WO2012050081A1 - 有機ｅｌ素子の製造装置 - Google Patents

Abstract

　本発明は、搬送室に異常が発生した場合でも、生産を継続可能な有機ＥＬ素子の製造装置を提供することを課題とする。　複数の成膜用固定チャンバー４と、移動チャンバー２，３とを有し、複数の成膜用固定チャンバー４は、いずれも真空室１２ｓと真空ポンプ３９、および扉２５，２６とを備え、真空室１２ｓ内でガラス基板２０に所定の膜を蒸着することが可能である。移動チャンバー２，３は、真空室２ｈと真空ポンプ３９、および扉２５，２６とを備え、移動可能であって且つガラス基板２０を搬送可能である。成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２，３は結合・離脱が可能である。複数の成膜用固定チャンバー４は、列状に並べて配され、移動チャンバー２，３は成膜用固定チャンバー４と結合し扉２５，２６を開いて真空室２ｈ，１２ｓ同士を連通可能であり、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２との間でガラス基板２０の受け渡しが可能である。

Description

有機ＥＬ素子の製造装置

　本発明は有機ＥＬ素子の製造装置に関し、さらに詳細には、複数の成膜用固定チャンバーを有する有機ＥＬ素子の製造装置に関する。

　ＬＥＤ照明装置に代わる次世代の照明装置として、有機ＥＬ（Electro Luminescence)装置が注目され、多くの研究がなされている。
　有機ＥＬ装置は、ガラス基板や透明樹脂フィルムの基材に、有機化合物等で構成される有機ＥＬ素子を積層したものである。有機ＥＬ素子は、複数の有機層から成り、真空蒸着法等によって成膜される。

　真空蒸着法とは、真空に減圧した雰囲気の中で、材料に熱エネルギーを加えて蒸発させ、蒸発した材料を基板上に堆積させる方法である。有機ＥＬ素子の材料として用いられる有機化合物は、大気中に含まれる水分ですぐに劣化してしまう。そのため、有機ＥＬ素子は、真空雰囲気中で製造される。

　有機ＥＬ装置の代表的な層構成は、図３５の通りである。図３５に示される有機ＥＬ装置２００は、ボトムエミッション型と称される構成であり、ガラス基板２０１に、透明電極層２０２と、機能層２０３と、裏面電極層２０５が積層され、これらが封止部２０６によって封止されたものである。

　また機能層２０３は、複数の有機化合物の薄膜が積層されたものである。代表的な機能層２０３の層構成は、図３６の通りであり、正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を有している。

　有機ＥＬ装置２００は、ガラス基板２０１上に、前記した層を順次成膜することによって製造される。
　ここで上記した各層の内、透明電極層２０２は、酸化インジウム錫（ＩＴＯ）や酸化亜鉛（ＺｎＯ）等の透明導電膜層であり、主にスパッタ法あるいはＣＶＤ法によって成膜される。
　機能層２０３は、前記した様に複数の有機化合物の薄膜が積層されたものであり、各薄膜はいずれも真空蒸着法によって成膜される。
　裏面電極層２０５は、アルミニウム等の金属薄膜であり、真空蒸着法によって成膜される。

　特許文献１には、有機ＥＬ素子の製造装置が開示されている。特許文献１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置では、クラスタ方式又はインライン方式の生産方法を採用することによって、有機ＥＬ素子の量産を可能としている

　クラスタ方式とは、基板を振り分ける搬送室を中心に据え、搬送室の周囲に複数の成膜室を房状（クラスタ状）に配置した生産方式である。特許文献１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置では、中央の搬送室内にハンドリングロボットが１台だけ配置されており、周囲に設けられた複数の成膜室への基板の出し入れを１台のハンドリングロボットが行っている。特許文献１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置では、房状に配置された複数の成膜室等を１つのクラスタとし、複数のクラスタを有している。そして前記した複数のクラスタが直列的に連結されている。特許文献１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置では、クラスタ間の基板の移動は、各々が有するハンドリングロボット同士で基板を受け渡すことにより、行っている。特許文献１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置では、この様なクラスタ方式を採用し、１台の有機ＥＬ素子の製造装置で、成膜から封止までを全自動で生産することを実現している。

　一方、インライン方式とは、複数の成膜室を直線状に配置した生産方式である。特許文献１に開示されたインライン方式の有機ＥＬ素子の製造装置では、複数の成膜室同士がゲート弁を介して隣同士に配置され、搬送機構により各成膜室に基板を搬送し、順次成膜を実施している。このことにより、クラスタ方式と同様に、インライン方式においても１台の有機ＥＬ素子の製造装置で、成膜から封止までを全自動で生産することを実現している。

特開２００６－１３４８２５号公報

　特許文献１に開示された有機ＥＬ素子の製造装置は、複数の工程を一つの設備で実施することができる。しかしながら、特許文献１に開示された製造装置は、設備の拡張や工程変更が困難であるという問題がある。
　すなわちクラスタ方式を採用する製造装置では、各装置を隙間無く環状に配置する必要があるから、新たな工程を実行する装置を後から入れることができない。
　またインライン方式においても同様であり、新たな工程を実行する装置を後から入れることは困難である。

　またクラスタ方式を採用する場合においても、インライン方式を採用する場合においても、各工程を円滑に実施することが困難であるという問題がある。
　すなわち有機ＥＬ素子は、基材に複数の薄膜層を積層したものである。そのため有機ＥＬ素子を製造するには、基材に複数の薄膜を成膜する必要がある。しかしながら、各層を成膜するために要する時間はまちまちである。そのため律速となる工程の前で待ち時間ができてしまい、工程が滞る。
　例えば、第２層の成膜に要する時間が第５層の成膜に要する時間の数倍である様な場合が考えられる。この様な場合には、第２層を成膜する成膜装置の数を第５層を成膜する装置よりも増やせば、待ち時間が少なくなり工程の滞りが解消される。
　しかしながら、クラスタ方式を採用する製造装置は、搬送室の周囲に複数の成膜室を房状（クラスタ状）に配置するレイアウトであるから、成膜室の数を多くすることは困難である。そのため同一工程の成膜室を複数設置することが困難であり、工程の滞りを解消することができない。
　またインライン方式は、原則的に各工程を実施する装置が工程順に直列に配列されるから、中途の工程を実施する装置を多くすることはできない。

　そこで本発明は、設備の拡張や工程変更が容易であり、且つ成膜に要する時間の長短を補うことが可能な有機ＥＬ素子の製造装置の開発を課題とする。

　またもう一つの問題として、特許文献１に記載された有機ＥＬ素子の製造装置は、クラスタ方式において、ハンドリングロボットに異常が発生すると、基板の搬送ができなくなり、生産が中断してしまう。ハンドリングロボットは、高い位置決め精度を確保するため搬送室に固定されている。そのため、ハンドリングロボットのメンテナンスが終わるまでは、生産の再開ができない。メンテナンス終了後には、搬送室を再度真空状態としなければならず、時間が掛かり、生産の再開が遅れる。

　また、特許文献１に記載された有機ＥＬ素子の製造装置は、インライン方式において、複数の成膜室同士の間に搬送室が配置されている。すなわち、複数の成膜室等が数珠つなぎ（一列状態）となっているため、途中の搬送室等に異常が発生すると、生産が中断してしまう。

　上記した現状に鑑み、本発明は、搬送室に異常が発生した場合でも、生産を継続可能な有機ＥＬ素子の製造装置の提供を目的とする。

　上記課題を解決するための発明は、複数の成膜用固定チャンバーと、１又は２以上の移動チャンバーとを有し、前記複数の成膜用固定チャンバーは、いずれも真空室と真空ポンプ、および扉とを備え、前記真空室内には気化した薄膜材料を放出する薄膜材料放出部があって前記真空室内で基材に所定の膜を蒸着することが可能であり、前記移動チャンバーは、真空室と真空ポンプ、および扉とを備え、移動チャンバーは、移動可能であって且つ基材を搬送可能であり、成膜用固定チャンバーと移動チャンバーは結合・離脱が可能であり、前記複数の成膜用固定チャンバーは、列状に並べて配され、移動チャンバーは成膜用固定チャンバーと結合し互いの扉を開いて真空室同士を連通可能であり、成膜用固定チャンバーと移動チャンバーとの間で基材の受け渡しが可能であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置である。

　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置は、２以上の移動チャンバーを有することが望ましい。

　移動チャンバーとは、従来の搬送室に相当する機能を発揮させるものである。有機ＥＬ素子の製造において、従来の搬送室は固定されたままであった。すなわち、搬送室は真空雰囲気に保つことが必要であり、真空ポンプやハンドリングロボット等の装置を備えた搬送室を移動させるという概念はなかった。

　本発明で採用する移動チャンバーは、移動可能であって且つ基材を搬送可能である。列状に並べて配された複数の成膜用固定チャンバーと移動チャンバーは結合・離脱が可能であり、移動チャンバーは成膜用固定チャンバーと結合し互いの扉を開いて真空室同士を連通可能である。つまり、移動チャンバーと成膜用固定チャンバーとは、互いに真空状態を維持したまま真空室同士を一体化し、１つの真空空間にすることができる。本発明の製造装置では、１つの真空空間において、成膜用固定チャンバーと移動チャンバーとの間で基材の受け渡しができる。

