JP2010092761A - 有機ｅｌ用マスククリーニング装置、有機ｅｌディスプレイの製造装置、有機ｅｌディスプレイおよび有機ｅｌ用マスククリーニング方法 - Google Patents

Abstract

【課題】有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物を除去するクリーニングを行うときに、基板に対して完全に非接触状態で蒸着物を除去しつつ、有機ＥＬ用マスクの裏面に遊離生成物が付着しないようにすることを目的とする。
【解決手段】有機ＥＬ用マスク２の表面２Ｓにレーザを照射して蒸着物質ＶＭを破砕して生じる遊離生成物を上方に飛散させて、有機ＥＬ用マスク２の表面から離間した位置に形成した搬送空気流ＣＦにより遊離生成物を除去させる。このとき、有機ＥＬ用マスク２に多数形成した開口部２Ｃに対して裏面２Ｒから表面２Ｓに向けて上昇空気流ＵＦを形成しておき、落下した遊離生成物が有機ＥＬ用マスク２Ｒの裏面に回り込まないようにしている。
【選択図】 図３

Description

本発明は、レーザを照射して有機ＥＬ用マスクのクリーニングを行う有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬディスプレイの製造装置、有機ＥＬディスプレイおよび有機ＥＬ用マスククリーニング方法に関するものである。

有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイは、バックライトを必要としない低消費電力・軽量薄型の画像表示装置として多く利用されている。その構造としては、透明性のガラス基板上に有機ＥＬ薄膜層を積層しており、有機ＥＬ薄膜層は発光層を陽極層と陰極層とにより挟み込む構造を採用している。発光層はガラス基板上に有機材料を蒸着させて薄膜として形成するものが多く用いられており、ディスプレイを構成する各画素の領域を３分割してＲＧＢの３色の有機材料を蒸着させている。従って、各画素の３つの領域に異なる色の有機材料（有機色素材料）を蒸着させるために多数の開口部を形成した有機ＥＬ用マスク（シャドーマスク）を用いて蒸着を行う。この有機ＥＬ用マスクを画素ピッチ分ずつずらしながら、各色の蒸着物質を蒸着させていくことにより、発光層の蒸着プロセスが完了する。

蒸着プロセスを行うときには、ガラス基板だけではなく有機ＥＬ用マスクにも有機材料が付着する。有機ＥＬ用マスクは１つの蒸着プロセスだけに使用されるのではなく繰り返し使用されることから、次の蒸着プロセスを行うときに有機ＥＬ用マスクに蒸着物質が付着していると、新たなガラス基板に蒸着物質が転写して汚損させる。また、有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部のエッジ部分にも有機材料が蒸着して、開口部の面積を部分的にまたは全面的に閉塞させる。開口部の全部を塞いだ場合はもちろん、部分的に塞ぐことにより開口面積に変化が生じただけでも、当該有機ＥＬ用マスクを用いた場合の蒸着精度は著しく低下し、また使用に耐え得るものではなくなる。従って、有機ＥＬ用マスクを定期的に（好ましくは、１つの蒸着プロセスを完了した後に）クリーニングして、蒸着物質の除去を行っている。

有機ＥＬ用マスクのクリーニングとしては、界面活性剤等を用いたウェットクリーニングが主に行われている。ウェットクリーニングは有機ＥＬ用マスクに対して液体を供給して行うクリーニングである。しかし、クリーニングされる有機ＥＬ用マスクはミクロンオーダー（数十ミクロン程度）の極薄の金属板であり、ウェットクリーニング時に液圧が作用することにより歪みや変形等の大きなダメージが有機ＥＬ用マスクに与えられる。また、界面活性剤等の薬液を用いてウェットクリーニングを行うと、薬液供給機構および使用済みの薬液（排液）を処理する排液処理機構を要するため機構が複雑化し、また排液による環境汚染の問題もある。

一方、ウェットクリーニングの薬液を用いないクリーニングとして、有機ＥＬ用マスクに対してレーザを照射して行うクリーニング（レーザクリーニング）に関する技術が特許文献１に開示されている。レーザを金属素材の有機ＥＬ用マスクに照射することにより、有機ＥＬ用マスクと有機材料との間に剥離力を作用させている。特許文献１の技術は、この剥離力により有機ＥＬ用マスクから有機材料を除去してクリーニングを行うものである。

この特許文献１の技術では、有機ＥＬ用マスクにレーザを照射して付着した有機材料を剥離させているが、クリーニングを行う槽内或いは大気の汚染を防止するために、剥離後の有機材料が有機ＥＬ用マスクから離間しないようにしている。このため、剥離後の有機材料を除去するために、粘着性のフィルムを用いている。このフィルムには、剥離した有機材料を転写するために粘着力を持たせており、フィルムを有機ＥＬ用マスクに貼り付けた状態でレーザを照射し、剥離した蒸着物質をフィルムに転写させている。そして、有機材料が転写したフィルムを有機ＥＬ用マスクから剥離することにより、クリーニングプロセスを完了する。
特開２００６−１６９５７３号公報

