JP6276816B2 - 基板引張装置、成膜装置、膜の製造方法及び有機電子デバイスの製造方法 - Google Patents

Description

本発明は、基板を引張ることによって基板の弛みを防止する基板引張装置に関するものである。

基板の大型化に伴い基板の自重が嵩むため、大型の基板を水平に保持すると、基板の自重によって基板が下方に撓んで、基板に弛みを生じることがある。例えば特許文献１には、対向する基板の端部を互いに引張ることで、基板の弛みが生じることを防止する装置が記載されている。

韓国登録特許第１０−１４５６６７１号公報

特許文献１に記載の基板クランプ機構には、複数の細分化された基板支持片を結合したプレートが用いられており、このプレートを介して基板を両側に引張駆動する構造となっている。

ところで、支持する基板の材質・形状・面積などにより、基板の弛み度合いは異なる。特許文献１の様な構造では、支持する基板によって、それぞれの支持片間で基板を挟圧する力に偏りが生じたり、挟圧する力の弱い支持片間で基板が滑ったりして、基板を引張る際に、プレートの長手方向における基板引張力に偏りが生じてしまう。そのため、基板の弛みを無くすことができなかったり、逆に基板の弛みを助長してしまったりする虞がある。

基板の弛みが大きいと、均一な成膜ができないうえに、マスクを用いて基板上に薄膜を成膜する場合には、成膜パターンに大きなずれが生じる原因となってしまう。

また、全ての支持片を結合したプレートを引張駆動する構造となっているので、挟圧する力の弱い支持片での基板の滑りをなくすために、挟圧する力を強くすると、場所によっては挟圧する力が強くなりすぎて基板を破損してしまう。さらに、引張力が大きい駆動装置を必要とするため、基板引張に要する消費エネルギーが嵩んだり、引張装置が大型化してしまう。

本発明は、上述のような現状に鑑みなされたもので、本発明にかかる基板引張装置は、互いに対向する一対のクランプ機構を備えた基板引張装置であって、前記クランプ機構が、基板を上下から挟む把持部を複数備え、前記把持部ごとに前記基板を把持するための押圧及び前記基板を外方側に引張るための引張力を前記把持部に伝達する駆動手段を備えることを特徴とする。

本発明にかかる基板引張装置によれば、基板の弛み具合に応じた基板押圧力および基板引張力を発揮させて、対向する基板の辺部間を均等に引張ることが可能で、基板の弛みを効果的に低減することが可能となる。そして、本発明にかかる基板引張装置を成膜装置に用いれば、基板に弛みが生じにくく、均一な被膜の形成やマスクを用いた高精度な成膜を実現することが可能となる。

本実施例の概略説明斜視図である。 本実施例の要部の拡大説明斜視図である。 本実施例の要部の拡大説明斜視図である。 本実施例のクランプ機構の動作説明図である。 本実施例のクランプ機構の動作説明図である。 本実施例のクランプ機構の動作説明図である。 蒸着装置の概略説明正面図である。 （ａ）は本発明にかかる真空蒸着装置を用いて作製した有機ＥＬ表示装置の斜視図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ｂ線断面図である。

好適と考える本発明の実施形態を、図１に基づいて本発明の作用を示して簡単に説明する。

クランプ機構により基板１の対向する辺部２を夫々把持すると共に、弛みが生じないように外方側に引張った状態で基板１を支持する。

この際、クランプ機構の基板１の対向する辺部２に沿って夫々設けられる複数の把持部ごとに設けた駆動手段により、把持部ごとに基板を把持するための押圧力若しくは外方側に引張るための引張力を設定でき、例えば基板１の弛みが基板１の対向する辺部２の中央側と端部側とで異なっても、基板１の対向する辺部間を弛みがなくなるように均等に引張ることが可能となる。

また、把持部ごとに駆動手段を設ける構成であるため、引張力が大きい駆動装置は不要で、駆動手段としては小型のものを採用でき、消費エネルギーもそれだけ少なくすることが可能となる。

