ１上には、第２導体パターンが形成されている。第２導体パターンは、ソース電極ＳＥ、ドレイン電極ＤＥ、キャパシタＣの第２電極（図示せず）、映像信号線ＤＬ、電源線ＰＳＬ、これらを接続する配線などとして利用する。ソース電極ＳＥ及びドレイン電極ＤＥは、絶縁膜ＧＩ及びＩ１に設けられた貫通孔の位置でＴＦＴのソースＳ及びドレインＤにそれぞれ接続されている。
第２導体パターン及び絶縁膜Ｉ１上には、絶縁膜Ｉ２及び第３導体パターンが順次形成されている。絶縁膜Ｉ２は、パッシベーション膜及び／又は平坦化層として利用する。他方、第３導体パターンは、各有機ＥＬ素子ＯＬＥＤの画素電極ＰＥとして利用する。ここでは、一例として、画素電極ＰＥは陽極であることとする。
絶縁膜Ｉ２には、出力制御スイッチＳＷ３のソースＳに接続されたソース電極ＳＥへと連絡する貫通孔が画素ＰＸ毎に設けられている。各画素電極ＰＥは、この貫通孔の側壁及び底面を被覆しており、これにより、ソース電極ＳＥを介して出力制御スイッチＳＷ３のソースＳへと接続されている。
絶縁膜Ｉ２上には、隔壁絶縁層ＳＩが形成されている。ここでは、一例として、隔壁絶縁層ＳＩを有機絶縁層で構成している。
隔壁絶縁層ＳＩには、画素電極ＰＥの位置に貫通孔が設けられている。隔壁絶縁層ＳＩの貫通孔内では、発光層を含んだ有機物層ＯＲＧが画素電極ＰＥを被覆している。発光層は、例えば、発光色が赤色、緑色、又は青色のルミネッセンス性有機化合物を含んだ薄膜である。有機物層ＯＲＧは、発光層に加え、例えば、正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層、正孔ブロック層などをさらに含むことができる。有機物層ＯＲＧを構成している各層に低分子有機化合物を使用した場合、これらの層は、例えば、マスクを用いた真空蒸着法により形成することができる。
隔壁絶縁層ＳＩ及び有機物層ＯＲＧ上には、共通電極ＣＥが設けられている。共通電極ＣＥは、絶縁膜Ｉ１、絶縁膜Ｉ２及び隔壁絶縁層ＳＩに設けられたコンタクトホール（図示せず）を介して、ノードＮＤ２を提供する電極配線に電気的に接続されている。ここでは、一例として、共通電極ＣＥは陰極であることとする。
それぞれの有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、これら画素電極ＰＥ、有機物層ＯＲＧ及び共通電極ＣＥで構成されている。
図３は、図２の有機ＥＬ素子ＯＬＥＤに採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図である。
図３に示す有機ＥＬ素子ＯＬＥＤは、陽極である画素電極ＰＥと、陰極である共通電極ＣＥと、それらの間に介在した有機物層ＯＲＧとを含んでいる。
有機物層ＯＲＧは、この例では、発光層ＥＭＴと、正孔輸送層ＨＴと、電子輸送層ＥＴとを含んでいる。正孔輸送層ＨＴは、発光層ＥＭＴと陽極である画素電極ＰＥとの間に介在している。電子輸送層ＥＴは、発光層ＥＭＴと陰極である共通電極ＣＥとの間に介在している。
図４は、本発明の一態様に係る製造装置を概略的に示す平面図である。図５は、図４の製造装置で利用可能な冷却チャンバの一例を概略的に示す断面図である。図６は、図４の製造装置で利用可能な成膜チャンバの一例を概略的に示す断面図である。図７は、図６の成膜チャンバの内部に配置する装置の例を概略的に示す断面図である。
図４に示す製造装置は、マルチチャンバ型枚葉式装置である。この製造装置は、ロードロックチャンバＬＬＣと、トランスファチャンバＴＣ１及びＴＣ２と、加熱チャンバＨＣと、冷却チャンバＣＣと、成膜チャンバＤＣ１乃至ＤＣ５と、中継チャンバＲＣ１とを含んでいる。
各チャンバには、真空排気系（図示せず）が接続されている。製造の間、ロードロックチャンバＬＬＣ以外のチャンバは真空に維持する。
ロードロックチャンバＬＬＣ内には、絶縁基板ＳＵＢが載置される受渡台（図示せず）が配置されている。また、ロードロックチャンバＬＬＣには、一組のゲートバルブ（図示せず）が取り付けられている。これらゲートバルブの一方を介して、ロードロックチャンバＬＬＣはトランスファチャンバＴＣ１に接続されている。
ロードロックチャンバＬＬＣに取り付けられた他方のゲートバルブの近傍には、例えば、カセットステーションが配置されている。ロードロックチャンバＬＬＣは、それらゲートバルブの開閉動作と真空排気系の動作とを組み合わせることにより、トランスファチャンバＴＣ１を大気に開放することなく、カセットステーションからトランスファチャンバＴＣ１内への絶縁基板ＳＵＢの搬入を可能とする。
トランスファチャンバＴＣ１内には、真空ロボットＶＲ１が配置されている。また、トランスファチャンバＴＣ１には、ゲートバルブ（図示せず）を介して、加熱チャンバＨＣ、冷却チャンバＣＣ、成膜チャンバＤＣ１及び中継チャンバＲＣ１がそれぞれ接続されている。真空ロボットＶＲ１は、絶縁基板ＳＵＢのトランスファチャンバＴＣ１から加熱チャンバＨＣ、冷却チャンバＣＣ、成膜チャンバＤＣ１及び中継チャンバＲＣ１への搬出、並びに、絶縁基板ＳＵＢのロードロックチャンバＬＬＣ、加熱チャンバＨＣ、冷却チャンバＣＣ及び成膜チャンバＤＣ１からトランスファチャンバＴＣ１への搬入を行う。
加熱チャンバＨＣ内には、絶縁基板ＳＵＢを保持する基板ホルダ又は絶縁基板ＳＵＢが載置される載置台（図示せず）と、ヒータ（図示せず）とが配置されている。加熱チャンバＨＣでは、真空中で絶縁基板ＳＵＢを加熱することにより、例えば、絶縁基板ＳＵＢを乾燥させる。
冷却チャンバＣＣ内には、図５に示すように、冷却板ＣＰ１と、絶縁基板ＳＵＢを保持する基板ホルダ又は絶縁基板ＳＵＢが載置される載置台（図示せず）とが配置されている。
冷却板ＣＰ１は、金属基板ＭＳ１とその一主面を被覆し且つ金属基板ＭＳ１よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層ＩＲＡＬ１とを含んでいる。
