JP2008007857A - アライメント装置、アライメント方法および表示装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】基板Wを一主面側の縁で水平状態に保持する基板支持部12と、基板支持部12に保持された基板Wの一主面側に対向する状態で、マスクMを保持するマスク保持部13と、基板支持部12に保持された基板Wとマスク保持部に保持されたマスクMとの相対位置を検出する位置検出手段14と、位置検出手段14で検出された相対位置に基づいて、基板とマスクとが所定の相対位置となるように、基板支持部およびマスク保持部の少なくとも一方を移動させる位置制御手段を備えたアライメント装置であって、基板支持部12上に、基板Wを介して載置されるマグネット21を備えたアライメント装置およびアライメント方法ならびに表示装置の製造方法である。
【選択図】図1
Description
図1は、本実施形態のアライメント装置1の断面構成図である。この図に示すアライメント装置1は、有機ELディスプレイの製造工程における有機層を蒸着する際の基板WとマスクMのアライメントに用いられるものである。ここで、基板Wは矩形状のガラス基板で構成されており、マスクMは基板Wよりも一回り大きい矩形状の磁性材料で構成されることとする。まず、図1に基づいて、アライメント装置1の構成を説明する。
続いて、アライメント装置の変形例を説明する。上記実施形態では、基板支持部12が支持ピン12aにより、基板Wの一主面側の縁を水平状態に支持する例について説明したが、例えば図3の要部構成断面図に示すように、アライメント装置1’の基板保持部12’は、マスク保持部13に保持されたマスクMに対して基板Wが傾斜した状態で支持されるように構成されていてもよい。ただし、この場合の基板Wの傾斜は、支持ピン12’により基板Wが支持可能な角度であることとし、基板WとマスクMのアライメントは、この傾斜分の位置ずれも加味した状態で行われることとする。また、基板Wと同様に、基板支持部12’上に基板Wの非成膜面側の全域を覆う状態で載置されるマグネット21も傾斜した状態で配置される。
次に、アライメント装置1,1’が行うアライメントの結果について、具体例を挙げて説明する。ここでは、上記第1または第2の実施の形態で説明したアライメント方法により、基板WとマスクMとの位置合わせを行った後、4箇所のCCDカメラ14a(CCD#1〜CCD#4)により、基板WとマスクMとの相対位置を検出した。そして、1回目のアライメントにより相対的な位置ずれが要求精度範囲内に入らなかった場合には、2回目のアライメントを行い、2回目のアライメントにより相対的な位置ずれが要求精度範囲内に入らなかった場合には、3回目のアライメントを行った。
次に、アライメント装置の他の変形例を説明する。図6はアライメント装置の他の変形例を示す斜視図であり、図7はその要部構成例の説明図である。
ここで、「対応する位置」とは、支持ピン12a,12a’と相対する位置またはその近傍の位置のことをいう。したがって、例えば支持ピン12a,12a’が基板支持部12における矩形状テーブルの4隅とその中点に計8本が立設されている場合であれば、これに対応して、マグネット21には8つのイジェクトピン機構部30が配設されることになる。
なお、イジェクトピン機構部30は、必ずしもマグネット21に配設されている必要はなく、当該マグネット21を保持するマグネット保持部(ただし不図示)に配設されていてもよい。ただし、その場合、マグネット21には、イジェクトピン機構部30の配設箇所に対応する位置に貫通孔が設けられているものとする。
さらに詳しくは、例えば図7(a)に示すように、マグネット21の上面に配設されたピンハウジング31と、そのピンハウジング31内にスライドベアリング(またはスライドブッシュ)32を介して上下方向に沿って移動可能に収納されたイジェクトピン33と、そのイジェクトピン33を下方に向けて付勢する弾性部材としてのコイルバネ34と、を備えて構成されている。
また、例えば図7(b)に示すように、マグネット21の上面に配設された支持部35を支点にして遥動可能に形成されたアーム部36を備えるとともに、そのアーム部36の一端にて下方に向けて延びるイジェクトピン33と、そのイジェクトピン33を下方に向けて付勢するようにアーム部36の他端に配された弾性部材としてのコイルバネ34と、を備えて構成されたものであってもよい。
このように、イジェクトピン機構部30は、下方に向けて付勢されるイジェクトピン33を備えたものであれば、その構成が特に限定されることはなく、図7(a)または(b)に示した以外の公知技術を利用して構成されたものであっても構わない。このことは、イジェクトピン33を付勢する弾性部材についても同様のことがいえ、イジェクトピン33を付勢し得るものであれば、コイルバネ以外の弾性部材を用いることも考えられる。
ただし、イジェクトピン33の先端形状については、当該イジェクトピン33が基板Wに与えるおそれのあるダメージを考慮して、半球状に形成されていることが望ましい。