本発明の具体的な実施例について図面に基づいて説明する。

本実施例は、基板１の対向する辺部２を把持すると共に、この対向する辺部２を夫々外方側に引張ることが可能な一対のクランプ機構を備えた基板引張装置である。

本実施例のクランプ機構は夫々、基板１を上下から挟む把持部を、把持する前記基板１の辺部２に沿って複数配置し、夫々の把持部ごとに前記基板１の辺部２に対して基板１を把持するための押圧力及び基板１を外方側に引張るための引張力を伝達する駆動手段を備えている。

即ち、本実施例は、基板１の対向する一対の辺部２を夫々前記クランプ機構により把持し、把持した状態で対向する把持部同士を互いに離間させるようにして基板１を外方側に引張るものである。

本実施例は、図１に図示したように、クランプ機構を設けるフレーム体５を昇降プレート６に垂設した連結体７により吊下げ状態で連結した構成であり、ベースプレート８に対して昇降プレート６を昇降する昇降機構を設けている。また、連結体７は昇降プレート６及びフレーム体５の四隅部を夫々連結するように設けられ、ベースプレート８には、連結体７が挿通する挿通孔を設けている。

昇降プレート６は、ベースプレート８の上方に所定間隔をおいて平行に設置されている。昇降プレート６の上方には、４つの足部が昇降プレート６の挿通孔を挿通してベースプレート８に固定される固定台９が設けられている。昇降機構としては、固定台９に基端側が固定され、可動先端側が昇降プレート６に固定されるサーボモータやボールネジ等を内蔵した電動シリンダ10が採用されている。

従って、基板交換時等に、電動シリンダ10の可動先端を進退させベースプレート８に対して昇降プレート６を昇降させることで、昇降プレート６に吊下げ状態に連結されたフレーム体５（クランプ機構）を昇降させることができる。昇降プレート６の昇降は固定台９の足部によってガイドされる。

基板を静止したまま成膜を行う真空成膜装置に本実施例の基板引張装置を設置する場合、ベースプレート８の下面外周部を真空成膜室の天面部に固定し、ベースプレート８より下側の部分を真空成膜室内、ベースプレート８及びベースプレート８より上側の部分を真空成膜室外の大気領域に配置するとよい。ベースプレート８が成膜装置のチャンバーの上面壁を兼ねると、成膜装置に必要な部材を削減できるため好ましい。基板を移動させて成膜を行う真空成膜装置に本実施例の基板引張装置を設置する場合は、図１に示した基板引張装置全体を装置内に配置し、装置の基板搬送機構に連結しておくとよい。この場合、ベースプレート８は不要となるため省略することができる。

前記クランプ機構は、前記把持部が一対の把持片３，４で構成され、この一対の把持片３，４により上下から基板１を押圧すると共に、把持した基板１を外方側に引張るように前記駆動手段を構成している。

把持部は、図２に図示したように、対向する上下の板部11，12及びこれらを連結する連結板部13から成る断面視コ字状のクランプ体14と、このクランプ体14に可動自在に設ける可動体15とを夫々設けた構成としている。具体的には、把持片３，４をクランプ体14の下板部12の先端と可動体15の先端とに夫々対向するように設けた構成としている。

このクランプ体14を、把持される基板１の辺部２に沿う、フレーム体５の一対の第一の辺部に、夫々複数（本実施例では８つ）配置している。クランプ体14で基板の長辺を把持すると、短辺を把持する場合に比べて、基板の弛み低減のために各把持部に必要となる引張力を小さくすることができるため好ましい。また、把持されない基板１の辺部20に沿う、フレーム体５の一対の第二の辺部には、基板支持爪21を設けた構成としている。具体的には、フレーム体５の第一の辺部は、水平板部16の両端に垂直板部17を垂下した構成とし、第二の辺部は第一の辺部の垂直板部17に連結する立ち上がり板部18とこの立ち上がり板部18の下端同士を連結する水平部19とで構成されている。基板支持爪21はこの水平部19の内方側に突設されている。従って、第二の辺部側からの基板１の搬入は良好に行われる。

以下、前記各把持部（一対の把持片３，４）に、基板１の辺部２に対して基板１を把持するための押圧力及び基板１を外方側に引張るための引張力をどのように伝達するか詳述する。

