KR101089188B1 - 유기 ｅｌ용 마스크 클리닝장치, 유기 ｅｌ 디스플레이의 제조장치, 유기 ｅｌ 디스플레이 및 유기 ｅｌ용 마스크 클리닝방법 - Google Patents
유기 ｅｌ용 마스크 클리닝장치, 유기 ｅｌ 디스플레이의 제조장치, 유기 ｅｌ 디스플레이 및 유기 ｅｌ용 마스크 클리닝방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물을 제거하는 클리닝을 행할 때에, 기판에 대하여 완전하게 비접촉 상태에서 증착물을 제거하는 것을 목적으로 한다.
이를 위하여 본 발명에서는 복수의 개구부(4)를 형성한 유기 EL용 마스크(2)에 부착된 증착물질(20)을 제거하는 마스크 클리닝장치로서, 유기 EL용 마스크(2)의 표면에 레이저 광원(15)으로부터 발진한 레이저광을 갈바노 미러(16)에 의해 Y 방향으로 주사하고, 유기 EL용 마스크(2)를 이동부(14)에 의해 X 방향으로 이동함으로써 유기 EL용 마스크(2)의 전면의 주사를 행한다. 유기 EL용 마스크(2)의 윗쪽에는 송풍부(17)와 흡인부(18)에 의한 공기류(30)가 형성되어 있고, 레이저 주사에 의해 증착물질(20)을 파쇄하여 유리 생성물(21)로서 윗쪽을 향하여 비산시키고, 공기류(30)에 의해 반송되어 제거되도록 하여 클리닝을 행하고 있다.
Description
본 발명은, 레이저의 조사에 의해 유기 EL용 마스크의 클리닝을 행하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치, 유기 EL 디스플레이의 제조장치, 유기 EL 디스플레이 및 유기 EL용 마스크 클리닝방법에 관한 것이다.
유기 EL(Electro Luminescence) 디스플레이는, 백라이트를 필요로 하지 않는 저소비 전력·경량 박형의 화상 표시장치로서 많이 이용되고 있다. 그 구조로서는, 투명성의 유리기판 상에 유기 EL 박막층을 적층하고 있고, 유기 EL 박막층은 발광층을 양극층과 음극층에 의하여 끼워 넣는 구조를 채용하고 있다. 발광층은 유리기판 상에 유기재료를 증착시켜 박막으로서 형성하는 것이 많이 사용되고 있고, 디스플레이를 구성하는 각 화소의 영역을 3분할하여 RGB의 3색의 유기재료를 증착시키고 있다. 따라서, 각 화소의 3개의 영역에 다른 색의 유기재료(유기색소 재료)를 증착시키기 위하여 다수의 개구부를 형성한 유기 EL용 마스크(섀도우 마스크)를 사용하여 증착을 행한다. 이 유기 EL용 마스크를 화소 피치분씩 어긋나게 하면서, 각 색의 증착물질을 증착시켜 감으로써, 발광층의 증착 프로세스가 완료된다.
증착 프로세스를 행할 때에는, 유리기판뿐만 아니라 유기 EL용 마스크에도 유기재료가 부착된다. 유기 EL용 마스크는 1개의 증착 프로세스에만 사용되는 것은 아니고 반복하여 사용되기 때문에, 다음의 증착 프로세스를 행할 때에 유기 EL용 마스크에 증착물질이 부착되어 있으면, 새로운 유리기판에 증착물질이 부착될 염려가 있다. 또, 유기 EL용 마스크에 다수 형성한 개구부의 에지부분에도 유기재료가 증착하여, 개구부의 면적을 부분적으로 또는 전면적으로 폐쇄시킨다. 개구부의 전부를 막은 경우는 물론, 부분적으로 막음으로써 개구면적에 변화가 생긴 것만으로도, 당해 유기 EL용 마스크를 사용한 경우의 증착 정밀도는 현저하게 저하하고, 또 사용에 견딜 수 있는 것이 아니게 된다. 따라서, 유기 EL용 마스크를 정기적으로(바람직하게는, 1개의 증착 프로세스를 완료한 후에) 클리닝하여, 증착물질의 제거를 행하고 있다.
유기 EL용 마스크의 클리닝으로서는, 계면활성제 등을 사용한 웨트 클리닝이 주로 행하여지고 있다. 웨트 클리닝은 유기 EL용 마스크에 대하여 액체를 공급하여 행하는 클리닝이다. 그러나, 클리닝되는 유기 EL용 마스크는 미크론 오더(수십 미크론 정도)의 아주 얇은 금속판으로, 웨트 클리닝 시에 액압이 작용함으로써 왜곡이나 변형 등의 큰 데미지가 유기 EL용 마스크에 주어진다. 또, 계면활성제 등 의 약액을 사용하여 웨트 클리닝을 행하면, 약액 공급기구 및 사용이 끝난 약액(배액)을 처리하는 배액 처리기구를 필요로 하기 때문에 기구가 복잡화하고, 또 배액 에 의한 환경오염의 문제도 있다.
한편, 웨트 클리닝의 약액을 사용하지 않는 클리닝으로서, 유기 EL용 마스크에 대하여 레이저를 조사하여 행하는 클리닝(레이저 클리닝)에 관한 기술이 특허문헌 1에 개시되어 있다. 레이저를 금속소재의 유기 EL용 마스크에 조사함으로써, 유기 EL용 마스크와 유기재료 사이에 박리력을 작용시키고 있다. 특허문헌 1의 기술은, 이 박리력에 의해 유기 EL용 마스크로부터 유기재료를 제거하여 클리닝을 행하는 것이다.
[특허문헌 1]
일본국 특개2006-169573호 공보
특허문헌 1의 기술에서는, 유기 EL용 마스크에 레이저를 조사하여 부착된 유기재료를 박리시키고 있으나, 클리닝을 행하는 탱크 내 또는 대기의 오염을 방지하기 위하여, 박리 후의 유기재료가 유기 EL용 마스크로부터 이간되지 않도록 하고 있다. 이 때문에, 박리 후의 유기재료를 제거하기 위하여, 점착성의 필름을 사용하고 있다. 이 필름에는, 박리된 유기재료를 전사하기 위하여 점착력을 가지게 하고 있고, 필름을 유기 EL용 마스크에 부착한 상태에서 레이저를 조사하여, 박리된 증착물질을 필름에 전사시키고 있다. 그리고, 유기재료가 전사된 필름을 유기 EL용 마스크로부터 박리함으로써, 클리닝 프로세스를 완료한다.
상기한 바와 같이, 유기 EL용 마스크는 아주 얇은 금속판으로, 아주 미소한 힘이 작용한 것만으로도, 왜곡이나 변형 등을 일으켜 데미지가 주어진다. 또한, 최근의 유기 EL 디스플레이의 대화면화에 따라, 유기 EL용 마스크의 사이즈도 대형이 되고 있고, 대형이고 또한 아주 얇은 유기 EL용 마스크의 취급은 매우 정밀해야만 한다. 특허문헌 1의 기술에서는, 유기 EL용 마스크로부터의 필름의 박리는 점착력에 저항하여 잡아떼도록 하여 행하고 있기 때문에, 유기 EL용 마스크에 과잉의 힘이 작용한다. 그 결과, 유기 EL용 마스크에는 막대한 데미지가 주어진다.
즉, 특허문헌 1에서는, 레이저에 의해 유기 EL용 마스크로부터 유기재료를 박리하나, 박리된 유기재료를 제거하기 위하여 필름을 유기 EL용 마스크에 접촉시키고 있고, 결국은 비접촉으로 클리닝이 완료된 것이 아니다. 또, 필름으로서는 레이저가 투과하는 소재(폴리에틸렌테레프탈레이트)를 사용하고 있으나, 투과성의 필름을 사용하였다 하여도 레이저에 감쇠는 생긴다. 이 때문에, 충분한 에너지를 유기 EL용 마스크에 대하여 줄 수 없어, 높은 클리닝 효과를 발휘할 수 없게 될 염려도 있다.
그리고, 필름의 부착 및 박리를 행하기 위한 전용 기구를 필요로 하기 때문에, 기구가 복잡화하고, 또 장치가 대형화가 된다는 문제도 있다. 특히, 유기 EL용 마스크가 대형 사이즈가 되면 필름 사이즈도 대형이 되어, 기구의 복잡화·장치의 대형화라는 문제는 더욱 현저해진다.
그래서, 본 발명은, 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물을 제거하는 클리닝을 행할 때에, 기판에 대하여 완전히 비접촉 상태에서 증착물을 제거하는 것을 목적으로 한다.
