有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬ用ディスプレイの製造装置、有機ＥＬ用ディスプレイおよび有機ＥＬ用マスククリーニング方法
【課題】有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物を除去するクリーニングを行うときに、基板に対して完全に非接触状態で蒸着物を除去しつつ、高い洗浄度を得ることを目的とする。
【解決手段】有機ＥＬ用マスク１に付着した蒸着物質６１を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持するマスク昇降ユニット４２と、有機ＥＬ用マスク１の一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査させるレーザ洗浄部１１と、有機ＥＬ用マスク１の開口部３に裏面１Ｒ側から走査面１Ｓ側に向けた空気流ＡＦを形成する送気ノズル５３と、レーザ光の走査位置よりも下方に配置され、レーザ走査部１１の洗浄により有機ＥＬ用マスク１から飛散した遊離物質６２の吸引を行うための吸引スリット６２Ｓを斜め上方に向けた吸引ノズル６３と、を備えている。
【解決手段】有機ＥＬ用マスク１に付着した蒸着物質６１を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持するマスク昇降ユニット４２と、有機ＥＬ用マスク１の一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査させるレーザ洗浄部１１と、有機ＥＬ用マスク１の開口部３に裏面１Ｒ側から走査面１Ｓ側に向けた空気流ＡＦを形成する送気ノズル５３と、レーザ光の走査位置よりも下方に配置され、レーザ走査部１１の洗浄により有機ＥＬ用マスク１から飛散した遊離物質６２の吸引を行うための吸引スリット６２Ｓを斜め上方に向けた吸引ノズル６３と、を備えている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を走査することによりレーザ洗浄を行う有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬ用ディスプレイの製造装置、有機ＥＬ用ディスプレイおよび有機ＥＬ用マスク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薄膜層は発光層を陽極層と陰極層とに挟み込むような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させ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。
【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つ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用マスクに蒸着物質が付着していると、蒸着物質がガラス基板上に落下して汚損させる可能性がある。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開口面積に変化が生じただけでも、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（好ましくは、１つの蒸着プロセスを完了した後に）クリーニングして、蒸着物質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、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（数十ミクロン程度）の極薄の金属板であり、ウェットクリーニング時に液圧が作用することにより歪みや変形等の大きなダメージが有機ＥＬ用マスクに与えられる。また、界面活性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（排液）を処理する排液処理機構を要するため機構が複雑化し、また排液による環境汚染の問題もある。
【０００５】
一方、ウェットクリーニングの薬液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。
【０００６】
この特許文献１の技術では、有機ＥＬ用マスクにレーザ光を照射して付着した有機材料を剥離させているが、クリーニングを行う槽内或いは大気の汚染を防止するために、剥離後の有機材料が有機ＥＬ用マスクから離間しないようにしている。このため、剥離後の有機材料を除去するために、粘着性のフィルムを用いている。このフィルムには、剥離した有機材料を転写するために粘着力を持たせており、フィルムを有機ＥＬ用マスクに貼り付けた状態でレーザ光を照射し、有機ＥＬ用マスクから剥離した蒸着物質をフィルムに転写させている。そして、有機材料が転写したフィルムを有機ＥＬ用マスクから剥離することにより、クリーニングプロセスを完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
ところで、有機ＥＬ用マスクは極薄の金属板であり、極めて微小な力が作用しただけでも、歪みや変形等を生じてダメージが与えられる。しかも、近年の有機ＥＬディスプレイの大画面化に伴い、有機ＥＬ用マスクのサイズも大型になっており、大型且つ極薄の有機ＥＬ用マスクの取り扱いは極めてデリケートでなければならない。特許文献１の技術では、有機ＥＬ用マスクからのフィルムの剥離は粘着力に抗して引き剥がすようにして行なっているため、有機ＥＬ用マスクに過剰な剥離力が作用する。その結果、有機ＥＬ用マスクには歪みや反り等が発生し、甚大なダメージが与えられる。
【０００９】
つまり、特許文献１では、レーザ光により有機ＥＬ用マスクから有機材料を剥離するものの、剥離した有機材料を除去するためにフィルムを有機ＥＬ用マスクに接触させており、結局は非接触でクリーニングが完了するものではない。また、フィルムとしてはレーザ光が透過する素材（ポリエチレンテレフタレート）を用いているが、透過性のフィルムを用いたとしてもレーザ光に減衰は生じる。このため、十分なエネルギーを有機ＥＬ用マスクに対して与えられず、高いクリーニング効果を発揮できなくなるおそれもある。そして、フィルムの貼り付けおよび剥離を行うための専用の機構を要するため、機構が複雑化し、また装置が大型化になるという問題もある。特に、有機ＥＬ用マスクが大型サイズになればフィルムのサイズも大型になり、機構の複雑化・装置の大型化といった問題はより顕著になる。
【００１０】
このため、フィルムを用いることのない完全に非接触状態で有機ＥＬ用マスクのクリーニングを行うことが望ましい。有機ＥＬ用マスク表面に対してレーザ洗浄を行うと、蒸着物質には剥離力が作用するとともに、レーザ光のエネルギーにより蒸着物質は分解されて粉体やガス等の遊離物質として有機ＥＬ用マスクの表面から上方に飛散しようとする。前述のフィルムが有機ＥＬ用マスクに貼り付けられているのであれば、遊離物質はフィルムに転写するが、有機ＥＬ用マスクに対するダメージ回避の観点からフィルムを用いない場合には、飛散した遊離物質が重力により有機ＥＬ用マスクに落下して再付着する。このため、レーザ洗浄を行ったにもかかわらず、有機ＥＬ用マスクの洗浄度は低いものになり、さらに有機ＥＬ用マスクに多数形成してある開口部から有機ＥＬ用マスクの裏面に遊離物質が回り込んで付着するようになる。裏面に遊離物質が付着すると、新たな基板の蒸着を行うときに基板に転写して汚損させてしまい、結果として洗浄度の低下を招来する。
【００１１】
また、特許文献１のように有機ＥＬ用マスクを水平状態に配置した状態で上部からレーザ洗浄を行う方式にあっては、極薄の有機ＥＬ用マスクに撓みが生じるおそれがある。前述したように、マスクサイズの大型化に伴ってマスク金属板も重量化の傾向にあることから、ミクロンサイズの有機ＥＬ用マスクを平面状態で維持することは極めて困難であり、水平状態に配置したときには大きな撓みが生じる。有機ＥＬ用マスクに撓みが生じると、有機ＥＬ用マスクの端部位置と中央位置とでは高さ位置に大きな差が生じてしまい、レーザ光源からの焦点位置に対してずれを生じるようになる。このため、撓みが生じている部位におけるレーザ光の強度が弱くなり、当該部位の洗浄度が大幅に低下する。
【００１２】
そこで、本発明は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物を除去するクリーニングを行うときに、基板に対して完全に非接触状態で蒸着物を除去しつつ、高い洗浄度を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持するマスク保持手段と、前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査させるレーザ洗浄手段と、前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けた空気流を形成する空気流形成手段と、前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置され、前記レーザ洗浄手段の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質の吸引を行うための開口部を斜め上方に向けた吸引手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、立てた状態で保持している有機ＥＬ用マスクの裏面側から空気流を形成しているため、蒸着物質が分解されて飛散した遊離物質が有機ＥＬ用マスクの開口部に入り込まないようになる。そして、遊離物質は吸引手段により強制的に吸引されるようになる。これにより、有機ＥＬ用マスクに遊離物質が再付着することがなくなり、高い洗浄度が得られるようになる。しかも、有機ＥＬ用マスクは立てた状態で保持していることからマスクに撓みが生じることはなく、高い洗浄度でクリーニングを行うことができる。そして、レーザ光を走査して飛散した遊離物質を吸引させていることから完全に非接触で洗浄を行うことができ、有機ＥＬ用マスクにダメージを与えることもない。
【００１５】
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において、前記吸引手段は前記レーザ光の走査部位に追従して動作することを特徴とする。
【００１６】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、吸引手段はレーザ光の走査部位に追従して動作することから、レーザの走査部位の直近位置に吸引手段を配置することができるようになる。有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質を直近位置に設けた吸引手段で強制的に吸引することにより、広範囲に分散する前に遊離物質を確実に回収することができるようになる。吸引手段の追従動作により、走査部位と吸引手段とは常に一定の間隔を維持するため、有機ＥＬ用マスクの部位によって洗浄度に差ができることもなく、高度且つ均一な洗浄度が得られるようになる。
【００１７】
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１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置において、前記吸引手段が吸引する風圧を前記空気流形成手段の空気流の風圧よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１８】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、大きい風圧で吸引ができることから、遊離物質を効率的に吸引することができるようになり、有機ＥＬ用マスクに蒸着物質が残存していたとしても吸引風の風圧をある程度大きくできるため引き剥がすようにして吸引できるようになる。吸引手段からの風圧を大きくしたとしても、吸引風は斜めから有機ＥＬ用マスクに対して作用するため、それほど大きく撓むことはない。