　すなわち、成膜用固定チャンバーに対して、移動チャンバーの方が移動して結合し、真空雰囲気中で、移動チャンバーから成膜用固定チャンバーへ基材を渡すことができる。そして、基材の蒸着が終了すると、両者は再度結合して、真空雰囲気中で、移動チャンバーが成膜用固定チャンバーから基材を受け取ることができる。

　前述の移動チャンバーを複数配置することにより、例えば１つの移動チャンバーに異常が発生しても、正常な移動チャンバーと容易に交換ができるので、生産が中断することはない。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置によれば、移動チャンバーに異常が発生した場合でも、生産を継続可能である。

　前記移動チャンバーは、プラズマクリーニング装置を有していることが望ましい。

　プラズマクリーニング装置とは、ガス雰囲気中で行うプラズマ放電により、基材表面に付着したカーボン等の汚れを除去し、基材表面の接着効果を改善可能なものである。プラズマクリーニング装置を用いることにより、有機ＥＬ素子を高寿命・高品質とすることができる。従来は、プラズマクリーニング装置は、別途の独立した装置たる洗浄室に設けられていた。しかし、基材の洗浄に要する時間は短く、その一方で、洗浄室に対して基材の出し入れを行うのに要する時間の方が長いため、実作業に要する時間に比べて輸送時間が長く無駄が多かった。

　本発明で採用する移動チャンバーは、プラズマクリーニング装置を有している。すなわち、移動チャンバーで基材の洗浄を行うことができるため、別途の洗浄室を設ける必要がない。このことにより、従来行われていた洗浄室への基材の出し入れに要する時間が不要となる。
　従って本発明の有機ＥＬ素子の製造装置によれば、生産効率の向上が可能である。

　また本発明で採用する移動チャンバーは、窒素ガスその他の不活性ガスを当該チャンバー内に供給する不活性ガス供給装置を有していることが望ましい。

　窒素ガスは、化学的に安定した不活性ガスであり、他の物質と反応を起こしにくい。
　有機ＥＬ素子は、最終の封止工程において、窒素ガスその他の不活性ガス雰囲気中でガラスキャップと貼り合わされる。すなわち、窒素ガス供給装置等を用いて、例えば窒素ガスを真空室内に充満させることにより、全ての成膜を終えた基材を、最終の封止工程にスムーズに送ることが可能となる。

　また、何らかの理由で生産を中断する場合、移動チャンバー内に中間品状態の基材がとどまってしまう事態が想定される。ここで中間品状態の基材が置かれた雰囲気中に水蒸気が含まれていると、基材に積層された薄膜が劣化してしまう。その対策として、移動チャンバー内を真空に保持する方策が考えられる。

　この様に何らかの理由で生産を中断する場合、移動チャンバーを真空状態で保持する必要がある。そのため、真空ポンプを稼働させ続けることとなるが、真空ポンプを稼働させ続けることは安全上好ましくない。
　しかし、真空ポンプを停止すると、真空室内に大気が入り込む。その結果、基材に成膜された有機化合物が大気に晒され、大気中に含まれる水分で劣化してしまう。
　窒素ガスで封止された真空室では、生産途中の基材を劣化させることなく、一定期間保持できる。つまり、窒素ガスを用いることによって、真空ポンプを停止できるため、安全である。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置は、安全面で優れている。

　前記移動チャンバーは、自走式の台車を有していることが望ましい。

　自走式の台車とは、モータ等の駆動装置を備えた台車を指している。すなわち、自走式の台車を有することにより、移動チャンバーの制御を容易に行うことができる。このことにより、いくつかの移動チャンバーを用いて、複数の成膜用固定チャンバーを同時に稼働させることができる。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置によれば、高度な生産システムを容易に構築できる。

　有機ＥＬ素子の製造装置は、レールを有し、前記移動チャンバーはレールに沿って移動するものであることが望ましい。

　レールとは、固定された軌道を指している。すなわちレールは位置ズレ等を起こすことがない。レールに沿って移動チャンバーを移動せることにより、繰り返しの位置決め精度を高くすることができる。その結果、移動チャンバーを高速で移動できる。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置によれば、生産速度を向上できる。

　移動チャンバーは、基材を加熱及び／又は冷却する加熱装置及び／又は冷却装置を有していることが望ましい。

　有機化合物は、水分に弱いという特徴がある。そのため、成膜が行われる基材は、予め加熱して水分を除去する必要がある。また、成膜用固定チャンバーにて成膜が行われた直後の基材は、蒸着時に加熱されるため、熱が蓄積されている。有機化合物が成膜された各有機層は、残留熱によりダメージを受ける恐れがある。そのため、成膜後には、基材を冷却する必要がある。すなわち、移動チャンバーが加熱装置及び／又は冷却装置を有することにより、移動チャンバー内で基材を加熱及び／又は冷却することができ、有機層の損傷を防止できる。
　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置によれば、高品質の有機ＥＬ素子を製造できる。

　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置は、移動チャンバーと共に移動する真空ポンプを有し、当該真空ポンプの吸引側は、移動チャンバーの一部であって移動チャンバーが成膜用固定チャンバーと結合した際に成膜用固定チャンバー側の扉と移動チャンバー側の扉との間で挟まれる空間に接続されており、前記空間を真空状態にすることができる構成とすることが望ましい。

　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置は、真空ポンプの吸引側と前記空間とを接続する補助吸引回路と、前記真空ポンプの吸引側と移動チャンバーの内部を接続する主吸引回路とを有し、さらに補助吸引回路と主吸引回路にはそれぞれ開閉弁が設けられていることが望ましい。

　前記移動チャンバーは対向する両面に扉を有し、移動チャンバーは両面のどちらの扉でも成膜用固定チャンバーと結合可能であることが望ましい。

　前記真空室内に、基材を冷却する基材冷却手段が設けられていることが望ましい。

　基材冷却手段は冷却面を有し、基材を冷却面に当接させる基材当接手段を有することが望ましい。

　基材当接手段は、移動チャンバーの扉と連動して動作させる構造とすることが望ましい。

　本発明の有機ＥＬ素子の製造装置は、設備の拡張や変更が容易である。
　また本発明の有機ＥＬ素子の製造装置によれば、移動チャンバーに異常が発生した場合でも、生産を継続可能である。

本発明の実施形態に係る有機ＥＬ素子の製造装置を示す斜視図である。 有機ＥＬ素子の製造装置を平面視したブロック図である。 払出装置を示す図であり、（ａ）は斜視図、（ｂ）は一部を透視した斜視図である。 図３（ｂ）のＡ－Ａ断面図である。 洗浄チャンバーを示す斜視図である。 洗浄チャンバーを示す正面図であり、シャッターを開いた状態である。 プラズマクリーニング装置の構造を示す概念図であり、（ａ）はガラス基板を装着する前の状態、（ｂ）はガラス基板を装着した状態である。 成膜用固定チャンバーを示す斜視図である。 成膜用固定チャンバーを示す正面図であり、シャッターを開いた状態である。 蒸着装置の構造を示す概念図であり、（ａ）はガラス基板を装着する前の状態、（ｂ）はガラス基板を装着した状態である。 移動チャンバー及びチャンバー移動装置を示す斜視図である。 移動チャンバーを示す図であり、（ａ）はシャッターを開いた状態の正面図、（ｂ）はガラス基板を装着した状態で側面視した断面図である。 直線ガイドおよび電動シリンダを示す斜視図である。 移動チャンバーの移動方向を示す有機ＥＬ素子の製造装置の斜視図である。 成膜用固定チャンバーと移動チャンバーの結合状態を示す斜視図である。 成膜用固定チャンバーと移動チャンバーの結合状態を示す断面図である。 成膜用固定チャンバーと移動チャンバーの結合状態を示す概念図であり、（ａ）は移動チャンバーがガラス基板を保持した状態、（ｂ）は成膜用固定チャンバーと移動チャンバーの真空室同士が一体化した状態、（ｃ）は移動チャンバーから成膜用固定チャンバーへガラス基板が移動した状態、（ｄ）は成膜用固定チャンバーと移動チャンバーとがシャッターで分断された状態である。 有機ＥＬ素子の製造装置の成膜工程を示すブロック図であり、１台目の移動チャンバーのみが動いている状態であり、（ａ）はガラス基板払出状態、（ｂ）はガラス基板洗浄状態、（ｃ）はガラス基板成膜状態である。 有機ＥＬ素子の製造装置の成膜工程を示すブロック図であり、２台の移動チャンバーが動いている状態であり、（ａ）はガラス基板払出およびガラス基板受取状態、（ｂ）はガラス基板洗浄およびガラス基板投入状態、（ｃ）はガラス基板成膜状態である。 本発明の変形例に係る有機ＥＬ素子の製造装置を示すブロック図である。 各チャンバーに内蔵されている基材入出装置及びガラス基板の斜視図である。 図２１に示す基材入出装置にガラス基板が載置された状態を示す斜視図である。 成膜用固定チャンバーの変形例を示す正面図であり、シャッターを開いた状態である。 図２３の成膜用固定チャンバーの内部構造を示す概念図であり、ガラス基板を所定の位置に装着する前の状態を示す。 図２３の成膜用固定チャンバーの内部構造を示す概念図であり、ガラス基板が所定の位置に装着されんとする状態を示す。 図２３の成膜用固定チャンバーの内部構造を示す概念図であり、ガラス基板が所定の位置に装着されんとする状態であって図２５に次ぐ状態を示す。 図２３の成膜用固定チャンバーの内部構造を示す概念図であり、ガラス基板が所定の位置に装着された状態を示す。 成膜用固定チャンバーの変形例を示す平面断面図である。 成膜用固定チャンバーの他の変形例を概念的に示す斜視図であり、扉が開いている状態を示す。 成膜用固定チャンバーの他の変形例を概念的に示す斜視図であり、扉が閉じている状態を示す。 成膜用固定チャンバーと変形例の移動チャンバーの結合状態を示す断面図である。 移動チャンバーの変形例を示す図であり、シャッターを開いた状態の正面図である。 本発明の実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置で製造される有機ＥＬ素子の拡大断面図である。 図３３に示す有機ＥＬ素子の製造工程を示す説明図である。 有機ＥＬ装置の代表的な層構成を示す断面図である。 有機ＥＬ素子の代表的な層構成を示す断面図である。

