JP2011191640A - 基板処理方法、表示素子の製造方法及び表示素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置全体の大型を抑制できる基板処理方法を提供する。
【解決手段】供給された基板ＦＢに所定の処理を施し回収する基板処理方法であって、基板の一端を他端と接合して基板を無端状に形成する形成工程と、無端状の基板を搬送する搬送工程と、搬送された基板に所定の処理を施す処理工程と、所定の処理が施された基板を回収する回収工程と、を有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板処理方法、表示素子の製造方法及び表示素子の製造装置に関するものである。また、本発明は、例えば表示素子を駆動する駆動回路又は薄膜トランジスタも製造する基板処理方法、表示素子の製造方法及び製造装置に関するものである。

ディスプレイ装置などに用いられる表示素子を構成する発光素子として、例えば有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ）素子が知られている。有機ＥＬ素子は、基板上に陽極及び陰極を有すると共に、これら陽極と陰極との間に挟まれた有機発光層を有する構成となっている。有機ＥＬ素子は、陽極から有機発光層へ正孔を注入して有機発光層において正孔と電子とを結合させ、当該結合時の発光光によって表示光が得られるようになっている。有機ＥＬ素子は、基板上に例えば陽極及び陰極に接続される電気回路などが形成されている。

表示素子を作製する手法の１つとして、例えばロール・トゥー・ロール方式（以下、単に「ロール方式」と表記する）と呼ばれる手法が知られている（例えば、特許文献１参照）。ロール方式は、基板供給側のローラに巻かれた１枚の長尺状の基板を送り出すと共に送り出された基板を基板回収側のローラで巻き取りながら基板を搬送し、基板が送り出されてから巻き取られるまでの間に、処理装置において、有機ＥＬ素子を構成する発光層や陽極、陰極、電気回路などを基板上に順次形成する手法である。

国際公開第２００６／１００８６８号パンフレット

しかしながら、例えば、上述したような従来のロール方式では、必要処理工程を順次並べて構成すると、装置全体が大型化してしまうという問題がある。

本発明は、以上のような点を考慮してなされたもので、装置全体の大型化を抑制できる基板処理方法、表示素子の製造方法及び表示素子の製造装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様に従えば、供給された基板に所定の処理を施し回収する基板処理方法であって、基板の一端を他端と接合して基板を無端状に形成する形成工程と、無端状の基板を搬送する搬送工程と、搬送された基板に所定の処理を施す処理工程と、所定の処理が施された基板を回収する回収工程と、を有する基板処理方法が提供される。

本発明の第２の態様に従えば、供給される基板に所定の処理を施す表示素子の製造装置であって、基板の一端を他端と接合して基板を無端状に形成する基板接合部と、無端状の基板を搬送する搬送部と、搬送される基板に所定の処理を施す基板処理部と、を備える表示素子の製造装置が提供される。
本発明の第３の態様に従えば、基板に表示素子を形成する工程を有する表示素子の製造方法であって、第１の態様の基板処理方法を用いて表示素子を形成することを含む、表示素子の製造方法が提供される。

本発明によれば、装置全体の大型化を抑制できる基板処理方法、表示素子の製造方法及び表示素子の製造装置を提供することができる。

本実施形態に係る基板処理装置の構成を示す図。 本実施形態に係る吸着ローラ部の概略構成図である。 本実施形態に係る非接触ローラ部の概略構成図である。 本実施形態に係る基板処理装置の制御系を示すブロック図である。 本発明の実施の形態に係る表示素子の構成を示す平面図。 本実施形態に係る表示素子の１サブ画素の構成を示す平面図 本実施形態に係る表示素子の１サブ画素の構成を示す断面図。 本実施形態に係る表示素子の１サブ画素の等価回路図。 本実施形態基板処理装置の別態様の構成を示す図。

以下、本発明の基板処理方法及び表示素子の製造装置の一実施形態を、図１ないし図９を参照して説明する。
まず、本実施形態における表示素子の製造装置としての基板処理装置の一例について説明する。

図１は、本実施形態に係る基板処理装置ＦＰＡの構成を示す図である。基板処理装置ＦＰＡは、帯状に形成されたシート基板（基板）ＦＢを長手方向に搬送させながら当該シート基板ＦＢに対して処理を行う装置である。以下、基板処理装置ＦＰＡの説明においては、ＸＹＺ直交座標系を設定し、このＸＹＺ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。ＸＹＺ直交座標系のうちシート基板ＦＢの搬送方向（シート基板ＦＢの長手方向）をＸ軸方向とし、当該シート基板ＦＢの搬送方向と直交する方向（シート基板ＦＢの短手方向、又はシート基板ＦＢの幅方向）をＹ軸方向とし、Ｘ軸方向及びＹ軸方向のそれぞれと直交する方向をＺ軸方向とする。