【００１９】
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記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置において、前記空気流形成手段はイオン風により前記空気流を形成していることを特徴とする。
【００２０】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、空気流形成手段が形成する空気流をイオン風としている。飛散した遊離物質は静電気によりプラスまたはマイナスに帯電しており、裏面側から走査面側に向けた空気流を逆の特性を持つ微弱なイオン風とすることにより、有機ＥＬ用マスクの開口部から抜けたイオン風により遊離物質を効率的に吸引手段に導くことが可能になる。
【００２１】
本発明の請求項５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において、前記レーザ走査手段は、前記有機ＥＬ用マスクの洗浄を行う領域の最上部から水平方向に１ラインの走査を行い、この１ラインの走査を順次下方に向けて行い、前記空気流形成手段と前記吸引手段とに前記１ライン分の長さを設けて、前記レーザ走査手段の１ライン分の走査ごとに順次下方に向けて下降させていくことを特徴とする。
【００２２】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、水平方向の１ラインを順次下方に向けて走査していることで、上方の洗浄において飛散した遊離物質が有機ＥＬ用マスクに再付着したとしても、再付着する箇所は後にレーザ洗浄が行われる箇所であり、高い洗浄度が得られるようになる。
【００２３】
本発明の請求項６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において、前記マスク保持手段は垂直方向から若干傾斜した状態で前記有機ＥＬ用マスクを保持していることを特徴とする。
【００２４】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、垂直方向から若干傾斜させて有機ＥＬ用マスクを保持しているため、垂直方向に保持しているよりは有機ＥＬ用マスクに遊離物質が再付着しにくくなる。
【００２５】
本発明の請求項７の有機ＥＬ用ディスプレイの製造装置は、請求項１乃至６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ていることを特徴とする。また、本発明の請求項８の有機ＥＬディスプレイは、請求項７記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置により製造されたことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項９の有機ＥＬ用マスククリーニング方法は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング方法であって、前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持し、前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査するときに、前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けて空気流を形成し、前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置した吸引手段に前記レーザ洗浄の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質を吸引させていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、垂直方向に立てた状態で保持している有機ＥＬ用マスクに対して裏面側から空気流を形成しているため、レーザ洗浄を行っているときに遊離物質が裏面側に付着することはない。そして、飛散および落下する遊離物質を吸引手段により強制的に吸引させていることから、遊離物質が拡散することなく有機ＥＬ用マスクへの再付着を防止でき、高い洗浄度を得ることができるようになる。有機ＥＬ用マスクは立てた状態で保持していることから撓みが生じることもなく、全ての領域に対して均等な強度のレーザ光を照射でき、高度且つ均一な洗浄度で洗浄を行うことができるようになる。そして、有機ＥＬ用マスクに対してレーザ洗浄を行い、飛散した遊離物質を吸引することにより除去しているため、完全に非接触状態で蒸着物質の除去が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】有機ＥＬ用マスクの平面図および断面図である。
【図２】有機ＥＬ用マスククリーニング装置の外観図である。
【図３】昇降機構の正面図である。
【図４】有機ＥＬ用マスククリーニング装置の側面図である。
【図５】送気ノズルから空気流を形成し、吸引ノズルから遊離物質を吸引している状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ用マスククリーニング装置により洗浄される対象となる有機ＥＬ用マスク１を示しており、同図（ａ）と（ｂ）とはそれぞれ平面図と断面図とを示している。有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板に高精度に蒸着物質を蒸着させるために、有機ＥＬ用マスク１をミクロンオーダーの厚みとすることにより、所定領域に正確に蒸着物質（有機材料）を形成することができるようになる。一方で、近年の有機ＥＬディスプレイの大画面化に伴い、ガラス基板も大型サイズ（例えば、１５００×１８００ｍｍ）になっており、有機ＥＬ用マスク１のサイズも大型になっている。従って、極薄且つ大型の有機ＥＬ用マスク１は単体で平面状を維持することができず、保形性を持たせるために、外周部分に補強枠としての額縁状のマスクフレーム２を取り付けて構成している。なお、保形性を持たせるものであれば、マスクフレーム２以外の手段によるものであってもよい。
【００３０】
有機ＥＬ用マスク１は金属を素材とし、規則的に配列された多数の開口部３を形成した金属マスク板（シャドーマスク）である。有機ＥＬ用マスク１には種々の金属を用いることができるが、ここではコバルトとニッケルとの合金が適用されるものとする。有機ＥＬ用マスク１は、発光層の有機材料を蒸着する図示しない蒸着装置において、前記のガラス基板に密着させた状態で、蒸発源から蒸着物質を蒸着させるようにしている。発光層の蒸着物質としては種々のものがあるが、例えばアルミニウム錯体（トリスアルミニウム：Ａｌｑ）等の有機金属錯体を適用できる。なお、有機金属錯体以外の有機化合物（金属が含まれているか否かは問わない）を蒸着物質として適用するものであってもよい。蒸発源から蒸発した蒸着物質は、有機ＥＬ用マスク１の開口部３が形成されている部分から前記のガラス基板に蒸着する。これにより、画素に対応する領域に発光層としての蒸着物質を形成することができるようになる。
【００３１】
蒸着時にはガラス基板だけではなく有機ＥＬ用マスク１にも蒸着物質が付着する。そこで、以下の有機ＥＬ用マスククリーニング装置を用いて、有機ＥＬ用マスク１のレーザ洗浄を行う。レーザ洗浄はドライ洗浄の１つであり、レーザ光を照射することにより有機ＥＬ用マスク１から蒸着物質を除去して洗浄を行うことである。なお、図１（ａ）において、有機ＥＬ用マスク１を６つの領域（エリアＡ１〜Ａ６）に分割しているが、この点は後述する。
【００３２】
図２は有機ＥＬ用マスククリーニング装置の外観を示している。この有機ＥＬ用マスククリーニング装置はマスク供給部１０とレーザ走査部１１と昇降機構１２とを備えて概略構成しており、所定の洗浄チャンバ内に設置されている。マスク供給部１０はベース２１とテーブル固定柱２２と起立テーブル２３とマスク保持部材２４とを備えて概略構成している。マスク供給部１０には蒸着工程（有機材料を前記のガラス基板に蒸着する工程）を経て蒸着物質が付着した有機ＥＬ用マスク１が搬送される。ベース２１はマスク供給部１０の基台であり、ベース２１には４本のテーブル固定柱２２が立設されており、各テーブル固定柱２２の上面に起立テーブル２３が当接している。テーブル固定柱２２は起立テーブル２３を水平状態の姿勢に維持させるものである。
【００３３】
起立テーブル２３は回転軸２５を備えており、この回転軸２５を中心に９０度回転する。図２の状態では起立テーブル２３は水平状態になっており、９０度回転することにより立てた状態になる。起立テーブル２３には接離可能にマスク保持部材２４が取り付けられており、マスク保持部材２４に有機ＥＬ用マスク１が搭載される。このマスク保持部材２４はマスクフレーム２とほぼ同様の額縁状の形状をしており、有機ＥＬ用マスク１に相当する領域は開口した状態になっている。そして、マスク保持部材２４は有機ＥＬ用マスク１の外周に取り付けたマスクフレーム２の部分を適宜の保持手段（クランプやチャック、真空吸着等）により保持している。
【００３４】
レーザ走査部１１はレーザ光学系３１と光学系移動部３２とを備えて概略構成している。レーザ光学系３１はレーザ光源３３とガルバノミラー３４とを備えている。レーザ光源３３は所定波長のレーザ光の発振を行うものであり、有機ＥＬ用マスク１の金属素材が反応するような波長のレーザ光を発振する。有機ＥＬ用マスク１がコバルトとニッケルとの合金である場合には、当該合金が反応する波長域である５３２ｎｍ近傍のレーザ光を発振するように設定する。なお、有機ＥＬ用マスク１が他の金属素材である場合には、当該素材が反応するレーザ光を発振するようにする。
【００３５】
レーザ光源３３から発振したレーザ光の入射位置にガルバノミラー３４を配置している。ガルバノミラー３４は入射したレーザ光の光路を変換する反射ミラーであり、入射するレーザ光に対して４５度の角度を形成するように配置している。このため、ガルバノミラー３４により反射したレーザ光の光路は９０度変換して有機ＥＬ用マスク１に向かう。ガルバノミラー３４は図示しない駆動装置により微小振動がされるようになっており、この振動によりレーザ光の反射角を高速に微小変化させる。ここでは、図２のＹ方向およびＺ方向に反射角を変化させるように振動させるものとする。これにより、有機ＥＬ用マスク１のＹ方向およびＺ方向の所定領域に対してレーザ光を走査させることができるようになる。レーザ光源３３から発振したレーザ光は最終的に有機ＥＬ用マスク１の走査面（蒸着物質が付着している面）で焦点を結ぶようにしており、このためレーザ光源３３から発振されるレーザ光を収束光とするか、或いは対物レンズ等の光学部品を用いて焦点を結ばせるようにしている。
【００３６】
光学系移動部３２はベース３５とレール搭載テーブル３６とＹ軸レール３７とＹ軸移動テーブル３８とを備えて概略構成している。ベース３５は基台であり、このベース３５にはレール搭載テーブル３６が設置されている。レール搭載テーブル３６の上面にはＹ軸レール３７が設置されている。Ｙ軸レール３７は図２におけるＹ軸方向に延在させたレールであり、このＹ軸レール３７を滑走するようにしてＹ軸移動テーブル３８が設けられている。Ｙ軸移動テーブル３８にはレーザ光学系３１が搭載されており、Ｙ軸レール３７に沿って移動することにより、レーザ光学系３１全体をＹ軸方向の任意の場所に位置させることができるようになっている。このため、Ｙ軸移動テーブル３８に図示しない駆動機構（モータやボールネジ等）を取り付けており、後述するように所定のタイミングでレーザ光学系３１を往復動作させるように駆動する。
【００３７】
次に、昇降機構１２について説明する。図２に示されるように、昇降機構１２はマスク供給部１０とレーザ走査部１１との間に挟まれるようにして配置されている。図３は有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持している昇降機構１２の正面図を示している。図３に示すように、昇降機構１２はＹ軸方向に離間した位置に２本の支柱４１、４１を立設しており、２つの昇降系統が昇降動作を行っている。このうち１つの昇降系統が有機ＥＬ用マスク１を昇降動作させるマスク昇降ユニット４２である。