クランプ体14の上板部11には、上端がロボシリンダ22の可動先端部23と係止し、下端が可動体15と係止する昇降棒24が挿通する挿通孔が設けられている。この昇降棒24の下端には可動体15の下面と係止する抜け止め係止部25が設けられ、可動体15の上面と昇降棒24の中間部に設けた径大部26の下面との間にスプリング27が設けられている。なお、ロボシリンダ22の基端側は昇降プレート６に固定される。

また、上板部11と下板部12との間には、連結板部13と平行な左右一対のガイド棒45が設けられている。可動体15にはこのガイド棒45が夫々挿通する挿通孔が形成されている。図中、符号46はスライドブッシュである。

従って、ロボシリンダ22の可動先端部23による押圧力はスプリング27を介して可動体15に伝達され、可動体15の把持片４及びクランプ体14の把持片３による基板１の把持が行われる（図５参照）。このような構成によれば、ロボシリンダ22を各クランプ体14に夫々設けることで、夫々の把持部毎に押圧力を制御することが可能となり、基板１の弛みに応じて良好に基板１を把持することが可能となる。さらに、スプリング27を、適宜ばね定数の異なるスプリングに交換することにより、ロボシリンダ22から把持部に伝わる力、即ち把持力を調整することが可能となる。

また、本実施例においては、可動体15の先端垂下部28の下端に着脱自在に合成樹脂製の把持片４を設けた構成としている。合成樹脂としてはシリコン、ネオプレンゴム、ニトリルゴム等を採用できる。従って、把持片４が摩耗・劣化した際には適宜交換することができる。なお、本実施例においては下板部12の先端の把持片３は下板部12と一体に設けた構成であるが、下板部12の先端に着脱自在に合成樹脂製の把持片３を設ける構成としても良い。

また、図示しないが、把持片４の厚みを変更したり、可動体15の先端垂下部28の下端と把持片４との間に他の部材を介在させたりすることで把持片４と把持片３との間隔を調整し、把持片毎の把持力を調整しても良い。また、可動体15の先端垂下部28の下端と把持片４との間にスプリング等の弾性部材を介在させて、この弾性部材の弾性（スプリングであればばね定数）を適宜設定することで、把持片毎の把持力を調整しても良い。

また、昇降棒24の先端は正面視Ｔ字状に形成され、このＴ字状の先端の両端部に夫々ローラ29が設けられている。この昇降棒24の先端は、ロボシリンダ22の可動先端部23に固定される、前方が開放された断面視コ字状で昇降棒24の中間部分を逃げる溝部30が設けられた受部31内に配置される。受部31の上下板部の間隔はローラ29の直径より若干広い間隔に設定する。受部31に係止する昇降棒24の先端は、受部31の内面とローラ29を介して接触し、後述する引張力を伝達した際のクランプ体14の水平スライド移動が滑らかに行われる。

引張力を伝達する際のクランプ体14の水平移動は、クランプ体14の上板部11とフレーム体５の水平板部16との間に設けたリニアガイドによって実現することができる。具体的には、クランプ体14の上板部11の上面には、フレーム体５の水平板部16の下面に設けたガイドブロック32が嵌合するレール33が設けられている。従って、クランプ体14（把持部）はフレーム体５に対して水平スライド移動する。

図３に、把持部を外方側から見た構成を示す。フレーム体５の水平板部16の前記ブロック32の外方側には、引張力を伝達する断面視略Ｌ字状の引張力伝達体34の屈曲部に設けた回動軸35を受ける軸受部36が設けられている。引張力伝達体34は、屈曲部に設けた回動軸35を中心に回動し得るように構成している。引張力伝達体34の先端は正面視Ｔ字状に形成され、このＴ字状の先端の両端部に夫々ローラ37が設けられている。引張力伝達体34の先端は、ロボシリンダ38の可動先端部39に固定される、前方が開放された断面視コ字状の受け体40に受けられている。受け体40の上下板部の間隔はローラ37の直径より若干広い間隔に設定する。なお、ロボシリンダ38の基端側は昇降プレート６に固定される。

また、引張力伝達体34の基端も同様に正面視Ｔ字状に形成され、このＴ字状の基端の両端部に夫々ローラ41が設けられている。引張力伝達体34の基端は、クランプ体14の連結板部13の背面に設けた、水平片と垂直片とから成る断面視Ｌ字状の受け片42と連結板部13の背面との間に配置される。連結板部13の背面と受け片42の垂直片との間隔はローラ41の直径より若干広い間隔に設定する。