図１に示すように、基板処理装置ＦＰＡは、シート基板ＦＢを供給する基板供給部ＳＵ、シート基板ＦＢを搬送する搬送部ＲＡ、シート基板ＦＢの一端を他端と接合してシート基板ＦＢを無端状に形成する基板接合部１１０、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐに対して所定の処理を行う基板処理部ＰＲ、所定の処理が行われたシート基板ＦＢを回収する回収部２００（図４参照）及び、これらの各部を制御する制御部ＣＯＮＴ（図４参照）を備えている。基板処理装置ＦＰＡは、例えば工場などに設置されて用いられる。

シート基板ＦＢとしては、例えば、矩形に形成されており、長手方向及び短手方向を有するように形成されている。シート基板ＦＢは、可撓性を有するように形成されている。本実施形態における可撓性とは、例えば基板に少なくとも自重程度の所定の力を加えても線断や破断することがなく、該基板を撓めることが可能な性質をいう。また、上記可撓性は、該基板の材質、大きさ、厚さ、又は温度などの環境、等に応じて変わる。

シート基板ＦＢとしては、例えば耐熱性の樹脂フィルム、ステンレス鋼などを用いることができる。一例として、樹脂フィルムは、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂、などの材料を用いることができる。なお、シート基板ＦＢとしては、１枚の帯状の基板を用いても構わないが、複数の単位基板を接続して帯状に形成される構成としても構わない。

シート基板ＦＢは、例えば２００℃程度の熱を受けても寸法が変わらないように熱膨張係数が小さい方が好ましい。例えば、無機フィラーを樹脂フィルムに混合して熱膨張係数を小さくすることができる。無機フィラーの例としては、酸化チタン、酸化亜鉛、アルミナ、酸化ケイ素などの酸化物が挙げられる。

基板処理装置ＦＰＡにおいて処理対象となるシート基板ＦＢのＹ方向（短手方向）の寸法は例えば１ｍ〜２ｍ程度に形成されており、Ｘ方向（長手方向）の寸法は例えば１０ｍ以上に形成されている。勿論、この寸法は一例に過ぎず、これに限られることは無い。例えばシート基板ＦＢのＹ方向の寸法が５０ｃｍ以下であっても構わないし、２ｍ以上であっても構わない。また、シート基板ＦＢのＸ方向の寸法が１０ｍ以下であっても構わない。

基板供給部ＳＵは、例えばロール状に巻かれたシート基板ＦＢを基板処理部ＰＲへ送り出して供給する。基板供給部ＳＵには、例えばシート基板ＦＢを巻きつける軸部や当該軸部を回転させる回転駆動源などが設けられている。この他、例えばロール状に巻かれた状態のシート基板ＦＢを覆うカバー部などが設けられた構成であっても構わない。

基板接合部１１０は、基板供給部ＳＵから供給され搬送部ＲＡを順次通過させたシート基板ＦＢの一端を他端と接合することにより、シート基板ＦＢを図１に示すように、無端帯状に形成するためのものであって、例えば熱融着装置や粘着テープ貼着装置等で構成されている（形成工程の一例）。

搬送部ＲＡは、Ｘ方向及びＺ方向に互いに間隔をあけて配置された複数（ここでは４つ）の吸着ローラ部（ローラ部）Ｒ１、シート基板ＦＢの搬送方向を非接触で変える非接触ローラ部（第２ローラ部）Ｒ２、非接触ローラＲ２の間でシート基板ＦＢの搬送方向を変えるローラ部Ｒ３１、Ｒ３２とを有している（搬送工程の一例）。吸着ローラ部Ｒ１、非接触ローラ部Ｒ２、ローラ部Ｒ３１、３２は、いずれもＹ軸と平行な軸線周りに回転するものである。ウェット工程、すなわち現像装置１７０あるいはエッチング装置１８０が不要な場合、制御部ＣＯＮＴは、ローラ部Ｒ３１、Ｒ３２を＋Ｚ方向に移動させるか、又は現像装置１７０の現像槽１７１及びエッチング装置１８０のエッチング槽１８１を−Ｚ方向に移動させる。これによって、シート基板ＦＢがウェット処理に対応していない場合でも、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡを用いることができる。

各吸着ローラＲ１は、シート基板ＦＢの裏面Ｆｂを吸着して搬送するものであって、図２に示すように、固定されたベース部１１１と、ベース部１１１の周囲を回転する円筒状の回転部１１２とを有している。ベース部１１１には、シート基板ＦＢとの接触領域（図２に示す吸着ローラＲ１では、９時〜１２時の領域）に位置して吸引空間１１３が設けられている。吸引空間１１３は、吸引装置１１４により負圧吸引される。