　以下、本発明の有機ＥＬ素子の製造装置の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、以下の説明は、実施形態の理解を容易にするためのものであり、これによって、本発明が制限して理解されるべきではない。また、各図面において、共通する部品については同一の符号を付すものとする。そのため、一度説明した部品については、その後は説明を省略する。

　図１に示す有機ＥＬ素子の製造装置１は、薄膜素子である有機ＥＬ素子を製造するための装置である。有機ＥＬ素子の製造装置１は、２基の移動チャンバー２，３と、１２基の成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌと、チャンバー移動装置５と、払出装置１０と、洗浄チャンバー１１と、金属チャンバー１３，１４と、レーザーチャンバー１５，１６と、受取装置１７とを有している。

　ここで成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌが有機層を成膜するものである。金属チャンバー１３，１４は、裏面電極層を成膜するものである。成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌと金属チャンバー１３，１４は内部でガラス基板を真空蒸着する機能を備えている。
　レーザーチャンバー１５，１６は、レーザスクライブ装置を備えており、有機層や裏面電極層をレーザスクライブして溝を設ける機能を備えている。

　図２に示すように、１２個の成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌ（総括して番号４を付す）は、移動チャンバー２，３およびチャンバー移動装置５を挟んで、２列に配置されている。各列には６個の成膜用固定チャンバー４が位置している。即ち６個の成膜用固定チャンバー４ａ，４ｃ，４ｅ，４ｇ，４ｉ，４ｋが一つの列を構成して並んでおり、残る６個の成膜用固定チャンバー４ｂ，４ｄ，４ｆ，４ｈ，４ｊ，４ｌがもう一本の列を構成して並んでいる。そして成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌの列同士がチャンバー移動装置５等を挟んで向き合っている。
　個々の成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌに注目すると、成膜用固定チャンバー４ａと成膜用固定チャンバー４ｂとが向き合い、成膜用固定チャンバー４ｃ，４ｄが向き合い、成膜用固定チャンバー４ｅ，４ｆが向き合い、成膜用固定チャンバー４ｇ，４ｈが向き合い、成膜用固定チャンバー４ｉ，４ｊが向き合い、成膜用固定チャンバー４ｋ，４ｌが向き合う。
　金属チャンバー１３，１４と、レーザーチャンバー１５，１６は、成膜用固定チャンバー４の近傍に位置している。そして金属チャンバー１３，１４がチャンバー移動装置５等を挟んで向き合い、レーザーチャンバー１５，１６についても同様に向き合っている。

　各チャンバーは、いずれも筐体を持ち、その内部に個々の機能を発揮する装置が内蔵されている。各チャンバーは、いずれもガラス基板２０を出し入れするための開口を有する。そして開口端には、フランジが設けられている。また開口を開閉するシャッター２４が設けられている。
　さらに筐体内には、基材入出装置２１が設けられている。
　以下、順次説明する。

　図３（ａ）に示すように、払出装置１０は、筐体１０ａを有している。筐体１０ａは、天面、底面、両側面の四方が囲まれた箱体である。筐体１０ａの正面および背面には、それぞれシャッター２４ａ，２４ｂがそれぞれ設けられている。
　筐体１０ａの正面および背面の端部には、各々フランジ１０ｏ，１０ｐが設けられている。フランジ１０ｏ，１０ｐは四角であり、フランジ１０ｏの４隅の内の対向する２角に穴１０ｑが設けられている。

　正面および背面のシャッター２４ａ，２４ｂは、いずれもスライド型ゲートバルブと称されるものが採用されており、気密性を備えている。なお、シャッター２４ａ，２４ｂは、真空を保たれるものであれば良く、ドアバルブでも構わない。
　いずれのシャッター２４ａ，２４ｂについてもそれぞれスライド式の扉２５，２６を有している。扉２５，２６は、図３（ａ）の矢印の方向に、図示しないモータで開閉する。

　図３（ｂ）に示すように、筐体１０ａの正面側のシャッター２４ａに属する扉２５，２６を開くと、筐体１０ａの正面側に開口１０ｈが現れる。同様に、筐体１０ａの背面側のシャッター２４ｂに属する扉２５，２６を開くと、筐体１０ａの背面側に開口１０ｉが現れる。開口１０ｈと開口１０ｉとは、筐体１０ａの内部の空間１０ｊを介して、連通している。

　空間１０ｊには、４列のローラ列１３０ａ，１３１ａ，１３０ｂ，１３１ｂが設けられている。ローラ列１３０ａ，１３１ａ，１３０ｂ，１３１ｂは、上下のローラ列が一組となって基材入出装置２１が構成されている。本実施形態では、基材入出装置２１が２組設けられている。２組の基材入出装置２１ａ，２１ｂは、平行に並んでおり、開口１０ｈおよび開口１０ｉに対して、直交している。

　図２１は、基材入出装置２１の斜視図である。基材入出装置２１は、上下のローラ列１３０，１３１によって構成されており、図２２の様にローラ列１３０，１３１の間にガラス基板２０を走行させるものである。

　図４は、図３（ｂ）のＡ－Ａ断面図である。図４に示すように、各組の基材入出装置２１は、それぞれ複数のローラ２２を有している。各組の基材入出装置２１では、ローラ２２は、筐体１０ａ内部の天面１０ｍ側のローラ列１３０と、底面１０ｎ側のローラ列１３１に、それぞれ５個づつ設けられている。上下に設けられたローラ２２は、それぞれ上下で直線状に位置している。そして上下のローラ列１３０，１３１は対向している。ローラ２２は、図示しないモータで回転する。ローラ２２を回転させることによって、ガラス基板２０（基材）を立てたまま移動できる。

　すなわち、払出装置１０は、図４の矢印に示す通り、開口１０ｈおよび開口１０ｉのどちらからでも、ガラス基板２０を出し入れ可能である。このことにより、払出装置１０は、外部から供給されるガラス基板２０を空間１０ｊ内に装填し、有機ＥＬ素子の製造装置１のチャンバー移動装置５側へ払い出すことができる。逆にチャンバー移動装置５側から、有機ＥＬ素子の製造装置１の外にガラス基板２０を払い出すことができる。

　受取装置１７は、払出装置１０と同一の構造の筐体１０ａ及び基材入出装置２１を有している。さらに受取装置１７は、後述する窒素ガス供給装置５０を備えている。
　受取装置１７は、有機ＥＬ素子の製造装置１にて製造された有機ＥＬ素子を受け取り、最終工程へ払い出す用途に使用される。

　図５は、洗浄チャンバー１１を図示したものである。洗浄チャンバー１１は、ガラス基板をプラズマクリーニングするチャンバーである。
　図５に示すように、洗浄チャンバー１１は、筐体１１ａを有している。筐体１１ａは、天面、底面、両側面、背面の五方が囲まれた箱体である。筐体１１ａの正面には、シャッター２４が設けられている。なお、筐体１１ａの正面には、フランジ１１ｂが設けられている。フランジ１１ｂは四角であり、その４隅の内の対向する２角に穴１１ｃが設けられている。筐体１１ａの内部には、空間１１ｄを有している。

　図６に示すように、扉２５，２６を開くと、筐体１１ａの正面側に開口１１ｅが現れる。洗浄チャンバー１１は、プラズマクリーニング装置３０と、基材入出装置２１と、気体排出装置３６とを有している。プラズマクリーニング装置３０と、基材入出装置２１と、気体排出装置３６とは、２組づつ設けられている。２組の基材入出装置２１は、２組のプラズマクリーニング装置３０を挟んで平行に並んでおり、開口１１ｅに対して直交している。