冷却チャンバＣＣでは、絶縁基板ＳＵＢの近傍に、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１が絶縁基板ＳＵＢと向き合うように冷却板ＣＰ１を位置させる。これにより、絶縁基板ＳＵＢが放射する赤外線を冷却板ＣＰ１に吸収させ、絶縁基板ＳＵＢを冷却する。
典型的には、冷却板ＣＰ１には、金属基板ＭＳ１の熱を冷却チャンバＣＣの外部へと放熱するための構成を採用する。例えば、金属基板ＭＳ１の内部に又はこれと隣接して流路を設け、この流路に水などの冷却液を流すことにより金属基板ＭＳ１を冷却する構成を採用してもよい。或いは、金属などの良熱伝導体を介して、金属基板ＭＳ１の熱を冷却チャンバＣＣの外部へと放熱可能な構成を採用してもよい。
絶縁基板ＳＵＢと冷却板ＣＰ１との距離は、変更可能としてもよい。そのような機構を設けると、絶縁基板ＳＵＢの冷却チャンバＣＣ内への搬出入を容易にすることや、冷却板ＣＰ１による冷却効果を調節することができる。
成膜チャンバＤＣ１は、この例では、正孔輸送層ＨＴを成膜するための真空蒸着チャンバである。成膜チャンバＤＣ１内には、図６に示すように、堆積させるべき薄膜の材料である蒸発材料ＥＭ，ここでは正孔輸送材料，と、これを収容した坩堝ＣＲと、マスクＭＳＫと、冷却板ＣＰ２とが配置されている。さらに、成膜チャンバＤＣ１内には、図７に示す基板ホルダＨＬＤ１及び冷却板ホルダＨＬＤ２が配置されている。
基板ホルダＨＬＤ１は、絶縁基板ＳＵＢの周縁部を支持している。基板ホルダＨＬＤ１は、絶縁基板ＳＵＢを、その被成膜面が坩堝ＣＲと向き合うように着脱可能に保持する。なお、この例では、基板ホルダＨＬＤ１は、マスクＭＳＫを保持するマスクホルダを兼ねている。
坩堝ＣＲは、例えば、それ自体が通電により発熱するか、或いは、別途設けた抵抗加熱器などの発熱体により加熱される。坩堝ＣＲを昇温させることにより、これが収容している蒸発材料ＥＭを蒸発させる。坩堝ＣＲは、典型的には、気化した蒸発材料ＥＭを絶縁基板ＳＵＢの被成膜面に均一に供給するために、図示しない駆動機構によって、絶縁基板ＳＵＢに対し、その主面に略平行な方向，例えば、図６において矢印で示す方向，に相対移動させる。ここでは、一例として、坩堝ＣＲは３５０℃に加熱し、坩堝ＣＲから絶縁基板ＳＵＢまでの距離は約５００ｍｍとする。
マスクＭＳＫは、坩堝ＣＲと絶縁基板ＳＵＢとの間であって、絶縁基板ＳＵＢの近傍に配置される。この例では、マスクＭＳＫとしては、有機物層ＯＲＧに対応した位置に開口が設けられているものを使用する。
冷却板ＣＰ２は、金属基板ＭＳ２とその一主面を被覆し且つ金属基板ＭＳ２よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層ＩＲＡＬ２とを含んでいる。成膜チャンバＤＣ１では、絶縁基板ＳＵＢの近傍に、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１が絶縁基板ＳＵＢの被成膜面の裏面と向き合うように冷却板ＣＰ２を位置させる。これにより、絶縁基板ＳＵＢが放射する赤外線を冷却板ＣＰ２に吸収させ、絶縁基板ＳＵＢを冷却する。
典型的には、冷却板ＣＰ２には、金属基板ＭＳ２の熱を成膜チャンバＤＣ１の外部へと放熱するための構成を採用する。例えば、図７に示すように、金属基板ＭＳ２の内部に又はこれと隣接して流路を設け、この流路に水などの冷却液を流すことにより金属基板ＭＳ２を冷却する構成を採用してもよい。或いは、金属などの良熱伝導体を介して、金属基板ＭＳ２の熱を成膜チャンバＤＣ１の外部へと放熱可能な構成を採用してもよい。
冷却板ホルダＨＬＤ２は、冷却板ＣＰ２を支持している。冷却板ホルダＨＬＤ２は、冷却板ＣＰ２を、その赤外線吸収層ＩＲＡＬ２が絶縁基板ＳＵＢと向き合うように保持する。冷却板ホルダＨＬＤ２には、冷却板ＣＰ２を着脱可能に保持する構成を採用することができる。例えば、冷却板ホルダＨＬＤ２にマグネットを配置し、磁力を利用して冷却板ＣＰ２を保持することができる。
絶縁基板ＳＵＢと冷却板ＣＰ２との距離は、変更可能としてもよい。例えば、基板ホルダＨＬＤ１及び冷却板ホルダＨＬＤ２の少なくとも一方を昇降可能としてもよい。そのような機構を設けると、絶縁基板ＳＵＢの成膜チャンバＤＣ１内への搬出入を容易にすることや、冷却板ＣＰ２による冷却効果を調節することができる。
中継チャンバＲＣ１は、トランスファチャンバＴＣ１からトランスファチャンバＴＣ２へと絶縁基板ＳＵＢを搬送するための中継点である。中継チャンバＲＣ１内には、例えば、受渡台が配置されている。上記の通り、中継チャンバＲＣ１は、ゲートバルブを介してトランスファチャンバＴＣ１に接続されている。また、中継チャンバＲＣ１は、ゲートバルブを介してトランスファチャンバＴＣ２に接続されている。なお、これらゲートバルブは必ずしも設ける必要はない。
トランスファチャンバＴＣ２内には、真空ロボットＶＲ２が配置されている。また、トランスファチャンバＴＣ２には、ゲートバルブ（図示せず）を介して、中継チャンバＲＣ１及びＲＣ２並びに成膜チャンバＤＣ２乃至ＤＣ５が接続されている。真空ロボットＶＲ２は、絶縁基板ＳＵＢのトランスファチャンバＴＣ２から成膜チャンバＤＣ２乃至ＤＣ５及び中継チャンバＲＣ２への搬出、並びに、絶縁基板ＳＵＢの中継チャンバＲＣ１及び成膜チャンバＤＣ１乃至ＤＣ５からトランスファチャンバＴＣ２への搬入を行う。
成膜チャンバＤＣ２は、この例では、青色発光する発光層ＥＭＴを成膜するための真空蒸着チャンバである。成膜チャンバＤＣ２は、成膜チャンバＤＣ１とほぼ同様の構造を有している。また、成膜チャンバＤＣ２内には、成膜チャンバＤＣ１に関して説明したのと同様の装置が配置されている。但し、成膜チャンバＤＣ２では、蒸発材料ＥＭとして、発光色が青色のルミネッセンス性有機化合物を使用する。また、成膜チャンバＤＣ２では、マスクＭＳＫとして、有機物層ＯＲＧのうち発光色が青色のものに対応した位置に開口が設けられているものを使用する。