ところで、有機ＥＬ用マスクは極薄の金属板であり、極めて微小な力が作用しただけでも、歪みや変形等を生じてダメージが与えられる。しかも、近年の有機ＥＬディスプレイの大画面化に伴い、有機ＥＬ用マスクのサイズも大型になっており、大型且つ極薄の有機ＥＬ用マスクの取り扱いは極めてデリケートにしなければならない。特許文献１の技術では、有機ＥＬ用マスクからのフィルムの剥離は粘着力に抗して引き剥がすようにして行なっているため、有機ＥＬ用マスクに過剰な力が作用する。その結果、有機ＥＬ用マスクには甚大なダメージが与えられる。

つまり、特許文献１では、レーザにより有機ＥＬ用マスクから有機材料を剥離するものの、剥離した有機材料を除去するためにフィルムを有機ＥＬ用マスクに接触させており、結局は非接触でクリーニングが完了するものではない。また、フィルムとしてはレーザが透過する素材（ポリエチレンテレフタレート）を用いているが、透過性のフィルムを用いたとしてもレーザに減衰は生じる。このため、十分なエネルギーを有機ＥＬ用マスクに対して与えられず、高いクリーニング効果を発揮できなくなるおそれもある。そして、フィルムの貼り付けおよび剥離を行うための専用の機構を要するため、機構が複雑化し、また装置が大型化になるという問題もある。特に、有機ＥＬ用マスクが大型サイズになればフィルムのサイズも大型になり、機構の複雑化・装置の大型化といった問題はより顕著になる。

このため、フィルムを用いることのない完全に非接触状態で有機ＥＬ用マスクのクリーニングを行うことが望ましい。有機ＥＬ用マスク表面に対してレーザ洗浄を行うと、蒸着物質には剥離力が作用するとともに、レーザのエネルギーにより蒸着物質は破砕されて粉体やガス等の遊離生成物として有機ＥＬ用マスクの表面から上方に飛散しようとする。このとき、フィルムを有機ＥＬ用マスクに貼り付けているのであればともかく、有機ＥＬ用マスクに対するダメージ回避の理由からフィルムを貼り付けない場合には、飛散した遊離生成物が有機ＥＬ用マスクに再付着する。これにより、有機ＥＬ用マスクの洗浄度が著しく低下するだけではなく、有機ＥＬ用マスクに多数形成している開口部から落下した遊離生成物が有機ＥＬ用マスクの裏面に回り込んで付着するようになる。遊離生成物が裏面に付着した有機ＥＬ用マスクを用いて新たなガラス基板に蒸着を行うと、裏面に付着した遊離生成物がガラス基板に転写して汚損される。

そこで、本発明は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物を除去するクリーニングを行うときに、基板に対して完全に非接触状態で蒸着物を除去しつつ、有機ＥＬ用マスクの裏面に遊離生成物が付着しないようにすることを目的とする。

以上の課題を解決するため、本発明の請求項１の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザを照射して前記蒸着物質を破砕して生じる遊離生成物を上方に飛散させるレーザ洗浄手段と、前記有機ＥＬ用マスクの表面から離間した位置に形成した前記遊離生成物を除去する除去手段と、前記有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部に対して裏面から表面に向けて上昇空気流を形成する上昇空気流形成手段と、を備えたことを特徴とする。

この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、レーザ洗浄手段により破砕されて上方に飛散した遊離生成物は有機ＥＬ用マスク表面から離間した位置に設けた除去手段により除去されるため、完全に非接触によるクリーニングを行うことができるようになる。そして、有機ＥＬ用マスクの開口部の裏面から表面に向けて上昇空気流を形成しているため、開口部に向けて遊離生成物が落下したとしても上昇空気流により押し戻されることから、裏面に回り込んで付着することがなくなる。また、レーザのエネルギーだけではなく上昇空気流によっても遊離生成物は上昇しようとすることから、遊離生成物を確実に除去手段にまで導けるようになり、極めて高い洗浄度のクリーニングを行うことができるようになる。

本発明の請求項２の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置において、前記レーザ洗浄手段の後段側に設けられ、前記有機ＥＬ用マスクの表面に付着した前記遊離生成物をプラズマ洗浄するプラズマ洗浄手段を備えたことを特徴とする。