　気体排出装置３６は、ダクト３７と、バルブ３８と、真空ポンプ３９とを有している。ダクト３７は、空間１１ｄ内から外へ突出している。ダクト３７にはバルブ３８を介して真空ポンプ３９が接続されている。このことにより、真空ポンプ３９は、空間１１ｄ内の気体を排出可能である。

　プラズマクリーニング装置３０は、電極３１，３２と、高周波電源３３と、インピーダンスを整合可能なマッチング装置３４と、ガス供給管３５とを有している。
　電極３１，３２は、空間１１ｄ内に位置しており、基材入出装置２１を跨いで対向配置されている。電極３１は、高周波電源３３と、マッチング装置３４を介して直列に接続されている。

　図７は、プラズマクリーニング装置３０の構造を示す概念図であり、図７（ａ）はガラス基板２０を装着する前の状態、図７（ｂ）はガラス基板２０を装着した状態である。なお、いずれの図についても基材入出装置２１の図示を省略している。
　図７（ａ）に示すように、電極３１，３２は、板状の電極である。電極３１の表面には孔３１ａが複数設けられている。ガス供給管３５は電極３１に接続され、孔３１ａと連通している。

　図７（ｂ）に示すように、図示を省略した基材入出装置２１を用いて、電極３１，３２間にガラス基板２０を配置する。そして、酸素やアルゴンガス等の気体を、ガス供給管３５を通じて電極３１に供給する。すると、電極３１に設けられた複数の孔３１ａから気体が噴射され、空間１１ｄ内に気体が拡がる。この状態で、電極３１，３２間にグロー放電を行うと、電極３１，３２間にプラズマが生じる。

　すなわち、洗浄チャンバー１１は、発生したプラズマを用いて、ガラス基板２０の洗浄が可能である。このことにより、洗浄チャンバー１１は、ガラス基板２０を開口１１ｅから空間１１ｄ内に取り入れて洗浄し開口１１ｅから排出することが可能である。

　つぎに、成膜用固定チャンバー４について説明する。
　本実施形態では、図２に示すように、１２個の成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌを有している。なお、成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌは、同一の構成であるため、成膜用固定チャンバー４として説明する。

　図８に示すように、成膜用固定チャンバー４は、筐体１２ｏを有している。筐体１２ｏは、天面、底面、両側面、背面の五方が囲まれた箱体である。筐体１２ｏの正面には、シャッター２４が設けられている。また筐体１２ｏ内は真空室となる。

　筐体１２ｏの正面には、フランジ１２ｐが設けられている。フランジ１２ｐは四角であり、その４隅の内の対向する２角に穴１２ｑが設けられている。筐体１２ｏの内部には、空間１２ｒを有している。空間１２ｒは、真空室１２ｓを成している。

　図９に示すように、扉２５，２６を開くと、筐体１２ｏの正面側に開口１２ｔが現れる。成膜用固定チャンバー４は、蒸着装置４０と、気体排出装置３６と、基材入出装置２１とを有している。気体排出装置３６とは、筐体１２ａの底面にあり、蒸着装置４０を挟んで２か所に設けられている。気体排出装置３６は、ダクト３７と、バルブ３８と、真空ポンプ３９とを有している。すなわち、気体排出装置３６は、真空室１２ｈ内を真空状態にできる。
　基材入出装置２１は、真空室１２ｓ内に２組設けられている。２組の基材入出装置２１は、蒸着装置４０を挟んで平行に並んでおり、開口１２ｔに対して直交している。

　蒸着装置４０は、蒸発装置４１と、制御バルブ４４と、蒸気チャンバー４２と、２つの薄膜材料放出部４３とを有している。２つの薄膜材料放出部４３と蒸発装置４１とは、制御バルブ４４を介して、蒸気チャンバー４２で接続されている。

　蒸発装置４１は、公知の坩堝４５と気化用電気ヒータ４６によって構成されている。蒸発装置４１の構造及び機能は、公知のそれと同一であり、坩堝４５内に薄膜材料を入れ、電気ヒータ４６で薄膜材料を溶融し、さらに気化させることができる。
　蒸気チャンバー４２は、薄膜材料の蒸気が通過する通路として機能するものである。蒸気チャンバー４２の外周面には、図示しない保温用ヒータが取り付けられている。
　制御バルブ４４は、蒸気量を調整可能である。

　図１０は蒸着装置４０の構造を示す概念図であり、図１０（ａ）はガラス基板２０を装着する前の状態、図１０（ｂ）はガラス基板２０を装着した状態である。
　図１０（ａ）に示すように、薄膜材料放出部４３は、板状であり、正面に複数の孔４３ａを有している。薄膜材料放出部４３は、当業者の間で、エリアソースと称される原料供給方式を採用するものである。薄膜材料放出部４３は、シャワープレートとも呼ばれている。なお、薄膜材料放出部４３は、エリアソースに限定されるものではなく、リニアソースを用い、リニアソースが上下又は基板進行方向に可動するタイプでも良い。
　薄膜材料放出部４３の内部は空洞であり、薄膜材料放出部４３の背面に蒸気チャンバー４２が接続されている。そのため、孔４３ａは、蒸気チャンバー４２に連通している。
　薄膜材料放出部４３は、真空室１２ｓ内に設置されている。

　図１０（ｂ）に示すように、図示を省略した基材入出装置２１を用いて、薄膜材料放出部４３にガラス基板２０を対向配置させる。そして、図示を省略した扉２５，２６を閉め、気体排出装置３６を用いて真空室１２ｓ内を真空状態とする。この状態で、蒸発装置４１で蒸発させた薄膜材料を、蒸気チャンバー４２を通じて、薄膜材料放出部４３に供給する。その結果、薄膜材料放出部４３に設けられた複数の孔４３ａから、蒸発した薄膜材料が噴出され、ガラス基板２０に蒸着する。

　つぎに、移動チャンバー２，３について説明する。図１１に示すように、移動チャンバー２，３は、チャンバー移動装置５の上に載置されている。なお、移動チャンバー２，３は、同一の構成であるので、それらを構成する部材には同一の符号を付すものとし、移動チャンバー３の説明は省略する。

　移動チャンバー２は、筐体２ａを有している。筐体２ａは、天面、底面、両側面の四方が囲まれた箱体である。筐体２ａの正面および背面には、シャッター２４が設けられている。筐体２ａの天面には、気体排出装置３６と、窒素ガス供給装置５０とが設けられている。

　筐体２ａの正面および背面の端部には、各々フランジ２ｂ，２ｃが設けられている。フランジ２ｂ，２ｃの大きさは、前述の払出装置１０のフランジ１０ｏ、洗浄チャンバー１１のフランジ１１ｂ、成膜用固定チャンバー４のフランジ１２ｐと同一である。
　フランジ２ｂ，２ｃは四角であり、その４隅の内の対向する２角にピン２ｄが設けられている。ピン２ｄの位置は、前述の払出装置１０の穴１０ｑ、洗浄チャンバー１１の穴１１ｃ、成膜用固定チャンバー４の穴１２ｑの位置に相当している。

　また、フランジ２ｂ，２ｃには、オーリング２８（Ｏリング）が装着されている。オーリング２８は、公知の密封部材である。オーリング２８の断面形状は、図１２（ｂ）のように円形である。オーリング２８の断面形状は、台形状でも良く、正方形等の他の多角形でも構わない。なお、オーリング２８の代わりに、公知のインフラートシールを用いても構わない。

　図１２（ａ）に示すように、扉２５，２６を開くと、筐体２ａの正面側に開口２ｅが現れ、筐体２ａの背面側に開口２ｆが現れる。開口２ｅと開口２ｆの大きさは、前述の払出装置１０の開口１０ｈ，１０ｉ、洗浄チャンバー１１の開口１１ｅ、成膜用固定チャンバー４の開口１２ｔと同一である。
　開口２ｅと開口２ｆとは、筐体２ａの内部の空間２ｇを介して、連通している。空間２ｇは、真空室２ｈを成している。

　筐体２ａの天面に設けられた窒素ガス供給装置５０は、本体５１と、バルブ５３と、ガス供給管５２とを有している。ガス供給管５２は、筐体２ａの天面から真空室２ｈ内に突出している。本体５１は、バルブ５３を介して、ガス供給管５２に接続されている。本体５１は、窒素ガスを供給可能である。すなわち、窒素ガス供給装置５０は、バルブ５３とガス供給管５２を通じて、真空室２ｈ内に窒素ガスを供給可能である。

　筐体２ａの天面に設けられた気体排出装置３６は、ダクト３７と、バルブ３８と、真空ポンプ３９とを有している。すなわち、気体排出装置３６は、真空室２ｈ内を真空状態にできる。

