JP2016027571A - 素子製造方法および素子製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】基材のうちレーザ光が照射される部分を効率良く覆うことができる素子製造方法を提供する。【解決手段】中間製品の複数の突起部は、第１方向に沿って基板上に並んでおり、また封止機構は、第１方向に直交する第２方向に延びる回転軸を中心として回転する一対のローラーを有している。一対のローラーは、第１方向において間隔を空けて並べられている。そして封止機構を用いた封止工程において、蓋材のうち一対のローラーの間に張架されている部分が、中間製品の一部に密着している。また照射工程において、光は、蓋材のうち一対のローラーの間に張架されている部分を透過して中間製品に到達する。【選択図】図５

Description

本発明は、有機半導体素子などの素子を製造するための素子製造方法および素子製造装置に関する。

有機半導体素子や無機半導体素子などの素子を製造する工程は、素子中に不純物が混入することを防ぐため、一般に真空環境下で実施される。例えば、基材上にカソード電極、アノード電極や半導体層を形成するための方法として、スパッタ法や蒸着法などの、真空環境下で実施される成膜技術が用いられている。真空環境は、真空ポンプなどを用いて、所定の時間をかけて素子製造装置の内部を脱気することによって実現される。

ところで素子の製造工程においては、成膜工程以外にも様々な工程が実施される。その中には、従来は大気圧下で実施されている工程も存在している。一方、真空環境を実現するためには、上述のように所定の時間を要する。従って、素子の製造工程が、真空環境下で実施される成膜工程に加えて、大気圧下で実施される工程をさらに含む場合、素子製造装置の内部を脱気したり、素子製造装置の内部の環境を大気に置換したりすることに要する時間がかさむことになる。このことから、素子の各製造工程は、大気圧よりも低圧の環境下で実施されることが望ましい。これによって、１つの素子を得るために要する時間やコストを低減することができる。

成膜工程以外の工程としては、例えば特許文献１に記載されているような、補助電極上に位置する有機半導体層を除去する除去工程を挙げることができる。補助電極とは、有機半導体層の上に設けられる電極が薄膜状の共通電極である場合に、共通電極で発生する電圧降下が場所に応じて異なることを抑制するために設けられるものである。すなわち、共通電極を補助電極に様々な場所で接続させることにより、共通電極における電圧降下を低減することができる。一方、有機半導体層は一般に基材の全域にわたって設けられるため、共通電極を補助電極に接続するためには、補助電極上の有機半導体層を除去する上述の除去工程を実施する必要がある。

補助電極上の有機半導体層を除去する方法として、有機半導体層にレーザ光などの光を照射する方法が知られている。この場合、アブレーションによって、有機半導体層を構成する有機半導体材料が飛散するため、飛散した有機半導体材料による汚染を防ぐよう、基材を何らかの部材で覆っておくことが好ましい。例えば特許文献１においては、はじめに、真空環境下で対向基材を基材に重ね合わせて重ね合わせ基材を構成し、次に、対向基材と基材との間の空間を真空雰囲気に維持した状態で重ね合わせ基材を大気中に取り出し、その後、有機半導体層にレーザ光を照射する方法が提案されている。この場合、真空雰囲気と大気との間の差圧に基づいて、対向基材を基材に対して強固に密着させることができ、これによって、飛散した有機半導体材料による汚染を確実に防ぐことができる。

特許第４３４０９８２号公報

ところで、有機半導体層にレーザ光を照射する工程は一般に、基材上の複数の補助電極上の有機半導体層の各々に対して順次実施される。例えば、レーザ光を基材に向けて導く光学系または基材のいずれか一方を他方に対して移動させながら、補助電極上の有機半導体層に対して順次レーザ光を照射する。従って、有機半導体材料が飛散することを防ぐ上で、基材を全域にわたって対向基材で覆う必要はなく、基材のうちレーザ光が照射される部分を少なくとも対向基材で覆えばよい。一方、特許文献１に記載の発明のように真空雰囲気と大気との間の差圧を利用する場合、基材が全域にわたって対向基材で覆われることになる。このことは、装置構成が必要以上に複雑なものになることを導く。また特許文献１に記載の発明においては、素子製造装置の内部を脱気したり、素子製造装置の内部の環境を大気に置換したりすることに要する時間がかさむことになる。

本発明は、このような点を考慮してなされたものであり、基材のうちレーザ光が照射される部分を効率良く覆うことができる素子製造方法および素子製造装置を提供することを目的とする。

本発明は、基材上に素子を形成するための素子製造方法であって、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の突起部と、を含む中間製品を準備する工程と、第１面および前記第１面の反対側にある第２面を有する蓋材を、前記第１面が前記中間製品の前記突起部側に向くように準備する工程と、前記蓋材の前記第２面に当接する封止機構を用いて前記蓋材の前記第１面の一部を前記中間製品の一部に押し付けて、前記中間製品の一部を前記蓋材の前記第１面に密着させる封止工程と、を備え、前記封止機構は、間隔を空けて並べられた一対の張架部材を有し、前記封止工程において、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分が、前記中間製品の一部に密着している、素子製造方法である。

本発明による素子製造方法において、前記封止機構の前記一対の張架部材は、一対のローラーを含み、前記封止工程において、前記蓋材のうち前記一対のローラーの間に張架されている部分が、前記中間製品の一部に密着していてもよい。

本発明による素子製造方法は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射工程をさらに備えていてもよい。この場合、前記照射工程において、光は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分を透過して前記中間製品に到達してもよい。また、前記照射工程において、光は、前記中間製品の前記基材側から、前記一対の張架部材の間に張架されている前記蓋材に向けて照射されてもよい。

本発明による素子製造方法は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射工程をさらに備え、前記照射工程において、光は、前記一対のローラーの回転に対して固定されている光学系によって導かれて前記蓋材を透過して前記中間製品に到達してもよい。

本発明による素子製造方法において、前記封止機構は、前記一対の張架部材と前記蓋材との間に設けられた中間フィルムをさらに有し、前記中間フィルムは、前記蓋材を構成する材料よりも高い弾性係数を有する材料から構成されていてもよい。

本発明による素子製造方法において、前記蓋材は、第１フィルムおよび第２フィルムと、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に介在され、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間の空間を外部から封止する封止材と、を含み、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間の空間には気体が封入されており、前記封止工程は、大気圧よりも低い圧力を有する環境下で実施されてもよい。

本発明による素子製造方法において、前記素子は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の第１電極と、前記第１電極間に設けられた補助電極および前記突起部と、前記第１電極上に設けられた有機半導体層と、前記有機半導体層上および前記補助電極上に設けられた第２電極と、を含み、前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の前記第１電極と、前記第１電極間に設けられた前記補助電極および前記突起部と、前記第１電極上および前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層と、を含み、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分が前記中間製品の一部に密着している間に、前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層が除去されてもよい。

本発明は、基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の突起部と、を含む中間製品を支持する支持機構と、第１面および前記第１面の反対側にある第２面を有する蓋材を、前記第１面が前記中間製品の前記突起部側に向くように供給する蓋材供給機構と、前記蓋材の前記第２面に当接することによって前記蓋材の前記第１面の一部を前記中間製品の一部に押し付けて、前記中間製品の一部を前記蓋材の前記第１面に密着させる封止機構と、を備え、前記封止機構は、一対の張架部材を有し、前記一対の張架部材は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分が前記中間製品の一部に密着するよう、間隔を空けて並べられている、素子製造装置である。

本発明による素子製造装置において、前記封止機構の前記一対の張架部材は、一対のローラーを含み、前記蓋材のうち前記一対のローラーの間に張架されている部分が、前記中間製品の一部に密着してもよい。

