有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬディスプレイの製造装置および有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法
【課題】テーパ形状の開口部が多数形成された有機ＥＬ用マスクに付着した有機材料を高い洗浄度でレーザクリーニングを行うことを目的とする。
【解決手段】テーパ部１２Ｔを有する開口部１２を形成した有機ＥＬ用マスク１の表面に付着した有機材料を剥離するために有機ＥＬ用マスクの表面１を走査するレーザ光Ｌを発振するレーザ光源３１と、有機ＥＬ用マスク１の表面よりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ぶように有機ＥＬ用マスク１の表面とレーザ光Ｌの焦点位置との相対位置関係を調整する焦点位置調整手段とを備えている。これにより、レーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１の表面よりもレーザ光Ｌの入射側に離間した位置で焦点を結ぶため、有機ＥＬ用マスク１に拡散光を照射することができ、テーパ部１２Ｔに大きな角度でレーザ光Ｌを照射できるようになる。
【解決手段】テーパ部１２Ｔを有する開口部１２を形成した有機ＥＬ用マスク１の表面に付着した有機材料を剥離するために有機ＥＬ用マスクの表面１を走査するレーザ光Ｌを発振するレーザ光源３１と、有機ＥＬ用マスク１の表面よりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ぶように有機ＥＬ用マスク１の表面とレーザ光Ｌの焦点位置との相対位置関係を調整する焦点位置調整手段とを備えている。これにより、レーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１の表面よりもレーザ光Ｌの入射側に離間した位置で焦点を結ぶため、有機ＥＬ用マスク１に拡散光を照射することができ、テーパ部１２Ｔに大きな角度でレーザ光Ｌを照射できるようになる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ用マスクにレーザ光を走査してクリーニングを行うための有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬディスプレイの製造装置および有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイは、バックライトを必要としない低消費電力・軽量薄型の画像表示装置として多く利用されている。その構造としては、透明性のガラス基板上に有機ＥＬ薄膜層を積層しており、有機ＥＬ薄膜層は発光層を正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層及び陽極層と陰極層とにより挟み込む構造を採用している。発光層はガラス基板上に有機材料を蒸着させて薄膜として形成するものが多く用いられており、ディスプレイを構成する各画素の領域を３分割してＲＧＢの３色の有機材料を蒸着させている。従って、各画素の３つの領域に異なる色の有機材料（有機色素材料）を蒸着させるために多数の開口部を形成した有機ＥＬ用マスク（シャドーマスク）を用いて蒸着を行う。この有機ＥＬ用マスクを画素ピッチ分ずつずらしながら、各色の有機材料を蒸着させていくことにより、発光層の蒸着プロセスが完了する。
【０００３】
蒸着プロセスを行うときには、ガラス基板だけではなく有機ＥＬ用マスクにも有機材料が付着する。有機ＥＬ用マスクは１回の蒸着プロセスだけに使用されるのではなく繰り返し使用されることから、次の蒸着プロセスを行うときに有機ＥＬ用マスクに有機材料が付着していると、新たなガラス基板に付着していた有機材料が転写して汚損させる。また、有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部のエッジ部分にも有機材料が蒸着して、開口部の面積を部分的にまたは全面的に閉塞させる。開口部の全部を塞いだ場合はもちろん、部分的に塞ぐことにより蒸着時の障害（影またはシャドウ）となり、当該有機ＥＬ用マスクを用いた場合の蒸着精度は著しく低下し、また使用に耐え得るものではなくなる。従って、有機ＥＬ用マスクを定期的にクリーニングして、有機材料の除去を行っている。
【０００４】
有機ＥＬ用マスクのクリーニングとしては、有機物を溶解させる洗浄液を用いたり、界面活性剤等を用いたウェットクリーニングが主に行われている。ウェットクリーニングは有機ＥＬ用マスクに対して液体を供給して行うクリーニングである。しかし、クリーニングされる有機ＥＬ用マスクはミクロンオーダー（１０〜５０μｍ程度）の極薄の金属板であり、ウェットクリーニング時に液圧や洗浄促進のための超音波と加熱とが作用することにより歪みや変形等のダメージが有機ＥＬ用マスクに与えられることがある。また、界面活性剤や有機溶剤等の薬液を用いてウェットクリーニングを行うと、薬液供給機構および使用済みの薬液（廃液）を処理する廃液処理機構を要するため機構が複雑化し、また廃液による環境汚染の問題もある。さらに、近年、有機ＥＬ用マスクが大型化しており、この場合、洗浄液を多量に使用することになり、ランニングコストも増大する。
【０００５】
一方、ウェットクリーニングを用いないクリーニングとして、有機ＥＬ用マスクに対してレーザ光を照射して行うクリーニング（レーザクリーニング）に関する技術が特許文献１に開示されている。金属素材の有機ＥＬ用マスクにレーザ光を照射することにより、有機ＥＬ用マスクと有機材料との間に剥離力を作用させている。特許文献１の技術は、この剥離力により有機ＥＬ用マスクから有機材料を除去してクリーニングを行うものである。そして、有機ＥＬ用マスクには粘着性のフィルムを貼り付けており、剥離した有機材料を粘着フィルムに転写させることで、クリーニングを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
有機ＥＬ用マスクは極めて薄い金属板であり、金属板の多数箇所に貫通孔を形成して開口部としている。一般に、開口部の内面は有機ＥＬ用マスクの表面（有機材料を蒸発する蒸着源と対向している面）および裏面（ガラス基板に密着している面）と直交するように形成するのではなく、開口部内面をテーパ形状にして、開口面積を裏面側よりも表面側を広くするようにしている。これにより、開口部内面から有機ＥＬ用マスク表面に緩やかな角度で移行するようにしている。
【０００８】
前記の角度が９０度或いは鋭角の場合には、開口部内面と有機ＥＬ用マスク表面との境界部が鋭いエッジを形成し、蒸着プロセスにおいて斜め方向から有機材料が蒸着されるときに、前記エッジが蒸着時の障害（影またはシャドウ）になる。つまり、画素を形成する領域に影が生じてしまい、当該領域の部分に有機材料を蒸着させることができなくなる。その結果、画素形成が不完全になる。
【０００９】
このために、開口部内面と有機ＥＬ用マスク表面とのなす角度を鈍角とするように、金属板を貫通して開口部を形成するようにしている。これにより、緩やかな角度で境界部が形成されるため、画素を形成する領域に影を生じることがなくなる。このとき、開口部内面のテーパ部も蒸着源に向いているため、当該テーパ部にも有機材料が付着する。従って、このテーパ部に付着した有機材料も除去しなければならない。
【００１０】
有機ＥＬ用マスクに照射するレーザ光は、有機ＥＬ用マスクの表面の法線方向或いは斜め方向から照射される。従って、レーザ光は所定の入射角をもって有機ＥＬ用マスクに照射されるが、レーザ光の入射角によっては、開口部のテーパに対する入射角が小さくなり、或いは照射されない部分を生じる。有機ＥＬ用マスクに入射したときに作用するレーザ光のエネルギー密度は入射角に依存し、入射角を大きくすることにより高い密度のエネルギーを作用させることができ、法線方向から入射させたときに最も高くなる。一方、入射角が小さくなると、作用するエネルギー密度は小さくなる。エネルギー密度が一定値以下になると、有機ＥＬ用マスクに付着している有機材料に対して作用させる剥離力が小さくなり、有機材料の除去を行うことができなくなる。
【００１１】
そこで、本発明は、開口部が多数形成された有機ＥＬ用マスクの、特にテーパ部に付着した有機材料を高い洗浄度でレーザクリーニングを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するため、本発明の請求項１の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、テーパ部を有する開口部を形成した有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面を走査するレーザ光を発振するレーザ光源と、前記有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側で焦点を結ぶように前記有機ＥＬ用マスクの表面と前記レーザ光の焦点位置との相対位置関係を調整する焦点位置調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、レーザ光の焦点位置を有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側となるように制御している。これにより、有機ＥＬ用マスクに照射されたときのレーザ光をテーパ部に対してより大きな角度で入射させることができるようになる。
【００１４】
本発明の請求項２の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記焦点位置調整手段は、前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズを前記レーザ光の光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記レーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域以外の領域を禁止領域として、前記可動領域に限定して前記集光レンズを移動させる移動範囲規制手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、可動領域と禁止領域とに分けて、集光レンズの移動範囲を可動領域に限定している。これにより、有機ＥＬ用マスクよりもレーザ光の入射側で焦点を結んだレーザ光を照射でき、また有機ＥＬ用マスクに付着した有機材料が剥離されないようなデフォーカス量になることはない。
【００１６】
本発明の請求項３の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項２記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記レーザ光を前記有機ＥＬ用マスクの法線方向から入射させるための反射ミラーを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、有機ＥＬ用マスクの表面のほぼ法線方向からレーザ光を照射している。有機ＥＬ用マスクの法線方向に対して傾斜した方向から照射しても各テーパ部に大きな角度でレーザ光を照射できるが、ほぼ法線方向から照射することにより、各テーパ部の洗浄度に差を生じないようにしている。
【００１８】
本発明の請求項４の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記レーザ光源から発振されるレーザ光はパルスレーザであり、このパルスレーザの発振周波数を制御する周波数制御手段と、前記有機ＥＬ用マスクに前記レーザ光を走査させるために前記レーザ光の反射角を変化させるガルバノミラーと、前記有機ＥＬ用マスクに照射したときの前記レーザ光の光軸中心が前記有機ＥＬ用マスクに形成される開口部から前記有機ＥＬ用マスクの裏面に抜ける位置となるように前記周波数制御手段と前記ガルバノミラーとの制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、レーザ光の光軸中心を有機ＥＬ用マスクに吸収させずに外部に抜けさせている。これにより、各テーパ部に大きな角度でレーザ光の拡散している領域の光を照射できるとともに、ガウス分布を有するレーザ光の光軸中心近傍の光ではなく、強度差の少ない安定した光を各テーパ部に照射でき、テーパ部に大きなダメージが与えられることがない。
【００２０】
本発明の請求項５の有機ＥＬディスプレイの製造装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置を備えたことを特徴とする。
【００２１】
前述してきた有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、有機ＥＬディスプレイを製造する有機ＥＬディスプレイの製造装置に適用できる。主に、有機ＥＬ用マスクを使用してガラス基板に有機材料を蒸着させる真空蒸着槽の後段側に有機ＥＬ用マスククリーニング装置を配置することができる。
【００２２】