回転部１１２は、径方向に貫通し母線方向に延在するとともに、周方向に間隔をあけて複数設けられた吸着溝１１２ａを有している。吸着溝１１２ａは、上記シート基板ＦＢとの接触領域に位置するときに、回転部１１２の内周面側で吸引空間１１３に開口して、吸引空間１１３における負圧を回転部１１２の外周面側に作用させる。
複数の吸着ローラ部Ｒ１のうち、少なくとも一部の吸着ローラ部Ｒ１には、駆動機構（不図示）が取り付けられている。

非接触ローラ部Ｒ２は、シート基板ＦＢの搬送方向を非接触で変える非接触型の搬送方向変更部であって、図３に示すように、ベース部１１５と、ベース部１１１の周囲に設けられた円筒状の外筒部１１６とを有している。ベース部１１５には、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐとの対向領域（図３に示す吸着ローラＲ２では、９時〜１２時の領域）に位置して供給空間１１７が設けられている。供給空間１１７には、気体供給装置１１８により気体（例えばエア）が供給される。

外筒部１１６は、径方向に貫通し母線方向に延在するとともに、周方向に間隔をあけて複数設けられた供給溝１１６ａを有している。非接触ローラ部Ｒ２は、気体供給装置１１８によって外筒部１１６の内周面側で上記供給空間１１７に開口する供給溝１１６ａから外筒部１１６の外周側に気体を供給し、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐとの間に気体層を形成する。

図１に戻り、基板処理部ＰＲは、計測装置１２０、洗浄装置１３０、成膜処理装置１４０、焼成装置１５０、パターン形成装置（露光装置）１６０、現像装置１７０、エッチング装置１８０、乾燥装置１９０を有している。なお、現像装置１７０及びエッチング装置１８０は、それぞれ水洗機能を有している。

計測装置１２０は、シート基板ＦＢに形成されたマーク（指標マーク）を検出して、その位置情報を含む出力信号を制御部ＣＯＮＴに出力したり、シート基板ＦＢの表面状態を検査して制御部ＣＯＮＴに出力するものである（図４参照）。制御部ＣＯＮＴは、計測装置１２０からの出力信号に基づいて、回収部２００によるシート基板ＦＢの回収を制御する。
洗浄装置１３０は、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐを成膜前に洗浄処理するものであって、例えば大気圧プラズマ装置や紫外線照射装置などで構成される。

成膜処理装置１４０は、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐに対して例えば有機ＥＬ素子等の表示素子を形成するための各種の成膜装置を有している（処理工程の一例）。このような装置としては、例えば処理面Ｆｐ上に隔壁を形成するための隔壁形成装置、発光素子を形成するための発光層形成装置、トランジスタ素子の各部を形成するための半導体形成装置、電極形成装置、絶縁層形成装置、配線を形成するための配線形成装置、容量素子を形成するための容量素子形成装置などが挙げられる。

このような上述の成膜処理装置１４０は、例えば液滴塗布装置（例えばインクジェット型塗布装置、スプレー型塗布装置など）、蒸着装置、スパッタリング装置などの真空成膜装置や各種印刷装置から構成されており、レジスト塗布、表面改質剤塗布、電極層形成、各種絶縁膜塗布、半導体材料塗布、発光層塗布などに用いられる。これらの各装置は、例えばシート基板ＦＢの搬送経路上に適宜設けられている。このような処理装置は、基本的には焼成前の成膜処理が主な処理内容であって、ブランク状態で塗布する場合もあれば、インクジェットやナノインプリント等のようにパターン構造を持った形で印刷する場合もある。

焼成装置１５０は、シート基板ＦＢの片面又は両面に対して、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐに形成された成膜を加熱などの手段を用いてして焼成処理又は硬化処理を行うものであって、例えばヒータ、赤外線照射装置等で構成される。
パターン形成装置（露光装置）１６０は、例えば、図１の右上に位置する吸着ローラＲ１に吸着保持されたシート基板ＦＢに対して露光処理を行うものであり、光源装置、マスクステージ装置、投影光学装置（マスクとシート基板ＦＢとを密接させてマスクのパターンを露光するプロキシミティ露光を行う場合は不要）等を備えている。なお、上述の成膜処理装置１４０によってパターン構造を有した形で成膜された場合、パターン形成装置１６０は不要となる。また、１０μｍのパターン線幅を必要とする場合には、パターン形成装置１６０を用いるようにしてもよい。

現像装置１７０は、現像液ＤＬが貯留された現像槽１７１を有しており、露光処理が行われたシート基板ＦＢに対して現像処理を行うものである。現像槽１７１は、ローラ部Ｒ３１（すなわち、搬送されるシート基板ＦＢ）が現像液ＤＬに浸漬される位置に配置される。

エッチング装置１８０は、現像装置１７０で現像処理が行われたシート基板ＦＢに対してエッチング処理を行うものであって、エッチング液ＣＬが貯留されたエッチング槽１８１を有している。エッチング槽１８１は、ローラ部Ｒ３２（すなわち、搬送されるシート基板ＦＢ）がエッチング液ＣＬに浸漬される位置に配置される。