本発明による素子製造装置は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射機構をさらに備えていてもよい。この場合、光は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分を透過して前記中間製品に到達してもよい。また、光は、前記中間製品の前記基材側から、前記一対の張架部材の間に張架されている前記蓋材に向けて照射されてもよい。

本発明による素子製造装置は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射機構をさらに備え、前記照射機構は、光が前記蓋材を透過して前記中間製品に到達するよう光を導く光学系を有し、前記光学系は、前記一対のローラーの回転に対して固定されていてもよい。

本発明による素子製造装置において、前記封止機構は、前記一対の張架部材と前記蓋材との間に設けられた中間フィルムをさらに有し、前記中間フィルムは、前記蓋材を構成する材料よりも高い弾性係数を有する材料から構成されていてもよい。

本発明によれば、簡易な構成の装置を用いて基材を効率良く覆うことができる。

図１は、本発明の実施の形態における有機半導体素子を示す縦断面図。 図２Ａは、図１に示す有機半導体素子の補助電極、突起部および有機半導体層のレイアウトの一例を示す平面図。 図２Ｂは、図１に示す有機半導体素子の補助電極、突起部および有機半導体層のレイアウトのその他の例を示す平面図。 図２Ｃは、補助電極上の有機半導体層のうち除去される部分の一例を示す平面図。 図２Ｄは、補助電極上の有機半導体層のうち除去される部分の一例を示す平面図。 図３は、本発明の実施の形態における素子製造装置を示す図。 図４（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態における素子製造方法を示す図。 図５は、補助電極上の有機半導体層を除去するための中間製品処理装置を示す図。 図６は、図５に示す中間製品処理装置を用いることによって補助電極上の有機半導体層が除去される様子を示す図。 図７（ａ）〜（ｇ）は、本発明の実施の形態の変形例において、補助電極上の有機半導体層を除去する方法を示す図。 図８（ａ）（ｂ）は、中間製品処理装置が、蒸着用材料を基材上に蒸着させるために利用される例を示す図。 図９は、中間製品処理装置のステージの一変形例を示す図。 図１０は、蓋材の一変形例を示す図。 図１１は、図１０に示す蓋材によって中間製品が覆われる様子を示す図。 図１２は、封止機構が中間フィルムを有する例を示す図。 図１３（ａ）（ｂ）は、中間製品に向かって移動可能な一対の張架部材に蓋材が張架される例を示す図。 図１４（ａ）（ｂ）は、有機半導体層に向けて光が基材側から照射される例を示す図。

以下、図１乃至図６を参照して、本発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

まず図１により、本実施の形態における有機半導体素子４０の層構成について説明する。ここでは有機半導体素子４０の一例として、トップエミッションタイプの有機ＥＬ素子について説明する。

有機半導体素子
図１に示すように有機半導体素子４０は、基材４１と、基材４１上に設けられた複数の第１電極４２と、第１電極４２間に設けられた補助電極４３および突起部４４と、第１電極４２上に設けられた有機半導体層４５と、有機半導体層４５上および補助電極４３上に設けられた第２電極４６と、を備えている。

有機半導体層４５は、有機化合物中における電子と正孔の再結合によって発光する発光層を少なくとも含んでいる。また有機半導体層４５は、正孔注入層、正孔輸送層、電子輸送層または電子注入層など、有機ＥＬ素子において一般に設けられる様々な層をさらに含んでいてもよい。有機半導体層の構成要素としては公知のものを用いることができ、例えば特開２０１１−９４９８号公報に記載のものを用いることができる。

第１電極４２は、有機半導体層４５の各々に対応して設けられている。第１電極４２は、有機半導体層４５で発生した光を反射させる反射電極としても機能するものである。第１電極４２を構成する材料としては、アルミニウム、クロム、チタン、鉄、コバルト、ニッケル、モリブデン、銅、タンタル、タングステン、白金、金、銀などの金属元素の単体またはこれらの合金を挙げることができる。

第２電極４６は、複数の有機半導体層４５に対する共通電極として機能するものである。また第２電極４６は、有機半導体層４５で発生した光を透過させるよう構成されている。第２電極４６を構成する材料としては、光を透過させることができる程度に薄くされた金属膜や、ＩＴＯなどの酸化物導電性材料を用いることができる。

補助電極４３は、図示しない電源から個々の有機半導体層までの距離の差に起因して電圧降下のばらつきが生じないようにし、これにより、有機ＥＬ素子を用いた表示装置の輝度のばらつきを抑制するためのものである。図１に示すように、各補助電極４３は第２電極４６に接続されている。補助電極４３を構成する材料としては、第１電極４２と同様の金属元素の単体または合金を挙げることができる。補助電極４３は、第１電極４２と同一の材料から構成されていてもよく、若しくは、第１電極４２とは異なる材料から構成されていてもよい。

突起部４４は、絶縁性を有する材料から構成されるものである。図１に示す例において、突起部４４は、第１電極４２と補助電極４３との間に設けられている。このような突起部４４を設けることにより、第１電極４２と補助電極４３および第２電極４６との間の絶縁性を確保することができる。また、突起部４４の間に設けられる有機半導体層４５の形状を適切に定めることができる。突起部４４を構成する材料としては、ポリイミドなどの有機材料や、酸化シリコンなどの無機絶縁性材料を用いることができる。また突起部４４は、基材４１の法線方向に沿って延びるよう構成されており、このため後述する蓋材を基材４１に密着させる際に、蓋材と基材４１との間に空間を確保するためのスペーサーとして機能することもできる。

図１に示すように、有機半導体層４５および第２電極４６は、第１電極４２上だけでなく突起部４４上にも連続して設けられていてもよい。なお、有機半導体層４５のうち電流が流れて発光するのは、第１電極４２と第２電極４６とによって上下に挟まれている部分であり、突起部４４上に位置する有機半導体層４５では発光が生じない。後述する図２Ａおよび図２Ｂにおいては、有機半導体層４５のうち発光が生じる部分が、すなわち第１電極４２上に設けられた有機半導体層４５が示されている。

次に、基材４１の法線方向から見た場合の有機半導体素子４０の構造について説明する。特に、有機半導体素子４０の補助電極４３、突起部４４および有機半導体層４５のレイアウトについて説明する。図２Ａは、補助電極４３、突起部４４および有機半導体層４５のレイアウトの一例を示す平面図である。図２Ａに示すように、有機半導体層４５は、マトリクス状に順に配置され、各々が矩形形状を有する赤色有機半導体層４５Ｒ、緑色有機半導体層４５Ｇおよび青色有機半導体層４５Ｂを含んでいてもよい。この場合、赤色有機半導体層４５Ｒ、緑色有機半導体層４５Ｇおよび青色有機半導体層４５Ｂのそれぞれが、サブ画素を構成している。また、隣り合う有機半導体層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂの組み合わせが１つの画素を構成している。

図２Ａに示すように、補助電極４３は、マトリクス状に配置された有機半導体層４５の間を延びるよう格子状に配置されている。このように補助電極４３を配置することにより、各有機半導体層４５に接続された第２電極４６における電圧降下に、場所に応じた差が生じることを抑制することができる。また図２Ａに示すように、突起部４４は、第１電極４２上に設けられた有機半導体層４５を側方から取り囲むよう、有機半導体層４５と補助電極４３との間に設けられている。すなわち、突起部４４は、第１電極４２上に設けられた有機半導体層４５の四辺に沿って連続して設けられている。これによって、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する工程において、飛散した有機半導体材料が第１電極４２上の有機半導体層４５に到達することを防ぐことができる。