本発明の請求項６の有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法は、有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザ光を走査してクリーニングを行う有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法であって、前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズにより焦点を結ぶレーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域外の領域を禁止領域として、前記集光レンズの移動範囲を前記可動領域に限定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、レーザ光の焦点位置を有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側となるようにしている。これにより、有機ＥＬ用マスクに拡散光を照射することができ、有機ＥＬ用マスクの開口部のテーパ部に対して大きな角度でレーザ光を照射することができる。このため、テーパ部に付着した有機材料に高い剥離力を作用させることができ、高い洗浄度を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】有機ＥＬ用マスクの平面図および断面図である。
【図２】開口部の平面図、Ａ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図３】有機ＥＬ用マスククリーニング装置の概略構成を示す図である。
【図４】制御装置およびこの装置に接続される機構を示すブロック図である。
【図５】開口部のテーパ部にレーザ光を照射したときの状態を示す説明図である。
【図６】複数の開口部にレーザ光を照射したときの説明図である。
【図７】１つの開口部ごとにレーザ光を照射したとき、および複数の開口部ごとにレーザ光を照射したときの説明図である。
【図８】レーザ光の強度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）は有機ＥＬ用マスク１の平面図を示しており、同図（ｂ）は断面図を示している。有機ＥＬ用マスク１は主にマスク本体１１から構成されている。マスク本体１１はマスク金属板（シャドーマスク）に多数の微小な開口部（数十μｍ四方程度）１２を配列して構成している。有機ＥＬ用マスク１の素材としては種々の金属を用いることができるが、例えばニッケル系の合金（インバー）や４２アロイ等を用いることができる。有機ＥＬ用マスク１は大型且つ極薄の金属板であるため、図１に示すように、その周囲に保形性を持たせるためのマスクフレーム１３を２方向または４方向にテンション（張力）を掛けて取り付けている。マスクフレーム１３は金属素材であってもよいし、金属以外の素材であってもよい。
【００２６】
有機ＥＬ用マスク１は洗浄対象物である被洗浄体であり、有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板１４に発光層としての有機材料を蒸着してパターン形成を行うために用いられる。ガラス基板１４に高精度に有機材料を蒸着させるために、有機ＥＬ用マスク１の厚みは１０〜５０μｍ程度の極薄の金属板が用いられる。
【００２７】
有機ＥＬ用マスク１は、発光層の有機材料を蒸着する真空蒸着槽（図示せず）の蒸着ステージにおいてガラス基板１４に密着させた状態で、蒸着源（図示せず）から有機材料を蒸着させるようにしている。有機材料は発光性の有機色素材料であり、例えばＡｌｑ３やＩｒ（ｐｐｙ）３、α―ＮＰＤ等の任意の材料を適用することができる。蒸着源から蒸発した有機材料は、有機ＥＬ用マスク１の開口部１２からガラス基板１４に蒸着する。これにより、ガラス基板１４の画素に対応する領域に発光層としての有機材料のパターンが形成される。
【００２８】
有機ＥＬ用マスク１を用いて１回の蒸着プロセスを行うと、ガラス基板１４だけではなく有機ＥＬ用マスク１にも有機材料が付着する。蒸着プロセスは繰り返し行われることから、有機ＥＬ用マスク１に付着した有機材料のクリーニングが所定のタイミングで行われる。有機ＥＬ用マスククリーニング装置が配置されている洗浄槽とガラス基板１４に蒸着を行う真空蒸着槽とは別個独立に設けられているため、有機ＥＬ用マスククリーニングを行うときには有機ＥＬ用マスク１が真空蒸着槽から洗浄槽内に移行される。
【００２９】
図２は有機ＥＬ用マスク１に多数形成される開口部１２のうち１つの開口部１２を示しており、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示している。前述したように有機ＥＬ用マスク１には所定の厚み（１０〜５０μｍ程度）があり、開口部１２は有機ＥＬ用マスク１の厚み方向に貫通孔を形成して構成される。有機ＥＬ用マスク１には表面（有機材料を蒸発する蒸着源に対向している面）１１Ｓと裏面（ガラス基板１４に密着する面）１１Ｒとがあり、これに対応して開口部１２にも表面側の開口している領域（表面側開口領域１２Ｓ）と裏面側の開口している領域（裏面側開口領域１２Ｒ）とがある。
【００３０】
ここで、図２に示すように、表面側開口領域１２Ｓは裏面側開口領域１２Ｒよりも広くしている。なお、表面側開口領域１２Ｓと裏面側開口領域１２Ｒとの中心位置は一致しているが、異ならせてもよい。裏面側開口領域１２Ｒと表面側開口領域１２Ｓとの開口面積が異なることから、開口部１２の内面（貫通孔を形成した面）は斜面状のテーパ部１２Ｔになっている。表面側開口領域１２Ｓは裏面側開口領域１２Ｒよりも広い開口面積を有しているため、テーパ部１２Ｔと有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓとの間のなす角度は鈍角になる。なお、図２ではテーパ部１２Ｔは曲面にしているが、平面であってもよい。
【００３１】
裏面側開口領域１２Ｒはガラス基板１４に形成する画素の領域と一致するように構成している。そして、表面側開口領域１２Ｓに向けて広がるようにテーパ部１２Ｔが形成され、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓとテーパ部１２Ｔとの境界は鈍角になっている。蒸着源から蒸着する有機材料は表面側開口領域１２Ｓの側から裏面側開口領域１２Ｒに向けて蒸着されるため、有機材料が斜め方向から蒸着したとしても、蒸着時に障害（影またはシャドウ）を生じにくくなる。このため、ガラス基板１４に対して正確な画素形成を行うことができる。
【００３２】
有機ＥＬ用マスク１の金属板にテーパ部１２Ｔの開口部１２を形成するためには種々の手法を用いることができるが、例えばエッチング処理を用いることができる。エッチング処理は、金属板にフォトレジスト等を用いてパターン形成を行い、エッチング液を用いて金属板をエッチングさせて貫通孔を形成する。このとき、エッチング液は金属を徐々にエッチングさせていくため、テーパ部１２Ｔを有する開口部１２が形成されていく。なお、パターン形成は有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓから行う。
【００３３】
近年の有機ＥＬディスプレイは、隣接する画素間の間隔が非常に短くなっており（ファインピッチ化）、これに対応して有機ＥＬ用マスク１の隣接する開口部１２の間隔も近接した配置にしている。このため、微細パターンを形成してエッチングを行う必要がある。
【００３４】
蒸発源から蒸発した有機材料は表面側開口領域１２Ｓから蒸着され、テーパ部１２Ｔにも有機材料が付着する。従って、テーパ部１２Ｔに付着した有機材料についても剥離して除去を行わなければならない。なお、図２においては、開口部１２の形状が長方形のものを示したため、テーパ部１２Ｔが４つ形成される。勿論、開口部１２の形状は長方形以外（正方形等）であってもよいし、円形等の形状としてもよい。いずれにしても、開口部１２の内部は表面側開口領域１２Ｓから裏面側開口領域１２Ｒに向けて徐々に断面積が小さくなるような形状になる。
【００３５】
図３は有機ＥＬ用マスククリーニング装置の概略構成を示しており、基本的にはクリーニングステージ２０とレーザ光学系３０とを有している。クリーニングステージ２０は基台としてのベース２１の上に洗浄対象物である有機ＥＬ用マスク１を保持するマスク保持部材２２を設けて構成している。マスク保持部材２２は有機ＥＬ用マスク１のマスクフレーム１３を固定保持しており、この状態で有機ＥＬ用マスク１のレーザクリーニングが行われる。なお、有機ＥＬ用マスク１は水平方向に寝かせた状態（有機ＥＬ用マスク１の法線方向が重力方向）で保持されてもよいし、垂直方向に立てた状態（有機ＥＬ用マスク１の法線方向が水平面方向）で保持されてもよい。
【００３６】
レーザ光学系３０はレーザ光源３１とビームエキスパンダ３２と集光レンズ３３とＸガルバノミラー３４とＹガルバノミラー３５と反射ミラー３６とを備えて概略構成している。レーザ光源３１はレーザ光Ｌを発振するための光源であり、ここではレーザ光Ｌをパルスレーザとして発振する。レーザ光源３１が発振したレーザ光Ｌはビームエキスパンダ３２によりレーザ光Ｌの光束径の拡大または縮小が行われて、集光レンズ３３に入射する。なお、図３は光学的な模式図を示しており、この例では有機ＥＬ用マスク１の表面に直交する２軸をＸ軸およびＹ軸、有機ＥＬ用マスク１の法線方向（有機ＥＬ用マスク１の面と直交する方向）をＺ軸としたときに、レーザ光源３１からレーザ光ＬをＹ軸方向に発振している。
【００３７】
集光レンズ（対物レンズ）３３に入射するレーザ光Ｌは平行光になっており、集光レンズ３３によりレーザ光Ｌは収束光になる。そして、レーザ光Ｌは所定位置で焦点を結ぶ。集光レンズ３３はレンズ位置調整機構４０に取り付けられており、収束光としてのレーザ光Ｌの焦点位置を調整している。レンズ位置調整機構４０はレンズホルダ４１とボールネジ４２とステップモータ４３とを備えて概略構成しており、集光レンズ３３をレーザ光Ｌの光軸方向に移動させている。集光レンズ３３を光軸方向に移動させることで、レーザ光Ｌの焦点位置を変化させるデフォーカスを行っている。
【００３８】
レンズホルダ４１は集光レンズ３３を固定保持しており、レンズホルダ４１がレーザ光Ｌの光軸方向に移動する。レンズホルダ４１はボールネジ４２に取り付けられており、ボールネジ４２に沿って移動する。ボールネジ４２はレーザ光Ｌの光路と平行に配置されており、ステップモータ４３の回転駆動力が伝達されて、レンズホルダ４１が前進または後退を行う。ステップモータ４３はモータの駆動力によりボールネジ４２を回転させる。
【００３９】
Ｘガルバノミラー３４はレーザ光Ｌを反射させる反射ミラーであり、ここではＸ軸方向に反射している。なお、図３の光学系の模式図では光路がそのままになっているが、実際には光路がほぼ９０度変換（紙面に直交する方向に変換）される。Ｘガルバノミラー３４にはＸガルバノ駆動部５１が取り付けられており、Ｘガルバノ駆動部５１はＸガルバノミラー３４を微小駆動させる。これにより、レーザ光Ｌの反射角が微小変化する。Ｘガルバノミラー３４は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光Ｌの位置をＸ軸方向に微小変化させるように微小駆動している。
【００４０】
Ｙガルバノミラー３４はＸガルバノミラー３４で反射したレーザ光Ｌを反射させるミラーであり、ここではＹ軸方向に反射している。この場合も同様に、実際には光路が９０度変換されている。Ｙガルバノミラー３５にはＹガルバノ駆動部５２が取り付けられており、Ｙガルバノ駆動部５２はＹガルバノミラー３５を微小駆動させる。これにより、レーザ光Ｌの反射角が微小変化する。Ｙガルバノミラー３５は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光Ｌの位置をＹ軸方向に微小変化させるように微小駆動する。
【００４１】
有機ＥＬ用マスク１に対するレーザクリーニング（レーザ光Ｌを走査して有機材料を剥離するクリーニング）は、有機ＥＬ用マスク１に対してＸ軸方向にレーザ光Ｌを走査して１本のスキャンラインを形成して、このスキャンラインをＹ軸方向に変化させる。これにより、面のクリーニング（洗浄）を行っている。従って、Ｘガルバノミラー３４により有機ＥＬ用マスク１のＸ軸方向に走査してスキャンラインを形成した後に、Ｙガルバノミラー３５によりＹ軸方向にスキャンラインを微小変化させるようにしている。
【００４２】
反射ミラー３６はＹガルバノミラー３５で反射したレーザ光Ｌを入射する位置に設けており、反射ミラー３６で反射したレーザ光ＬをＺ軸方向（有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓのほぼ法線方向）から照射している。つまり、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓに対するレーザ光Ｌの入射角はほぼ９０度になる。この反射ミラー３６はレーザ光学系３０の最終段に設けられている。
【００４３】
図４はレーザ光源３１とステップモータ４３とＸガルバノ駆動部５１とＹガルバノ駆動部５２との制御を行う制御装置６０を示している。制御手段としての制御装置６０は有機ＥＬ用マスククリーニング装置の全体の動作制御を行っており、例えばコンピュータ上で動作するソフトウェアにより制御装置６０の機能を実現することができる。図４に示すように、制御装置６０は周波数制御部６１と駆動制御部６２とモータ制御部６３と制御内容設定部６４とを備えて概略構成している。
【００４４】
周波数制御手段としての周波数制御部６１はレーザ光源３１に接続されている。レーザ光源３１が発振するレーザ光Ｌはパルスレーザであり、このパルスレーザの発振周期（発振周波数）を周波数制御部６１が制御している。駆動制御部６２はＸガルバノ駆動部５１およびＹガルバノ駆動部５２に接続されており、各ガルバノ駆動部の制御を行っている。Ｘガルバノ駆動部５１およびＹガルバノ駆動部５２は、駆動制御部６２の制御に基づいてＸガルバノミラー３４およびＹガルバノミラー３５の反射角制御を行っている。
【００４５】
