CN1785533A - 用于制造有机el显示装置的涂敷装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂敷装置，其将有机EL材料或者空穴输送材料的处理液涂敷到基板(7)上。涂敷装置具有：装载基板(7)的载物台(4)；安装在载物台内并加热该载物台的加热器(41)；以将装载在载物台(4)的基板(7)加热到适于涂敷后的搬送的温度的方式控制加热器(41)的控制机构，对装载在载物台(4)的基板(7)喷洒处理液的喷嘴单元(2)。

Description

用于制造有机EL显示装置的涂敷装置

技术领域

本发明涉及一种将处理液涂敷到基板上的涂敷装置，尤其涉及将有机EL显示装置的发光层或空穴输送层的处理液涂敷到基板上的涂敷装置。

背景技术

以往，作为有机EL显示装置中的发光层或空穴输送层的材料，大致分为低分子系材料以及高分子系材料两种。其中，高分子系材料可以用旋涂法、浸渍法、印刷法、喷液法等，简单的薄膜形成技术形成，另外，由于与低分子系材料相比耐热性高，近年来引人瞩目。

使用上述这样的高分子系材料形成发光层或空穴输送层时，对基板涂敷材料之后，对基板实施用于干燥涂敷物的加热处理(烘干处理)。到目前为止，一般是涂敷处理和烘干处理在分开的单元进行。即，在现有的制造***中，涂敷单元与烘干单元设为分开的单元，将在涂敷单元涂敷了材料的基板搬送到烘干单元之后，在烘干单元进行烘干处理(例如，参照JP特开2004-111073号公报)。

到目前为止，在涂敷单元进行了涂敷处理的基板，在涂敷物未干燥的状态原样搬送到烘干单元。为此，通过搬送用的机械手手部与基板接触而在基板产生温度变化，因搬送时的外力，基板弯曲，从而涂敷物的膜厚在搬送时可能变动。发光层和空穴输送层的膜厚的变化对有机EL显示装置的品质有很大的影响，所以用涂敷物的膜厚有可能变动的现有的方法，很难制造出高品质的有机EL显示装置。

另外，考虑到一体化涂敷单元与烘干单元，并将涂敷处理和烘干处理在单一的处理单元进行的方法。但是，在该方法，由于在涂敷处理结束后到烘干处理结束之前的期间(例如10分钟到20分钟之间)不能将基板从单元内移动，所以生产量低下。另外，在该方法，也有通过使涂敷单元和烘干单元一体化而使装置大型化的问题。

发明内容

为此，本发明的目的是提供一种可以制造出高品质的有机EL显示装置的涂敷装置。

本发明为解决上述问题而采用了以下的结构。

即，第一个方面，是在基板上涂敷有机EL材料或者空穴输送材料的处理液的涂敷装置，具有：装载基板的载物台，安装在载物台内并加热该载物台的加热机构，以将装载在载物台的基板加热到适于涂敷后的搬送的温度的方式控制加热机构的控制机构，对装载在载物台上基板喷洒处理液的涂敷机构。

另外，第二方面的涂敷装置还具有与载物台连接，且使载物台移动的载物台移动装置。载物台包括：具有装载基板的装载面的第一板；散热板；与载物台移动机构连接的第二板；连接第一板中的装载面的相反侧的面与散热板的第一绝热材；连接散热板与第二板，且以分别具有间隔的方式配置的多个第二绝热材。加热机构与第一绝热材空开规定间隔地配置，并从装载面的相反侧的面加热第一板。

另外，在第三方面，控制机构控制加热机构以使基板的温度在30度～100度的范围。

还有，在第四方面，控制机构控制加热机构以使基板的温度为约80度。

在第五方面，是具有在基板上涂敷有机EL材料或空穴输送材料的处理液的涂敷装置、搬送装置、干燥装置的基板处理***，涂敷装置具有：装载基板的载物台，安装在载物台内并加热该载物台的加热机构；以将装载在载物台上的基板加热到适于涂敷后的搬送的温度的方式控制加热机构的控制机构；对装载在载物台的基板喷洒处理液的涂敷机构。搬送装置将通过涂敷装置涂敷了处理液的基板搬送到干燥装置。干燥装置进行使通过搬送装置搬送的基板干燥的处理。