このときも、基板Wは、イジェクトピン33と支持ピン12aとによって挟持されている。ただし、イジェクトピン33と支持ピン12aとはそれぞれ対応する位置にて相対するように配されていることから、基板Wがこれらによって挟持された状態となっても、当該基板Wに過大なモーメント力が作用してしまうことはない。
なお、以上に説明した一連の手順は、処理動作の一具体例に過ぎず、基板Wに対するイジェクトピン33と支持ピン12aとによる挟持状態が保持されるようになっていれば、処理動作の手順や内容等を適宜変更しても構わない。
ここでは、以上に説明した第1〜第4の実施の形態によるアライメント方法のいずれかを経て製造される表示装置について説明する。表示装置としては、TFTを備えて構成された有機ELディスプレイが挙げられる。
図例の構成の有機ELディスプレイ50は、以下に述べる手順で製造される。
先ず、ガラス基板からなる基板61上に、例えばMo膜からなるゲート膜62をパターン形成した後、これを例えばSiO/SiN膜からなるゲート絶縁膜63で覆う。そして、ゲート絶縁膜63上にa−Si膜からなる半導体層64を成膜する。この半導体層64に対しては、レーザアニール処理を施して、結晶化によりa−Si膜からp−Si膜への改質を行う。次いで、ゲート膜62を覆う島状に半導体層64をパターニングする。その後、基板61側からの裏面露光により、半導体層64のゲート膜62上に重なる位置に絶縁性パターン(図示省略)を形成し、これをマスクにしたイオン注入と活性化アニール処理により半導体層64にソース/ドレインを形成する。以上により、基板61上にゲート膜62、ゲート絶縁膜63および半導体層64が順に積層された、いわゆるボトムゲートタイプのTFT60を形成する。ここでは、ボトムゲートタイプを例に挙げているが、トップゲートタイプのTFTを利用しても構わない。
その後は、TFT60を層間絶縁膜71で覆い、層間絶縁膜71に形成した接続孔を介してTFT60に接続された配線72を設けて画素回路を形成する。以上のようにして、いわゆるTFT基板70を形成する。
TFT基板70の形成後は、そのTFT基板70上を平坦化絶縁膜81で覆うとともに、配線72に達する接続孔81aを平坦化絶縁膜81に形成する。そして、平坦化絶縁膜81上に接続孔81aを介して配線72に接続された画素電極82を例えば陽極として形成し、画素電極82の周縁を覆う形状の絶縁膜パターン83を形成する。また、画素電極82の露出面は、これを覆う状態で有機EL材料層84を積層成膜する。
このときに、第1〜第4の実施の形態によるアライメント方法のいずれかが用いられる。そして、そのアライメントにあたり、マスクM−基板W、基板W−マグネット21の分離には、各々基板Wがマグネット21−基板支持ピン12a、イジェクトピン30−基板支持ピン12aで挟持された状態での分離動作が実現でき、結果として分離時の基板位置ズレ対策に効果をもたらすことになる。さらに、基板分離時に、出来れば基板Wに直接入射する形での、図示しないUV除電器による除電を行うことにより、貼り付き要因である帯電量を低減させる効果があり、より安定した基板分離作業が実現する。
その後は、画素電極82に対して絶縁性を保った状態で対向電極85を形成する。この対向電極85は、例えば透明導電性材料からなる陰極として形成するとともに、全画素に共通のベタ膜状に形成する。このようにして、陽極としての画素電極82と陰極としての対向電極85との間に有機正孔輸送層や有機発光層等の有機EL材料層84が配されてなる有機EL素子が構成されるのである。なお、ここでは、トップエミッション方式のものを例に挙げているが、ボトムエミッション方式であれば、画素電極82を導電性透明膜で形成し、対向電極85を高反射金属膜で形成すればよい。また、対向電極85または画素電極82にハーフミラーを用いて光を共振させるマイクロキャビティ構造を採用することも考えられる。
さらにその後、対向電極85上に光透過性を有する接着剤層86を介して透明基板87を貼り合わせ、有機ELディスプレイ50を完成させる。
図10(a)に示すように、この有機ELディスプレイ50の基板90上には、表示領域90aとその周辺領域90bとが設定されている。表示領域90aは、複数の走査線91と複数の信号線92とが縦横に配線されており、それぞれの交差部に対応して1つの画素aが設けられた画素アレイ部として構成されている。これらの各画素aには有機EL素子が設けられている。また周辺領域90bには、走査線91を走査駆動する走査線駆動回路93と、輝度情報に応じた映像信号(すなわち入力信号)を信号線92に供給する信号線駆動回路94とが配置されている。
そして、表示領域90aには、フルカラー対応の画像表示を行うために、R,G,Bの各色成分に対応した有機EL素子が混在しており、これらが所定規則に従いつつマトリクス状にパターン配列されているものとする。各有機EL素子の設置数および形成面積は、各色成分で同等とすることが考えられるが、例えば各色成分別のエネルギー成分に応じてそれぞれを相違させるようにしても構わない。