モータ制御部６３はステップモータ４３に接続されており、ステップモータ４３の駆動制御を行っている。モータ制御部６３の制御によりステップモータ４３は回転駆動して、集光レンズ３３の移動制御（前進・後退）を行っている。制御内容設定部６４は周波数制御部６１と駆動制御部６２とモータ制御部６３との制御内容を設定している。このうち、周波数制御部６１および駆動制御部６２は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光Ｌの照射位置を制御しており、モータ制御部６３はレーザ光Ｌの焦点位置を制御している。
【００４６】
最初に、レーザ光Ｌの焦点位置の制御について説明する。本発明では、集光レンズ３３の位置に可動領域と禁止領域との２つの領域を設けており、集光レンズ３３は可動領域のみを移動可能にし、禁止領域には位置させないように規制している。可動領域はレーザ光Ｌの光軸方向に沿って所定の範囲に設けられており、この範囲を可動領域として集光レンズ３３の移動を許可している。そして、この可動領域以外の領域は禁止領域として、集光レンズ３３が移動しないように規制を行っている。この規制は移動範囲規制手段として機能するモータ制御部６３が行っている。
【００４７】
集光レンズ３３はステップモータ４３の回転駆動によってレーザ光Ｌの光軸方向に前進または後退する。従って、ステップモータ４３の回転制御を行うことにより、集光レンズ３３の移動制御を行うことができる。モータ制御部６３はこの制御を行う。つまり、集光レンズ３３の位置が常に可動領域の範囲内になるように、ステップモータ４３の回転駆動の制御を行う。これにより、集光レンズ３３が禁止領域に移動されないように規制している。
【００４８】
次に、レーザ光Ｌの照射位置について説明する。周波数制御部６１および駆動制御部６２は連動して有機ＥＬ用マスク１に照射されるレーザ光Ｌの位置を制御している。レーザ光Ｌはパルスレーザとなっており、周波数制御部６１がレーザ光源３１の周波数制御を行うことで、レーザ光Ｌの発振間隔が制御される。周波数制御部６１が制御する周波数に対応して、駆動制御部６２にＸガルバノ駆動部５１を制御させる。この制御に基づいて、Ｘガルバノ駆動部５１はＸガルバノミラー３４の駆動制御を行う。なお、スキャンラインを変更するとき（次のスキャンラインを形成するとき）は、駆動制御部６２がＹガルバノ駆動部５２の制御を行う。
【００４９】
以上が概略構成になる。次に、動作について説明する。前述した真空蒸着槽で行われる蒸着プロセスにより有機ＥＬ用マスク１には有機材料が付着する。この有機ＥＬ用マスク１はベース２１に設けたマスク保持部材２２により固定保持された状態でレーザ光学系３０に対向する位置に配置されて固定される。そして、この状態でレーザクリーニングを開始する。レーザ光源３１から発振されるレーザ光Ｌはビームエキスパンダ３２を透過して、集光レンズ３３に入射する。集光レンズ３３でレーザ光Ｌは平行光から収束光にされて、Ｘガルバノミラー３４およびＹガルバノミラー３５で反射して、最終段に設けた反射ミラー３６でさらに反射して、有機ＥＬ用マスク１に照射される。
【００５０】
有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓ（テーパ部１２Ｔも含む）はレーザ光Ｌの照射方向に向くように配置されており、反射ミラー３６で反射したレーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１に入射する。有機ＥＬ用マスク１の表面には固体状態の有機材料が膜状に付着しており、この有機材料を透過してレーザ光Ｌが有機ＥＬ用マスク１に照射される。レーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓから離間した位置で焦点を結ぶようになっており、つまり表面１１Ｓで焦点を結ぶジャストフォーカスにはなっていない。従って、有機ＥＬ用マスク１に照射されるレーザ光Ｌは１点に集光されているのではなく、円形のスポットを形成する。そして、照射されたレーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１に吸収される。
【００５１】
有機ＥＬ用マスク１は金属素材であり、レーザ光Ｌが吸収されることにより熱エネルギーが作用して、吸収された部位（円形のスポットおよびその付近）が瞬間的に温度上昇する。しかも、厚み方向の表層部（数μｍ）のごく一部の部分のみが温度上昇する。
【００５２】
温度上昇した有機ＥＬ用マスク１の部位は熱膨張を起こす。前記したように、非常に狭小な領域に対してレーザ光Ｌが吸収されて熱エネルギーが集中するため、瞬間的に温度上昇して、温度上昇した部位は急激に熱膨張を起こす。一方で、レーザ光Ｌが及ぼすエネルギー（熱エネルギー）は狭小な領域に集中しており、他の部位は温度上昇することなくそのままの形状を維持している。従って、固体状態となって付着している有機材料に向けて熱膨張を起こす。
【００５３】
有機ＥＬ用マスク１の層と有機材料の層とは積層構造となっており、レーザ光Ｌが透過したとしても有機材料は固体状態を維持している。そして、有機ＥＬ用マスク１はレーザ光Ｌの照射により熱膨張を起こして瞬間的に隆起する。一方、有機材料はあまりレーザ光Ｌを吸収せず、殆ど熱膨張を起こさないことから、層間に剥離力が作用する。このとき、急激に有機ＥＬ用マスク１が熱膨張を起こして剥離力が作用するため、固体状態の有機材料に強い衝撃が与えられて破砕され、有機材料は粉体等の粒径の小さい遊離物質となって有機ＥＬ用マスク１から離間する方向に飛散する。
【００５４】
また、有機ＥＬ用マスク１ではなく付着している有機材料に対してレーザ光Ｌを吸収させて、有機材料に剥離エネルギーを起こす所謂アブレーションにより剥離を行ってもよい。この場合には、有機ＥＬ用マスク１に付着している有機材料の層の表面よりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ばせるようにする。なお、有機ＥＬ用マスク１にレーザ光Ｌを照射する場合には剥離される有機材料の領域はレーザ光Ｌのスポット径だけでなく周辺領域にもおよび、スポット径よりも広い円形領域となる。有機材料にレーザ光Ｌを吸収させる場合には、剥離される領域はレーザ光Ｌのスポット径とほぼ等しくなる。
【００５５】
前述したように、レーザ光Ｌはパルスレーザとして発振している。そして、Ｘガルバノミラー３４によりＸ軸方向（走査方向）にレーザ光Ｌの照射位置が変化するように走査しているため、前記の円形領域が連続するように走査がされる。この走査を１方向に行って１本のスキャンラインを形成して、スキャンラインをＹ方向に微小シフトさせることで、面のクリーニングを行う。
【００５６】
本発明では、焦点位置制御手段がレーザ光Ｌの焦点位置の制御を行っている。ここでは、レンズ移動手段（レンズ位置調整機構４０）および移動範囲規制手段（制御装置６０のうちモータ制御部６３および制御内容設定部６４）が焦点位置制御手段として機能している。焦点位置制御手段は、集光レンズ３３の移動範囲を可動領域にのみ限定しており、禁止領域に移動させないように規制している。可動領域はレーザ光Ｌの光軸方向に前進境界位置と後退境界位置との間の内側に設けられており、集光レンズ３３は光軸方向に可動領域内を自由に移動させることができる。ただし、可動領域以外の領域は禁止領域として集光レンズ３３が移動しないように設定されている。
【００５７】
前進境界位置は集光レンズ３３が光学的に前進（有機ＥＬ用マスク１に光学的に近接する方向への移動）可能な境界位置であり、後退境界位置は集光レンズ３３が光学的に後退（有機ＥＬ用マスク１から光学的に離間する方向への移動）可能な境界位置である。集光レンズ３３が前進すると有機ＥＬ用マスク１との間の光学的な距離が短くなり、デフォーカス量が小さくなる。一方、集光レンズ３３が後退すると有機ＥＬ用マスク１との間の光学的な距離が長くなり、デフォーカス量が大きくなる。なお、前記の可動領域は前進境界位置および後退境界位置を含まず、これらの位置の内側の領域になる。
【００５８】
本発明では、集光レンズ３３が前進境界位置の手前まで前進可能なように可動領域を設けているため、レーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓ（有機材料に照射する場合には、有機材料の層の表面）よりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ぶ。このため、ジャストフォーカスにはなっておらず、デフォーカスされており、且つ拡散光となってレーザ光Ｌが有機ＥＬ用マスク１に照射される。
【００５９】
図５に、有機ＥＬ用マスク１に形成される開口部１２に照射されるレーザ光Ｌを示している。集光レンズ３３は前進境界位置に到達することがないため、レーザ光Ｌの焦点位置Ｆは有機ＥＬ用マスク１の表面よりもレーザ光Ｌの入射側に離間した位置になる。このため、焦点位置Ｆで１点に集光された後に、拡散光となって有機ＥＬ用マスク１に照射される。
【００６０】
前述したように、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓに対して開口部１２のテーパ部１２Ｔは９０度よりも大きな角度をもって形成されている。つまり、表面１１Ｓとテーパ部１２Ｔとのなす角度は鈍角になる。レーザ光の入射側で焦点を結ぶレーザ光Ｌの光軸中心を裏面側開口領域１２Ｒの領域内にすると、開口部１２の内面に形成される全てのテーパ部１２Ｔ（断面が長方形の場合には４つのテーパ部１２Ｔ）の法線方向、或いはそれに近い角度でレーザ光Ｌが入射するようになる。つまり、テーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌが照射される。
【００６１】
レーザ光Ｌは洗浄対象の面に対する入射角によって、エネルギー密度が変わるため、作用する剥離力が変化する。一般に、大きな角度で入射させれば高い剥離力を作用させることができ、特に法線方向から入射させたときに最も高い剥離力を作用させることができる。一方、小さな入射角になるほど剥離力が低下する。従って、テーパ部１２Ｔに対してレーザ光Ｌが大きな角度で入射すると、テーパ部１２Ｔに付着した有機材料に対して高い剥離力を作用させることができる。これにより、高い洗浄度が得られる。
【００６２】
集光レンズ３３の移動範囲を可動領域内に限定して前進境界位置の先の禁止領域に移動しないように規制するために、モータ制御部６３はステップモータ４３の制御を行う。ステップモータ４３の回転駆動により集光レンズ３３はレーザ光Ｌの光軸方向に移動するため、集光レンズ３３が前進境界位置より先に前進しないようにモータ制御部６３がステップモータ４３の回転制御（例えば、回転角度および回転数の制御）を行う。
【００６３】
集光レンズ３３の移動は前進だけが規制されるのではなく、後退も規制される。集光レンズ３３を後退させることによりデフォーカス量が大きくなるが、あるデフォーカス量になると、有機ＥＬ用マスク１から有機材料が剥離されなくなる。なお、レーザ光源３１のレーザ光Ｌの発振強度を高くすれば、デフォーカス量を大きくしたとしても有機材料を剥離することはできる。ただし、レーザ光源３１によって、その発振強度には所定の上限（最大発振強度）が設けられており、最大発振強度よりも大きな発振強度とすることはできない。このため、所定のデフォーカス量になると、有機材料を剥離できない状態を生じる。
【００６４】
このため、有機ＥＬ用マスク１にレーザ光を照射したときに有機材料が剥離可能から剥離不能（レーザ光源３１の発振強度を調整したとしても有機材料を剥離できない状態）に切り替わる集光レンズ３３の位置を後退境界位置として、この後退境界位置の手前までを可動領域とする。そして、後退境界位置よりも先の光学的に離間する領域を禁止領域として、集光レンズ３３を移動させないように規制する。これにより、有機材料が剥離不能になることがない。
【００６５】
集光レンズ３３は可動領域内では自由にその位置を変えることができる。これにより、焦点位置が変化して、デフォーカス量を自由にコントロールできる。デフォーカス量を小さくすることにより、剥離される有機材料の領域は狭くなるが、エネルギーが集中するため、レーザ光Ｌにそれほど強いエネルギーを持たせなくても剥離可能になる。一方、デフォーカス量を大きくすることにより、レーザ光Ｌに高いエネルギーを持たせなければならないが、広範な領域の有機材料を剥離することができる。従って、種々の条件に応じて、可動領域内で適宜自由にデフォーカス量を設定する。
【００６６】
以上のようにして、開口部１２テーパ部１２Ｔに対してできるだけ大きな入射角でレーザ光Ｌを照射するために、集光レンズ３３の移動範囲を可動領域に限定している。ここで、レーザ光Ｌのうちテーパ部１２Ｔに対して大きな角度で入射しているのは、レーザ光Ｌのうち拡散している領域の光であり、光軸中心以外の光である。従って、レーザ光Ｌの光軸中心は開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒの内部に位置するようにする。特に、レーザ光Ｌの光軸中心と裏面側開口領域１２Ｒの中心とを一致させるようにすることで、各テーパ部１２Ｔに照射される光に生じる偏りを最小化することができる。
【００６７】
図６は、レーザ光Ｌの光軸中心が開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒの中心と一致するようにしてレーザ光Ｌを照射し、各開口部１２に対してレーザ光Ｌを照射している状態を示している。図中の二点鎖線の領域は有機ＥＬ用マスク１に形成されるレーザ光ＬのスポットＳＡを示しており、開口部１２ごとにスポットＳＡを形成している。なお、実際に剥離されるのはスポットＳＡよりも広範な前述した円形領域になることもある。