従って、引張力伝達体34の先端が係止する受け体40をロボシリンダ38の可動先端部39を駆動して上昇移動させることで、屈曲部に設けた回動軸35を中心に引張力伝達体34の基端が外方側に回動し、引張力伝達体34の基端が受け片42の垂直片を外方へ押すことで、クランプ体14（把持部）は外方側に移動し、基板１に引張力が伝達されることになる（図６参照）。

この引張力伝達体34の屈曲部と基端との間には、ターンバックル43が設けられており、このターンバックル43を回転させて屈曲部と基端との間の距離を調整することで、ロボシリンダ38から把持部に伝わる力、即ち引張力を調整することができる（屈曲部と基端部との間の距離を長くすることで引張力を大きくできる。）。具体的には、屈曲部から基端側に向かって延びる螺子部と基端から屈曲部に向かって延びる逆螺子部とをターンバックル43により螺合連結した構成としている。

また、前記クランプ機構は、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を、駆動手段ごとに個別に調整することが可能な個別調整手段、あるいは、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を、駆動手段ごとに個別に制御することが可能な個別制御手段を備える構成とする。本実施例では、スプリング27が押圧力を調整する個別調整手段に該当し、ターンバックル43が引張力を調整する個別調整手段に該当する。そして、ロボシリンダ22が押圧力を調整する個別制御手段に該当し、ロボシリンダ38が引張力を調整する個別制御手段に該当する。なお、個別調整手段を設けることにより、基板の弛みをより低減するための押圧力と引張力を最適化することが可能となるが、必ずしも押圧手段と引張力伝達手段の両方に設ける必要はなく、いずれか一方もしくは両方を省略することもできる。

本実施例においては、前述の通り、前記把持部ごとに備える駆動手段の引張力を個別に調整することが可能な個別調整手段及び前記把持部ごとに備える駆動手段の押圧力を個別に制御することが可能な個別制御手段を備えている。

本実施例にかかる基板引張装置によれば、前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段により、把持する基板の辺部において生じている弛みの度合いに応じて、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を個別に調整若しくは個別に制御することができる。

例えば、前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段により、把持する基板の辺部の中央領域で、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を、基板の辺部の端部領域よりも高くすることができる。

また、本実施例においては、受け体40は一側のクランプ機構の各クランプ体14の各引張力伝達体34をまとめて操作できるように、各引張力伝達体34の先端を夫々長尺な一の受け体40に係止させた構成としている（図３参照）。即ち、前方が開放された断面視コ字状の長尺な一の受け体40に所定間隔で各引張伝達体34の先端を係止させた構成とし、この一の受け体40の昇降により一側のクランプ機構の全ての把持部を引張ることができる構成としている。本実施例においては、受け体40の両端部に夫々ロボシリンダ38の可動先端部39が固定されるようにして、２つのロボシリンダ38を用いて一側のクランプ機構の全ての把持部をまとめて引張る構成としている。

また、受け体40の上板部には、引張力伝達体34の途中部を逃げる溝部44が設けられている。

なお、本実施例は上述のように構成しているが、押圧力と同様、引張力についても各クランプ体に夫々一つずつ受け体40を設け、この受け体40ごとにロボシリンダ38を設け、各クランプ体の把持部の引張力を夫々に設けたロボシリンダ38で個別に制御する構成としても良い。

また、各ロボシリンダ22，38の可動先端部23，39は、ベースプレート８の挿通孔を挿通して受部31及び受け体40に連結される。基板引張装置を真空装置内に設置する場合は、この挿通孔を、ベースプレート８と昇降プレート６との間に設けるベローズ等で囲うなどして、装置内の真空が保持される構成にするとよい。

成膜装置内を真空状態にして成膜していると、真空成膜室の天面部に作用する負圧によって該天面部が内方に歪むことがある。ベースプレート８が真空装置室の天面部を兼ねていたり、ベースプレート８を天面部に接して固定したりしていると、天板部の歪みが基板引張装置に影響して基板の弛みを増大させてしまう。そこで、ベースプレート８の剛性を真空成膜室の天面部よりも高くする、あるいは、ベースプレート８の下面外周部と真空成膜室の天面部との間をベローズやシールリングで封止するように設置するとよい。このような構成によれば、真空成膜室の天面部に作用する負圧によって該天面部が内方に歪んだとしても、ベースプレート８への影響を抑制することができ、成膜中に天面部が内方に歪む場合の基板弛みを低減して、成膜精度の向上を図ることができる。

