JP2006164905A - Applicator for producing organic el display device - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an applicator capable of producing an organic EL display device of high quality. <P>SOLUTION: The applicator is provided which applies organic EL material or hole-transporting material on a substrate 7. The applicator comprises a stage 4 on which the substrate 7 is mounted, a heater 41 which is installed in the stage and heats it, a controlling device which controls the heater 41 so that the substrate 7 mounted on the stage 4 is heated up to the temperature suitable for conveyance, and a nozzle unit 2 which lets a treatment liquid run down to the substrate 7 mounted on the stage 4. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、処理液を基板に塗布する塗布装置に関し、より特定的には、有機ＥＬ表示装置の発光層または正孔輸送層の処理液を基板に塗布する塗布装置に関する。   The present invention relates to a coating apparatus that applies a treatment liquid to a substrate, and more particularly to a coating apparatus that applies a treatment liquid for a light emitting layer or a hole transport layer of an organic EL display device to a substrate.

従来、有機ＥＬ表示装置における発光層や正孔輸送層の材料としては、大別して低分子系材料および高分子系材料の２つがある。このうち、高分子系材料は、スピンコーティング法、ディッピング法、印刷法、インクジェット法等、簡易な薄膜形成技術で形成可能であり、また、低分子系材料に比べて耐熱性が高いことから、近年注目を集めている。   Conventionally, materials for a light emitting layer and a hole transport layer in an organic EL display device are roughly classified into a low molecular material and a high molecular material. Among these, polymer materials can be formed by simple thin film formation techniques such as spin coating method, dipping method, printing method, ink jet method, etc., and since they have higher heat resistance than low molecular materials, Has attracted attention in recent years.

上記のような高分子系材料を用いて発光層や正孔輸送層を形成する場合、基板に材料が塗布された後、塗布物を乾燥させるための加熱処理（ベーク処理）が基板に施される。従来においては、塗布処理とベーク処理とを別ユニットで行うことが一般的であった。すなわち、従来の製造システムにおいては、塗布ユニットとベークユニットとを別ユニットとし、塗布ユニットで材料が塗布された基板をベークユニットに搬送した後、ベークユニットでベーク処理が行われる（例えば、特許文献１参照。）。
特開２００４−１１１０７３号公報 When a light emitting layer or a hole transport layer is formed using a polymer material as described above, after the material is applied to the substrate, a heat treatment (baking treatment) for drying the applied material is performed on the substrate. The Conventionally, the coating process and the baking process are generally performed in separate units. That is, in the conventional manufacturing system, the coating unit and the baking unit are separated from each other, and after the substrate coated with the material by the coating unit is transferred to the baking unit, the baking process is performed in the baking unit (for example, Patent Documents). 1).
JP 2004-111073 A

従来においては、塗布ユニットで塗布処理が行われた基板は、塗布物が未乾燥状態のままでベークユニットに搬送されていた。そのため、搬送用のロボットハンドが基板に接触することによって基板に温度変化が生じたり、搬送時の外力によって基板がたわんだりすることによって、塗布物の膜厚が搬送時に変動してしまうおそれがあった。発光層や正孔輸送層の膜厚の変化は有機ＥＬ表示装置の品質に大きな影響を与えるので、塗布物の膜厚が変動するおそれがある従来の方法では、高品質の有機ＥＬ表示装置を製造することが困難であった。   Conventionally, the substrate on which the coating process has been performed by the coating unit has been transported to the bake unit with the coated material remaining in an undried state. Therefore, there is a possibility that the temperature of the substrate changes when the transfer robot hand comes in contact with the substrate, or the thickness of the coated film fluctuates during transfer due to deflection of the substrate due to external force during transfer. It was. Since the change in the film thickness of the light-emitting layer or the hole transport layer has a great influence on the quality of the organic EL display device, the conventional method in which the film thickness of the coated material may fluctuate is changed with a high-quality organic EL display device. It was difficult to manufacture.

なお、塗布ユニットとベークユニットとを一体化して、塗布処理とベーク処理とを単一のユニットで行う方法も考えられる。しかし、この方法では、塗布処理が完了してからベーク処理が完了するまでの間（例えば、１０分から２０分間）、基板をユニット内から移動させることができないので、スループットが低下してしまう。また、この方法では、塗布ユニットとベークユニットとを一体化することによって装置が大型化するという問題もある。   In addition, a method in which the coating unit and the baking unit are integrated and the coating process and the baking process are performed in a single unit is also conceivable. However, in this method, since the substrate cannot be moved from the unit during the period from the completion of the coating process to the completion of the baking process (for example, 10 to 20 minutes), the throughput is lowered. In addition, this method has a problem that the apparatus is enlarged by integrating the coating unit and the bake unit.

それ故、本発明の目的は、高品質の有機ＥＬ表示装置を製造することが可能な塗布装置を提供することである。   Therefore, an object of the present invention is to provide a coating apparatus capable of manufacturing a high-quality organic EL display device.

本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。
すなわち、第１の発明は、有機ＥＬ材料または正孔輸送材料の処理液を基板に塗布する塗布装置であって、基板を載置するステージと、ステージ内に取り付けられて当該ステージを加熱する加熱手段と、ステージに載置された基板を塗布後の搬送に適した温度に加熱するように加熱手段を制御する制御手段と、ステージに載置された基板に対して処理液を流下する塗布手段とを備えている。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems.
That is, the first invention is a coating apparatus for applying a treatment liquid of an organic EL material or a hole transport material to a substrate, a stage on which the substrate is placed, and heating for heating the stage attached to the stage Means, control means for controlling the heating means so as to heat the substrate placed on the stage to a temperature suitable for conveyance after coating, and coating means for flowing the processing liquid to the substrate placed on the stage And.