　真空室２ｈ内には、２組の基材入出装置２１と、熱媒体循環温度調節機４８とが設けられている。

　２組の基材入出装置２１は、真空室２ｈ内に平行に並んでいる。２組の基材入出装置２１が位置する間隔は、前述の払出装置１０、洗浄チャンバー１１、成膜用固定チャンバー４が各々備える２組の基材入出装置２１の間隔と同一である。
　図１２（ｂ）に示すように、基材入出装置２１は、開口２ｅおよび開口２ｆに対して、直交している。すなわち、移動チャンバー２は、開口２ｅおよび開口２ｆのどちらからでもガラス基板２０を出し入れ可能である。

　図１２（ａ）に示した熱媒体循環温度調節機４８は、加熱機能と冷却機能とを有した温度調節機である。熱媒体循環温度調節機４８の内部には、水等の熱媒体の循環路（図示せず）が設けられており、熱媒体を加熱又は冷却することで、真空室２ｈ内に配置されるガラス基板２０を加熱又は冷却することができる。

　なお、熱媒体循環温度調節機４８の代わりに、加熱装置としてパネルヒータやシースヒータ等を用いても構わない。また、冷却装置として、ペルチエ素子を用いたクーラー等を用いても良い。或いは、冷却装置として、窒素ガス供給装置５０や水素ガス供給装置を用いても構わない。窒素ガスや水素ガスは、ガラス基板２０の冷却効果に優れているからである。

　図１２（ｂ）に示すように、移動チャンバー２は、筐体２ａの底面側に、チャンバー間真空引きポンプ回路５５を有している。チャンバー間真空引きポンプ回路５５は、２つのダクト（配管）５６ａ，５６ｂと、２つのバルブ５７ａ，５７ｂと、真空ポンプ５８から構成されている。チャンバー間真空引きポンプ回路５５は、移動チャンバー２が他のチャンバーとドッキングした際に生じるチャンバー間の空間９０，９１を、真空雰囲気にする装置である。そのため、２つのダクト５６は、各々真空室２ｈ外であって開口２ｅ，２ｆの近傍に設けられている。ダクト５６は、シャッター２４よりも外側に接続されている。

　図１１に示すように、チャンバー移動装置５は、移動チャンバー２を平面内で前後左右に移動させるものである。チャンバー移動装置５は、一対のレール６０と、移動台車６５とを有している。レール６０の上には、移動台車６５が載置されている。移動台車６５の上には、移動チャンバー２が固定されている。

　レール６０は、水平方向に延びており、公知の列車用レールと同様の断面形状をしている。レール６０は、床面に設けられたまくら木６４に、公知のタイプレート等によって固定されている。
　レール６０の間には、長尺のラック６２が位置している。ラック６２は歯６１を有しており、歯６１は横向きに設けられている。
　レール６０の端部には、ストッパ６３が設けられている。ストッパ６３には、公知のショックアブソーバが内蔵されている。

　移動台車６５は、車輪６８と、ベース板６７と、直線ガイド６９と、移動板６６とを有している。
　車輪６８は回転可能な状態で、ベース板６７に軸支されている。車輪６８は、レール６０の上に載置されている。

　ベース板６７の一部には張出部７０があり、ギヤードモータ等のモータ７１が設けられている。モータ７１は、ベース板６７の下側に位置するピニオンギア７２に連結されている。ピニオンギア７２は、ラック６２の歯６１と係合している。
　すなわち、モータ７１を回転させると、ピニオンギア７２が回転する。ピニオンギア７２は歯６１と噛み合っていることから、移動台車６５はラック６２に沿ってレール６０上を自走する。

　一方、ベース板６７の上には、一対の直線ガイド６９が固定されている。直線ガイド６９は、レール６０に対して直交している。
　直線ガイド６９の上には、移動板６６が位置している。移動板６６の上には、移動チャンバー２が固定されている。

　図１３に示すように、一対の直線ガイド６９の間には、電動シリンダ７４が位置している。電動シリンダ７４は、シャフト７５と２つの固定部７６とを有している。
　固定部７６はベース板６７に固定されている。２つの固定部７６は、直線ガイド６９の長手方向と同等の長さだけ離れている。
　シャフト７５は、２つの固定部７６の間に位置している。シャフト７５の両端部は、固定部７６に固定されている。

　電動シリンダ７４は、中空状であり、シャフト７５に嵌められている。電動シリンダ７４は、シャフト７５に沿って、図１３の矢印の方向にスライド可能である。電動シリンダ７４には、移動板６６が固定される。移動板６６は、直線ガイド６９に跨っている。移動板６６の上には移動チャンバー２が固定されている。

　電動シリンダ７４を図１３の矢印の方向にスライドさせると、移動板６６と移動チャンバー２がスライドする。直線ガイド６９はレール６０に直交していることから、移動チャンバー２はレール６０に直交する方向にスライドする。

　すなわち、移動チャンバー２は、図１４の矢印で示す前後左右の方向に、移動可能である。このため、移動チャンバー２は、前述の払出装置１０や洗浄チャンバー１１、および成膜用固定チャンバー４の内、目的とする位置へレール６０に沿って移動できる。前述のチャンバーの前で停止した後、移動チャンバー２を前後方向に移動することにより、前述のチャンバーと近接・離反することができる。

　図１５は、成膜用固定チャンバー４に移動チャンバー２が近接して結合した状態を示す。成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とは、フランジ１２ｐとフランジ２ｃが接合する。この時、フランジ１２ｐに設けられた２つの穴１２ｑに、フランジ２ｃが有する２つのピン２ｄが挿入される。このことにより、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とは、位置ズレを生じることがない。

　また、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２との結合状態は、図１６の断面図で示すことができる。図１６に示すように、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とは、フランジ１２ｐとフランジ２ｃとが、オーリング２８を挟んで接合されている。オーリング２８によって、フランジ１２ｐとフランジ２ｃとは密封されている。フランジ１２ｐとフランジ２ｃとの間（成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２との間；チャンバー間）には、密封された空間９０が生じている。

　空間９０内は、チャンバー間真空引きポンプ回路５５によって、真空雰囲気にされる。なお、フランジ２ｂについても、同様である。すなわち、フランジ２ｂと移動チャンバー２のフランジ１２ｐとが接合した際には、フランジ２ｂとフランジ１２ｐとの間の空間９１も真空雰囲気にされる。

　成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とのガラス基板２０の移動方法について、図１７（ａ）～（ｄ）を用いて説明する。

　図１７（ａ）は、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とが結合した状態を示す。フランジ１２ｐとフランジ２ｃ同士はオーリング２８を挟んで接合している。この時、成膜用固定チャンバー４の開口１２ｔと、移動チャンバー２の開口２ｆとは対面している。また成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とが有するシャッター２４同士も対面している。

　この状態において、前述の通り、フランジ１２ｐとフランジ２ｃとの間の空間９０を、チャンバー間真空引きポンプ回路５５によって、真空雰囲気にする。
　また、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とは、どちらも気体排出装置３６を備えている。このことにより、成膜用固定チャンバー４が有する真空室１２ｓと、移動チャンバー２が有する真空室２ｈとは、どちらも真空状態にある。図１７（ａ）では、移動チャンバー２側の真空室２ｈ内には、ガラス基板２０が保持されている。

　図１７（ｂ）は、図１７（ａ）の状態から、対面したシャッター２４同士を開いた状態を示す。成膜用固定チャンバー４の開口１２ｔと、移動チャンバー２の開口２ｆとは連通している。その結果、成膜用固定チャンバー４が有する真空室１２ｓと、空間９０と、移動チャンバー２が有する真空室２ｈとが連通して一体化され、１つの空間を成している。真空室１２ｓと、空間９０と、真空室２ｈとは、いずれも真空状態であったので、一体化された空間も真空状態を維持したままである。

　一体化された空間において、成膜用固定チャンバー４と移動チャンバー２とが有する基材入出装置２１を動作させる。すると、ガラス基板２０は、図１７（ｂ）に示す矢印の方向へ移動を開始する。

　図１７（ｃ）は、図１７（ｂ）の状態から、ガラス基板２０の移動が完了した状態を示す。ガラス基板２０は、一体化された空間である真空室２ｈ内と空間９０内とを移動し、真空室１２ｓへと至っている。この時も、真空室１２ｓと、空間９０と、真空室２ｈとは、真空状態を維持したままである。

　図１７（ｄ）は、図１７（ｃ）の状態から、対面したシャッター２４同士を閉めた状態を示す。この時、一体化された空間である真空室１２ｓと、空間９０と、真空室２ｈとは、２つのシャッター２４で分断され、それぞれ独立した空間となる。つまり、それぞれ移動チャンバー２、成膜用固定チャンバー４として機能できる。
　この状態において、チャンバー間真空引きポンプ回路５５の真空ポンプ５８を停止して、空間９０を大気に戻すと、移動チャンバー２は成膜用固定チャンバー４から離脱することができる。

　上記のように、本実施形態では、移動チャンバー２と成膜用固定チャンバー４との間で、真空状態を維持したまま、ガラス基板２０を受け渡しすることができる。すなわち、移動チャンバー２を用いることにより、前述の払出装置１０や洗浄チャンバー１１、および成膜用固定チャンバー４等との間で真空状態を維持したまま、ガラス基板２０を受け渡しすることができる。