乾燥装置１９０は、エッチング装置１８０でエッチング処理が行われたシート基板ＦＢの両面に対して乾燥処理を行うものであって、例えばブロワーやヒータ等で構成される。なお、上述の現像装置１７０、エッチング装置１８０、及び乾燥装置１９０は、パターン形成装置１６０と同様に必要な工程でそれぞれ用いればよい。

回収部２００は、上述のような一連の処理が少なくとも１回以上行われたシート基板ＦＢを回収するものであって、例えば無端状に形成されたシート基板ＦＢを切断する切断装置や、搬送部ＲＡにおけるローラ部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３１〜Ｒ３２の少なくとも一つを移動させて、シート基板ＦＢに対する張力を解放してシート基板ＦＢを搬送部ＲＡから離脱可能とする解放装置、及び切断されたシート基板ＦＢ、あるいは搬送装置ＲＡから離脱可能となったシート基板ＦＢを搬出する搬出装置等を有している（回収工程の一例）。

図４は、基板処理装置ＦＰＡに係る制御系を示すブロック図である。
この図に示すように、計測装置１２０の計測結果（出力信号）は制御部ＣＯＮＴに入力する。制御部ＣＯＮＴは、基板接合部１１０、搬送装置ＲＡ、基板供給部ＳＵ、回収部２００、洗浄装置１３０、成膜処理装置１４０、焼成装置１５０、パターン形成装置（露光装置）１６０、現像装置１７０（現像液ＤＬの供給・回収等）、エッチング装置１８０（エッチング液ＣＬの供給・回収等）、乾燥装置１９０の動作を制御する。

上記のように構成された基板処理装置ＦＰＡは、制御部ＣＯＮＴの制御により、いわゆるロール・トゥ・ロール方式（以下、ロール方式と表記する）によって表示素子を製造する。以下、上記構成の基板処理装置ＦＰＡを用いて表示素子を製造する工程の一例を説明する。

まず、基板供給部ＳＵに設けられるローラに帯状のシート基板ＦＢを巻き付けた状態にする。制御部ＣＯＮＴは、この巻き付けた状態において、基板供給部ＳＵから所定長さで当該シート基板ＦＢが送り出されるようにする。次に、制御部ＣＯＮＴは、送り出された当該シート基板ＦＢを搬送装置ＲＡの吸着ローラＲ１に吸着させた状態で搬送させ、図１に示すように、シート基板ＦＢの先端部を非接触ローラ部Ｒ２及びローラ部３１、３２に巻回（係合）させる。そして、制御部ＣＯＮＴは、基板供給部ＳＵの直近の吸着ローラＲ１（図１の左上の吸着ローラＲ１）において、図２に示すように、シート基板ＦＢの先端部をシート基板ＦＢの後端部と重ね合わせ、基板接合部１１０ににおける熱融着やテープ貼着により接合させる。これにより、シート基板ＦＢは、無端状に形成される。
なお、シート基板ＦＢの搬送装置ＲＡへの装着は、作業者が行う手順としてもよい。

搬送装置ＲＡに装着された無端帯状のシート基板ＦＢは、搬送装置ＲＡによって適宜搬送されつつ、洗浄装置１３０による処理面Ｆｐの洗浄処理、成膜処理装置１４０による成膜処理等の各種処理、焼成装置１５０による膜焼成処理、パターン形成装置（露光装置）１６０による露光処理、現像装置１７０による現像処理、エッチング装置１８０によるエッチング処理、乾燥装置１９０による乾燥処理が順次行われる。

上記搬送装置ＲＡの吸着ローラＲ１によるシート基板ＦＢの搬送の際には、図２に示すように、シート基板ＦＢとの接触領域に位置する吸着溝１１２ａから吸引空間１１３を通じて負圧が供給されるため、シート基板ＦＢは安定して回転部１１２に吸着保持される。また、負圧を供給していた吸着溝１１２ａが回転部１１２の回転によってシート基板ＦＢとの接触領域から外れる場合、吸引空間１１３を通じての負圧供給が停止されるため、シート基板ＦＢは円滑に回転部１１２から離間して送り出されることになる。

また、上記搬送装置ＲＡの非接触ローラ部Ｒ２によるシート基板ＦＢの搬送の際には、外筒部１１６におけるシート基板ＦＢとの対向領域において、供給溝１１６ａから供給空間１１７を通じて気体が供給されて気体層が形成されるため、非接触ローラ部Ｒ２はシート基板ＦＢの搬送方向を非接触で変えることができる。従って、上記成膜処理装置１４０における処理で、例えば成膜等が形成された処理面Ｆｐが非接触ローラ部Ｒ２と対向する場合でも、処理面Ｆｐの成膜等を損傷させることなく、シート基板ＦＢの搬送方向を変えることができる。