【００６８】
レーザ光Ｌはパルスレーザであり、発振周期は周波数制御部６１により制御されている。そして、駆動制御部６２はＸガルバノ駆動部５１を制御しており、この制御に基づいてＸガルバノミラー３４の反射角を微小変化させている。時間的に前後して発振されるレーザ光Ｌの発振間隔の間にＸガルバノミラー３４の反射角の変化量を制御することにより、有機ＥＬ用マスク１に形成される各スポットＳＡの照射位置を制御できる。つまり、図６に示すように、レーザ光Ｌの光軸中心と裏面側開口領域１２Ｒの中心とが一致するようにして開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射するように、制御内容設定部６４は周波数制御部６１および駆動制御部６２を制御する。
【００６９】
以上のようにして、レーザ光Ｌの光軸中心を裏面側開口領域１２Ｒの中心と一致するようにしてレーザ光Ｌを照射していく。つまり、開口部１２に向けてレーザ光Ｌを照射していく。ここで、図７（ａ）のようにレーザ光Ｌを１つの開口部１２ごとに照射するようにしてもよいが、同図（ｂ）のように複数の開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射するようにしてもよい。同図（ｂ）では３つの開口部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに対して１つのレーザ光ＬＡを照射し、３つの開口部１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅに対して１つのレーザ光ＬＢを照射している。レーザ光ＬＡとＬＢとは時間的に前後するパルスレーザである。このとき、１つの開口部１２Ｃにおいてレーザ光ＬＡとＬＢとの照射範囲が重複するように照射を行っている。
【００７０】
このように、複数の開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射しても、全てのテーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌの拡散している領域の光を入射させることができる。このとき、開口部１２Ｃのテーパ部１２Ｔのうち一部のテーパ部１２Ｔに対してレーザ光ＬＡは小さな角度で照射される。同様に、開口部１２Ｃのテーパ部１２Ｔのうち前記のテーパ部１２Ｔ以外のテーパ部１２Ｔに対してレーザ光ＬＢは小さな角度で照射される。
【００７１】
そこで、開口部１２Ｃにはレーザ光ＬＡとＬＢとを重複するようにして照射している。これにより、レーザ光ＬＡ、ＬＢが大きな角度で照射させることができなかったテーパ部１２Ｔについても、レーザ光ＬＢ、ＬＡが大きな角度で照射させることができるようになる。このため、全てのテーパ部１２Ｔに対して高い剥離力を作用させることができる。このように、全てのテーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌを照射するためには、レーザ光Ｌのスポットを広げる必要があり、このためデフォーカス量を大きく設定する。そして、レーザ光Ｌの光軸中心が通る開口部１２以外の開口部１２については、前後のレーザ光Ｌ（ＬＡおよびＬＢ）が重複して照射されるようにする。これにより、全てのテーパ部１２Ｔに対して高い剥離力を作用させることが可能になる。
【００７２】
従って、複数の開口部１２をカバーするようにレーザ光Ｌを照射するため、１つの開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射する場合に比べて、照射回数が少なくなる。これにより、レーザ光Ｌの走査速度（スキャンスピード）を高速化することができ、レーザクリーニングを早期に完了できるようになる。
【００７３】
図７（ａ）および（ｂ）の何れの場合であっても、レーザ光Ｌの光軸中心は必ず裏面側開口領域１２Ｒの内側、特に中心に位置させるようにしている。つまり、レーザ光Ｌのうち中心領域の光は裏面側開口領域１２Ｒを通過させて、有機ＥＬ用マスク１に吸収させないようにしている。図８に示すように、レーザ光Ｌの強度はガウス分布になっており、中心領域（光軸中心およびその近傍）の強度が突出して高くなっている。そして、中心領域では、僅かな位置のずれで強度差が激しくなっている。一方、レーザ光Ｌの中心領域以外の周辺領域では強度自体はそれほど高くないものの、強度差は少なくなっている。そして、レーザ光Ｌのうち中心領域は僅かな部分を占め、殆どが周辺領域に占められている。
【００７４】
有機ＥＬ用マスク１は極薄の金属板であり、特にテーパ部１２Ｔの部位はそれよりもさらに薄くなっており、非常に繊細な部位になっている。従って、レーザ光Ｌの中心領域の強度の高い領域をテーパ部１２Ｔに照射すると、有機ＥＬ用マスク１の前記部位に大きなダメージ（有機ＥＬ用マスク１が復元不能なダメージ）を与えるおそれがある。このため、強度差の激しい中心領域の光を開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒから外部に抜けるようにして、有機ＥＬ用マスク１に吸収させないようにしている。そして、強度差の少ない安定した周辺領域の光をテーパ部１２Ｔに照射して吸収させるようにレーザ光Ｌの照射位置をコントロールしている。
【００７５】
以上説明したように、本発明は、レーザ光Ｌが入射する集光レンズ３３の移動範囲に可動領域と禁止領域とを設けて、レーザ光Ｌが有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓよりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ぶように可動領域を規定している。これにより、有機ＥＬ用マスク１に拡散光が照射されるため、開口部１２のテーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌを入射させることができる。このため、有機ＥＬ用マスク１と有機材料との間に大きな剥離力を作用させることができ、高い洗浄度を得ることができるようになる。
【００７６】
以上において、本発明では、集光レンズ３３を移動させることによりレーザ光Ｌの焦点位置を制御している。これは、レーザ光Ｌの焦点位置が有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓよりもレーザ光Ｌの入射側にしている制御であり、換言すればレーザ光Ｌの焦点位置と有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓとの相対位置関係を制御していることになる。そこで、当該相対位置関係を制御できれば、任意の手法を用いてもよい。例えば、ベース２１に有機ＥＬ用マスク１をレーザ光学系３０に近接または離間する機構を搭載して、有機ＥＬ用マスク１を移動することにより前記の相対位置関係を調整することができる。この場合には、有機ＥＬ用マスク１を搭載する機構の移動範囲に可動領域と禁止領域とを設けるようにして、集光レンズ３３にはレンズ位置調整機構４０を設けないようにする。
【００７７】
また、制御装置６０のモータ制御部６３がステップモータ４３を制御して、可動領域と禁止領域とを設けて集光レンズ３３の移動範囲を規制しており、この制御は基本的にはコンピュータで動作するソフトウェアで行っているが、他の手法により移動範囲を規制してもよい。例えば、レンズホルダ４１の移動経路（光軸方向の移動経路）において前進境界位置と後退境界位置とにレンズホルダ４１の移動を強制的に停止させるストッパ部を設けてもよい。また、レンズ位置調整機構４０をロボット手段により構成して、ロボット手段が可動領域のみ集光レンズ３３を移動させるようにしてもよい。
【００７８】
また、図３において、レーザ光学系３０を構成するＸガルバノミラー３４とＹガルバノミラー３５と反射ミラー３６とを別個独立に配置していたが、これらを１つのガルバノミラーとして設けてもよい。つまり、反射ミラー３６の位置にガルバノミラーを設けておき、有機ＥＬ用マスク１のＸ軸方向およびＹ軸方向にレーザ光Ｌを走査可能にするために当該ガルバノミラーを２方向に駆動させるようにしてもよい。
【００７９】
また、図３において、反射ミラー３６を用いて有機ＥＬ用マスク１のほぼ法線方向からレーザ光Ｌを照射するようにしているが、斜め方向からレーザ光Ｌを照射するようにしてもよい。ただし、法線方向から入射させることにより、開口部１２の各テーパ部１２Ｔに対して等しい角度でレーザ光Ｌが入射するため、均等な洗浄度が得られる。このため、法線方向から入射させることが望ましい。
【００８０】
なお、テーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌを入射させるようにしているため、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓに対するレーザ光Ｌの入射角が小さくなる場合もある。ただし、前述したように隣接する開口部１２の間隔は非常に狭いものになっており、マスク本体１１のうち有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓが占める割合よりもテーパ部１２Ｔが占める割合の方が大きくなっていることが多い。つまり、各開口部１２のテーパ部１２Ｔの面積はマスク本体１１の表面１１Ｓの面積よりも広くなっていることが多い。
【００８１】
前述したように、レーザ光Ｌのエネルギーはスポットの領域だけではなく、その周辺にも及ぶため、テーパ部１２Ｔにレーザ光Ｌを照射することで、テーパ部１２Ｔよりも狭い領域のマスク本体１１の表面１１Ｓに対して剥離効果を及ぼすことができる。これにより、表面１１Ｓに付着した有機材料も除去できるようになる。
【００８２】
また、開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒの面積およびレーザ光Ｌの強度分布に基づいてレーザ光源３１の発振強度を設定してもよい。裏面側開口領域１２Ｒからレーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１に外部に抜けていくため、有機材料の剥離には使用されない。従って、ガウス分布を有するレーザ光Ｌの中心領域の強度が高くなっていたとしても、有機ＥＬ用マスク１には作用を及ぼさないため、レーザ光源３１の発振強度を高く設定することもできる。裏面側開口領域１２Ｒの面積は既知であり、レーザ光Ｌの強度分布のうち当該面積に相当する部分を除外した領域の光（拡散している領域の光）がテーパ部１２Ｔに付着した有機材料を十分に剥離できるような強度にレーザ光源３１の発振強度を設定することにより、高い洗浄度を得ることができるようになる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 有機ＥＬ用マスク １１ マスク本体
１１Ｓ 表面 １２ 開口部
１２Ｒ 裏面側開口領域 １２Ｓ 表面側開口領域
１２Ｔ テーパ部 １４ ガラス基板
３０ レーザ光学系 ３１ レーザ光源
３３ 集光レンズ ３４ Ｘガルバノミラー
３５ Ｙガルバノミラー ３６ 反射ミラー
４０ レンズ位置調整機構 ４１ レンズホルダ
４２ ボールネジ ４３ ステップモータ
５１ Ｘガルバノ駆動部 ５２ Ｙガルバノ駆動部
６０ 制御装置 ６１ 周波数制御部
６２ 駆動制御部 ６３ モータ制御部
６４ 制御内容設定部 Ｌ レーザ光
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機ＥＬ用マスクにレーザ光を走査してクリーニングを行うための有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬディスプレイの製造装置および有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイは、バックライトを必要としない低消費電力・軽量薄型の画像表示装置として多く利用されている。その構造としては、透明性のガラス基板上に有機ＥＬ薄膜層を積層しており、有機ＥＬ薄膜層は発光層を正孔注入層、正孔輸送層、電子注入層、電子輸送層及び陽極層と陰極層とにより挟み込む構造を採用している。発光層はガラス基板上に有機材料を蒸着させて薄膜として形成するものが多く用いられており、ディスプレイを構成する各画素の領域を３分割してＲＧＢの３色の有機材料を蒸着させている。従って、各画素の３つの領域に異なる色の有機材料（有機色素材料）を蒸着させるために多数の開口部を形成した有機ＥＬ用マスク（シャドーマスク）を用いて蒸着を行う。この有機ＥＬ用マスクを画素ピッチ分ずつずらしながら、各色の有機材料を蒸着させていくことにより、発光層の蒸着プロセスが完了する。
【０００３】
蒸着プロセスを行うときには、ガラス基板だけではなく有機ＥＬ用マスクにも有機材料が付着する。有機ＥＬ用マスクは１回の蒸着プロセスだけに使用されるのではなく繰り返し使用されることから、次の蒸着プロセスを行うときに有機ＥＬ用マスクに有機材料が付着していると、新たなガラス基板に付着していた有機材料が転写して汚損させる。また、有機ＥＬ用マスクに多数形成した開口部のエッジ部分にも有機材料が蒸着して、開口部の面積を部分的にまたは全面的に閉塞させる。開口部の全部を塞いだ場合はもちろん、部分的に塞ぐことにより蒸着時の障害（影またはシャドウ）となり、当該有機ＥＬ用マスクを用いた場合の蒸着精度は著しく低下し、また使用に耐え得るものではなくなる。従って、有機ＥＬ用マスクを定期的にクリーニングして、有機材料の除去を行っている。
【０００４】