また、前記クランプ機構は、前記把持部ごとに備える駆動手段の前記個別制御手段同士を連携させて制御することが可能な連携制御手段を備える構成としても良い。連携制御手段としては、各ロボシリンダの可動先端部の進退量やタイミングを制御する制御装置等を用いることができる。

例えば、前記連携制御手段は、把持する基板の辺部において生じている弛みの度合いに応じて、前記把持部ごとに備える駆動手段の個別制御手段同士を連携して制御するように構成しても良い。

また、前記連携制御手段は、把持する基板の辺部の中央領域で、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を、基板の辺部の端部領域よりも高くする設定で、押圧手段と引張力伝達手段を制御してもよい。

前記把持する基板の弛みの傾向および度合いは、使用する基板の材質・形状・面積・重量・縦横比などの仕様によって異なる。そこで、仕様によって基板をグループ化し、それぞれの基板グループごとに予め基板弛み傾向を測定しておく。そして、この基板弛み傾向に基づいて各把持部における基板の弛み度合いを決定し、決定した基板の弛み度合いに応じて前記把持部ごとに備える駆動手段の個別制御手段同士を連携して制御するのも好ましい。

また、前記把持する基板の弛みの傾向および度合いを、弛み検出手段によって検出する構成としても良い。例えば、基板を把持して、画像処理若しくはレーザー変位計などにより弛みの状態を検出する弛み検出装置等を利用することができる。この弛み検出手段を用いれば、基板引張装置にて基板を把持した際に、基板の弛みが許容範囲まで低減できているかどうかを確認することも可能となる。

また、前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段が、前記把持部ごとに備える夫々の駆動手段による基板を引張るタイミングを、夫々駆動手段ごとに個別に調整若しくは個別に制御するのも好ましい。

具体的には、駆動手段による基板を引張るタイミングを、把持する基板の辺部の中央領域では、把持する辺部の端部領域よりも先としたり、更に、駆動手段による基板を引張るタイミングを、把持する基板の辺部の端部領域に向かうに従って次第に遅らせるようにしても良い。このような制御により、基板の弛みをより抑制することができる。

例えば、各クランプ体に夫々一つずつ受け体を設け、この受け体ごとにロボシリンダを設け、各クランプ体の把持部の引張力を夫々ロボシリンダで個別に制御する構成とし、ロボシリンダの駆動タイミングを制御して、中央側から端部側に向かって順に引張力伝達体を操作するように構成する構成としても良い。

また個別調整手段としては例えば、図４に示した、クランプ体14をレール33に沿って内方側（基板側）に押圧するスプリング等（不図示）を設け、受け片42と連結板部13の背面との間隔をクランプ体ごと個別に調整出来るようにし、ローラ41が受け片42に接触した時点で基板に対して引張力が発生する構成とすることで、個別に基板を引張るタイミングを調整する構成としても良い。

なお、本実施例は、把持する基板の対向する辺部を把持する各クランプ機構により夫々基板を外方側に引張る構成としているが、前記個別制御手段は、対向する辺部のうちいずれか一方側に設ける前記クランプ機構の駆動手段を、夫々押圧力のみ生じさせるように制御する構成としても良い。

図７は、本発明にかかる基板引張装置を、基板を静止したまま成膜を行う真空蒸着装置に適用した例である。実際には図１と同様の基板引張装置を適用しているが、図７では必要最低限の部材を簡略的に示している。この真空蒸着装置は、減圧雰囲気を保持する真空槽80内で基板81に薄膜を形成させるために、成膜材料を射出する蒸発源85が基板81と対向する位置に配設され、蒸発源85から放出された蒸発粒子の蒸発レートをモニタする膜厚モニタ82と、真空槽80外に設けたモニタした蒸発粒子の量を膜厚に換算する膜厚計83と、換算された膜厚が所望の膜厚になるように成膜材料の蒸発レートを制御するために蒸発源85を加熱するヒータ用電源84とを設けている。また、蒸発源85を紙面に対して垂直な方向に移動させる移動機構を有しており、基板81と蒸発源85とを相対的に移動させる相対移動機構が設けられている。蒸発源85を基板81に対して移動しながら成膜を行うことで、基板全面に渡って均一な膜厚の蒸着膜を形成することができる。さらに、マスク86を支持するマスク支持部材を有しており、不図示のアライメント機構を用いて、基板81とマスク86との相対位置を合わせて成膜を行うことが可能となっている。