이상의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 청구항 1의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물질을 제거하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치로서, 상기 유기 EL용 마스크의 표면에 레이저를 조사하여 상기 증착물질을 파쇄하여 생기는 유리 생성물을 윗쪽으로 비산시키는 레이저수단과, 상기 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 형성한, 상기 유리 생성물을 제거하는 제거수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물질을 파쇄하여 유리 생성물로서 윗쪽으로 비산시키고, 유기 EL용 마스크의 표면 으로부터 이간된 위치에 설치한 제거수단에 의해 유리 생성물을 제거하고 있기 때문에, 유기 EL용 마스크에 대하여 고체나 액체 등을 접촉시키지 않고 클리닝을 행할 수 있게 된다. 이 때문에, 완전한 비접촉식의 클리닝이 되어, 유기 EL용 마스크에 데미지를 주지 않게 된다.
본 발명의 청구항 2의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 1에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 제거수단은, 비산한 상기 유리 생성물을 반송하여 제거하는 공기류를 형성하는 공기류 형성수단인 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 유기 EL용 마스크 표면으로부터 이간된 위치에 형성한 공기류에 의해 비산한 유리 생성물을 제거시킬 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 3의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 2에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 공기류는, 상기 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 형성된 층류 상태의 공기류이며, 상기 EL용 마스크의 표면을 따른 흐름을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 공기류는 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 층류 상태의 공기류로 되어 있고, 또한 유기 EL용 마스크의 표면에 대하여 따른 흐름으로 되어 있다. 유기 EL용 마스크의 윗쪽에 층류 상태의 공기류가 형성되어 있음으로써 비산한 유리 생성물은 공기류에 의해 반송되고, 또한 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 공기류를 형성하고 있기 때문 에, 유기 EL용 마스크의 바로 위의 영역에는 난류는 발생하지 않는다. 이에 의하여, 다시 유기 EL용 마스크로 되돌아오지 않게 되기 때문에, 유기 EL용 마스크에 유리 생성물이 재부착하지 않게 되어, 아주 높은 세정효과가 얻어진다.
본 발명의 청구항 4의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 2 또는 3에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 유기 EL용 마스크의 표면을 상기 레이저에 주사시키는 레이저 주사수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 레이저를 주사시킴으로써, 유기 EL용 마스크의 소정 에어리어를 클리닝할 수 있게 된다. 레이저의 주사범위로서는, 유기 EL용 마스크의 전면이어도 되고, 일부 영역으로 좁힌 것이어도 된다.
본 발명의 청구항 5의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 2 또는 3에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 유기 EL용 마스크와 상기 레이저수단을 상대적으로 이동시키기 위한 상대 이동수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 유기 EL용 마스크와 레이저수단을 상대 이동시킴으로써, 유기 EL용 마스크의 소정 에어리어를 클리닝할 수 있게 된다. 상대 이동수단은 유기 EL용 마스크와 레이저수단을 상대 이동시킬 수 있으면 되고, 유기 EL용 마스크와 레이저수단 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 이동시키도록 하여도 된다.
본 발명의 청구항 6의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 4 또는 5에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 유기 EL용 마스크의 다른 영 역에 각각 레이저를 조사하기 위하여, 상기 레이저수단을 복수 구비한 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 복수의 레이저수단에 의해 에어리어를 분할하여 유기 EL용 마스크의 세정을 행할 수 있기 때문에, 고속으로 클리닝을 행할 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 7의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 3에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 공기류 형성수단은, 층류 상태의 상기 공기류를 형성하기 위하여 필요한 간격만큼 상기 유기 EL용 마스크로부터 이간된 위치에 설치한 흡인수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 흡인수단은 유기 EL용 마스크로부터 이간된 위치에, 또 유기 EL용 마스크의 표면을 따르도록 흡인을 행하도록 하고 있기 때문에, 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 층류 상태의 공기류를 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 8의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 7에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 공기류 형성수단은, 상기 흡인수단을 향하여 송풍하는 송풍수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 흡인수단과 송풍수단을 조합시킴으로써, 안정된 층류 상태의 공기류를 형성할 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 9의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 1에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 유기 EL용 마스크에 다수 형성한 개 구부에 대하여 이면으로부터 표면을 향하여 상승 공기류를 형성하는 상승 공기류 형성수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 유기 EL용 마스크의 개구부의 이면으로부터 표면을 향하여 상승 공기류를 형성하고 있기 때문에, 개구부를 향하여 유리 생성물이 낙하하였다 하여도 상승 공기류에 의해 밀어 되돌려지기 때문에, 이면으로 표류하여 부착되는 경우가 없어진다. 또, 레이저의 에너지뿐만 아니라 상승 공기류에 의해서도 유리 생성물은 상승하려고 하기 때문에, 유리 생성물을 확실하게 제거수단까지 유도할 수 있게 되어, 매우 높은 세정도의 클리닝을 행할 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 10의 유기 EL용 마스크 클리닝장치는, 청구항 1에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서, 상기 레이저수단의 후단측에 설치되고, 상기 유기 EL용 마스크의 표면에 부착된 유리 생성물을 플라즈마 세정하는 플라즈마세정수단을 구비한 것을 특징으로 한다.
이 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의하면, 레이저수단에 의해 세정된 유기 EL용 마스크를 다시 플라즈마 세정하고 있어, 더욱 높은 세정효과가 얻어진다. 레이저수단에 의해 99% 이상의 세정도가 얻어지나, 극히 미량의 유리 생성물이 유기 EL용 마스크에 재부착되는 경우도 있다. 이 경우에도, 플라즈마 세정을 행함으로써 재부착된 유리 생성물은 대부분이 연소(애싱)되고, 나머지는 탄재(cinder)가 되어, 이 탄재는 상승 공기류에 의해 상승되어 제거수단에 의해 제거되기 때문에, 유기 EL용 마스크로부터 유리 생성물을 확실하게 클리닝할 수 있게 된다.
본 발명의 청구항 11의 유기 EL 디스플레이의 제조장치는, 청구항 1 내지 10 중 어느 한 항에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의해 클리닝된 유기 EL용 마스크를 사용하여 유기 EL 디스프레이를 제조하는 것을 특징으로 한다. 또, 본 발명의 청구항 12의 유기 EL 디스플레이는, 청구항 11에 기재된 유기 EL 디스플레이의 제조장치에 의해 제조된 것을 특징으로 한다.
상기하여 온 유기 EL용 마스크 클리닝장치는 유기 EL 디스플레이의 제조장치에 적용할 수 있다.
본 발명의 청구항 13의 유기 EL용 마스크 클리닝방법은, 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물질을 제거하는 유기 EL용 마스크 클리닝방법으로서, 상기 유기 EL용 마스크의 표면에 레이저를 조사하여 상기 증착물질을 파쇄하여 생기는 유리 생성물을 윗쪽으로 비산시키고, 비산한 상기 유리 생성물을 공기의 공기류에 의해 제거하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 14의 유기 EL용 마스크 클리닝방법은, 청구항 13에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝방법에 있어서, 상기 공기류는, 상기 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 형성된 층류 상태의 공기류이며, 상기 EL용 마스크의 표면을 따른 흐름을 가지고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 청구항 15의 유기 EL용 마스크 클리닝방법은, 청구항 13에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝방법에 있어서, 상기 레이저를 조사하여 생기는 상기 유리 생성물을 상기 공기류에 의해 제거할 때에, 상기 유기 EL용 마스크에 다수 형성한 개구부에 대하여 이면으로부터 표면을 향하여 상승 공기류를 형성하고 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은, 레이저수단에 의한 레이저 조사에 의해 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물질을 파쇄하여 유리 생성물로서 윗쪽으로 비산시키고, 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 설치한 제거수단에 의해 유리 생성물을 제거하고 있기 때문에, 완전히 비접촉으로 유기 EL용 마스크의 클리닝을 완료할 수 있다. 이 때문에, 유기 EL용 마스크에 데미지를 주는 일 없이 클리닝을 행할 수 있다.
그리고, 공기류 형성수단에 의해 공기류를 형성하고, 또한 공기류를 층류 상태로 함으로써, 유기 EL용 마스크로부터 비산한 유리 생성물은 층류 상태의 공기류에 의해 포착시킴으로써, 다시 유기 EL용 마스크로 되돌아오지는 않고, 유리 생성물의 재부착을 방지할 수 있어, 높은 세정도를 얻을 수 있다. 또, 필름의 접착기구나 박리기구 등을 필요로 하지 않기 때문에, 기구의 간략화·장치의 소형화를 도모할 수 있다.