なお電圧降下を適切に低減することができる限りにおいて、補助電極４３がその全域にわたって第２電極４６に接続される必要はない。すなわち、後述する除去工程において、補助電極４３上の有機半導体層４５の全てが除去される必要はない。従って図２Ｂに示すように、突起部４４は、有機半導体層４５の四辺のうちの任意の辺に沿って非連続的に設けられていてもよい。図２Ｂに示す例においても、突起部４４によって挟まれた位置にある補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する工程において、飛散した有機半導体材料が、少なくとも部分的に突起部４４によって挟まれた領域内に位置する第１電極４２上の有機半導体層４５に到達することを防ぐことができる。また、突起部４４によって挟まれた位置にある補助電極４３を第２電極４６に接続することにより、電圧降下を適切に抑制することができる。

また、第２電極４６の電圧降下を適切に抑制することができる限りにおいて、補助電極４３の配置が特に限られることはない。例えば図２Ｃや図２Ｄに示すように、補助電極４３は、複数のサブ画素に対応する有機半導体層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ，４５Ｗによって構成される各画素に沿うように設けられていてもよい。すなわち、サブ画素である有機半導体層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ，４５Ｗの間には補助電極４３が形成されず、有機半導体層４５Ｒ，４５Ｇ，４５Ｂ，４５Ｗによって構成された１つの画素と、その他の同様の画素との間に補助電極４３が形成されていてもよい。なお図２Ｃおよび図２Ｄにおいては、各画素が、サブ画素として、赤色有機半導体層４５Ｒ、緑色有機半導体層４５Ｇおよび青色有機半導体層４５Ｂに加えて、白色有機半導体層４５Ｗをさらに含む例が示されている。

また、第２電極４６の電圧降下を適切に抑制することができる限りにおいて、補助電極４３と第２電極４６とが接続される箇所の配置が特に限られることはない。図２Ｃおよび図２Ｄにおいて、補助電極４３と第２電極４６とが接続される箇所が、符号４３ｘが付された点線によって示されている。図２Ｃに示すように、補助電極４３と第２電極４６とは、複数の箇所で離散的に接続されていてもよい。すなわち、補助電極４３上の有機半導体層４５が、複数の箇所で離散的に除去されてもよい。また図２Ｄに示すように、補助電極４３と第２電極４６とは、補助電極４３が延びる方向に沿って線状に接続されていてもよい。すなわち、補助電極４３上の有機半導体層４５が、補助電極４３が延びる方向に沿って線状に除去されてもよい。図２Ｄにおいては、一例として、補助電極４３上の有機半導体層４５が、後述する蓋材２１が搬送される方向Ｄ１に沿って線状に除去される例が示されている。

なお図２Ａ乃至図２Ｄにおいては、有機半導体層４５として、複数の種類の有機半導体層４５Ｒ、４５Ｇ、４５Ｂ、４５Ｗが用いられる例を示したが、これに限られることはない。例えば、サブ画素を構成する有機半導体層４５はいずれも、共通の白色光を生成するように構成されていてもよい。この場合、各サブ画素の色分けを行う手段としては、例えばカラーフィルターなどが用いられ得る。

次に、本実施の形態による有機半導体素子４０を基材４１上に形成するための素子製造装置１０および素子製造方法について説明する。有機半導体素子４０に不純物が混入されることを十分に防ぐことができる限りにおいて、素子製造方法が実施される環境は特には限られないが、例えば素子製造方法は部分的に真空環境の下で実施される。なお少なくとも大気圧よりも低圧の環境である限りにおいて、真空環境における具体的な圧力が特に限定されることはないが、例えば素子製造装置１０の内部の圧力は１．０×１０^４Ｐａ以下になっている。

素子製造装置
図３は、素子製造装置１０を概略的に示す図である。図３に示すように、素子製造装置１０は、基材４１上に複数の第１電極４２を形成する第１電極形成装置１１と、第１電極４２間に補助電極４３を形成する補助電極形成装置１２と、第１電極４２と補助電極４３との間に突起部４４を形成する突起部形成装置１３と、第１電極４２、補助電極４３上および突起部４４上に有機半導体層４５を形成する有機半導体層形成装置１４と、を備えている。以下の説明において、各装置１１，１２，１３，１４を用いた工程によって得られるものを中間製品５０と称することもある。

素子製造装置１０は、後述する蓋材が中間製品５０の一部に対して密着されている間に所定の処理を実施する中間製品処理装置１５をさらに備えている。本実施の形態においては、中間製品処理装置１５が、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５を除去する除去装置として構成されている例について説明する。中間製品処理装置１５は、ステージ１８、蓋材供給機構２０、封止機構３０および照射機構２５を有している。中間製品処理装置１５の各構成要素については後述する。蓋材２１また素子製造装置１０は、補助電極４３上の有機半導体層４５が除去された後に補助電極４３および有機半導体層４５上に第２電極４６を形成する第２電極形装置１６をさらに備えている。

各装置１１〜１６によって実施される工程はいずれも真空環境下で行われる。図３に示すように、素子製造装置１０は、真空環境を維持しながら各装置１１〜１６間で基材４１や中間製品５０を搬送するために各装置１１〜１６に接続された搬送装置１７をさらに備えていてもよい。

なお図３は、機能的な観点から各装置を分類したものであり、物理的な形態が図３に示す例に限られることはない。例えば、図３に示す各装置１１〜１６のうちの複数の装置が、物理的には１つの装置によって構成されていてもよい。若しくは、図３に示す各装置１１〜１６のいずれかは、物理的には複数の装置によって構成されていてもよい。例えば後述するように、第１電極４２および補助電極４３は１つの工程において同時に形成されることがある。この場合、第１電極形成装置１１および補助電極形成装置１２は１つの装置として構成されていてもよい。

素子製造方法
以下、図４（ａ）〜（ｇ）を参照して、素子製造装置１０を用いて有機半導体素子４０を製造する方法について説明する。はじめに、例えばスパッタリング法によって、第１電極４２および補助電極４３を構成する金属材料の層を基材４１上に形成し、次に、金属材料の層をエッチングによって成形する。これによって、図４（ａ）に示すように、上述の第１電極４２および補助電極４３を同時に基材４１上に形成することができる。なお、第１電極４２を形成する工程および補助電極４３を形成する工程は、別個に実施されてもよい。

次に、図４（ｂ）に示すように、例えばフォトリソグラフィー法によって、第１電極４２と補助電極４３との間に、第１電極４２および補助電極４３よりも上方まで基材４１の法線方向に沿って延びる複数の突起部４４を形成する。その後、蒸着法，ＣＶＤ法，印刷法，インクジェット法または転写法などの一般的な成膜方法によって、図４（ｃ）に示すように、第１電極４２上，補助電極４３上および突起部４４上に有機半導体層４５を形成する。このようにして、基材４１と、基材４１に設けられた複数の第１電極４２と、第１電極４２間に設けられた補助電極４３および突起部４４と、第１電極４２上、補助電極４３上および突起部４４上に設けられた有機半導体層４５と、を含む中間製品５０を得ることができる。なお本実施の形態においては、上述のように、第１電極４２および補助電極４３が突起部４４よりも先に基材４１上に形成される。このため、第１電極４２および補助電極４３は、突起部４４によって部分的に覆われている。

次に、蓋材２１を準備し、その後、図４（ｄ）に示すように、蓋材２１の第１面２１ａを中間製品５０の一部に密着させる。次に、蓋材２１が中間製品５０に密着している間に、図４（ｅ）に示すように、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５にレーザ光などの光Ｌを照射する。これによって、光Ｌのエネルギーが有機半導体層４５によって吸収され、この結果、補助電極４３上の有機半導体層４５を構成する有機半導体材料が飛散する。このようにして、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去することができる。補助電極４３上から飛散した有機半導体材料は、例えば図４（ｅ）に示されているように、蓋材２１の第１面２１ａに付着する。図４（ｆ）は、補助電極４３上の有機半導体層４５が除去された状態を示す図である。

その後、図４（ｇ）に示すように、第１電極４２上の有機半導体層４５上、および補助電極４３上に第２電極４６を形成する。このようにして、第２電極４６に接続された補助電極４３を備える有機半導体素子４０を得ることができる。