なお、本発明は、本実施例に限られるものではなく、各構成要件の具体的構成は適宜設計し得るものである。

次に、本発明にかかる基板引張装置を備える真空蒸着装置を用いて、有機電子デバイスの例として有機ＥＬ表示装置を製造する実施例について説明する。

まず、製造する有機ＥＬ表示装置について説明する。図８（ａ）は有機ＥＬ表示装置60の全体図、図８（ｂ）は１画素の断面構造を表している。

図８（ａ）に示すように、表示装置60の表示領域61には、発光素子を複数備える画素62がマトリクス状に複数配置されている。詳細は後で説明するが、発光素子のそれぞれは、一対の電極に挟まれた有機層を備えた構造を有している。なお、ここでいう画素とは、表示領域61において所望の色の表示を可能とする最小単位を指している。本実施例にかかる表示装置の場合、互いに異なる発光を示す第１発光素子62Ｒ、第２発光素子62Ｇ、第３発光素子62Ｂの組合せにより画素62が構成されている。画素62は、赤色発光素子と緑色発光素子と青色発光素子の組合せで構成されることが多いが、黄色発光素子とシアン発光素子と白色発光素子の組み合わせでもよく、少なくとも１色以上であれば特に制限されるものではない。

図８（ｂ）は、図８（ａ）のＡ−Ｂ線における部分断面模式図である。画素62は、基板63上に、第１電極（陽極）64と、正孔輸送層65と、発光層66Ｒ，66Ｇ，66Ｂのいずれかと、電子輸送層67と、第２電極（陰極）68と、を備える有機ＥＬ素子を有している。これらのうち、正孔輸送層65、発光層66Ｒ，66Ｇ，66Ｂ、電子輸送層67が有機層に当たる。また、本実施形態では、発光層66Ｒは赤色を発する有機ＥＬ層、発光層66Ｇは緑色を発する有機ＥＬ層、発光層66Ｂは青色を発する有機ＥＬ層である。発光層66Ｒ，66Ｇ，66Ｂは、それぞれ赤色、緑色、青色を発する発光素子（有機ＥＬ素子と記述する場合もある）に対応するパターンに形成されている。また、第１電極64は、発光素子ごとに分離して形成されている。正孔輸送層65と電子輸送層67と第２電極68は、複数の発光素子62と共通で形成されていてもよいし、発光素子毎に形成されていてもよい。なお、第１電極64と第２電極68とが異物によってショートするのを防ぐために、第１電極64間に絶縁層69が設けられている。さらに、有機ＥＬ層は水分や酸素によって劣化するため、水分や酸素から有機ＥＬ素子を保護するための保護層70が設けられている。

有機ＥＬ層を発光素子単位に形成するためには、マスクを介して成膜する方法が用いられる。近年、表示装置の高精細化が進んでおり、有機ＥＬ層の形成には開口の幅が数十μｍのマスクが用いられる。このようなマスクを用いた成膜の場合、マスクが成膜中に蒸発源から受熱して熱変形するとマスクと基板との位置がずれてしまい、基板上に形成される薄膜のパターンが所望の位置からずれて形成されてしまう。そこで、これら有機ＥＬ層の成膜には本発明にかかる真空蒸着装置が好適に用いられる。

次に、有機ＥＬ表示装置の製造方法の例について具体的に説明する。

まず、有機ＥＬ表示装置を駆動するための回路（不図示）および第１電極64が形成された基板63を準備する。

第１電極64が形成された基板63の上にアクリル樹脂をスピンコートで形成し、アクリル樹脂をリソグラフィ法により、第１電極64が形成された部分に開口が形成されるようにパターニングし絶縁層69を形成する。この開口部が、発光素子が実際に発光する発光領域に相当する。