또한, 상승 공기류 형성수단을 형성하고 있기 때문에, 유기 EL용 마스크의 개구부를 향하여 유리 생성물이 낙하하였다 하여도, 유기 EL용 마스크의 표면에 부착하지 않게 된다. 이 때, 레이저의 에너지뿐만 아니라, 상승 공기류에 의해서도 유리 생성물은 상승하기 때문에, 유리 생성물을 크게 상승시킬 수 있어, 제거수단까지 확실하게 유도할 수 있게 된다.
이하, 본 발명의 실시형태에 대하여 도면을 참조하여 설명한다. 도 1 및 도 2는 본 발명의 유기 EL용 마스크 클리닝장치(1)의 개략 구성도이다. 본 발명의 유기 EL용 마스크 클리닝장치(1)는, 유기 EL용 마스크(2)와 베이스(11)와 탑재 스테이지(12)와 척부(13)와 이동부(14)와 레이저 광원(15)과 갈바노 미러(16)와 송풍부(17)와 흡인부(18)를 구비하여 개략 구성하고 있다. 유기 EL용 마스크(2)는 유기 EL 디스플레이를 구성하는 유리기판(도시 생략)에 발광층으로서의 유기재료를 한정적인 영역에 증착하여 패턴을 형성하기 위하여 사용되는 아주 얇은 금속판이다. 최근의 유기 EL 디스플레이의 대화면화에 따라, 유기 EL용 마스크(2)의 사이즈도 매우 대형이 되고 있다. 이하에서 사용되는 유기 EL용 마스크(2)는 아주 얇고 또한 대형 사이즈인 것으로 한다.
도 3 및 도 4(a)에 나타내는 바와 같이, 유기 EL용 마스크(2)의 바깥 둘레에는 보강 프레임(3)을 설치하여 구성하고 있다. 유기 EL 디스플레이를 구성하는 유리기판에 고정밀도로 증착물질을 증착시키기 위하여, 유기 EL용 마스크(2)의 두께는 미크론 오더의 아주 얇은 금속판이 사용된다. 유기 EL용 마스크(2)의 두께를 아주 얇게 함으로써, 유기 EL용 마스크(2)에 증착되는 유기재료가 큰 각도를 가지고 비산하였다 하여도 증착영역에 그림자를 생기게 하지 않아, 막 두께의 균일성을 확보할 수 있다. 유기 EL용 마스크(2)는 아주 얇고 또한 대형의 금속판이기 때문에, 단체로 평면형상을 유지할 수 없어, 그 보형성을 가지게 하기 위하여 보강 프레임(3)을 설치하고 있다. 또한, 유기 EL용 마스크(2)의 보형성을 가지게 할 수 있으면, 보강 프레임(3) 이외의 방법을 사용하는 것이어도 된다.
유기 EL용 마스크(2)는 금속을 소재로 하여, 규칙적으로 배열된 다수의 개구 부(4)를 형성한 마스크판(섀도우 마스크)이다. 유기 EL용 마스크(2)는 여러가지 금속을 사용할 수 있으나, 여기서는 코발트와 니켈의 합금이 적용되는 것으로 한다. 유기 EL용 마스크(2)는, 발광층의 유기재료를 증착하는 증착장치(도시 생략)에 있어서, 유기 EL 디스플레이를 구성하는 유리기판에 밀착시킨 상태에서, 증착원으로부터 유기재료(이하, 증착물질이라 한다)를 증착시키도록 하고 있다. 발광층의 증착물질로서는 여러가지의 것을 적용할 수 있으나, 예를 들면 알루미늄 착체(트리스 알루미늄 : Alq) 등의 유기금속 착체를 적용할 수 있다. 또한, 유기금속 착체 이외의 유기 화합물(금속이 함유되어 있는 것이어도, 함유되어 있지 않은 것이어도 된다)을 증착물질로서 적용하는 것이어도 된다. 증착원으로부터 증발한 증착물질은, 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)가 형성되어 있는 부분으로부터 상기한 유리기판 상에 증착된다. 이에 의하여, 유리기판 상의 화소에 대응하는 영역에 발광층으로서의 증착물질을 증착시킬 수 있게 된다.
유기 EL용 마스크(2)를 사용하여 유리기판에 소정 패턴의 증착물질을 증착시킬 수 있으나, 증착 시에 유기 EL용 마스크(2)에도 증착물질이 부착된다. 유기 EL용 마스크(2)에 부착된 증착물질이 다음 증착 프로세스에서 유리기판에 부착되고, 또는 개구부(4)의 개구면적에 변화를 일으키게 하는 등의 이유가 있기 때문에 유기 EL용 마스크(2)의 클리닝을 행하여 증착물질의 제거를 행한다.
유기 EL용 마스크 클리닝장치(1)는 베이스(11)에 설치되어 있고, 유기 EL용 마스크(2)는 탑재 스테이지(12)에 탑재되어 있으며, 척부(13)가 유기 EL용 마스크(2)의 보강 프레임(3)을 유지하고 있다. 유기 EL용 마스크(2)는 증착면(증착장 치에서의 증착원을 향하고 있는 면, 즉 증착물질이 부착되어 있는 면)이 상향이 되 도록 유지된다. 도 2에도 나타내고 있는 바와 같이, 탑재 스테이지(12)와 유기 EL용 마스크(2)의 사이에는 미소 간격의 간극을 설치하도록 하여, 척부(13)가 보강 프레임(3)을 유지한다. 척부(13)는 유기 EL용 마스크(2)가 상대하는 2변의 보강 프레임(3)을 유지한다. 또한, 척부(13)는 보강 프레임(3)의 3변 내지는 4변을 유지하는 것이어도 된다.
또, 탑재 스테이지(12)의 하부에는 이동수단으로서의 이동부(14)를 구비하고 있다. 이동부(14)는 탑재 스테이지(12)를 일 방향으로 이동시키기 위한 이동수단 이고, 볼나사 수단이나 리니어 모터 수단 등의 임의의 이동수단을 적용할 수 있다. 여기서는, 이동부(14)의 이동방향을 도 1의 X 방향이라 하고, 이 X 방향과 직교하는 방향을 Y 방향이라 한다. 단, 이동부(14)는 X 방향 및 Y 방향의 2방향으로 이동 가능하게 하여도 된다.
베이스(11)의 상부에는, 소정 파장의 레이저를 발진하는 레이저 광원(15)을 배치하고 있다. 레이저 광원(15)은, 유기 EL용 마스크(2)의 금속소재가 반응하는 파장의 레이저를 발진하도록 한다. 유기 EL용 마스크(2)가 코발트와 니켈의 합금인 경우에는, 당해 합금이 반응하는 파장 영역인 532 nm 근방의 레이저를 발진하도록 한다. 유기 EL용 마스크(2)에 다른 소재를 사용하는 경우에는, 당해 소재가 반응하는 레이저를 발진하도록 한다. 레이저 광원(15)으로부터 발진한 레이저는 갈바노 미러(16)에 입사한다. 갈바노 미러(16)는 입사한 레이저를 유기 EL용 마스크(2)를 향하여 반사시키는 미러이고, 레이저의 반사각을 고속으로 변화시키는 레 이저 주사수단이 된다. 이 때문에, 갈바노 미러(16)는 자신을 진동시키는 구동부(도시 생략)를 구비하고 있고, 구동부의 진동에 의해 입사한 레이저의 반사각이 변화하여, 유기 EL용 마스크(2)에서의 조사 위치가 변화된다. 레이저의 반사각을 Y 방향으로 변화시킴으로써, Y 방향으로 레이저가 주사된다. 레이저 광원(15)과 갈바노 미러(16)에 의하여 레이저수단이 구성되고, 이 레이저수단에 의해 레이저 세정이 행하여진다. 물론, 레이저수단에는 다른 임의의 광학부품을 사용하는 것이어도 된다.
송풍부(17)는 송풍수단이고, 흡인부(18)는 흡인수단이다. 흡인부(18)는 회수부(18B)를 구비하고 있고, 흡인한 공기에 혼재하고 있는 불순물(뒤에서 설명하는 유리 생성물)이 회수부(18B)로 회수된다. 이 때문에, 예를 들면 필터(도시 생략) 등을 사용하여, 공기와 불순물을 분리하도록 하고 있다. 송풍부(17)의 송풍 슬릿(17A)과 흡인부(18)의 흡인 슬릿(18A)은 대향 배치하도록 설치하고 있고, 또한 송풍 슬릿(17A)과 흡인 슬릿(18A)은 동일한 높이 위치에 설치하도록 하고 있다. 송풍 슬릿(17A)으로부터의 송풍은 유기 EL용 마스크(2)의 표면을 따르도록 하고, 또 흡인 슬릿(18A)에 의한 흡인은 유기 EL용 마스크(2)의 표면을 따르도록 하고 있다.