（中間製品処理装置）
上述の図４（ｄ）（ｅ）を参照して説明した、蓋材２１を中間製品５０の一部に密着させるとともに補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法について、図５および図６を参照してより詳細に説明する。なお図４（ｄ）（ｅ）に示す工程は、上述の中間製品処理装置１５によって実施される。はじめに図５を参照して、中間製品処理装置１５の構成について詳細に説明する。図５においては、互いに直交する第１方向、第２方向および第３方向がそれぞれ矢印Ｄ１、Ｄ２およびＤ３で示されている。

図５に示すように、中間製品処理装置１５は、中間製品５０が載置されるステージ１８と、長尺状の蓋材２１を供給する蓋材供給機構２０と、蓋材２１の一部を中間製品５０の一部に密着させる封止機構３０と、中間製品５０のうち蓋材２１が密着している部分に対して光を照射する照射機構２５と、を備えている。中間製品処理装置１５の各構成要素は、真空雰囲気に維持されたチャンバの中に配置されている。このため、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する工程を、真空環境下で実施することができる。以下、中間製品処理装置１５の各構成要素について説明する。なお「長尺状」とは、蓋材２１が搬送される方向における蓋材２１の寸法が、蓋材２１が搬送される方向に直交する方向における蓋材２１の寸法の少なくとも５倍以上になっていることを意味している。

（ステージ）
ステージ１８は、中間製品５０を支持するための載置面１８ａを有しており、この載置面１８ａは、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に平行に広がっている。またステージ１８は、第１方向Ｄ１に平行なステージ移動方向Ｔ１において移動可能であるよう構成されている。また中間製品５０は、上述の複数の突起部４４が第１方向Ｄ１に沿って基材４１上に並ぶよう、ステージ１８に載置されている。このため後述するように、ステージ１８をステージ移動方向Ｔ１に沿って移動させることと、照射機構２５によって中間製品５０に向けて光を照射することとを繰り返すことにより、中間製品５０のうち第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の突起部４４またはその周辺部分に対して順次光を照射することが可能になる。なおステージ１８に載置されている中間製品５０の突起部４４は、第１方向Ｄ１および第２方向Ｄ２に直交する第３方向Ｄ３に沿って延びている。

（蓋材供給機構および封止機構３０）
図５に示すように、封止機構３０は、第１方向Ｄ１に直交する第２方向Ｄ２に延びる回転軸を中心として回転方向Ｒにおいて回転する一対のローラー３１，３２を有している。
一対のローラー３１，３２は、第１ローラー３１および第２ローラー３２からなっている。一方、蓋材供給機構２０は、図示はしないが、第１ローラー３１と中間製品５０との間に向けて繰り出し方向Ｔ２に沿って蓋材２１を繰り出す繰出部と、第２ローラー３２と中間製品５０との間を通った後の蓋材２１を巻き取り方向Ｔ３に沿って巻き取る巻取部と、を有している。このように本実施の形態においては、中間製品５０の一部を覆うための蓋材２１が、ロール・トゥー・ロールで供給される。以下の説明において、蓋材２１の面のうちステージ１８側を向く面を第１面２１ａと称し、第１面２１ａの反対側にある面を第２面２１ｂと称する。各ローラー３１，３２はそれぞれ蓋材２１の第２面２１ｂに当接する。

蓋材２１を構成する材料としては、レーザ光などの光を透過させることができるよう、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタラート）、ＣＯＰ（シクロオレフィンポリマー），ＰＰ（ポリプロピレン），ＰＥ（ポリエチレン），ＰＣ（ポリカーボネート），ガラスフィルムなどの透光性を有する材料が用いられる。

封止機構３０の各ローラー３１，３２は、ステージ１８の移動に同期して回転するよう構成されている。すなわち各ローラー３１，３２は、ステージ１８の移動速度と蓋材２１の搬送速度とが一致するよう、各ローラー３１，３２に巻き付けられた蓋材２１を搬送する。また各ローラー３１，３２は、蓋材２１を搬送するだけでなく、第１ローラー３１と第２ローラー３２との間に位置する蓋材２１に所定の張力を加えることができるよう、構成されている。このため蓋材２１のうち第１ローラー３１と第２ローラー３２との間に位置する部分は、一対のローラー３１，３２に張架された状態にあると言える。以下の説明において、蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２に張架されている部分を、張架部分２１ｃとも称する。なお図示はしないが、一対のローラー３１，３２にはそれぞれ、各ローラー３１，３２を所定位置で支持して回転させるための駆動部が設けられている。

中間製品５０に向けて光を照射するための経路を妨げない限りにおいて、各ローラー３１，３２を回転させるための駆動部の具体的な構成が特に限られることはない。

（照射機構）
図５に示すように、照射機構２５は、レーザ光などの光Ｌを放射する光ヘッド２６を有している。光ヘッド２６から放射された光は、蓋材２１の張架部分２１ｃを透過して中間製品５０に到達する。なお照射機構２５は、光Ｌの焦点を有機半導体層４５に対してあわせるためのレンズなどをさらに含んでいてもよい。

光ヘッド２６は、ステージ１８の移動およびローラー３１の回転に対して固定されている。すなわち、ステージ１８およびローラー３１から独立に配置されている。例えば、光ヘッド２６は、ステージ１８が移動したり、ローラー３１が回転したりしても、光ヘッド２６によって生成される光Ｌの進行方向が変化しないよう、構成されている。一方、上述のように、ステージ１８は第１方向Ｄ１に移動可能であり、また中間製品５０の突起部４４は第１方向Ｄ１に沿って並んでいる。従って、光ヘッド２６が静止状態にある場合であっても、複数の突起部４４またはその周辺部分に対して順次光を照射することが可能になっている。また光ヘッド２６を第１方向Ｄ１において移動させる必要がないので、工程の間に光ヘッド２６の照準がずれることがない。従って、光ヘッド２６を移動させながら中間製品５０の複数の部分に光を照射する場合に比べて、高い位置精度で光を照射することができる。

光ヘッド２６は、図５において矢印Ｍで示されているように、第２方向Ｄ２、すなわち各ローラー３１，３２の回転軸に沿った方向において移動可能であるよう構成されていてもよい。これによって、後述するように、中間製品５０の任意の部分に光を照射することが可能になる。光ヘッド２６を移動させるための具体的な構成は特には限られない。例えば光ヘッド２６は、ステージ１８の上方に配置されたレール２７に沿って移動することができる。また、光ヘッド２６が静止状態にある場合であっても、光ヘッド２６が、第２方向の任意の位置で光を選択的に取り出すことが可能に構成されている場合には、第２方向の任意の位置で中間製品５０に向けて光を照射することが可能になる。第２方向の任意の位置で光を選択的に取り出す方法としては、例えば、図示はしないが、複数の開口部が形成されたマスクを照射機構２５と蓋材２１との間に配置し、かつマスクの開口部を選択的に遮蔽するという方法が考えられる。
第２方向の任意の位置で中間製品５０に向けて光を照射することが可能である場合、中間製品５０のうち光が照射されるべき部分は、第２方向に直交する第１方向に沿って並んでいなくてもよい。従って、図示はしないが、中間製品５０の突起部４４は、第１方向Ｄ１に沿って並んでいなくてもよい。

次に図６を参照して、中間製品処理装置１５を用いて補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する方法を説明する。