また、第２の発明においては、塗布装置は、ステージに接続され、ステージを移動させるステージ移動手段をさらに備えている。ステージは、基板を載置する載置面を有する第１プレートと、放熱板と、ステージ移動手段に接続される第２プレートと、第１プレートにおける載置面の反対側の面と放熱板とを接続する第１断熱材と、放熱板と第２プレートとを接続し、それぞれが間隔を有するように配置される複数の第２断熱材とを含んでいる。加熱手段は、第１断熱材と所定の間隔を空けて配置され、載置面の反対側の面から第１プレートを加熱する。   In the second invention, the coating apparatus further includes stage moving means connected to the stage for moving the stage. The stage includes a first plate having a mounting surface for mounting the substrate, a heat radiating plate, a second plate connected to the stage moving means, a surface opposite to the mounting surface of the first plate, and a heat radiating plate. And a plurality of second heat insulating materials connected to each other so as to be spaced from each other. A heating means is arrange | positioned at predetermined intervals with a 1st heat insulating material, and heats a 1st plate from the surface on the opposite side to a mounting surface.

また、第３の発明においては、制御手段は、基板の温度が３０度から１００度までの範囲になるように加熱手段を制御する、請求項１または２に記載の塗布装置。   In a third aspect of the invention, the control means controls the heating means so that the temperature of the substrate is in the range of 30 to 100 degrees.

また、第４の発明においては、制御手段は、基板の温度が約８０度になるように加熱手段を制御する。   In the fourth invention, the control means controls the heating means so that the temperature of the substrate becomes about 80 degrees.

また、第５の発明は、有機ＥＬ材料または正孔輸送材料の処理液を基板に塗布する塗布装置と、搬送装置と、乾燥装置とを備える基板処理システムである。塗布装置は、基板を載置するステージと、ステージ内に取り付けられて当該ステージを加熱する加熱手段と、ステージに載置された基板を塗布後の搬送に適した温度に加熱するように加熱手段を制御する制御手段と、ステージに載置された基板に対して処理液を流下する塗布手段とを備える。搬送装置は、塗布装置によって処理液が塗布された基板を乾燥装置に搬送する。乾燥装置は、搬送装置によって搬送されてくる基板を乾燥させる処理を行う。   Moreover, 5th invention is a substrate processing system provided with the coating device which apply | coats the process liquid of organic electroluminescent material or a hole transport material to a board | substrate, a conveying apparatus, and a drying apparatus. The coating apparatus includes a stage on which the substrate is placed, a heating unit that is mounted in the stage and heats the stage, and a heating unit that heats the substrate placed on the stage to a temperature suitable for conveyance after coating. And a coating unit for flowing the processing liquid onto the substrate placed on the stage. The transport device transports the substrate coated with the treatment liquid by the coating device to the drying device. The drying device performs a process of drying the substrate transported by the transport device.

第１の発明によれば、基板に塗布された処理液の溶剤の乾燥、蒸発を促進させ、処理液を流動しない程度に硬化させることができる。したがって、塗布処理後に搬送に適した温度に加熱された基板を搬送しても塗布液の膜厚が変動することはないので、高品質の有機ＥＬ表示装置を製造することが可能となる。   According to the first invention, drying and evaporation of the solvent of the treatment liquid applied to the substrate can be promoted and the treatment liquid can be cured to the extent that it does not flow. Therefore, even if a substrate heated to a temperature suitable for conveyance after the coating process is transported, the film thickness of the coating liquid does not fluctuate, so that a high-quality organic EL display device can be manufactured.

第２の発明によれば、加熱手段の熱が第２プレートまで伝導されないので、加熱手段の熱によってステージ移動手段に悪影響を与えることがない。したがって、ステージ移動手段の精度の低下や動作不良を防止することができる。   According to the second invention, since the heat of the heating means is not conducted to the second plate, the stage moving means is not adversely affected by the heat of the heating means. Therefore, it is possible to prevent the accuracy of the stage moving means from being lowered and the operation failure.

第３の発明によれば、処理液を基板の搬送に適して硬化させることができる。また、塗布装置がステージ移動手段を備える場合には、ステージ移動手段に悪影響を与えることなく、処理液を硬化させることができる。   According to the third invention, the processing liquid can be cured suitable for transporting the substrate. Further, when the coating apparatus includes a stage moving unit, the treatment liquid can be cured without adversely affecting the stage moving unit.

また、第４の発明によれば、例えばテトラリンやメシチレンといった高沸点溶剤を用いる場合でも、短時間（約５秒）で、塗布液を流動しない程度に硬化させることができる。したがって、塗布処理が完了してから短時間で基板の搬送が可能になる。したがって、第２の発明によれば、塗布装置のスループットを向上することができる。   Further, according to the fourth invention, even when a high boiling point solvent such as tetralin or mesitylene is used, the coating liquid can be cured in a short time (about 5 seconds) so as not to flow. Therefore, the substrate can be transported in a short time after the coating process is completed. Therefore, according to the second invention, the throughput of the coating apparatus can be improved.