有機ＥＬ用マスクのクリーニングとしては、有機物を溶解させる洗浄液を用いたり、界面活性剤等を用いたウェットクリーニングが主に行われている。ウェットクリーニングは有機ＥＬ用マスクに対して液体を供給して行うクリーニングである。しかし、クリーニングされる有機ＥＬ用マスクはミクロンオーダー（１０〜５０μｍ程度）の極薄の金属板であり、ウェットクリーニング時に液圧や洗浄促進のための超音波と加熱とが作用することにより歪みや変形等のダメージが有機ＥＬ用マスクに与えられることがある。また、界面活性剤や有機溶剤等の薬液を用いてウェットクリーニングを行うと、薬液供給機構および使用済みの薬液（廃液）を処理する廃液処理機構を要するため機構が複雑化し、また廃液による環境汚染の問題もある。さらに、近年、有機ＥＬ用マスクが大型化しており、この場合、洗浄液を多量に使用することになり、ランニングコストも増大する。
【０００５】
一方、ウェットクリーニングを用いないクリーニングとして、有機ＥＬ用マスクに対してレーザ光を照射して行うクリーニング（レーザクリーニング）に関する技術が特許文献１に開示されている。金属素材の有機ＥＬ用マスクにレーザ光を照射することにより、有機ＥＬ用マスクと有機材料との間に剥離力を作用させている。特許文献１の技術は、この剥離力により有機ＥＬ用マスクから有機材料を除去してクリーニングを行うものである。そして、有機ＥＬ用マスクには粘着性のフィルムを貼り付けており、剥離した有機材料を粘着フィルムに転写させることで、クリーニングを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００６−１６９５７３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
有機ＥＬ用マスクは極めて薄い金属板であり、金属板の多数箇所に貫通孔を形成して開口部としている。一般に、開口部の内面は有機ＥＬ用マスクの表面（有機材料を蒸発する蒸着源と対向している面）および裏面（ガラス基板に密着している面）と直交するように形成するのではなく、開口部内面をテーパ形状にして、開口面積を裏面側よりも表面側を広くするようにしている。これにより、開口部内面から有機ＥＬ用マスク表面に緩やかな角度で移行するようにしている。
【０００８】
前記の角度が９０度或いは鋭角の場合には、開口部内面と有機ＥＬ用マスク表面との境界部が鋭いエッジを形成し、蒸着プロセスにおいて斜め方向から有機材料が蒸着されるときに、前記エッジが蒸着時の障害（影またはシャドウ）になる。つまり、画素を形成する領域に影が生じてしまい、当該領域の部分に有機材料を蒸着させることができなくなる。その結果、画素形成が不完全になる。
【０００９】
このために、開口部内面と有機ＥＬ用マスク表面とのなす角度を鈍角とするように、金属板を貫通して開口部を形成するようにしている。これにより、緩やかな角度で境界部が形成されるため、画素を形成する領域に影を生じることがなくなる。このとき、開口部内面のテーパ部も蒸着源に向いているため、当該テーパ部にも有機材料が付着する。従って、このテーパ部に付着した有機材料も除去しなければならない。
【００１０】
有機ＥＬ用マスクに照射するレーザ光は、有機ＥＬ用マスクの表面の法線方向或いは斜め方向から照射される。従って、レーザ光は所定の入射角をもって有機ＥＬ用マスクに照射されるが、レーザ光の入射角によっては、開口部のテーパに対する入射角が小さくなり、或いは照射されない部分を生じる。有機ＥＬ用マスクに入射したときに作用するレーザ光のエネルギー密度は入射角に依存し、入射角を大きくすることにより高い密度のエネルギーを作用させることができ、法線方向から入射させたときに最も高くなる。一方、入射角が小さくなると、作用するエネルギー密度は小さくなる。エネルギー密度が一定値以下になると、有機ＥＬ用マスクに付着している有機材料に対して作用させる剥離力が小さくなり、有機材料の除去を行うことができなくなる。
【００１１】
そこで、本発明は、開口部が多数形成された有機ＥＬ用マスクの、特にテーパ部に付着した有機材料を高い洗浄度でレーザクリーニングを行うことを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
以上の課題を解決するため、本発明の請求項１の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、テーパ部を有する開口部を形成した有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面を走査するレーザ光を発振するレーザ光源と、前記有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側で焦点を結ぶように前記有機ＥＬ用マスクの表面と前記レーザ光の焦点位置との相対位置関係を調整する焦点位置調整手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、レーザ光の焦点位置を有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側となるように制御している。これにより、有機ＥＬ用マスクに照射されたときのレーザ光をテーパ部に対してより大きな角度で入射させることができるようになる。
【００１４】
本発明の請求項２の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記焦点位置調整手段は、前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズを前記レーザ光の光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、前記レーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域以外の領域を禁止領域として、前記可動領域に限定して前記集光レンズを移動させる移動範囲規制手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１５】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、可動領域と禁止領域とに分けて、集光レンズの移動範囲を可動領域に限定している。これにより、有機ＥＬ用マスクよりもレーザ光の入射側で焦点を結んだレーザ光を照射でき、また有機ＥＬ用マスクに付着した有機材料が剥離されないようなデフォーカス量になることはない。
【００１６】
本発明の請求項３の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項２記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記レーザ光を前記有機ＥＬ用マスクの法線方向から入射させるための反射ミラーを備えたことを特徴とする。
【００１７】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、有機ＥＬ用マスクの表面のほぼ法線方向からレーザ光を照射している。有機ＥＬ用マスクの法線方向に対して傾斜した方向から照射しても各テーパ部に大きな角度でレーザ光を照射できるが、ほぼ法線方向から照射することにより、各テーパ部の洗浄度に差を生じないようにしている。
【００１８】
本発明の請求項４の有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記レーザ光源から発振されるレーザ光はパルスレーザであり、このパルスレーザの発振周波数を制御する周波数制御手段と、前記有機ＥＬ用マスクに前記レーザ光を走査させるために前記レーザ光の反射角を変化させるガルバノミラーと、前記有機ＥＬ用マスクに照射したときの前記レーザ光の光軸中心が前記有機ＥＬ用マスクに形成される開口部から前記有機ＥＬ用マスクの裏面に抜ける位置となるように前記周波数制御手段と前記ガルバノミラーとの制御を行う制御手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１９】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、レーザ光の光軸中心を有機ＥＬ用マスクに吸収させずに外部に抜けさせている。これにより、各テーパ部に大きな角度でレーザ光の拡散している領域の光を照射できるとともに、ガウス分布を有するレーザ光の光軸中心近傍の光ではなく、強度差の少ない安定した光を各テーパ部に照射でき、テーパ部に大きなダメージが与えられることがない。
【００２０】
本発明の請求項５の有機ＥＬディスプレイの製造装置は、請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置を備えたことを特徴とする。
【００２１】
前述してきた有機ＥＬ用マスククリーニング装置は、有機ＥＬディスプレイを製造する有機ＥＬディスプレイの製造装置に適用できる。主に、有機ＥＬ用マスクを使用してガラス基板に有機材料を蒸着させる真空蒸着槽の後段側に有機ＥＬ用マスククリーニング装置を配置することができる。
【００２２】
本発明の請求項６の有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法は、有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザ光を走査してクリーニングを行う有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法であって、前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズにより焦点を結ぶレーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域外の領域を禁止領域として、前記集光レンズの移動範囲を前記可動領域に限定することを特徴とする。
【発明の効果】
【００２３】
本発明は、レーザ光の焦点位置を有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側となるようにしている。これにより、有機ＥＬ用マスクに拡散光を照射することができ、有機ＥＬ用マスクの開口部のテーパ部に対して大きな角度でレーザ光を照射することができる。このため、テーパ部に付着した有機材料に高い剥離力を作用させることができ、高い洗浄度を得ることができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】有機ＥＬ用マスクの平面図および断面図である。
【図２】開口部の平面図、Ａ−Ａ断面図、Ｂ−Ｂ断面図である。
【図３】有機ＥＬ用マスククリーニング装置の概略構成を示す図である。
【図４】制御装置およびこの装置に接続される機構を示すブロック図である。
【図５】開口部のテーパ部にレーザ光を照射したときの状態を示す説明図である。
【図６】複数の開口部にレーザ光を照射したときの説明図である。
【図７】１つの開口部ごとにレーザ光を照射したとき、および複数の開口部ごとにレーザ光を照射したときの説明図である。
【図８】レーザ光の強度分布を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面を参照して本発明の実施形態について説明する。図１（ａ）は有機ＥＬ用マスク１の平面図を示しており、同図（ｂ）は断面図を示している。有機ＥＬ用マスク１は主にマスク本体１１から構成されている。マスク本体１１はマスク金属板（シャドーマスク）に多数の微小な開口部（数十μｍ四方程度）１２を配列して構成している。有機ＥＬ用マスク１の素材としては種々の金属を用いることができるが、例えばニッケル系の合金（インバー）や４２アロイ等を用いることができる。有機ＥＬ用マスク１は大型且つ極薄の金属板であるため、図１に示すように、その周囲に保形性を持たせるためのマスクフレーム１３を２方向または４方向にテンション（張力）を掛けて取り付けている。マスクフレーム１３は金属素材であってもよいし、金属以外の素材であってもよい。
【００２６】
有機ＥＬ用マスク１は洗浄対象物である被洗浄体であり、有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板１４に発光層としての有機材料を蒸着してパターン形成を行うために用いられる。ガラス基板１４に高精度に有機材料を蒸着させるために、有機ＥＬ用マスク１の厚みは１０〜５０μｍ程度の極薄の金属板が用いられる。
【００２７】
有機ＥＬ用マスク１は、発光層の有機材料を蒸着する真空蒸着槽（図示せず）の蒸着ステージにおいてガラス基板１４に密着させた状態で、蒸着源（図示せず）から有機材料を蒸着させるようにしている。有機材料は発光性の有機色素材料であり、例えばＡｌｑ３やＩｒ（ｐｐｙ）３、α―ＮＰＤ等の任意の材料を適用することができる。蒸着源から蒸発した有機材料は、有機ＥＬ用マスク１の開口部１２からガラス基板１４に蒸着する。これにより、ガラス基板１４の画素に対応する領域に発光層としての有機材料のパターンが形成される。
【００２８】
有機ＥＬ用マスク１を用いて１回の蒸着プロセスを行うと、ガラス基板１４だけではなく有機ＥＬ用マスク１にも有機材料が付着する。蒸着プロセスは繰り返し行われることから、有機ＥＬ用マスク１に付着した有機材料のクリーニングが所定のタイミングで行われる。有機ＥＬ用マスククリーニング装置が配置されている洗浄槽とガラス基板１４に蒸着を行う真空蒸着槽とは別個独立に設けられているため、有機ＥＬ用マスククリーニングを行うときには有機ＥＬ用マスク１が真空蒸着槽から洗浄槽内に移行される。
【００２９】