　有機ＥＬ素子の製造装置１を用いたガラス基板２０への成膜工程の概要について、図１８（ａ）を用いて説明する。ガラス基板２０は、払出装置１０から移動チャンバー２に払い出され、移動チャンバー２によって洗浄チャンバー１１に移載される。そしてガラス基板２０は、洗浄チャンバー１１で洗浄処理される。
　洗浄後のガラス基板２０は、再度移動チャンバー２に戻され、移動チャンバー２によって成膜用固定チャンバー４ａへ移動する。成膜用固定チャンバー４ａでは、ガラス基板２０に１層目の膜が蒸着される。

　１層目の成膜が完了すると、ガラス基板２０は、成膜用固定チャンバー４ｂへ移動する。成膜用固定チャンバー４ｂでは、ガラス基板２０に２層目の膜が蒸着される。その後、同様に、成膜用固定チャンバー４ｃ～４ｌの順番で、ガラス基板２０に膜を蒸着し、有機ＥＬ素子が完成する。

　つぎに、ガラス基板２０への成膜工程について、図１８（ａ）～（ｃ）、図１９（ａ）～（ｃ）を用いて、詳細に説明する。なお、図１８（ａ）～（ｃ）、図１９（ａ）～（ｃ）においては、ガラス基板２０の図示を省略するが、矢印はガラス基板２０の移動方向を示す。

　ガラス基板２０への成膜工程は、外部から払出装置１０にガラス基板２０を導入することから開始される。ここで払出装置１０に導入されるガラス基板２０には、説明を省略する前工程によって、透明電極層３０２が成膜されており、さらに説明しないスクライブ工程によって、一定間隔に溝３１０（図３３）が設けられている。
　次いで、払出装置１０内のガラス基板２０を移動チャンバー２側に移す。そして移動チャンバー２を直線ガイド６９に沿って前進（図では下方向に後退することとなる）させ、移動チャンバー２と洗浄チャンバー１１を結合する。すなわち、洗浄チャンバー１１は払出装置１０に対向する位置にあるから、移動チャンバー２を直線ガイド６９に沿って移動させ、先に払出装置１０と結合していた側と反対側の開口を洗浄チャンバー１１に接続する。
　そして基材入出装置２１を動作させて、ガラス基板２０を洗浄チャンバー１１に移動させ、ガラス基板を洗浄する。
　その後、移動チャンバー２をレール６０に沿って各チャンバーの列間を直線移動させて、ガラス基板２０を成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌに順次移動し、所定の膜（機能層３０３　図３３）を成膜する。
　成膜を終えたガラス基板２０は、移動チャンバー２によってレーザーチャンバー１５，１６内に移動され、レーザースクライブ工程を行う。即ち成膜された機能層３０３に溝３１１（図３３）を設ける。

　その後さらに移動チャンバー２によってガラス基板２０は、金属チャンバー１３，１４に移送され、金属チャンバー１３，１４内で裏面電極層３０４（図３３）を成膜する。
　即ち移動チャンバー２をレール６０に沿って各チャンバーの列間を直線移動させて金属チャンバー１３，１４のいずれかの前で停止し、その後に移動チャンバー２を直線ガイド６９に沿って前進させ、移動チャンバー２と金属チャンバー１３，１４を結合する。そして基材入出装置２１を動作させて、金属チャンバー１３，１４内で、裏面電極層３０４（図３３）を成膜する。

　そして再度移動チャンバー２によってガラス基板２０をレーザーチャンバー１５，１６内に移動させ、さらに機能層３０３と裏面電極層３０４を貫通した共通溝３１５を形成させる。
　その後、移動チャンバー２によってガラス基板２０を受取装置１７に移動させ、次工程にガラス基板２０を送る。

　図１８（ａ）～（ｃ）、図１９（ａ）～（ｃ）は、前記した工程の代表的な段階を図示したものである。
　図１８（ａ）では、払出装置１０に移動チャンバー２が結合している。この状態において、払出装置１０から移動チャンバー２へ、ガラス基板２０が払い出されている。移動チャンバー２内では、熱媒体循環温度調節機４８でガラス基板２０が摂氏８０～１５０度に加熱される。加熱によりガラス基板２０の水分が除去された後、熱媒体循環温度調節機４８でガラス基板２０が２０～４０℃に冷却される。或いは、窒素ガス供給装置５０から真空室２ｈ内に窒素ガスを供給し、真空室２ｈ内の空気と置換することで、水分を含んだ空気を排出し、ガラス基板２０の水分を除去しても構わない。
　ガラス基板２０が払い出されている際には、移動チャンバー３は停止したままである。

　図１８（ｂ）では、ガラス基板２０を保持した移動チャンバー２が、洗浄チャンバー１１へ移動している。この状態において、洗浄チャンバー１１に移動チャンバー２が結合し、洗浄チャンバー１１へガラス基板２０が渡される。なお本実施形態では、移動チャンバー２の正面側のシャッター２４が開かれて、ガラス基板２０が洗浄チャンバー１１へ渡される。
　そして、洗浄チャンバー１１内でプラズマクリーニングが施されたガラス基板２０は、移動チャンバー２へ戻される。
　ガラス基板２０を洗浄チャンバー１１から移動チャンバー２に載せ換える段階では、移動チャンバー３は停止している。

　図１８（ｃ）では、洗浄チャンバー１１を離れた移動チャンバー２が、有機層を成膜する成膜用固定チャンバー４ａへ移動している。この状態において、成膜用固定チャンバー４ａに移動チャンバー２が結合し、成膜用固定チャンバー４ａへガラス基板２０が渡されている。
　この時、移動チャンバー３は停止したままである。

　図１９（ａ）では、移動チャンバー３が成膜用固定チャンバー４ａへ移動し、結合している。そして、成膜用固定チャンバー４ａ内で成膜されたガラス基板２０を、移動チャンバー３が受け取っている。成膜直後のガラス基板２０は基板に６０～１００℃以上の熱が蓄積されている。そのため、移動チャンバー３内では、熱媒体循環温度調節機４８でガラス基板２０が２０～４０℃に冷却される。
　一方、移動チャンバー２は、払出装置１０へ移動し、結合している。そして、前述と同様に、払出装置１０から移動チャンバー２へ、ガラス基板２０が払い出されている。移動チャンバー２内では、前述と同様に、熱媒体循環温度調節機４８でガラス基板２０の加熱及び冷却が施される。

　図１９（ｂ）では、移動チャンバー３が成膜用固定チャンバー４ｂへ移動し、結合している。そして、移動チャンバー３から成膜用固定チャンバー４ｂにガラス基板２０が渡されている。
　一方、移動チャンバー２は、洗浄チャンバー１１へ移動している。そして、前述と同様に、洗浄チャンバー１１へガラス基板２０を渡し、プラズマクリーニングが施された後、移動チャンバー２へ戻される。

　図１９（ｃ）では、移動チャンバー３は、移動チャンバー２から干渉されない位置まで離れている。この状態において、移動チャンバー３は、成膜用固定チャンバー４ｂに搬送したガラス基板２０が成膜されるまで待機する。
　一方、移動チャンバー２は、成膜用固定チャンバー４ａへ移動し、結合している。そして、前述と同様に、成膜用固定チャンバー４ａへガラス基板２０が渡されている。

　以下、移動チャンバー３は、ガラス基板２０を成膜用固定チャンバー４ｂ～４ｌの順番に搬送し、ガラス基板２０に成膜を行う。その間、移動チャンバー３は、移動チャンバー２から搬送される別のガラス基板２０を、前述と同様に、成膜用固定チャンバー４ａから受け取り、ガラス基板２０を成膜用固定チャンバー４ｂ～４ｌの順番に搬送する。ガラス基板２０は、各成膜用固定チャンバー４で成膜される度に、移動チャンバー２又は３内で、熱媒体循環温度調節機４８によって冷却される。
　そして、全ての成膜用固定チャンバー４で成膜を終えると、ガラス基板２０は有機ＥＬ素子となる。

　ガラス基板２０に複数の薄膜材料が蒸着された有機ＥＬ素子は、レーザーチャンバー１５，１６内でレーザースクライブ工程を経て、金属チャンバー１３，１４内で金属層が蒸着された後、移動チャンバー２又は３に戻される。移動チャンバー２又は３内では、窒素ガス供給装置５０で真空室２ｈ内が窒素ガス雰囲気にされる。この時、真空室２ｈ内は、真空状態から大気圧へと戻される。
　窒素ガス雰囲気になった移動チャンバー２又は３から受取装置１７へ、有機ＥＬ素子が渡される。そして、受取装置１７から、次工程である封止工程へ払い出される。

　前述のように、有機ＥＬ素子の製造装置１は、移動チャンバー２，３を有している。移動チャンバー３は、移動チャンバー２と同一構造のものである。このことにより、移動チャンバー２に異常が発生しても、移動チャンバー３でガラス基板２０を搬送可能であり、有機ＥＬ素子の製造装置１が停止することはない。