また、第５の発明によれば、基板に塗布された処理液を流動しない程度に硬化させることができる。したがって、塗布処理後に搬送に適した温度に加熱された基板を搬送しても塗布液の膜厚が変動することはないので、高品質の有機ＥＬ表示装置を製造することが可能となる。   Moreover, according to 5th invention, the process liquid apply | coated to the board | substrate can be hardened to such an extent that it does not flow. Therefore, even if a substrate heated to a temperature suitable for conveyance after the coating process is transported, the film thickness of the coating liquid does not fluctuate, so that a high-quality organic EL display device can be manufactured.

図１は、本発明の一実施形態に係る塗布装置の概観を示す図である。図１（ａ）は、塗布装置１０を上側から見た図であり、図１（ｂ）は、塗布装置１０を側面からＹ軸正方向の向きに見た図である。図１に示すように、塗布装置１０は、ガイド部材１、ノズルユニット２、液受け部３、ステージ４、およびステージ移動機構部５を備えている。また、後述する図３にしめすように、塗布装置１０は制御部６を備えている。ノズルユニット２は、赤色の有機ＥＬ材料を吐出するノズル２１と、緑色の有機ＥＬ材料を吐出するノズル２２と、青色の有機ＥＬ材料を吐出するノズル２３とを有する。本塗布装置１０は、有機ＥＬ材料の処理液を基板７上に塗布することによって有機ＥＬ表示装置を製造するものである。   FIG. 1 is a diagram showing an overview of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 1A is a view of the coating apparatus 10 as viewed from above, and FIG. 1B is a view of the coating apparatus 10 as viewed from the side in the positive direction of the Y axis. As shown in FIG. 1, the coating apparatus 10 includes a guide member 1, a nozzle unit 2, a liquid receiving unit 3, a stage 4, and a stage moving mechanism unit 5. Further, as shown in FIG. 3 described later, the coating apparatus 10 includes a control unit 6. The nozzle unit 2 includes a nozzle 21 that ejects a red organic EL material, a nozzle 22 that ejects a green organic EL material, and a nozzle 23 that ejects a blue organic EL material. The coating apparatus 10 is for manufacturing an organic EL display device by applying a treatment liquid of an organic EL material onto a substrate 7.

図１に示すように、ステージ４には塗布処理の対象となる基板７が載置される。基板７は、Ｘ軸方向およびＹ軸方向に関してステージ４よりもやや大きいサイズである。ステージ移動機構部５は内部にモータを有し、ステージ４を移動させる。本実施形態では、ステージ移動機構部５は、ステージ４をＹ軸方向に平行移動させることが可能であるとともに、θ方向に回転させることが可能である。ステージ移動機構部５の動作は制御部６によって制御される。   As shown in FIG. 1, a substrate 7 to be coated is placed on the stage 4. The substrate 7 is slightly larger than the stage 4 in the X axis direction and the Y axis direction. The stage moving mechanism unit 5 has a motor inside, and moves the stage 4. In this embodiment, the stage moving mechanism unit 5 can translate the stage 4 in the Y-axis direction and can rotate in the θ direction. The operation of the stage moving mechanism unit 5 is controlled by the control unit 6.

図２は、図１に示すステージ４の内部構成を分解して示した図である。図２に示すように、ステージ４は、ヒーター４１、均熱プレート４２、第１断熱材４３、放熱板４４、第２断熱材４５、およびベースプレート４６を備えている。ステージ４の内部には、ヒーター４１が設けられる。ヒーター４１は、ステージ４上に載置される基板７を加熱する加熱手段として用いられる。本実施形態においては、このヒーター４１で基板７を加熱することによって、基板７を塗布後の搬送に適した温度に加熱し、基板７に塗布される塗布液を、流動しない程度に硬化させる。つまり、本実施形態においては、ヒーター４１を用いることによって塗布装置内において塗布液の溶剤の乾燥、蒸発を促進する処理を行う。   FIG. 2 is an exploded view showing the internal configuration of the stage 4 shown in FIG. As shown in FIG. 2, the stage 4 includes a heater 41, a soaking plate 42, a first heat insulating material 43, a heat radiating plate 44, a second heat insulating material 45, and a base plate 46. A heater 41 is provided inside the stage 4. The heater 41 is used as a heating unit that heats the substrate 7 placed on the stage 4. In this embodiment, by heating the substrate 7 with the heater 41, the substrate 7 is heated to a temperature suitable for conveyance after coating, and the coating liquid applied to the substrate 7 is cured to the extent that it does not flow. That is, in the present embodiment, the heater 41 is used to perform a process for promoting the drying and evaporation of the solvent of the coating solution in the coating apparatus.