図２は有機ＥＬ用マスク１に多数形成される開口部１２のうち１つの開口部１２を示しており、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ断面図、同図（ｃ）は（ａ）のＢ−Ｂ断面図を示している。前述したように有機ＥＬ用マスク１には所定の厚み（１０〜５０μｍ程度）があり、開口部１２は有機ＥＬ用マスク１の厚み方向に貫通孔を形成して構成される。有機ＥＬ用マスク１には表面（有機材料を蒸発する蒸着源に対向している面）１１Ｓと裏面（ガラス基板１４に密着する面）１１Ｒとがあり、これに対応して開口部１２にも表面側の開口している領域（表面側開口領域１２Ｓ）と裏面側の開口している領域（裏面側開口領域１２Ｒ）とがある。
【００３０】
ここで、図２に示すように、表面側開口領域１２Ｓは裏面側開口領域１２Ｒよりも広くしている。なお、表面側開口領域１２Ｓと裏面側開口領域１２Ｒとの中心位置は一致しているが、異ならせてもよい。裏面側開口領域１２Ｒと表面側開口領域１２Ｓとの開口面積が異なることから、開口部１２の内面（貫通孔を形成した面）は斜面状のテーパ部１２Ｔになっている。表面側開口領域１２Ｓは裏面側開口領域１２Ｒよりも広い開口面積を有しているため、テーパ部１２Ｔと有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓとの間のなす角度は鈍角になる。なお、図２ではテーパ部１２Ｔは曲面にしているが、平面であってもよい。
【００３１】
裏面側開口領域１２Ｒはガラス基板１４に形成する画素の領域と一致するように構成している。そして、表面側開口領域１２Ｓに向けて広がるようにテーパ部１２Ｔが形成され、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓとテーパ部１２Ｔとの境界は鈍角になっている。蒸着源から蒸着する有機材料は表面側開口領域１２Ｓの側から裏面側開口領域１２Ｒに向けて蒸着されるため、有機材料が斜め方向から蒸着したとしても、蒸着時に障害（影またはシャドウ）を生じにくくなる。このため、ガラス基板１４に対して正確な画素形成を行うことができる。
【００３２】
有機ＥＬ用マスク１の金属板にテーパ部１２Ｔの開口部１２を形成するためには種々の手法を用いることができるが、例えばエッチング処理を用いることができる。エッチング処理は、金属板にフォトレジスト等を用いてパターン形成を行い、エッチング液を用いて金属板をエッチングさせて貫通孔を形成する。このとき、エッチング液は金属を徐々にエッチングさせていくため、テーパ部１２Ｔを有する開口部１２が形成されていく。なお、パターン形成は有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓから行う。
【００３３】
近年の有機ＥＬディスプレイは、隣接する画素間の間隔が非常に短くなっており（ファインピッチ化）、これに対応して有機ＥＬ用マスク１の隣接する開口部１２の間隔も近接した配置にしている。このため、微細パターンを形成してエッチングを行う必要がある。
【００３４】
蒸発源から蒸発した有機材料は表面側開口領域１２Ｓから蒸着され、テーパ部１２Ｔにも有機材料が付着する。従って、テーパ部１２Ｔに付着した有機材料についても剥離して除去を行わなければならない。なお、図２においては、開口部１２の形状が長方形のものを示したため、テーパ部１２Ｔが４つ形成される。勿論、開口部１２の形状は長方形以外（正方形等）であってもよいし、円形等の形状としてもよい。いずれにしても、開口部１２の内部は表面側開口領域１２Ｓから裏面側開口領域１２Ｒに向けて徐々に断面積が小さくなるような形状になる。
【００３５】
図３は有機ＥＬ用マスククリーニング装置の概略構成を示しており、基本的にはクリーニングステージ２０とレーザ光学系３０とを有している。クリーニングステージ２０は基台としてのベース２１の上に洗浄対象物である有機ＥＬ用マスク１を保持するマスク保持部材２２を設けて構成している。マスク保持部材２２は有機ＥＬ用マスク１のマスクフレーム１３を固定保持しており、この状態で有機ＥＬ用マスク１のレーザクリーニングが行われる。なお、有機ＥＬ用マスク１は水平方向に寝かせた状態（有機ＥＬ用マスク１の法線方向が重力方向）で保持されてもよいし、垂直方向に立てた状態（有機ＥＬ用マスク１の法線方向が水平面方向）で保持されてもよい。
【００３６】
レーザ光学系３０はレーザ光源３１とビームエキスパンダ３２と集光レンズ３３とＸガルバノミラー３４とＹガルバノミラー３５と反射ミラー３６とを備えて概略構成している。レーザ光源３１はレーザ光Ｌを発振するための光源であり、ここではレーザ光Ｌをパルスレーザとして発振する。レーザ光源３１が発振したレーザ光Ｌはビームエキスパンダ３２によりレーザ光Ｌの光束径の拡大または縮小が行われて、集光レンズ３３に入射する。なお、図３は光学的な模式図を示しており、この例では有機ＥＬ用マスク１の表面に直交する２軸をＸ軸およびＹ軸、有機ＥＬ用マスク１の法線方向（有機ＥＬ用マスク１の面と直交する方向）をＺ軸としたときに、レーザ光源３１からレーザ光ＬをＹ軸方向に発振している。
【００３７】
集光レンズ（対物レンズ）３３に入射するレーザ光Ｌは平行光になっており、集光レンズ３３によりレーザ光Ｌは収束光になる。そして、レーザ光Ｌは所定位置で焦点を結ぶ。集光レンズ３３はレンズ位置調整機構４０に取り付けられており、収束光としてのレーザ光Ｌの焦点位置を調整している。レンズ位置調整機構４０はレンズホルダ４１とボールネジ４２とステップモータ４３とを備えて概略構成しており、集光レンズ３３をレーザ光Ｌの光軸方向に移動させている。集光レンズ３３を光軸方向に移動させることで、レーザ光Ｌの焦点位置を変化させるデフォーカスを行っている。
【００３８】
レンズホルダ４１は集光レンズ３３を固定保持しており、レンズホルダ４１がレーザ光Ｌの光軸方向に移動する。レンズホルダ４１はボールネジ４２に取り付けられており、ボールネジ４２に沿って移動する。ボールネジ４２はレーザ光Ｌの光路と平行に配置されており、ステップモータ４３の回転駆動力が伝達されて、レンズホルダ４１が前進または後退を行う。ステップモータ４３はモータの駆動力によりボールネジ４２を回転させる。
【００３９】
Ｘガルバノミラー３４はレーザ光Ｌを反射させる反射ミラーであり、ここではＸ軸方向に反射している。なお、図３の光学系の模式図では光路がそのままになっているが、実際には光路がほぼ９０度変換（紙面に直交する方向に変換）される。Ｘガルバノミラー３４にはＸガルバノ駆動部５１が取り付けられており、Ｘガルバノ駆動部５１はＸガルバノミラー３４を微小駆動させる。これにより、レーザ光Ｌの反射角が微小変化する。Ｘガルバノミラー３４は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光Ｌの位置をＸ軸方向に微小変化させるように微小駆動している。
【００４０】
Ｙガルバノミラー３４はＸガルバノミラー３４で反射したレーザ光Ｌを反射させるミラーであり、ここではＹ軸方向に反射している。この場合も同様に、実際には光路が９０度変換されている。Ｙガルバノミラー３５にはＹガルバノ駆動部５２が取り付けられており、Ｙガルバノ駆動部５２はＹガルバノミラー３５を微小駆動させる。これにより、レーザ光Ｌの反射角が微小変化する。Ｙガルバノミラー３５は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光Ｌの位置をＹ軸方向に微小変化させるように微小駆動する。
【００４１】
有機ＥＬ用マスク１に対するレーザクリーニング（レーザ光Ｌを走査して有機材料を剥離するクリーニング）は、有機ＥＬ用マスク１に対してＸ軸方向にレーザ光Ｌを走査して１本のスキャンラインを形成して、このスキャンラインをＹ軸方向に変化させる。これにより、面のクリーニング（洗浄）を行っている。従って、Ｘガルバノミラー３４により有機ＥＬ用マスク１のＸ軸方向に走査してスキャンラインを形成した後に、Ｙガルバノミラー３５によりＹ軸方向にスキャンラインを微小変化させるようにしている。
【００４２】
反射ミラー３６はＹガルバノミラー３５で反射したレーザ光Ｌを入射する位置に設けており、反射ミラー３６で反射したレーザ光ＬをＺ軸方向（有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓのほぼ法線方向）から照射している。つまり、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓに対するレーザ光Ｌの入射角はほぼ９０度になる。この反射ミラー３６はレーザ光学系３０の最終段に設けられている。
【００４３】
図４はレーザ光源３１とステップモータ４３とＸガルバノ駆動部５１とＹガルバノ駆動部５２との制御を行う制御装置６０を示している。制御手段としての制御装置６０は有機ＥＬ用マスククリーニング装置の全体の動作制御を行っており、例えばコンピュータ上で動作するソフトウェアにより制御装置６０の機能を実現することができる。図４に示すように、制御装置６０は周波数制御部６１と駆動制御部６２とモータ制御部６３と制御内容設定部６４とを備えて概略構成している。
【００４４】
周波数制御手段としての周波数制御部６１はレーザ光源３１に接続されている。レーザ光源３１が発振するレーザ光Ｌはパルスレーザであり、このパルスレーザの発振周期（発振周波数）を周波数制御部６１が制御している。駆動制御部６２はＸガルバノ駆動部５１およびＹガルバノ駆動部５２に接続されており、各ガルバノ駆動部の制御を行っている。Ｘガルバノ駆動部５１およびＹガルバノ駆動部５２は、駆動制御部６２の制御に基づいてＸガルバノミラー３４およびＹガルバノミラー３５の反射角制御を行っている。
【００４５】
モータ制御部６３はステップモータ４３に接続されており、ステップモータ４３の駆動制御を行っている。モータ制御部６３の制御によりステップモータ４３は回転駆動して、集光レンズ３３の移動制御（前進・後退）を行っている。制御内容設定部６４は周波数制御部６１と駆動制御部６２とモータ制御部６３との制御内容を設定している。このうち、周波数制御部６１および駆動制御部６２は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光Ｌの照射位置を制御しており、モータ制御部６３はレーザ光Ｌの焦点位置を制御している。
【００４６】
最初に、レーザ光Ｌの焦点位置の制御について説明する。本発明では、集光レンズ３３の位置に可動領域と禁止領域との２つの領域を設けており、集光レンズ３３は可動領域のみを移動可能にし、禁止領域には位置させないように規制している。可動領域はレーザ光Ｌの光軸方向に沿って所定の範囲に設けられており、この範囲を可動領域として集光レンズ３３の移動を許可している。そして、この可動領域以外の領域は禁止領域として、集光レンズ３３が移動しないように規制を行っている。この規制は移動範囲規制手段として機能するモータ制御部６３が行っている。
【００４７】
集光レンズ３３はステップモータ４３の回転駆動によってレーザ光Ｌの光軸方向に前進または後退する。従って、ステップモータ４３の回転制御を行うことにより、集光レンズ３３の移動制御を行うことができる。モータ制御部６３はこの制御を行う。つまり、集光レンズ３３の位置が常に可動領域の範囲内になるように、ステップモータ４３の回転駆動の制御を行う。これにより、集光レンズ３３が禁止領域に移動されないように規制している。
【００４８】
次に、レーザ光Ｌの照射位置について説明する。周波数制御部６１および駆動制御部６２は連動して有機ＥＬ用マスク１に照射されるレーザ光Ｌの位置を制御している。レーザ光Ｌはパルスレーザとなっており、周波数制御部６１がレーザ光源３１の周波数制御を行うことで、レーザ光Ｌの発振間隔が制御される。周波数制御部６１が制御する周波数に対応して、駆動制御部６２にＸガルバノ駆動部５１を制御させる。この制御に基づいて、Ｘガルバノ駆動部５１はＸガルバノミラー３４の駆動制御を行う。なお、スキャンラインを変更するとき（次のスキャンラインを形成するとき）は、駆動制御部６２がＹガルバノ駆動部５２の制御を行う。
【００４９】
以上が概略構成になる。次に、動作について説明する。前述した真空蒸着槽で行われる蒸着プロセスにより有機ＥＬ用マスク１には有機材料が付着する。この有機ＥＬ用マスク１はベース２１に設けたマスク保持部材２２により固定保持された状態でレーザ光学系３０に対向する位置に配置されて固定される。そして、この状態でレーザクリーニングを開始する。レーザ光源３１から発振されるレーザ光Ｌはビームエキスパンダ３２を透過して、集光レンズ３３に入射する。集光レンズ３３でレーザ光Ｌは平行光から収束光にされて、Ｘガルバノミラー３４およびＹガルバノミラー３５で反射して、最終段に設けた反射ミラー３６でさらに反射して、有機ＥＬ用マスク１に照射される。
【００５０】
有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓ（テーパ部１２Ｔも含む）はレーザ光Ｌの照射方向に向くように配置されており、反射ミラー３６で反射したレーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１に入射する。有機ＥＬ用マスク１の表面には固体状態の有機材料が膜状に付着しており、この有機材料を透過してレーザ光Ｌが有機ＥＬ用マスク１に照射される。レーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓから離間した位置で焦点を結ぶようになっており、つまり表面１１Ｓで焦点を結ぶジャストフォーカスにはなっていない。従って、有機ＥＬ用マスク１に照射されるレーザ光Ｌは１点に集光されているのではなく、円形のスポットを形成する。そして、照射されたレーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１に吸収される。