【００３８】
マスク昇降ユニット４２は、マスク保持部材２４およびこれに保持される有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持する手段であり、支柱４１、４１の内側を昇降動作する。つまり、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持するマスク保持手段は、マスク保持部材２４とマスク昇降ユニット４２とにより構成される。マスク昇降ユニット４２がマスク保持部材２４(或いは有機ＥＬ用マスク１)を保持するためには、例えばチャックやクランプ等の適宜の手段を用いることができる。ここでは、マスク昇降ユニットとしてクランプ部材を適用しており、このクランプ部材がマスク保持部材２４を保持している。そして、このクランプ部材自身が昇降動作を行うものとする。この場合には、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持するマスク保持手段は、マスク保持部材２４とマスク昇降ユニット４２とにより構成される。勿論、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持することができれば、チャックや真空吸着等の任意の手段を用いて有機ＥＬ用マスク１或いはマスク保持部材２４を保持させるようにしてもよい。そして、マスク保持部材２４と起立テーブル２３とは接離可能になっており、起立テーブル２３からマスク保持部材２４を切り離すことにより、有機ＥＬ用マスク１はマスク昇降ユニット４２により昇降動作が可能になる。
【００３９】
支柱４１を昇降動作するもう１つの昇降系統がノズル昇降ユニット５１である。ノズル昇降ユニット５１は吸引ノズル５２と送気ノズル５３と連結部材５４とを有して構成されている。吸引ノズル５２は支柱４１、４１の間隔分の長さを有する細長のノズルであり、図２に示すように吸引スリット５２Ｓを有している。吸引スリット５２Ｓは有機ＥＬ用マスク１の幅以上の長さで構成されており、そのスリットを有機ＥＬ用マスク１に向けた斜め上方に開口させるようにしている。従って、吸引ノズル５２は自身の斜め上方の外気を吸引するようになる。また、吸引ノズル５２は常に吸引を行うようにしている。
【００４０】
一方、送気ノズル５３も送気スリット５３Ｓを有しているが、吸引ノズル５２よりも遥かに微弱な空気流を送り出す。送気ノズル５３は送風を行うというよりは、むしろ有機ＥＬ用マスク１に向かう殆ど風圧の作用しない空気流を形成するためのものである。送気スリット５３Ｓは吸引スリット５２Ｓとは異なり、有機ＥＬ用マスク１に直交するようにして開口している（つまり、有機ＥＬ用マスク１の法線方向に開口している）。このため、送気スリット５３Ｓからの空気流は有機ＥＬ用マスク１に向かって直交するように送り出される。また、送気スリット５３Ｓの開口面積を吸引スリット５２Ｓの開口面積よりも広くしている。これにより、微弱な空気流を広範囲にわたって形成できるようになる。なお、吸引ノズル５２と同様に送気ノズル５３も常に空気を送り出すようにしている。
【００４１】
ここで、送気ノズル５３から送り出される微弱な空気流を放電によって生じるイオンの泳動に励起させるイオン風としている。イオン風は空気中に電界を形成し、帯電粒子を直接加速することにより、帯電粒子と空間に存在する空気分子との間の相互作用によって生成される風になる。空気流をイオン風とすることで空気流自体にプラスまたはマイナスの極性を持たせることができるようになる。
【００４２】
図２および図４に示すように、吸引ノズル５２と送気ノズル５３とは連結部材５４により一体的に構成されており、Ｚ方向の位置関係としては送気ノズル５３のほぼ直下に吸引ノズル５２が位置している。連結部材５４はそれぞれの支柱４１の外周に沿って図示しないモータやボールネジ等の駆動機構により上昇或いは下降動作を行う。そして、図３にも示すように、吸引ノズル５２を送気ノズル５３の高さよりも低い位置となるように連結部材５４により両者を一体的に連結している。
【００４３】
以上の構成における動作について説明する。まず、蒸着工程を経て蒸着物質が付着した有機ＥＬ用マスク１を搬入して、マスク保持部材２４に有機ＥＬ用マスク１を保持するマスクフレーム２を保持させる。図４の実線がこの状態である。そして、回転軸２５を中心に９０度回転して起立テーブル２３を立てた状態に直立させて、マスク昇降ユニット４２に固定保持させる（立てた状態を破線で示す）。この状態で、マスク保持部材２４をマスク昇降ユニット４２に保持させることにより、有機ＥＬ用マスク１は立てた状態で保持されるようになる。そして、マスク保持部材２４と起立テーブル２３との接続を切り離して、起立テーブル２３を９０度回転して再び水平状態に戻すようにする。
【００４４】
起立テーブル２３を水平状態に戻す作業と並行して、或いはこの作業の終了後に、マスク昇降ユニット４２を下降させる。このときの下降位置は有機ＥＬ用マスク１の最上端がレーザ光学系３１よりも低い位置になるように下降させる。そして、マスク昇降ユニット４２を所定時間ごとに所定距離を上昇させて有機ＥＬ用マスク１をレーザ光学系３１の正面に位置させるようにしてレーザ光を有機ＥＬ用マスク１に走査させてレーザ洗浄を行う。
【００４５】
ここで、レーザ洗浄について説明する。レーザ光源３３から発振されるレーザ光は有機ＥＬ用マスク１の金属素材が反応をするような波長を有しており、有機ＥＬ用マスク１がコバルトとニッケルとの合金である場合には波長５３２ｎｍの波長のレーザ光を発振するようにしている。このため、有機ＥＬ用マスク１の走査面でレーザ光が焦点を結ぶことにより、有機ＥＬ用マスク１の走査面は大きく熱膨張をするが、付着している蒸着物質は反応をしないために熱膨張をしない。これにより熱膨張の差により、付着している蒸着物質には分解エネルギーが作用する。この分解エネルギーが作用することにより、走査面に膜状となって付着している蒸着物質は微粒子状に分解されて遊離物質となる。この遊離物質は質量を殆ど有しない極めて微小な粉体やガスとなっており、蒸着物質が分解されることにより、有機ＥＬ用マスク１の走査面から飛散する。この点、レーザ光の強度を過剰に高く設定する必要はなく、付着している蒸着物質を分解して飛散させる程度のものであればよく、有機ＥＬ用マスク１に与えるダメージを抑制するために、勢い良く走査面から遊離物質を飛散させるような強度を与える必要はない。具体的には、遊離物質を走査面から離間させて吸引風が吸引するような強度であればよい。
【００４６】
レーザ光は有機ＥＬ用マスク１の走査面において極めて微小なスポット径で焦点を結ぶ。そして、ガルバノミラー３４がＹ方向およびＺ方向に焦点位置を変化させていくことで走査が行われる。このとき、Ｙ方向およびＺ方向の所定領域を走査するため、領域内において入射角に大きな差を持つことにより光路長が変化する。光路長が大きく変化すると、光軸方向における焦点位置にずれが生じてしまい、所定の強度で有機ＥＬ用マスク１にレーザ光を入射させられなくなる。そこで、大型サイズの有機ＥＬ用マスク１を、図１に示すように６つの領域（エリアＡ１〜Ａ６）に分割して走査を行うようにしている。小さな領域に分割させることにより、入射角にそれほど差を生じなくなり光路長はそれほど変化しなくなる。なお、有機ＥＬ用マスク１が小型の場合にはエリアを分割する必要はないし、非常に大型の場合にはさらに多くのエリアに分割するようにしてもよい。
【００４７】
まず、最初にエリアＡ１の走査を行う。このために、ガルバノミラー３４における反射位置（ガルバノミラー３４におけるレーザ光が反射するポイント）とエリアＡ１の中心位置とがＹ方向およびＺ方向において一致するように位置調整を行う。このために、マスク昇降ユニット４２がＺ方向の位置調整を行い、光学系移動部３２がＹ方向の位置調整を行う。まず、マスク昇降ユニット４２を下方位置から上昇させて、Ｚ方向におけるエリアＡ１の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とを一致させる。これにより、Ｚ方向の位置調整は完了する。次に、光学系移動部３２のＹ軸移動テーブル３８をＹ軸レール３７に沿って移動させて、Ｙ方向におけるエリアＡ１の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とを一致させるようにする。
【００４８】
以上によりレーザ光の反射位置とエリアＡ１の中心位置とがＹ方向およびＺ方向において一致する。これにより、ガルバノミラー３４で反射したレーザ光がエリアＡ１の中心位置に入射したときに９０度の角度で入射させることができるようになる。
【００４９】
前記の位置調整を行った後に、まず最上端からエリアＡ１をＹ方向に１ライン分走査する。このために、ガルバノミラー３４を微小振動させる。そして、１ライン分の走査終了後にＺ方向下方に１ライン分ずらした状態で再び１ライン分の走査を行う。このときのＹ方向の走査方向は直前の１ライン分の走査とは逆方向になり、つまり往復動作するように走査を行っていく。以下、順次Ｙ方向の走査を１ライン分ごとにＺ方向下方にずらしながら走査を行っていき、エリアＡ１の最下端の１ライン分の走査終了後に、エリアＡ１のレーザ洗浄を完了する。
【００５０】
そして、本発明では、吸引風および空気流を形成しながらレーザ光の走査を行っている。このために、レーザ光の走査に追従させながら吸引ノズル５２および送気ノズル５３を下降させるようにしている。ノズル昇降ユニット５１は、マスク昇降ユニット４２がマスク保持部材２４を保持するまではＺ方向における最上部位置で待機しており、レーザ洗浄が開始する前までには、エリアＡ１の最上端に送気ノズル５３が位置するまで下降する。
【００５１】
図５において、有機ＥＬ用マスク１に対してレーザ光Ｌが入射すると、走査面１Ｓが熱膨張して付着していた蒸着物質６１が分解して、極めて微小な遊離物質６２となって走査面１Ｓから離間する方向に飛散する。飛散した遊離物質６２には重力が作用するため、走査面１Ｓから離間した位置で落下しようとする。ただし、遊離物質６２にはもともと走査面１Ｓから離間する方向に飛散する力が作用しており、これに重力が加わることにより、遊離物質６２は斜め下方に向かって落下しようとする。
【００５２】
そして、走査面１Ｓのレーザ光の走査位置の直下には吸引ノズル５２が位置している。吸引ノズル５２は吸引スリット５２Ｓを走査面１Ｓに対して斜め上方を向いており、吸引風ＡＷにより強制的に遊離物質６２が吸引される。しかも、遊離物質６２の進行方向と吸引風ＡＷの吸引方向とは一致しており、両者の作用により高い回収効率で遊離物質６２が吸引ノズル５２に吸引される。これにより、遊離物質６２が広範囲に分散することがなく、有機ＥＬ用マスク１に再付着しなくなり、高い洗浄度が得られるようになる。
【００５３】
有機ＥＬ用マスク１にレーザ光を走査させれば蒸着物質６１は遊離物質６２となって飛散するが、なお有機ＥＬ用マスク１に蒸着物質６１が残存する可能性もある。ただし、レーザ光Ｌのエネルギーにより分解力は作用しており、付着強度は大幅に弱化している。このとき、レーザ光Ｌの走査部位の直下に吸引ノズル５２を設けてあり、吸引ノズル５２からは大きな風圧の吸引風ＡＷが蒸着物質６１に作用するため、付着強度が弱化していれば引き剥がすようにして走査面１Ｓから除去できるようになる。しかも、吸引風ＡＷは走査面１Ｓに対して斜め方向から作用しており法線方向から作用する場合に比べてその風圧は非常に小さなものとなるため、有機ＥＬ用マスク１に風圧によるダメージが与えられることはない。
【００５４】
