表示素子の製造装置
【課題】 高精度な駆動回路又は薄膜トランジスタを可撓性の基板に形成する表示素子用の製造装置を提供する。
【解決手段】 表示素子の製造装置は、可撓性の長尺基材（ＦＢ）の上に表示素子を形成する製造装置（１００）である。そしてこの製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラ（ＲＲ）と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段（ＳＲ１、ＳＲ２）と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して表示素子を構成する材料の液滴を塗布する液摘塗布装置（２０）と、を備える。
【解決手段】 表示素子の製造装置は、可撓性の長尺基材（ＦＢ）の上に表示素子を形成する製造装置（１００）である。そしてこの製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラ（ＲＲ）と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段（ＳＲ１、ＳＲ２）と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して表示素子を構成する材料の液滴を塗布する液摘塗布装置（２０）と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：フィールドエミッション・ディスプレイ）などフラットパネル表示素子に関する。またこの表示素子の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子などの表示素子は、小型、薄型、低消費電力、及び軽量という特徴を有するため、現在、各種の電子機器に広く用いられている。これら表示素子を駆動する駆動回路又は薄膜トランジスタは、一般にステッパと呼ばれる露光装置を用いて製造されている。
【０００３】
しかし、特に液晶表示素子は大型化が進み、第８世代以降になると製造コスト、装置輸
送制限など、今までのスケール・アップ延長線上の技術では対応できないところまで達しており、多くの難問を抱えている。また、製造コスト低減のために、基板サイズ拡大による高効率化に加えて装置コストの低減、ランニング・コストの低減、大型パネルの歩留まり向上が大きな課題になっている。
【０００４】
また、さらには有機ＥＬや電界放出ディスプレイなどが市場に出始めており、これら次世代の表示素子の製造に関しても装置コストの低減、ランニング・コストの低減が大きな課題になっている。
【０００５】
特許文献１は、液晶表示素子の装置コストの低減、ランニング・コストの低減の対策としてロール形式で液晶表示素子を製造する方法を開示する。特許文献１の開示する実施例は、ロール状のベースフィルムを送りだし、そのベースフィルムにカラーフィルタを貼り付け、その後、ローラとローラとの間においてベースフィルム側からマスクのパターンを紫外線で露光している。
【特許文献１】特開２００５―２９２４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ロール状のベースフィルムをロールとロールとの間で露光する場合には、ベースフィルムがたわんでしまい精度良く露光することが困難である。また、位置決め（アライメント）を正確に行わないと正しい位置で露光することも困難である。
そこで、本発明は高精度な駆動回路又は薄膜トランジスタを可撓性の基板に形成する表示素子用の製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の表示素子の製造装置は、可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する製造装置である。そしてこの製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して表示素子を構成する材料の液滴を塗布する液摘塗布装置と、を備える。
この構成により、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で液摘塗布装置が長尺基材に液滴を塗布するため、長尺基材がたわんだりしておらずまた搬送ローラの外周面に倣って精度良い面が確保される。このため高精度に長尺基材に対して液滴を塗布することができる。
【０００８】
第２の観点の表示素子の製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して処理を施す光学装置と、を備える。例えば、光学装置としては、アライメントカメラ、レーザー加工装置、又は露光装置などが挙げられる。
この製造装置は、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で光学装置が長尺基材に処理を施すため、高精度に長尺基材に対して処理を施すことができる。
【０００９】
第３の観点の表示素子の製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、長尺基材を搬送ローラの外周面に倣う領域を増やすための領域増加手段と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して所定面積の光を露光する露光装置と、所定面積の光を搬送ローラの外周面に倣うように像面湾曲させる光学部材と、を備える。
この構成により、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域は精度よい面が形成されている。そして露光装置は像面湾曲させる光学部材でこの精度良い面に露光できるようにしているため、高精度に長尺基材に対して処理を施すことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示素子の製造装置は、高精度に表示素子を製造することができるために、製品の歩留まりが向上し、ランニング・コストの低減及び表示素子自体の価格の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態で説明する表示素子の製造装置は、有機ＥＬ素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイに適用できる装置である。これらのうち代表して、有機ＥＬ素子の構造、有機ＥＬ素子の製造装置について説明する。
【００１２】
＜電界効果型トランジスタの有機ＥＬ素子５０＞
図１（ａ）は、有機ＥＬ素子５０の拡大上面図であり、図１（ｂ）及び（ｃ）は、図１（ａ）のｂ−ｂ断面図及びｃ−ｃ断面図である。有機ＥＬ素子５０は、可撓性のシート基板ＦＢにゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ１及びゲート絶縁層Ｉ２が形成され、さらにソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐが形成された後、有機半導体層ＯＳが形成されたボトムコンタクト型である。
【００１３】
図１（ｂ）及び（ｃ）から理解されるように、シート基板ＦＢには隔壁ＢＡが形状されている。（ｂ）に示すように隔壁ＢＡ間にゲートバスラインＧＢＬのゲート電極Ｇが形成されている。そのゲート電極Ｇの上に絶縁層Ｉ１が形成されている。絶縁層Ｉ１の上にソースバスラインＳＢＬのソース電極Ｓが形成されるとともに、画素電極Ｐと接続したドレイン電極Ｄが形成される。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間には有機半導体層ＯＳが形成される。これで電界効果型トランジスタが完成することになる。また、画素電極Ｐの上には、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、発光層ＩＲが形成され、その発光層ＩＲには透明電極ＩＴＯが形成される。
【００１４】
シート基板ＦＢは、耐熱性の樹脂フィルムであり、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂で光透過機能があるものを使うことができる。
【００１５】
＜＜実施形態１：有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
有機ＥＬ素子５０を製造するために、有機ＥＬ素子の製造装置１００は搬送ローラＲＲ上で隔壁ＢＡを形成し、搬送ローラＲＲ上で液滴塗布装置によりゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ、及び画素電極Ｐなどの配線電極を高精度に形成する。さらに有機ＥＬ素子の製造装置１００は、搬送ローラＲＲ上でレーザーにより配線電極を加工し、その後発光層ＩＲを液滴塗布装置により形成する。このような有機ＥＬ素子５０を量産的に製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００を以下に説明する。
【００１６】
図２は、可撓性のシート基板ＦＢに、画素電極Ｐ及び発光層ＩＲなど有する有機ＥＬ素子５０を製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００の構成を示した概略図である。なお、連続した製造装置であるが紙面の都合上上下２段に分けて描いている。
【００１７】
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、ロール状に巻かれた帯状可撓性のシート基板ＦＢを送り出すための供給ロールＲＬを備えている。供給ロールＲＬが所定速度の回転を行うことで、シート基板ＦＢが搬送方向ＦＤであるＸ軸方向に送られる。また、有機ＥＬ素子の製造装置１００は複数個所に搬送ローラＲＲを備えており、この搬送ローラＲＲが回転することによってもシート基板ＦＢがＸ軸方向に送られる。搬送ローラＲＲはシート基板ＦＢを両面から挟み込むゴムローラであってもよいし、シート基板ＦＢがパーフォレーションを有するものであれば爪付きの搬送ローラＲＲであってもよい。これらの搬送ローラＲＲのうちの一部の搬送ローラＲＲは搬送方向ＦＤと直交するＹ軸方向に移動可能である。
【００１８】
シート基板ＦＢは、隔壁形成工程６１、電極形成工程６２、配線電極の加工工程６３、及び発光層形成工程６４を通過することで加工処理され、有機ＥＬ素子５０が完成する。以下はそれぞれの工程を順に従い説明する。
【００１９】
＜隔壁形成工程６１＞
供給ロールＲＬから送り出されたシート基板ＦＢは、最初にシート基板ＦＢに隔壁ＢＡを形成する隔壁形成工程６１に入る。隔壁形成工程６１では、インプリントローラ１０でシート基板ＦＢを押圧するとともに、押圧した隔壁ＢＡが形状を保つように対向する熱転写ローラ１５でシート基板ＦＢをガラス転移点以上に熱する。このため、インプリントローラ１０のローラ表面に形成された型形状がシート基板ＦＢに転写される。
【００２０】
インプリントローラ１０のローラ表面は鏡面仕上げされており、そのローラ表面にＳｉＣ、Ｔａなどの材料で構成された微細インプリント用モールド１１が取り付けられている。微細インプリント用モールド１１は、薄膜トランジスタの配線用のスタンパーなどを形成している。また、帯状可撓性のシート基板ＦＢの幅方向であるＹ軸方向の両側にアライメントマークＡＭ（図３を参照）を形成するため、微細インプリント用モールド１１は、アライメントマークＡＭ用のスタンパーを形成している。インプリントローラ１０の微細インプリント用モールド１１は、アライメントマークＡＭを一定間隔で形成する。
【００２１】
＜電極形成工程６２＞
シート基板ＦＢは、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程６２に入る。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）としては、無機半導体系のものでも有機半導体を用いたものでも良い。この有機半導体を用いて薄膜トランジスタを構成すれば、印刷技術や液滴塗布法技術を活用して薄膜トランジスタを形成できる。
【００２２】
また、有機半導体を用いた薄膜トランジスタの内、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が特に好ましい。シート基板ＦＢ上にゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ１とゲート絶縁層Ｉ２、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐを形成した後、有機半導体層ＯＳを形成する。
【００２３】
電極形成工程６２では、ゲート用の液滴塗布装置２０、絶縁層配線用の液滴塗布装置２１、さらにソース・ドレイン用及び画素電極用の液滴塗布装置２２（ソース・ドレイン用液滴塗布装置２２という）を使用する。これらの液滴塗布装置は、インクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができる。またこれらの液滴塗布装置はシート基板ＦＢに対して垂直にＺ方向から液滴塗布する方式である。インクジェット方式としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。液滴塗布法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できる。
【００２４】
なお、液滴塗布法により塗布されるメタルインクなどの液滴の一滴の量は、１〜３００ナノグラムである。またメタルインクは、粒子径が約５ｎｍほどの導電体が室温の溶媒中で安定して分散をする液体であり、導電体として、カーボン、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）などが使われる。