この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、レーザ洗浄手段により洗浄された有機ＥＬ用マスクをさらにプラズマ洗浄することにより、さらに高い洗浄効果を得ることができるようになる。レーザ洗浄手段により９９％以上の洗浄度が得られるが、ごく微量の遊離生成物が有機ＥＬ用マスクに再付着する場合もある。この場合でも、プラズマ洗浄を行うことにより再付着した遊離生成物は大半が燃焼（アッシング）され残余は燃えカスとなり、この燃えカスは上昇空気流によって上昇させられて除去手段により除去されることから、有機ＥＬ用マスクから遊離生成物を確実にクリーニングできるようになる。

本発明の請求項３の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記除去手段は、前記遊離生成物を搬送する搬送空気流を形成する搬送空気流形成手段を備えていることを特徴とする。

この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、有機ＥＬ用マスクの表面から離間した位置に搬送空気流を形成しているため、有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離生成物を搬送空気流により搬送させて除去できるようになる。

本発明の請求項４の有機ＥＬディスプレイの製造装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置によりクリーニングされた有機ＥＬ用マスクを用いて有機ＥＬディスプレイを製造していることを特徴としている。また、本発明の請求項５の有機ＥＬディスプレイは、請求項４記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置により製造されたことを特徴としている。

前述してきた有機ＥＬ用マスククリーニング装置は有機ＥＬディスプレイの製造装置に適用することができる。

本発明の請求項６の有機ＥＬ用マスククリーニング方法は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング方法であって、前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザを照射して前記蒸着物質を破砕して生じる遊離生成物を上方に飛散させて、前記有機ＥＬ用マスクの表面から離間した位置に設けた除去手段により前記遊離生成物を除去させるときに、前記有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部に対して裏面から表面に向けて上昇空気流を形成していることを特徴とする。

本発明は、レーザ洗浄手段により有機ＥＬ用マスクの表面に付着した蒸着物質を破砕して上方に飛散させて、有機ＥＬ用マスクから離間した位置に形成した除去手段により除去することにより、有機ＥＬ用マスクに対して完全に非接触でクリーニングを行うとともに、有機ＥＬ用マスクの開口部の裏面から表面に向けて上昇空気流を形成しているため有機ＥＬ用マスクの開口部に向けて遊離生成物が落下したとしても、有機ＥＬ用マスクの裏面に付着することがなくなる。また、レーザのエネルギーだけではなく、上昇空気流によっても遊離生成物は上昇するため、遊離生成物を大きく上方に飛散させることができ、除去手段にまで確実に導くことができるようになる。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。本発明でクリーニングが行われる有機ＥＬ用マスクは、有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板（図示せず）に発光層としての有機材料を限定的な領域に蒸着してパターン形成を行うために用いられる極薄の金属板である。近年の有機ＥＬディスプレイの大画面化に伴い、有機ＥＬ用マスクのサイズも非常に大型になっている。有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板に高精度に蒸着物質を蒸着させるために、有機ＥＬ用マスクの厚みはミクロンオーダーの極薄の金属板が用いられる。有機ＥＬ用マスクの厚みを極薄にすることにより、有機材料が大きな角度をもって有機ＥＬ用マスクに蒸着したとしても蒸着領域に影を生じることなく、膜厚の均一性を確保することができる。従って、有機ＥＬ用マスクは極薄且つ大型の金属板になる。

有機ＥＬ用マスクは金属を素材とし、規則的に配列された多数の開口部を形成したマスク板（シャドーマスク）である。その素材としては種々の金属を用いることができるが、ここではコバルトとニッケルとの合金が適用されるものとする。有機ＥＬ用マスクは、発光層の有機材料を蒸着する蒸着装置（図示せず）において、有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板に密着させた状態で、蒸着源から有機材料（以下、蒸着物質とする）を蒸着させるようにしている。発光層の蒸着物質としては種々のものを適用できるが、例えばアルミニウム錯体（トリスアルミニウム：Ａｌｑ）等の有機金属錯体が適用される。なお、有機金属錯体以外の有機化合物（金属が含まれているものであっても、含まれていないものであってもよい）を蒸着物質として適用するものであってもよい。蒸着源から蒸発した蒸着物質は、有機ＥＬ用マスクの開口部が形成されている部分から前記のガラス基板上に蒸着する。これにより、ガラス基板上の画素に対応する領域に発光層としての蒸着物質が蒸着してパターンが形成される。

１回の蒸着プロセスを行うことにより、ガラス基板だけではなく有機ＥＬ用マスクにも蒸着物質が付着する。このため、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去すべく、図１および図２に示すようなレーザ洗浄装置１を用いて有機ＥＬ用マスク２のクリーニングを行う。