次に、空気流ＡＦについて説明する。送気ノズル５３は有機ＥＬ用マスク１の裏面１Ｒ（走査面１Ｓの反対面）に向けて直交方向から空気流ＡＦを送り出している。送気ノズル５３は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光の走査部位を含むような高さに設定しておき（つまり、Ｚ方向におけるレーザ光の高さと送気ノズル５３の高さとをほぼ同じに設定する）、有機ＥＬ用マスク１に向けて空気流ＡＦを送り出している。送気スリット５３Ｓは吸引スリット５２Ｓよりも開口面積を広く形成しており、比較的広範囲にわたって空気流ＡＦを送り出すようにしている。
【００５５】
レーザ光の走査により遊離物質６２は走査面１Ｓから離間する方向、つまり裏面１Ｒとは反対方向に向かって飛散して、吸引ノズル５２により吸引されていく。ただし、無数に分散された遊離物質６２はそれぞれが殆ど質量を持たない粉体やガス等であるため、ごく僅かな一部の遊離物質６２が有機ＥＬ用マスク１に向かう可能性がある。このとき、有機ＥＬ用マスク１の開口部３から裏面１Ｒに回り込んで付着すると、次に同じ有機ＥＬ用マスク１を使用して蒸着を行うときに、裏面１Ｒに付着した遊離物質６２が新たなガラス基板に転写して汚損する。
【００５６】
そこで、送気ノズル５３から空気流ＡＦを形成しておき、開口部３に遊離物質６２が入り込まないようにブロックしている。これにより、裏面１Ｒに遊離物質６２が付着しなくなる。空気流ＡＦは遊離物質６２が開口部３に入り込まないようにブロックしているものであるが、遊離物質６２は極めて微小な粉体やガス等であるため、僅かな空気の流れによっても大きな力が作用する。これにより、開口部３に向かう遊離物質６２は吸引ノズル５２に向かう方向に移動しようとする。つまり、空気流ＡＦは裏面１Ｒに回りこまないようにブロックしているだけではなく、吸引風ＡＷに向けて移動させるようにアシストも行っている。
【００５７】
また、送気スリット５３Ｓの開口面積を広く持たせていることは前述したとおりである。レーザ光Ｌの走査により飛散した無数の遊離物質６２は広範囲に分散しようとするため、局所的に空気流ＡＦを形成するのではなく広範囲に空気流ＡＦを形成することが望ましい。そこで、送気スリット５３Ｓを少なくとも吸引スリット５２Ｓよりも広く形成し、最も望ましくは有機ＥＬ用マスク１の裏面１Ｒの全面に対して空気流ＡＦを形成するようにする。全面に対して微弱な空気流ＡＦを形成することにより、裏面１Ｒ側は陽圧状態になり、有機ＥＬ用マスク１の全面にわたってブロックすることができるようになる。
【００５８】
そして、遊離物質６２は分解および飛散したときに、摩擦によって静電気を発生しプラスまたはマイナスに帯電をする。いずれの極性に帯電するのかは遊離物質６２の材質、つまり蒸着物質６１に材質により決定される。そして、空気流ＡＦに微弱なイオン風を用いており、空気流ＡＦ自体にプラスまたはマイナスの何れかの極性を持たせるようにしている。そこで、遊離物質６２の材質により帯電する極性と逆の極性を持たせたイオン風として空気流ＡＦを発生させる。前述したように、空気流ＡＦは吸引風ＡＷに向けて遊離物質６２を移動させるようにアシストを行っているものであり、この空気流ＡＦを遊離物質６２とは逆の特性を持つイオン風としていることから、効率的に遊離物質６２を吸引風ＡＷに導くことができる。これにより、極めて高い回収効率で吸引ノズル５２に遊離物質６２を回収させることができるようになる。
【００５９】
以上により、裏面１Ｒ側から空気流ＡＦを送り出しながら、また吸引風ＡＷにより遊離物質６２の吸引を行いながら、エリアＡ１の最上端の１ライン分の走査を行う。そして、１ライン分の走査終了後にガルバノミラー３４の反射方向をＺ方向に１ライン分下げることにより次のＹ方向の１ライン分の走査を行う。このとき、ラインの変化に追従して、つまりレーザ光の走査に追従して、ノズル昇降ユニット５１も１ライン分下降させる。これにより、Ｚ方向におけるレーザ光Ｌの照射位置と吸引ノズル５２および送気ノズル５３との相対位置関係は一定になるため、常に一定の高い吸引効率で遊離物質６２の吸引を行うことができるようになる。このために、レーザ光の走査位置はガルバノミラー３４の反射角によって決定されるため、ガルバノミラー３４の駆動装置とノズル昇降ユニット５１の昇降機構とを接続して同期させることにより追従が可能になる。例えば、コンピュータ等の制御装置が両者を同期させて追従させる追従手段となる。
【００６０】
以上によりエリアＡ１のレーザ洗浄が終了する。次に、エリアＡ２のレーザ洗浄を行う。この場合には、Ｙ軸移動テーブル３８をＹ方向に移動させて、エリアＡ２の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とをＹ方向に一致させる。エリアＡ２はＺ方向においてはエリアＡ１と同じであるため、マスク昇降ユニット４２は昇降動作をさせない。ただし、ノズル昇降ユニット５１はエリアＡ１の最下端に位置しているため、これを最上端に位置させるように上昇させる。そして、吸引ノズル５２による吸引風ＡＷおよび送気ノズル５３による空気流ＡＦを形成しながら、レーザ光ＬにエリアＡ２の１ラインを走査させ、走査終了後にノズル昇降ユニット５１に追従させながら、次の１ラインの走査を行う。以上の動作を最下端まで行って、エリアＡ２のレーザ洗浄を終了する。
【００６１】
次に、エリアＡ４のレーザ洗浄を行う。このときには、マスク昇降ユニット４２を上昇させて、Ｚ方向においてエリアＡ４の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とを一致させる。そして、ノズル昇降ユニット５１を上昇させてエリアＡ４の最上端に位置させて、順次下方に向かって１ラインずつレーザ洗浄を行っていく。エリアＡ４のレーザ洗浄終了後にエリアＡ３のレーザ洗浄を行い、その次にエリアＡ５およびエリアＡ６のレーザ洗浄を行って、有機ＥＬ用マスク１のレーザ洗浄を完了する。
【００６２】
このように、Ｚ方向において上方にあるエリアＡ１、Ａ２から下方に向かってレーザ洗浄を行っていくことで、仮に遊離物質６２が吸引ノズル５２に吸引されず有機ＥＬ用マスク１の何れかの部位に再付着するとしても、遊離物質６２は重力により落下するため、レーザ光の走査部位よりも下方において再付着する。このため、仮に再付着したとしても、当該部位は後に必ずレーザ洗浄がされることから、格別の問題はない。
【００６３】
本発明では、垂直方向に立てた状態で保持している有機ＥＬ用マスク１の裏面１Ｒから空気流ＡＦを形成しながらレーザ光Ｌを走査させているため、裏面１Ｒに遊離物質６２が付着することはなくなる。飛散した無数の遊離物質６２は吸引ノズル５２に吸引させていることから、遊離物質６２が分散しなくなり有機ＥＬ用マスク１に再付着せず、高い洗浄度が得られるようになる。有機ＥＬ用マスク１は立てた状態で保持していることからレーザ洗浄時に撓みを生じることがないことから焦点位置にずれを生じなくなり、高度且つ均一な洗浄度が得られるようになる。そして、レーザ光Ｌの走査により蒸着物質６１を遊離物質６２として飛散させて吸引ノズル５２に回収させているため、完全に非接触のレーザ洗浄を行うことができ、有機ＥＬ用マスク１にダメージを与えることもない。
【００６４】
以上において、マスク供給部１０に対して水平状態の姿勢で有機ＥＬ用マスク１が搬送され、起立テーブル２３により９０度回転して立てた状態にしているが、立てた状態で有機ＥＬ用マスククリーニング装置に搬入して、そのままマスク昇降ユニット４２に受け渡すようにしてもよい。これにより、水平状態から立てた状態に姿勢を変化させる作業がなくなり、また機構的にも簡略化するという効果がある。
【００６５】
また、吸引ノズル５２に集塵装置を接続するようにしてもよい。集塵装置にフィルタやサイクロン等を用いることにより吸引風ＡＷにより吸引されたものの中から遊離物質６２だけを回収できるようになる。回収した遊離物質６２は蒸着物質６１であり、これを蒸着装置に供給することにより、蒸着物質６１の再利用を図ることができるようになる。
【００６６】
また、吸引ノズル５２と送気ノズル５３とに有機ＥＬ用マスク１の幅以上の長さを持たせているが、エリアＡ１〜Ａ６の各エリアの長さ分を持たせるようにしてもよい。レーザ洗浄を行うエリア分の長さを吸引ノズル５２と送気ノズル５３とに持たせることにより前述した効果を得ることはできる。この場合には、Ｙ方向にレーザ洗浄を行うエリアを変えたときには、吸引ノズル５２と送気ノズル５３とをＹ方向に移動させるようにする。
【００６７】
また、以上の例ではガルバノミラー３４を用いてＹ方向およびＺ方向の走査を行っているが、レーザ光源３３を高速動作させることによりレーザ洗浄を行うようにしてもよい。つまり、ガルバノミラー３４を設けずにレーザ光源３３から直線状に有機ＥＬ用マスク１に向けてレーザを照射し、Ｙ方向にレーザ光源３３を移動させることによりＹ方向の走査を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 有機ＥＬ用マスク ２ マスクフレーム
３ 開口部 １０ マスク供給部
１１ レーザ走査部 １２ 昇降機構
３１ レーザ光学系 ３２ 光学系移動部
３３ レーザ光源 ３４ ガルバノミラー
４２ マスク昇降ユニット ５１ ノズル昇降ユニット
５２ 吸引ノズル ５３ 送気ノズル
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レーザ光を走査することによりレーザ洗浄を行う有機ＥＬ用マスククリーニング装置、有機ＥＬ用ディスプレイの製造装置、有機ＥＬ用ディスプレイおよび有機ＥＬ用マスク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薄膜層は発光層を陽極層と陰極層とに挟み込むような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させ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。
【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つ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用マスクに蒸着物質が付着していると、蒸着物質がガラス基板上に落下して汚損させる可能性がある。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開口面積に変化が生じただけでも、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（好ましくは、１つの蒸着プロセスを完了した後に）クリーニングして、蒸着物質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、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（数十ミクロン程度）の極薄の金属板であり、ウェットクリーニング時に液圧が作用することにより歪みや変形等の大きなダメージが有機ＥＬ用マスクに与えられる。また、界面活性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（排液）を処理する排液処理機構を要するため機構が複雑化し、また排液による環境汚染の問題もある。
【０００５】
一方、ウェットクリーニングの薬液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。
【０００６】
この特許文献１の技術では、有機ＥＬ用マスクにレーザ光を照射して付着した有機材料を剥離させているが、クリーニングを行う槽内或いは大気の汚染を防止するために、剥離後の有機材料が有機ＥＬ用マスクから離間しないようにしている。このため、剥離後の有機材料を除去するために、粘着性のフィルムを用いている。このフィルムには、剥離した有機材料を転写するために粘着力を持たせており、フィルムを有機ＥＬ用マスクに貼り付けた状態でレーザ光を照射し、有機ＥＬ用マスクから剥離した蒸着物質をフィルムに転写させている。そして、有機材料が転写したフィルムを有機ＥＬ用マスクから剥離することにより、クリーニングプロセスを完了する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【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】