【００２５】
ゲート用の液滴塗布装置２０はシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からメタルインクを塗布しゲート電極Ｇを形成する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクを乾燥又は焼成させる。
【００２６】
絶縁層用の液滴塗布装置２１は、電気絶縁性インクを搬送ローラＲＲと搬送ローラＲＲとの間でシート基板ＦＢに塗布している。絶縁層用の液滴塗布装置２１は前述のゲート用の液滴塗布装置２０ほどの精度を必要としないので、必ずしもシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域で電気絶縁性インクを塗布する必要がないからである。その後、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクが乾燥又は焼成される。
【００２７】
次に、ソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からメタルインクを塗布しソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐを形成する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクを乾燥又は焼成させる。
【００２８】
＜配線電極の加工工程６３＞
次に、互いにつながったソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとを、切断装置３０で切断する。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの切断間隔は薄膜トランジスタの性能を決めるため高精度に切断処理する必要がある。
【００２９】
次に、有機半導体の液滴塗布装置２３は、切断処理したソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとのチャンネル長の間のスイッチング部に有機半導体インクを塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより有機半導体インクを乾燥又は焼成させる。これらの処理で、図１に示した有機半導体層ＯＳが形成される。有機半導体層ＯＳの形成は絶縁層用の液滴塗布装置２１と同様な精度の処理であるため、必ずしもシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域で有機半導体インクを塗布する必要がない。
【００３０】
以上のようにして、いわゆるフォトリソグラフィ工程を使用しなくても、印刷技術や液滴塗布法技術を活用して薄膜トランジスタ等を形成できる。印刷技術のみや液滴塗布法技術のみでは、インクのにじみや広がりのため精度よく薄膜トランジスタ等ができないが、隔壁形成工程６１により、隔壁ＢＡが形成されているためインクのにじみや広がりを防ぐことができる。
【００３１】
＜発光層形成工程６４＞
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、画素電極Ｐ上に有機ＥＬ素子の発光層ＩＲの形成工程を引き続き行う。発光層形成工程６４では発光層用の液滴塗布装置２４を使用する。
【００３２】
発光層ＩＲは、ホスト化合物とリン光性化合物（リン光発光性化合物ともいう）が含有される。ホスト化合物とは、発光層ＩＲに含有される化合物である。リン光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温においてリン光発光する。
【００３３】
赤色発光層用の液滴塗布装置２４Ｒは、Ｒ溶液を画素電極Ｐ上に塗布し、乾燥後の厚み１００ｎｍになるように成膜を行う。Ｒ溶液は、ホスト材のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に赤ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
続いて、緑色発光層用の液滴塗布装置２４Ｇは、Ｇ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｇ溶液は、ホスト材ＰＶＫに緑ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
【００３４】
さらに、青色発光層用の液滴塗布装置２４Ｂは、Ｂ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｂ溶液は、ホスト材ＰＶＫに青ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
その後、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより発光層溶液を乾燥し硬化させる。発光層ＩＲの形成は塗布範囲が配線電極に比べ広いため、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域でＲ溶液、Ｇ溶液及びＢ溶液を塗布する必要はない。
【００３５】
次に、絶縁層用の液滴塗布装置２１は、ポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂の電気絶縁性インクを、後述する透明電極ＩＴＯとショートしないように、ゲートバスラインＧＢＬ又はソースバスラインＳＢＬの一部に塗布して、ゲート絶縁層Ｉ２を形成する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより電気絶縁性インクを乾燥し硬化させる。例えばゲート絶縁層Ｉ２は図１で示した位置に液滴塗布することで透明電極ＩＴＯとの絶縁処理を行っている。ゲート絶縁層Ｉ２はゲート絶縁層Ｉ１と同様に絶縁を確保できるよう大きめに液滴塗布するため、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣った領域で電気絶縁性インクを塗布する必要はない。
【００３６】
その後、透明電極用の液滴塗布装置２５は、赤色、緑色及び青色発光層の上にＩＴＯ（Indium Tin
Oxide インジウムスズ酸化物）インクを塗布することで透明電極層ＩＴＯを形成する。ＩＴＯインクは、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）に数％の酸化スズ（ＳｎＯ2）を添加した化合物であり、その電極は透明である。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質の材料を用いて透明電極層ＩＴＯを作製してもよい。透明電極層ＩＴＯは、透過率が９０％以上であることが好ましい。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりＩＴＯインクを乾燥し硬化させる。透明電極層ＩＴＯの形状は図１に示したように発光層ＩＲの上部に形成され、透明電極層ＩＴＯと透明電極層ＩＴＯとを結ぶ配線電極も同時に形成する必要があるため、高精度に液滴塗布することが好ましい。このため本実施形態では、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からＩＴＯインクを塗布する。
【００３７】
また、発光層形成工程６４で使用する発光層用の液滴塗布装置２４及び透明電極用の液滴塗布装置２５は、すべてインクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができる。
【００３８】
なお、隔壁形成工程６１から発光層形成工程６４までを連続して製造しているが、シート基板ＦＢは、隔壁形成工程６１から電極形成工程６２で一旦終了して巻き取りロールで巻き取りしても良い。一旦巻き取りを行う場合は、形成された電極の保護のため、巻き取り時にクッション層となる合紙等と同時に巻き取ることが好ましい。
【００３９】
図２で説明した有機ＥＬ素子の製造装置１００は、図１の有機ＥＬ素子５０を製造することができるが、有機ＥＬ素子にさらに正孔輸送層及び電子輸送層を設けられる場合がある。これらの層も印刷技術や液滴塗布法技術を活用し、これらを設けるための工程を有機ＥＬ素子の製造装置１００に追加すればよい。
【００４０】
＜アライメント＞
次に有機ＥＬ素子の製造装置１００で使用されるアライメントについて説明する。
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、速度＆アライメント制御部９０を有している。速度＆アライメント制御部９０は、供給ロールＲＬ及び搬送ローラＲＲの速度制御を行う。また搬送ローラＲＲは、Ｙ軸方向に移動可能になっており、速度＆アライメント制御部９０は、搬送ローラＲＲのＹ軸方向の移動制御を行う。また、速度＆アライメント制御部９０は、複数のアライメントカメラＣＡ（ＣＡ１〜ＣＡ８）からアライメントマークＡＭの検出結果を受け取り、ゲート用の液滴塗布装置２０から透明電極用の液滴塗布装置２５までのインクなどの塗布位置とタイミング、切断装置３０の切断位置及びタイミングを制御する。
【００４１】
アライメントカメラＣＡは可視光照明下でＣＣＤ又はＣＭＯＳで撮像し、その撮像画像を処理してアライメントマークＡＭの位置を検出してもよいし、レーザー光をアライメントマークＡＭに照射して、その散乱光を受光してもアライメントマークＡＭの位置を検出しても良い。
【００４２】
熱転写ローラ１５及び熱処理装置ＢＫを経ることにより、シート基板ＦＢがＸ軸方向及びＹ軸方向に伸縮する。有機ＥＬ素子の製造装置１００は、熱転写ローラ１５の下流にはアライメントカメラＣＡ１を配置し、熱処理装置ＢＫの後にはアライメントカメラＣＡ２からアライメントカメラＣＡ８を配置する。
【００４３】
アライメントカメラＣＡ１、アライメントカメラＣＡ３、アライメントカメラＣＡ４及びアライメントカメラＣＡ８は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてアライメントマークＡＭを撮像する。搬送ローラＲＲと搬送ローラＲＲとの間のシート基板ＦＢは自重で撓んだりすることがあるため高精度にアライメントマークＡＭを撮像することが困難であるが、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域では高精度に撮像することができる。
【００４４】
速度＆アライメント制御部９０は、シート基板ＦＢのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のずれを検出することで、液滴塗布装置２０のメタルインクの塗布位置とタイミング、切断装置３０の切断位置及びタイミングなどを正確に把握する。
【００４５】
＜電極形成工程６２の詳細＞
図３（ａ）は代表してゲート用の液滴塗布装置２０の側面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の搬送ローラＲＲ及び小型ローラＳＲの位置関係を示した上面図である。
ゲート用の液滴塗布装置２０、並びにソース・ドレイン用及び電極配線用の液滴塗布装置２２（以下、）は、メタルインクを高精度に塗布する必要がある。代表してゲート用の液滴塗布装置２０の液滴塗布を説明する。
【００４６】
図３（ａ）で示すようにシート基板ＦＢが搬送方向ＦＤへ進み搬送ローラＲＲへ向かうと、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲに進入する部位にはシート基板ＦＢを適度に押さえるための小型の前部ローラＳＲ１を備え、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲから排出する部位にも小型の後部ローラＳＲ２を備える。前部ローラＳＲ１及び後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を増やしている。図３（ｂ）で示すように小型の前部ローラＳＲ１がシート基板ＦＢを横切るように載置するのに対して、小型の後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢの外縁（端部）を適度に押さえてシート基板ＦＢのたわみを除去している。ゲート用の液滴塗布装置２０の塗布したメタルインクが乾いていないため小型の後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢの外縁のみを押さえている。
【００４７】
高精度なアライメントとメタルインクの塗布のため、１つの搬送ローラＲＲ上においてアライメントカメラＣＡ１でアライメントマークＡＭを撮像し、その撮像結果に基づいてゲート用の液滴塗布装置２０がメタルインクを塗布するようにすることが好ましい。搬送ローラＲＲの外周面の面粗さなどは有機ＥＬ素子に要求される精度に応じて決めることが望ましい。
【００４８】
図４（ａ）は図３（ｂ）の拡大上面図であり、ゲート用の液滴塗布装置２０とシート基板ＦＢとの位置関係を示した上面図である。図４（ｂ）はアライメントマークＡＭと、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐとの位置関係を示した図である。なお隔壁ＢＡは、理解しやすいように網目で表示してある。図４（ａ）に示すように一対のアライメントカメラＣＡ１は、シート基板ＦＢの両側のアライメントマークＡＭを撮像する。その撮像結果は、速度＆アライメント制御部９０に送られる。
【００４９】