　図２０に示す有機ＥＬ素子の製造装置８０は、本実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置１の変形例である。すなわち、前述の有機ＥＬ素子の製造装置１に移動チャンバー７，８を追加したものである。移動チャンバー７，８は、移動チャンバー２と同一の構成を有している。移動チャンバー２，３，７，８を備えることにより、複数の成膜用固定チャンバー４を同時に稼働させることができる。そのため、有機ＥＬ素子の製造装置８０では、高効率の生産システムを構築可能である。

　上記した実施形態では、成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌが、単層を成膜する蒸着装置４０を備えた例を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、蒸着装置４０が複数の坩堝を有して、複数の膜を成膜可能としても構わない。
　また、１つの成膜用固定チャンバーに複数組のソース（薄膜材料放出部４３）を設置し、複数枚の基板を同時に搬送・蒸着しても構わない。

　以上のように、本発明の有機ＥＬ素子の製造装置１，８０によれば、移動チャンバー２に異常が発生した場合でも、生産を継続可能である。

　前記した実施形態では、成膜用固定チャンバー４ａ～４ｌは、筐体１２ｏ内に、蒸着装置４０と、基材入出装置２１が設けられたものであるが、これに加えて、基材冷却装置１４０を内蔵させることが推奨される。
　図２３乃至図２７は、成膜用固定チャンバーの変形例を示し、筐体１２ｏ内に、基材冷却装置１４０が内蔵されている。
　基材冷却装置１４０は板状であり、表面に冷却面１４２を備えている。基材冷却装置１４０は、薄膜材料放出部４３に対向する位置に設けられている。なお薄膜材料放出部４３と基材冷却装置１４０の間には、ガラス基板２０が挿入される空間がある。
　薄膜材料放出部４３は内部に図示しない冷却液が循環し、冷却面１４２の温度が一定温度以下に維持される。

　図２３乃至図２７に示す成膜用固定チャンバー１４５は、さらにガラス基板２０を冷却面１４２に当接させる基材当接手段を備えている。すなわち図２３乃至図２７に示す成膜用固定チャンバー１４５では、基材入出装置２１が可動式となっている。基材入出装置２１は、上下２列のローラ列１３０，１３１を有しているが、本実施形態では、このローラ列１３０，１３１の一部または全体が、基材冷却装置１４０側に移動する。
　本実施形態では、図２６の様に、ガラス基板２０は、薄膜材料放出部４３と基材冷却装置１４０の間の空間に挿入され、その後、基材入出装置２１のローラ列１３０，１３１の一部又は全部が基材冷却装置１４０側に移動し、その結果、図２７の様にガラス基板２０は基材冷却装置１４０側に移動し、その背面が基材冷却装置１４０に接触する。

　そしてこの状態で、蒸着作業を行う。その結果、ガラス基板２０の過度の温度上昇が抑制され、成膜材料の変質を防止することができる。

　ローラ列１３０，１３１を基材冷却装置１４０側に移動させる方法は、任意であり、例えばシリンダーやモータによって、ローラ列１３０，１３１を平行移動させる方策が考えられる。
　また図２８に示すように、ローラ列１３０，１３１の一端側１３３をピン１３５等によって真空室１２ｓの奥側に回動可能に固定し、開口側を水平方向に移動可能な構成とする。そして開口側を薄膜材料放出部４３と基材冷却装置１４０の間で移動させる。その結果、ローラ列１３０，１３１の開口側が基材冷却装置１４０側に近接し、結果的に、ガラス基板２０が、基材冷却装置１４０側に近づく。

　また基材入出装置２１とは別に、ガラス基板２０を基材冷却装置１４０側に寄せる装置を設けてもよい。

　ガラス基板を基材冷却装置１４０側に寄せる際の動力であるが、前記したシリンダーや、モータ等を別途設けてもよいが、移動チャンバー２から動力を得る方法や、成膜用固定チャンバー４が必須とする動力を利用してガラス基板を基材冷却装置１４０側に寄せることも推奨される。
　即ち成膜用固定チャンバー４内は、真空蒸着を行う部屋であるから、高い清浄度と真空度が要求される。そのためエアーシリンダーやオイルシリンダーを成膜用固定チャンバー４内に入れるべきではない。またモータについても、成膜用固定チャンバー４内に入れることは避けたい。
　そこで、移動チャンバー２から、動力軸や動力竿を突出させ、これを成膜用固定チャンバー４と嵌合させてガラス基板２０を基材冷却装置１４０側に寄せる。

　また成膜用固定チャンバー４の動力を活用する場合であれば、例えば、成膜用固定チャンバーの扉２５，２６が閉じる際の力を利用してガラス基板を基材冷却装置１４０側に寄せる。例えば、図２９、図３０の機構図で示すように、扉２５，２６が開閉する力を利用して基材入出装置２１を平行移動させる。
　すなわち扉２５，２６に「Ｌ」字状のリンク１２５，１２６の一端を回転可能に係合し、他端側を基材入出装置２１のローラ列に回転可能に係合させる。そしてリンク１２５，１２６の中間部をピン１２７等によって成膜用固定チャンバー４に対して回動可能に係合させる。
　図２９、図３０に示す機構によると、扉２５，２６が開いた状態の際には基材入出装置２１のローラ列１３１は真空室１２ｓの中央側にあり、扉２５，２６が閉じるとローラ列１３１は基材冷却装置１４０側に移動する。そのため成膜用固定チャンバー内にガラス基板２０が入り、扉２５，２６が閉じるとガラス基板２０は基材冷却装置１４０側に移動し、その背面が基材冷却装置１４０に接する。

　図３１に示す移動チャンバー９９は、移動チャンバー２の変形例である。移動チャンバー９９は、先の実施形態で示した移動チャンバー２が有する気体排出装置３６に代えて、気体排出装置１００を備えたものである。そのため、移動チャンバー９９において、移動チャンバー２と同一の部材については同一の番号を付して、重複した説明を省略する。

　気体排出装置１００は、気体を排出するための排出回路１０１と、排出回路１０１を作用させる対象空間を選択可能な分岐回路１０２とを有している。

　排出回路１０１は、主回路１０９と、粗引き回路１１０の２系統の排出回路から構成されている。

　主回路１０９は、主バルブ１０３と、クライオポンプ１０４と、再生バルブ１０５と、再生用粗引きポンプ１０６とを有している。クライオポンプ１０４は、気体を冷却して凝縮し、凝縮した気体を内部に貯留可能なポンプであり、一定サイクルで再生工程が必要である。そのため、主回路１０９は、再生用粗引きポンプ１０６を備えている。

　一方、粗引き回路１１０は、粗引きバルブ１０７と、粗引きポンプ１０８とを有している。

　排出回路１０１において、主回路１０９と粗引き回路１１０とを用いることで、対象空間を高真空にすることができる。なお、高真空とは、１０のマイナス４乗～１０のマイナス５乗パスカル（Ｐａ）程度の減圧状態を指している。
　主回路１０９と粗引き回路１１０は、それぞれ主バルブ１０３と粗引きバルブ１０７の開閉によって、分岐回路１０２に作用させるかどうかを選択できる。

　分岐回路１０２は、補助吸引回路１１７，１１８と、主吸引回路１１９の３系統の回路から構成されている。
　ここで補助吸引回路１１７，１１８は、クライオポンプ１０４の吸引側と移動チャンバー９９が他のチャンバーと接続した際に生じるチャンバー間の空間９０，９１を接続する配管系統である。
　また主吸引回路１１９は、クライオポンプ１０４の吸引側と、移動チャンバー９９内の空間２ｇ（真空室２ｈ）とを接続する配管系統である。

　補助吸引回路１１７は、バルブ１１１と配管１１２を有し、配管１１２は開口２ｆの近傍に設けられている。補助吸引回路１１８は、補助吸引回路１１７と同様に、バルブ１１５と配管１１６を有し、配管１１６は開口２ｅの近傍に設けられている。配管１１２，１１６は、いずれもシャッター２４の外側に位置しており、移動チャンバー９９の真空室２ｈの外側に連通している。そのため、補助吸引回路１１７，１１８は、いずれも移動チャンバー９９が他のチャンバーと接続した際に生じるチャンバー間の空間９０，９１に、分岐回路１０２を接続可能である。

　一方、主吸引回路１１９は、バルブ１１３と配管１１４を有し、配管１１４は移動チャンバー９９内の空間２ｇ（真空室２ｈ）に連通している。そのため、主吸引回路１１９は、移動チャンバー９９内の空間２ｇ（真空室２ｈ）に排出回路１０１を接続可能である。

　すなわち、排出回路１０１と分岐回路１０２を備えた気体排出装置１００を用いることで、移動チャンバー９９内の空間２ｇ（真空室２ｈ）を高真空にできると共に、移動チャンバー９９の外に生じる空間９０，９１も高真空にできる。