成膜チャンバＤＣ３は、この例では、緑色発光する発光層ＥＭＴを成膜するための真空蒸着チャンバである。成膜チャンバＤＣ３は、成膜チャンバＤＣ１とほぼ同様の構造を有している。また、成膜チャンバＤＣ３内には、成膜チャンバＤＣ１に関して説明したのと同様の装置が配置されている。但し、成膜チャンバＤＣ３では、蒸発材料ＥＭとして、発光色が緑色のルミネッセンス性有機化合物を使用する。また、成膜チャンバＤＣ３では、マスクＭＳＫとして、有機物層ＯＲＧのうち発光色が緑色のものに対応した位置に開口が設けられているものを使用する。
成膜チャンバＤＣ４は、この例では、赤色発光する発光層ＥＭＴを成膜するための真空蒸着チャンバである。成膜チャンバＤＣ４は、成膜チャンバＤＣ１とほぼ同様の構造を有している。また、成膜チャンバＤＣ４内には、成膜チャンバＤＣ１に関して説明したのと同様の装置が配置されている。但し、成膜チャンバＤＣ４では、蒸発材料ＥＭとして、発光色が赤色のルミネッセンス性有機化合物を使用する。また、成膜チャンバＤＣ４では、マスクＭＳＫとして、有機物層ＯＲＧのうち発光色が赤色のものに対応した位置に開口が設けられているものを使用する。
成膜チャンバＤＣ５は、この例では、電子輸送層ＥＴを成膜するための真空蒸着チャンバである。成膜チャンバＤＣ５は、成膜チャンバＤＣ１とほぼ同様の構造を有している。また、成膜チャンバＤＣ５内には、成膜チャンバＤＣ１に関して説明したのと同様の装置が配置されている。但し、成膜チャンバＤＣ５では、蒸発材料ＥＭとして、電子輸送材料を使用する。
中継チャンバＲＣ２は、トランスファチャンバＴＣ２から後段の真空チャンバ（図示せず），例えば共通電極ＣＥを形成するための真空チャンバなど，へと絶縁基板ＳＵＢを搬送するための中継点である。中継チャンバＲＣ２内には、例えば、受渡台が配置されている。上記の通り、中継チャンバＲＣ２は、ゲートバルブを介してトランスファチャンバＴＣ２に接続されている。また、中継チャンバＲＣ２は、ゲートバルブを介して後段の真空チャンバに接続されている。なお、これらゲートバルブは必ずしも設ける必要はない。
図４の製造装置を用いた表示装置の製造は、例えば、以下のようにして行う。まず、絶縁基板ＳＵＢ上に、隔壁絶縁層ＳＩ及びそれよりも下層の構造を形成する。ここでは、一例として、絶縁基板ＳＵＢに、（ ４００ ）ｍｍ×（ ５００ ）ｍｍのガラス基板を使用することとする。
隔壁絶縁層ＳＩなどを形成した絶縁基板ＳＵＢは、カセット（図示せず）に収容する。これらカセットは、上記のカセットステーションに配置する。
カセットステーションには、例えば、３軸回転アーム型搬送ロボットが配置されている。カセットに収納した絶縁基板ＳＵＢは、この搬送ロボットを用いて、図４の製造装置内に搬送する。
すなわち、まず、ロードロックチャンバＬＬＣとトランスファチャンバＴＣ１との間のゲートバルブを閉じたまま、ロードロックチャンバＬＬＣのカセットステーション側のゲートバルブを開く。なお、このとき、ロードロックチャンバＬＬＣ以外の各チャンバは、内部を真空にしてある。
次いで、カセットに収納した絶縁基板ＳＵＢを、３軸回転アーム型搬送ロボットを用いて、ロードロックチャンバＬＬＣ内の受渡台上に載置する。続いて、ロードロックチャンバＬＬＣのカセットステーション側のゲートバルブを閉じ、ロードロックチャンバＬＬＣに接続された真空排気系を用いてロードロックチャンバＬＬＣ内を排気する。
ロードロックチャンバＬＬＣの内部が真空になった後、ロードロックチャンバＬＬＣとトランスファチャンバＴＣ１との間のゲートバルブを開き、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢをロードロックチャンバＬＬＣからトランスファチャンバＴＣ１内に搬入する。その後、ロードロックチャンバＬＬＣとトランスファチャンバＴＣ１との間のゲートバルブを閉じる。
次に、トランスファチャンバＴＣ１と加熱チャンバＨＣとの間のゲートバルブを開き、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢをトランスファチャンバＴＣ１から加熱チャンバＨＣ内へと搬送する。トランスファチャンバＴＣ１と加熱チャンバＨＣとの間のゲートバルブを閉じた後、加熱チャンバＨＣ内に配置したヒータを用いて、絶縁基板ＳＵＢを加熱する。これにより、絶縁基板ＳＵＢを乾燥させる。
絶縁基板ＳＵＢを十分に乾燥させた後、トランスファチャンバＴＣ１と加熱チャンバＨＣとの間のゲートバルブを開き、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢを加熱チャンバＨＣからトランスファチャンバＴＣ１内に搬出する。次いで、トランスファチャンバＴＣ１と加熱チャンバＨＣとの間のゲートバルブを閉じると共に、トランスファチャンバＴＣ１と冷却チャンバＣＣとの間のゲートバルブを開く。その後、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢをトランスファチャンバＴＣ１から冷却チャンバＣＣ内へと搬送し、トランスファチャンバＴＣ１と冷却チャンバＣＣとの間のゲートバルブを閉じる。
冷却チャンバＣＣでは、冷却板ＣＰ１及び絶縁基板ＳＵＢは、冷却板ＣＰ１の赤外線吸収層ＩＲＡＬ１が絶縁基板ＳＵＢの何れか一方の主面と向き合うように配置する。ここでは、冷却板ＣＰ１としては、図７に示した金属基板ＭＳ２と同様の水冷機構を設けた銅からなる金属基板ＭＳ１上に、接着剤を介して、ポリエチレンを主成分とし且つ波長５μｍ乃至２２μｍの赤外線を７０％吸収する厚さ０．１ｍｍの赤外線吸収層ＩＲＡＬ１を貼り付けたものを使用することとする。
上記の通り、この冷却板ＣＰ１の赤外線吸収層ＩＲＡＬ１は、金属基板ＭＳ１と比較して、赤外線吸収率がより高い。したがって、この冷却板ＣＰ１は、金属基板ＭＳ１のみからなる冷却板と比較して、絶縁基板ＳＵＢが放射する赤外線を、より高い効率で吸収する。
また、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１は、図示しない接着剤層を介して、金属基板ＭＳ１に貼り付けている。そのため、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１と接着剤層との間や金属基板ＭＳ１と接着剤層との間に、微細な隙間は殆ど存在しない。それゆえ、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１の熱は、速やかに金属基板ＭＳ１へと熱伝導する。
