JP5983607B2 - 有機電子デバイス製造装置 - Google Patents

Description

本発明は有機電子デバイス製造装置に関する。

近年、薄型ＴＶ需要の高まりに伴い、液晶・プラズマ・有機エレクトロルミネッセンス・フィールドエミッション等、各種方式のディスプレイ技術が開発されている。これら表示方式の異なる何れのディスプレイにおいても、透明電極は必須の構成技術となっている。また、テレビ以外でも、タッチパネルや携帯電話、電子ペーパー、各種太陽電池、各種エレクトロルミネッセンス調光素子においても、透明電極は欠くことのできない技術要素となっている。

従来、透明電極は、ガラスや透明なプラスチックフィルム等の透明基材上に、インジウム−スズの複合酸化物（ＩＴＯ）膜を真空蒸着法やスパッタリング法、スクリーン印刷法で製膜したＩＴＯ透明電極が主に使用されてきた。そして、透明電極は透明基材上に所定のパターンとして成膜されているが、これに重なるように有機電子デバイス層を塗布することで有機電子デバイスの製造を行っている（例えば特許文献１参照）。
ここで、透明基材に有機電子デバイス層を塗布する際に、透明基材が幅方向に位置ズレしていると正確な位置への塗布が阻害されてしまう。このため、透明基材を幅方向に移動させて位置ズレを補正することで透明基材に対する塗布位置を調整してから、有機電子デバイス層の塗布を行うようになっている。

特開２００９−２０８３２８号公報

ところで、透明基材を幅方向に移動させて塗布位置を物理的手段により調整する場合、透明基材がなんらかの物理的手段により擦れてしまうために、透明基材に傷が発生したり、粉塵が発生したりする一因となっていた。特にロールトゥロールで透明基材を搬送する場合には、搬送ロール等を用いて透明基材を幅方向に移動させて塗布位置を調整するが、その際、透明基材と搬送ロール等との摩擦力が大きいため透明基材に傷が発生したり、粉塵が多量に発生したりするおそれがあった。
本発明の課題は、ロールトゥロールで透明基材を搬送する際に、透明基材を幅方向に移動させずに塗布位置の調整を可能とすることで、透明基材の傷の発生及び粉塵の発生を防止することである。

請求項１記載の発明は、
透明基材上に複数の素子をなす領域が所定の間隔を空けて延在方向に沿って配列され、前記領域毎に所定の電極パターン及び当該電極パターンの幅方向に所定のアライメントマークが形成された当該透明基材に対して、有機電子デバイス層を塗布する有機電子デバイス製造装置であって、
前記透明基材をロールトゥロールで搬送する搬送部と、
前記搬送部における前記透明基材の搬送経路上に当該透明基材の幅方向に移動自在に配置され、前記透明基材に対して前記有機電子デバイス層を塗布する塗布部と、
前記塗布部に対して前記透明基材の搬送方向の上流側に配置され、前記アライメントマークを検出して幅方向における前記透明基材の基準位置からのズレ量を検出する検出部と、
前記検出部が検出した前記ズレ量を補正するように、前記塗布部を前記幅方向に移動させる制御部とを備え、
前記制御部は、前記検出部により前記アライメントマークが検出された領域の直下流にある前記所定の間隔が前記塗布部を通過するまでに当該塗布部の移動を完了させることを特徴としている。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の有機電子デバイス製造装置において、
前記制御部は、前記検出部により前記アライメントマークが検出された領域の直下流にある前記所定の間隔の下流側の半分の位置が前記塗布部を通過するまでに当該塗布部の移動を完了させることを特徴としている。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の有機電子デバイス製造装置において、
前記検出部は、同軸照明を備えたカメラであって、
前記アライメントマークが前記カメラに対向した場合にのみ前記同軸照明による照明及び前記カメラによる撮影が同時に行われることを特徴としている。

本発明によれば、ロールトゥロールで透明基材を搬送する際に、透明基材を幅方向に移動させずに塗布位置の調整を可能とすることで、透明基材の傷の発生及び粉塵の発生を防止することができる。

本実施形態に係る有機電子デバイス製造装置の概略構成を示す説明図である。 本実施形態に係る透明基材の概略構成を示す正面図である。 本実施形態に係る有機電子デバイス製造装置における主制御構成を示すブロック図である。

以下に、本発明を実施するための最良の形態について図面を用いて説明する。ただし、以下に述べる実施形態には、本発明を実施するために技術的に好ましい種々の限定が付されているが、発明の範囲を以下の実施形態及び図示例に限定するものではない。