根据第一方面，能够促进涂敷在基板上的处理液的溶剂的干燥、蒸发，并能够使处理液固化到不流动的程度。因此，即使搬送加热到适于在涂敷处理后搬送的温度的基板，涂敷液的膜厚也不会变动，因此可以制造高品质的有机EL显示装置。

根据第二方面，加热机构的热量没有传导到第二板，所以通过加热机构的热量不会对载物台移动机构给与不良影响。因此，可以防止载物台移动机构的精度降低和运作不良。

根据第三方面，可以使处理液适于基板的搬送而进行固化。另外，在涂敷装置具有载物台移动机构的情况下，可以固化处理液，而不会对载物台移动机构给与不良影响。

根据第四方面，即使使用所谓四氢化萘或均三甲基苯的高沸点溶剂的情况，在短时间(约5秒)，可以使涂敷液固化到不流动的程度。因此，涂敷处理结束之后在短时间可以搬送基板。因此，根据第二方面，可以提高涂敷装置的生产效率。

另外，根据第五方面，可以使涂敷在基板上的处理液固化到不流动的程度。因此，即使搬送加热到适于在涂敷处理后搬送的温度的基板，涂敷液的膜厚也不会变动，从而可以制造高品质的有机EL显示装置。

本发明的这些以及其他的目的、特征、局面、效果参照附图，从以下的详细说明进一步可知。

附图说明

图1A以及图1B是表示本发明的一个实施方式的涂敷装置的概要的图。

图2是将图1所示的载物台4的内部结构分解显示的图。

图3是表示涂敷装置10的各部分与控制部之间的连接关系的图。

图4是表示有机EL显示装置的制造***的结构的图。

具体实施方式

图1A以及图1B是表示本发明的一个实施方式的涂敷装置的概要的图。图1A是从上侧看涂敷装置10的图，图1B是从侧面向Y轴正方向看涂敷装置10的图。如图1A以及图1B所示，涂敷装置10具有：导向构件1、喷嘴单元2、液体接收部3、载物台4、以及载物台移动机构部5。另外，如在后述的图3所示，涂敷装置10具有控制部6。喷嘴单元2具有：喷射红色的有机EL材料的喷嘴21，喷射绿色的有机EL材料的喷嘴22，喷射蓝色的有机EL材料的喷嘴23。本涂敷装置10通过将有机EL材料的处理液涂敷在基板7上而制造有机EL显示装置。

如图1A以及图1B所示，将成为涂敷处理的对象的基板7装载在载物台4上。基板7是在X轴方向以及Y轴方向比载物台4稍大的尺寸。载物台移动机构部5的内部具有马达，而使载物台4移动。在本实施方式，载物台移动机构部5可以使载物台4沿Y轴方向平行移动，同时可以使之在θ方向旋转。载物台移动机构部5的动作由控制部6进行控制。

图2是将图1A所示的载物台4的内部结构分解而显示的图。如图2所示，载物台4具有：加热器41、均热板42、第一绝热材43、散热板44、第二绝热材45以及基座46。在载物台4的内部，设置有加热器41。加热器41作为加热装载在载物台4上的基板7的加热机构使用。在本实施方式中，通过用该加热器41加热基板7，将基板7加热到适于涂敷后的搬送的温度，也就是使涂敷在基板7上的涂敷液固化到不流动的程度。即，在本实施方式中，通过使用加热器41在涂敷装置内进行促进涂敷液的溶剂的干燥、蒸发的处理。