はじめに、第１面２１ａを有する蓋材２１を、第１面２１ａが中間製品５０の突起部４４側に向くように準備する。例えば、蓋材供給機構２０を用いて、蓋材２１の第１面２１ａがステージ１８側を向くよう蓋材２１を第１ローラー３１と中間製品５０との間に供給する蓋材供給工程を実施する。次に、封止機構３０の一対のローラー３１，３２を用いて、蓋材２１の第１面２１ａの一部を中間製品５０に押し付ける封止工程を実施する。これによって、蓋材２１の第１面２１ａの一部が中間製品５０の一部に密着する。具体的には、図６に示すように、蓋材２１の張架部分２１ｃの第１面２１ａが、中間製品５０の一部に密着する。ここで上述のように、一対のローラー３１，３２に張架されている蓋材２１の張架部分２１ｃには、所定の張力が加えられている。また蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２に当接している部分はそれぞれ、図６に示すように、中間製品５０に向かって押圧されている。このため、蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２に当接している部分だけでなく、一対のローラー３１，３２間にある張架部分２１ｃも、中間製品５０に対して所定の圧力で押し付けられた状態にある。例えば図６に示す例において、張架部分２１ｃは、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に対して、所定の圧力で押し付けられている。従って、蓋材２１の第１面２１ａを、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に隙間無く密着させることができる。

その後、中間製品５０のうち蓋材２１に密着している部分に対して蓋材２１を介して光を照射する照射工程を実施する。なお「蓋材２１に密着している部分」とは、蓋材２１の第１面２１ａに直接的に接している突起部４４の部分だけでなく、蓋材２１の第１面２１ａに密着している突起部４４の部分によって囲まれている部分をも含む概念である。なお、中間製品５０のうち蓋材２１に密着している部分の全てに対して光を照射する必要はない。本実施の形態においては、中間製品５０のうち、蓋材２１に密着している部分であって、かつ、除去されるべき有機半導体層４５が設けられている部分に対して、光が照射される。図６においては、照射機構２５の光ヘッド２６から放射された光Ｌが、蓋材２１の張架部分２１ｃを透過して中間製品５０の補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５に到達する様子が示されている。有機半導体層４５が光Ｌのエネルギーを吸収することによって、上述のように、補助電極４３上の有機半導体層４５を構成する有機半導体材料が飛散する。

ここで本実施の形態によれば、上述のように、所定の張力でピンと張られた状態にある張架部分２１ｃを蓋材２１に形成し、この張架部分２１ｃを所定の圧力で中間製品５０の一部に押し付けている。このため、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に、蓋材２１の張架部分２１ｃの第１面２１ａを隙間無く密着させることができる。このことにより、補助電極４３上から飛散した有機半導体材料が第１電極４２上の有機半導体層４５や周囲環境を汚染することをより確実に防ぐことができる。
このように本実施の形態によれば、一対のローラー３１，３２という簡易な構成要素を用いて、中間製品５０の一部を蓋材２１によって効率良く覆うことができる。このため、高い品質を有する有機半導体素子４０を低いコストで製造することができる。
補助電極４３上の有機半導体層４５が除去されると、照射機構２５からの光は停止される。すなわち、中間製品５０に対する光の照射が停止される。

次に、ステージ１８をステージ移動方向Ｔ１に沿って移動させ、また蓋材２１を、各ローラー３１，３２の回転方向Ｒに沿って移動させる。その後、光ヘッド２６から中間製品５０に向かう光Ｌの経路上に、次に除去されるべき補助電極４３上の有機半導体層４５が到達すると、照射機構２５が再び光を放射する。これによって、照射機構２５からの光Ｌが再び補助電極４３上の有機半導体層４５に照射され、このことにより、有機半導体層４５が除去される。このようにして、ステージ移動方向Ｔ１に平行な第１方向Ｄ１に沿って並ぶ複数の補助電極４３上の有機半導体層４５を順次除去することができる。なお通常は、補助電極４３上の有機半導体層４５は基材４１上で等間隔に並んでいる。従って、補助電極４３間の間隔とステージ１８の移動速度とを考慮した一定の周期で照射機構２５からの光の放射をオンオフさせ、これによって補助電極４３上の有機半導体層４５に順次光を照射してもよい。

このようにステージ１８が移動し、かつ一対のローラー３１，３２が回転する際、上述のように、照射機構２５の光ヘッド２６は静止したままとなっている。このため本実施の形態によれば、高い位置精度で中間製品５０に光を照射することができ、このことにより、補助電極４３の有機半導体層４５を正確に除去することができる。

また本実施の形態によれば、ロール・トゥー・ロールで供給される蓋材２１を用いて、移動するステージ１８上の中間製品５０を覆うことができる。このため、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する上述の工程を、蓋材２１が巻き付けられた１つのロール体を用いて、複数の中間製品５０に対して実施することができる。従って、１つの中間製品５０ごとに蓋材２１を切断するための装置や工程は不要であり、このため、装置構成や工程を簡易なものとすることができる。また、蓋材２１の切断に起因するカスが生じ、これによって中間製品５０が汚染されてしまうことを防ぐことができる。

その後、上述の工程によって除去された有機半導体層４５が存在していた第１方向Ｄ１のラインとは異なるライン上に位置する複数の補助電極４３上の有機半導体層４５を除去するため、レール２７に沿って光ヘッド２６を移動させてもよい。光ヘッド２６を移動させた後、ステージ１８を移動させながら上述の工程を再び実施することにより、新たなライン上に位置する複数の補助電極４３上の有機半導体層４５を除去することができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

（有機半導体素子の層構成の変形例）
上述の本実施の形態において、第１電極４２および補助電極４３が突起部４４よりも先に基材４１上に形成される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、突起部４４を第１電極４２および補助電極４３よりも先に基材４１上に形成してもよい。このような場合であっても、上述した本実施の形態による密着工程や除去工程を利用することができる。以下、このような例について図７（ａ）〜（ｇ）を参照して説明する。

はじめに図７（ａ）に示すように、基材４１上に複数の突起部４４を形成する。次に、図７（ｂ）に示すように、突起部４４間に第１電極４２を形成するとともに、突起部４４上に補助電極４３を形成する。これによって、突起部４４によって互いに絶縁された複数の第１電極４２と、突起部４４上に設けられた補助電極４３と、を得ることができる。なお図示はしないが、はじめに基材４１上に第１電極４２を形成し、次に、第１電極４２の間に突起部４４を形成し、その後、突起部４４上に補助電極４３を形成してもよい。
その後、図７（ｃ）に示すように、第１電極４２，補助電極４３および突起部４４上に有機半導体層４５を形成する。このようにして、基材４１と、基材４１に設けられた複数の第１電極４２と、第１電極４２間に設けられた補助電極４３および突起部４４と、第１電極４２上および補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５と、を含む中間製品５０を得ることができる。なお本変形例においては、補助電極４３よりも先に突起部４４が形成されるため、突起部４４が補助電極４３によって覆われている。なお突起部４４は、その上面が全域にわたって補助電極４３によって覆われている必要はない。すなわち突起部４４は、その上面が少なくとも部分的に補助電極４３によって覆われていればよい。また上述の本実施の形態においては、第１電極４２間に２列にわたって突起部４４が設けられ、突起部４４間に補助電極４３が設けられる例を示したが、本変形例においては、補助電極４３が突起部４４上に設けられるため、図７（ｃ）に示すように第１電極４２間に設けられる突起部４４は１列のみであってもよい。

次に図７（ｄ）に示すように、封止機構３０の一対のローラー３１，３２を用いて、蓋材２１の張架部分２１ｃを中間製品５０の一部に押し付け、これによって、蓋材２１の第１面２１ａの一部を中間製品５０の一部に密着させる蓋材密着工程を実施する。なお図７（ｄ）および後述する図７（ｅ）においては、中間製品５０が載置されるステージ１８が省略されている。

本変形例においても、上述の本実施の形態の場合と同様に、蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２に当接している部分はそれぞれ、中間製品５０に向かって押圧されている。このため、蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２に当接している部分だけでなく、一対のローラー３１，３２間にある張架部分２１ｃも、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に対して所定の圧力で押し付けられた状態にある。このため、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に、蓋材２１の第１面２１ａを隙間無く密着させることができる。