이상의 구성에서의 동작에 대하여 설명한다. 도시 생략한 증착장치로부터 인출된 유기 EL용 마스크(2)는 탑재 스테이지(12)의 척부(13)에 의해 고정 유지되어 이동부(14)에 의해 X 방향으로 이동된다. 유기 EL용 마스크(2)의 X 방향에서의 선단위치가 갈바노 미러(16)의 하부에 위치하였을 때(또는 그 직전)에, 레이저 광 원(15)으로부터 레이저를 발진한다. 갈바노 미러(16)가 고속 진동함으로써, 유기 EL용 마스크(2)의 표면을 Y 방향으로 레이저가 주사된다. 도 1 및 도 2의 예에서는, 유기 EL용 마스크(2)의 전면의 클리닝을 행하도록 하고 있기 때문에, 갈바노 미러(16)는 유기 EL용 마스크(2)의 Y 방향에서의 끝부 사이를 라인 상에 주사되도록 레이저의 반사각을 변화시킨다. 이동부(14)는 X 방향으로 이동되기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)는 X 방향 및 Y 방향의 2방향으로 면 주사되고, 유기 EL용 마스크(2)의 전면에 레이저가 주사된다. 또한, Y 방향에서의 레이저의 주사와 X 방향에서의 이동의 타이밍을 취하기 때문에, 이동부(14)에 의한 유기 EL용 마스크(2)의 이동은 간헐적인 것이 바람직하다.
유기 EL용 마스크(2)는 증착면이 상향이 되도록 유지되어 있고, 증착면에는 증착물질(20)이 막 형상이 되어 부착되어 있다. 레이저는 유기 EL용 마스크(2)의 표면이 초점이 되도록 조사된다. 그리고, 레이저는 유기 EL용 마스크(2)의 금속소재(코발트와 니켈의 합금)가 반응하는 파장(532 nm)을 가지고 있고, 레이저가 조사됨으로써 열충격이 가해진다. 이에 의하여, 유기 EL용 마스크(2)에 부착되어 있는 증착물질에는 파쇄력이 작용하여, 유리 생성물이 되어 윗쪽으로 비산한다. 여기서, 레이저 조사에 의해 증착물질이 파쇄되면, 유기 EL용 마스크(2)에 부착되어 있던 증착물질은, 미소한 입자지름을 가지는 분체(粉體)로 파쇄됨과 동시에, 가스도 발생한다. 따라서, 유리 생성물에는, 미소한 분체뿐만 아니라 가스도 포함된다.
파쇄된 유리 생성물은 아주 비중이 작은 분체나 가스이기 때문에, 레이저에의한 열충격에 의해 기세 좋게 윗쪽을 향하여 비산한다. 단, 레이저의 강도를 과 잉으로 약하게 설정하면 증착물질은 파쇄되지 않고, 또 윗쪽을 향하여 비산하지 않을 염려가 있다. 그래서, 레이저의 강도는, 증착물질을 파쇄하여 유리 생성물을 비산시키기 위한 강도로 설정하도록 한다. 한편, 레이저의 강도를 과잉으로 높게 설정하면, 유기 EL용 마스크(2)에 과잉의 열충격이 가해져 데미지가 주어질 염려가 있다. 이 때문에, 증착물질(20)을 파쇄 및 비산시키기 위하여 필요 최저한의 강도로 설정하는 것이 바람직하다. 예를 들면, 유기 EL용 마스크(2)의 형상이나 증착물질(20)의 재료에 의한 부착 강도 등에 의거하여, 레이저 광원(15)으로부터 발진하는 레이저의 강도를 적합하게 설정하도록 한다.
도 4(b)는 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)의 확대도를 나타내고 있다. 이 도면에 나타내는 바와 같이, 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)의 에지부분(4E)은 테이퍼 형상을 채용하고 있는 것이 많다. 상기한 바와 같이, 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)의 개구면적이 일부 또는 전부 폐쇄됨으로써, 증착 정밀도가 현저하게 악화 내지는 사용 불능이 된다. 도 4(b)에 나타내는 바와 같이, 개구부(4)의 에지부분(4E)은 테이퍼 형상으로 되어 있기 때문에 아주 얇은 유기 EL용 마스크(2) 중에서도 더욱 얇은 부위로 되어 있어, 열충격에 의해 더욱 높은 파쇄력이 작용한다. 따라서, 이 부위의 증착물질(20)은 매우 높은 파쇄력이 작용하여, 또 윗쪽을 향하여 비산하려고 하는 에너지도 강력해진다. 이 때문에, 에지부분(4E)으로 좁힌 경우에는, 레이저 광원(15)으로부터 발진되는 레이저의 강도는 그렇게 높게 설정할 필요가 없어진다.
도 5에 나타내는 바와 같이, 송풍부(17)와 흡인부(18)에 의하여 형성되는 층 류 상태의 공기류(30)가 형성되고, 이 공기류(30)는 유기 EL용 마스크(2)로부터 소정 간격 이간된 위치에 유기 EL용 마스크(2)의 표면을 따른 흐름이 되도록 형성되어 있다. 공기류(30)를 층류 상태로 하기 위하여, 소정의 풍량 및 풍속으로 송풍 슬릿(17A)으로부터 송풍하고, 또 흡인 슬릿(18A)으로부터 흡인을 행한다. 층류 상태의 공기류(30)로 하기 위하여, 풍량 및 풍속은 필요 최소한으로 설정한다. 또, 유기 EL용 마스크(2)를 향하여 또는 유기 EL용 마스크(2)에 접하도록 공기류를 형성하는 것은 아니고, 유기 EL용 마스크(2)로부터 어느 정도 이간된 위치에 유기 EL용 마스크(2)의 표면을 따르도록 공기류를 형성하고 있다. 유기 EL용 마스크(2)에는 다수의 개구부(4)를 형성하고 있고, 공기류가 유기 EL용 마스크(2)에 충돌 또는 접촉하면 공기류는 난류 상태가 되고, 미립화하여 비산한 더스트가 유기 EL용 마스크(2)에 재부착된다. 이 때문에, 층류 상태의 공기류(30)를 형성하고 있다.
공기류(30)는 유기 EL용 마스크(2)로부터 이간된 위치에 형성하고 있기 때문에, 공기류(30)와 유기 EL용 마스크(2)의 사이에는 무풍영역(31)이 개재한다. 또한, 무풍영역(31)이란 실질적으로 무풍상태의 흐름이 없는 영역이며, 흐름을 가지는 층류 상태의 공기류(30)와는 다른 영역이 된다. 즉, 공기류(30)는 흐름을 가지는 영역을 형성하고 있고, 무풍영역(31)은 흐름이 없는 영역을 형성하고 있다. 미립화하여 비산한 유리 생성물(21)은 무풍영역(31)을 통과하나, 이 영역은 흐름이 없기 때문에, 유리 생성물(21)의 진행방향으로 영향을 미치는 일이 없다. 따라서, 유리 생성물(21)은 무풍영역(31)을 통과하여 공기류(30)로 진입하고, 공기류(30)의 흐름에 포착되어 반송된다. 상기한 바와 같이, 유리 생성물(21)은 아주 미소한 분 체나 가스이기 때문에, 층류 상태의 공기류(30)에 의해 확실하게 포착되어, 흡인부(18)를 향하여 회수되게 된다. 바꾸어 말하면, 공기류(30)는 유리 생성물(21)을 반송하는 반송류가 된다.
그리고, 공기류(30)를 층류 상태로 하고 있고, 그 하부에는 무풍영역(31)을 형성하고 있기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)의 표면에 밀착한 영역은 난류가 되는 일이 없다. 따라서, 유기 EL용 마스크(2)로부터 비산한 유리 생성물(21)이 유기 EL용 마스크(2)로 되돌아오지 않게 된다. 이 때, 공기류(30)와 유기 EL용 마스크(2)의 사이는 필요 최소한의 간격이 되도록 한다. 당해 간격을 과잉으로 이간시키면, 미립화하여 윗쪽으로 비산하는 더스트가 공기류(30)의 높이 위치까지 도달하지 않아, 회수할 수 없게 되기 때문이다. 이에 의하여, 유기 EL용 마스크(2)로부터 한번 제거한 유리 생성물(21)이 다시 유기 EL용 마스크(2)에 부착되지 않아, 아주 높은 클리닝 효과를 발휘한다. 공기류(30)와 유기 EL용 마스크(2)의 간격은, 예를 들면 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)의 면적이나 개구부(4)의 밀도, 유기 EL용 마스크(2)의 재질 등에 의거하여 결정할 수 있다.