另外，在载物台4设置加热器41时，需要考虑对用于使载物台4移动的载物台移动机构部5的加热器41的热的影响。即，在载物台移动机构部5中包含对准基板7的机构或使基板7向Y轴方向移动的机构。若加热器41的热量传导到这些机构，则可能会对载物台移动机构部5的动作和精度产生不良影响。因此，在本实施方式，将载物台4设置为如图2所示的结构。均热板42例如由铝构成，并具有用于装载基板7的装载面42a。均热板42的装载面42a具有真空吸附基板7的结构，而在装载面42a上装载基板7。加热器41以在装载面42a的相反侧(在图2为下侧)与均热板42接触的方式设置。加热器41最好是以均热板的表面变为大致均匀的温度的方式进行加热，以均热度例如在±2度的范围的方式加热。此外，虽没有图示，但在均热板42，安装有用于检测其温度的温度传感器。第一绝热材43与加热器41同样，以在装载面42a的相反侧与均热板42接触的方式设置。第一绝热材43是环形的形状，以与加热器41空开规定的间隔并包围加热器41的方式设置。此外，第一绝热材43例如由聚酰亚胺构成。第一绝热材43的下侧与散热板44连接。散热板44例如由铝构成。散热板44的下侧与多个(在图2为6个)第二绝热材45连接。第二绝热材也与第一绝热材相同，例如由聚酰亚胺构成。各个第二绝热材45的下侧与基座46连接。此外，在基座46的下侧具有载物台移动机构部5，载物台移动机构部5与基座46直接连接。

如图2所示，多个第二绝热材45，以分别具有间隔的方式断续配置。因此，通过涂敷装置内的向下流动或载物台4的移动，基座46与散热板44之间的空间产生气流。通过该气流从散热板44连续散出热量。由此，变为加热器41的热量不传导到基座46的机构。即，根据在图2所示的结构，可以防止加热器41的发热导致的基座46的温度上升。另外，在更具效果的防止温度上升时，也可以在散热板44设置积极地送风的送风装置。另外，由于在散热板44中散热变均匀，所以对均热板42的均热度无影响。

返回图1A以及图1B的说明，在载物台4的上方配置导向构件1。导向构件1具有向X轴方向延伸的轨道11，以沿轨道11可移动的方式将喷嘴单元2与导向构件1连接。喷嘴单元2的各喷嘴21～23，以喷射处理液的方向为垂直向下的方式配置在喷嘴单元2的下侧。还有，各喷嘴21～23在Y轴方向配置在稍偏移的位置。在这里，导向构件1在X轴方向构成得比基板7长，在X轴方向喷嘴单元2可以在宽于基板7的宽度的范围移动。因此通过喷嘴单元2从轨道11的一端移动到另一端，从而沿X轴方向可以从基板7的一端向另一端涂敷有机EL材料。但是，若在喷嘴单元2从轨道11的一端向另一端移动期间，从各喷嘴21～23喷射有机EL材料，则变为不仅在基板7涂敷有机EL材料，在基板7的外侧也喷射有机EL材料。因此，以接收在基板7的外侧喷射的有机EL材料为目的设置有液体接收部3。此外，液体接收部3接收的有机EL材料是从液体接收部3的排出口(未图示)排出。

图3是表示涂敷装置10的各部分与控制部之间的连接关系的图。如图3所示，控制部6与喷嘴单元2、加热器41、以及载物台移动机构部5连接。控制部6控制喷嘴单元2的动作。具体的说，控制部6，在控制喷嘴单元2的X轴方向的移动的同时，控制各喷嘴21～23的有机EL材料的喷射。另外，在喷嘴单元2的每个喷嘴中具有：将有机EL材料送至喷嘴的泵，以及测量在喷嘴送出的有机EL材料的流量的流量计。另外，控制部6基于流量计的测量结果，反馈控制泵，由此，控制由喷嘴喷射出的有机EL材料的量。另外，控制部6控制载物台4内的加热器41的温度。进而，控制部6通过控制载物台移动机构部5而控制载物台4在Y轴以及θ轴的移动。

下面，对涂敷装置10的动作进行说明。此外，以下，对在基板7上涂敷与X轴平行的条纹状的发光层的有机EL材料的情况进行说明。图4是表示有机EL显示装置的制造***的结构的图。该制造***包含本涂敷装置10，还具有分度器20、烘干装置30、第一搬送路径40、第二搬送路径50、第一搬送机械手60、以及第二搬送机械手70。分度器20收容从外部搬入的基板以及应搬到外部的结束处理的基板。另外，在搬入到分度器20的基板上，已经形成阳极以及空穴输送层。收容在分度器20的基板，搬出到第一搬送机械手60后，交接到第二搬送机械手70。接收了基板的第二搬送机械手70，将该基板搬入到涂敷装置10。搬入到涂敷装置10的基板装载到载物台4的预定的位置上。