レーザ洗浄装置１はレーザにより有機ＥＬ用マスク２の洗浄を行う有機ＥＬ用マスククリーニング装置であり、図１および図２に示すように、ベース１１と搭載ステージ１２と移動部１３と上昇空気流形成装置１４とレーザ光源１５とガルバノミラー１６と送風部１７と吸引部１８とを備えて概略構成している。なお、図１において、ＶＭは有機ＥＬ用マスク２に付着した蒸着物質を表している。

レーザ洗浄装置１の主要な構成要素はベース１１に設置されており、ベース１１には搭載ステージ１２が設置されている。搭載ステージ１２の下部には移動手段としての移動部１３を設けており、搭載ステージ１２を移動可能に構成している。移動部１３としては、例えばボールネジ手段やリニアモータ手段等の任意の移動手段を適用することができる。移動部１３は、クリーニングが行われていない有機ＥＬ用マスク２をレーザ洗浄装置１に搬入し、クリーニングが完了した有機ＥＬ用マスク２をレーザ洗浄装置１から搬出させる。図１の例では、移動部１３は１方向（図１のＸ方向）に移動するようにしているが、２方向に移動させるようにしてもよい。

搭載ステージ１２には上昇空気流形成装置１４が設けられている。図３に示すように、上昇空気流形成装置１４はフレーム２０とエア供給部２１と多数のエア噴出孔２２とチャック部２３とを備えて概略構成している。なお、エア噴出孔２２は破線で示している。フレーム２０は内部が閉鎖された空間を形成するための箱体であり、側面にエア供給部２１が形成されており、また上面には多数の微小なエア噴出孔２２が形成されている。エア供給部２１はフレーム２０に空気を供給するための供給部であり、このエア供給部２１から供給された空気はフレーム２０の内部に流入し、上面に形成された多数のエア噴出孔２２から上方に向けて噴出する。フレーム２０の上面には各エア噴出孔２２を均等に且つ分散して配置しているため、フレーム２０の上面には上方に向けた上昇空気流が形成される。

チャック部２３は有機ＥＬ用マスク２を保持するための部材であり、フレーム２０の上面に固定的に配置されている。有機ＥＬ用マスク２は蒸着面（蒸着装置における蒸着源に向いている面、つまり蒸着物質ＶＭが付着している面）が上向きになるようにチャック部２３に保持される。また、チャック部２３をＬ字状にしていることから、有機ＥＬ用マスク２とフレーム２０の上面との間には僅かな間隔が設けられるようになる。なお、有機ＥＬ用マスク２とフレーム２０の上面との間に僅かな間隔をもって固定するものであれば、任意の構成を採用できる。

図４に示すように、有機ＥＬ用マスク２は、マスク部２Ａ（パターン形成するための部位）と補強枠２Ｂとを有して概略構成されており、マスク部２Ａには蒸着物質ＶＭをガラス基板に蒸着させるための開口部２Ｃが均等に且つ多数形成されている。補強枠２Ｂは極薄且つ大型の有機ＥＬ用マスク２の保形性を維持するために設けており、チャック部２３はこの補強枠２Ｂを保持している。図１および図２の例では、チャック部２３は有機ＥＬ用マスク２の補強枠２Ｂの相対する２辺を保持しているが、３辺ないしは４辺を保持するものであってもよい。

図１および図２に戻って、ベース１１の上部には、所定波長のレーザを発振するレーザ光源１５を配置している。レーザ光源１５は、有機ＥＬ用マスク２の金属素材が反応するような波長のレーザを発振するようにする。有機ＥＬ用マスク２がコバルトとニッケルとの合金である場合には、当該合金が反応する波長域である５３２ｎｍ近傍のレーザを発振するようにする。有機ＥＬ用マスク２に他の素材を用いる場合には、当該素材が反応するレーザを発振するようにする。レーザ光源１５から発振したレーザはガルバノミラー１６に入射する。ガルバノミラー１６は入射したレーザを有機ＥＬ用マスク２に向けて反射させるミラーであり、レーザの反射角を高速に変化させるレーザ走査手段になる。

このために、ガルバノミラー１６は自身を振動させる駆動部（図示せず）を備えており、駆動部の振動により入射したレーザの反射角が変化して、有機ＥＬ用マスク２における照射位置が変化する。ここでは、ガルバノミラー１６がレーザの反射角をＸおよびＹ方向に変化させることにより、ＸおよびＹ方向の２方向にレーザが走査されるものとする。レーザ光源１５とガルバノミラー１６とによりレーザ洗浄手段が構成されるが、これ以外にも任意の光学部品を用いるものであってもよい。例えば、レーザ光源１５自体を高速に移動させることができるものであれば、レーザ洗浄手段はレーザ光源１５だけで構成される。