ゲート用の液滴塗布装置２０は、Ｙ軸方向に配置されており、複数列のノズル２９をＹ軸方向に配置している。また、Ｘ軸方向も複数行のノズル２９が配置されている。ゲート用の液滴塗布装置２０は、速度＆アライメント制御部９０から送られてくる位置信号に応じて、ノズル２９からメタルインクを塗布するタイミング、メタルインクを塗布するノズル２９を切り換える。つまり両側のアライメントマークＡＭからの相対位置でゲートバスラインＧＢＬの位置情報を得ることができる。またアライメントマークＡＭを検出するアライメントカメラＣＡ１とゲート用の液滴塗布装置２０とは、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域において計測と液滴塗布とを行うため、たわみがなく高精度に処理することができる。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、アライメントマークＡＭからの相対位置はＹ軸方向にゲートバスラインＧＢＬとの所定距離ＰＹが隔壁形成工程６１で規定されており、Ｘ軸方向にソースバスラインＳＢＬとの所定距離ＰＸも隔壁形成工程６１で規定されている。また、シート基板ＦＢの送り速度が把握されている。
【００５１】
従って、速度＆アライメント制御部９０は、一対のアライメントマークＡＭを撮像することで、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転も検出され、このずれを加味してゲート用の液滴塗布装置２０に伝える。図４では、アライメントマークＡＭが、Ｘ軸方向の数行の電界効果型トランジスタの隔壁ＢＡに対して、一対設けられているが、１行の電界効果型トランジスタの隔壁ＢＡに対して、一対のアライメントマークＡＭを設けても良い。また、スペースがあれば、シート基板ＦＢ両側だけでなく中央領域にアライメントマークＡＭを設けても良い。なお、一対のアライメントマークＡＭは十字形状を示したが、円形マーク、斜めの直線マークなど他のマーク形状であってもよい。
【００５２】
またソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２も高精度を要求される処理のために、アライメントカメラＣＡ３とソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２とは、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてアライメントマークＡＭの検出とメタルインクの塗布とが行われる。
【００５３】
＜配線電極の加工工程６３の詳細＞
図５（ａ）は小型の後部ローラＳＲ２を備える切断装置３０の側面図であり、図５（ｂ）はソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとがレーザー光ＬＬで切断された様子を示した図である。後部ローラＳＲ２は搬送ローラＲＲの下方に配置されており、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を大きくなるよう搬送方向を変えている。切断装置３０は、フェムト秒レーザーを使用するため、サブミクロンオーダの加工が可能であり、電界効果型トランジスタの性能を決めるソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔（チャンネル長）を正確に切断する。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔は、３μｍ程度から３０μｍ程度である。
【００５４】
３μｍ程度から３０μｍ程度の切断処理は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域において高精度にレーザー加工する。また精度良くレーザー加工するためにアライメントカメラＣＡ４は一対のアライメントマークＡＭをシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域で撮像する。これにより、速度＆アライメント制御部９０は、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転も検出する。速度＆アライメント制御部９０はこの検出結果から、このずれを加味して切断装置３０に伝える。例えば、レーザー加工の位置は、図５（ｂ）に示すアライメントマークＡＭからソース電極ＳまでのＹ軸方向の所定距離ＳＹと、アライメントマークＡＭからソース電極ＳまでのＸ軸方向の所定距離ＳＸとに、アライメントカメラＣＡ４で取得したずれ量を加算して求められる。なお、切断部分には絶縁層用の液滴塗布装置２１で形成したゲート絶縁層Ｉ１が現れる。
【００５５】
高精度に切断処理する切断装置３０としては、切断する金属膜に対し、吸収する波長のレーザーが好ましく、波長変換レーザーで、ＹＡＧなどの２，３，４倍高調波がよい。またパルス型レーザーを用いることで熱拡散を防止し、切断部以外の損傷を低減することができる。チタンサファイアレーザーを使ったフェムト秒レーザー照射部は、レーザー光ＬＬを１０ＫＨｚから４０ＫＨｚのパルスで照射する。レーザー光ＬＬの光路に配置されるガルバノミラー３１が回転することにより、レーザー光ＬＬの照射位置が変化する。レーザー光ＬＬは搬送ローラＲＲの外周面に対してＸ方向すなわち水平方向からシート基板ＦＢに入射している。
【００５６】
レーザー光ＬＬはフェムト秒レーザー以外に、炭酸ガスレーザーなどを使用することも可能である。また、レーザー以外にもダイシングソーなどで機械的に切断してもよい。
【００５７】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態１ではシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域でアライメントマークＡＭの検出、メタルインクの塗布及びレーザー加工を行うことで、高精度に有機ＥＬ素子５０を製造した。本実施形態ではさらに、撥液性加工及び親液性加工を設置することにより、安定した有機ＥＬ素子の製造を行うことのできる製造装置を提供することができる。
【００５８】
図６は、親液性形成工程６５を隔壁形成工程６１と電極形成工程６２との間に配置した概念図であり、実施形態１で示した有機ＥＬ素子の製造装置１００に親液性加工装置７０を配置した例である。
【００５９】
親液性加工装置７０は、エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプ光源ＸＬと、石英ガラスなどで形成されたマスクＭＫと、マスクＭＫを透過した紫外線を結像する投影光学レンズＬと、トーリックレンズＴＬとから構成される。トーレックレンズＴＬは例えばシート基板ＦＢの幅方向に伸びるシリンドリカルレンズであり、マスクＭＫの像を搬送ローラＲＲの外周面に倣うように像面湾曲させる役目を有している。つまりトーレックレンズＴＬは図６に示すように湾曲された像面ＣＯＩを形成する。
【００６０】
アライメントカメラＣＡ９はシート基板ＦＢが外周面に倣った領域でアライメントマークＡＭを撮像し、速度＆アライメント制御部９０はシート基板ＦＢのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のずれを検出する。親液性加工装置７０は、検出されたずれ量に基づいて高精度にマスクＭＫでθ方向の回転及びＹ方向のずれを調整し、照射タイミングでＸ方向のずれを修正することができる。
【００６１】
親液性加工装置７０は、メタルインクなどを塗布する前に親液性の処理を行うことが望ましい。このため、隔壁形成工程６１によって形成された隔壁ＢＡの上面（図４（ｂ）の網目領域参照）以外、すなわち、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐの溝部分に親液性加工装置７０により露光、すなわち親液性加工する。その後、親液性加工されたシート基板ＦＢは電極形成工程６２でメタルインクが塗布される。実施形態２では、一度にゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐの溝部分に紫外線を照射するが、ゲートバスラインＧＢＬ用の親液性加工装置７０と画素電極Ｐ用の親液性加工装置７０とを分けて配置してもよい。
【００６２】
親液性加工装置７０は、例えばシート基板ＦＢがエチレン基（−ＣＨ２−ＣＨ２−）を有している場合、エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプから１８０ｎｍ前後の紫外線を照射することで、ゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬの溝部分に親液性を持たせることができる。
【００６３】
親液性加工装置７０は、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐの溝部の透過形状が形成されたマスクＭＫに対して、エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプ光源ＸＬから紫外線を照射する。ソースバスラインＳＢＬなどの透過形状を通過した紫外線は、投影光学レンズＬ及びトーリックレンズＴＬを経てシート基板ＦＢに照射される。紫外線が照射された箇所は親液性を有することになる。
【００６４】
トーリックレンズＴＬの照射範囲の前後には小型の前部ローラＳＲ１及び小型の後部ローラＳＲ２を備えており、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣った面が確保されている。つまり、搬送ローラＲＲと搬送ローラＲＲとの間のシート基板ＦＢとは異なり、シート基板ＦＢのテンションが一定でシート基板ＦＢがたわんだりすることがないため、面精度が確保される。マスクＭＫの像がトーリックレンズＴＬによって搬送ローラＲＲの外周面に倣うように像面湾曲させているため、シート基板ＦＢの広い範囲に対して一度に親液機能を形成することができる。
【００６５】
図７は、親液性加工装置７０を水平に配置した状態を示す図である。エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプ光源ＸＬから照射される紫外線はＸ方向からシート基板ＦＢを照射する。
【００６６】
搬送ローラＲＲの上流側には小型の前部ローラＳＲ１が配置されておらず、後部ローラＳＲ２が搬送ローラＲＲの下方向で且つ搬送ローラＲＲよりもマイナスＸ方向に配置されている。このように後部ローラＳＲ２を配置することでシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を増大させている。
【００６７】
親液性加工装置７０は光学的な処理であるため、メタルインクなど液摘の塗布と異なり、処理面が水平方向でなくてもよい。このため、紫外線は搬送ローラＲＲの外周面に対してＸ方向すなわち水平方向からシート基板ＦＢを照射する。
【００６８】
図８は、図７に示した親液性加工装置７０をＺ方向から見た図であり、親液性加工装置７０の像面湾曲と搬送ローラＲＲを示した図である。
【００６９】
紫外線が搬送ローラＲＲの外周面に対してＸ方向からシート基板ＦＢを照射すると、搬送ローラＲＲの自重によるたわみを考慮しなくても良い。しかし、図８に示すように、特に口径の大きな投影光学レンズＬの湾曲した像面（像面湾曲）ＣＯＩは、光軸方向ＯＸを中心に凸状に膨らみ易い。そこで、像面湾曲ＣＯＩが平面になるように投影光学レンズＬ内に複数の光学素子をいれるのではなく、投影光学レンズＬの像面湾曲ＣＯＩに合わせて搬送ローラＲＲの外周面を凹状にへこませる。
【００７０】
シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っているため、シート基板ＦＢも凹状にへこんだ状態になっている。したがってマスクＭＫの像が焦点深度ＤＯＦにシート基板ＦＢの入ることになる。このため図８に示す親液性加工装置７０及び搬送ローラＲＲは、親水性処理を高精度に行うことができる。搬送ローラＲＲの外周面を凹状にする方がコスト的に安く対応することができる。
【００７１】
図９は、トーリックレンズＴＬを有しない親液性加工装置７２を配置した例である。図９において、親液性加工装置７２は、投影光学レンズＬの焦点深度ＤＯＦを有し、その焦点深度ＦＤは湾曲していないと仮定している。そして親液性加工装置７２は、シート基板ＦＢが外周面に倣った領域で露光、すなわち親液加工を施さなければならない。
【００７２】
この親液性加工装置７２の投影光学レンズＬの焦点深度ＤＯＦは数式１で表現できる。
【数１】
…数式１
ここで、Ｋは係数でありＮＡは開口数であり、搬送ローラＲＲが半径ｒの円筒形であり、搬送方向ＦＤにおけるマスクＭＫの露光幅Ｗである場合、投影光学レンズＬの焦点が合った状態で親液機能を施すことができる深度範囲δは以下の数式２で表現できる。
【数２】
…数式２
【００７３】
図９において、露光幅Ｗ１のマスクＭＫと露光幅Ｗ２のマスクＭＫとを想定する場合、露光幅Ｗ１のマスクは焦点深度ＤＯＦ内で露光することができるが、露光幅Ｗ２のマスクＭＫは一部が焦点深度ＤＯＦに入らない。図６で示したトーリックレンズＴＬが使用されない場合には、搬送ローラＲＲの半径及び投影光学レンズＬの焦点深度ＤＯＦを考慮してマスクＭＫの露光幅Ｗを決定する。
【００７４】
なおトーリックレンズＴＬを有していても焦点深度ＤＯＦが浅い場合には、マスクＭＫの露光幅Ｗを調整しても良い。また、マスクＭＫの露光幅Ｗは、図８に示した搬送ローラＲＲを配置した際にも同様に決定してよい。
【００７５】
実施形態２では親液性加工装置７２がシート基板ＦＢに紫外線を照射することでその照射領域が親液性を有するようにしたが、シート基板ＦＢが撥液性を有しており紫外線を照射することでその撥液領域を剥離するようにしてもよい。この技術に関しては例えば米国特許６，８２８，５８２などに開示がある。
【００７６】
＜＜実施形態３＞＞