갈바노 미러(16)는 유기 EL용 마스크(2)의 Y 방향으로 레이저를 주사시키고 있으나, 레이저의 주사속도는 매우 고속이 된다. 이 때문에, 유기 EL용 마스크(2)의 윗쪽에 미리 층류 상태의 공기류(30)를 광범위에 걸쳐 형성하여 둔다. 레이저의 주사속도가 매우 고속이라 하여도, 그 윗쪽 위치에는 반드시 공기류(30)가 형성되어 있고, 비산한 유리 생성물(21)은 확실하게 공기류(30)의 흐름에 포착되어 반송된다. 여기서는, 유기 EL용 마스크(2)의 전면에 대하여 레이저 주사를 행하고 있고, 공기류(30)는 유기 EL용 마스크(2)의 전면 이상의 범위에 걸쳐 형성되어 있는 것으로 하고 있다. 따라서, 송풍부(17)의 송풍 슬릿(17A)과 흡인부(18)의 흡인 슬릿(18A)은, 각각 슬릿 길이를 유기 EL용 마스크(2)의 Y 방향의 길이보다 길게 구성하고 있다. 이에 의하여, 비산한 유리 생성물(21)을 남기지 않고 회수할 수 있게 된다.
이상으로부터, 유기 EL용 마스크(2)의 증착물질(20)을 레이저에 의해 파쇄하여 유리 생성물(21)로서 윗쪽으로 비산시키고, 공기류(30)에 의해 유리 생성물(21)을 반송하여 제거하고 있기 때문에, 완전히 비접촉에 의한 클리닝을 실현할 수 있다. 이에 의하여, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 데미지가 주어지지 않고 클리닝 효과가 얻어진다. 또, 공기류(30)를 유기 EL용 마스크(2)로부터 이간된 위치에 층류 상태로 하고 있기 때문에, 유리 생성물(21)이 유기 EL용 마스크(2)로 되돌아오지 않게 되어, 재부착하지 않고 흡인부(18)에 회수되게 된다. 따라서, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 데미지를 주지 않고, 확실하게 클리닝을 행할 수 있고, 또한 필름의 접착기구 등을 사용하지 않기 때문에, 기구의 간략화 및 장치의 소형화를 도모할 수 있게 된다. 이 유기 EL용 마스크 클리닝장치(1)는 아주 높은 세정효과를 발휘하고, 99% 이상의 세정도로 거의 완전하게 유기 EL용 마스크(2)를 클리닝하는 것이 가능해진다.
상기한 실시형태에서는, 유기 EL용 마스크(2)로부터 비산한 유리 생성물(21)을 제거하는 제거수단으로서는, 층류 상태의 공기류(30)를 사용하여 제거하고 있으나, 이 공기류(30)를 사용하지 않는 것이어도 된다. 예를 들면, 유기 EL용 마스 크(2)로부터 이간되는 방향으로부터 흡인력을 작용시켜, 레이저의 주사에 의해 비산한 유리 생성물(21)을 직교방향으로 흡인시킬 수도 있다. 단, 이 경우에는, 공기의 흐름이 난류상태가 되고, 유기 EL용 마스크(2)에 유리 생성물(21)이 재부착될 가능성도 있다. 또한, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 흡인력이 작용하기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)에 왜곡이나 변형이 생기게 된다. 단, 유기 EL용 마스크(2)가 흡인력에 의해서도 데미지가 주어지지 않는 어느 정도의 두께를 가지고 있는 경우 등은, 제거수단으로서 유기 EL용 마스크(2)로부터 이간되는 방향으로부터 흡인력을 작용시키는 것이어도 된다.
또, 상기한 본 실시형태에서는, 유기 EL용 마스크(2)의 전면에 대하여 레이저를 조사함으로서 클리닝을 행하고 있었으나, 유기 EL용 마스크(2)의 소정 에어리어를 클리닝하면 되는 경우(에어리어 세정의 경우)에는, 당해 에어리어로 좁혀 레이저를 주사하도록 한다. 이 때에는, 이동부(14)에 의한 이동범위와 갈바노 미러(16)에 의한 반사각의 범위 중 어느 한쪽 또는 양쪽을 일부로 좁히도록 한다. 또, 에어리어 세정을 행하는 경우에는, 공기류(30)의 범위도 클리닝의 대상이 되는 에어리어를 커버할 수 있으면 되어, 유기 EL용 마스크(2)의 전면을 커버하는 에어리어에 공기류(30)를 형성할 필요는 없다.
상기한 실시형태에서는, 이동부(14)가 유기 EL용 마스크(2)를 X 방향으로 이동하고, 갈바노 미러(16)가 레이저를 Y 방향으로 주사함으로써 에어리어 세정을 행하고 있다. 이동부(14) 및 갈바노 미러(16)는 자동 제어 가능하고, 이 방법에 의해 자동적으로 유기 EL용 마스크(2)의 클리닝이 가능해진다. 또, 다른 방법에 의 해서도 자동적으로 클리닝을 행할 수 있다. 예를 들면, 유기 EL용 마스크(2)를 고정한 상태로 하여 두고, 갈바노 미러(16)를 2방향으로 진동시켜, 레이저를 X 방향 및 Y 방향의 2방향으로 주사시키도록 하여도 된다.
단, 갈바노 미러(16)에 의해 레이저를 주사시키는 방법에 의한 경우에는, 유기 EL용 마스크(2)의 중심은 어쨌든, 끝부에서는 큰 각도를 가지고 레이저가 유기 EL용 마스크(2)에 입사된다. 이 때, 유기 EL용 마스크(2)의 중심과 끝부에서는 세정도에 약간이기는 하나 차이를 일으킨다. 또, 유기 EL용 마스크(2)는 대형 금속판이기 때문에, Y 방향의 레이저 주사에도 어느 정도의 시간이 필요하게 된다. 그래서, 레이저의 주사가 아니고, 유기 EL용 마스크(2)와 레이저 광원(15)을 상대 이동시키도록 하여 에어리어 세정을 행할 수도 있다.
예를 들면, 갈바노 미러(16)를 고정한 반사 미러로서 사용하도록 하고, 이동부(14)를 X 방향 및 Y 방향의 2방향으로 이동시킨다. 레이저의 조사위치에 변화는 없으나, 이동부(14)의 이동에 의해 유기 EL용 마스크(2)는 2방향으로 변위하기 때문에, 반사 미러로 반사된 레이저와 유기 EL용 마스크(2)가 상대적으로 이동되게 된다. 반사 미러로 반사된 레이저는 유기 EL용 마스크(2)의 어느 부위에서도 직교하는 방향으로 입사된다. 따라서, 입사각이 다른 것에 의거하는 세정도의 차이라는 문제는 생기지 않게 된다. 이 경우에는, 레이저수단은 레이저 광원(15)과 반사 미러에 의해 구성되나, 반사 미러를 사용하지 않고 레이저 광원(15)의 발진방향을 유기 EL용 마스크(2)의 직교방향으로 함으로써 레이저수단은 레이저 광원(15)에 의해 구성되게 된다. 또, 이 경우에는, 상대 이동수단은 이동부(14)에 의해 구성되 게 된다.
상대 이동에 의한 에어리어 세정의 경우는, 이동부(14)가 유기 EL용 마스크(2)를 이동시킴으로써 행하고 있어, 고속으로 조사 위치를 변화시킬 수 있는 레이저 주사와 비교하여 클리닝 속도는 저속이 된다. 이 때문에, 상대 이동에 의한 에어리어 세정에서는, 레이저의 스폿은 가능한 한 큰 것을 사용하는 것이 바람직하다.
또, 상대 이동에 의한 에어리어 세정에서, 유기 EL용 마스크(2)를 탑재하는 탑재 스테이지(12)를 고정하여[즉, 이동부(14)를 설치하지 않도록 하여], 상기한 반사 미러를 2방향으로 이동하도록 하여도 된다. 이것에 의해서도, 에어리어 세정을 행할 수 있다. 또, 상기한 반사 미러와 레이저 광원(15)을 일체의 유닛으로서 구성하여, 이 유닛을 2방향으로 이동하도록 하여도 된다.
다음에, 도 6을 참조하여 변형예 1에 대하여 설명한다. 이 변형예 1은 유기 EL용 마스크(2)를 복수의 에어리어로 분할하여 클리닝을 행하는 예이다. 도 6에서, 레이저 광원(15)을 2군데에 배치하고 있고[제 1 레이저 광원(15a), 제 2 레이저 광원(15b)이라 한다], 갈바노 미러(16)도 2군데에 배치하고 있다(제 1 갈바노 미러(16a), 제 2 갈바노 미러(16b)라 한다]. 유기 EL용 마스크(2)는 2개의 에어리어로 분할되어 있고[제 1 에어리어(2a)와 제 2 에어리어(2b)로 분할되어 있는 것으로 한다], 제 1 에어리어(2a)는 제 1 레이저 광원(15a)으로부터 발진한 레이저가 제 1 갈바노 미러(16a)에 의해 주사되어 클리닝이 행하여지고, 제 2 에어리어(2b)는 제 2 레이저 광원(15b)으로부터 발진한 레이저가 제 2 갈바노 미러(16b)에 의해 주사되어 클리닝이 행하여지는 것으로 한다. 제 1 에어리어(2a)도 제 2 에어리어(2b)도 동일한 증착물질(20)이 부착되어 있기 때문에, 제 1 레이저 광원(15a)과 제 2 레이저 광원(15b)은 동일한 파장의 레이저가 발진된다.