送風部１７は送風手段であり、吸引部１８は吸引手段である。吸引部１８は回収部１８Ｂを備えており、吸引した空気に混在している不純物（後述する遊離生成物）が回収部１８Ｂに回収される。このため、例えばフィルタ（図示せず）等を用いて、空気と不純物とを分離するようにしている。送風部１７の送風スリット１７Ａと吸引部１８の吸引スリット１８Ａとは対向配設するように設けており、また送風スリット１７Ａと吸引スリット１８Ａとは同じ高さ位置に設けるようにしている。

以上の構成における動作について説明する。図示しない蒸着装置から取り出された有機ＥＬ用マスク２はチャック部２３により固定保持されて移動部１３によりＸ方向に移動される。有機ＥＬ用マスク２がレーザ洗浄装置１の内部で位置の固定を行い、その後、レーザ光源１５からレーザを発振する。ガルバノミラー１６が高速振動することにより、ガルバノミラー１６で反射したレーザが有機ＥＬ用マスク２の表面をＸおよびＹ方向に走査する。図１および図２の例では、有機ＥＬ用マスク２の全面のクリーニングを行うようにしているため、ガルバノミラー１６は有機ＥＬ用マスク２のＹ方向における端部間をライン上に走査するようにレーザの反射角を変化させ、１ラインの走査が終了した後に、Ｘ方向に１ライン分ずらすように反射角を変化させて再び１ライン分の走査を行う。これを繰り返すことにより、有機ＥＬ用マスク２の全面がレーザにより走査される。

有機ＥＬ用マスク２は蒸着面が上向きになるように保持されており、蒸着面には蒸着物質ＶＭが膜状となって付着している。レーザは有機ＥＬ用マスク２の表面が焦点となるように照射される。そして、レーザは有機ＥＬ用マスク２の金属素材（コバルトとニッケルとの合金）が反応する波長（５３２ｎｍ）を有しており、レーザが照射されることにより衝撃が与えられる。有機ＥＬ用マスク２に付着している蒸着物質ＶＭに衝撃が与えられると破砕力が作用し、膜状となって付着していた蒸着物質ＶＭは極めて微小な粒径を有する粉体やガス等になるまで破砕されて、上方に飛散しようとする。この粉体やガス等を遊離生成物とする。つまり、遊離生成物は微小な粉体である固体だけではなく、ガス等の気体も含むものになる。

前述したように、送風部１７が送風を行い、吸引部１８が吸風を行っており、送風部１７の送風スリット１７Ａと吸引部１８の吸引スリット１８Ａとは同じ高さに設けている。よって、図２に示すように、送風部１７と吸引部１８との間には所定の厚みの空気流が形成される。この空気流を搬送空気流ＣＦとし、搬送空気流ＣＦは遊離生成物を除去する除去手段となる。つまり、有機ＥＬ用マスク２から所定間隔離間した位置に形成した搬送空気流ＣＦは、有機ＥＬ用マスク２の蒸着物質ＶＭが破砕された遊離生成物が飛散する位置に形成されており、飛散した遊離生成物を捕捉して吸引部１８に向けて搬送している。前述したように、遊離生成物は極めて比重の小さい粉体やガス等であるため、搬送空気流ＣＦの流れに捕捉された遊離生成物は確実に吸引部１８に搬送されて、除去されることになる。

従って、有機ＥＬ用マスク２に付着していた蒸着物質ＶＭをレーザにより破砕して遊離生成物として上方に飛散させ、搬送空気流ＣＦにより遊離生成物を搬送して除去しているため、フィルム等の固体や液体等を有機ＥＬ用マスク２に接触させることのない完全に非接触のクリーニングを実現できる。これにより、有機ＥＬ用マスク２にダメージが与えられることがなくクリーニングを行うことが可能になる。また、フィルムを用いることがないため、機構の複雑化・装置の大型化の問題やレーザの減衰の問題等が生じることもない。

ここで、遊離生成物は極めて比重の小さい粉体やガスであるため、レーザによって破砕されたときに勢い良く上方に向かって飛散する。遊離生成物の飛散速度は、レーザの強度に依存する。このため、勢い良く遊離生成物を上方に飛散させるためには、レーザの強度を高く設定すればよいが、有機ＥＬ用マスク２は極めてデリケートに取り扱うことが必要な金属板であるため、過剰に高い強度のレーザを照射すると、有機ＥＬ用マスクに大きな衝撃が作用して、甚大なダメージが与えられることになる。