【００５１】
有機ＥＬ用マスク１は金属素材であり、レーザ光Ｌが吸収されることにより熱エネルギーが作用して、吸収された部位（円形のスポットおよびその付近）が瞬間的に温度上昇する。しかも、厚み方向の表層部（数μｍ）のごく一部の部分のみが温度上昇する。
【００５２】
温度上昇した有機ＥＬ用マスク１の部位は熱膨張を起こす。前記したように、非常に狭小な領域に対してレーザ光Ｌが吸収されて熱エネルギーが集中するため、瞬間的に温度上昇して、温度上昇した部位は急激に熱膨張を起こす。一方で、レーザ光Ｌが及ぼすエネルギー（熱エネルギー）は狭小な領域に集中しており、他の部位は温度上昇することなくそのままの形状を維持している。従って、固体状態となって付着している有機材料に向けて熱膨張を起こす。
【００５３】
有機ＥＬ用マスク１の層と有機材料の層とは積層構造となっており、レーザ光Ｌが透過したとしても有機材料は固体状態を維持している。そして、有機ＥＬ用マスク１はレーザ光Ｌの照射により熱膨張を起こして瞬間的に隆起する。一方、有機材料はあまりレーザ光Ｌを吸収せず、殆ど熱膨張を起こさないことから、層間に剥離力が作用する。このとき、急激に有機ＥＬ用マスク１が熱膨張を起こして剥離力が作用するため、固体状態の有機材料に強い衝撃が与えられて破砕され、有機材料は粉体等の粒径の小さい遊離物質となって有機ＥＬ用マスク１から離間する方向に飛散する。
【００５４】
また、有機ＥＬ用マスク１ではなく付着している有機材料に対してレーザ光Ｌを吸収させて、有機材料に剥離エネルギーを起こす所謂アブレーションにより剥離を行ってもよい。この場合には、有機ＥＬ用マスク１に付着している有機材料の層の表面よりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ばせるようにする。なお、有機ＥＬ用マスク１にレーザ光Ｌを照射する場合には剥離される有機材料の領域はレーザ光Ｌのスポット径だけでなく周辺領域にもおよび、スポット径よりも広い円形領域となる。有機材料にレーザ光Ｌを吸収させる場合には、剥離される領域はレーザ光Ｌのスポット径とほぼ等しくなる。
【００５５】
前述したように、レーザ光Ｌはパルスレーザとして発振している。そして、Ｘガルバノミラー３４によりＸ軸方向（走査方向）にレーザ光Ｌの照射位置が変化するように走査しているため、前記の円形領域が連続するように走査がされる。この走査を１方向に行って１本のスキャンラインを形成して、スキャンラインをＹ方向に微小シフトさせることで、面のクリーニングを行う。
【００５６】
本発明では、焦点位置制御手段がレーザ光Ｌの焦点位置の制御を行っている。ここでは、レンズ移動手段（レンズ位置調整機構４０）および移動範囲規制手段（制御装置６０のうちモータ制御部６３および制御内容設定部６４）が焦点位置制御手段として機能している。焦点位置制御手段は、集光レンズ３３の移動範囲を可動領域にのみ限定しており、禁止領域に移動させないように規制している。可動領域はレーザ光Ｌの光軸方向に前進境界位置と後退境界位置との間の内側に設けられており、集光レンズ３３は光軸方向に可動領域内を自由に移動させることができる。ただし、可動領域以外の領域は禁止領域として集光レンズ３３が移動しないように設定されている。
【００５７】
前進境界位置は集光レンズ３３が光学的に前進（有機ＥＬ用マスク１に光学的に近接する方向への移動）可能な境界位置であり、後退境界位置は集光レンズ３３が光学的に後退（有機ＥＬ用マスク１から光学的に離間する方向への移動）可能な境界位置である。集光レンズ３３が前進すると有機ＥＬ用マスク１との間の光学的な距離が短くなり、デフォーカス量が小さくなる。一方、集光レンズ３３が後退すると有機ＥＬ用マスク１との間の光学的な距離が長くなり、デフォーカス量が大きくなる。なお、前記の可動領域は前進境界位置および後退境界位置を含まず、これらの位置の内側の領域になる。
【００５８】
本発明では、集光レンズ３３が前進境界位置の手前まで前進可能なように可動領域を設けているため、レーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓ（有機材料に照射する場合には、有機材料の層の表面）よりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ぶ。このため、ジャストフォーカスにはなっておらず、デフォーカスされており、且つ拡散光となってレーザ光Ｌが有機ＥＬ用マスク１に照射される。
【００５９】
図５に、有機ＥＬ用マスク１に形成される開口部１２に照射されるレーザ光Ｌを示している。集光レンズ３３は前進境界位置に到達することがないため、レーザ光Ｌの焦点位置Ｆは有機ＥＬ用マスク１の表面よりもレーザ光Ｌの入射側に離間した位置になる。このため、焦点位置Ｆで１点に集光された後に、拡散光となって有機ＥＬ用マスク１に照射される。
【００６０】
前述したように、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓに対して開口部１２のテーパ部１２Ｔは９０度よりも大きな角度をもって形成されている。つまり、表面１１Ｓとテーパ部１２Ｔとのなす角度は鈍角になる。レーザ光の入射側で焦点を結ぶレーザ光Ｌの光軸中心を裏面側開口領域１２Ｒの領域内にすると、開口部１２の内面に形成される全てのテーパ部１２Ｔ（断面が長方形の場合には４つのテーパ部１２Ｔ）の法線方向、或いはそれに近い角度でレーザ光Ｌが入射するようになる。つまり、テーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌが照射される。
【００６１】
レーザ光Ｌは洗浄対象の面に対する入射角によって、エネルギー密度が変わるため、作用する剥離力が変化する。一般に、大きな角度で入射させれば高い剥離力を作用させることができ、特に法線方向から入射させたときに最も高い剥離力を作用させることができる。一方、小さな入射角になるほど剥離力が低下する。従って、テーパ部１２Ｔに対してレーザ光Ｌが大きな角度で入射すると、テーパ部１２Ｔに付着した有機材料に対して高い剥離力を作用させることができる。これにより、高い洗浄度が得られる。
【００６２】
集光レンズ３３の移動範囲を可動領域内に限定して前進境界位置の先の禁止領域に移動しないように規制するために、モータ制御部６３はステップモータ４３の制御を行う。ステップモータ４３の回転駆動により集光レンズ３３はレーザ光Ｌの光軸方向に移動するため、集光レンズ３３が前進境界位置より先に前進しないようにモータ制御部６３がステップモータ４３の回転制御（例えば、回転角度および回転数の制御）を行う。
【００６３】
集光レンズ３３の移動は前進だけが規制されるのではなく、後退も規制される。集光レンズ３３を後退させることによりデフォーカス量が大きくなるが、あるデフォーカス量になると、有機ＥＬ用マスク１から有機材料が剥離されなくなる。なお、レーザ光源３１のレーザ光Ｌの発振強度を高くすれば、デフォーカス量を大きくしたとしても有機材料を剥離することはできる。ただし、レーザ光源３１によって、その発振強度には所定の上限（最大発振強度）が設けられており、最大発振強度よりも大きな発振強度とすることはできない。このため、所定のデフォーカス量になると、有機材料を剥離できない状態を生じる。
【００６４】
このため、有機ＥＬ用マスク１にレーザ光を照射したときに有機材料が剥離可能から剥離不能（レーザ光源３１の発振強度を調整したとしても有機材料を剥離できない状態）に切り替わる集光レンズ３３の位置を後退境界位置として、この後退境界位置の手前までを可動領域とする。そして、後退境界位置よりも先の光学的に離間する領域を禁止領域として、集光レンズ３３を移動させないように規制する。これにより、有機材料が剥離不能になることがない。
【００６５】
集光レンズ３３は可動領域内では自由にその位置を変えることができる。これにより、焦点位置が変化して、デフォーカス量を自由にコントロールできる。デフォーカス量を小さくすることにより、剥離される有機材料の領域は狭くなるが、エネルギーが集中するため、レーザ光Ｌにそれほど強いエネルギーを持たせなくても剥離可能になる。一方、デフォーカス量を大きくすることにより、レーザ光Ｌに高いエネルギーを持たせなければならないが、広範な領域の有機材料を剥離することができる。従って、種々の条件に応じて、可動領域内で適宜自由にデフォーカス量を設定する。
【００６６】
以上のようにして、開口部１２テーパ部１２Ｔに対してできるだけ大きな入射角でレーザ光Ｌを照射するために、集光レンズ３３の移動範囲を可動領域に限定している。ここで、レーザ光Ｌのうちテーパ部１２Ｔに対して大きな角度で入射しているのは、レーザ光Ｌのうち拡散している領域の光であり、光軸中心以外の光である。従って、レーザ光Ｌの光軸中心は開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒの内部に位置するようにする。特に、レーザ光Ｌの光軸中心と裏面側開口領域１２Ｒの中心とを一致させるようにすることで、各テーパ部１２Ｔに照射される光に生じる偏りを最小化することができる。
【００６７】
図６は、レーザ光Ｌの光軸中心が開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒの中心と一致するようにしてレーザ光Ｌを照射し、各開口部１２に対してレーザ光Ｌを照射している状態を示している。図中の二点鎖線の領域は有機ＥＬ用マスク１に形成されるレーザ光ＬのスポットＳＡを示しており、開口部１２ごとにスポットＳＡを形成している。なお、実際に剥離されるのはスポットＳＡよりも広範な前述した円形領域になることもある。
【００６８】
レーザ光Ｌはパルスレーザであり、発振周期は周波数制御部６１により制御されている。そして、駆動制御部６２はＸガルバノ駆動部５１を制御しており、この制御に基づいてＸガルバノミラー３４の反射角を微小変化させている。時間的に前後して発振されるレーザ光Ｌの発振間隔の間にＸガルバノミラー３４の反射角の変化量を制御することにより、有機ＥＬ用マスク１に形成される各スポットＳＡの照射位置を制御できる。つまり、図６に示すように、レーザ光Ｌの光軸中心と裏面側開口領域１２Ｒの中心とが一致するようにして開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射するように、制御内容設定部６４は周波数制御部６１および駆動制御部６２を制御する。
【００６９】
以上のようにして、レーザ光Ｌの光軸中心を裏面側開口領域１２Ｒの中心と一致するようにしてレーザ光Ｌを照射していく。つまり、開口部１２に向けてレーザ光Ｌを照射していく。ここで、図７（ａ）のようにレーザ光Ｌを１つの開口部１２ごとに照射するようにしてもよいが、同図（ｂ）のように複数の開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射するようにしてもよい。同図（ｂ）では３つの開口部１２Ａ、１２Ｂ、１２Ｃに対して１つのレーザ光ＬＡを照射し、３つの開口部１２Ｃ、１２Ｄ、１２Ｅに対して１つのレーザ光ＬＢを照射している。レーザ光ＬＡとＬＢとは時間的に前後するパルスレーザである。このとき、１つの開口部１２Ｃにおいてレーザ光ＬＡとＬＢとの照射範囲が重複するように照射を行っている。
【００７０】
このように、複数の開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射しても、全てのテーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌの拡散している領域の光を入射させることができる。このとき、開口部１２Ｃのテーパ部１２Ｔのうち一部のテーパ部１２Ｔに対してレーザ光ＬＡは小さな角度で照射される。同様に、開口部１２Ｃのテーパ部１２Ｔのうち前記のテーパ部１２Ｔ以外のテーパ部１２Ｔに対してレーザ光ＬＢは小さな角度で照射される。
【００７１】
そこで、開口部１２Ｃにはレーザ光ＬＡとＬＢとを重複するようにして照射している。これにより、レーザ光ＬＡ、ＬＢが大きな角度で照射させることができなかったテーパ部１２Ｔについても、レーザ光ＬＢ、ＬＡが大きな角度で照射させることができるようになる。このため、全てのテーパ部１２Ｔに対して高い剥離力を作用させることができる。このように、全てのテーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌを照射するためには、レーザ光Ｌのスポットを広げる必要があり、このためデフォーカス量を大きく設定する。そして、レーザ光Ｌの光軸中心が通る開口部１２以外の開口部１２については、前後のレーザ光Ｌ（ＬＡおよびＬＢ）が重複して照射されるようにする。これにより、全てのテーパ部１２Ｔに対して高い剥離力を作用させることが可能になる。
【００７２】
従って、複数の開口部１２をカバーするようにレーザ光Ｌを照射するため、１つの開口部１２ごとにレーザ光Ｌを照射する場合に比べて、照射回数が少なくなる。これにより、レーザ光Ｌの走査速度（スキャンスピード）を高速化することができ、レーザクリーニングを早期に完了できるようになる。
【００７３】
図７（ａ）および（ｂ）の何れの場合であっても、レーザ光Ｌの光軸中心は必ず裏面側開口領域１２Ｒの内側、特に中心に位置させるようにしている。つまり、レーザ光Ｌのうち中心領域の光は裏面側開口領域１２Ｒを通過させて、有機ＥＬ用マスク１に吸収させないようにしている。図８に示すように、レーザ光Ｌの強度はガウス分布になっており、中心領域（光軸中心およびその近傍）の強度が突出して高くなっている。そして、中心領域では、僅かな位置のずれで強度差が激しくなっている。一方、レーザ光Ｌの中心領域以外の周辺領域では強度自体はそれほど高くないものの、強度差は少なくなっている。そして、レーザ光Ｌのうち中心領域は僅かな部分を占め、殆どが周辺領域に占められている。