図１０は搬送ローラＲＲの形状及び重力変形を示した概念図である。
実施形態１で用いた搬送ローラＲＲは図１０（ａ）に示すような円柱状の搬送ローラＲＲを用いていた。しかし、有機ＥＬ素子の外形サイズが大型化するに従い、シート基板ＦＢの幅が広くなってきている。このため、搬送ローラＲＲの軸長は長くなる傾向にある。軸長が長い搬送ローラＲＲは図１０（ｂ）のように中心部が重力ＧＲでたわんで凹形状となる。
【００７７】
上述したように、図５（ａ）において、切断装置３０から照射されるレーザー光ＬＬはＸ方向すなわち水平方向からシート基板ＦＢに入射している。搬送ローラＲＲが重力ＧＲでたわんでも、そのたわみの影響が一番少なくなる方向からレーザー加工することができる。また、図７において、親液性加工装置７０から照射される紫外線がＸ方向からシート基板ＦＢに照射される理由も同様である。
【００７８】
一方、ゲート用の液滴塗布装置２０又はソース・ドレイン用液滴塗布装置２２は、メタルインクをシート基板ＦＢの上から塗布しないと、塗布したメタルインクが隔壁ＢＡを越えて流れ出すおそれがある。このため、軸長が長い搬送ローラＲＲでシート基板ＦＢに精度良くメタルインクを塗布する場合には、図１０（ｃ）に示すような中央が凸状に膨らんだ樽型の搬送ローラＲＲを用意する。このような樽型の搬送ローラＲＲは重力ＧＲで図１０（ｄ）に示すように、搬送ローラＲＲがシート基板ＦＢに接する上面がほぼ水平にすることができる。なお、樽型の搬送ローラＲＲは金属などを切削加工して円筒の外周面を製造する際に中央が凸状に膨らむように切削してもよいし、搬送ローラＲＲを中空構造にして内部を加圧することで凸状に膨らむようにしてもよい。
【００７９】
＜搬送ローラの構造＞
実施形態１から実施形態３では、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域を増大させるために、小型の前部ローラＳＲ１又は後部ローラＳＲ２を搬送ローラＲＲの前後に配置した。図１１及び図１２は、シート基板ＦＢが搬送ローラの外周面に倣っている領域を増大させる搬送ローラの別の構造を示している。
【００８０】
＜＜ガス圧タイプ＞＞
図１１（ａ）は非接触でシート基板ＦＢを搬送方向ＦＤへ搬送する非接触搬送ローラ７５の斜視図である。図１１（ｂ）は非接触搬送ローラ７５の側面図である。
図１１（ａ）で示すように、非接触搬送ローラ７５の外周には複数の穴が開いている。穴には、空気を排出する排出口ＯＬと、空気を吸入する吸入口ＡＰとが設けられている。空気の排出口ＯＬは、空気導入配管ＡＩとつながり、不図示の空気圧縮装置で圧縮空気を送っている。また吸入口ＡＰは真空引き配管ＡＯとつながっていて不図示の真空ポンプで真空引きを行っている。空気導入配管ＡＩ及び真空引き配管ＡＯには不図示のバルブを備えることでそれぞれ、空気圧を調整することができる。なお非接触搬送ローラ７５と、空気導入配管ＡＩ及び真空引き配管ＡＯとの接続部は磁気シールＭＳで空気漏れを防いでいる。
【００８１】
非接触搬送ローラ７５はシート基板ＦＢを吸着しようとする吸入圧ＩＰと、シート基板ＦＢを離そうとする排出圧ＯＰのバランスで非接触状態を保っている。非接触搬送ローラ７５は不図示の距離センサーを備えてシート基板ＦＢとの距離を計測し、一定の距離を保つように吸入圧ＩＰと排出圧ＯＰとを調節する。非接触搬送ローラ７５は非接触搬送ローラ７５を回転させることでシート基板ＦＢを搬送することができる。
【００８２】
図１１（ｂ）の左側の非接触搬送ローラ７５にはカバーＣＶが設置されていないが、右側の非接触搬送ローラ７６にはシート基板ＦＢに面していない部分にカバーＣＶを付けている。非接触搬送ローラ７５は、非接触搬送ローラ７６と比べ空気の吸入圧ＩＰ及び排出圧ＯＰを上げる必要がある。非接触搬送ローラ７６ではカバーＣＶを付けることでシート基板ＦＢに近接する面以外の漏れ出す空気量が少なくて済み、空気の吸入圧ＩＰ及び排出圧ＯＰを下げることができるため、空気圧の微調整を行いやすい利点がある。
【００８３】
非接触搬送ローラ７５及び非接触搬送ローラ７６はシート基板ＦＢとの接触面を減らすことによりシート基板ＦＢの傷を防ぐことができる。
【００８４】
＜＜帯電タイプ＞＞
本実施形態では静電気を用いた静電気搬送ローラ７７を示す。静電気搬送ローラ７７は図１２（ａ）に示すように、搬送ローラＲＲの内部の外周面の近傍に帯電板を有している。帯電板は不図示の荷電装置で荷電させることで、プラス極で帯電させるプラス極帯電板ＳＢ＋とマイナス極で帯電させるマイナス極帯電板ＳＢ−とを装備している。
【００８５】
例えば、シート基板ＦＢはプラス極帯電板ＳＢ＋に近接することで、シート基板ＦＢがマイナス極に帯電して、互いが引き合う。次に静電気搬送ローラ７７が回転することでシート基板ＦＢは搬送される。なお静電気搬送ローラ７７はシート基板ＦＢと引き合うために、小型の前部ローラＳＲ１及び小型の後部ローラＳＲ２を必要としない。シート基板ＦＢと静電気搬送ローラ７７とを分離させるためには、分離させたい部分でシート基板ＦＢの帯電極性と同じ極性にすることで分離できる。
【００８６】
図１２（ｂ）に示す静電気搬送ローラ７８は実施形態５で示した空気を排出する排出口ＯＬを備え、排出圧ＯＰを調整することで、静電気と空気圧により非接触状態を保ちながらシート基板ＦＢを搬送する装置を示している。
【００８７】
例えば、静電気搬送ローラ７８はプラス極帯電板ＳＢ＋及びマイナス極帯電板ＳＢ−の間に、図１１（a）に示したような排出口ＯＬを搬送ローラＲＲの外周面に形成している。図１２（ｂ）に示すように、排出口ＯＬに向けて空気を適度な排出圧ＯＰで加圧することでシート基板ＦＢを浮上させ、プラス極帯電板ＳＢ＋及びマイナス極帯電板ＳＢ−を適度に荷電させることで、シート基板ＦＢを引きつける。静電気搬送ローラ７８は排出圧ＯＰと荷電電圧を調整することで、シート基板ＦＢを浮上させた状態を保ちながら静電気搬送ローラ７８を回転させることでシート基板ＦＢを搬送することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
有機ＥＬ素子の製造方法について説明してきたが、本発明の製造装置は、電界放出ディスプレイ又は液晶表示素子などにも適用できる。例えば、図２に示した配線電極加工工程６３の終了後に液晶の封止壁を形成し、液晶の供給及びカラーフィルタＣＦの貼り合わせることで液晶表示素子を製造することが可能となる。
【００８９】
また、実施形態の製造装置には熱処理装置ＢＫを設けたが、メタルインク又は発光層溶液などの改良によって熱処理が必要でないインク又は溶液が提案されている。このため、本実施形態においても熱処理装置ＢＫを必ず設ける必要はない。
また、図２において最初にインプリントローラ１０を配置したが、インプリントローラ１０の代わりに印刷ローラで隔壁ＢＡを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】（ａ）は有機ＥＬ素子５０の上面図である。 （ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図及びｃ−ｃ断面図である。
【図２】可撓性の基板に、画素電極及び発光層など有する有機ＥＬ素子の製造装置１００の構成を示した概略図である。
【図３】（ａ）は、ゲート用の液滴塗布装置２０の側面図である。 （ｂ）は、（ａ）の搬送ローラＲＲ及び小型ローラＳＲの位置関係を示した上面図である。
【図４】（ａ）は、ゲート用の液滴塗布装置２０、シート基板ＦＢ、及び有機ＥＬ素子との位置関係を示した上面図である （ｂ）は、アライメントマークＡＭと、ゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬとの位置関係を示した図である。
【図５】（ａ）は、小型の前部ローラＳＲ１及び小型の後部ローラＳＲ２を備える切断装置３０の側面図である。 （ｂ）は、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとがレーザー光ＬＬで切断された様子を示した図である。
【図６】親液性加工装置７０が隔壁形成工程６１と電極形成工程６２との間に配置された概念図である。
【図７】親液性加工装置７０を水平に設置した図である。
【図８】親液性加工装置７０の像面湾曲を示した図である。
【図９】トーリックレンズＴＬを有しない親液性加工装置７２を配置した図である。
【図１０】（ａ）は、円柱状の搬送ローラＲＲを示した図である。 （ｂ）は、重力ＧＲでたわんだ円柱状の搬送ローラＲＲを示した図である。 （ｃ）は、樽型の搬送ローラＲＲを示した図である。 （ｄ）は、重力ＧＲでシート基板ＦＢと接する面が水平となる樽型の搬送ローラＲＲを示した図である。
【図１１】（ａ）は、空気圧で動作する非接触搬送ローラ７５の斜視図である。 （ｂ）は、（ａ）の側面図である。
【図１２】（ａ）は、静電気搬送ローラ７７の側面図である。 （ｂ）は、空気圧も利用した非接触型の静電気搬送ローラ７８を示した側面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ … インプリントローラ
１１ … 微細インプリント用モールド、１５ … 熱転写ローラ
２０ … ゲート用の液滴塗布装置、２９ … ノズル
２１ … 絶縁層用の液滴塗布装置
２２ … ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置
２３ … 有機半導体の液滴塗布装置
２４ … 発光層用の液滴塗布装置
２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ … 赤色発光層用，緑色発光層用，青色発光層用の液滴塗布装置
２５ … 透明電極用の液滴塗布装置
２６ … 接着剤ディスペンサー
３０ … 切断装置、３１ … ガルバノミラー
５０ … 有機ＥＬ素子
６１ … 隔壁形成工程、６２ … 電極形成工程、６３ … 配線電極の加工工程
６４ … 発光層形成工程
７０ … 親液性加工装置
７５ … 非接触搬送ローラ、７６ … 非接触搬送ローラ、７７ … 静電気搬送ローラ
７８ … 静電気搬送ローラ９０ … 速度＆アライメント制御部
１００ 有機ＥＬ素子の製造装置
ＡＩ … 空気導入配管
ＡＭ … アライメントマーク
ＡＯ … 真空引き配管
ＡＰ … 吸入口
ＢＡ … 隔壁
ＢＫ … 熱処理装置
ＣＡ … アライメントカメラ
ＣＦ … カラーフィルタ
ＣＯＩ … 像面湾曲の面
ＣＶ … カバー
Ｄ … ドレイン電極
ＦＢ … シート基板
Ｇ … ゲート電極
ＧＢＬ ゲートバスライン
ＧＲ … 重力
Ｉ … 絶縁層
ＩＰ … 吸入圧
ＩＲ … 発光層
ＩＴＯ 透明電極
Ｌ … レンズ
ＬＬ … レーザー光
ＭＫ … マスク
ＭＳ … 磁気シール
ＯＰ … 排出圧
ＯＳ … 有機半導体層
ＯＬ … 排出口
Ｐ … 画素電極
ＲＬ … 供給ロール
ＲＲ … ローラ
Ｓ … ソース電極
ＳＲ１ 前部ローラ、ＳＲ２ 後部ローラ
ＳＢＬ ソースバスライン
ＳＢ＋ プラス極帯電板
ＳＢ− マイナス極帯電板
ＴＬ … トーリックレンズ
ＸＬ … 露光装置
【技術分野】
【０００１】
本発明は、有機エレクトロルミネッセンス（ＥＬ）素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイ（ＦＥＤ：フィールドエミッション・ディスプレイ）などフラットパネル表示素子に関する。またこの表示素子の製造方法及び製造装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示素子などの表示素子は、小型、薄型、低消費電力、及び軽量という特徴を有するため、現在、各種の電子機器に広く用いられている。これら表示素子を駆動する駆動回路又は薄膜トランジスタは、一般にステッパと呼ばれる露光装置を用いて製造されている。
【０００３】
しかし、特に液晶表示素子は大型化が進み、第８世代以降になると製造コスト、装置輸
送制限など、今までのスケール・アップ延長線上の技術では対応できないところまで達しており、多くの難問を抱えている。また、製造コスト低減のために、基板サイズ拡大による高効率化に加えて装置コストの低減、ランニング・コストの低減、大型パネルの歩留まり向上が大きな課題になっている。
【０００４】
また、さらには有機ＥＬや電界放出ディスプレイなどが市場に出始めており、これら次世代の表示素子の製造に関しても装置コストの低減、ランニング・コストの低減が大きな課題になっている。
【０００５】
特許文献１は、液晶表示素子の装置コストの低減、ランニング・コストの低減の対策としてロール形式で液晶表示素子を製造する方法を開示する。特許文献１の開示する実施例は、ロール状のベースフィルムを送りだし、そのベースフィルムにカラーフィルタを貼り付け、その後、ローラとローラとの間においてベースフィルム側からマスクのパターンを紫外線で露光している。
【特許文献１】特開２００５―２９２４２０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、ロール状のベースフィルムをロールとロールとの間で露光する場合には、ベースフィルムがたわんでしまい精度良く露光することが困難である。また、位置決め（アライメント）を正確に行わないと正しい位置で露光することも困難である。
そこで、本発明は高精度な駆動回路又は薄膜トランジスタを可撓性の基板に形成する表示素子用の製造装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の観点の表示素子の製造装置は、可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する製造装置である。そしてこの製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して表示素子を構成する材料の液滴を塗布する液摘塗布装置と、を備える。