従って、レーザ光源１５のレーザの発振強度は必要以上に高く設定されず、蒸着物質ＶＭを破砕して搬送空気流ＣＦの位置にまで飛散させるために必要最小限な強度に調節されて設定される。このため、飛散した殆どの遊離生成物は搬送空気流ＣＦの位置にまで到達させることができるが、一部の遊離生成物は搬送空気流ＣＦにまで到達せず落下する場合もある。特に、図５に示すように、有機ＥＬ用マスク２の開口部２Ｃはテーパ形状をしているものが多く、このテーパ部位に付着していた蒸着物質を破砕した時の遊離生成物が搬送空気流ＣＦの位置にまで到達しない傾向がある。

搬送空気流ＣＦに到達しなかった遊離生成物は有機ＥＬ用マスク２に向けて落下して、有機ＥＬ用マスク２に再付着する。このとき、有機ＥＬ用マスク２の表面（蒸着時に蒸着源に向いている面）だけではなく裏面（表面の反対面）にも再付着する。図４に示されるように、有機ＥＬ用マスク２には多数の開口部２Ｃが形成されており、しかも開口部２Ｃの孔径は遊離生成物のサイズと比較すると十分に大きなものであるため、開口部２Ｃから多くの遊離生成物が落下する。そして、開口部２Ｃを落下した遊離生成物は有機ＥＬ用マスク２の裏面に回り込んで、有機ＥＬ用マスク２の裏面に付着しようとする。有機ＥＬ用マスク２の裏面は、蒸着時にはガラス基板に密着される面であるため、裏面に遊離生成物が付着すると、新たなガラス基板の蒸着時に付着した遊離生成物が転写してしまい、ガラス基板を汚損してしまうことになる。

そこで、有機ＥＬ用マスク２に対してレーザ洗浄を行っている間は常に上昇空気流を形成するようにしている。このために、レーザ洗浄を行っているときには常にエア供給部２１から空気をフレーム２０に供給して、フレーム２０の上面全体に上昇空気流を形成しておく。図５のＵＦは有機ＥＬ用マスク２の開口部２Ｃに形成される上昇空気流を示している。有機ＥＬ用マスク２の直下の領域には上昇空気流形成装置１４により上昇空気流ＵＦが形成されており、有機ＥＬ用マスク２の開口部２Ｃには裏面２Ｒから表面２Ｓに向けて上昇空気流ＵＦが形成されている。

前述したように、レーザ洗浄を行うときに、搬送空気流ＣＦに到達しなかった一部の遊離生成物が落下し、しかも開口部２Ｃに向けて落下したとしても、開口部２Ｃに形成されている上昇空気流ＵＦにより、落下した遊離生成物は再び上方に向けて押し返されるようになるため、有機ＥＬ用マスク２の裏面２Ｒに遊離生成物が回り込むことはない。このため、裏面２Ｒに遊離生成物が再付着することがなくなる。

上昇空気流ＵＦは基本的には遊離生成物を裏面２Ｒに再付着させないために形成しているものであるが、この他にレーザ洗浄時に飛散する遊離生成物を上昇させるためのアシストとしての機能も発揮する。有機ＥＬ用マスク２に付着している蒸着物質ＶＭがレーザにより破砕されて遊離生成物が上方に飛散しようとするが、上昇空気流ＵＦを形成していることにより、上昇空気流ＵＦの流れを受けて遊離生成物はさらに大きく上昇しようとする。つまり、レーザによる飛散だけではなく、レーザによる飛散と上昇空気流ＵＦとにより遊離生成物は大きく上昇することになる。

前述したように、有機ＥＬ用マスク２に過剰な衝撃が作用してダメージが与えられることを回避すべく、レーザ光源１５が発振するレーザの強度はそれほど高く設定されない。このため、遊離生成物が飛散するために十分な衝撃が与えられず、この衝撃のエネルギーだけにより遊離生成物を飛散させる場合には、それほど高い位置にまで飛散しない。しかし、有機ＥＬ用マスク２の下方から上昇空気流ＵＦが形成されており、この上昇空気流ＵＦがアシストして、遊離生成物をさらに上方に上昇させている。このため、レーザ光源１５の発振強度をそれほど高く設定しなくても、上昇空気流ＵＦのアシストにより十分に遊離生成物を搬送空気流ＣＦの位置にまで上昇させることができるようになる。

上昇空気流形成装置１４は、非常に低い風量となるように上昇空気流ＵＦを形成する。もともと、遊離生成物は極めて比重の小さい粉体やガス等であるため、非常に低い風量に設定したとしても、遊離生成物は上昇空気流ＵＦにより大きく上昇する。一方、フレーム２０は僅かな間隔をもって有機ＥＬ用マスク２と離間した状態になっているため、有機ＥＬ用マスク２の裏面２Ｒは上昇空気流ＵＦを直接受ける状態になっている。有機ＥＬ用マスク２は薄型且つ大型の金属板であるため、上昇空気流ＵＦの風量をむやみに高く設定すると、有機ＥＬ用マスク２に歪みや撓みを生じてしまい、有機ＥＬ用マスク２にダメージを与えるおそれがある。この点からも、上昇空気流ＵＦは低い風量に設定することが望ましい。