そして、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、シート基板ＦＢに対して積層構造体を形成する場合等、上記の処理を複数回繰り返して行う場合には、搬送装置ＲＡによりシート基板ＦＢを周回させつつ、上記の処理を順次行わせる。このとき、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、一度目の処理でシート基板ＦＢに形成された成膜等に二度目以降の処理を行う場合には、シート基板ＦＢに形成されている指標マークを計測装置１２０で計測し、制御部ＣＯＮＴがこの計測結果に基づいて、シート基板ＦＢの位置合わせを行わせる。

なお、シート基板ＦＢに形成され計測装置１２０により計測される指標マークとしては、予め指標マークが形成されたシート基板ＦＢを基板供給部ＳＵから供給する構成や、成膜処理装置１４０によりシート基板ＦＢの処理面Ｆｐに成膜を形成する工程で成膜する構成としてもよい。

一方、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、シート基板ＦＢに対する処理が完了した場合や、シート基板ＦＢに対する処理で何らかのトラブルが生じた場合には、回収部２００によりシート基板ＦＢを回収する。具体的には、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、回収部２００が切断装置を有する場合には、シート基板ＦＢに形成されている指標マークを計測装置１２０で計測して切断位置を求め、切断装置によりこの切断位置でシート基板ＦＢを切断して分離することで、搬送装置ＲＡからシート基板ＦＢを離脱させて回収する。

また、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、回収部２００が上述の解放装置を有する場合には、搬送部ＲＡにおけるローラ部Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３１〜Ｒ３２の少なくとも一つをＺ軸方向に移動させて、シート基板ＦＢに対する張力を解放してシート基板ＦＢを搬送部ＲＡから離脱可能とした後に、搬出装置あるいは作業者により搬送装置ＲＡからシート基板ＦＢを離脱させて回収する。

このように、本実施形態では、シート基板ＦＢの一端を他端と接合した無端状のシート基板ＦＢを用いるため、繰り返してシート基板ＦＢを同一ループで流すことが可能となり、基板処理装置ＦＰＡの大型化を抑制できる。また、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、シート基板ＦＢを長尺の状態で扱う場合と比較して、操作領域が限定されるため、操作性が良くなる。また、本実施形態では、計測装置１２０を用いてシート基板ＦＢの表面状態を観察することによって、所定の処理後や加工ミス等が生じた後の不具合部分の特定あるいは成膜処理装置１４０による修正操作などの対応が容易となり、生産性の向上に寄与できる。

また、本実施形態では、無端状に形成したシート基板ＦＢを周回させて、所定の処理を複数回行うことにより、積層構造体を容易に形成することができるとともに、本実施形態では、シート基板ＦＢの処理面Ｆｐと対向してシート基板ＦＢの搬送方向を変える非接触ローラ部Ｒ２がシート基板ＦＢに対して非接触であるため、処理面Ｆｐを汚したり、傷等を付けることを防止でき、歩留まりの向上にも寄与できる。

続いて、上記の基板処理装置ＦＰＡを用いて形成される表示素子について、図５乃至図８を参照して説明する。
図５は、本実施形態に係る表示素子１（素子基板）の構成を示す平面図である。
図５に示すように、表示素子１は、シート基板ＦＢ上に発光素子２、トランジスタ素子３、容量素子４、配線５などが設けられた構成になっている。

シート基板ＦＢ上には、隔壁ＢＡが形成されている。隔壁ＢＡは、シート基板ＦＢ上の領域を形状及び寸法がほぼ等しい複数の領域に区画する。本実施形態では、隔壁ＢＡは矩形に形成されたシート基板ＦＢの直交する２辺の方向に沿って格子状に設けられている。このため、隔壁ＢＡによって区画される複数の領域はシート基板ＦＢの直交する２辺に沿ってマトリクス状に配置されている。

発光素子２は、隔壁ＢＡによって区画されマトリクス状に配置された各領域内にそれぞれ設けられている。マトリクス状に区画された領域は、シート基板ＦＢの直交する２辺の延在方向に沿って配置されている。この複数の発光素子２は、赤色の光を表示する赤色発光素子２Ｒ、緑色の光を表示する緑色発光素子２Ｇ、青色の光を表示する青色発光素子２Ｂを含んでいる。本実施形態では、赤色発光素子２Ｒ、緑色発光素子２Ｇ及び青色発光素子２Ｂが一方向（例えば、区画された領域又はサブ画素２ＳＰの短手方向）にそれぞれ一列に配置されており、各発光素子２の列が他方向（例えば、区画された領域又はサブ画素２ＳＰの長手方向）に繰り返し配置された構成になっている。