その後、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５に光Ｌを照射し、これによって図７（ｅ）に示すように、補助電極４３上の有機半導体層４５を蓋材２１に付着させる。図７（ｆ）は、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５が除去された状態を示す図である。なお本変形例においては、除去されるべき有機半導体層４５に蓋材２１が密着する。この場合、蓋材２１の第１面２１ａの表面エネルギーを適切に設定することにより、光Ｌを照射することなく、突起部４４上の補助電極４３上の有機半導体層４５を蓋材２１の第１面２１ａに転移させることも可能である。すなわち、蓋材２１の張架部分２１ｃを中間製品５０の一部に密着させることが、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５を除去することを実現することができる。

その後、図７（ｇ）に示すように、第１電極４２上の有機半導体層４５上および突起部４４上の補助電極４３上に第２電極４６を形成する。このようにして、第２電極４６に接続された補助電極４３を備える有機半導体素子４０を得ることができる。

（中間製品処理装置が露光装置として構成される例）
また上述の本実施の形態および変形例において、中間製品処理装置１５が、補助電極４３上の有機半導体層４５を除去する除去装置として使用される例を示した。しかしながら、中間製品処理装置１５の応用例が特に限られることはない。例えば中間製品処理装置１５は、図示はしないが、中間製品５０に蓋材２１が密着されている間に中間製品５０中の被露光層に対して光Ｌを露光光として照射する露光工程を実施する露光装置として使用されてもよい。

（中間製品処理装置が蒸着装置として構成される例）
若しくは、中間製品処理装置１５は、図８（ａ）（ｂ）に示すように、中間製品５０に蓋材２１が密着されている間に蒸着用材料４８に光を照射して蒸着用材料４８を基材４１上に蒸着させる蒸着装置として使用されてもよい。

本変形例においては、図８（ａ）に示すように、蒸着用材料４８が蓋材２１の第１面２１ａに設けられている。また図８（ａ）に示すように、中間製品５０は、基材４１と、基材４１上に設けられた複数の突起部４４と、突起部４４間に設けられた第１電極４２と、を有している。この場合、中間製品処理装置１５を用いて赤外線などの光Ｌを蒸着用材料４８に照射すると、蒸着用材料４８が蒸発する。より具体的には、図８（ａ）に示すように蒸着用材料４８のうち第１電極４２と対向する位置に存在する蒸着用材料４８に光Ｌを照射すると、蒸着用材料４８が蒸発して基材４１上の第１電極４２に付着する。この結果、図８（ｂ）に示すように、第１電極４２上に蒸着層４９を形成することができる。また基材４１と蓋材２１との間の空間は、突起部４４によって適切に区画されている。このため、基材４１と蓋材２１との間の空間で蒸着用材料４８が広域にわたって飛散してしまうことを防ぐことができる。

なお蒸着用材料４８を加熱して蒸発させる方法は、上述の限りではない。例えば蓋材２１の第１面２１ａと有機半導体層４５との間に、赤外光を吸収する金属薄膜を形成しておき、金属薄膜に光を照射して金属薄膜を加熱することで、蒸着用材料４８を加熱してもよい。この場合、蓋材２１の第１面２１ａに設けられている蒸着用材料４８に直接的には光がほとんど照射されないが、金属薄膜を介して間接的に蒸着用材料４８を加熱することができるので、蒸着用材料４８を蒸発させることができる。蒸着用材料４８に直接的に光が照射される場合、および、金属薄膜を介して間接的に蒸着用材料４８が加熱される場合のいずれも、蓋材２１のうち湾曲形状が形成された部分に向けて光が照射される、という点では共通である。

なお金属薄膜が磁性材料から構成されている場合、中間製品５０に対する蓋材２１の密着の程度をより高くするため、蓋材２１の周囲に磁場を発生させたり、中間製品５０のうち蓋材２１とは反対の側に磁性体を配置したりして、磁力によって蓋材２１が中間製品５０に向かって引き寄せられるようにしてもよい。

（ステージの変形例）
中間製品５０が載置されるステージ１８には、図９に示すように、第１方向Ｄ１における中間製品５０の基材４１の端部に隣接するよう基材４１の法線方向に突出した突出領域１８ｂが形成されていてもよい。突出領域１８ｂは、その上面の位置が中間製品５０の上面の位置とほぼ一致するよう構成されている。この場合、一対のローラー３１，３２は、一方のローラー、例えば第１ローラー３１が蓋材２１を介して中間製品５０上に位置し、他方のローラー、例えば第２ローラー３２が蓋材２１を介してステージ１８の突出領域１８ｂ上に位置する状態で、蓋材２１を張架することができるようになる。このため、蓋材２１の張架部分２１ｃを、中間製品５０の基材４１の端部近傍に位置づけることができるようになる。このことにより、中間製品５０のうち基材４１の端部近傍の部分に対して、蓋材２１の張架部分２１ｃを密着させることが可能になる。従って、中間製品５０の全域に対して中間製品処理装置１５を用いた処理を実施することができる。

（蓋材の変形例）
上述の本実施の形態および各変形例においては、蓋材２１が、透光性を有する材料からなる単一の層で構成されている例を示した。しかしながら、蓋材２１が複数の層から構成されていてもよい。例えば図１０に示すように、蓋材２１は、第１フィルム２２ａおよび第２フィルム２２ｂを含んでいてもよい。第１フィルム２２ａが、ステージ１８側を向く蓋材２１の第１面２１ａを構成しており、第２フィルム２２ｂが、第１面２１ａの反対側にある第２面２１ｂを構成している。なお図１０は、上述の第２方向Ｄ２、すなわちローラー３１，３２の回転軸の方向に沿って蓋材２１を切断した場合を示す断面図である。

図１０に示すように、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間には封止材２２ｃが介在されていてもよい。図１０に示す例においては、第２方向Ｄ２における各フィルム２２ａ，２２ｂの端部近傍に、各フィルム２２ａ，２２ｂの長さ方向に沿って延びる封止材２２ｃがそれぞれ設けられている。このような封止材２２ｃを設けることにより、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間に間隔を設けるとともに、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間の空間２３を外部から封止することが可能になる。例えば、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間の空間に空気や窒素などの気体を封入することが可能になる。このように内部の空間２３に気体が封入された蓋材２１を用いることの利点について、図１１を参照して以下に説明する。

ここでは、蓋材２１の第１面２１ａを中間製品５０の一部に密着させる封止工程が、真空環境下など、大気圧よりも低い圧力を有する減圧環境下で実施される場合を考える。この場合、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間に気体が封入されていると、気体の圧力と減圧環境下の圧力との間の差に基づいて、蓋材２１に封入されている気体が膨張する。この結果、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間の間隔が広がろうとする。すなわち、フィルム２２ａ，２２ｂがそれぞれ外側に向かって膨らもうとする。一方、蓋材２１のうちローラー３１，３２に当接している部分においては、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間の間隔は、中間製品５０とローラー３１，３２との間の間隔に基づいて常に一定である。この場合、図１１に示すように、蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２との間の部分、すなわち上述の張架部分２１ｃにおいては、気体の膨張に基づいて第１フィルム２２ａが、中間製品５０のうち突起部４４が存在していない空間へ向かって膨らむことになる。このことは、このような膨らみが生じない場合に比べて、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に対して第１フィルム２２ａがより強く密着されることを意味している。このため本変形例によれば、第１フィルム２２ａによって構成されている蓋材２１の第１面２１ａを、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分により隙間無く密着させることができるようになる。このことにより、補助電極４３上から飛散した有機半導体材料が第１電極４２上の有機半導体層４５や周囲環境を汚染することをより確実に防ぐことができる。