なお、ステージ４にヒーター４１を設ける場合、ステージ４を移動させるためのステージ移動機構部５に対するヒーター４１の熱の影響を考慮する必要がある。すなわち、ステージ移動機構部５には、基板７をアライメントする機構やＹ軸方向へ移動させる機構が含まれている。ヒーター４１の熱がこれらの機構に伝わると、ステージ移動機構部５の動作や精度に悪影響が生じるおそれがある。そこで、本実施形態では、ステージ４を図２に示す構成としている。均熱プレート４２は、例えばアルミニウムで構成され、基板７を載置するための載置面４２ａを有する。均熱プレート４２の載置面４２ａは、基板７を真空吸着する構成を有しており、載置面４２ａの上に基板７が載置される。ヒーター４１は、載置面４２ａの反対側（図２では下側）で均熱プレート４２に接するように設けられる。ヒーター４１は、均熱プレートの表面がほぼ均一な温度となるように加熱することが好ましく、均熱度が例えば±２度の範囲となるように加熱する。なお、図示していないが、均熱プレート４２には、その温度を検出するための温度センサが取り付けられる。第１断熱材４３は、ヒーター４１と同様、載置面４２ａの反対側で均熱プレート４２に接するように設けられる。第１断熱材４３は環状の形状であり、ヒーター４１と所定の間隔をあけてヒーター４１を取り囲むように配置される。なお、第１断熱材４３は、例えばポリイミドで構成される。第１断熱材４３の下側には放熱板４４が接続される。放熱板４４は、例えばアルミニウムで構成される。放熱板４４の下側には複数（図２では６つ）の第２断熱材４５が接続される。第２断熱材も第１断熱材と同様、例えばポリイミドで構成される。各第２断熱材４５の下側にはベースプレート４６が接続される。なお、ベースプレート４６の下側にはステージ移動機構部５があり、ステージ移動機構部５とベースプレート４６とが直接接続されている。   In addition, when providing the heater 41 in the stage 4, it is necessary to consider the influence of the heat of the heater 41 with respect to the stage moving mechanism part 5 for moving the stage 4. FIG. That is, the stage moving mechanism unit 5 includes a mechanism for aligning the substrate 7 and a mechanism for moving the substrate 7 in the Y-axis direction. If the heat of the heater 41 is transmitted to these mechanisms, the operation and accuracy of the stage moving mechanism unit 5 may be adversely affected. Therefore, in the present embodiment, the stage 4 is configured as shown in FIG. The soaking plate 42 is made of, for example, aluminum and has a placement surface 42a for placing the substrate 7 thereon. The placement surface 42a of the heat equalizing plate 42 has a configuration for vacuum-sucking the substrate 7, and the substrate 7 is placed on the placement surface 42a. The heater 41 is provided so as to contact the soaking plate 42 on the opposite side (lower side in FIG. 2) of the placement surface 42a. The heater 41 is preferably heated so that the surface of the soaking plate has a substantially uniform temperature, and is heated so that the soaking degree is in a range of ± 2 degrees, for example. Although not shown, the temperature equalizing plate 42 is attached with a temperature sensor for detecting the temperature. Similar to the heater 41, the first heat insulating material 43 is provided so as to be in contact with the soaking plate 42 on the opposite side of the placement surface 42 a. The first heat insulating material 43 has an annular shape and is disposed so as to surround the heater 41 with a predetermined distance from the heater 41. In addition, the 1st heat insulating material 43 is comprised, for example with a polyimide. A heat sink 44 is connected to the lower side of the first heat insulating material 43. The heat radiating plate 44 is made of, for example, aluminum. A plurality (six in FIG. 2) of second heat insulating materials 45 are connected to the lower side of the heat radiating plate 44. Similarly to the first heat insulating material, the second heat insulating material is made of polyimide, for example. A base plate 46 is connected to the lower side of each second heat insulating material 45. The stage moving mechanism 5 is provided below the base plate 46, and the stage moving mechanism 5 and the base plate 46 are directly connected.

図２に示すように、複数の第２断熱材４５は、それぞれが間隔を有するように飛び石配置とされる。したがって、塗布装置内のダウンフローやステージ４の移動によって、ベースプレート４６と放熱板４４との間の空間に気流が発生する。この気流によって放熱板４４から熱が継続的に放出される。これによって、ヒーター４１の熱はベースプレート４６まで伝達されない機構となっている。すなわち、図２に示す構成によって、ヒーター４１の発熱によるベースプレート４６の温度上昇を防止することができる。なお、温度上昇をより効果的に防止する場合には、放熱板４４に積極的に風を送風する送風手段を設けるようにしてもよい。また、放熱板４４において放熱は均一になされるので、均熱プレート４２の均熱度には影響がない。   As shown in FIG. 2, the plurality of second heat insulating materials 45 are arranged in a stepping stone so that each has a gap. Accordingly, an air flow is generated in the space between the base plate 46 and the heat radiating plate 44 due to the downflow in the coating apparatus and the movement of the stage 4. Heat is continuously released from the heat dissipation plate 44 by this air flow. As a result, the heat of the heater 41 is not transmitted to the base plate 46. That is, with the configuration shown in FIG. 2, the temperature rise of the base plate 46 due to the heat generated by the heater 41 can be prevented. In order to more effectively prevent the temperature rise, the heat radiating plate 44 may be provided with a blowing unit that actively blows air. Further, since the heat radiation is uniformly performed in the heat radiating plate 44, the soaking degree of the soaking plate 42 is not affected.