図６は、シート基板ＦＢ上の１つのサブ画素２ＳＰの構成を示す平面図である。図７は、図６におけるＡ−Ａ´断面に沿った構成を示す図である。
図７に示すように、サブ画素２ＳＰ内において、各発光素子２は、シート基板ＦＢの表面側から順に陽極２１、有機発光層２２、陰極２３を有しており、陽極２１と陰極２３との間に有機発光層２２が挟まれた構成となっている。

発光素子２は、陽極２１から有機発光層２２へ正孔を注入すると共に陰極２３から有機発光層２２へ電子を注入し、有機発光層２２において正孔と電子とを結合させ、当該結合時の発光光によって表示光を得る構成となっている。本実施形態では、陰極２３が、例えば複数の発光素子２に跨って形成される共通電極となるように形成されていることが好ましい。

本実施形態では、例えば有機発光層２２で発生した表示光が陰極２３側に進行する構成（いわゆるトップエミッション型）になっている。したがって、陰極２３は、表示光を透過可能な構成となっており、例えば陰極２３の材料としてＩＴＯ（Indium tin oxide）などの透明導電材料が用いられている。本実施形態では、例えば表示素子１の外部から供給される表示信号（映像信号）などに基づいて陽極２１と陰極２３との間に輝度情報に応じた電流が流されるようになっている。

トランジスタ素子３は、シート基板ＦＢ上のうち発光素子２の例えば下層側に形成されており、例えば１つの発光素子２に対して複数設けられている。本実施形態では、トランジスタ素子３として、例えば２つの薄膜トランジスタＴＲ１及びＴＲ２が用いられている。２つの薄膜トランジスタＴＲ１及びＴＲ２は、例えば同一構成として形成されている。本実施形態において、薄膜トランジスタＴＲ１はスイッチング素子として動作するスイッチ用トランジスタであり、薄膜トランジスタＴＲ２は発光素子２に電流を供給（制御）する駆動用トランジスタである。

図６及び図７に示すように、薄膜トランジスタＴＲ１及びＴＲ２は、それぞれ半導体層３０、ソース電極３１、ドレイン電極３２、ゲート電極３３を有しており、いわゆる電界効果型トランジスタを構成している。

薄膜トランジスタＴＲ１及びＴＲ２は、例えば隔壁ＢＡによって区画された各領域内に等しい個数ずつ設けられており、当該領域内における位置が領域毎にほぼ同一になっている。したがって、薄膜トランジスタＴＲ１及びＴＲ２は、区画された領域毎にそれぞれ等しいパターンとなるように配置されている。

半導体層３０は、ソース領域３０Ｓ、ドレイン領域３０Ｄ及びチャネル領域３０Ｃを有している。ソース領域３０Ｓは、ソース電極３１に接続されている。ドレイン領域３０Ｄはドレイン電極３２に接続されている。チャネル領域３０Ｃは、ソース領域３０Ｓとドレイン領域３０Ｄとの間に設けられている。

ソース電極３１の一方の端部３１ａ及びドレイン電極３２の一方の端部３２ａは、所定の隙間を空けて互いに向き合うように配置されている。端部３１ａ及び端部３２ａは、互いに向き合う面がほぼ平坦に形成されている。このため、ソース電極３１とドレイン電極３２との間には、一定間隔の隙間（ゲート幅３４）が形成された状態になっている。半導体層３０のチャネル領域３０Ｃは、ゲート幅３４に重なる位置に設けられている。また、このチャネル領域３０Ｃは、ゲート絶縁層３５（図７参照）を介してゲート電極３３に重なるように配置されている。

容量素子４は、隔壁ＢＡによって区画される領域毎に設けられており、上記の表示信号（又は、表示信号の輝度情報）を一時的に保持する。容量素子４は、例えばトランジスタ素子３のうち薄膜トランジスタＴＲ１のドレイン電極３２に接続されていると共に、薄膜トランジスタＴＲ２のゲート電極３３に接続されている。

図５及び図６に示すように、配線５は、電源供給ライン５０、ソースバスライン５１、ゲートバスライン５２及びグランド線ＧＤを有している。電源供給ライン５０は、薄膜トランジスタＴＲ２のソース電極３１に接続されている。ソースバスライン５１は、薄膜トランジスタＴＲ１のソース電極３１に接続されている。ゲートバスライン５２は、薄膜トランジスタＴＲ１のゲート電極３３に接続されている。グランド線ＧＤは、容量素子４に接続されていると共に、発光素子２の例えば陰極２３に接続されている

上記の表示素子１は、例えば隣接する３つの発光素子２（赤色発光素子２Ｒ、緑色発光素子２Ｇ及び青色発光素子２Ｂが１つずつ）を組とした画素２Ｐが構成される。１つの画素２Ｐに含まれる発光素子２は、それぞれ画素２Ｐのサブ画素２ＳＰとなる。表示素子１は、サブ画素２ＳＰごとに表示が可能になっており、赤色、緑色、青色の３色の表示を調整することで、画像や文字などが表示されるようになっている。なお、１つのサブ画素２ＳＰについての回路構成については、図８に示されている。