另一方面，涂敷装置10的控制部6在搬入基板7前加热加热器41。此外，控制部6也可以在搬入基板7之后加热控制加热器41，但如果考虑生产量，则最好如本实施方式这样的预先加热控制加热器41。另外，虽没有图示，但在载物台4，设置有测量装载了基板7的均热板42的温度的温度传感器。由此，控制部6能够监控均热板42的温度。还有，能预测均热板42的温度与基板7的温度的关系。控制部6根据该关系，在将基板7装载在均热板42上时以基板7的温度成为规定的目标温度的方式控制加热器41的温度。该目标温度是适于装载在均热板42上的基板7的涂敷处理后的搬送的温度。换而言之，目标温度是在将基板7装载在均热板42时，使涂敷在基板7上的有机EL材料固化到不流动的程度的温度。例如，目标温度可以设定到涂敷液的溶剂的沸点以上。另外，对于目标温度的具体的值后面再述。

若将搬入到涂敷装置10的基板7装载到载物台4上，则控制部6使载物台4以及喷嘴单元2移动到初期位置。在这里，若将基板7装载到由加热器41加热了的载物台4上，则基板的温度在数秒间达到上述目标温度。因此，控制器6即使将基板7装载在载物台4上后马上进行对载物台4以及喷嘴单元2的移动控制也没有问题。具体的说，控制部6，在使载物台4连同基板7一起移动到预定的初期位置的同时，喷嘴单元2移动到导向构件1的一端。在这里，载物台4的初期位置为图1A所示的位置。若载物台4与喷嘴单元2配置到初期位置，则控制部6开始涂敷处理。在涂敷处理中，喷嘴单元2的X轴方向的移动动作(第一动作)与载物台4的Y轴方向的移动动作(第二动作)反复进行。具体的说，作为第一动作，从喷嘴单元2的各喷嘴21～23喷射有机EL材料的同时喷嘴单元2从导向构件1的一端移动到另一端。由此，对基板7的三列的涂敷结束。下面，作为第二动作，沿Y轴正方向将载物台4仅送出涂敷了3列的长度的间距。之后，通过反复进行第一动作和第二动作，对基板的涂敷每3列地进行。由此，在基板7条纹状涂敷有机EL材料。

在这里，对基板7进行涂敷的期间，基板7的温度保持上述目标温度。此外，该目标温度也取决于涂敷液的溶剂的种类和气压，但设定在30度～100度的范围。这是因为在作为涂敷液的有机EL材料或空穴输送材料中作为溶剂使用的材料中，也有在30度固化的材料。另外，作为在溶剂之中沸点高的材料可以列举水，但水的沸点是100度。此外，如果使基板7的温度高于100度，则根据上述的载物台4的结构即使进行隔热，也对载物台移动机构部5传递加热器41的热量，会对载物台移动机构部5的动作产生不良影响。另一方面，经试验可知，即使使用所谓四氢化萘或均三甲基苯的高沸点溶剂的情况，也通过使基板7的温度为80度，用约5秒，就可以将涂敷液固化到不流动的程度。另外，在这时的载物台移动机构部5的马达的温度是40度以下，可知能正常的工作。由以上可知，如果将上述规定温度设定为80度，则即使涂敷液的溶剂是高沸点溶剂，在短时间(约5秒)将基板7加热到适于以后工序的搬送的温度，且对载物台移动机构部5也不会给与不良影响。

当对基板7的涂敷处理一结束，控制部6就停止上述第一动作以及第二动作。即，停止从喷嘴单元2的各喷嘴21～23的有机EL材料的喷射，而停止喷嘴单元2的X轴方向移动以及载物台4的Y轴方向的移动。停止第一动作以及第二动作后，控制部6待机规定时间。该规定的时间是将最后涂敷的有机EL材料固化到不流动的程度的时间。例如，有机EL材料的溶剂是四氢化萘或均三甲基苯，将基板7的温度设为80度时，该规定时间约为5秒。从第一动作以及第二动作停止到经过规定时间之后，控制部6停止加热器41的发热。以上，对1个基板的涂敷装置10的处理结束。另外，在连续处理基板时，也可以不停止加热器41。