この構成により、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で液摘塗布装置が長尺基材に液滴を塗布するため、長尺基材がたわんだりしておらずまた搬送ローラの外周面に倣って精度良い面が確保される。このため高精度に長尺基材に対して液滴を塗布することができる。
【０００８】
第２の観点の表示素子の製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して処理を施す光学装置と、を備える。例えば、光学装置としては、アライメントカメラ、レーザー加工装置、又は露光装置などが挙げられる。
この製造装置は、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で光学装置が長尺基材に処理を施すため、高精度に長尺基材に対して処理を施すことができる。
【０００９】
第３の観点の表示素子の製造装置は、長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、長尺基材を搬送ローラの外周面に倣う領域を増やすための領域増加手段と、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域で長尺基材に対して所定面積の光を露光する露光装置と、所定面積の光を搬送ローラの外周面に倣うように像面湾曲させる光学部材と、を備える。
この構成により、長尺基材が搬送ローラの外周面に倣う領域は精度よい面が形成されている。そして露光装置は像面湾曲させる光学部材でこの精度良い面に露光できるようにしているため、高精度に長尺基材に対して処理を施すことができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の表示素子の製造装置は、高精度に表示素子を製造することができるために、製品の歩留まりが向上し、ランニング・コストの低減及び表示素子自体の価格の低減が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
本実施形態で説明する表示素子の製造装置は、有機ＥＬ素子、液晶表示素子又は電界放出ディスプレイに適用できる装置である。これらのうち代表して、有機ＥＬ素子の構造、有機ＥＬ素子の製造装置について説明する。
【００１２】
＜電界効果型トランジスタの有機ＥＬ素子５０＞
図１（ａ）は、有機ＥＬ素子５０の拡大上面図であり、図１（ｂ）及び（ｃ）は、図１（ａ）のｂ−ｂ断面図及びｃ−ｃ断面図である。有機ＥＬ素子５０は、可撓性のシート基板ＦＢにゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ１及びゲート絶縁層Ｉ２が形成され、さらにソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐが形成された後、有機半導体層ＯＳが形成されたボトムコンタクト型である。
【００１３】
図１（ｂ）及び（ｃ）から理解されるように、シート基板ＦＢには隔壁ＢＡが形状されている。（ｂ）に示すように隔壁ＢＡ間にゲートバスラインＧＢＬのゲート電極Ｇが形成されている。そのゲート電極Ｇの上に絶縁層Ｉ１が形成されている。絶縁層Ｉ１の上にソースバスラインＳＢＬのソース電極Ｓが形成されるとともに、画素電極Ｐと接続したドレイン電極Ｄが形成される。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの間には有機半導体層ＯＳが形成される。これで電界効果型トランジスタが完成することになる。また、画素電極Ｐの上には、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、発光層ＩＲが形成され、その発光層ＩＲには透明電極ＩＴＯが形成される。
【００１４】
シート基板ＦＢは、耐熱性の樹脂フィルムであり、具体的には、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエステル樹脂、エチレンビニル共重合体樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、セルロース樹脂、ポリアミド樹脂、ポリイミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリスチレン樹脂、酢酸ビニル樹脂で光透過機能があるものを使うことができる。
【００１５】
＜＜実施形態１：有機ＥＬ素子の製造装置＞＞
有機ＥＬ素子５０を製造するために、有機ＥＬ素子の製造装置１００は搬送ローラＲＲ上で隔壁ＢＡを形成し、搬送ローラＲＲ上で液滴塗布装置によりゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ、及び画素電極Ｐなどの配線電極を高精度に形成する。さらに有機ＥＬ素子の製造装置１００は、搬送ローラＲＲ上でレーザーにより配線電極を加工し、その後発光層ＩＲを液滴塗布装置により形成する。このような有機ＥＬ素子５０を量産的に製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００を以下に説明する。
【００１６】
図２は、可撓性のシート基板ＦＢに、画素電極Ｐ及び発光層ＩＲなど有する有機ＥＬ素子５０を製造する有機ＥＬ素子の製造装置１００の構成を示した概略図である。なお、連続した製造装置であるが紙面の都合上上下２段に分けて描いている。
【００１７】
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、ロール状に巻かれた帯状可撓性のシート基板ＦＢを送り出すための供給ロールＲＬを備えている。供給ロールＲＬが所定速度の回転を行うことで、シート基板ＦＢが搬送方向ＦＤであるＸ軸方向に送られる。また、有機ＥＬ素子の製造装置１００は複数個所に搬送ローラＲＲを備えており、この搬送ローラＲＲが回転することによってもシート基板ＦＢがＸ軸方向に送られる。搬送ローラＲＲはシート基板ＦＢを両面から挟み込むゴムローラであってもよいし、シート基板ＦＢがパーフォレーションを有するものであれば爪付きの搬送ローラＲＲであってもよい。これらの搬送ローラＲＲのうちの一部の搬送ローラＲＲは搬送方向ＦＤと直交するＹ軸方向に移動可能である。
【００１８】
シート基板ＦＢは、隔壁形成工程６１、電極形成工程６２、配線電極の加工工程６３、及び発光層形成工程６４を通過することで加工処理され、有機ＥＬ素子５０が完成する。以下はそれぞれの工程を順に従い説明する。
【００１９】
＜隔壁形成工程６１＞
供給ロールＲＬから送り出されたシート基板ＦＢは、最初にシート基板ＦＢに隔壁ＢＡを形成する隔壁形成工程６１に入る。隔壁形成工程６１では、インプリントローラ１０でシート基板ＦＢを押圧するとともに、押圧した隔壁ＢＡが形状を保つように対向する熱転写ローラ１５でシート基板ＦＢをガラス転移点以上に熱する。このため、インプリントローラ１０のローラ表面に形成された型形状がシート基板ＦＢに転写される。
【００２０】
インプリントローラ１０のローラ表面は鏡面仕上げされており、そのローラ表面にＳｉＣ、Ｔａなどの材料で構成された微細インプリント用モールド１１が取り付けられている。微細インプリント用モールド１１は、薄膜トランジスタの配線用のスタンパーなどを形成している。また、帯状可撓性のシート基板ＦＢの幅方向であるＹ軸方向の両側にアライメントマークＡＭ（図３を参照）を形成するため、微細インプリント用モールド１１は、アライメントマークＡＭ用のスタンパーを形成している。インプリントローラ１０の微細インプリント用モールド１１は、アライメントマークＡＭを一定間隔で形成する。
【００２１】
＜電極形成工程６２＞
シート基板ＦＢは、さらにＸ軸方向に進むと電極形成工程６２に入る。
薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）としては、無機半導体系のものでも有機半導体を用いたものでも良い。この有機半導体を用いて薄膜トランジスタを構成すれば、印刷技術や液滴塗布法技術を活用して薄膜トランジスタを形成できる。
【００２２】
また、有機半導体を用いた薄膜トランジスタの内、電界効果型トランジスタ（ＦＥＴ）が特に好ましい。シート基板ＦＢ上にゲート電極Ｇ、ゲート絶縁層Ｉ１とゲート絶縁層Ｉ２、ソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐを形成した後、有機半導体層ＯＳを形成する。
【００２３】
電極形成工程６２では、ゲート用の液滴塗布装置２０、絶縁層配線用の液滴塗布装置２１、さらにソース・ドレイン用及び画素電極用の液滴塗布装置２２（ソース・ドレイン用液滴塗布装置２２という）を使用する。これらの液滴塗布装置は、インクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができる。またこれらの液滴塗布装置はシート基板ＦＢに対して垂直にＺ方向から液滴塗布する方式である。インクジェット方式としては、帯電制御方式、加圧振動方式、電気機械変換式、電気熱変換方式、静電吸引方式などが挙げられる。液滴塗布法は、材料の使用に無駄が少なく、しかも所望の位置に所望の量の材料を的確に配置できる。
【００２４】
なお、液滴塗布法により塗布されるメタルインクなどの液滴の一滴の量は、１〜３００ナノグラムである。またメタルインクは、粒子径が約５ｎｍほどの導電体が室温の溶媒中で安定して分散をする液体であり、導電体として、カーボン、銀（Ａｇ）又は金（Ａｕ）などが使われる。
【００２５】
ゲート用の液滴塗布装置２０はシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からメタルインクを塗布しゲート電極Ｇを形成する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクを乾燥又は焼成させる。
【００２６】
絶縁層用の液滴塗布装置２１は、電気絶縁性インクを搬送ローラＲＲと搬送ローラＲＲとの間でシート基板ＦＢに塗布している。絶縁層用の液滴塗布装置２１は前述のゲート用の液滴塗布装置２０ほどの精度を必要としないので、必ずしもシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域で電気絶縁性インクを塗布する必要がないからである。その後、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクが乾燥又は焼成される。
【００２７】
次に、ソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からメタルインクを塗布しソース電極Ｓ、ドレイン電極Ｄ及び画素電極Ｐを形成する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりメタルインクを乾燥又は焼成させる。
【００２８】
＜配線電極の加工工程６３＞
次に、互いにつながったソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとを、切断装置３０で切断する。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとの切断間隔は薄膜トランジスタの性能を決めるため高精度に切断処理する必要がある。
【００２９】
次に、有機半導体の液滴塗布装置２３は、切断処理したソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとのチャンネル長の間のスイッチング部に有機半導体インクを塗布する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより有機半導体インクを乾燥又は焼成させる。これらの処理で、図１に示した有機半導体層ＯＳが形成される。有機半導体層ＯＳの形成は絶縁層用の液滴塗布装置２１と同様な精度の処理であるため、必ずしもシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域で有機半導体インクを塗布する必要がない。
【００３０】
以上のようにして、いわゆるフォトリソグラフィ工程を使用しなくても、印刷技術や液滴塗布法技術を活用して薄膜トランジスタ等を形成できる。印刷技術のみや液滴塗布法技術のみでは、インクのにじみや広がりのため精度よく薄膜トランジスタ等ができないが、隔壁形成工程６１により、隔壁ＢＡが形成されているためインクのにじみや広がりを防ぐことができる。
【００３１】
＜発光層形成工程６４＞
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、画素電極Ｐ上に有機ＥＬ素子の発光層ＩＲの形成工程を引き続き行う。発光層形成工程６４では発光層用の液滴塗布装置２４を使用する。
【００３２】
発光層ＩＲは、ホスト化合物とリン光性化合物（リン光発光性化合物ともいう）が含有される。ホスト化合物とは、発光層ＩＲに含有される化合物である。リン光性化合物は、励起三重項からの発光が観測される化合物であり、室温においてリン光発光する。
【００３３】
赤色発光層用の液滴塗布装置２４Ｒは、Ｒ溶液を画素電極Ｐ上に塗布し、乾燥後の厚み１００ｎｍになるように成膜を行う。Ｒ溶液は、ホスト材のポリビニルカルバゾール（ＰＶＫ）に赤ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
続いて、緑色発光層用の液滴塗布装置２４Ｇは、Ｇ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｇ溶液は、ホスト材ＰＶＫに緑ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
【００３４】