【０００８】
ところで、有機ＥＬ用マスクは極薄の金属板であり、極めて微小な力が作用しただけでも、歪みや変形等を生じてダメージが与えられる。しかも、近年の有機ＥＬディスプレイの大画面化に伴い、有機ＥＬ用マスクのサイズも大型になっており、大型且つ極薄の有機ＥＬ用マスクの取り扱いは極めてデリケートでなければならない。特許文献１の技術では、有機ＥＬ用マスクからのフィルムの剥離は粘着力に抗して引き剥がすようにして行なっているため、有機ＥＬ用マスクに過剰な剥離力が作用する。その結果、有機ＥＬ用マスクには歪みや反り等が発生し、甚大なダメージが与えられる。
【０００９】
つまり、特許文献１では、レーザ光により有機ＥＬ用マスクから有機材料を剥離するものの、剥離した有機材料を除去するためにフィルムを有機ＥＬ用マスクに接触させており、結局は非接触でクリーニングが完了するものではない。また、フィルムとしてはレーザ光が透過する素材（ポリエチレンテレフタレート）を用いているが、透過性のフィルムを用いたとしてもレーザ光に減衰は生じる。このため、十分なエネルギーを有機ＥＬ用マスクに対して与えられず、高いクリーニング効果を発揮できなくなるおそれもある。そして、フィルムの貼り付けおよび剥離を行うための専用の機構を要するため、機構が複雑化し、また装置が大型化になるという問題もある。特に、有機ＥＬ用マスクが大型サイズになればフィルムのサイズも大型になり、機構の複雑化・装置の大型化といった問題はより顕著になる。
【００１０】
このため、フィルムを用いることのない完全に非接触状態で有機ＥＬ用マスクのクリーニングを行うことが望ましい。有機ＥＬ用マスク表面に対してレーザ洗浄を行うと、蒸着物質には剥離力が作用するとともに、レーザ光のエネルギーにより蒸着物質は分解されて粉体やガス等の遊離物質として有機ＥＬ用マスクの表面から上方に飛散しようとする。前述のフィルムが有機ＥＬ用マスクに貼り付けられているのであれば、遊離物質はフィルムに転写するが、有機ＥＬ用マスクに対するダメージ回避の観点からフィルムを用いない場合には、飛散した遊離物質が重力により有機ＥＬ用マスクに落下して再付着する。このため、レーザ洗浄を行ったにもかかわらず、有機ＥＬ用マスクの洗浄度は低いものになり、さらに有機ＥＬ用マスクに多数形成してある開口部から有機ＥＬ用マスクの裏面に遊離物質が回り込んで付着するようになる。裏面に遊離物質が付着すると、新たな基板の蒸着を行うときに基板に転写して汚損させてしまい、結果として洗浄度の低下を招来する。
【００１１】
また、特許文献１のように有機ＥＬ用マスクを水平状態に配置した状態で上部からレーザ洗浄を行う方式にあっては、極薄の有機ＥＬ用マスクに撓みが生じるおそれがある。前述したように、マスクサイズの大型化に伴ってマスク金属板も重量化の傾向にあることから、ミクロンサイズの有機ＥＬ用マスクを平面状態で維持することは極めて困難であり、水平状態に配置したときには大きな撓みが生じる。有機ＥＬ用マスクに撓みが生じると、有機ＥＬ用マスクの端部位置と中央位置とでは高さ位置に大きな差が生じてしまい、レーザ光源からの焦点位置に対してずれを生じるようになる。このため、撓みが生じている部位におけるレーザ光の強度が弱くなり、当該部位の洗浄度が大幅に低下する。
【００１２】
そこで、本発明は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物を除去するクリーニングを行うときに、基板に対して完全に非接触状態で蒸着物を除去しつつ、高い洗浄度を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
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、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持するマスク保持手段と、前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査させるレーザ洗浄手段と、前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けた空気流を形成する空気流形成手段と、前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置され、前記レーザ洗浄手段の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質の吸引を行うための開口部を斜め上方に向けた吸引手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１４】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、立てた状態で保持している有機ＥＬ用マスクの裏面側から空気流を形成しているため、蒸着物質が分解されて飛散した遊離物質が有機ＥＬ用マスクの開口部に入り込まないようになる。そして、遊離物質は吸引手段により強制的に吸引されるようになる。これにより、有機ＥＬ用マスクに遊離物質が再付着することがなくなり、高い洗浄度が得られるようになる。しかも、有機ＥＬ用マスクは立てた状態で保持していることからマスクに撓みが生じることはなく、高い洗浄度でクリーニングを行うことができる。そして、レーザ光を走査して飛散した遊離物質を吸引させていることから完全に非接触で洗浄を行うことができ、有機ＥＬ用マスクにダメージを与えることもない。
【００１５】
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において、前記吸引手段は前記レーザ光の走査部位に追従して動作することを特徴とする。
【００１６】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、吸引手段はレーザ光の走査部位に追従して動作することから、レーザの走査部位の直近位置に吸引手段を配置することができるようになる。有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質を直近位置に設けた吸引手段で強制的に吸引することにより、広範囲に分散する前に遊離物質を確実に回収することができるようになる。吸引手段の追従動作により、走査部位と吸引手段とは常に一定の間隔を維持するため、有機ＥＬ用マスクの部位によって洗浄度に差ができることもなく、高度且つ均一な洗浄度が得られるようになる。
【００１７】
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１記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置において、前記吸引手段が吸引する風圧を前記空気流形成手段の空気流の風圧よりも大きくしたことを特徴とする。
【００１８】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、大きい風圧で吸引ができることから、遊離物質を効率的に吸引することができるようになり、有機ＥＬ用マスクに蒸着物質が残存していたとしても吸引風の風圧をある程度大きくできるため引き剥がすようにして吸引できるようになる。吸引手段からの風圧を大きくしたとしても、吸引風は斜めから有機ＥＬ用マスクに対して作用するため、それほど大きく撓むことはない。
【００１９】
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記載の有機ＥＬ用マスククリーニング装置において、前記空気流形成手段はイオン風により前記空気流を形成していることを特徴とする。
【００２０】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、空気流形成手段が形成する空気流をイオン風としている。飛散した遊離物質は静電気によりプラスまたはマイナスに帯電しており、裏面側から走査面側に向けた空気流を逆の特性を持つ微弱なイオン風とすることにより、有機ＥＬ用マスクの開口部から抜けたイオン風により遊離物質を効率的に吸引手段に導くことが可能になる。
【００２１】
本発明の請求項５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において、前記レーザ走査手段は、前記有機ＥＬ用マスクの洗浄を行う領域の最上部から水平方向に１ラインの走査を行い、この１ラインの走査を順次下方に向けて行い、前記空気流形成手段と前記吸引手段とに前記１ライン分の長さを設けて、前記レーザ走査手段の１ライン分の走査ごとに順次下方に向けて下降させていくことを特徴とする。
【００２２】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、水平方向の１ラインを順次下方に向けて走査していることで、上方の洗浄において飛散した遊離物質が有機ＥＬ用マスクに再付着したとしても、再付着する箇所は後にレーザ洗浄が行われる箇所であり、高い洗浄度が得られるようになる。
【００２３】
本発明の請求項６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において、前記マスク保持手段は垂直方向から若干傾斜した状態で前記有機ＥＬ用マスクを保持していることを特徴とする。
【００２４】
この有機ＥＬ用マスククリーニング装置によれば、垂直方向から若干傾斜させて有機ＥＬ用マスクを保持しているため、垂直方向に保持しているよりは有機ＥＬ用マスクに遊離物質が再付着しにくくなる。
【００２５】
本発明の請求項７の有機ＥＬ用ディスプレイの製造装置は、請求項１乃至６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ていることを特徴とする。また、本発明の請求項８の有機ＥＬディスプレイは、請求項７記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置により製造されたことを特徴とする。
【００２６】
また、本発明の請求項９の有機ＥＬ用マスククリーニング方法は、有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング方法であって、前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持し、前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査するときに、前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けて空気流を形成し、前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置した吸引手段に前記レーザ洗浄の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質を吸引させていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、垂直方向に立てた状態で保持している有機ＥＬ用マスクに対して裏面側から空気流を形成しているため、レーザ洗浄を行っているときに遊離物質が裏面側に付着することはない。そして、飛散および落下する遊離物質を吸引手段により強制的に吸引させていることから、遊離物質が拡散することなく有機ＥＬ用マスクへの再付着を防止でき、高い洗浄度を得ることができるようになる。有機ＥＬ用マスクは立てた状態で保持していることから撓みが生じることもなく、全ての領域に対して均等な強度のレーザ光を照射でき、高度且つ均一な洗浄度で洗浄を行うことができるようになる。そして、有機ＥＬ用マスクに対してレーザ洗浄を行い、飛散した遊離物質を吸引することにより除去しているため、完全に非接触状態で蒸着物質の除去が可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】有機ＥＬ用マスクの平面図および断面図である。