図１は本実施形態に係る有機電子デバイス製造装置の概略構成を示す正面図である。この図１に示すように、有機電子デバイス製造装置１は、透明基材２をロールトゥロールで搬送する搬送部３と、透明基材２に対して有機電子デバイス層を塗布する塗布部４と、透明基材２の基準位置からのズレ量を検出する検出部５とを備えている。ここで、透明基材２の基準位置からのズレ量とは、本来、透明基材２が搬送されるべき搬送位置（基準位置）に対して透明基材２がずれた量のことを指す。

搬送部３は、透明基材２を回転自在に保持する引出部３１と、透明基材２をロール状に巻き取る巻取部３２とを備えており、これにより透明基材２をロールトゥロールで搬送できるようになっている。引出部３１と、巻取部３２との間には、透明基材２の搬送経路を形成する搬送ローラ３３，３４が設けられている。

塗布部４は、例えばダイコーターであり、搬送ローラ３４に対向するように配置されている。塗布部４は、搬送ローラ３４の表面に支持された透明基材２に対して有機電子デバイス層を形成する塗布材料を塗布するようになっている。そして、塗布部４は、搬送部３における透明基材２の搬送経路上で当該透明基材２の幅方向に移動自在に配置されている。有機電子デバイス層としては、例えば正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層及び電子注入層が挙げられる。

図２は、透明基材２の概略構成を示す正面図である。図２に示すように透明基材２には、複数の素子をなす領域２１が所定の間隔２２を空けて透明基材２の延在方向に沿って配列されている。この各領域２１に対して塗布部４が有機電子デバイス層をなす塗布材料を塗布するようになっている。

ここで、各領域２１には、所定の電極パターン（図示省略）が形成されているとともに、アライメントマーク２４が形成されている。これら電極パターン及びアライメントマーク２４は、例えばスクリーン印刷によって予め透明基材２上に形成されている。

図１に示すように、検出部５は、塗布部４に対して透明基材２の搬送方向の上流側に配置されている。検出部５は同軸照明５１を備えたカメラ５２である（図３参照）。検出部５は、塗布部４による塗布が行われる列のアライメントマーク２４を画面内に収められる位置に配置されている。ここで、同軸照明５１による照明及びカメラ５２による撮影は、アライメントマーク２４がカメラ５２に対向した場合にのみ行われる。すなわち、アライメントマーク２４がカメラ５２に対向していない場合には、当該同軸照明５１を消灯して暗くすることで撮影が出来ない状態にして誤検出を防止する、あるいは、当該カメラ５２の撮影を停止することでアライメントマーク２４の誤検出を防止することが好ましい。このように、誤検出は、同軸照明５１を消灯するか、あるいはカメラ５２の撮影を停止することで防止することが可能であるが、同軸照明５１の消灯及びカメラ５２の撮影停止の両方行った方が、電力の消費の観点から、さらに好ましい。検出部５は、アライメントマーク２４を検出して幅方向における透明基材２の基準位置からのズレ量を検出する。

図３は、有機電子デバイス製造装置１における主制御構成を示すブロック図である。図３に示すように、制御部１０は、ＣＰＵ、ＲＡＭ、ＲＯＭを備えており、制御部１０には、巻取部３２の駆動源である巻取部駆動源１１と、検出部５と、塗布部４とが電気的に接続されている。
制御部１０は、検出部５が検出したズレ量を補正するように、塗布部４を制御し透明基材２の幅方向に移動させる。塗布部４を移動させる際には、制御部１０は、検出部５によりアライメントマーク２４が検出された領域２１の直下流にある所定の間隔２２が塗布部４を通過するまでに当該塗布部４の移動を完了させる。図２を例示して具体的に説明すると、アライメントマーク２４が検出された領域２１がＡの部分だとすると、その直下流にある所定の間隔２２はＢの部分となる。このＢの部分が塗布部４に達すると、当該塗布部４の透明基材２の幅方向の移動が開始され、Ｂの部分が塗布部４を通過するまでに塗布部４の移動を完了させるようになっている。

次に、本実施形態の搬送方法について説明するが、本発明はこれらに限定されない。
まず、制御部１０が巻取部駆動源１１を制御して、巻取部３２を回転させると引出部３１から透明基材２が引き出され、透明基材２の搬送が行われる。搬送中、透明基材２の各領域２１内のアライメントマーク２４が検出部５に対向すると、検出部５の同軸照明５１が点灯し、カメラ５２によりアライメントマーク２４の撮影が行われる。検出部５は撮影により取得した画像からアライメントマーク２４の基準位置に対するズレ量を算出する。撮影後においては、次のアライメントマーク２４が検出部５に対向するまで、同軸照明５１を消灯するか、あるいはカメラ５２による撮影を停止しておくことが好ましく、特に、好ましくは両方行うことである。