结束了涂敷装置10中的处理的基板，通过第二搬送机械手搬出，并搬入到烘干装置30。而且，通过该搬送工序基板7的有机EL材料的膜厚不会不均匀。搬入了基板的烘干装置30，对该基板进行干燥处理(烘干处理)。结束了烘干处理的基板，通过第2搬送机械手70从烘干装置30搬出，并从第二机械手70交接到第一搬送机械手60后，通过第一搬送机械手60收容到分度器20。对于以上这样的形成发光层的基板，通过由例如真空蒸镀法在发光层上形成阴极电极，而制造有机EL显示装置。

就这样，在本实施方式中，在涂敷有机EL材料时使用加热器41对基板进行了加热，由此将有机EL材料固化到不流动的程度。也就是说，对涂敷了有机EL材料的基板，进行烘干处理之前，进行预加热。另外，预加热在将涂敷物干燥到搬送时不会流动的粘度的温度进行。这样，通过在涂敷装置10内加热至适于涂敷后的搬送的温度，可以防止涂敷到基板上的有机EL材料的膜厚在搬送基板时发生变动。

此外，在本实施方式，涂敷装置10将涂敷用于形成有机EL显示装置的发光层的有机EL材料作为例子进行说明，但涂敷装置也可以涂敷用于形成空穴输送层的空穴输送材料。即使是涂敷空穴输送材料的情况，也可以使用与上述实施方式相同的涂敷装置，而可以得到与上述实施方式相同的效果。

本发明，在制造有机EL显示装置的制造装置中，将在基板上形成发光层或空穴输送层等为目的而能够利用。

以上，详细说明了本发明，但上述说明仅表示本发明的示例，而并不是用来限定其范围。在不脱离本发明的范围内，可以进行各种的改良或变形。

Claims (5)

1.一种涂敷装置，其在基板上涂敷有机EL材料或空穴输送材料的处理液，其特征在于：具有：

载物台，其装载上述基板；

加热机构，其安装在上述载物台内并加热该载物台；

控制机构，其控制上述加热机构，以使装载在上述载物台上的基板加热到适于涂敷后的搬送的温度；

涂敷机构，其对装载在上述载物台上的基板喷洒上述处理液。

2.如权利要求1所记载的涂敷装置，其特征在于，进一步具有与上述载物台连接，且使上述载物台移动的载物台移动机构；

上述载物台包括：

第一板，其具有装载上述基板的装载面，

放热板，

第二板，其与上述载物台移动机构连接，

第一绝热材，其连接上述第一板中的上述装载面的相反侧的面与上述散热板，

多个第二绝热材，其连接上述散热板与上述第二板，且该多个第二绝热材以分别具有间隔的方式配置；

上述加热机构与上述第一绝热材空开规定间隔地配置，并从上述装载面的相反侧的面加热上述第一板。

3.如权利要求1或2所记载的涂敷装置，其特征在于，上述控制机构控制上述加热机构，使上述基板的温度在30度～100度的范围。

4.如权利要求3所记载的涂敷装置，其特征在于，上述控制机构控制上述加热机构，使上述基板的温度为约80度。

5.一种基板处理***，其具有在基板上涂敷有机EL材料或空穴输送材料的处理液的涂敷装置、搬送装置以及烘干装置，其特征在于，上述涂敷装置具有：

载物台，其装载上述基板，

加热机构，其安装在上述载物台内并加热该载物台，

控制机构，其控制上述加热机构，以使装载在上述载物台上的基板加热到适于涂敷后的搬送的温度，

涂敷机构，其对装载在上述载物台的基板喷洒上述处理液；

上述搬送装置将通过上述涂敷装置涂敷了上述处理液的基板搬送到上述烘干装置；

上述烘干装置对通过上述搬送装置搬送来的基板进行烘干处理。

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