図１の説明に戻り、ステージ４の上方にはガイド部材１が配置される。ガイド部材１はＸ軸方向に延びるレール１１を有し、レール１１に沿って移動可能なようにノズルユニット２がガイド部材１に接続される。ノズルユニット２の各ノズル２１〜２３は、処理液を吐出する向きが鉛直下向きとなるようにノズルユニット２の下側に配置される。なお、各ノズル２１〜２３は、Ｙ軸方向に関して少しずれた位置に配置される。ここで、ガイド部材１は、Ｘ軸方向について基板７よりも長く構成され、ノズルユニット２は、Ｘ軸方向に関して基板７の幅よりも広い範囲を移動することが可能である。したがって、ノズルユニット２がレール１１の一端から他端まで移動することによって、Ｘ軸方向に関して基板７の一端から他端まで有機ＥＬ材料を塗布することができる。ただし、ノズルユニット２がレール１１の一端から他端まで移動する間に各ノズル２１〜２３から有機ＥＬ材料が吐出されると、基板７に有機ＥＬ材料が塗布されるだけでなく、基板７の外側においても有機ＥＬ材料が吐出されることとなる。そこで、基板７の外側で吐出された有機ＥＬ材料を受ける目的で液受け部３が設置されている。なお、液受け部３で受けた有機ＥＬ材料は、液受け部３の排出口（図示していない）から排出される。   Returning to the description of FIG. 1, the guide member 1 is disposed above the stage 4. The guide member 1 has a rail 11 extending in the X-axis direction, and the nozzle unit 2 is connected to the guide member 1 so as to be movable along the rail 11. The nozzles 21 to 23 of the nozzle unit 2 are arranged on the lower side of the nozzle unit 2 so that the treatment liquid is discharged vertically downward. Each of the nozzles 21 to 23 is disposed at a position slightly shifted with respect to the Y-axis direction. Here, the guide member 1 is configured to be longer than the substrate 7 in the X-axis direction, and the nozzle unit 2 can move in a range wider than the width of the substrate 7 in the X-axis direction. Therefore, when the nozzle unit 2 moves from one end of the rail 11 to the other end, the organic EL material can be applied from one end to the other end of the substrate 7 in the X-axis direction. However, when the organic EL material is discharged from each nozzle 21 to 23 while the nozzle unit 2 moves from one end of the rail 11 to the other end, not only the organic EL material is applied to the substrate 7 but also the substrate 7 The organic EL material is discharged also on the outside. Therefore, the liquid receiving portion 3 is installed for the purpose of receiving the organic EL material discharged outside the substrate 7. The organic EL material received by the liquid receiving unit 3 is discharged from a discharge port (not shown) of the liquid receiving unit 3.

図３は、塗布装置１０の各部と制御部との接続関係を示す図である。図３に示すように、制御部６は、ノズルユニット２、ヒーター４１、およびステージ移動機構部５と接続されている。制御部６は、ノズルユニット２の動作を制御する。具体的には、制御部６は、ノズルユニット２のＸ軸方向の移動を制御するとともに、各ノズル２１〜２３による有機ＥＬ材料の吐出を制御する。なお、ノズルユニット２は、有機ＥＬ材料をノズルに送り出すポンプ、およびノズルに送り出される有機ＥＬ材料の流量を計測する流量計を各ノズル毎に有している。制御部６は、流量計による流量の計測結果に基づいてポンプをフィードバック制御することによって、ノズルから吐出される有機ＥＬ材料の量を制御する。また、制御部６は、ステージ４内のヒーター４１の温度を制御する。さらに、制御部６は、ステージ移動機構部５を制御することによってステージ４のＹ軸およびθ軸に関する移動を制御する。   FIG. 3 is a diagram illustrating a connection relationship between each unit of the coating apparatus 10 and the control unit. As shown in FIG. 3, the control unit 6 is connected to the nozzle unit 2, the heater 41, and the stage moving mechanism unit 5. The control unit 6 controls the operation of the nozzle unit 2. Specifically, the control unit 6 controls the movement of the nozzle unit 2 in the X-axis direction and controls the discharge of the organic EL material by the nozzles 21 to 23. The nozzle unit 2 has a pump for sending the organic EL material to the nozzle and a flow meter for measuring the flow rate of the organic EL material sent to the nozzle for each nozzle. The controller 6 controls the amount of the organic EL material discharged from the nozzle by feedback controlling the pump based on the flow rate measurement result by the flow meter. Further, the control unit 6 controls the temperature of the heater 41 in the stage 4. Further, the control unit 6 controls the movement of the stage 4 with respect to the Y axis and the θ axis by controlling the stage moving mechanism unit 5.

次に、塗布装置１０の動作を説明する。なお、以下では、基板７にはＸ軸に平行なストライプ状に発光層の有機ＥＬ材料が塗布される場合を説明する。図４は、有機ＥＬ表示装置の製造システムの構成を示す図である。この製造システムは、本塗布装置１０を含み、インデクサ２０、ベーク装置３０、第１搬送路４０、第２搬送路５０、第１搬送ロボット６０、および第２搬送ロボット７０を備えている。インデクサ２０は、外部から搬入されてくる基板および外部へ搬出すべき処理済みの基板を収容する。なお、インデクサ２０に搬入されてくる基板には、陽極および正孔輸送層がすでに形成されているものとする。インデクサ２０に収容されている基板は、第１搬送ロボット６０に搬出された後、第２搬送ロボット７０に受け渡される。基板を受け取った第２搬送ロボット７０は、当該基板を塗布装置１０に搬入する。塗布装置１０に搬入された基板はステージ４の予め決められた位置に載置される。   Next, operation | movement of the coating device 10 is demonstrated. In the following, a case where the organic EL material of the light emitting layer is applied to the substrate 7 in a stripe shape parallel to the X axis will be described. FIG. 4 is a diagram illustrating a configuration of a manufacturing system of an organic EL display device. This manufacturing system includes the coating apparatus 10 and includes an indexer 20, a baking apparatus 30, a first transfer path 40, a second transfer path 50, a first transfer robot 60, and a second transfer robot 70. The indexer 20 accommodates a substrate carried in from the outside and a processed substrate to be carried out to the outside. It is assumed that an anode and a hole transport layer are already formed on the substrate carried into the indexer 20. The substrate accommodated in the indexer 20 is transferred to the second transfer robot 70 after being unloaded to the first transfer robot 60. The second transfer robot 70 that has received the substrate carries the substrate into the coating apparatus 10. The substrate carried into the coating apparatus 10 is placed at a predetermined position on the stage 4.