上昇空気流ＵＦとしては、少なくとも有機ＥＬ用マスク２の開口部２Ｃに向けて落下する遊離生成物を開口部２Ｃから押し戻すような風量に設定するようにする。また、遊離生成物の上昇をアシストさせるように上昇空気流ＵＦを機能させる場合には、さらに大きな風量に設定する。このときの風量は、レーザ光源１５のレーザの発振強度によって変化し、レーザの発振強度が大きい場合には上昇空気流ＵＦの風量を小さくし、発振強度が小さい場合には上昇空気流ＵＦの風量を大きく設定する。ただし、有機ＥＬ用マスク２にダメージを与えない程度の風量に上昇空気流ＵＦを抑制するようにする。

以上より、有機ＥＬ用マスク２に対してレーザ洗浄を行い、有機ＥＬ用マスク２から離間した位置に搬送空気流ＣＦを形成することにより、完全に非接触の有機ＥＬ用マスク２のクリーニングを行うことができるようになり、有機ＥＬ用マスク２に対してフィルム等の固体や液体等を一切接触させることがないことから、有機ＥＬ用マスク２にダメージを与えることなくクリーニングを行うことができるようになる。そして、レーザ洗浄を行っているときには常に上昇空気流形成装置１４により有機ＥＬ用マスク２の裏面２Ｒから表面２Ｓに向けて上昇空気流を形成していることにより、落下した遊離生成物が裏面２Ｒに付着することはない。また、上昇空気流がレーザ洗浄時に常に形成されていることにより、上昇空気流が遊離生成物の上昇をアシストしており、遊離生成物は大きく上方に向けて飛散しようとする。これにより、有機ＥＬ用マスク２から飛散した遊離生成物を搬送空気流ＣＦにより確実に除去できるようになり、極めて高い洗浄度で有機ＥＬ用マスク２をクリーニングすることができるようになる。

次に、図６を用いてプラズマ洗浄について説明する。前述してきたレーザ洗浄装置１により有機ＥＬ用マスク２に付着していた蒸着物質ＶＭはほぼ完全にクリーニングされるが、ごく僅かな遊離生成物が除去されずに有機ＥＬ用マスク２に再付着することがある。なお、有機ＥＬ用マスク２の開口部２Ｃには上昇空気流ＵＦが形成されているため、遊離生成物が付着するとしても、裏面２Ｒではなく表面２Ｓに付着する。図６のプラズマ洗浄装置３０はレーザ洗浄装置１によるクリーニングで僅かな遊離生成物が付着した場合を考慮して、有機ＥＬ用マスク２の表面２Ｓを再度クリーニングするために設けたものである。このために、プラズマ洗浄装置３０はレーザ洗浄装置１によるクリーニングが終了した後の有機ＥＬ用マスク２をクリーニングする位置、つまりレーザ洗浄装置１の後段側（下流側）に配置される。

プラズマ洗浄装置３０は、チャンバ３１と上部電極３２と下部電極３３とを備えて構成しており、その他のレーザ洗浄装置１と同じ符号を付している構成は前述したものと変わりはない。チャンバ３１は、その上部に上部電極３２を設けている。また、ベース１１には下部電極３３を設けている。プラズマ洗浄装置３０では有機ＥＬ用マスク２に対してプラズマ洗浄を行うため、任意のガス供給手段（図示せず）によりプラズマ反応性ガス（例えば、アルゴン等の不活性ガス）を上部電極３２と下部電極３３との間（図５では上部電極３２の直下）に供給する。そして、下部電極３３に高周波電圧を印加することにより、プラズマ反応性ガスがプラズマ化してプラズマ３４が発生する。このプラズマ３４を有機ＥＬ用マスク２に照射することにより、有機ＥＬ用マスク２の表面の遊離生成物が取り除かれて洗浄がされる。

有機ＥＬ用マスク２に僅かに付着している遊離生成物はプラズマ３４により殆どが燃焼（アッシング）してガス化されるが、一部は燃えカスとなって有機ＥＬ用マスク２から浮遊する。浮遊した燃えカスは有機ＥＬ用マスク２に向けて落下し、開口部２Ｃから有機ＥＬ用マスク２の裏面２Ｒに回り込むおそれがある。