도 6과 같이, 유기 EL용 마스크(2)를 2개의 에어리어로 분할하여 각각을 제 1 레이저 광원(15a)의 레이저와 제 2 레이저 광원(15b)의 레이저에 의하여 분담하여 클리닝을 행하여 감으로써 2개의 에어리어를 동시에 클리닝할 수 있고, 또한 각 에어리어는 유기 EL용 마스크(2)의 절반의 영역이 되기 때문에, 클리닝 시간을 대폭으로 단축(약 절반으로 단축)할 수 있게 된다. 이에 의하여, 유기 EL 디스플레이의 생산 효율을 크게 향상시킬 수 있게 된다. 레이저 광원(15)과 갈바노 미러(16)의 배치 대수를 많게 함으로써, 클리닝 시간을 더욱 단축할 수 있게 된다.
다음에, 도 7을 이용하여 변형예 2에 대하여 설명한다. 변형예 1에서는 유기 EL용 마스크(2)를 X 방향으로 2개의 영역으로 분할하고 있으나, 변형예 2에서는 Y 방향으로 2개의 영역으로 분할하고 있다. 이 경우는, 제 1 레이저 광원(15a)과 제 2 레이저 광원(15b)을 Y 방향으로 나란히 배치하고, 또 제 1 갈바노 미러(16a)와 제 2 갈바노 미러(16b)를 Y 방향으로 나란히 배치한다. 제 1 레이저 광원(15a)으로부터 발진한 레이저는 제 1 에어리어(2a)의 주사를 행하고, 제 2 레이저 광원(15b)으로부터 발진한 레이저는 제 2 에어리어(2b)의 주사를 행한다. 상기한 바와 같이, 레이저의 주사에 의한 클리닝은, 세정도나 주사 속도 등이라는 관점에서, 그 주사 폭은 가능한 한 짧은 쪽이 바람직하다. 변형예 2에서는, Y 방향으로 2개의 영역으로 분할되어 있기 때문에, 주사 폭도 도 1의 예에 비하여 절반이 된다. 이 때문에, 각 에어리어의 Y 방향에서의 끝부에 레이저가 입사될 때의 입사각도 작게 할 수 있기 때문에, 세정도의 차이를 저감시킬 수 있게 된다. 또, 주사시간도 대폭으로 적게 할 수 있다. 이 때문에, 고속으로 또한 세정도가 높은 클리닝을 행할 수 있게 된다.
다음에, 도 8을 이용하여 변형예 3에 대하여 설명한다. 이 변형예 3에서는, 도 8에 나타내는 바와 같이 프리즘(19)을 사용하여, 1개의 레이저 광원(15)으로부터 발진한 레이저를 프리즘(19)에 의해 분할시키고 있다. 프리즘(19)은 입사광의 일부를 반사하고, 일부를 투과하는 빔 스프리터로서, 당해 기능을 발휘하는 기능막이 입사각에 대하여 45도의 각도로 형성되어 있는 광학소자이다. 이 프리즘(19)을 사용한 경우에는, 레이저의 주사를 행할 수 없기 때문에, 이동부(14)를 X 방향 및 Y 방향으로 이동시키도록 하여, 에어리어 세정을 행한다. 변형예 3에서는, 유기 EL용 마스크(2)를 2개의 영역으로 분할하여, 프리즘(19)에 의해 분기시킨 2개의 레이저를 사용하여 클리닝을 행하고 있기 때문에, 클리닝 시간을 대략 절반으로 단축할 수 있다.
상기한 바와 같이, 이동부(14)에 의한 상대 이동에 의한 클리닝에서는, 클리닝 속도의 면에서는 레이저 주사에 의한 클리닝보다는 저속이나, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 직교방향으로 레이저를 입사시킬 수 있어, 세정도의 면에서는 유리하다. 그래서, 프리즘(19)을 복수 배치하여, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 직교하는 복수의 레이저를 설치함으로써, 단시간으로 또한 세정도가 높은 클리닝을 행할 수 있게 된다. 이 때에는, 레이저 광원(15)으로부터의 레이저의 스폿 지름은 크게 하는 것이 바람직하다. 또한, 프리즘(19)을 사용하지 않아도, 예를 들면 복수의 레이저 광원(15)을 배치하여, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 직교방향으로 복수의 레이저를 조사시키도록 하여도 된다.
다음에, 변형예 4에 대하여 설명한다. 이 변형예 4는 유기 EL용 마스크(2)의 이면측으로부터 상승 공기류를 형성하고 있는 예이다. 상기한 바와 같이, 유기 EL용 마스크(2)에 레이저를 조사하여 유리 생성물(21)을 비산시켜, 비산한 유리 생성물(21)을 공기류(30)에 의해 거의 완전하게 제거시키고 있다. 단, 유리 생성물(21)은 아주 비중이 작은 분체나 가스로서, 대략 100%의 제거율을 발휘할 수 있으나, 아주 약간의 유리 생성물(21)이 공기류(30)에 의해 제거되지 않고 낙하할 가능성이 있어, 완전하게 100%의 제거율을 발휘할 수 없는 경우가 있다.
특히, 유기 EL용 마스크(2)는 아주 정밀하게 취급할 것이 필요한 금속판이기 때문에, 과잉으로 높은 강도의 레이저를 조사하면, 큰 충격이 유기 EL용 마스크(2)에 작용하여 데미지를 줄 염려가 있다. 이 때문에, 레이저 광원(15)의 발진 강도는 그렇게 높게 설정하지 않기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)에는 그렇게 강한 에너지가 주어지지 않아, 공기류(30)의 위치까지 비산되지 않는 경우도 있다. 즉, 레이저 광원(15)의 설정 강도로서는, 증착물질(20)을 파쇄하여 공기류(30)의 위치까지 비산시키기 위한 필요 최소한의 강도로 조절된다. 따라서, 비산한 유리 생성물(21)은 대부분이 공기류(30)의 위치까지 도달하나, 극히 일부가 공기류(30)까지 도달하지 않고 낙하하는 경우가 있다. 특히, 도 4(b)에 나타낸 바와 같이 에지부분(4E)은 테이퍼 형상을 하고 있기 때문에, 사면(斜面)을 형성하고, 이 에지부 분(4E)에 부착되어 있던 증착물질(20)을 파쇄하였을 때의 유리 생성물(21)이 공기류(30)의 위치까지 도달하지 않는 경향이 있다.
공기류(30)에 도달하지 않은 유리 생성물(21)은 유기 EL용 마스크(2)를 향하여 낙하하여, 유기 EL용 마스크(2)에 재부착된다. 이 때, 유기 EL용 마스크(2)의 표면(증착 시에 증착원을 향하고 있는 면)뿐만 아니라 이면(표면의 반대면)에도 유리 생성물(21)이 재부착된다. 도 3에 나타낸 바와 같이, 유기 EL용 마스크(2)에는 다수의 개구부(4)가 형성되어 있고, 또한 개구부(4)의 구멍 지름은 유리 생성물(21)의 사이즈와 비교하여 충분히 큰 것이기 때문에, 개구부(4)로부터 유리 생성물(21)이 낙하한다. 그리고, 개구부(4)를 낙하한 유리 생성물(21)은 유기 EL용 마스크(2)의 이면으로 표류하여, 유기 EL용 마스크(2)의 이면에 재부착되려고 한다. 유기 EL용 마스크(2)의 이면은, 증착 시에는 유리기판에 밀착하는 면이고, 이면에 유리 생성물(21)이 부착되면, 새로운 유리기판의 증착 시에 이면에 부착된 유리 생성물(21)이 유리기판에 전사되어, 오손된다.