したがって、金属基板ＭＳ１の熱を冷却チャンバＣＣの外部へと放熱できる構成を採用すれば、冷却板ＣＰ１はその高い冷却能力を常に維持する。すなわち、絶縁基板ＳＵＢを高速且つ十分に冷却することができる。
冷却効率の観点では、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとの距離はできるだけ短くすることが有利である。但し、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとを接触させたとしても、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１と絶縁基板ＳＵＢとの間には微細な隙間が多数存在するため、冷却板ＣＰ１から絶縁基板ＳＵＢへの熱伝導は殆ど期待できない。すなわち、冷却板ＣＰ１を絶縁基板ＳＵＢから離れて位置させた場合であっても、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとの距離が十分に短ければ、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとを接触させた場合とほぼ同等の冷却効率が得られる。
したがって、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとの距離は、典型的には、０ｍｍ乃至１００ｍｍの範囲内とする。ここでは、一例として、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとの距離は１ｍｍに設定する。
冷却チャンバＣＣでは、絶縁基板ＳＵＢの温度を、例えば約７０℃以上から約４０℃以下にまで冷やす。冷却板ＣＰ１に赤外線吸収層ＩＲＡＬ１を設けない場合、絶縁基板ＳＵＢを７０℃から３０℃にまで冷却するのに、例えば、約５００秒の時間を要する。これに対し、冷却板ＣＰ１に赤外線吸収層ＩＲＡＬ１を設けると、上記の冷却を、例えば、約１６０秒で完了することができる。
絶縁基板ＳＵＢが十分に冷えた後、トランスファチャンバＴＣ１と冷却チャンバＣＣとの間のゲートバルブを開き、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢを冷却チャンバＣＣからトランスファチャンバＴＣ１内に搬出する。次いで、トランスファチャンバＴＣ１と冷却チャンバＣＣとの間のゲートバルブを閉じると共に、トランスファチャンバＴＣ１と成膜チャンバＤＣ１との間のゲートバルブを開く。その後、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢをトランスファチャンバＴＣ１から成膜チャンバＤＣ１内へと搬送し、トランスファチャンバＴＣ１と成膜チャンバＤＣ１との間のゲートバルブを閉じる。
成膜チャンバＤＣ１では、絶縁基板ＳＵＢは、その被成膜面が下方を向くように基板ホルダＨＬＤ１で保持する。冷却板ＣＰ２は、その赤外線吸収層ＩＲＡＬ２が絶縁基板ＳＵＢの上面と向き合うように冷却板ホルダＨＬＤ２で保持する。ここでは、一例として、冷却板ＣＰ２には、冷却板ＣＰ１と同様の構造を採用することとする。また、冷却板ＣＰ２と絶縁基板ＳＵＢとの距離は、冷却板ＣＰ１と絶縁基板ＳＵＢとの距離に関して説明したのと同様とする。
坩堝ＣＲは、絶縁基板ＳＵＢの下方に配置する。坩堝ＣＲは、それが収容している蒸発材料ＥＭ，ここでは正孔輸送材料，が蒸発するのに十分な温度に加熱する。例えば、坩堝ＣＲは３５０℃に加熱する。また、坩堝ＣＲは、絶縁基板ＳＵＢに略平行な方向に、一定速度で移動させる。例えば、坩堝ＣＲは、絶縁基板ＳＵＢの一辺からその対辺まで約１００秒間かけて移動させる。
気化した蒸発材料ＥＭは、マスクＭＳＫの開口を通過し、絶縁基板ＳＵＢの坩堝ＣＲとの対向面上に堆積する。これにより、蒸発材料ＥＭの熱は、絶縁基板ＳＵＢに伝導する。さらに、坩堝ＣＲが放射する赤外線がマスクＭＳＫの開口を通過し、絶縁基板ＳＵＢに吸収される。
冷却板ＣＰの赤外線吸収層ＩＲＡＬ２は、絶縁基板ＳＵＢが放射する赤外線を効率的に吸収する。赤外線吸収層ＩＲＡＬ２が吸収した熱は、冷却板ＣＰ１について上述したのと同様、成膜チャンバＤＣ１の外部へと速やかに放熱される。
このように、絶縁基板ＳＵＢには蒸着により熱エネルギーが供給されるものの、絶縁基板ＳＵＢが放出する赤外線は成膜チャンバＤＣ１の外部へと速やかに放熱される。また、冷却チャンバＣＣで絶縁基板ＳＵＢは十分に冷却されているので、蒸着を開始する時点における絶縁基板ＳＵＢの温度は十分に低い。したがって、成膜チャンバＤＣ１で成膜を行っている間、絶縁基板ＳＵＢの温度を、例えば、約４０℃以下の比較的狭い温度範囲内に制御することができる。すなわち、成膜時の絶縁基板ＳＵＢの温度が、成膜毎に変動するのを抑制することができる。
また、マスクＭＳＫは、絶縁基板ＳＵＢとは異なり、同一の成膜チャンバＤＣ１内で繰返し及び連続的に使用される。そのため、成膜時のマスクＭＳＫの温度が、成膜毎に変動することはない。
それゆえ、成膜時におけるマスクＭＳＫに対する絶縁基板ＳＵＢの相対的な寸法が、成膜毎に変動するのを抑制することができる。したがって、正孔輸送層ＨＴを高い位置精度で形成することが可能となる。
正孔輸送層ＨＴの成膜を完了した後、トランスファチャンバＴＣ１と成膜チャンバＤＣ１との間のゲートバルブを開き、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢを成膜チャンバＤＣ１からトランスファチャンバＴＣ１内に搬出する。次いで、トランスファチャンバＴＣ１と成膜チャンバＤＣ１との間のゲートバルブを閉じると共に、トランスファチャンバＴＣ１と中継チャンバＲＣ１との間のゲートバルブを開く。その後、真空ロボットＶＲ１を用いて、絶縁基板ＳＵＢをトランスファチャンバＴＣ１から中継チャンバＲＣ１内へと搬送し、トランスファチャンバＴＣ１と中継チャンバＲＣ１との間のゲートバルブを閉じる。