また、図10(b)に示すように、各画素aに設けられる画素回路は、例えば有機EL素子95、駆動トランジスタTr1、書き込みトランジスタ(サンプリングトランジスタ)Tr2、および保持容量Csで構成されている。そして、走査線駆動回路93による駆動により、書き込みトランジスタTr2を介して信号線92から書き込まれた映像信号が保持容量Csに保持され、保持された信号量に応じた電流が有機EL素子95に供給され、この電流値に応じた輝度で有機EL素子95が発光する。
なお、以上のような画素回路の構成は、あくまでも一例であり、必要に応じて画素回路内に容量素子を設けたり、さらに複数のトランジスタを設けて画素回路を構成してもよい。また、周辺領域90bには、画素回路の変更に応じて必要な駆動回路が追加される。
なお、表示装置は、封止された構成のモジュール形状のものをも含む。例えば、画素アレイ部に透明なガラス等の対向部に貼り付けられて形成された表示モジュールが該当する。この透明な対向部には、カラーフィルタ、保護膜等、更には、上記した遮光膜が設けられてもよい。また、表示モジュールには、外部から画素アレイ部への信号等を入出力するための回路部やFPC(フレキシブルプリントサーキット)等が設けられていてもよい。
Claims (11)
- 基板を一主面側の縁で支持する基板支持部と、
前記基板支持部に支持された基板の一主面側に対向する状態で、マスクを保持するマスク保持部と、
前記基板支持部に支持された基板と前記マスク保持部に保持されたマスクとの相対的な位置関係を検出する位置検出手段と、
前記位置検出手段で検出された前記位置関係に基づいて、前記基板と前記マスクとが所定の位置関係となるように、前記基板支持部および前記マスク保持部の少なくとも一方を移動させる位置制御手段とを備えたアライメント装置であって、
前記基板支持部上に、前記基板の他主面側全域を覆う状態で載置される基板押さえ部を備えている
ことを特徴とするアライメント装置。 - 前記基板押さえ部はマグネットで構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。 - 前記基板支持部および前記マスク保持部の少なくとも一方には、前記基板支持部に支持された基板と前記マスク保持部に保持されたマスクを当接または離反させるための昇降手段が設けられている
ことを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。 - 前記位置検出手段は、前記基板押さえ部の上方に配置される撮像手段を備えており、
前記基板押さえ部には、前記撮像手段により、前記基板支持部に支持された基板と前記マスク保持部に保持されたマスクに設けられたアライメントマークを撮像するための貫通孔が配設されている
ことを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。 - 前記基板支持部には、その先端で基板の一主面側の縁を支持するための支持ピンが立設されており、
前記支持ピンの先端は平面で構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。 - 前記基板支持部は、前記マスク保持部に保持されたマスクに対して、基板が傾斜した状態で支持されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。 - 前記マスク保持部は、前記基板支持部に支持された基板に対して、マスクが傾斜した状態で保持されるように、構成されている
ことを特徴とする請求項1記載のアライメント装置。 - 前記基板押さえ部または前記基板押さえ部を保持する基板押さえ保持部には、前記基板支持部の前記支持ピンに対応する位置に、イジェクトピン機構部が配設されており、
前記イジェクトピン機構部は、前記基板とこれを覆う前記基板押さえ部とを分離させる方向に沿って移動可能なイジェクトピンと、前記基板と前記基板押さえ部とを分離状態にする方向に向けて前記イジェクトピンを付勢する弾性部材と、を備えて構成されている
ことを特徴とする請求項5記載のアライメント装置。 - 一主面側の縁が基板支持部で支持されるとともに、他主面側の全域を覆う状態で基板押さえ部が載置された基板とマスク保持部に保持されたマスクとを対向配置し、前記基板と前記マスクとの位置合わせを行う
ことを特徴とするアライメント方法。 - 基板上に有機層を有する有機電界発光素子を備えた表示装置の製造方法であって、
一主面側の縁が基板支持部で支持されるとともに、他主面側の全域を覆う状態で基板押さえ部が載置された基板とマスク保持部に保持されたマスクとを対向配置し、前記基板と前記マスクとの位置合わせを行う工程と、
位置合わせされた状態を保つように、前記基板押さえ部に前記基板を介して前記マスクを密着固定する工程と、
前記マスクが密着固定された前記基板の一主面側に前記有機層を蒸着する工程とを有する
ことを特徴とする表示装置の製造方法。 - 前記基板押さえ部はマグネットで構成されるとともに、前記マスクは磁性材料で構成されている
ことを特徴とする請求項10記載の表示装置の製造方法。
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