さらに、青色発光層用の液滴塗布装置２４Ｂは、Ｂ溶液を画素電極Ｐ上に塗布する。Ｂ溶液は、ホスト材ＰＶＫに青ドーパント材を１、２−ジクロロエタン中に溶解した溶液とする。
その後、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより発光層溶液を乾燥し硬化させる。発光層ＩＲの形成は塗布範囲が配線電極に比べ広いため、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に沿った領域でＲ溶液、Ｇ溶液及びＢ溶液を塗布する必要はない。
【００３５】
次に、絶縁層用の液滴塗布装置２１は、ポリイミド系樹脂又はウレタン系樹脂の電気絶縁性インクを、後述する透明電極ＩＴＯとショートしないように、ゲートバスラインＧＢＬ又はソースバスラインＳＢＬの一部に塗布して、ゲート絶縁層Ｉ２を形成する。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などにより電気絶縁性インクを乾燥し硬化させる。例えばゲート絶縁層Ｉ２は図１で示した位置に液滴塗布することで透明電極ＩＴＯとの絶縁処理を行っている。ゲート絶縁層Ｉ２はゲート絶縁層Ｉ１と同様に絶縁を確保できるよう大きめに液滴塗布するため、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣った領域で電気絶縁性インクを塗布する必要はない。
【００３６】
その後、透明電極用の液滴塗布装置２５は、赤色、緑色及び青色発光層の上にＩＴＯ（Indium Tin
Oxide インジウムスズ酸化物）インクを塗布することで透明電極層ＩＴＯを形成する。ＩＴＯインクは、酸化インジウム（Ｉｎ2Ｏ3）に数％の酸化スズ（ＳｎＯ2）を添加した化合物であり、その電極は透明である。また、ＩＤＩＸＯ（Ｉｎ2Ｏ3−ＺｎＯ）等非晶質の材料を用いて透明電極層ＩＴＯを作製してもよい。透明電極層ＩＴＯは、透過率が９０％以上であることが好ましい。そして、熱処理装置ＢＫで熱風又は遠赤外線などの放射熱などによりＩＴＯインクを乾燥し硬化させる。透明電極層ＩＴＯの形状は図１に示したように発光層ＩＲの上部に形成され、透明電極層ＩＴＯと透明電極層ＩＴＯとを結ぶ配線電極も同時に形成する必要があるため、高精度に液滴塗布することが好ましい。このため本実施形態では、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてＺ方向からＩＴＯインクを塗布する。
【００３７】
また、発光層形成工程６４で使用する発光層用の液滴塗布装置２４及び透明電極用の液滴塗布装置２５は、すべてインクジェット方式又はディスペンサー方式を採用することができる。
【００３８】
なお、隔壁形成工程６１から発光層形成工程６４までを連続して製造しているが、シート基板ＦＢは、隔壁形成工程６１から電極形成工程６２で一旦終了して巻き取りロールで巻き取りしても良い。一旦巻き取りを行う場合は、形成された電極の保護のため、巻き取り時にクッション層となる合紙等と同時に巻き取ることが好ましい。
【００３９】
図２で説明した有機ＥＬ素子の製造装置１００は、図１の有機ＥＬ素子５０を製造することができるが、有機ＥＬ素子にさらに正孔輸送層及び電子輸送層を設けられる場合がある。これらの層も印刷技術や液滴塗布法技術を活用し、これらを設けるための工程を有機ＥＬ素子の製造装置１００に追加すればよい。
【００４０】
＜アライメント＞
次に有機ＥＬ素子の製造装置１００で使用されるアライメントについて説明する。
有機ＥＬ素子の製造装置１００は、速度＆アライメント制御部９０を有している。速度＆アライメント制御部９０は、供給ロールＲＬ及び搬送ローラＲＲの速度制御を行う。また搬送ローラＲＲは、Ｙ軸方向に移動可能になっており、速度＆アライメント制御部９０は、搬送ローラＲＲのＹ軸方向の移動制御を行う。また、速度＆アライメント制御部９０は、複数のアライメントカメラＣＡ（ＣＡ１〜ＣＡ８）からアライメントマークＡＭの検出結果を受け取り、ゲート用の液滴塗布装置２０から透明電極用の液滴塗布装置２５までのインクなどの塗布位置とタイミング、切断装置３０の切断位置及びタイミングを制御する。
【００４１】
アライメントカメラＣＡは可視光照明下でＣＣＤ又はＣＭＯＳで撮像し、その撮像画像を処理してアライメントマークＡＭの位置を検出してもよいし、レーザー光をアライメントマークＡＭに照射して、その散乱光を受光してもアライメントマークＡＭの位置を検出しても良い。
【００４２】
熱転写ローラ１５及び熱処理装置ＢＫを経ることにより、シート基板ＦＢがＸ軸方向及びＹ軸方向に伸縮する。有機ＥＬ素子の製造装置１００は、熱転写ローラ１５の下流にはアライメントカメラＣＡ１を配置し、熱処理装置ＢＫの後にはアライメントカメラＣＡ２からアライメントカメラＣＡ８を配置する。
【００４３】
アライメントカメラＣＡ１、アライメントカメラＣＡ３、アライメントカメラＣＡ４及びアライメントカメラＣＡ８は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてアライメントマークＡＭを撮像する。搬送ローラＲＲと搬送ローラＲＲとの間のシート基板ＦＢは自重で撓んだりすることがあるため高精度にアライメントマークＡＭを撮像することが困難であるが、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域では高精度に撮像することができる。
【００４４】
速度＆アライメント制御部９０は、シート基板ＦＢのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のずれを検出することで、液滴塗布装置２０のメタルインクの塗布位置とタイミング、切断装置３０の切断位置及びタイミングなどを正確に把握する。
【００４５】
＜電極形成工程６２の詳細＞
図３（ａ）は代表してゲート用の液滴塗布装置２０の側面図である。図３（ｂ）は図３（ａ）の搬送ローラＲＲ及び小型ローラＳＲの位置関係を示した上面図である。
ゲート用の液滴塗布装置２０、並びにソース・ドレイン用及び電極配線用の液滴塗布装置２２（以下、）は、メタルインクを高精度に塗布する必要がある。代表してゲート用の液滴塗布装置２０の液滴塗布を説明する。
【００４６】
図３（ａ）で示すようにシート基板ＦＢが搬送方向ＦＤへ進み搬送ローラＲＲへ向かうと、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲに進入する部位にはシート基板ＦＢを適度に押さえるための小型の前部ローラＳＲ１を備え、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲから排出する部位にも小型の後部ローラＳＲ２を備える。前部ローラＳＲ１及び後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を増やしている。図３（ｂ）で示すように小型の前部ローラＳＲ１がシート基板ＦＢを横切るように載置するのに対して、小型の後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢの外縁（端部）を適度に押さえてシート基板ＦＢのたわみを除去している。ゲート用の液滴塗布装置２０の塗布したメタルインクが乾いていないため小型の後部ローラＳＲ２はシート基板ＦＢの外縁のみを押さえている。
【００４７】
高精度なアライメントとメタルインクの塗布のため、１つの搬送ローラＲＲ上においてアライメントカメラＣＡ１でアライメントマークＡＭを撮像し、その撮像結果に基づいてゲート用の液滴塗布装置２０がメタルインクを塗布するようにすることが好ましい。搬送ローラＲＲの外周面の面粗さなどは有機ＥＬ素子に要求される精度に応じて決めることが望ましい。
【００４８】
図４（ａ）は図３（ｂ）の拡大上面図であり、ゲート用の液滴塗布装置２０とシート基板ＦＢとの位置関係を示した上面図である。図４（ｂ）はアライメントマークＡＭと、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐとの位置関係を示した図である。なお隔壁ＢＡは、理解しやすいように網目で表示してある。図４（ａ）に示すように一対のアライメントカメラＣＡ１は、シート基板ＦＢの両側のアライメントマークＡＭを撮像する。その撮像結果は、速度＆アライメント制御部９０に送られる。
【００４９】
ゲート用の液滴塗布装置２０は、Ｙ軸方向に配置されており、複数列のノズル２９をＹ軸方向に配置している。また、Ｘ軸方向も複数行のノズル２９が配置されている。ゲート用の液滴塗布装置２０は、速度＆アライメント制御部９０から送られてくる位置信号に応じて、ノズル２９からメタルインクを塗布するタイミング、メタルインクを塗布するノズル２９を切り換える。つまり両側のアライメントマークＡＭからの相対位置でゲートバスラインＧＢＬの位置情報を得ることができる。またアライメントマークＡＭを検出するアライメントカメラＣＡ１とゲート用の液滴塗布装置２０とは、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域において計測と液滴塗布とを行うため、たわみがなく高精度に処理することができる。
【００５０】
図４（ｂ）に示すように、アライメントマークＡＭからの相対位置はＹ軸方向にゲートバスラインＧＢＬとの所定距離ＰＹが隔壁形成工程６１で規定されており、Ｘ軸方向にソースバスラインＳＢＬとの所定距離ＰＸも隔壁形成工程６１で規定されている。また、シート基板ＦＢの送り速度が把握されている。
【００５１】
従って、速度＆アライメント制御部９０は、一対のアライメントマークＡＭを撮像することで、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転も検出され、このずれを加味してゲート用の液滴塗布装置２０に伝える。図４では、アライメントマークＡＭが、Ｘ軸方向の数行の電界効果型トランジスタの隔壁ＢＡに対して、一対設けられているが、１行の電界効果型トランジスタの隔壁ＢＡに対して、一対のアライメントマークＡＭを設けても良い。また、スペースがあれば、シート基板ＦＢ両側だけでなく中央領域にアライメントマークＡＭを設けても良い。なお、一対のアライメントマークＡＭは十字形状を示したが、円形マーク、斜めの直線マークなど他のマーク形状であってもよい。
【００５２】
またソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２も高精度を要求される処理のために、アライメントカメラＣＡ３とソース・ドレイン用の液滴塗布装置２２とは、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域においてアライメントマークＡＭの検出とメタルインクの塗布とが行われる。
【００５３】
＜配線電極の加工工程６３の詳細＞
図５（ａ）は小型の後部ローラＳＲ２を備える切断装置３０の側面図であり、図５（ｂ）はソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとがレーザー光ＬＬで切断された様子を示した図である。後部ローラＳＲ２は搬送ローラＲＲの下方に配置されており、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を大きくなるよう搬送方向を変えている。切断装置３０は、フェムト秒レーザーを使用するため、サブミクロンオーダの加工が可能であり、電界効果型トランジスタの性能を決めるソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔（チャンネル長）を正確に切断する。ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄと間隔は、３μｍ程度から３０μｍ程度である。
【００５４】
３μｍ程度から３０μｍ程度の切断処理は、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域において高精度にレーザー加工する。また精度良くレーザー加工するためにアライメントカメラＣＡ４は一対のアライメントマークＡＭをシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域で撮像する。これにより、速度＆アライメント制御部９０は、Ｘ軸方向のずれ、Ｙ軸方向のずれ及びθ回転も検出する。速度＆アライメント制御部９０はこの検出結果から、このずれを加味して切断装置３０に伝える。例えば、レーザー加工の位置は、図５（ｂ）に示すアライメントマークＡＭからソース電極ＳまでのＹ軸方向の所定距離ＳＹと、アライメントマークＡＭからソース電極ＳまでのＸ軸方向の所定距離ＳＸとに、アライメントカメラＣＡ４で取得したずれ量を加算して求められる。なお、切断部分には絶縁層用の液滴塗布装置２１で形成したゲート絶縁層Ｉ１が現れる。
【００５５】
高精度に切断処理する切断装置３０としては、切断する金属膜に対し、吸収する波長のレーザーが好ましく、波長変換レーザーで、ＹＡＧなどの２，３，４倍高調波がよい。またパルス型レーザーを用いることで熱拡散を防止し、切断部以外の損傷を低減することができる。チタンサファイアレーザーを使ったフェムト秒レーザー照射部は、レーザー光ＬＬを１０ＫＨｚから４０ＫＨｚのパルスで照射する。レーザー光ＬＬの光路に配置されるガルバノミラー３１が回転することにより、レーザー光ＬＬの照射位置が変化する。レーザー光ＬＬは搬送ローラＲＲの外周面に対してＸ方向すなわち水平方向からシート基板ＦＢに入射している。
【００５６】
レーザー光ＬＬはフェムト秒レーザー以外に、炭酸ガスレーザーなどを使用することも可能である。また、レーザー以外にもダイシングソーなどで機械的に切断してもよい。
【００５７】
＜＜実施形態２＞＞