그래서, 도 9 및 도 10에 나타내는 상승 공기류 형성장치(40)를 설치하고 있다. 도 9 및 도 10에 나타내는 바와 같이, 상승 공기류 형성장치(40)는 프레임(41)과 에어 공급부(42)와 다수의 에어 분출구멍(43)과 척부(44)를 구비하여 개략 구성하고 있다. 또한, 에어 분출구멍(43)은 파선으로 나타내고 있다. 프레임(41)은 내부가 폐쇄된 공간을 형성하기 위한 박스체이며, 측면에 에어 공급부(42)가 형성되어 있다. 또, 그 상면에는 다수의 미소한 에어 분출구멍(43)이 형성되어 있다. 에어 공급부(42)는 프레임(41)에 공기를 공급하기 위한 공급부이고, 이 에어 공급부(42)로부터 공급된 공기는 프레임(41)의 내부로 유입하여, 상면에 형성된 다수의 에어 분출구멍(43)으로부터 윗쪽을 향하여 분출된다. 프레임(41)의 상면에는 각 에어 분출구멍(43)을 균등하게 또한 분산하여 배치하고 있기 때문에, 프레임(41)의 상면에는 윗쪽을 향한 상승 공기류가 형성된다.
척부(44)는 유기 EL용 마스크(2)를 유지하기 위한 부재이고, 프레임(41)의 상면에 고정적으로 배치되어 있다. 유기 EL용 마스크(2)는 증착면[증착장치에서의 증착원을 향하고 있는 면, 즉 증착물질(20)이 부착되어 있는 면]이 상향이 되도록척부(44)에 유지된다. 또, 척부(44)를 L자 형상으로 하고 있기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)와 프레임(41)의 상면과의 사이에는 약간의 간격이 마련되게 된다. 또한, 유기 EL용 마스크(2)와 프레임(41) 상면과의 사이에 약간의 간격을 가지고 고정하는 것이면, 임의의 구성을 채용할 수 있다.
이상의 상승 공기류 형성장치(40)에 의하여, 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 레이저수단을 사용한 레이저 세정을 행하고 있는 동안은 항상 상승 공기류를 형성하도록 하고 있다. 이 때문에, 에어 공급부(42)로부터 공기를 프레임(41)에 공급하여, 상시 프레임(41)의 상면 전체에 상승 공기류를 형성하여 둔다. 도 11의 UF는 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)에 형성되는 상승 공기류를 나타내고 있다. 유기 EL용 마스크(2)의 바로 밑의 영역에는 상승 공기류 형성장치(40)에 의해 상승 공기류(UF)가 형성되어 있고, 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)에는 이면(2R)으로부터 표면(2S)을 향하여 상승 공기류(UF)가 형성되어 있다.
상기한 바와 같이, 레이저 세정을 행할 때에, 공기류(30)에 도달하지 않은 일부의 유리 생성물이 낙하하고, 또한 개구부(4)를 향하여 낙하하였다 하여도, 개구부(4)에 형성되어 있는 상승 공기류(UF)에 의하여, 낙하한 유리 생성물은 다시 윗쪽을 향하여 되돌아가도록 되기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)에 유리 생성물이 표류하는 일은 없다. 이 때문에, 이면(2R)에 유리 생성물이 재부착하지 않게 된다.
상승 공기류(UF)는 기본적으로는 유리 생성물을 이면(2R)에 재부착시키지 않기 위하여 형성하고 있는 것이나, 이 밖에 레이저 세정 시에 비산되는 유리 생성물을 상승시키기 위한 어시스트로서의 기능도 발휘한다. 유기 EL용 마스크(2)에 부착되어 있는 증착물질(20)이 레이저에 의해 파쇄되어 유리 생성물이 윗쪽으로 비산하려고 하나, 상승 공기류(UF)를 형성하고 있음으로써, 상승 공기류(UF)의 흐름을 받아 유리 생성물은 더욱 높게 상승하려고 한다. 즉, 레이저에 의한 비산뿐만 아니라, 레이저에 의한 비산과 상승 공기류(UF)의 상승 효과에 의해 유리 생성물은 높게 상승하게 된다.
상기한 바와 같이, 유기 EL용 마스크(2)에 과잉의 충격이 작용하여 데미지가 주어지는 것을 회피하도록, 레이저 광원(15)이 발진하는 레이저의 강도는 그렇게 높게 설정되지 않는다. 이 때문에, 유리 생성물이 비산하기 위하여 충분한 충격이 주어지지 않고, 이 충격 에너지만에 의하여 유리 생성물을 비산시키는 경우에는, 그렇게 높은 위치까지 비산하지 않는다. 그러나, 유기 EL용 마스크(2)의 아래 쪽으로부터 상승 공기류(UF)가 형성되어 있고, 이 상승 공기류(UF)가 어시스트하여, 유리 생성물을 더욱 윗쪽으로 상승시키고 있다. 이 때문에, 레이저 광원(15)의 발 진 강도를 그렇게 높게 설정하지 않아도, 상승 공기류(UF)의 어시스트에 의해 충분히 유리 생성물을 공기류(30)의 위치까지 상승시킬 수 있게 된다.
상승 공기류 형성장치(40)는, 매우 낮은 풍량이 되도록 상승 공기류(UF)를 형성한다. 원래, 유리 생성물은 아주 비중이 작은 분체나 가스 등이기 때문에, 매우 낮은 풍량으로 설정하였다 하여도, 유리 생성물은 상승 공기류(UF)에 의해 높게 상승한다. 한편, 프레임(41)은 약간의 간격을 가지고 유기 EL용 마스크(2)와 이간된 상태로 되어 있기 때문에, 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)은 상승 공기류(UF)를 직접 받는 상태로 되어 있다. 유기 EL용 마스크(2)는 박형이고 또한 대형의 금속판이기 때문에, 상승 공기류(UF)의 풍량을 과도하게 높게 설정하면, 유기 EL용 마스크(2)에 왜곡이나 휘어짐을 일으켜, 유기 EL용 마스크(2)에 데미지를 줄 염려가 있다. 이 점에서도, 상승 공기류(UF)는 낮은 풍량으로 설정하는 것이 바람직하다.
상승 공기류(UF)로서는, 적어도 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)를 향하여 낙하하는 유리 생성물을 개구부(4)로부터 밀어 되돌리는 풍량으로 설정하도록 한다. 또, 유리 생성물의 상승을 어시스트시키도록 상승 공기류(UF)를 기능시키는 경우에는, 더욱 큰 풍량으로 설정한다. 이 때의 풍량은, 레이저 광원(15)의 레이저의 발진 강도에 따라 변화되고, 레이저의 발진 강도가 큰 경우에는 상승 공기류(UF)의 풍량을 작게 하고, 발진 강도가 작은 경우에는 상승 공기류(UF)의 풍량을 크게 설정한다. 단, 유기 EL용 마스크(2)에 데미지를 주지 않을 정도의 풍량으로 상승 공기류(UF)를 억제하도록 한다.
따라서, 레이저 세정을 행하고 있을 때에는 항상 상승 공기류 형성장치(40)에 의해 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)으로부터 표면(2S)을 향하여 상승 공기류를 형성하고 있음으로써, 낙하한 유리 생성물이 이면(2R)에 부착되는 경우는 없다. 또, 상승 공기류가 레이저 세정 시에 항상 형성되어 있음으로써, 상승 공기류가 유리 생성물의 상승을 어시스트하고 있고, 유리 생성물은 높게 윗쪽을 향하여 비산하려고 한다. 이에 의하여, 유기 EL용 마스크(2)로부터 비산한 유리 생성물을 공기류(30)에 의해 확실하게 제거할 수 있게 되어, 아주 높은 세정도로 유기 EL용 마스크(2)를 클리닝할 수 있게 된다.
다음에, 도 12를 이용하여 변형예 5에 대하여 설명한다. 유기 EL용 마스크 클리닝장치를 사용하여 레이저 세정을 행함으로써 거의 완전하게 클리닝이 되고, 또한 상승 공기류(UF)를 형성하면 클리닝도를 더욱 완전한 것으로 할 수 있다. 단, 그래도, 아주 약간의 유리 생성물(21)이 제거되지 않고 유기 EL용 마스크(2)에 재부착되는 경우가 있다. 또한, 유기 EL용 마스크(2)의 개구부(4)에는 상승 공기류(UF)가 형성되어 있기 때문에, 유리 생성물이 부착된다 하여도, 이면(2R)이 아니라 표면(2S)에 부착된다. 도 12의 플라즈마 세정장치(50)는 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의한 클리닝으로 약간의 유리 생성물이 부착된 경우를 고려하여, 유기 EL용 마스크(2)의 표면(2S)을 다시 클리닝하기 위하여 설치한 것이다. 이 때문에, 플라즈마 세정장치(50)는 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의한 클리닝이 종료된 후의 유기 EL용 마스크(2)를 클리닝하는 위치, 즉 유기 EL용 마스크 클리닝장치의 후단측(하류측)에 배치된다.