そして、制御部１０は、検出部５が検出したズレ量を補正するように、塗布部４を制御し幅方向に移動させる。塗布部４を移動させる際には、制御部１０は、検出部５によりアライメントマーク２４が検出された領域２１の直下流にある所定の間隔２２が塗布部４を通過するまでに当該塗布部４の移動を完了させる。
そして、領域２１に塗布部４が対向した後、塗布部４は領域２１に対して有機電子デバイス層を塗布する。有機電子デバイス層が塗布された領域２１は巻取部３２に巻き取られる。
これを透明基材２の各領域２１に対して行うことで、１ロール全ての領域２１に対する位置ズレを補正することができる。

以上のように、本実施形態によれば、検出部５によりアライメントマーク２４が検出された領域２１の直下流にある所定の間隔２２が塗布部４を通過するまでに当該塗布部４の移動を完了させて塗布部４の位置ズレを補正しているので、有機電子デバイス層を領域２１に塗布する際には位置ズレが解消された状態となっている。そして、位置ズレの補正は塗布部４を移動させることで行っているので、従来のように透明基材を移動させることで位置ズレ補正を行っている場合と比べても、透明基材２が摩耗することは防止される。このように、本実施形態であると、ロールトゥロールで透明基材２を搬送する際に、透明基材２を幅方向に移動させずに塗布位置の調整が可能となり、傷や粉塵の発生を防止することができる。

また、同軸照明５１による照明及びカメラ５２による撮影は、アライメントマーク２４がカメラ５２に対向した場合にのみ同時に行われているので、電力消費を極力抑えつつ確実にアライメントマーク２４の誤検出を防止することができる。

なお、本発明は上記実施形態に限らず適宜変更可能である。なお、以下の説明において上記実施形態と同一部分においては同一符号を付してその説明を省略する。
例えば、上記実施形態では、塗布部４の移動は、検出部５によりアライメントマーク２４が検出された領域２１の直下流にある所定の間隔２２が塗布部４を通過するまでに行われている場合を例示して説明したが、検出部５によりアライメントマーク２４が検出された領域２１の直下流にある所定の間隔２２の下流側の半分以下が塗布部４を通過するまでに当該塗布部４の移動を完了させていることがより好ましい。これにより、塗布部４が幅方向に移動してから、有機電子デバイス層を塗布するまでの間に、待機時間を確保することができる。この待機時間によって、移動時の慣性力が有機電子デバイス層の塗布に作用することを抑えることができ、均一な成膜を行うことができる。

本発明に係る有機電子デバイス製造装置は、有機電子デバイス層を透明基材に塗布する有機電子デバイスの製造分野において利用可能性がある。

１ 有機電子デバイス製造装置
２ 透明基材
３ 搬送部
４ 塗布部
５ 検出部
１０ 制御部
１１ 巻取部駆動源
２１ 領域
２２ 間隔
２４ アライメントマーク
３１ 引出部
３２ 巻取部
３３ 搬送ローラ
３４ 搬送ローラ
５１ 同軸照明
５２ カメラ

Claims (3)

1. 透明基材上に複数の素子をなす領域が所定の間隔を空けて延在方向に沿って配列され、前記領域毎に所定の電極パターン及び当該電極パターンの幅方向に所定のアライメントマークが形成された当該透明基材に対して、有機電子デバイス層を塗布する有機電子デバイス製造装置であって、
   前記透明基材をロールトゥロールで搬送する搬送部と、
   前記搬送部における前記透明基材の搬送経路上に当該透明基材の幅方向に移動自在に配置され、前記透明基材に対して前記有機電子デバイス層を塗布する塗布部と、
   前記塗布部に対して前記透明基材の搬送方向の上流側に配置され、前記アライメントマークを検出して幅方向における前記透明基材の基準位置からのズレ量を検出する検出部と、
   前記検出部が検出した前記ズレ量を補正するように、前記塗布部を前記幅方向に移動させる制御部とを備え、
   前記制御部は、前記検出部により前記アライメントマークが検出された領域の直下流にある前記所定の間隔が前記塗布部を通過するまでに当該塗布部の移動を完了させることを特徴とする有機電子デバイス製造装置。
2. 請求項１記載の有機電子デバイス製造装置において、
   前記制御部は、前記検出部により前記アライメントマークが検出された領域の直下流にある前記所定の間隔の下流側の半分の位置が前記塗布部を通過するまでに当該塗布部の移動を完了させることを特徴とする有機電子デバイス製造装置。
3. 請求項１又は２記載の有機電子デバイス製造装置において、
   前記検出部は、同軸照明を備えたカメラであって、
   前記アライメントマークが前記カメラに対向した場合にのみ前記同軸照明による照明及び前記カメラによる撮影が同時に行われることを特徴とする有機電子デバイス製造装置。

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