実施形態１ではシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域でアライメントマークＡＭの検出、メタルインクの塗布及びレーザー加工を行うことで、高精度に有機ＥＬ素子５０を製造した。本実施形態ではさらに、撥液性加工及び親液性加工を設置することにより、安定した有機ＥＬ素子の製造を行うことのできる製造装置を提供することができる。
【００５８】
図６は、親液性形成工程６５を隔壁形成工程６１と電極形成工程６２との間に配置した概念図であり、実施形態１で示した有機ＥＬ素子の製造装置１００に親液性加工装置７０を配置した例である。
【００５９】
親液性加工装置７０は、エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプ光源ＸＬと、石英ガラスなどで形成されたマスクＭＫと、マスクＭＫを透過した紫外線を結像する投影光学レンズＬと、トーリックレンズＴＬとから構成される。トーレックレンズＴＬは例えばシート基板ＦＢの幅方向に伸びるシリンドリカルレンズであり、マスクＭＫの像を搬送ローラＲＲの外周面に倣うように像面湾曲させる役目を有している。つまりトーレックレンズＴＬは図６に示すように湾曲された像面ＣＯＩを形成する。
【００６０】
アライメントカメラＣＡ９はシート基板ＦＢが外周面に倣った領域でアライメントマークＡＭを撮像し、速度＆アライメント制御部９０はシート基板ＦＢのＸ軸方向、Ｙ軸方向、及びθ方向のずれを検出する。親液性加工装置７０は、検出されたずれ量に基づいて高精度にマスクＭＫでθ方向の回転及びＹ方向のずれを調整し、照射タイミングでＸ方向のずれを修正することができる。
【００６１】
親液性加工装置７０は、メタルインクなどを塗布する前に親液性の処理を行うことが望ましい。このため、隔壁形成工程６１によって形成された隔壁ＢＡの上面（図４（ｂ）の網目領域参照）以外、すなわち、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐの溝部分に親液性加工装置７０により露光、すなわち親液性加工する。その後、親液性加工されたシート基板ＦＢは電極形成工程６２でメタルインクが塗布される。実施形態２では、一度にゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐの溝部分に紫外線を照射するが、ゲートバスラインＧＢＬ用の親液性加工装置７０と画素電極Ｐ用の親液性加工装置７０とを分けて配置してもよい。
【００６２】
親液性加工装置７０は、例えばシート基板ＦＢがエチレン基（−ＣＨ２−ＣＨ２−）を有している場合、エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプから１８０ｎｍ前後の紫外線を照射することで、ゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬの溝部分に親液性を持たせることができる。
【００６３】
親液性加工装置７０は、ゲートバスラインＧＢＬ、ソースバスラインＳＢＬ及び画素電極Ｐの溝部の透過形状が形成されたマスクＭＫに対して、エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプ光源ＸＬから紫外線を照射する。ソースバスラインＳＢＬなどの透過形状を通過した紫外線は、投影光学レンズＬ及びトーリックレンズＴＬを経てシート基板ＦＢに照射される。紫外線が照射された箇所は親液性を有することになる。
【００６４】
トーリックレンズＴＬの照射範囲の前後には小型の前部ローラＳＲ１及び小型の後部ローラＳＲ２を備えており、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣った面が確保されている。つまり、搬送ローラＲＲと搬送ローラＲＲとの間のシート基板ＦＢとは異なり、シート基板ＦＢのテンションが一定でシート基板ＦＢがたわんだりすることがないため、面精度が確保される。マスクＭＫの像がトーリックレンズＴＬによって搬送ローラＲＲの外周面に倣うように像面湾曲させているため、シート基板ＦＢの広い範囲に対して一度に親液機能を形成することができる。
【００６５】
図７は、親液性加工装置７０を水平に配置した状態を示す図である。エキシマレーザー又はエキシマキセノンランプ光源ＸＬから照射される紫外線はＸ方向からシート基板ＦＢを照射する。
【００６６】
搬送ローラＲＲの上流側には小型の前部ローラＳＲ１が配置されておらず、後部ローラＳＲ２が搬送ローラＲＲの下方向で且つ搬送ローラＲＲよりもマイナスＸ方向に配置されている。このように後部ローラＳＲ２を配置することでシート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣う領域を増大させている。
【００６７】
親液性加工装置７０は光学的な処理であるため、メタルインクなど液摘の塗布と異なり、処理面が水平方向でなくてもよい。このため、紫外線は搬送ローラＲＲの外周面に対してＸ方向すなわち水平方向からシート基板ＦＢを照射する。
【００６８】
図８は、図７に示した親液性加工装置７０をＺ方向から見た図であり、親液性加工装置７０の像面湾曲と搬送ローラＲＲを示した図である。
【００６９】
紫外線が搬送ローラＲＲの外周面に対してＸ方向からシート基板ＦＢを照射すると、搬送ローラＲＲの自重によるたわみを考慮しなくても良い。しかし、図８に示すように、特に口径の大きな投影光学レンズＬの湾曲した像面（像面湾曲）ＣＯＩは、光軸方向ＯＸを中心に凸状に膨らみ易い。そこで、像面湾曲ＣＯＩが平面になるように投影光学レンズＬ内に複数の光学素子をいれるのではなく、投影光学レンズＬの像面湾曲ＣＯＩに合わせて搬送ローラＲＲの外周面を凹状にへこませる。
【００７０】
シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っているため、シート基板ＦＢも凹状にへこんだ状態になっている。したがってマスクＭＫの像が焦点深度ＤＯＦにシート基板ＦＢの入ることになる。このため図８に示す親液性加工装置７０及び搬送ローラＲＲは、親水性処理を高精度に行うことができる。搬送ローラＲＲの外周面を凹状にする方がコスト的に安く対応することができる。
【００７１】
図９は、トーリックレンズＴＬを有しない親液性加工装置７２を配置した例である。図９において、親液性加工装置７２は、投影光学レンズＬの焦点深度ＤＯＦを有し、その焦点深度ＦＤは湾曲していないと仮定している。そして親液性加工装置７２は、シート基板ＦＢが外周面に倣った領域で露光、すなわち親液加工を施さなければならない。
【００７２】
この親液性加工装置７２の投影光学レンズＬの焦点深度ＤＯＦは数式１で表現できる。
【数１】
…数式１
ここで、Ｋは係数でありＮＡは開口数であり、搬送ローラＲＲが半径ｒの円筒形であり、搬送方向ＦＤにおけるマスクＭＫの露光幅Ｗである場合、投影光学レンズＬの焦点が合った状態で親液機能を施すことができる深度範囲δは以下の数式２で表現できる。
【数２】
…数式２
【００７３】
図９において、露光幅Ｗ１のマスクＭＫと露光幅Ｗ２のマスクＭＫとを想定する場合、露光幅Ｗ１のマスクは焦点深度ＤＯＦ内で露光することができるが、露光幅Ｗ２のマスクＭＫは一部が焦点深度ＤＯＦに入らない。図６で示したトーリックレンズＴＬが使用されない場合には、搬送ローラＲＲの半径及び投影光学レンズＬの焦点深度ＤＯＦを考慮してマスクＭＫの露光幅Ｗを決定する。
【００７４】
なおトーリックレンズＴＬを有していても焦点深度ＤＯＦが浅い場合には、マスクＭＫの露光幅Ｗを調整しても良い。また、マスクＭＫの露光幅Ｗは、図８に示した搬送ローラＲＲを配置した際にも同様に決定してよい。
【００７５】
実施形態２では親液性加工装置７２がシート基板ＦＢに紫外線を照射することでその照射領域が親液性を有するようにしたが、シート基板ＦＢが撥液性を有しており紫外線を照射することでその撥液領域を剥離するようにしてもよい。この技術に関しては例えば米国特許６，８２８，５８２などに開示がある。
【００７６】
＜＜実施形態３＞＞
図１０は搬送ローラＲＲの形状及び重力変形を示した概念図である。
実施形態１で用いた搬送ローラＲＲは図１０（ａ）に示すような円柱状の搬送ローラＲＲを用いていた。しかし、有機ＥＬ素子の外形サイズが大型化するに従い、シート基板ＦＢの幅が広くなってきている。このため、搬送ローラＲＲの軸長は長くなる傾向にある。軸長が長い搬送ローラＲＲは図１０（ｂ）のように中心部が重力ＧＲでたわんで凹形状となる。
【００７７】
上述したように、図５（ａ）において、切断装置３０から照射されるレーザー光ＬＬはＸ方向すなわち水平方向からシート基板ＦＢに入射している。搬送ローラＲＲが重力ＧＲでたわんでも、そのたわみの影響が一番少なくなる方向からレーザー加工することができる。また、図７において、親液性加工装置７０から照射される紫外線がＸ方向からシート基板ＦＢに照射される理由も同様である。
【００７８】
一方、ゲート用の液滴塗布装置２０又はソース・ドレイン用液滴塗布装置２２は、メタルインクをシート基板ＦＢの上から塗布しないと、塗布したメタルインクが隔壁ＢＡを越えて流れ出すおそれがある。このため、軸長が長い搬送ローラＲＲでシート基板ＦＢに精度良くメタルインクを塗布する場合には、図１０（ｃ）に示すような中央が凸状に膨らんだ樽型の搬送ローラＲＲを用意する。このような樽型の搬送ローラＲＲは重力ＧＲで図１０（ｄ）に示すように、搬送ローラＲＲがシート基板ＦＢに接する上面がほぼ水平にすることができる。なお、樽型の搬送ローラＲＲは金属などを切削加工して円筒の外周面を製造する際に中央が凸状に膨らむように切削してもよいし、搬送ローラＲＲを中空構造にして内部を加圧することで凸状に膨らむようにしてもよい。
【００７９】
＜搬送ローラの構造＞
実施形態１から実施形態３では、シート基板ＦＢが搬送ローラＲＲの外周面に倣っている領域を増大させるために、小型の前部ローラＳＲ１又は後部ローラＳＲ２を搬送ローラＲＲの前後に配置した。図１１及び図１２は、シート基板ＦＢが搬送ローラの外周面に倣っている領域を増大させる搬送ローラの別の構造を示している。
【００８０】
＜＜ガス圧タイプ＞＞
図１１（ａ）は非接触でシート基板ＦＢを搬送方向ＦＤへ搬送する非接触搬送ローラ７５の斜視図である。図１１（ｂ）は非接触搬送ローラ７５の側面図である。
図１１（ａ）で示すように、非接触搬送ローラ７５の外周には複数の穴が開いている。穴には、空気を排出する排出口ＯＬと、空気を吸入する吸入口ＡＰとが設けられている。空気の排出口ＯＬは、空気導入配管ＡＩとつながり、不図示の空気圧縮装置で圧縮空気を送っている。また吸入口ＡＰは真空引き配管ＡＯとつながっていて不図示の真空ポンプで真空引きを行っている。空気導入配管ＡＩ及び真空引き配管ＡＯには不図示のバルブを備えることでそれぞれ、空気圧を調整することができる。なお非接触搬送ローラ７５と、空気導入配管ＡＩ及び真空引き配管ＡＯとの接続部は磁気シールＭＳで空気漏れを防いでいる。
【００８１】
非接触搬送ローラ７５はシート基板ＦＢを吸着しようとする吸入圧ＩＰと、シート基板ＦＢを離そうとする排出圧ＯＰのバランスで非接触状態を保っている。非接触搬送ローラ７５は不図示の距離センサーを備えてシート基板ＦＢとの距離を計測し、一定の距離を保つように吸入圧ＩＰと排出圧ＯＰとを調節する。非接触搬送ローラ７５は非接触搬送ローラ７５を回転させることでシート基板ＦＢを搬送することができる。
【００８２】
図１１（ｂ）の左側の非接触搬送ローラ７５にはカバーＣＶが設置されていないが、右側の非接触搬送ローラ７６にはシート基板ＦＢに面していない部分にカバーＣＶを付けている。非接触搬送ローラ７５は、非接触搬送ローラ７６と比べ空気の吸入圧ＩＰ及び排出圧ＯＰを上げる必要がある。非接触搬送ローラ７６ではカバーＣＶを付けることでシート基板ＦＢに近接する面以外の漏れ出す空気量が少なくて済み、空気の吸入圧ＩＰ及び排出圧ＯＰを下げることができるため、空気圧の微調整を行いやすい利点がある。
【００８３】
非接触搬送ローラ７５及び非接触搬送ローラ７６はシート基板ＦＢとの接触面を減らすことによりシート基板ＦＢの傷を防ぐことができる。
【００８４】
＜＜帯電タイプ＞＞
本実施形態では静電気を用いた静電気搬送ローラ７７を示す。静電気搬送ローラ７７は図１２（ａ）に示すように、搬送ローラＲＲの内部の外周面の近傍に帯電板を有している。帯電板は不図示の荷電装置で荷電させることで、プラス極で帯電させるプラス極帯電板ＳＢ＋とマイナス極で帯電させるマイナス極帯電板ＳＢ−とを装備している。
【００８５】
例えば、シート基板ＦＢはプラス極帯電板ＳＢ＋に近接することで、シート基板ＦＢがマイナス極に帯電して、互いが引き合う。次に静電気搬送ローラ７７が回転することでシート基板ＦＢは搬送される。なお静電気搬送ローラ７７はシート基板ＦＢと引き合うために、小型の前部ローラＳＲ１及び小型の後部ローラＳＲ２を必要としない。シート基板ＦＢと静電気搬送ローラ７７とを分離させるためには、分離させたい部分でシート基板ＦＢの帯電極性と同じ極性にすることで分離できる。
【００８６】
図１２（ｂ）に示す静電気搬送ローラ７８は実施形態５で示した空気を排出する排出口ＯＬを備え、排出圧ＯＰを調整することで、静電気と空気圧により非接触状態を保ちながらシート基板ＦＢを搬送する装置を示している。
【００８７】
例えば、静電気搬送ローラ７８はプラス極帯電板ＳＢ＋及びマイナス極帯電板ＳＢ−の間に、図１１（a）に示したような排出口ＯＬを搬送ローラＲＲの外周面に形成している。図１２（ｂ）に示すように、排出口ＯＬに向けて空気を適度な排出圧ＯＰで加圧することでシート基板ＦＢを浮上させ、プラス極帯電板ＳＢ＋及びマイナス極帯電板ＳＢ−を適度に荷電させることで、シート基板ＦＢを引きつける。静電気搬送ローラ７８は排出圧ＯＰと荷電電圧を調整することで、シート基板ＦＢを浮上させた状態を保ちながら静電気搬送ローラ７８を回転させることでシート基板ＦＢを搬送することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８８】