플라즈마 세정장치(50)는, 챔버(51)와 상부 전극(52)과 하부 전극(53)을 구비하여 구성되어 있고, 그 밖의 유기 EL용 마스크 클리닝장치와 동일한 부호를 붙이고 있는 구성은 상기한 것과 변함은 없다. 챔버(51)는, 그 상부에 상부 전극(52)을 설치하고 있다. 또, 베이스(11)에는 하부 전극(53)을 설치하고 있다. 플라즈마 세정장치(50)에서는 유기 EL용 마스크(2)에 대하여 플라즈마 세정을 행하기 때문에, 임의의 가스 공급수단(도시 생략)에 의해 플라즈마 반응성 가스(예를 들면, 아르곤 등의 불활성 가스)를 상부 전극(52)과 하부 전극(53)의 사이[도 12에서는 상부 전극(52)의 바로 밑]로 공급한다. 그리고, 하부 전극(53)에 고주파 전압을 인가함으로써, 플라즈마 반응성 가스가 플라즈마화하여 플라즈마(34)가 발생한다. 이 플라즈마(34)를 유기 EL용 마스크(2)에 조사함으로써, 유기 EL용 마스크(2) 표면의 유리 생성물(21)이 제거되어 세정이 된다.
유기 EL용 마스크(2)에 약간 부착되어 있는 유리 생성물(21)은 플라즈마(34)에 의해 대부분이 연소(애싱)되어 가스화되나, 일부는 탄재가 되어 유기 EL용 마스크(2)로부터 부유(浮遊)한다. 부유한 탄재는 유기 EL용 마스크(2)를 향하여 낙하하고, 개구부(4)로부터 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)으로 표류할 염려가 있다.
그래서, 유기 EL용 마스크(2)의 하부에 상승 공기류 형성장치(40)를 설치하여, 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)으로부터 표면(2S)을 향하여 상승 공기류(UF)를 형성한다. 이에 의하여, 상승 공기류(UF)가 개구부(4)로 낙하하는 탄재가 되돌려져, 이면(2R)에 탄재가 표류하지 않게 된다. 또, 상승 공기류(UF)에 의해 탄재는 상승하여 공기류(30)에 의해 반송되어 제거되게 된다. 따라서, 유기 EL용 마스 크(2)의 표면(2S)에 대해서도 탄재가 부착하지 않게 되어, 거의 완전한 세정도를 얻을 수 있게 된다.
이상으로, 유기 EL용 마스크 클리닝장치와 플라즈마 세정장치(50)를 조합시켜 유기 EL용 마스크 클리닝장치로 함으로써, 더욱 높은 세정효과를 발휘한다. 또한, 플라즈마 세정장치(50)와 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 상승 공기류 형성장치(40)를 구비한 예에 대하여 설명하였으나, 상승 공기류 형성장치(40)는, 2개의 장치 중 어느 한쪽에 설치하는 것이어도 되고, 2개의 장치에 설치하는 것이어도 되고, 어느 장치에도 설치되지 않는 것이어도 된다.
레이저 세정에서는 비산한 유리 생성물(21)이 공기류(30)에 의해 반송되어 제거되고, 플라즈마 세정에서는 탄재가 공기류(30)에 의해 반송되어 제거된다. 따라서, 상승 공기류(UF)를 형성하지 않아도 높은 세정 효과를 얻을 수 있으나, 2개의 장치의 각각에 상승 공기류 형성장치(40)를 구비함으로써, 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)으로의 표류를 방지할 수 있어, 더욱 높은 세정 효과가 얻어지게 된다.
또한, 도 12의 예에서, 상승 공기류 형성장치(40)는 프레임(41)의 상면에 다수 배열한 에어 분출구멍(43)으로부터 분출하는 공기류에 의해 상승 공기류(UF)를 형성하도록 하였으나, 이것에 한정되지 않고 다른 수단에 의한 것이어도 된다. 예를 들면, 유기 EL용 마스크의 이면(2R)측 하부를 양압(陽壓) 상태로 하고, 표면(2S)측 상부를 부압(負壓)상태로 함으로써, 낙하한 유리 생성물은 유기 EL용 마스크(2)의 이면(2R)측으로 표류하지 않게 된다.
도 1은 클리닝장치의 개략 구성을 나타내는 사시도,
도 2는 클리닝장치의 개략 구성을 나타내는 단면도,
도 3은 유기 EL용 마스크의 평면도,
도 4는 유기 EL용 마스크의 단면도 및 확대도,
도 5는 더스트를 공기류가 포착하는 상태를 설명하는 도,
도 6은 변형예 1의 클리닝장치의 개략 구성을 나타내는 사시도,
도 7은 변형예 2의 클리닝장치의 개략 구성을 나타내는 사시도,
도 8은 변형예 3의 클리닝장치의 개략 구성을 나타내는 사시도,
도 9는 변형예 4의 클리닝장치의 개략 구성을 나타내는 단면도,
도 10은 상승 공기류 형성장치의 사시도,
도 11은 유기 EL용 마스크에 상승 공기류가 형성되어 있는 상태를 설명한 도,
도 12는 변형예 5의 플라즈마 세정장치의 개략 구성을 나타내는 단면도이다.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 클리닝장치 2 : 유기 EL용 마스크
15 : 레이저 광원 16 : 갈바노 미러
17 : 송풍부 18 : 흡인부
20 : 증착물질 21 : 유리 생성물
30 : 공기류 40 : 상승 공기류 형성장치
Claims (15)
- 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물질을 제거하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 있어서,상기 유기 EL용 마스크의 표면에 상기 유기 EL용 마스크의 금속소재가 반응하는 파장의 레이저를 조사하여 상기 증착물질을 파쇄하여 생기는 유리 생성물을 윗쪽으로 비산시키는 레이저수단과,상기 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 형성한, 상기 유리 생성물을 제거하는 제거수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 1항에 있어서,상기 제거수단은, 비산한 상기 유리 생성물을 반송하여 제거하는 공기류를 형성하는 공기류 형성수단인 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 2항에 있어서,상기 공기류는, 상기 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 형성된 층류 상태의 공기류이고, 상기 EL용 마스크의 표면을 따른 흐름을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 2항에 있어서,상기 유기 EL용 마스크의 표면을 상기 레이저에 주사시키는 레이저 주사수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 2항에 있어서,상기 유기 EL용 마스크와 상기 레이저수단을 상대적으로 이동시키기 위한 상대 이동수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 4항에 있어서,상기 유기 EL용 마스크의 다른 영역에 각각 레이저를 조사하기 위하여, 상기 레이저수단을 복수 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 3항에 있어서,상기 공기류 형성수단은, 층류 상태의 상기 공기류를 형성하기 위하여 필요한 간격만큼 상기 유기 EL용 마스크로부터 이간된 위치에 설치한 흡인수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 7항에 있어서,상기 공기류 형성수단은, 상기 흡인수단을 향하여 송풍하는 송풍수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 1항에 있어서,상기 유기 EL용 마스크에 다수 형성한 개구부에 대하여 이면으로부터 표면을 향하여 상승 공기류를 형성하는 상승 공기류 형성수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 1항에 있어서,상기 레이저수단의 후단측에 설치되고, 상기 유기 EL용 마스크의 표면에 부착된 유리 생성물을 플라즈마 세정하는 플라즈마 세정수단을 구비한 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝장치.
- 제 1항 내지 제 10항 중 어느 한 항에 기재된 유기 EL용 마스크 클리닝장치에 의해 클리닝된 유기 EL용 마스크를 사용하여 유기 EL 디스플레이를 제조하는 유기 EL 디스플레이의 제조장치.
- 제 11항에 기재된 유기 EL 디스플레이의 제조장치에 의해 제조된 유기 EL 디스플레이.
- 유기 EL용 마스크에 부착된 증착물질을 제거하는 유기 EL용 마스크 클리닝방법에 있어서,상기 유기 EL용 마스크의 표면에 상기 유기 EL용 마스크의 금속소재가 반응하는 파장의 레이저를 조사하여 상기 증착물질을 파쇄하여 생기는 유리 생성물을 윗쪽으로 비산시키고,비산한 상기 유리 생성물을 공기의 공기류에 의해 제거하는 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝방법.
- 제 13항에 있어서,상기 공기류는, 상기 유기 EL용 마스크의 표면으로부터 이간된 위치에 형성된 층류 상태의 공기류이고, 상기 EL용 마스크의 표면을 따른 흐름을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝방법.
- 제 13항에 있어서,상기 레이저를 조사하여 생기는 상기 유리 생성물을 상기 공기류에 의해 제거할 때에, 상기 유기 EL용 마스크에 다수 형성한 개구부에 대하여 이면으로부터 표면을 향하여 상승 공기류를 형성하고 있는 것을 특징으로 하는 유기 EL용 마스크 클리닝방법.
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