【図２】有機ＥＬ用マスククリーニング装置の外観図である。
【図３】昇降機構の正面図である。
【図４】有機ＥＬ用マスククリーニング装置の側面図である。
【図５】送気ノズルから空気流を形成し、吸引ノズルから遊離物質を吸引している状態の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施形態について説明する。図１は、本発明の有機ＥＬ用マスククリーニング装置により洗浄される対象となる有機ＥＬ用マスク１を示しており、同図（ａ）と（ｂ）とはそれぞれ平面図と断面図とを示している。有機ＥＬディスプレイを構成するガラス基板に高精度に蒸着物質を蒸着させるために、有機ＥＬ用マスク１をミクロンオーダーの厚みとすることにより、所定領域に正確に蒸着物質（有機材料）を形成することができるようになる。一方で、近年の有機ＥＬディスプレイの大画面化に伴い、ガラス基板も大型サイズ（例えば、１５００×１８００ｍｍ）になっており、有機ＥＬ用マスク１のサイズも大型になっている。従って、極薄且つ大型の有機ＥＬ用マスク１は単体で平面状を維持することができず、保形性を持たせるために、外周部分に補強枠としての額縁状のマスクフレーム２を取り付けて構成している。なお、保形性を持たせるものであれば、マスクフレーム２以外の手段によるものであってもよい。
【００３０】
有機ＥＬ用マスク１は金属を素材とし、規則的に配列された多数の開口部３を形成した金属マスク板（シャドーマスク）である。有機ＥＬ用マスク１には種々の金属を用いることができるが、ここではコバルトとニッケルとの合金が適用されるものとする。有機ＥＬ用マスク１は、発光層の有機材料を蒸着する図示しない蒸着装置において、前記のガラス基板に密着させた状態で、蒸発源から蒸着物質を蒸着させるようにしている。発光層の蒸着物質としては種々のものがあるが、例えばアルミニウム錯体（トリスアルミニウム：Ａｌｑ）等の有機金属錯体を適用できる。なお、有機金属錯体以外の有機化合物（金属が含まれているか否かは問わない）を蒸着物質として適用するものであってもよい。蒸発源から蒸発した蒸着物質は、有機ＥＬ用マスク１の開口部３が形成されている部分から前記のガラス基板に蒸着する。これにより、画素に対応する領域に発光層としての蒸着物質を形成することができるようになる。
【００３１】
蒸着時にはガラス基板だけではなく有機ＥＬ用マスク１にも蒸着物質が付着する。そこで、以下の有機ＥＬ用マスククリーニング装置を用いて、有機ＥＬ用マスク１のレーザ洗浄を行う。レーザ洗浄はドライ洗浄の１つであり、レーザ光を照射することにより有機ＥＬ用マスク１から蒸着物質を除去して洗浄を行うことである。なお、図１（ａ）において、有機ＥＬ用マスク１を６つの領域（エリアＡ１〜Ａ６）に分割しているが、この点は後述する。
【００３２】
図２は有機ＥＬ用マスククリーニング装置の外観を示している。この有機ＥＬ用マスククリーニング装置はマスク供給部１０とレーザ走査部１１と昇降機構１２とを備えて概略構成しており、所定の洗浄チャンバ内に設置されている。マスク供給部１０はベース２１とテーブル固定柱２２と起立テーブル２３とマスク保持部材２４とを備えて概略構成している。マスク供給部１０には蒸着工程（有機材料を前記のガラス基板に蒸着する工程）を経て蒸着物質が付着した有機ＥＬ用マスク１が搬送される。ベース２１はマスク供給部１０の基台であり、ベース２１には４本のテーブル固定柱２２が立設されており、各テーブル固定柱２２の上面に起立テーブル２３が当接している。テーブル固定柱２２は起立テーブル２３を水平状態の姿勢に維持させるものである。
【００３３】
起立テーブル２３は回転軸２５を備えており、この回転軸２５を中心に９０度回転する。図２の状態では起立テーブル２３は水平状態になっており、９０度回転することにより立てた状態になる。起立テーブル２３には接離可能にマスク保持部材２４が取り付けられており、マスク保持部材２４に有機ＥＬ用マスク１が搭載される。このマスク保持部材２４はマスクフレーム２とほぼ同様の額縁状の形状をしており、有機ＥＬ用マスク１に相当する領域は開口した状態になっている。そして、マスク保持部材２４は有機ＥＬ用マスク１の外周に取り付けたマスクフレーム２の部分を適宜の保持手段（クランプやチャック、真空吸着等）により保持している。
【００３４】
レーザ走査部１１はレーザ光学系３１と光学系移動部３２とを備えて概略構成している。レーザ光学系３１はレーザ光源３３とガルバノミラー３４とを備えている。レーザ光源３３は所定波長のレーザ光の発振を行うものであり、有機ＥＬ用マスク１の金属素材が反応するような波長のレーザ光を発振する。有機ＥＬ用マスク１がコバルトとニッケルとの合金である場合には、当該合金が反応する波長域である５３２ｎｍ近傍のレーザ光を発振するように設定する。なお、有機ＥＬ用マスク１が他の金属素材である場合には、当該素材が反応するレーザ光を発振するようにする。
【００３５】
レーザ光源３３から発振したレーザ光の入射位置にガルバノミラー３４を配置している。ガルバノミラー３４は入射したレーザ光の光路を変換する反射ミラーであり、入射するレーザ光に対して４５度の角度を形成するように配置している。このため、ガルバノミラー３４により反射したレーザ光の光路は９０度変換して有機ＥＬ用マスク１に向かう。ガルバノミラー３４は図示しない駆動装置により微小振動がされるようになっており、この振動によりレーザ光の反射角を高速に微小変化させる。ここでは、図２のＹ方向およびＺ方向に反射角を変化させるように振動させるものとする。これにより、有機ＥＬ用マスク１のＹ方向およびＺ方向の所定領域に対してレーザ光を走査させることができるようになる。レーザ光源３３から発振したレーザ光は最終的に有機ＥＬ用マスク１の走査面（蒸着物質が付着している面）で焦点を結ぶようにしており、このためレーザ光源３３から発振されるレーザ光を収束光とするか、或いは対物レンズ等の光学部品を用いて焦点を結ばせるようにしている。
【００３６】
光学系移動部３２はベース３５とレール搭載テーブル３６とＹ軸レール３７とＹ軸移動テーブル３８とを備えて概略構成している。ベース３５は基台であり、このベース３５にはレール搭載テーブル３６が設置されている。レール搭載テーブル３６の上面にはＹ軸レール３７が設置されている。Ｙ軸レール３７は図２におけるＹ軸方向に延在させたレールであり、このＹ軸レール３７を滑走するようにしてＹ軸移動テーブル３８が設けられている。Ｙ軸移動テーブル３８にはレーザ光学系３１が搭載されており、Ｙ軸レール３７に沿って移動することにより、レーザ光学系３１全体をＹ軸方向の任意の場所に位置させることができるようになっている。このため、Ｙ軸移動テーブル３８に図示しない駆動機構（モータやボールネジ等）を取り付けており、後述するように所定のタイミングでレーザ光学系３１を往復動作させるように駆動する。
【００３７】
次に、昇降機構１２について説明する。図２に示されるように、昇降機構１２はマスク供給部１０とレーザ走査部１１との間に挟まれるようにして配置されている。図３は有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持している昇降機構１２の正面図を示している。図３に示すように、昇降機構１２はＹ軸方向に離間した位置に２本の支柱４１、４１を立設しており、２つの昇降系統が昇降動作を行っている。このうち１つの昇降系統が有機ＥＬ用マスク１を昇降動作させるマスク昇降ユニット４２である。
【００３８】
マスク昇降ユニット４２は、マスク保持部材２４およびこれに保持される有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持する手段であり、支柱４１、４１の内側を昇降動作する。つまり、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持するマスク保持手段は、マスク保持部材２４とマスク昇降ユニット４２とにより構成される。マスク昇降ユニット４２がマスク保持部材２４(或いは有機ＥＬ用マスク１)を保持するためには、例えばチャックやクランプ等の適宜の手段を用いることができる。ここでは、マスク昇降ユニットとしてクランプ部材を適用しており、このクランプ部材がマスク保持部材２４を保持している。そして、このクランプ部材自身が昇降動作を行うものとする。この場合には、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持するマスク保持手段は、マスク保持部材２４とマスク昇降ユニット４２とにより構成される。勿論、有機ＥＬ用マスク１を立てた状態で保持することができれば、チャックや真空吸着等の任意の手段を用いて有機ＥＬ用マスク１或いはマスク保持部材２４を保持させるようにしてもよい。そして、マスク保持部材２４と起立テーブル２３とは接離可能になっており、起立テーブル２３からマスク保持部材２４を切り離すことにより、有機ＥＬ用マスク１はマスク昇降ユニット４２により昇降動作が可能になる。
【００３９】
支柱４１を昇降動作するもう１つの昇降系統がノズル昇降ユニット５１である。ノズル昇降ユニット５１は吸引ノズル５２と送気ノズル５３と連結部材５４とを有して構成されている。吸引ノズル５２は支柱４１、４１の間隔分の長さを有する細長のノズルであり、図２に示すように吸引スリット５２Ｓを有している。吸引スリット５２Ｓは有機ＥＬ用マスク１の幅以上の長さで構成されており、そのスリットを有機ＥＬ用マスク１に向けた斜め上方に開口させるようにしている。従って、吸引ノズル５２は自身の斜め上方の外気を吸引するようになる。また、吸引ノズル５２は常に吸引を行うようにしている。
【００４０】
一方、送気ノズル５３も送気スリット５３Ｓを有しているが、吸引ノズル５２よりも遥かに微弱な空気流を送り出す。送気ノズル５３は送風を行うというよりは、むしろ有機ＥＬ用マスク１に向かう殆ど風圧の作用しない空気流を形成するためのものである。送気スリット５３Ｓは吸引スリット５２Ｓとは異なり、有機ＥＬ用マスク１に直交するようにして開口している（つまり、有機ＥＬ用マスク１の法線方向に開口している）。このため、送気スリット５３Ｓからの空気流は有機ＥＬ用マスク１に向かって直交するように送り出される。また、送気スリット５３Ｓの開口面積を吸引スリット５２Ｓの開口面積よりも広くしている。これにより、微弱な空気流を広範囲にわたって形成できるようになる。なお、吸引ノズル５２と同様に送気ノズル５３も常に空気を送り出すようにしている。
【００４１】
ここで、送気ノズル５３から送り出される微弱な空気流を放電によって生じるイオンの泳動に励起させるイオン風としている。イオン風は空気中に電界を形成し、帯電粒子を直接加速することにより、帯電粒子と空間に存在する空気分子との間の相互作用によって生成される風になる。空気流をイオン風とすることで空気流自体にプラスまたはマイナスの極性を持たせることができるようになる。
【００４２】
図２および図４に示すように、吸引ノズル５２と送気ノズル５３とは連結部材５４により一体的に構成されており、Ｚ方向の位置関係としては送気ノズル５３のほぼ直下に吸引ノズル５２が位置している。連結部材５４はそれぞれの支柱４１の外周に沿って図示しないモータやボールネジ等の駆動機構により上昇或いは下降動作を行う。そして、図３にも示すように、吸引ノズル５２を送気ノズル５３の高さよりも低い位置となるように連結部材５４により両者を一体的に連結している。
【００４３】
以上の構成における動作について説明する。まず、蒸着工程を経て蒸着物質が付着した有機ＥＬ用マスク１を搬入して、マスク保持部材２４に有機ＥＬ用マスク１を保持するマスクフレーム２を保持させる。図４の実線がこの状態である。そして、回転軸２５を中心に９０度回転して起立テーブル２３を立てた状態に直立させて、マスク昇降ユニット４２に固定保持させる（立てた状態を破線で示す）。この状態で、マスク保持部材２４をマスク昇降ユニット４２に保持させることにより、有機ＥＬ用マスク１は立てた状態で保持されるようになる。そして、マスク保持部材２４と起立テーブル２３との接続を切り離して、起立テーブル２３を９０度回転して再び水平状態に戻すようにする。