次に、中継チャンバＲＣ１とトランスファチャンバＴＣ２との間のゲートバルブを開く。その後、真空ロボットＶＲ２を用いて、絶縁基板ＳＵＢを中継チャンバＲＣ１からトランスファチャンバＴＣ２内へと搬送し、中継チャンバＲＣ１とトランスファチャンバＴＣ２との間のゲートバルブを閉じる。
続いて、正孔輸送層ＨＴについて説明したのとほぼ同様の方法により、成膜チャンバＤＣ２における青色発光層ＥＭＴの成膜、成膜チャンバＤＣ３における緑色発光層ＥＭＴの成膜、成膜チャンバＤＣ４における赤色発光層ＥＭＴの成膜、成膜チャンバＤＣ５における電子輸送層ＥＴの成膜を順次実施する。
絶縁基板ＳＵＢは、成膜チャンバＤＣ１からトランスファチャンバＴＣ１へと搬出した時点で十分に冷却されている。また、成膜チャンバＤＣ２乃至ＤＣ５では、成膜チャンバＤＣ１と同様、絶縁基板ＳＵＢが放出する赤外線はチャンバ外部へと速やかに放熱される。さらに、成膜チャンバＤＣ２乃至ＤＣ５では、成膜チャンバＤＣ１と同様、成膜時のマスクＭＳＫの温度が、成膜毎に変動することはない。
それゆえ、成膜チャンバＤＣ２乃至ＤＣ５でも、成膜チャンバＤＣ１と同様、成膜時におけるマスクＭＳＫに対する絶縁基板ＳＵＢの相対的な寸法が、成膜毎に変動するのを抑制することができる。したがって、青色発光層ＥＭＴ、緑色発光層ＥＭＴ、赤色発光層ＥＭＴ及び電子輸送層ＥＴを高い位置精度で形成することが可能となる。
以上のようにして有機物層ＯＲＧを形成した後、絶縁基板ＳＵＢをトランスファチャンバＴＣ２から中継チャンバＲＣ２へと搬送する。その後、共通電極ＣＥの成膜などを実施して、図１及び図２に示す表示装置を完成する。
上記の通り、この方法によれば、成膜時の絶縁基板ＳＵＢの温度を正確に管理できる。そのため、正孔輸送層ＨＴ、青色発光層ＥＭＴ、緑色発光層ＥＭＴ、赤色発光層ＥＭＴ及び電子輸送層ＥＴを高い位置精度で形成することができる。したがって、設計通りの性能を実現することができる。
次に、冷却板ＣＰ１及びＣＰ２に使用可能な材料などについて説明する。
金属基板ＭＳ１及びＭＳ２の材料としては、例えば、銅、アルミニウム、鉄、銀、ジュラルミン、ステンレス鋼、真鍮、などの金属又は合金を使用することができる。金属基板ＭＳ１及びＭＳ２は、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２で被覆する面が略平坦であれば、どのような形状を有していてもよい。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２は、金属基板ＭＳ１及びＭＳ２と比較して赤外線吸収率がより高ければ、どのような材料で構成してもよい。例えば、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料として、樹脂などの有機物や金属酸化物などの無機化合物を使用することができる。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料として使用可能な有機物としては、例えば、ポリエチレン、ポリテトラフルオロエチレン、及びこれらを主成分とした樹脂などを挙げることができる。また、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料として使用可能な無機化合物としては、例えば、アルミナ、石英、窒化ケイ素、窒化アルミニウム、炭化ケイ素、などのセラミックスを挙げることができる。赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料として無機化合物を使用する場合、無機化合物は樹脂中に分散して使用することができる。すなわち、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料としては、樹脂と無機化合物との混合物を使用することもできる。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料としては、波長５μｍ乃至２２μｍの赤外線についての吸収率が２％以上のものを使用してもよい。そのような材料としては、例えば、ガラスなどを挙げることができる。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料が有機物を含んでいる場合、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２は、例えば、溶液塗布法などを利用して形成することができる。また、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の材料として無機化合物を使用する場合、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２は、例えば、溶液塗布法、気相堆積法、めっき法、表面酸化法などを利用して形成することができる。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２は、それ自体を単独で取り扱うことができるシート又はフィルムであってもよい。この場合、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１は、接着剤を用いて金属基板ＭＳ１に貼り付けてもよい。また、この場合、赤外線吸収層ＩＲＡＬ２は、接着剤を用いて金属基板ＭＳ２に貼り付けてもよい。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の厚さは、例えば、１ｍｍ以下としてもよい。赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２が厚いと、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２から金属基板ＭＳ１及びＭＳ２への各熱伝導が妨げられることがある。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の厚さは、例えば、５０ｎｍ以上としてもよい。赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２が薄いと、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の劣化に起因した機能低下が生じ易い。また、薄い赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２は、その成膜や取り扱いが難しいことがある。
赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２は、それらと比較して赤外線透過率がより高い保護層で被覆してもよい。保護層として物理的及び化学的安定性に十分に優れているものを使用すれば、赤外線吸収層ＩＲＡＬ１及びＩＲＡＬ２の劣化を防止することができる。しかも、冷却板を絶縁基板に密着させる必要があり、なおかつ赤外線吸収層が粘着性のある材料の場合、冷却板と絶縁基板が貼り付いて基板搬送できなくなるが、保護層によって貼りつきを防ぐことができる。保護層に使用可能な材料としては、例えば、フッ化バリウム、臭塩化タリウム、臭ヨウ化タリウム、臭化カリウム、塩化カリウム、塩化ナトリウム、ヨウ化セシウム、セレン化亜鉛などを挙げることができる。
上記の態様では、絶縁基板ＳＵＢの冷却に冷却板ＣＰ１及びＣＰ２を利用した。冷却板ＣＰ１及びＣＰ２による冷却効果を向上させるために、絶縁基板ＳＵＢの被成膜面の裏面に、絶縁基板ＳＵＢと比較して赤外線放射率がより高い赤外線放射層を設けてもよい。
赤外線放射層としては、例えば、無機化合物は樹脂中に分散してなるものを使用することができる。この無機化合物としては、例えば、ＣｕＯ、Ｆｅ2Ｏ3、ＣｒＯ2、ＭｎＯ2などの短周期型周期表における６族乃至８族元素の酸化物やそれらの混合物を使用することができる。また、これら無機化合物を混合して使用した場合、放出可能な赤外線の波長域が広くなる。
赤外線放射層は、例えば、溶液塗布法などを利用して絶縁基板ＳＵＢ上に形成することができる。赤外線放射層は、それ自体を単独で取り扱うことができるシート又はフィルムであってもよい。この場合、赤外線放射層は、接着剤を用いて絶縁基板ＳＵＢに貼り付けてもよい。赤外線放射層は、必要であれば、成膜チャンバＤＣ５における成膜を完了した後に、絶縁基板ＳＵＢから除去してもよい。
絶縁基板ＳＵＢに赤外線放射層を設ける代わりに、赤外線放射率が高い絶縁基板ＳＵＢを使用してもよい。例えば、絶縁基板ＳＵＢとして、赤外線放射層に関して上述した無機化合物を添加したガラス基板を使用してもよい。
上記の態様では、成膜チャンバＤＣ１乃至ＤＣ５の全てに冷却板ＣＰ２を配置したが、成膜チャンバＤＣ１乃至ＤＣ５の全てに冷却板ＣＰ２を配置しなくてもよい。例えば、成膜チャンバＤＣ５に搬入される絶縁基板ＳＵＢが十分に冷却されている場合、成膜チャンバＤＣ５での成膜時における絶縁基板ＳＵＢの温度変化が冷却板ＣＰ２なしでも十分に小さければ、成膜チャンバＤＣ５内に冷却板ＣＰ２を配置しなくてもよい。
上記の態様では、冷却板ＣＰ１を収容した冷却チャンバＣＣを設けたが、冷却チャンバＣＣは設けなくてもよい。例えば、成膜チャンバＤＣ１での成膜を開始する前に、成膜チャンバＤＣ１内に配置した冷却板ＣＰ１で絶縁基板ＳＵＢを十分に冷却できれば、冷却チャンバＣＣは省略することができる。
上記の態様では、有機物層ＯＲＧを三層構造とし且つ発光色が異なる３種の発光層ＥＭＴを形成するために、５つの成膜チャンバＤＣ１乃至ＤＣ５を設けた。電子輸送層ＥＴや正孔輸送層ＨＴを省略する場合は、それらを形成するための成膜チャンバＤＣ１及びＤＣ５は省略することができる。また、発光層ＥＭＴとして１種の発光層ＥＭＴのみを形成する場合は、成膜チャンバＤＣ２乃至ＤＣ４の２つを省略することができる。
上記の態様では、絶縁基板ＳＵＢを乾燥させる目的で加熱チャンバＨＣを設けたが、加熱チャンバＨＣは他の目的で利用することもできる。例えば、有機物層ＯＲＧを構成している各薄膜のリフローに利用することができる。なお、この場合、通常、加熱チャンバＨＣは、リフローを行うべき薄膜を形成する成膜チャンバの近傍に配置する。
上記の態様では、本発明を真空蒸着法によって成膜を行う製造装置に適用したが、本発明は、他の気相堆積法によって成膜を行う製造装置に適用してもよい。例えば、本発明は、スパッタリング法によって成膜を行う製造装置に適用してもよい。
上記の態様では、本発明をマルチチャンバ型枚葉式の製造装置に適用したが、本発明は、他の製造装置に適用してもよい。例えば、本発明は、インライン型バッチ式の製造装置に適用してもよい。
本発明の一態様に係る方法で製造可能な表示装置の一例を概略的に示す平面図。 図１の表示装置に採用可能な構造の一例を示す断面図。 図２の表示素子に採用可能な構造の一例を概略的に示す断面図。 本発明の一態様に係る製造装置を概略的に示す平面図。 図４の製造装置で利用可能な冷却チャンバの一例を概略的に示す断面図。 図４の製造装置で利用可能な成膜チャンバの一例を概略的に示す断面図。 図６の成膜チャンバの内部に配置する装置の例を概略的に示す断面図。
符号の説明
Ｃ…キャパシタ、ＣＣ…冷却チャンバ、ＣＥ…共通電極、ＣＨ…チャネル、ＣＰ１…冷却板、ＣＰ２…冷却板、ＣＲ…坩堝、Ｄ…ドレイン、ＤＣ１…成膜チャンバ、ＤＣ２…成膜チャンバ、ＤＣ３…成膜チャンバ、ＤＣ４…成膜チャンバ、ＤＣ５…成膜チャンバ、ＤＥ…ドレイン電極、ＤＬ…映像信号線、ＤＲ…駆動制御素子、ＥＭ…蒸発材料、ＥＭＴ…発光層、ＥＴ…電子輸送層、Ｇ…ゲート、ＧＩ…ゲート絶縁膜、ＨＣ…加熱チャンバ、ＨＬＤ１…基板ホルダ、ＨＬＤ２…冷却板ホルダ、ＨＴ…正孔輸送層、Ｉ１…絶縁膜、Ｉ２…絶縁膜、ＩＲＡＬ１…赤外線吸収層、ＩＲＡＬ２…赤外線吸収層、ＬＬＣ…ロードロックチャンバ、ＭＳ１…金属基板、ＭＳ２…金属基板、ＭＳＫ…マスク、ＮＤ１…第１電源端子、ＮＤ２…第２電源端子、ＮＤ３…定電位端子、ＯＬＥＤ…有機ＥＬ素子、ＯＲＧ…有機物層、ＰＥ…画素電極、ＰＳＬ…電源線、ＰＸ…画素、ＲＣ１…中継チャンバ、ＲＣ２…中継チャンバ、Ｓ…ソース、ＳＣ…半導体層、ＳＥ…ソース電極、ＳＩ…隔壁絶縁層、ＳＬ１…走査信号線、ＳＬ２…走査信号線、ＳＵＢ…絶縁基板、ＳＷ１…ダイオード接続スイッチ、ＳＷ２…映像信号供給制御スイッチ、ＳＷ３…出力制御スイッチ、ＴＣ１…トランスファチャンバ、ＴＣ２…トランスファチャンバ、ＵＣ…アンダーコート層、ＶＲ１…真空ロボット、ＶＲ２…真空ロボット、ＸＤＲ…映像信号線ドライバ、ＹＤＲ…走査信号線ドライバ。