本発明では、有機ＥＬ用マスク２の下部には上昇空気流形成装置１４を設けてあり、有機ＥＬ用マスク２の裏面２Ｒから表面２Ｓに向けて上昇空気流ＵＦを形成しているため、上昇空気流ＵＦが開口部２Ｃに落下する燃えカスを押し戻すことにより、裏面２Ｒに燃えカスが回り込むことがなくなる。また、上昇空気流ＵＦにより燃えカスは上昇して搬送空気流ＣＦにより搬送されて除去されるようになる。従って、有機ＥＬ用マスク２の表面２Ｓに対しても燃えカスが付着することがなくなり、ほぼ完全な洗浄度を得ることができるようになる。

以上より、レーザ洗浄装置１とプラズマ洗浄装置３０とを組み合わせて有機ＥＬ用マスククリーニング装置とすることで、さらに高い洗浄効果を発揮する。

以上説明してきた例において、除去手段は送風部１７と吸引部１８とにより形成される搬送空気流ＣＦとしていたが、これに限定されず他の手段により除去するものであってもよい。例えば、レーザ洗浄装置１の上部に垂直方向に下方から上方に向けて吸引を行う吸引装置を設けて、この吸引装置により吸引させるようにしてもよい。前述したように、レーザだけではなく上昇空気流ＵＦのアシストにより、遊離生成物は大きく舞い上がろうとすることから、吸引装置を離間した上方に設けることによっても、遊離生成物を除去することができるようになる。

また、図３の例において、上昇空気流形成装置１４はフレーム２０の上面に多数配列したエア噴出孔２２から噴出する空気流により上昇空気流ＵＦを形成するようにしたが、これに限定されず他の手段によるものであってもよい。例えば、有機ＥＬ用マスクの裏面２Ｒ側下部を陽圧状態にし、表面２Ｓ側上部を負圧状態にすることにより、落下した遊離生成物は有機ＥＬ用マスク２の裏面２Ｒ側に回り込むことがなくなる。

また、図１の例では、レーザ洗浄を行うときに、有機ＥＬ用マスク２を固定して、ガルバノミラー１６によりレーザをＸおよびＹ方向に走査させていたが、有機ＥＬ用マスク２を移動部１３によりＸ方向またはＹ方向に移動させて、ガルバノミラー１６によりレーザをＹ方向またはＸ方向に走査させるようにしてもよい。さらに、ガルバノミラー１６ではなく固定式の反射ミラーを用いて、有機ＥＬ用マスク２を移動部１３によりＸおよびＹ方向に移動させて全面をクリーニングさせるようにしてもよい。

クリーニング装置の概略構成を示す斜視図である。 クリーニング装置の概略構成を示す断面図である。 上昇空気流形成装置の斜視図である。 有機ＥＬ用マスクの平面図である。 有機ＥＬ用マスクに上昇空気流が形成されている状態を説明した図である。 プラズマ洗浄装置の概略構成を示す断面図である。

符号の説明

１ レーザ洗浄装置 ２ 有機ＥＬ用マスク
２Ｃ 開口部 ２Ｒ 裏面
２Ｓ 表面 １１ ベース
１２ 搭載ステージ １３ 移動部
１４ 上昇空気流形成装置 １５ レーザ光源
１６ ガルバノミラー １７ 送風部
１８ 吸引部 ２０ フレーム
２１ エア供給部 ２２ エア噴出孔
３０ プラズマ洗浄装置 ＣＦ 搬送空気流
ＵＦ 上昇空気流

Claims (6)

1. 有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、
   前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザを照射して前記蒸着物質を破砕して生じる遊離生成物を上方に飛散させるレーザ洗浄手段と、
   前記有機ＥＬ用マスクの表面から離間した位置に形成した前記遊離生成物を除去する除去手段と、
   前記有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部に対して裏面から表面に向けて上昇空気流を形成する上昇空気流形成手段と、
   を備えたことを特徴とする有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
2. 前記レーザ洗浄手段の後段側に設けられ、前記有機ＥＬ用マスクの表面に付着した前記遊離生成物をプラズマ洗浄するプラズマ洗浄手段を備えたことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
3. 前記除去手段は、前記遊離生成物を搬送する搬送空気流を形成する搬送空気流形成手段を備えていることを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
4. 請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置によりクリーニングされた有機ＥＬ用マスクを用いて有機ＥＬディスプレイを製造する有機ＥＬディスプレイの製造装置。
5. 請求項４記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置により製造された有機ＥＬディスプレイ。
6. 有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング方法であって、
   前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザを照射して前記蒸着物質を破砕して生じる遊離生成物を上方に飛散させて、前記有機ＥＬ用マスクの表面から離間した位置に設けた除去手段により前記遊離生成物を除去させるときに、
   前記有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部に対して裏面から表面に向けて上昇空気流を形成していることを特徴とする有機ＥＬ用マスククリーニング方法。

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