　さらに、移動チャンバー９９は、前述の移動チャンバー２と同様に、筐体２ａの底面側にチャンバー間真空引きポンプ回路５５を有している。そのため、移動チャンバー９９では、気体排出装置１００とチャンバー間真空引きポンプ回路５５の両方を用いることで、移動チャンバー９９が他のチャンバーと接続した際に生じるチャンバー間の空間９０，９１を短時間で高真空にできる。その結果、移動チャンバー９９と他のチャンバーとの基板の受け渡し時間を短縮できる。

　なお、移動チャンバー９９と他のチャンバーとの間に生じる空間９０，９１は、図３１において大きな空間と見えるように図示されているが、あくまで説明を理解し易くするためのものであり、実際には僅かな空間である。

　上記した実施形態では、洗浄チャンバー１１を別途設けたが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図６に示したプラズマクリーニング装置３０を、移動チャンバー２に備えても構わない。こうすることにより、移動チャンバー２でガラス基板２０の洗浄を行うことができるため、洗浄チャンバー１１が不要となる。

　図３２に示す移動チャンバー９５は、移動チャンバー２の別の変形例である。移動チャンバー９５は、先の実施形態で示した移動チャンバー２が有する熱媒体循環温度調節機４８の代わりに、プラズマクリーニング装置３０を備えたものである。そのため、移動チャンバー９５において、移動チャンバー２と同一の部材については同一の番号を付して重複した説明を省略する。

　プラズマクリーニング装置３０は、前述の通り、ガス供給管３５を通じて気体を電極３１に供給し、電極３１，３２間でグロー放電を行ってプラズマを生じさせ、発生したプラズマを用いて、電極３１，３２間に配置したガラス基板２０の洗浄を行うものである。つまり、移動チャンバー９５内でガラス基板２０の洗浄ができるため、洗浄チャンバー１１が不要となる。このことにより、有機ＥＬ素子の製造装置１で行われていた洗浄チャンバー１１へのガラス基板２０の出し入れが不要となり、生産時間を短縮できる。

　上記実施形態において、移動チャンバー２に窒素ガス供給装置５０を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、気体供給装置を設け、窒素ガスのほかに、クリーンドライエア（ＣＤＡ）等を真空室２ｈ内に供給しても構わない。窒素ガスと同様に、クリーンドライエアで真空室２ｈ内の空気を置換することで、水分を含んだ空気を排出し、ガラス基板２０の水分を除去しても構わない。なお、クリーンドライエアとは、乾燥した低露点の空気であり、清浄度の高い気体である。

　上記実施形態において、移動チャンバー２に熱媒体循環温度調節機４８を設けた構成を示したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、熱媒体循環温度調節機４８の代わりに、加熱装置及び／又は冷却装置を設けても構わない。

　次に、上述した有機ＥＬ素子の製造装置１等によって製造されることが望ましい有機ＥＬ装置の構造及びその製造方法について簡単に説明する。
　以下に例示する有機ＥＬ装置３００は、集積型の有機ＥＬ装置である。集積型有機ＥＬ装置３００は、短冊状に形成された有機ＥＬ素子（以下、「単位ＥＬ素子」と称する）を電気的に直列に接続したものである。

　集積型有機ＥＬ装置３００の層構成は図３３の通りであり、複数の溝が設けられていて一つの平面状の有機ＥＬ素子が短冊状の単位ＥＬ素子に分割されている。
　即ち、集積型有機ＥＬ装置３００は、基板３０１に透明電極層３０２と機能層３０３及び裏面電極層３０４が順次積層されたものであるが、各層に溝３１０，３１１，３１２，３１３が形成されている。

　集積型有機ＥＬ装置３００は、透明電極層３０２に設けられた第一溝３１０と、機能層３０３（具体的には正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３）及び裏面電極層３０４に設けられた共通溝３１５によって各薄層が区画され、独立した単位ＥＬ素子３２０ａ，３２０ｂ・・・が形成されている。そして前記した様に、第二溝３１１の中に裏面電極層３０４の一部が進入し、裏面電極層３０４の一部が透明電極層３０２と接しており、一つの単位ＥＬ素子３２０ａは隣接する単位ＥＬ素子３２０ｂと電気的に直列に接続されている。
　集積型有機ＥＬ装置３００では、各単位素子が全て直列に電気接続され、全ての単位素子が発光する。

　集積型有機ＥＬ装置３００を製造する際には、最初の工程として図３４（ａ）の様にガラス等の透光性を有する基板（基材）３０１の上に、透明電極層３０２を成膜する。

　そして続いて、第一レーザスクライブ工程を行い、図３４（ｂ）の様に、透明電極層３０２に対してレーザスクライブによって第一溝３１０を形成する。

　次に、この基板３０１を成膜用固定チャンバー４に入れ、正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を順次堆積し、図３４（ｃ）に示すように、機能層３０３を形成する。なお、必要に応じて、電子輸送層２１３の上に電子注入層を設けても構わない。

　この機能層３０３を形成する際にも本実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置１等を使用することができる。特に本実施形態の有機ＥＬ素子の製造装置１等を採用すれば、前記した正孔注入層２１０、正孔輸送層２１１、発光層２１２、及び電子輸送層２１３を、一つの有機ＥＬ素子の製造装置１で成膜することができるので、高い生産性をもって機能層３０３の成膜を行うことができる。

　そして成膜用固定チャンバー４から取り出した基板３０１に対して第二レーザスクライブ工程を行い、図３４（ｄ）の様に機能層３０３に第二溝３１１を形成する。

　続いて、金属チャンバー１３，１４に前記基板３０１を挿入し、図３４（ｅ）の様に機能層３０３の上に、アルミニウム（Ａｌ）や銀（Ａｇ）などの金属材料からなる裏面電極層３０４を形成する。
　裏面電極層３０４を形成する工程についても、本発明の有機ＥＬ素子の製造装置１等を使用することができる。

　さらに続いて第三レーザスクライブ工程を行い、図３４（ｆ）の様に裏面電極層３０４と機能層３０３の双方に共通溝３１５を形成する。

　そしてさらに図示しない給電電極の成形や、その外側における分離溝（図示せず）の成形、分離溝の外側部分の裏面電極層３０４等の除去及び封止部による封止の作業が行われて有機ＥＬ装置（光電変換装置）が完成する。

Claims (13)

1. 　複数の成膜用固定チャンバーと、１又は２以上の移動チャンバーとを有し、
   　前記複数の成膜用固定チャンバーは、いずれも真空室と真空ポンプ、および扉とを備え、前記真空室内には気化した薄膜材料を放出する薄膜材料放出部があって前記真空室内で基材に所定の膜を蒸着することが可能であり、
   　前記移動チャンバーは、真空室と真空ポンプ、および扉とを備え、
   　移動チャンバーは、移動可能であって且つ基材を搬送可能であり、
   　成膜用固定チャンバーと移動チャンバーは結合・離脱が可能であり、
   　前記複数の成膜用固定チャンバーは、列状に並べて配され、
   　移動チャンバーは成膜用固定チャンバーと結合し互いの扉を開いて真空室同士を連通可能であり、成膜用固定チャンバーと移動チャンバーとの間で基材の受け渡しが可能であることを特徴とする有機ＥＬ素子の製造装置。
2. 　２以上の移動チャンバーを有することを特徴とする請求項１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
3. 　前記移動チャンバーは、プラズマクリーニング装置を有していることを特徴とする請求項１又は２に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
4. 　前記移動チャンバーは、当該チャンバー内に窒素ガスその他の不活性ガスを供給する不活性ガス供給装置を有していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
5. 　前記移動チャンバーは、自走式の台車を有していることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
6. 　レールを有し、前記移動チャンバーはレールに沿って移動することを特徴とする請求項１乃至５のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
7. 　前記移動チャンバーは、基材を加熱及び／又は冷却する加熱装置及び／又は冷却装置を有していることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
8. 　移動チャンバーと共に移動する真空ポンプを有し、
   　当該真空ポンプの吸引側は、移動チャンバーの一部であって移動チャンバーが成膜用固定チャンバーと結合した際に成膜用固定チャンバー側の扉と移動チャンバー側の扉との間で挟まれる空間に接続されており、
   　前記空間を真空状態にすることができることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
9. 　前記真空ポンプの吸引側と前記空間とを接続する補助吸引回路と、前記真空ポンプの吸引側と移動チャンバーの内部を接続する主吸引回路とを有し、さらに補助吸引回路と主吸引回路にはそれぞれ開閉弁が設けられていることを特徴とする請求項８に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
10. 　前記移動チャンバーは対向する両面に扉を有し、移動チャンバーは両面のどちらの扉でも成膜用固定チャンバーと結合可能であることを特徴とする請求項１乃至９のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
11. 　前記真空室内に、基材を冷却する基材冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１乃至１０のいずれかに記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
12. 　基材冷却手段は冷却面を有し、基材を冷却面に当接させる基材当接手段を有することを特徴とする請求項１１に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。
13. 　基材当接手段は、移動チャンバーの扉と連動して動作することを特徴とする請求項１２に記載の有機ＥＬ素子の製造装置。

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