【００７４】
有機ＥＬ用マスク１は極薄の金属板であり、特にテーパ部１２Ｔの部位はそれよりもさらに薄くなっており、非常に繊細な部位になっている。従って、レーザ光Ｌの中心領域の強度の高い領域をテーパ部１２Ｔに照射すると、有機ＥＬ用マスク１の前記部位に大きなダメージ（有機ＥＬ用マスク１が復元不能なダメージ）を与えるおそれがある。このため、強度差の激しい中心領域の光を開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒから外部に抜けるようにして、有機ＥＬ用マスク１に吸収させないようにしている。そして、強度差の少ない安定した周辺領域の光をテーパ部１２Ｔに照射して吸収させるようにレーザ光Ｌの照射位置をコントロールしている。
【００７５】
以上説明したように、本発明は、レーザ光Ｌが入射する集光レンズ３３の移動範囲に可動領域と禁止領域とを設けて、レーザ光Ｌが有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓよりもレーザ光Ｌの入射側で焦点を結ぶように可動領域を規定している。これにより、有機ＥＬ用マスク１に拡散光が照射されるため、開口部１２のテーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌを入射させることができる。このため、有機ＥＬ用マスク１と有機材料との間に大きな剥離力を作用させることができ、高い洗浄度を得ることができるようになる。
【００７６】
以上において、本発明では、集光レンズ３３を移動させることによりレーザ光Ｌの焦点位置を制御している。これは、レーザ光Ｌの焦点位置が有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓよりもレーザ光Ｌの入射側にしている制御であり、換言すればレーザ光Ｌの焦点位置と有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓとの相対位置関係を制御していることになる。そこで、当該相対位置関係を制御できれば、任意の手法を用いてもよい。例えば、ベース２１に有機ＥＬ用マスク１をレーザ光学系３０に近接または離間する機構を搭載して、有機ＥＬ用マスク１を移動することにより前記の相対位置関係を調整することができる。この場合には、有機ＥＬ用マスク１を搭載する機構の移動範囲に可動領域と禁止領域とを設けるようにして、集光レンズ３３にはレンズ位置調整機構４０を設けないようにする。
【００７７】
また、制御装置６０のモータ制御部６３がステップモータ４３を制御して、可動領域と禁止領域とを設けて集光レンズ３３の移動範囲を規制しており、この制御は基本的にはコンピュータで動作するソフトウェアで行っているが、他の手法により移動範囲を規制してもよい。例えば、レンズホルダ４１の移動経路（光軸方向の移動経路）において前進境界位置と後退境界位置とにレンズホルダ４１の移動を強制的に停止させるストッパ部を設けてもよい。また、レンズ位置調整機構４０をロボット手段により構成して、ロボット手段が可動領域のみ集光レンズ３３を移動させるようにしてもよい。
【００７８】
また、図３において、レーザ光学系３０を構成するＸガルバノミラー３４とＹガルバノミラー３５と反射ミラー３６とを別個独立に配置していたが、これらを１つのガルバノミラーとして設けてもよい。つまり、反射ミラー３６の位置にガルバノミラーを設けておき、有機ＥＬ用マスク１のＸ軸方向およびＹ軸方向にレーザ光Ｌを走査可能にするために当該ガルバノミラーを２方向に駆動させるようにしてもよい。
【００７９】
また、図３において、反射ミラー３６を用いて有機ＥＬ用マスク１のほぼ法線方向からレーザ光Ｌを照射するようにしているが、斜め方向からレーザ光Ｌを照射するようにしてもよい。ただし、法線方向から入射させることにより、開口部１２の各テーパ部１２Ｔに対して等しい角度でレーザ光Ｌが入射するため、均等な洗浄度が得られる。このため、法線方向から入射させることが望ましい。
【００８０】
なお、テーパ部１２Ｔに対して大きな角度でレーザ光Ｌを入射させるようにしているため、有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓに対するレーザ光Ｌの入射角が小さくなる場合もある。ただし、前述したように隣接する開口部１２の間隔は非常に狭いものになっており、マスク本体１１のうち有機ＥＬ用マスク１の表面１１Ｓが占める割合よりもテーパ部１２Ｔが占める割合の方が大きくなっていることが多い。つまり、各開口部１２のテーパ部１２Ｔの面積はマスク本体１１の表面１１Ｓの面積よりも広くなっていることが多い。
【００８１】
前述したように、レーザ光Ｌのエネルギーはスポットの領域だけではなく、その周辺にも及ぶため、テーパ部１２Ｔにレーザ光Ｌを照射することで、テーパ部１２Ｔよりも狭い領域のマスク本体１１の表面１１Ｓに対して剥離効果を及ぼすことができる。これにより、表面１１Ｓに付着した有機材料も除去できるようになる。
【００８２】
また、開口部１２の裏面側開口領域１２Ｒの面積およびレーザ光Ｌの強度分布に基づいてレーザ光源３１の発振強度を設定してもよい。裏面側開口領域１２Ｒからレーザ光Ｌは有機ＥＬ用マスク１に外部に抜けていくため、有機材料の剥離には使用されない。従って、ガウス分布を有するレーザ光Ｌの中心領域の強度が高くなっていたとしても、有機ＥＬ用マスク１には作用を及ぼさないため、レーザ光源３１の発振強度を高く設定することもできる。裏面側開口領域１２Ｒの面積は既知であり、レーザ光Ｌの強度分布のうち当該面積に相当する部分を除外した領域の光（拡散している領域の光）がテーパ部１２Ｔに付着した有機材料を十分に剥離できるような強度にレーザ光源３１の発振強度を設定することにより、高い洗浄度を得ることができるようになる。
【符号の説明】
【００８３】
１ 有機ＥＬ用マスク １１ マスク本体
１１Ｓ 表面 １２ 開口部
１２Ｒ 裏面側開口領域 １２Ｓ 表面側開口領域
１２Ｔ テーパ部 １４ ガラス基板
３０ レーザ光学系 ３１ レーザ光源
３３ 集光レンズ ３４ Ｘガルバノミラー
３５ Ｙガルバノミラー ３６ 反射ミラー
４０ レンズ位置調整機構 ４１ レンズホルダ
４２ ボールネジ ４３ ステップモータ
５１ Ｘガルバノ駆動部 ５２ Ｙガルバノ駆動部
６０ 制御装置 ６１ 周波数制御部
６２ 駆動制御部 ６３ モータ制御部
６４ 制御内容設定部 Ｌ レーザ光
【特許請求の範囲】
【請求項１】
テーパ部を有する開口部を形成した有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面を走査するレーザ光を発振するレーザ光源と、
前記有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側で焦点を結ぶように前記有機ＥＬ用マスクの表面と前記レーザ光の焦点位置との相対位置関係を調整する焦点位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項２】
前記焦点位置調整手段は、
前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズを前記レーザ光の光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、
前記レーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域以外の領域を禁止領域として、前記可動領域に限定して前記集光レンズを移動させる移動範囲規制手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項３】
前記レーザ光を前記有機ＥＬ用マスクの法線方向から入射させるための反射ミラーを備えたこと
を特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項４】
前記レーザ光源から発振されるレーザ光はパルスレーザであり、このパルスレーザの発振周波数を制御する周波数制御手段と、
前記有機ＥＬ用マスクに前記レーザ光を走査させるために前記レーザ光の反射角を変化させるガルバノミラーと、
前記有機ＥＬ用マスクに照射したときの前記レーザ光の光軸中心が前記有機ＥＬ用マスクに形成される開口部から前記有機ＥＬ用マスクの裏面に抜ける位置となるように前記周波数制御手段と前記ガルバノミラーとの制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造装置。
【請求項６】
有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザ光を走査してクリーニングを行う有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法であって、
前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズにより焦点を結ぶレーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域外の領域を禁止領域として、前記集光レンズの移動範囲を前記可動領域に限定すること
を特徴とする有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法。
【請求項１】
テーパ部を有する開口部を形成した有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面を走査するレーザ光を発振するレーザ光源と、
前記有機ＥＬ用マスクの表面よりもレーザ光の入射側で焦点を結ぶように前記有機ＥＬ用マスクの表面と前記レーザ光の焦点位置との相対位置関係を調整する焦点位置調整手段と、
を備えたことを特徴とする有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項２】
前記焦点位置調整手段は、
前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズを前記レーザ光の光軸方向に移動させるレンズ移動手段と、
前記レーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域以外の領域を禁止領域として、前記可動領域に限定して前記集光レンズを移動させる移動範囲規制手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項３】
前記レーザ光を前記有機ＥＬ用マスクの法線方向から入射させるための反射ミラーを備えたこと
を特徴とする請求項２記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項４】
前記レーザ光源から発振されるレーザ光はパルスレーザであり、このパルスレーザの発振周波数を制御する周波数制御手段と、
前記有機ＥＬ用マスクに前記レーザ光を走査させるために前記レーザ光の反射角を変化させるガルバノミラーと、
前記有機ＥＬ用マスクに照射したときの前記レーザ光の光軸中心が前記有機ＥＬ用マスクに形成される開口部から前記有機ＥＬ用マスクの裏面に抜ける位置となるように前記周波数制御手段と前記ガルバノミラーとの制御を行う制御手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置。
【請求項５】
請求項１乃至４の何れか１項に記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置を備えたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイの製造装置。
【請求項６】
有機ＥＬ用マスクの表面に付着した有機材料を剥離するために前記有機ＥＬ用マスクの表面にレーザ光を走査してクリーニングを行う有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法であって、
前記レーザ光の光路上に設けた集光レンズにより焦点を結ぶレーザ光の焦点位置と前記有機ＥＬ用マスクの表面とが一致する前記集光レンズの位置を前進境界位置、および前記有機材料が剥離可能から剥離不能に切り替わる前記集光レンズの位置を後退境界位置として、前記前進境界位置と前記後退境界位置との間の内側の領域を可動領域、この可動領域外の領域を禁止領域として、前記集光レンズの移動範囲を前記可動領域に限定すること
を特徴とする有機ＥＬ用マスクのクリーニング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２０１１−２２２３５５（Ｐ２０１１−２２２３５５Ａ）
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１０−９１４１８（Ｐ２０１０−９１４１８）
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２３年１１月４日（２０１１．１１．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２２年４月１２日（２０１０．４．１２）
【出願人】（５０１３８７８３９）株式会社日立ハイテクノロジーズ (4,325)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]