一方、塗布装置１０の制御部６は、基板７が搬入される前にヒーター４１を加熱しておく。なお、制御部６は、基板７が搬入された後にヒーター４１を加熱制御するようにしてもよいが、スループットを考慮すれば、本実施形態のようにヒーター４１を予め加熱制御しておくことが好ましい。また、図示していないが、ステージ４には、基板７が載置される均熱プレート４２の温度を計測する温度センサが設けられている。これによって、制御部６は、均熱プレート４２の温度をモニタすることができる。また、均熱プレート４２の温度と基板７の温度との関係は予め測定されている。制御部６は、当該関係に基づいて、均熱プレート４２に基板７が載置されたときに基板７の温度が所定の目標温度となるようにヒーター４１の温度を制御する。この目標温度は、均熱プレート４２に載置された基板７の塗布処理後の搬送に適した温度である。換言すれば、目標温度は、均熱プレート４２に基板７が載置された際、基板７に塗布される有機ＥＬ材料が流動しない程度に硬化する温度である。例えば、目標温度は、塗布液の溶剤の沸点以上に設定されればよい。なお、目標温度の具体的な値については後述する。   On the other hand, the controller 6 of the coating apparatus 10 heats the heater 41 before the substrate 7 is carried in. The control unit 6 may control the heating of the heater 41 after the substrate 7 is loaded. However, if the throughput is taken into consideration, the control of the heater 41 may be controlled in advance as in the present embodiment. preferable. Although not shown, the stage 4 is provided with a temperature sensor that measures the temperature of the soaking plate 42 on which the substrate 7 is placed. Thus, the control unit 6 can monitor the temperature of the soaking plate 42. The relationship between the temperature of the soaking plate 42 and the temperature of the substrate 7 is measured in advance. Based on the relationship, the control unit 6 controls the temperature of the heater 41 so that the temperature of the substrate 7 becomes a predetermined target temperature when the substrate 7 is placed on the soaking plate 42. This target temperature is a temperature suitable for transporting the substrate 7 placed on the soaking plate 42 after the coating process. In other words, the target temperature is a temperature at which the organic EL material applied to the substrate 7 is cured to the extent that it does not flow when the substrate 7 is placed on the soaking plate 42. For example, the target temperature may be set to be equal to or higher than the boiling point of the solvent of the coating solution. A specific value of the target temperature will be described later.

塗布装置１０に搬入された基板７がステージ４に載置されると、制御部６は、ステージ４およびノズルユニット２を初期位置に移動させる。ここで、ヒーター４１によって加熱されたステージ４に基板７が載置されると、基板の温度は数秒程度で上記目標温度に到達する。したがって、制御部６は、基板７がステージ４に載置されてすぐに、ステージ４およびノズルユニット２に対する移動制御を行っても問題ない。具体的には、制御部６は、予め定められた初期位置にステージ４を基板７ごと移動させるとともに、ガイド部材１の一端にノズルユニット２を移動させる。ここでは、ステージ４の初期位置は図１に示す位置であるとする。ステージ４およびノズルユニット２が初期位置に配置されると、制御部６は塗布処理を開始する。塗布処理においては、ノズルユニット２のＸ軸方向の移動動作（第１動作）とステージ４のＹ軸方向の移動動作（第２動作）とが繰り返される。具体的には、まず、第１動作として、ノズルユニット２の各ノズル２１〜２３から有機ＥＬ材料が吐出されるとともにノズルユニット２がガイド部材５２の一端から他端へ移動する。これによって、基板７に対する３列分の塗布が完了する。次に、第２動作として、塗布された３列分の長さだけＹ軸の正方向にステージ４がピッチ送りされる。以降、第１動作と第２動作とを繰り返すことによって、基板７への塗布が３列分ずつ行われる。これによって、基板７に有機ＥＬ材料がストライプ状に塗布されていく。   When the substrate 7 carried into the coating apparatus 10 is placed on the stage 4, the control unit 6 moves the stage 4 and the nozzle unit 2 to the initial positions. Here, when the substrate 7 is placed on the stage 4 heated by the heater 41, the temperature of the substrate reaches the target temperature in about several seconds. Therefore, there is no problem even if the control unit 6 performs movement control on the stage 4 and the nozzle unit 2 immediately after the substrate 7 is placed on the stage 4. Specifically, the control unit 6 moves the stage 4 together with the substrate 7 to a predetermined initial position, and moves the nozzle unit 2 to one end of the guide member 1. Here, the initial position of the stage 4 is assumed to be the position shown in FIG. When the stage 4 and the nozzle unit 2 are arranged at the initial positions, the control unit 6 starts the coating process. In the coating process, the movement operation (first operation) of the nozzle unit 2 in the X-axis direction and the movement operation (second operation) of the stage 4 in the Y-axis direction are repeated. Specifically, first, as a first operation, the organic EL material is discharged from each nozzle 21 to 23 of the nozzle unit 2 and the nozzle unit 2 moves from one end of the guide member 52 to the other end. Thereby, the application | coating for 3 rows with respect to the board | substrate 7 is completed. Next, as a second operation, the stage 4 is pitch-fed in the positive direction of the Y axis by the length of the three applied rows. Thereafter, by repeating the first operation and the second operation, the application to the substrate 7 is performed for every three rows. As a result, the organic EL material is applied to the substrate 7 in stripes.