次に、上記構成の表示素子１を基板処理装置ＦＰＡを用いて製造する工程を説明する。
なお、以下の説明においては、主として成膜処理装置１４０における処理について説明し、他の基板処理部ＰＲの処理については省略または簡略化する。
また、以下の説明では、シート基板ＦＢを周回させて所定の処理を行う際には１回目から順次第１周回処理、第２周回処理、…と称するものとする。さらに、成膜時のパターニングに用いられるレジストについては図示を省略している。

まず、第１周回処理では、シート基板ＦＢ上に絶縁膜形成材料を含むインクを塗布・硬化させて絶縁膜Ｎ１を形成した後に、第２周回処理では、絶縁膜Ｎ１上にレジストを塗布し、さらにパターン形成装置（露光装置）１６０によりゲート電極３３の位置に露光処理を施し、現像・エッチング処理を行ってゲート電極３３用の凹部を形成する。続く第３周回処理では、この凹部に導電性材料（例えば金属微粒子）を含むインクを塗布して硬化させることでゲート電極３３を成膜する。

続く第４周回処理では、ゲート電極３３及び絶縁膜Ｎ１上に絶縁膜形成材料を含むインクを塗布・硬化させてゲート絶縁層３５を形成した後に、第５周回処理では、ゲート絶縁層３５上に半導体層形成材料を含むインクを塗布・硬化させて半導体層３０を形成する。そして、第６周回処理では、導電性材料を含むインクを、絶縁膜Ｎ１、ゲート絶縁層３５、半導体層３０に跨るように塗布して硬化させることでソース電極３１及びドレイン電極３２を成膜する。なお、このときソース電極３１及びドレイン電極３２は、ゲート幅３４が形成されるように離間して成膜される。

続く第７周回処理では、第１〜第６周回処理で形成された絶縁膜Ｎ１、ゲート電極３３、ゲート絶縁層３５、半導体層３０、ソース電極３１及びドレイン電極３２を覆うように絶縁膜形成材料を含むインクを塗布・硬化させて絶縁膜Ｎ２を形成する。

そして、続く第８周回処理では、絶縁膜Ｎ２上にレジストを塗布し、さらにパターン形成装置（露光装置）１６０によりポスト電極３６の位置に露光処理を施し、現像・エッチング処理を行ってゲート電極３３用の凹部を形成する。続く第９周回処理では、この凹部に導電性材料（例えば金属微粒子）を含むインクを塗布して硬化させることでドレイン電極３２に接続するポスト電極３６を形成する。
この後、上記と同様の手順を繰り返すことにより、陽極２１、有機発光層２２、陰極２３を形成する。

このように、本実施形態では、上記の基板処理装置ＦＰＡを用い、シート基板ＦＢを複数回、周回させることにより、積層構造体である発光素子２を有する表示素子１を容易に形成することが可能である。

以上、添付図面を参照しながら本発明に係る好適な実施形態について説明したが、本発明は係る例に限定されないことは言うまでもない。上述した例において示した各構成部材の諸形状や組み合わせ等は一例であって、本発明の主旨から逸脱しない範囲において設計要求等に基づき種々変更可能である。

例えば、上記基板処理部ＰＲに含まれる各種の装置は一例であり、シート基板ＦＢに対して所定の処理を施すものであれば、他の装置が適宜変更・追加された構成であってもよい。また、基板処理装置ＦＰＡの構成は、上記実施形態に示したものに限定されるものではなく、例えば図９に示されるように、搬送装置ＲＡ、基板接合部１１０、基板処理部ＰＲ、回収部２００等が特定の雰囲気（真空、ドライエア、窒素等の不活性ガス）に維持されたチャンバ２１０内に収容される構成や、各構成装置をそれぞれ個別のチャンバ内に収容し、チャンバ間を搬送する構成であってもよい。
これにより、本実施形態における基板処理装置ＦＰＡは、各構成装置による処理特性に応じた最適な環境でシート基板ＦＢに対する処理を行うことが可能になる。

また、上記実施形態では、シート基板ＦＢを周回させて所定の処理を複数回実施する構成を例示したが、これに限られるものではなく一度の周回でシート基板ＦＢに対する処理を完了させてもよい。

また、上記実施形態においては、表示素子１の例として、有機発光層２２を有する有機ＥＬの表示素子を挙げて説明したが、これに限られることは無く、例えば無機ＥＬ、液晶表示素子、電子ペーパに用いられる電気泳動素子などの他の表示素子についても、本発明の適用は可能である。また、本実施形態においては、上記の表示素子１を用いて有機ＥＬディスプレイなどの表示装置を構成することも可能である。