Claims (21)

  1. 絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、
    真空中で、マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板上に、前記構造体の一部として前記マスクのパターンに対応したパターンを有する薄膜を形成する工程を含み、
    前記薄膜を形成する前及び／又は前記薄膜を形成している間、金属基板とその一主面を被覆し且つ前記金属基板よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層とを備えた冷却板を、前記赤外線吸収層が前記絶縁基板と向き合うように配置することにより、前記絶縁基板を冷却することを特徴とする表示装置の製造方法。
  2. 前記赤外線吸収層は、樹脂及び／又は金属酸化物からなることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
  3. 前記気相堆積法は、真空蒸着法又はスパッタリング法であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
  4. 前記冷却板と前記絶縁基板とは互いから離して配置することを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
  5. 前記表示素子は有機ＥＬ素子であり、前記薄膜は前記ＥＬ素子の一部であることを特徴とする請求項１に記載の表示装置の製造方法。
  6. 絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、
    真空中に、前記絶縁基板と、第１金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層を備えた第１冷却板とを、前記第１赤外線吸収層が前記絶縁基板の一方の主面と向き合うように配置し、この状態で、第１マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板の他方の主面に、前記構造体の一部として前記第１マスクのパターンに対応したパターンを有する第１薄膜を形成する工程を含んだことを特徴とする表示装置の製造方法。
  7. 前記第１薄膜を形成する工程に続いて、真空中で、第２マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板の前記他方の主面に、前記構造体の一部として前記第２マスクのパターンに対応したパターンを有する第２薄膜を形成する工程をさらに含んだことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。
  8. 前記第１薄膜を形成する工程に続いて、真空中に、前記絶縁基板と、金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記金属基板よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層を備えた第２冷却板とを、前記赤外線吸収層が前記絶縁基板の前記一方の主面と向き合うように配置し、この状態で、第２マスクを用いた気相堆積法により、前記絶縁基板の前記他方の主面に、前記構造体の一部として前記第２マスクのパターンに対応したパターンを有する第２薄膜を形成する工程をさらに含んだことを特徴とする請求項６に記載の表示装置の製造方法。
  9. 絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する方法であって、
    前記絶縁基板を加熱する第１工程と、
    加熱した前記絶縁基板を冷却する第２工程と、
    マスクを用いた気相堆積法により、冷却した前記絶縁基板上に、前記構造体の一部として前記マスクのパターンに対応したパターンを有する薄膜を形成する第３工程とを含み、
    前記第１乃至第３工程は真空中で行い、
    前記第２工程は、第１金属基板とその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層とを備えた第１冷却板を、前記第１赤外線吸収層が前記絶縁基板と向き合うように配置することを含んだことを特徴とする表示装置の製造方法。
  10. 前記第３工程は、真空中に、前記絶縁基板と、第２金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第２金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第２赤外線吸収層を備えた第２冷却板とを、前記第２赤外線吸収層が前記絶縁基板の一方の主面と向き合うように配置し、この状態で、前記絶縁基板の他方の主面に、マスクを用いた気相堆積法により、前記表示素子の一部として利用する前記薄膜を形成することを含んだことを特徴とする請求項９に記載の表示装置の製造方法。
  11. 前記第１工程は、前記絶縁基板を加熱することにより前記絶縁基板を乾燥させる乾燥工程であることを特徴とする請求項９に記載の表示装置の製造方法。
  12. 絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する製造装置であって、
    前記絶縁基板が搬入される真空チャンバと、