有機ＥＬ素子の製造方法について説明してきたが、本発明の製造装置は、電界放出ディスプレイ又は液晶表示素子などにも適用できる。例えば、図２に示した配線電極加工工程６３の終了後に液晶の封止壁を形成し、液晶の供給及びカラーフィルタＣＦの貼り合わせることで液晶表示素子を製造することが可能となる。
【００８９】
また、実施形態の製造装置には熱処理装置ＢＫを設けたが、メタルインク又は発光層溶液などの改良によって熱処理が必要でないインク又は溶液が提案されている。このため、本実施形態においても熱処理装置ＢＫを必ず設ける必要はない。
また、図２において最初にインプリントローラ１０を配置したが、インプリントローラ１０の代わりに印刷ローラで隔壁ＢＡを形成してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００９０】
【図１】（ａ）は有機ＥＬ素子５０の上面図である。 （ｂ）及び（ｃ）は、（ａ）のｂ−ｂ断面図及びｃ−ｃ断面図である。
【図２】可撓性の基板に、画素電極及び発光層など有する有機ＥＬ素子の製造装置１００の構成を示した概略図である。
【図３】（ａ）は、ゲート用の液滴塗布装置２０の側面図である。 （ｂ）は、（ａ）の搬送ローラＲＲ及び小型ローラＳＲの位置関係を示した上面図である。
【図４】（ａ）は、ゲート用の液滴塗布装置２０、シート基板ＦＢ、及び有機ＥＬ素子との位置関係を示した上面図である （ｂ）は、アライメントマークＡＭと、ゲートバスラインＧＢＬ及びソースバスラインＳＢＬとの位置関係を示した図である。
【図５】（ａ）は、小型の前部ローラＳＲ１及び小型の後部ローラＳＲ２を備える切断装置３０の側面図である。 （ｂ）は、ソース電極Ｓとドレイン電極Ｄとがレーザー光ＬＬで切断された様子を示した図である。
【図６】親液性加工装置７０が隔壁形成工程６１と電極形成工程６２との間に配置された概念図である。
【図７】親液性加工装置７０を水平に設置した図である。
【図８】親液性加工装置７０の像面湾曲を示した図である。
【図９】トーリックレンズＴＬを有しない親液性加工装置７２を配置した図である。
【図１０】（ａ）は、円柱状の搬送ローラＲＲを示した図である。 （ｂ）は、重力ＧＲでたわんだ円柱状の搬送ローラＲＲを示した図である。 （ｃ）は、樽型の搬送ローラＲＲを示した図である。 （ｄ）は、重力ＧＲでシート基板ＦＢと接する面が水平となる樽型の搬送ローラＲＲを示した図である。
【図１１】（ａ）は、空気圧で動作する非接触搬送ローラ７５の斜視図である。 （ｂ）は、（ａ）の側面図である。
【図１２】（ａ）は、静電気搬送ローラ７７の側面図である。 （ｂ）は、空気圧も利用した非接触型の静電気搬送ローラ７８を示した側面図である。
【符号の説明】
【００９１】
１０ … インプリントローラ
１１ … 微細インプリント用モールド、１５ … 熱転写ローラ
２０ … ゲート用の液滴塗布装置、２９ … ノズル
２１ … 絶縁層用の液滴塗布装置
２２ … ソース用及びドレイン用並びに画素電極用の液滴塗布装置
２３ … 有機半導体の液滴塗布装置
２４ … 発光層用の液滴塗布装置
２４Ｒ，２４Ｇ，２４Ｂ … 赤色発光層用，緑色発光層用，青色発光層用の液滴塗布装置
２５ … 透明電極用の液滴塗布装置
２６ … 接着剤ディスペンサー
３０ … 切断装置、３１ … ガルバノミラー
５０ … 有機ＥＬ素子
６１ … 隔壁形成工程、６２ … 電極形成工程、６３ … 配線電極の加工工程
６４ … 発光層形成工程
７０ … 親液性加工装置
７５ … 非接触搬送ローラ、７６ … 非接触搬送ローラ、７７ … 静電気搬送ローラ
７８ … 静電気搬送ローラ９０ … 速度＆アライメント制御部
１００ 有機ＥＬ素子の製造装置
ＡＩ … 空気導入配管
ＡＭ … アライメントマーク
ＡＯ … 真空引き配管
ＡＰ … 吸入口
ＢＡ … 隔壁
ＢＫ … 熱処理装置
ＣＡ … アライメントカメラ
ＣＦ … カラーフィルタ
ＣＯＩ … 像面湾曲の面
ＣＶ … カバー
Ｄ … ドレイン電極
ＦＢ … シート基板
Ｇ … ゲート電極
ＧＢＬ ゲートバスライン
ＧＲ … 重力
Ｉ … 絶縁層
ＩＰ … 吸入圧
ＩＲ … 発光層
ＩＴＯ 透明電極
Ｌ … レンズ
ＬＬ … レーザー光
ＭＫ … マスク
ＭＳ … 磁気シール
ＯＰ … 排出圧
ＯＳ … 有機半導体層
ＯＬ … 排出口
Ｐ … 画素電極
ＲＬ … 供給ロール
ＲＲ … ローラ
Ｓ … ソース電極
ＳＲ１ 前部ローラ、ＳＲ２ 後部ローラ
ＳＢＬ ソースバスライン
ＳＢ＋ プラス極帯電板
ＳＢ− マイナス極帯電板
ＴＬ … トーリックレンズ
ＸＬ … 露光装置
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域で前記長尺基材に対して前記表示素子を構成する材料の液滴を塗布する液摘塗布装置と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項２】
前記領域増加手段は、前記液摘塗布装置を前記所定方向に挟むように上流側と下流側とに配置される一対の押さえローラを含み、下流側の押さえローラは前記長尺基材の外縁のみを押さえることを特徴とする請求項２に記載の表示素子の製造装置。
【請求項３】
前記搬送ローラはその自重で撓む量だけ、この搬送ローラの外周面が凸状に膨らんで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示素子の製造装置。
【請求項４】
可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域で前記長尺基材に対して処理を施す光学装置と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項５】
前記領域増加手段は、前記搬送ローラの外周面に設けられた吸引孔から気体を吸引する吸引装置を含むことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項６】
前記領域増加手段は、前記長尺基材と前記搬送ローラとの間を所定距離にするため、前記搬送ローラの外周面に設けられた噴出孔から気体を噴出する噴出装置を含むことを特徴とする請求項５に記載の表示素子の製造装置。
【請求項７】
前記領域増加手段は、前記長尺基材と前記搬送ローラとの吸引力を高めるため、前記搬送ローラの外周面の一部にカバーを設けることを特徴とする請求項５に記載の表示素子の製造装置。
【請求項８】
前記領域増加手段は、前記搬送ローラの外周面を帯電させる帯電装置を含むことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項９】
前記光学装置は前記表示素子の位置を確認するアライメントカメラを含み、前記アライメントカメラの撮影領域は前記搬送ローラの法線方向が水平になっている領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１０】
前記光学装置はレーザー光で加工するレーザー加工装置を含み、前記レーザー加工装置の加工領域は前記搬送ローラの法線方向が水平になっている領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１１】
前記光学装置は投影光学レンズを使って所定面積の光を前記長尺基材に露光する露光装置を含み、前記投影光学レンズの像面湾曲に合わせて前記搬送ローラの軸方向に伸びる外周面が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１２】
前記光学装置は投影光学レンズを使ってマスク像を前記長尺基材に露光する露光装置を含み、前記所定方向の前記マスク像の露光幅を前記投影光学レンズの焦点深度に応じて決定することを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１３】
可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、
前記長尺基材を前記搬送ローラの外周面に倣う領域を増やすための領域増加手段と、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域で前記長尺基材に対して所定面積の光を露光する露光装置と、
前記所定面積の光を前記搬送ローラの外周面に倣うように像面湾曲させる光学部材と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項１４】
前記光学部材は前記搬送ローラの幅方向に伸びるトーリックレンズであることを特徴とする請求項１３に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１】
可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域で前記長尺基材に対して前記表示素子を構成する材料の液滴を塗布する液摘塗布装置と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項２】
前記領域増加手段は、前記液摘塗布装置を前記所定方向に挟むように上流側と下流側とに配置される一対の押さえローラを含み、下流側の押さえローラは前記長尺基材の外縁のみを押さえることを特徴とする請求項２に記載の表示素子の製造装置。
【請求項３】
前記搬送ローラはその自重で撓む量だけ、この搬送ローラの外周面が凸状に膨らんで形成されていることを特徴とする請求項３に記載の表示素子の製造装置。
【請求項４】
可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域を増やす領域増加手段と、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域で前記長尺基材に対して処理を施す光学装置と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項５】
前記領域増加手段は、前記搬送ローラの外周面に設けられた吸引孔から気体を吸引する吸引装置を含むことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項６】
前記領域増加手段は、前記長尺基材と前記搬送ローラとの間を所定距離にするため、前記搬送ローラの外周面に設けられた噴出孔から気体を噴出する噴出装置を含むことを特徴とする請求項５に記載の表示素子の製造装置。
【請求項７】
前記領域増加手段は、前記長尺基材と前記搬送ローラとの吸引力を高めるため、前記搬送ローラの外周面の一部にカバーを設けることを特徴とする請求項５に記載の表示素子の製造装置。
【請求項８】
前記領域増加手段は、前記搬送ローラの外周面を帯電させる帯電装置を含むことを特徴とする請求項１又は請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項９】
前記光学装置は前記表示素子の位置を確認するアライメントカメラを含み、前記アライメントカメラの撮影領域は前記搬送ローラの法線方向が水平になっている領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１０】
前記光学装置はレーザー光で加工するレーザー加工装置を含み、前記レーザー加工装置の加工領域は前記搬送ローラの法線方向が水平になっている領域を含むことを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１１】
前記光学装置は投影光学レンズを使って所定面積の光を前記長尺基材に露光する露光装置を含み、前記投影光学レンズの像面湾曲に合わせて前記搬送ローラの軸方向に伸びる外周面が形成されていることを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１２】
前記光学装置は投影光学レンズを使ってマスク像を前記長尺基材に露光する露光装置を含み、前記所定方向の前記マスク像の露光幅を前記投影光学レンズの焦点深度に応じて決定することを特徴とする請求項４に記載の表示素子の製造装置。
【請求項１３】
可撓性の長尺基材の上に表示素子を形成する表示素子の製造装置において、
前記長尺基材を所定方向に搬送する搬送ローラと、
前記長尺基材を前記搬送ローラの外周面に倣う領域を増やすための領域増加手段と、
前記長尺基材が前記搬送ローラの外周面に倣う領域で前記長尺基材に対して所定面積の光を露光する露光装置と、
前記所定面積の光を前記搬送ローラの外周面に倣うように像面湾曲させる光学部材と、
を備えることを特徴とする表示素子の製造装置。
【請求項１４】
前記光学部材は前記搬送ローラの幅方向に伸びるトーリックレンズであることを特徴とする請求項１３に記載の表示素子の製造装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００９−２３１１６９（Ｐ２００９−２３１１６９Ａ）
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−７７１９４（Ｐ２００８−７７１９４）
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１０月８日（２００９．１０．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年３月２５日（２００８．３．２５）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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