なお、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間の空間２３に気体を封入することができる限りにおいて、蓋材２１の具体的な構成が特に限られることはない。例えば第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間には、多数の中空部分が形成された中空樹脂が設けられていてもよい。中空樹脂の中空部分には空気などの気体が存在しており、このため、中空樹脂が設けられた蓋材２１が真空環境下に置かれると、中空樹脂の中空部分の気体が膨張し、この結果、フィルム２２ａ，２２ｂがそれぞれ外側に向かって膨らむことになる。また中空樹脂を設けることにより、第１フィルム２２ａと第２フィルム２２ｂとの間の間隔を安定に維持することができるようになる。中空樹脂としては、例えば、スチレン、アクリル、シリカ等からなる中空粒子を含有した樹脂や、多孔質シリカのように中空構造を含む樹脂等が用いられ得る。

（封止機構の変形例）
また上述の本実施の形態および変形例においては、蓋材２１を張架するための一対のローラー３１，３２に、蓋材２１の第２面２１ｂが直接的に接する例を示した。しかしながら、蓋材２１のうち中間製品５０を覆う部分に張力を加えることができる限りにおいて、封止機構３０の具体的な構成が特に限られることはない。

例えば図１２に示すように、封止機構３０は、一対のローラー３１，３２と蓋材２１との間に設けられた中間フィルムを有していてもよい。図１２に示す例においては、図示しない巻出部から巻き出された長尺状の中間フィルムが、一対のローラー３１，３２に沿って搬送された後、図示しない巻取部によって巻き取られている。一対のローラー３１，３２は、中間フィルム３５を介して蓋材２１を中間製品５０に向けて押圧している。従って本変形例においても、上述の本実施の形態の場合と同様に、蓋材２１のうち一対のローラー３１，３２間にある張架部分２１ｃは、中間フィルム３５を介して中間製品５０に対して所定の圧力で押し付けられた状態にある。従って、蓋材２１の第１面２１ａを、中間製品５０のうち突起部４４が設けられている部分に隙間無く密着させることができる。

また本変形例によれば、蓋材２１が受ける押圧力や張力は、一対のローラー３１，３２から蓋材２１に直接的に加わるのではなく、中間フィルム３５を介して蓋材２１に加えられる。ここで中間フィルム３５は、一対のローラー３１，３２の間に位置する部分において広域にわたって蓋材２１に接している。このため、蓋材２１が受ける押圧力や張力に起因して蓋材２１にしわなどの変形が生じてしまうことを抑制することができる。このことにより、蓋材２１に生じるしわなどの変形に起因して蓋材２１と突起部４４との間に隙間が生じてしまう可能性を低減することができる。なお本変形例において、巻出部２１ｓから巻き出された蓋材２１は、中間フィルム３５と重ね合わされた状態で中間製品５０を覆った後、中間フィルム３５から分離されて巻取部２１ｔによって巻き取られる。

中間フィルム３５を構成する材料、中間フィルム３５の厚みおよび層構成などは、中間フィルム３５を介して蓋材２１に適切に押圧力や張力を加えることができるように選択される。例えば、中間フィルム３５を構成する材料として、蓋材２１を構成する材料よりも高い弾性係数を有する材料が用いられる。また、中間フィルム３５の厚みを蓋材２１の厚みよりも大きくすることにより、一対のローラー３１，３２の間で中間製品５０に向かって突出するように中間フィルム３５を湾曲させ、これによって、中間製品５０に対して蓋材２１をより強く押し付けるようにしてもよい。また、複数のフィルムを積層することによって中間フィルム３５を構成してもよい。例えば、中間フィルム３５は、一対のフィルムと、一対のフィルムの間に設けられた干渉層と、を含んでいてもよい。一対のフィルムとしては、例えば、各々が１００μｍ〜５００μｍの範囲内の厚みを有する一対のＰＥＴフィルムなどを用いることができる。また干渉層を構成する材料としては、透光性を有するゲル状の材料を用いることができる。例えば、透光性を有する光学粘着材、いわゆるＯＣＡを用いることができる。

なお本変形例において、蓋材２１の第１面２１ａには、中間製品５０の補助電極４３上から飛散した有機半導体材料が付着する。従って、高い品質を有する有機半導体素子４０を製造するためには、有機半導体材料が付着した蓋材２１は、有機半導体素子４０の製造工程において再利用されることなく廃棄されることが好ましい。一方、中間フィルム３５に有機半導体材料が付着することはない。また図１２に示すように、蓋材２１と中間フィルムとは、分離されて別々に回収される。従って、その後に実施される有機半導体素子４０の製造工程において中間フィルム３５を再利用することが可能である。

（封止機構のその他の変形例）
また上述の本実施の形態および変形例においては、蓋材２１に張力を加えるための一対の張架部材として、一対のローラー３１，３２が用いられる例を示した。しかしながら、蓋材２１のうち中間製品５０を覆う部分に張力を加えることができる限りにおいて、一対の張架部材の具体的な構成が特に限られることはない。

例えば図１３（ａ）（ｂ）に示すように、封止機構３０の一対の張架部材３３，３４は、蓋材２１を中間製品５０に向けて押圧するよう中間製品５０に向かって移動可能に構成された一対の部材であってもよい。この場合、図１３（ａ）に示すように、張架部材３３，３４が蓋材２１の第２面２１ｂに接触していない状態のときに、一対のローラー３１，３２によって蓋材２１が搬送される。次に図１３（ｂ）に示すように、一対のローラー３１，３２を停止させた状態で、一対の張架部材３３，３４を中間製品５０に向けて移動させ、一対の張架部材３３，３４を蓋材２１の第２面２１ｂに接触させる。これによって、一対の張架部材３３，３４の間で蓋材２１に張力が加えられる。すなわち、蓋材２１のうち一対の張架部材３３，３４の間に位置する部分が、一対の張架部材３３，３４によって張架された状態になる。その後、一対の張架部材３３，３４をさらに中間製品５０に向けて移動させて、蓋材２１を中間製品５０の突起部４４に押し付ける。これによって、蓋材２１のうち一対の張架部材３３，３４間にある張架部分２１ｃを、中間製品５０に対して所定の圧力で押し付けることができる。

（光の照射方向の変形例）
また上述の本実施の形態および変形例においては、補助電極４３上に設けられた有機半導体層４５に向けて、蓋材２１側から光Ｌが照射される例を示した。しかしながら、有機半導体層４５を適切に加熱することができる限り、光Ｌの照射方向が特に限られることはない。例えば図１４（ａ）に示すように、中間製品５０の基材４１側から、中間製品５０に密着している蓋材２１に向けて光Ｌを照射してもよい。ここで一般に補助電極４３は、金属元素の単体または合金によって構成されている。従って、中間製品５０に密着している蓋材２１に向けて照射された光Ｌは主に、補助電極４３によって遮蔽される。この場合、光Ｌとして、補助電極４３によって吸収され得る波長の光を用いることにより、補助電極４３を加熱し、これによって補助電極４３上の有機半導体層４５を加熱することができる。この結果、図１４（ｂ）に示すように、補助電極４３上の有機半導体層４５を蒸発させて、蓋材２１の第１面２１ａ上に付着させることができる。なお、光Ｌが予め定められている場合、補助電極４３を構成する材料として、光Ｌを吸収することが可能な材料を用いるようにしてもよい。

（その他の変形例）
また上述の本実施の形態および各変形例において、第１方向Ｄ１に並ぶ複数の中間製品５０の部分に対して光Ｌを順次照射するとき、ステージ１８はステージ移動方向Ｔ１において移動し、一方、照射機構２５の光ヘッド２６は静止したままである例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１方向Ｄ１に並ぶ複数の中間製品５０の部分に対して光Ｌを順次照射するとき、ステージ１８が静止したままであり、光ヘッド２６が第１方向Ｄ１に沿って移動してもよい。