【００４４】
起立テーブル２３を水平状態に戻す作業と並行して、或いはこの作業の終了後に、マスク昇降ユニット４２を下降させる。このときの下降位置は有機ＥＬ用マスク１の最上端がレーザ光学系３１よりも低い位置になるように下降させる。そして、マスク昇降ユニット４２を所定時間ごとに所定距離を上昇させて有機ＥＬ用マスク１をレーザ光学系３１の正面に位置させるようにしてレーザ光を有機ＥＬ用マスク１に走査させてレーザ洗浄を行う。
【００４５】
ここで、レーザ洗浄について説明する。レーザ光源３３から発振されるレーザ光は有機ＥＬ用マスク１の金属素材が反応をするような波長を有しており、有機ＥＬ用マスク１がコバルトとニッケルとの合金である場合には波長５３２ｎｍの波長のレーザ光を発振するようにしている。このため、有機ＥＬ用マスク１の走査面でレーザ光が焦点を結ぶことにより、有機ＥＬ用マスク１の走査面は大きく熱膨張をするが、付着している蒸着物質は反応をしないために熱膨張をしない。これにより熱膨張の差により、付着している蒸着物質には分解エネルギーが作用する。この分解エネルギーが作用することにより、走査面に膜状となって付着している蒸着物質は微粒子状に分解されて遊離物質となる。この遊離物質は質量を殆ど有しない極めて微小な粉体やガスとなっており、蒸着物質が分解されることにより、有機ＥＬ用マスク１の走査面から飛散する。この点、レーザ光の強度を過剰に高く設定する必要はなく、付着している蒸着物質を分解して飛散させる程度のものであればよく、有機ＥＬ用マスク１に与えるダメージを抑制するために、勢い良く走査面から遊離物質を飛散させるような強度を与える必要はない。具体的には、遊離物質を走査面から離間させて吸引風が吸引するような強度であればよい。
【００４６】
レーザ光は有機ＥＬ用マスク１の走査面において極めて微小なスポット径で焦点を結ぶ。そして、ガルバノミラー３４がＹ方向およびＺ方向に焦点位置を変化させていくことで走査が行われる。このとき、Ｙ方向およびＺ方向の所定領域を走査するため、領域内において入射角に大きな差を持つことにより光路長が変化する。光路長が大きく変化すると、光軸方向における焦点位置にずれが生じてしまい、所定の強度で有機ＥＬ用マスク１にレーザ光を入射させられなくなる。そこで、大型サイズの有機ＥＬ用マスク１を、図１に示すように６つの領域（エリアＡ１〜Ａ６）に分割して走査を行うようにしている。小さな領域に分割させることにより、入射角にそれほど差を生じなくなり光路長はそれほど変化しなくなる。なお、有機ＥＬ用マスク１が小型の場合にはエリアを分割する必要はないし、非常に大型の場合にはさらに多くのエリアに分割するようにしてもよい。
【００４７】
まず、最初にエリアＡ１の走査を行う。このために、ガルバノミラー３４における反射位置（ガルバノミラー３４におけるレーザ光が反射するポイント）とエリアＡ１の中心位置とがＹ方向およびＺ方向において一致するように位置調整を行う。このために、マスク昇降ユニット４２がＺ方向の位置調整を行い、光学系移動部３２がＹ方向の位置調整を行う。まず、マスク昇降ユニット４２を下方位置から上昇させて、Ｚ方向におけるエリアＡ１の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とを一致させる。これにより、Ｚ方向の位置調整は完了する。次に、光学系移動部３２のＹ軸移動テーブル３８をＹ軸レール３７に沿って移動させて、Ｙ方向におけるエリアＡ１の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とを一致させるようにする。
【００４８】
以上によりレーザ光の反射位置とエリアＡ１の中心位置とがＹ方向およびＺ方向において一致する。これにより、ガルバノミラー３４で反射したレーザ光がエリアＡ１の中心位置に入射したときに９０度の角度で入射させることができるようになる。
【００４９】
前記の位置調整を行った後に、まず最上端からエリアＡ１をＹ方向に１ライン分走査する。このために、ガルバノミラー３４を微小振動させる。そして、１ライン分の走査終了後にＺ方向下方に１ライン分ずらした状態で再び１ライン分の走査を行う。このときのＹ方向の走査方向は直前の１ライン分の走査とは逆方向になり、つまり往復動作するように走査を行っていく。以下、順次Ｙ方向の走査を１ライン分ごとにＺ方向下方にずらしながら走査を行っていき、エリアＡ１の最下端の１ライン分の走査終了後に、エリアＡ１のレーザ洗浄を完了する。
【００５０】
そして、本発明では、吸引風および空気流を形成しながらレーザ光の走査を行っている。このために、レーザ光の走査に追従させながら吸引ノズル５２および送気ノズル５３を下降させるようにしている。ノズル昇降ユニット５１は、マスク昇降ユニット４２がマスク保持部材２４を保持するまではＺ方向における最上部位置で待機しており、レーザ洗浄が開始する前までには、エリアＡ１の最上端に送気ノズル５３が位置するまで下降する。
【００５１】
図５において、有機ＥＬ用マスク１に対してレーザ光Ｌが入射すると、走査面１Ｓが熱膨張して付着していた蒸着物質６１が分解して、極めて微小な遊離物質６２となって走査面１Ｓから離間する方向に飛散する。飛散した遊離物質６２には重力が作用するため、走査面１Ｓから離間した位置で落下しようとする。ただし、遊離物質６２にはもともと走査面１Ｓから離間する方向に飛散する力が作用しており、これに重力が加わることにより、遊離物質６２は斜め下方に向かって落下しようとする。
【００５２】
そして、走査面１Ｓのレーザ光の走査位置の直下には吸引ノズル５２が位置している。吸引ノズル５２は吸引スリット５２Ｓを走査面１Ｓに対して斜め上方を向いており、吸引風ＡＷにより強制的に遊離物質６２が吸引される。しかも、遊離物質６２の進行方向と吸引風ＡＷの吸引方向とは一致しており、両者の作用により高い回収効率で遊離物質６２が吸引ノズル５２に吸引される。これにより、遊離物質６２が広範囲に分散することがなく、有機ＥＬ用マスク１に再付着しなくなり、高い洗浄度が得られるようになる。
【００５３】
有機ＥＬ用マスク１にレーザ光を走査させれば蒸着物質６１は遊離物質６２となって飛散するが、なお有機ＥＬ用マスク１に蒸着物質６１が残存する可能性もある。ただし、レーザ光Ｌのエネルギーにより分解力は作用しており、付着強度は大幅に弱化している。このとき、レーザ光Ｌの走査部位の直下に吸引ノズル５２を設けてあり、吸引ノズル５２からは大きな風圧の吸引風ＡＷが蒸着物質６１に作用するため、付着強度が弱化していれば引き剥がすようにして走査面１Ｓから除去できるようになる。しかも、吸引風ＡＷは走査面１Ｓに対して斜め方向から作用しており法線方向から作用する場合に比べてその風圧は非常に小さなものとなるため、有機ＥＬ用マスク１に風圧によるダメージが与えられることはない。
【００５４】
次に、空気流ＡＦについて説明する。送気ノズル５３は有機ＥＬ用マスク１の裏面１Ｒ（走査面１Ｓの反対面）に向けて直交方向から空気流ＡＦを送り出している。送気ノズル５３は有機ＥＬ用マスク１におけるレーザ光の走査部位を含むような高さに設定しておき（つまり、Ｚ方向におけるレーザ光の高さと送気ノズル５３の高さとをほぼ同じに設定する）、有機ＥＬ用マスク１に向けて空気流ＡＦを送り出している。送気スリット５３Ｓは吸引スリット５２Ｓよりも開口面積を広く形成しており、比較的広範囲にわたって空気流ＡＦを送り出すようにしている。
【００５５】
レーザ光の走査により遊離物質６２は走査面１Ｓから離間する方向、つまり裏面１Ｒとは反対方向に向かって飛散して、吸引ノズル５２により吸引されていく。ただし、無数に分散された遊離物質６２はそれぞれが殆ど質量を持たない粉体やガス等であるため、ごく僅かな一部の遊離物質６２が有機ＥＬ用マスク１に向かう可能性がある。このとき、有機ＥＬ用マスク１の開口部３から裏面１Ｒに回り込んで付着すると、次に同じ有機ＥＬ用マスク１を使用して蒸着を行うときに、裏面１Ｒに付着した遊離物質６２が新たなガラス基板に転写して汚損する。
【００５６】
そこで、送気ノズル５３から空気流ＡＦを形成しておき、開口部３に遊離物質６２が入り込まないようにブロックしている。これにより、裏面１Ｒに遊離物質６２が付着しなくなる。空気流ＡＦは遊離物質６２が開口部３に入り込まないようにブロックしているものであるが、遊離物質６２は極めて微小な粉体やガス等であるため、僅かな空気の流れによっても大きな力が作用する。これにより、開口部３に向かう遊離物質６２は吸引ノズル５２に向かう方向に移動しようとする。つまり、空気流ＡＦは裏面１Ｒに回りこまないようにブロックしているだけではなく、吸引風ＡＷに向けて移動させるようにアシストも行っている。
【００５７】
また、送気スリット５３Ｓの開口面積を広く持たせていることは前述したとおりである。レーザ光Ｌの走査により飛散した無数の遊離物質６２は広範囲に分散しようとするため、局所的に空気流ＡＦを形成するのではなく広範囲に空気流ＡＦを形成することが望ましい。そこで、送気スリット５３Ｓを少なくとも吸引スリット５２Ｓよりも広く形成し、最も望ましくは有機ＥＬ用マスク１の裏面１Ｒの全面に対して空気流ＡＦを形成するようにする。全面に対して微弱な空気流ＡＦを形成することにより、裏面１Ｒ側は陽圧状態になり、有機ＥＬ用マスク１の全面にわたってブロックすることができるようになる。
【００５８】
そして、遊離物質６２は分解および飛散したときに、摩擦によって静電気を発生しプラスまたはマイナスに帯電をする。いずれの極性に帯電するのかは遊離物質６２の材質、つまり蒸着物質６１に材質により決定される。そして、空気流ＡＦに微弱なイオン風を用いており、空気流ＡＦ自体にプラスまたはマイナスの何れかの極性を持たせるようにしている。そこで、遊離物質６２の材質により帯電する極性と逆の極性を持たせたイオン風として空気流ＡＦを発生させる。前述したように、空気流ＡＦは吸引風ＡＷに向けて遊離物質６２を移動させるようにアシストを行っているものであり、この空気流ＡＦを遊離物質６２とは逆の特性を持つイオン風としていることから、効率的に遊離物質６２を吸引風ＡＷに導くことができる。これにより、極めて高い回収効率で吸引ノズル５２に遊離物質６２を回収させることができるようになる。
【００５９】
以上により、裏面１Ｒ側から空気流ＡＦを送り出しながら、また吸引風ＡＷにより遊離物質６２の吸引を行いながら、エリアＡ１の最上端の１ライン分の走査を行う。そして、１ライン分の走査終了後にガルバノミラー３４の反射方向をＺ方向に１ライン分下げることにより次のＹ方向の１ライン分の走査を行う。このとき、ラインの変化に追従して、つまりレーザ光の走査に追従して、ノズル昇降ユニット５１も１ライン分下降させる。これにより、Ｚ方向におけるレーザ光Ｌの照射位置と吸引ノズル５２および送気ノズル５３との相対位置関係は一定になるため、常に一定の高い吸引効率で遊離物質６２の吸引を行うことができるようになる。このために、レーザ光の走査位置はガルバノミラー３４の反射角によって決定されるため、ガルバノミラー３４の駆動装置とノズル昇降ユニット５１の昇降機構とを接続して同期させることにより追従が可能になる。例えば、コンピュータ等の制御装置が両者を同期させて追従させる追従手段となる。
【００６０】
以上によりエリアＡ１のレーザ洗浄が終了する。次に、エリアＡ２のレーザ洗浄を行う。この場合には、Ｙ軸移動テーブル３８をＹ方向に移動させて、エリアＡ２の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とをＹ方向に一致させる。エリアＡ２はＺ方向においてはエリアＡ１と同じであるため、マスク昇降ユニット４２は昇降動作をさせない。ただし、ノズル昇降ユニット５１はエリアＡ１の最下端に位置しているため、これを最上端に位置させるように上昇させる。そして、吸引ノズル５２による吸引風ＡＷおよび送気ノズル５３による空気流ＡＦを形成しながら、レーザ光ＬにエリアＡ２の１ラインを走査させ、走査終了後にノズル昇降ユニット５１に追従させながら、次の１ラインの走査を行う。以上の動作を最下端まで行って、エリアＡ２のレーザ洗浄を終了する。
【００６１】