２…発光素子、 １１０…基板接合部、 １２０…計測装置、 １３０…洗浄装置、 １４０…成膜処理装置、 １６０…パターン形成装置（露光装置）、 １７０…現像装置、 ２００…回収部、 ＦＢ…シート基板（基板）、 ＦＰＡ…基板処理装置（製造装置）、 ＰＲ…基板処理部、 Ｒ１…吸着ローラ部（ローラ部）、 Ｒ２…非接触ローラ部（第２ローラ部）、 ＲＡ…搬送部

Claims (19)

1. 供給された基板に所定の処理を施し回収する基板処理方法であって、
   前記基板の一端を他端と接合して前記基板を無端状に形成する形成工程と、
   前記無端状の基板を搬送する搬送工程と、
   搬送された前記基板に前記所定の処理を施す処理工程と、
   前記所定の処理が施された前記基板を回収する回収工程と、
   を有することを特徴とする基板処理方法。
2. 請求項１記載の基板処理方法において、
   前記所定の処理を施す前に、前記基板に形成された指標マークを計測する工程を有することを特徴とする基板処理方法。
3. 請求項１または２記載の基板処理方法において、
   前記処理工程は、前記無端状の基板を周回させて前記所定の処理を複数回施すことを含むことを特徴とする基板処理方法。
4. 請求項３記載の基板処理方法において、
   前記複数回の所定の処理によって積層構造体を形成する工程を有することを特徴とする基板処理方法。
5. 請求項１から４のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
   前記搬送工程は、前記基板の裏面を吸着して搬送することを含むことを特徴とする基板処理方法。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
   前記搬送工程は、前記基板の表面と対向して配置され当該表面に向けて気体を噴出することにより、前記基板の搬送方向を非接触で変えることを含むことを特徴とする基板処理方法。
7. 請求項１から６のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
   前記処理工程は、前記基板の裏面がローラ部に当接して支持された前記基板の表面に前記所定の処理を施すことを含むことを特徴とする基板処理方法。
8. 請求項１から７のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
   前記所定の処理は、前記基板の表面を洗浄する工程と、
   洗浄した前記表面に所定の材料を塗布する工程と、
   を含むことを特徴とする基板処理方法。
9. 請求項１から８のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
   前記所定の処理は、前記基板の表面に露光処理を行う工程と、
   前記露光処理が行われた前記基板を現像する工程と、
   を含むことを特徴とする基板処理方法。
10. 請求項１から請求項９のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
    前記所定の処理は、前記基板にパターンを形成すること
    を含むことを特徴とする基板処理方法。
11. 請求項１から１０のいずれか一項に記載の基板処理方法において、
    前記所定の処理が施された前記基板の接合領域を分離する工程、
    を有することを特徴とする基板処理方法。
12. 基板に表示素子を形成する工程を有する表示素子の製造方法であって、
    請求項１から請求項１１のうちいずれか一項に記載の基板処理方法を用いて、前記表示素子を形成することを含む
    ことを特徴とする表示素子の製造方法。
13. 供給される基板に所定の処理を施す表示素子の製造装置であって、
    前記基板の一端を他端と接合して前記基板を無端状に形成する基板接合部と、
    前記無端状の基板を搬送する搬送部と、
    搬送される前記基板に前記所定の処理を施す基板処理部と、
    を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
14. 請求項１３に記載の表示素子の製造装置であって、
    前記所定の処理が施された前記基板を回収する回収部、
    を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
15. 請求項１３または１４に記載の表示素子の製造装置において、
    前記搬送部は、前記基板の裏面を吸着して搬送するローラ部を有することを特徴とする表示素子の製造装置。
16. 請求項１５記載の表示素子の製造装置において、
    前記基板処理部の少なくとも一つは、前記基板の裏面が前記ローラ部に当接して支持された前記基板の表面に前記所定の処理を施すことを特徴とする表示素子の製造装置。
17. 請求項１３から１６のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置において、
    前記基板の表面と対向配置されて当該表面に向けて気体を噴出し、前記基板の搬送方向を非接触で変える第２ローラ部を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
18. 請求項１３から１７のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置において、
    前記基板処理部は、前記基板に形成された指標マークを計測する計測装置、前記基板の表面を洗浄する洗浄装置、前記基板の表面に所定の材料を塗布する塗布装置、前記基板の表面に露光処理を行う露光装置、前記露光処理が行われた前記基板を現像する現像装置の少なくとも一つを含むことを特徴とする表示素子の製造装置。
19. 請求項１３から１８のいずれか一項に記載の表示素子の製造装置において、
    前記搬送部及び前記基板処理部を制御して、前記無端状の基板を周回させて前記所定の処理を複数回施させる制御装置を有することを特徴とする表示素子の製造装置。

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