絶縁層69がパターニングされた基板63を真空蒸着装置に搬入し、本発明にかかる基板引張装置にて基板を保持し、正孔輸送層65を、表示領域の第１電極64の上に共通する層として成膜する。正孔輸送層65を真空蒸着により成膜した。実際には正孔輸送層65は表示領域61よりも大きなサイズに形成されるため、高精細なマスクは不要である。

次に、蒸着マスクを用いて、赤色を発する素子を配置する部分に、赤色を発する発光層66Ｒを成膜する。まず、正孔輸送層65までが形成された基板63を図７の真空蒸着装置に搬入し、基板引張装置にて保持する。この時、基板の弛みが許容範囲に収まるように、個別制御手段や個別調整手段を用いて各把持部の押圧力と引張力を調整する。基板の弛みが許容範囲に収まると、第１発光素子62Ｒを形成する領域に対応する開口を有するマスク86との位置合わせ（アライメント）を行う。基板の弛みが許容範囲は、成膜に求められる精度に応じて設定することができる。

蒸発源85には発光層66Ｒの材料である有機ＥＬ材料が収容されており、有機材料を蒸発させて基板上に付着させるための準備として、予備加熱を行っておく。予備加熱は、蒸発源85に収容した成膜材料の溶融状態を安定化させるため、成膜温度と同等の温度にて予め蒸発源85を加熱しておくものである。膜厚モニタ82を用いて得られる成膜速度（蒸着レート）の時間変化から成膜材料の溶融状態が安定したのを確認してから、発光層66Ｒの成膜を開始すると、精度の高い膜厚制御を行うことが可能となる。

本例によれば、基板63の弛みを基板全体にわたって低減することができるため、マスクと基板とを良好に重ね合わせることができ、高精度な成膜を行うことが可能となる。

発光層66Ｒの成膜と同様に、第２発光素子62Ｇを形成する領域に対応する開口を有するマスクを用いて緑色を発する発光層66Ｇを成膜し、第３発光素子62Ｂを形成する領域に対応する開口を有するマスクを用い、青色を発する発光層66Ｂを成膜する。

発光層66Ｇ、66Ｂの成膜が完了した後、表示領域61の全体に電子輸送層65を成膜する。電子輸送層65は、第１から第３発光層に共通の層として形成される。

電子輸送層65までが形成された基板をスパッタリング装置に移動し、第２電極68を成膜し、その後プラズマＣＶＤ装置に移動して保護層70を成膜して、有機ＥＬ表示装置60が完成する。

絶縁層69がパターニングされた基板63を真空蒸着装置に搬入してから保護層70の成膜が完了するまでは、水分や酸素を含む雰囲気にさらしてしまうと、有機ＥＬ材料からなる発光層が水分や酸素によって劣化してしまうおそれがある。従って、本例において、成膜装置間の基板の搬入搬出は、真空雰囲気または不活性ガス雰囲気の下で行われる。

このようにして得られた有機ＥＬ表示装置は、発光素子ごとに発光層が精度よく形成される。従って、上記製造方法を用いれば、発光層の位置ずれに起因する有機ＥＬ表示装置の不良の発生を抑制することができる。

なお、ここでは、マスクを用いて蒸着を行う有機ＥＬ表示装置の製造方法について述べたが、本願発明にかかる基板引張装置の適用はこれに限られない。マスクを用いる、用いないにかかわらず、基板の被処理面を重力方向に対して交差する方向に支持して成膜を行う場合の成膜装置に、本発明の基板引張装置を適用することができる。

１ 基板
２ 辺部
３，４ 把持片

Claims (17)