ここで、基板７に対する塗布が行われる間、基板７の温度は上記目標温度に保たれる。なお、この目標温度は、塗布液の溶剤の種類や気圧にもよるが、３０度〜１００度の範囲で設定される。塗布液である有機ＥＬ材料や正孔輸送材料において溶剤として用いられる材料には、３０度で硬化するものもあるからである。また、溶剤のうちで沸点が高いものとしては水が挙げられるが、水の沸点は１００度だからである。なお、基板７の温度を１００度よりも高くすれば、上述したステージ４の構成によって断熱を行ったとしてもステージ移動機構部５にヒーター４１の熱が伝わり、ステージ移動機構部５の動作に悪影響が生じるおそれもある。一方、テトラリンまたはメシチレンといった高沸点溶剤を用いる場合でも、基板７の温度を８０度にすることによって、約５秒で、塗布液を流動しない程度に硬化させることが可能であることが実験的にわかった。また、このときのステージ移動機構部５のモータの温度は４０度以下となり、正常に動作可能であることがわかった。以上より、上記所定温度を８０度に設定すれば、塗布液の溶剤が高沸点溶剤であっても、短時間（約５秒）で基板７を後工程の搬送に適した温度に加熱することが可能であり、かつ、ステージ移動機構部５にも悪影響を与えないことがわかった。   Here, while the application to the substrate 7 is performed, the temperature of the substrate 7 is maintained at the target temperature. The target temperature is set in the range of 30 to 100 degrees, although it depends on the type of solvent in the coating solution and the atmospheric pressure. This is because some materials used as a solvent in the organic EL material or the hole transport material that is a coating solution can be cured at 30 degrees. Moreover, water is mentioned as a solvent having a high boiling point because the boiling point of water is 100 degrees. If the temperature of the substrate 7 is higher than 100 ° C., even if heat insulation is performed by the configuration of the stage 4 described above, the heat of the heater 41 is transmitted to the stage moving mechanism unit 5 and adversely affects the operation of the stage moving mechanism unit 5. May also occur. On the other hand, even when a high-boiling solvent such as tetralin or mesitylene is used, it is experimentally possible that the coating liquid can be cured to the extent that it does not flow in about 5 seconds by setting the temperature of the substrate 7 to 80 degrees. all right. In addition, the temperature of the motor of the stage moving mechanism unit 5 at this time was 40 degrees or less, and it was found that the motor could operate normally. From the above, if the predetermined temperature is set to 80 ° C., even if the solvent of the coating solution is a high boiling point solvent, the substrate 7 is heated to a temperature suitable for transport in the subsequent process in a short time (about 5 seconds). It was found that the stage movement mechanism 5 is not adversely affected.

基板７に対する塗布処理が終了すると、制御部６は、上記第１動作および第２動作を停止する。すなわち、ノズルユニット２の各ノズル２１〜２３からの有機ＥＬ材料の吐出を停止し、ノズルユニット２のＸ軸方向の移動とステージ４のＹ軸方向の移動とを停止する。第１動作および第２動作を停止した後、制御部６は所定時間待機する。この所定時間は、最後に塗布された有機ＥＬ材料が流動しない程度に硬化するまでの時間である。例えば、有機ＥＬ材料の溶剤がテトラリンまたはメシチレンであり、基板７の温度を８０度とした場合には、この所定時間は約５秒である。第１動作および第２動作を停止してから所定時間が経過した後、制御部６は、ヒーター４１の発熱を停止させる。以上で、１枚の基板に対する塗布装置１０の処理が終了する。なお、基板を連続処理する場合は、ヒーター４１を停止させなくてもよい。   When the coating process on the substrate 7 is completed, the control unit 6 stops the first operation and the second operation. That is, the discharge of the organic EL material from the nozzles 21 to 23 of the nozzle unit 2 is stopped, and the movement of the nozzle unit 2 in the X-axis direction and the movement of the stage 4 in the Y-axis direction are stopped. After stopping the first operation and the second operation, the control unit 6 stands by for a predetermined time. This predetermined time is a time until the organic EL material applied last is cured to such an extent that it does not flow. For example, when the solvent of the organic EL material is tetralin or mesitylene and the temperature of the substrate 7 is 80 degrees, the predetermined time is about 5 seconds. After a predetermined time has elapsed after stopping the first operation and the second operation, the control unit 6 stops the heat generation of the heater 41. This completes the processing of the coating apparatus 10 for one substrate. Note that when the substrate is continuously processed, the heater 41 does not have to be stopped.

塗布装置１０における処理が完了した基板は、第２搬送ロボットにより搬出され、ベーク装置３０に搬入される。そして、この搬送工程によって基板７の有機ＥＬ材料の膜厚が不均一になることはない。基板を搬入したベーク装置３０は、当該基板に対して乾燥処理（ベーク処理）を行う。ベーク処理が完了した基板は、第２搬送ロボット７０によってベーク装置３０から搬出され、第２搬送ロボット７０から第１搬送ロボット６０に受け渡された後、第１搬送ロボット６０によってインデクサ２０に収容される。以上のように発光層が形成された基板に対して、例えば真空蒸着法により陰極電極が発光層上に形成されることによって、有機ＥＬ表示装置が製造される。   The substrate that has been processed in the coating apparatus 10 is unloaded by the second transfer robot and loaded into the baking apparatus 30. And the film thickness of the organic EL material of the board | substrate 7 does not become non-uniform | heterogenous by this conveyance process. The baking apparatus 30 carrying the substrate performs a drying process (baking process) on the substrate. After the baking process is completed, the substrate is unloaded from the baking apparatus 30 by the second transfer robot 70, transferred from the second transfer robot 70 to the first transfer robot 60, and then accommodated in the indexer 20 by the first transfer robot 60. The An organic EL display device is manufactured by forming a cathode electrode on the light emitting layer, for example, by a vacuum deposition method on the substrate on which the light emitting layer is formed as described above.