    前記真空チャンバ内に配置され、前記真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の一方の主面に、前記構造体の一部である薄膜の材料を気化させて供給する材料源と、
    前記材料源と前記真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置されるマスクと、
    金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記金属基板よりも赤外線吸収率がより高い赤外線吸収層を備え、前記絶縁基板の前記一方の主面に前記材料源が前記材料を供給する前及び／又は前記材料源が前記材料を供給している間、前記赤外線吸収層が前記絶縁基板と向き合うように配置される冷却板とを具備したことを特徴とする製造装置。
  13. 前記赤外線吸収層は、樹脂及び／又は金属酸化物からなることを特徴とする請求項１２に記載の製造装置。
  14. 前記真空チャンバと前記材料源と前記マスクとは、真空蒸着装置又はスパッタリング装置を構成していることを特徴とする請求項１２に記載の製造装置。
  15. 前記冷却板は、前記真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板から離れて配置されることを特徴とする請求項１２に記載の製造装置。
  16. 前記表示素子は有機ＥＬ素子であり、前記薄膜は前記ＥＬ素子の一部であることを特徴とする請求項１２に記載の製造装置。
  17. 絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する製造装置であって、
    前記絶縁基板が搬入される第１真空チャンバと、
    前記第１真空チャンバ内に配置され、前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の一方の主面に、前記構造体の一部である第１薄膜の材料を気化させて供給する第１材料源と、
    前記第１材料源と前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置される第１マスクと、
    第１金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層を備え、前記第１真空チャンバ内に、前記第１赤外線吸収層が前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の他方の主面と向き合うように配置される第１冷却板とを具備したことを特徴とする製造装置。
  18. 前記第１真空チャンバに接続され、前記第１真空チャンバから搬出された前記絶縁基板が搬入される第２真空チャンバと、
    前記第２真空チャンバ内に配置され、前記第２真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の前記一方の主面に、前記構造体の一部である第２薄膜の材料を気化させて供給する第２材料源と、
    前記第２材料源と前記第２真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置される第２マスクとをさらに具備したことを特徴とする請求項１７に記載の製造装置。
  19. 第２金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第２金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第２赤外線吸収層を備え、前記第２真空チャンバ内に、前記第２赤外線吸収層が前記第２真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の前記他方の主面と向き合うように配置される第２冷却板をさらに具備したことを特徴とする請求項１８に記載の製造装置。
  20. 絶縁基板とその上に形成され且つ表示素子を含んだ構造体とを具備した表示装置を製造する製造装置であって、
    前記絶縁基板が搬入される第１真空チャンバと、
    前記第１真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板を加熱するヒータと、
    前記第１真空チャンバから搬出された前記絶縁基板が搬入される第２真空チャンバと、
    第１金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第１金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第１赤外線吸収層を備え、前記第２真空チャンバ内に、前記第１赤外線吸収層が前記第２真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板と向き合うように配置される第１冷却板と、
    前記第２真空チャンバから搬出された前記絶縁基板が搬入される第３真空チャンバと、
    前記第３真空チャンバ内に配置され、前記第３真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の一方の主面に、前記構造体の一部である薄膜の材料を気化させて供給する材料源と、
    前記材料源と前記第３真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板との間に配置されるマスクとを具備したことを特徴とする製造装置。
  21. 第２金属基板及びその一主面を被覆し且つ前記第２金属基板よりも赤外線吸収率がより高い第２赤外線吸収層を備え、前記第３真空チャンバ内に、前記第２赤外線吸収層が前記第３真空チャンバ内に搬入された前記絶縁基板の他方の主面と向き合うように配置される第２冷却板をさらに具備したことを特徴とする請求項２０に記載の製造装置。
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