1. 互いに対向する一対のクランプ機構が備えられた基板引張装置であって、
   前記クランプ機構には、基板を上下から挟む把持部が複数備えられ、
   前記把持部ごとに前記基板を把持するための押圧力及び前記基板を外方側に引張るための引張力を前記把持部に伝達する駆動手段が備えられ、
   この駆動手段は、前記把持部により前記基板の対向する一対の辺部を夫々把持した状態で、対向する前記把持部を互いに離間させることで前記基板を外方側に引張るように構成されており、
   前記クランプ機構には、前記把持部ごとに備える前記駆動手段の夫々の押圧力及び引張力を、駆動手段ごとに夫々個別に調整することが可能な個別調整手段が備えられていることを特徴とする基板引張装置。
2. 前記クランプ機構の前記把持部には一対の把持片が備えられており、この一対の把持片により、上下から前記基板を押圧すると共に、把持した基板を外方側に引張るように前記駆動手段が構成されていることを特徴とする請求項１に記載の基板引張装置。
3. 前記クランプ機構には、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を、駆動手段ごとに個別に制御することが可能な個別制御手段が備えられていることを特徴とする請求項１に記載の基板引張装置。
4. 前記クランプ機構には、前記把持部ごとに備える駆動手段の前記個別制御手段同士を連携させて制御することが可能な連携制御手段が備えられていることを特徴とする請求項３に記載の基板引張装置。
5. 前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段は、把持する基板の辺部において生じている弛みの度合いに応じて、前記把持部ごとに備える駆動手段の夫々の押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方を個別に調整若しくは個別に制御するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板引張装置。
6. 前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段は、把持する基板の辺部の中央領域における押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方が、把持する基板の辺部の端部領域よりも高くなるように、前記把持部ごとの駆動手段を個別に調整若しくは個別に制御するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板引張装置。
7. 前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段は、前記把持部ごとに備える夫々の駆動手段による引張力で基板を引張るタイミングを、夫々駆動手段ごとに個別に調整若しくは個別に制御するように構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の基板引張装置。
8. 前記駆動手段による引張力で基板を引張るタイミングが、把持する基板の辺部の中央領域では、把持する辺部の端部領域よりも先となるように前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段が構成されていることを特徴とする請求項７に記載の基板引張装置。
9. 前記駆動手段による引張力で基板を引張るタイミングが、把持する基板の辺部の端部領域に向かうに従って次第に遅れるように前記個別調整手段若しくは前記個別制御手段が構成されていることを特徴とする請求項８に記載の基板引張装置。
10. 前記連携制御手段は、把持する基板の辺部において生じている弛みの度合いに応じて、前記把持部ごとに備える駆動手段の個別制御手段同士を連携して制御するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の基板引張装置。
11. 前記連携制御手段は、把持する基板の辺部の中央領域における押圧力若しくは引張力、またはそれらの両方が、把持する辺部の端部領域よりも高くなるように、前記把持部ごとに備える駆動手段を制御するように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の基板引張装置。
12. 前記連携制御手段は、前記把持する基板の弛みの度合いを、使用する基板の材質・形状・面積・重量・縦横比などによってグループ化したそれぞれの基板グループごとに予め測定しておいた基板弛み傾向を用いて決定し、決定した基板の弛み度合いに応じて、前記把持部ごとに備える駆動手段の個別制御手段同士を連携して制御するように構成されていることを特徴とする請求項１０に記載の基板引張装置。
13. 前記把持する基板の弛みを検出する弛み検出手段が備えられていることを特徴とする請求項１〜１０のいずれか１項に記載の基板引張装置。
14. 前記個別制御手段は、対向する一対の前記クランプ機構のうち片方のクランプ機構の前記駆動手段を、夫々制御するように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の基板引張装置。
15. 成膜室内に設置された基板に成膜を行う成膜装置であって、
    請求項１〜１４のいずれか１項に記載の基板引張装置が設けられていることを特徴とする成膜装置。
16. 膜の製造方法であって、
    基板を成膜室に搬入する工程と、
    前記基板を把持して外方側に引張る工程と、
    前記基板に膜を付着させる工程と、
    を有し、
    前記基板を把持して外方側に引張る工程において、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の基板引張装置を用いることを特徴とする膜の製造方法。
17. 基板の上に一対の電極に挟まれた有機層を備える素子を複数備える有機電子デバイスの製造方法であって、
    複数の電極を備える基板を蒸着室に搬入する工程と、
    前記基板を把持して外方側に引張る工程と、
    蒸発源に収容された有機材料を加熱する工程と、
    前記基板に前記有機材料の蒸気を付着させる工程と、
    を有し、
    前記を把持して外方側に引張る工程において、請求項１〜１４のいずれか１項に記載の基板引張装置を用いることを特徴とする有機電子デバイスの製造方法。

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