また上述の本実施の形態および各変形例において、中間製品５０を支持する支持機構としてステージ１８が用いられる例を示した。しかしながら、蓋材２１を中間製品５０に密着させる際に中間製品５０を適切に支持することができる限りにおいて、中間製品５０を支持する支持機構の具体的な構成が特に限られることはない。例えば、中間製品５０がロール・トゥー・ロールの形態で供給され搬送される場合、中間製品５０を巻き出す巻出部、中間製品５０を巻き取る巻取部、搬送されている中間製品５０に接触する搬送ロールやガイドロールなどが、中間製品５０を支持する支持機構として機能してもよい。中間製品５０がロール・トゥー・ロールの形態で供給され搬送される場合、中間製品５０の基材４１は、長尺状に延びるものであり、また中間製品５０の第１電極４２，補助電極４３，突起部４４，有機半導体層４５および第２電極４６などは、長尺状に延びる基材４１上に形成されている。

また上述の本実施の形態および各変形例において、有機半導体素子４０が有機ＥＬである例を示した。しかしながら、上述の素子製造装置１０および素子製造方法によって製造される有機半導体素子のタイプが特に限られることはない。例えば上述の素子製造装置１０および素子製造方法を用いて、有機トランジスタデバイスや有機太陽電池デバイスなどの様々な有機半導体素子を製造することが可能である。有機トランジスタデバイスにおいて、有機半導体層およびその他の構成要素としては公知のものを用いることができ、例えば特開２００９−８７９９６号公報に記載のものを用いることができる。同様に、有機太陽電池デバイスにおいて、有機半導体層から構成される光電変換層およびその他の構成要素としては公知のものを用いることができ、例えば特開２０１１−１５１１９５号公報に記載のものを用いることができる。また、上述の素子製造装置１０および素子製造方法は、有機半導体素子の製造だけでなく、無機半導体素子の製造に適用されてもよい。

また上述の本実施の形態および各変形例において、中間製品処理装置１５の各構成要素が、真空雰囲気に維持されたチャンバの中に配置される例を示した。すなわち、中間製品処理装置１５を用いて中間製品５０に光を照射する工程が、真空環境下で実施される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、中間製品処理装置１５を用いて中間製品５０に光を照射する工程を、大気圧環境下など、真空環境以外の環境下で実施してもよい。

なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０ 素子製造装置
１５ 中間製品処理装置
１８ ステージ
１８ａ 載置面
１８ｂ 突出領域
２０ 蓋材供給機構
２１ 蓋材
２５ 照射機構
２６ 光ヘッド
２７ レール
３０ 封止機構
３１ 第１ローラー
３２ 第２ローラー
４０ 有機半導体素子
４１ 基材
４２ 第１電極
４３ 補助電極
４４ 突起部
４５ 有機半導体層
４６ 第２電極
５０ 中間製品

Claims (16)

1. 基材上に素子を形成するための素子製造方法であって、
   前記基材と、前記基材上に設けられた複数の突起部と、を含む中間製品を準備する工程と、
   第１面および前記第１面の反対側にある第２面を有する蓋材を、前記第１面が前記中間製品の前記突起部側に向くように準備する工程と、
   前記蓋材の前記第２面に当接する封止機構を用いて前記蓋材の前記第１面の一部を前記中間製品の一部に押し付けて、前記中間製品の一部を前記蓋材の前記第１面に密着させる封止工程と、を備え、
   前記封止機構は、間隔を空けて並べられた一対の張架部材を有し、
   前記封止工程において、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分が、前記中間製品の一部に密着している、素子製造方法。
2. 前記封止機構の前記一対の張架部材は、一対のローラーを含み、
   前記封止工程において、前記蓋材のうち前記一対のローラーの間に張架されている部分が、前記中間製品の一部に密着している、請求項１に記載の素子製造方法。
3. 前記素子製造方法は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射工程をさらに備える、請求項１または２に記載の素子製造方法。
4. 前記照射工程において、光は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分を透過して前記中間製品に到達する、請求項３に記載の素子製造方法。
5. 前記照射工程において、光は、前記中間製品の前記基材側から、前記一対の張架部材の間に張架されている前記蓋材に向けて照射される、請求項３に記載の素子製造方法。
6. 前記素子製造方法は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射工程をさらに備え、
   前記照射工程において、光は、前記一対のローラーの回転に対して固定されている光学系によって導かれて前記蓋材を透過して前記中間製品に到達する、請求項２に記載の素子製造方法。
7. 前記封止機構は、前記一対の張架部材と前記蓋材との間に設けられた中間フィルムをさらに有し、
   前記中間フィルムは、前記蓋材を構成する材料よりも高い弾性係数を有する材料から構成されている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の素子製造方法。
8. 前記蓋材は、第１フィルムおよび第２フィルムと、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間に介在され、前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間の空間を外部から封止する封止材と、を含み、
   前記第１フィルムと前記第２フィルムとの間の空間には気体が封入されており、
   前記封止工程は、大気圧よりも低い圧力を有する環境下で実施される、請求項１乃至７のいずれか一項に記載の素子製造方法。
9. 前記素子は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の第１電極と、前記第１電極間に設けられた補助電極および前記突起部と、前記第１電極上に設けられた有機半導体層と、前記有機半導体層上および前記補助電極上に設けられた第２電極と、を含み、
   前記中間製品は、前記基材と、前記基材上に設けられた複数の前記第１電極と、前記第１電極間に設けられた前記補助電極および前記突起部と、前記第１電極上および前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層と、を含み、
   前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分が前記中間製品の一部に密着している間に、前記補助電極上に設けられた前記有機半導体層が除去される、請求項１乃至８のいずれか一項に記載の素子製造方法。
10. 基材上に素子を形成するための素子製造装置であって、
    前記基材と、前記基材上に設けられた複数の突起部と、を含む中間製品を支持する支持機構と、
    第１面および前記第１面の反対側にある第２面を有する蓋材を、前記第１面が前記中間製品の前記突起部側に向くように供給する蓋材供給機構と、
    前記蓋材の前記第２面に当接することによって前記蓋材の前記第１面の一部を前記中間製品の一部に押し付けて、前記中間製品の一部を前記蓋材の前記第１面に密着させる封止機構と、
    を備え、
    前記封止機構は、一対の張架部材を有し、
    前記一対の張架部材は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分が前記中間製品の一部に密着するよう、間隔を空けて並べられている、素子製造装置。
11. 前記封止機構の前記一対の張架部材は、一対のローラーを含み、
    前記蓋材のうち前記一対のローラーの間に張架されている部分が、前記中間製品の一部に密着する、請求項１０に記載の素子製造装置。
12. 前記素子製造装置は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射機構をさらに備える、請求項１０または１１に記載の素子製造装置。
13. 光は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分を透過して前記中間製品に到達する、請求項１２に記載の素子製造装置。
14. 光は、前記中間製品の前記基材側から、前記一対の張架部材の間に張架されている前記蓋材に向けて照射される、請求項１２に記載の素子製造装置。
15. 前記素子製造装置は、前記蓋材のうち前記一対の張架部材の間に張架されている部分に向けて光を照射する照射機構をさらに備え、
    前記照射機構は、光が前記蓋材を透過して前記中間製品に到達するよう光を導く光学系を有し、
    前記光学系は、前記一対のローラーの回転に対して固定されている、請求項１１に記載の素子製造装置。
16. 前記封止機構は、前記一対の張架部材と前記蓋材との間に設けられた中間フィルムをさらに有し、
    前記中間フィルムは、前記蓋材を構成する材料よりも高い弾性係数を有する材料から構成されている、請求項１０乃至１５のいずれか一項に記載の素子製造装置。

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