次に、エリアＡ４のレーザ洗浄を行う。このときには、マスク昇降ユニット４２を上昇させて、Ｚ方向においてエリアＡ４の中間位置とガルバノミラー３４における反射位置とを一致させる。そして、ノズル昇降ユニット５１を上昇させてエリアＡ４の最上端に位置させて、順次下方に向かって１ラインずつレーザ洗浄を行っていく。エリアＡ４のレーザ洗浄終了後にエリアＡ３のレーザ洗浄を行い、その次にエリアＡ５およびエリアＡ６のレーザ洗浄を行って、有機ＥＬ用マスク１のレーザ洗浄を完了する。
【００６２】
このように、Ｚ方向において上方にあるエリアＡ１、Ａ２から下方に向かってレーザ洗浄を行っていくことで、仮に遊離物質６２が吸引ノズル５２に吸引されず有機ＥＬ用マスク１の何れかの部位に再付着するとしても、遊離物質６２は重力により落下するため、レーザ光の走査部位よりも下方において再付着する。このため、仮に再付着したとしても、当該部位は後に必ずレーザ洗浄がされることから、格別の問題はない。
【００６３】
本発明では、垂直方向に立てた状態で保持している有機ＥＬ用マスク１の裏面１Ｒから空気流ＡＦを形成しながらレーザ光Ｌを走査させているため、裏面１Ｒに遊離物質６２が付着することはなくなる。飛散した無数の遊離物質６２は吸引ノズル５２に吸引させていることから、遊離物質６２が分散しなくなり有機ＥＬ用マスク１に再付着せず、高い洗浄度が得られるようになる。有機ＥＬ用マスク１は立てた状態で保持していることからレーザ洗浄時に撓みを生じることがないことから焦点位置にずれを生じなくなり、高度且つ均一な洗浄度が得られるようになる。そして、レーザ光Ｌの走査により蒸着物質６１を遊離物質６２として飛散させて吸引ノズル５２に回収させているため、完全に非接触のレーザ洗浄を行うことができ、有機ＥＬ用マスク１にダメージを与えることもない。
【００６４】
以上において、マスク供給部１０に対して水平状態の姿勢で有機ＥＬ用マスク１が搬送され、起立テーブル２３により９０度回転して立てた状態にしているが、立てた状態で有機ＥＬ用マスククリーニング装置に搬入して、そのままマスク昇降ユニット４２に受け渡すようにしてもよい。これにより、水平状態から立てた状態に姿勢を変化させる作業がなくなり、また機構的にも簡略化するという効果がある。
【００６５】
また、吸引ノズル５２に集塵装置を接続するようにしてもよい。集塵装置にフィルタやサイクロン等を用いることにより吸引風ＡＷにより吸引されたものの中から遊離物質６２だけを回収できるようになる。回収した遊離物質６２は蒸着物質６１であり、これを蒸着装置に供給することにより、蒸着物質６１の再利用を図ることができるようになる。
【００６６】
また、吸引ノズル５２と送気ノズル５３とに有機ＥＬ用マスク１の幅以上の長さを持たせているが、エリアＡ１〜Ａ６の各エリアの長さ分を持たせるようにしてもよい。レーザ洗浄を行うエリア分の長さを吸引ノズル５２と送気ノズル５３とに持たせることにより前述した効果を得ることはできる。この場合には、Ｙ方向にレーザ洗浄を行うエリアを変えたときには、吸引ノズル５２と送気ノズル５３とをＹ方向に移動させるようにする。
【００６７】
また、以上の例ではガルバノミラー３４を用いてＹ方向およびＺ方向の走査を行っているが、レーザ光源３３を高速動作させることによりレーザ洗浄を行うようにしてもよい。つまり、ガルバノミラー３４を設けずにレーザ光源３３から直線状に有機ＥＬ用マスク１に向けてレーザを照射し、Ｙ方向にレーザ光源３３を移動させることによりＹ方向の走査を行うようにしてもよい。
【符号の説明】
【００６８】
１ 有機ＥＬ用マスク ２ マスクフレーム
３ 開口部 １０ マスク供給部
１１ レーザ走査部 １２ 昇降機構
３１ レーザ光学系 ３２ 光学系移動部
３３ レーザ光源 ３４ ガルバノミラー
４２ マスク昇降ユニット ５１ ノズル昇降ユニット
５２ 吸引ノズル ５３ 送気ノズル
【特許請求の範囲】
【請求項１】
有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、
前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持するマスク保持手段と、
前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査させるレーザ洗浄手段と、
前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けた空気流を形成する空気流形成手段と、
前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置され、前記レーザ洗浄手段の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質の吸引を行うための開口部を斜め上方に向けた吸引手段と、
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】
前記吸引手段は前記レーザ光の走査部位に追従して動作すること
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】
前記吸引手段が吸引する風圧を前記空気流形成手段の空気流の風圧よりも大きくしたこと
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４】
前記空気流形成手段はイオン風により前記空気流を形成していること
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５】
前記レーザ走査手段は、前記有機ＥＬ用マスクの洗浄を行う領域の最上部から水平方向に１ラインの走査を行い、この１ラインの走査を順次下方に向けて行い、
前記空気流形成手段と前記吸引手段とに前記１ライン分の長さを設けて、前記レーザ走査手段の１ライン分の走査ごとに順次下方に向けて下降させていくこと
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６】
前記マスク保持手段は垂直方向から若干傾斜した状態で前記有機ＥＬ用マスクを保持していること
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７】
請求項１乃至６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ている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８】
請求項７記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置により製造されたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング方法であって、
前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持し、
前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査するときに、前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けて空気流を形成し、
前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置した吸引手段に前記レーザ洗浄の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質を吸引させていること
を特徴とする有機ＥＬ用マスククリーニング方法。
【請求項１】
有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング装置であって、
前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持するマスク保持手段と、
前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査させるレーザ洗浄手段と、
前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けた空気流を形成する空気流形成手段と、
前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置され、前記レーザ洗浄手段の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質の吸引を行うための開口部を斜め上方に向けた吸引手段と、
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】
前記吸引手段は前記レーザ光の走査部位に追従して動作すること
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】
前記吸引手段が吸引する風圧を前記空気流形成手段の空気流の風圧よりも大きくしたこと
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４】
前記空気流形成手段はイオン風により前記空気流を形成していること
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５】
前記レーザ走査手段は、前記有機ＥＬ用マスクの洗浄を行う領域の最上部から水平方向に１ラインの走査を行い、この１ラインの走査を順次下方に向けて行い、
前記空気流形成手段と前記吸引手段とに前記１ライン分の長さを設けて、前記レーザ走査手段の１ライン分の走査ごとに順次下方に向けて下降させていくこと
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６】
前記マスク保持手段は垂直方向から若干傾斜した状態で前記有機ＥＬ用マスクを保持していること
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７】
請求項１乃至６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ている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８】
請求項７記載の有機ＥＬディスプレイの製造装置により製造されたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ。
【請求項９】
有機ＥＬ用マスクに付着した蒸着物質を除去する有機ＥＬ用マスククリーニング方法であって、
前記有機ＥＬ用マスクを立てた状態で保持し、
前記有機ＥＬ用マスクの一部または全部の領域に対して水平方向からレーザ光を走査するときに、前記有機ＥＬ用マスクの開口部に裏面側から走査面側に向けて空気流を形成し、
前記レーザ光の走査位置よりも下方に配置した吸引手段に前記レーザ洗浄の洗浄により前記有機ＥＬ用マスクから飛散した遊離物質を吸引させていること
を特徴とする有機ＥＬ用マスククリーニング方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【公開番号】特開２０１０−２１５９８１（Ｐ２０１０−２１５９８１Ａ）
【公開日】平成２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−６５４８２（Ｐ２００９−６５４８２）
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【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２２年９月３０日（２０１０．９．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月１８日（２００９．３．１８）
【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）】
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