以上のように、本実施形態では、有機ＥＬ材料を塗布する時にヒーター４１を用いて基板を加熱することによって、有機ＥＬ材料を流動しない程度に硬化させることができる。つまり、有機ＥＬ材料を塗布した基板に対して、ベーク処理を行う前に予備加熱を行う。また、予備加熱は、搬送時に流動しない粘度となるように塗布物を乾燥させる温度で行われる。このように、塗布装置１０内で塗布後の搬送に適した温度に加熱することによって、基板に塗布された有機ＥＬ材料の膜厚が基板の搬送時に変動することを防止することができる。   As described above, in the present embodiment, the organic EL material can be cured to the extent that it does not flow by heating the substrate using the heater 41 when applying the organic EL material. That is, preheating is performed on the substrate coated with the organic EL material before baking. Moreover, preheating is performed at the temperature which dries a coating material so that it may become the viscosity which does not flow at the time of conveyance. In this way, by heating to a temperature suitable for transport after coating in the coating apparatus 10, it is possible to prevent the film thickness of the organic EL material applied to the substrate from fluctuating during transport of the substrate.

なお、本実施形態では、塗布装置１０は、有機ＥＬ表示装置の発光層を形成するための有機ＥＬ材料を塗布するものを例として説明したが、塗布装置は、正孔輸送層を形成するための正孔輸送材料を塗布するものであってもよい。正孔輸送材料を塗布する場合でも、上記実施形態と同様に塗布装置を用いることができ、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。   In the present embodiment, the coating device 10 is described as an example of applying an organic EL material for forming a light emitting layer of an organic EL display device. However, the coating device forms a hole transport layer. The hole transport material may be applied. Even when the hole transport material is applied, the application apparatus can be used similarly to the above embodiment, and the same effect as the above embodiment can be obtained.

本発明は、有機ＥＬ表示装置を製造する製造装置において、基板に発光層または正孔輸送層を形成すること等を目的として利用することが可能である。   The present invention can be used for the purpose of forming a light emitting layer or a hole transport layer on a substrate in a manufacturing apparatus for manufacturing an organic EL display device.

本発明の一実施形態に係る塗布装置の概観を示す図The figure which shows the general view of the coating device which concerns on one Embodiment of this invention. 図１に示すステージ４の内部構成を分解して示した図The figure which decomposed | disassembled and showed the internal structure of the stage 4 shown in FIG. 塗布装置１０の各部と制御部との接続関係を示す図The figure which shows the connection relation between each part of the coating device 10, and a control part. 有機ＥＬ表示装置の製造システムの構成を示す図The figure which shows the structure of the manufacturing system of an organic electroluminescence display

符号の説明Explanation of symbols

１ ガイド部材
２ ノズルユニット
３ 液受け部
４ ステージ
５ ステージ移動機構部
６ 制御部
７ 基板
４１ ヒーター
４２ 均熱プレート
４３ 第１断熱材
４４ 放熱板
４５ 第２断熱材
４６ ベースプレート DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Guide member 2 Nozzle unit 3 Liquid receiving part 4 Stage 5 Stage moving mechanism part 6 Control part 7 Substrate 41 Heater 42 Heat equalizing plate 43 First heat insulating material 44 Heat sink 45 Second heat insulating material 46 Base plate

Claims (5)

有機ＥＬ材料または正孔輸送材料の処理液を基板に塗布する塗布装置であって、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージ内に取り付けられて当該ステージを加熱する加熱手段と、
前記ステージに載置された基板を塗布後の搬送に適した温度に加熱するように前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記ステージに載置された基板に対して前記処理液を流下する塗布手段とを備える、塗布装置。 A coating apparatus for applying a treatment liquid of an organic EL material or a hole transport material to a substrate,
A stage on which the substrate is placed;
Heating means attached to the stage for heating the stage;
Control means for controlling the heating means so as to heat the substrate placed on the stage to a temperature suitable for conveyance after coating;
A coating apparatus comprising: a coating unit configured to flow down the processing liquid with respect to the substrate placed on the stage. 前記ステージに接続され、前記ステージを移動させるステージ移動手段をさらに備え、
前記ステージは、
前記基板を載置する載置面を有する第１プレートと、
放熱板と、
前記ステージ移動手段に接続される第２プレートと、
前記第１プレートにおける前記載置面の反対側の面と前記放熱板とを接続する第１断熱材と、
前記放熱板と前記第２プレートとを接続し、それぞれが間隔を有するように配置される複数の第２断熱材とを含み、
前記加熱手段は、前記第１断熱材と所定の間隔を空けて配置され、前記載置面の反対側の面から前記第１プレートを加熱する、請求項１に記載の塗布装置。 A stage moving means connected to the stage and moving the stage;
The stage is
A first plate having a mounting surface for mounting the substrate;
A heat sink,
A second plate connected to the stage moving means;
A first heat-insulating material connecting the surface opposite to the placement surface in the first plate and the heat sink;
A plurality of second heat insulating materials connected to the heat sink and the second plate, each of which is disposed to have a gap;
The said heating means is a coating device of Claim 1 arrange | positioned at predetermined intervals with the said 1st heat insulating material, and heating the said 1st plate from the surface on the opposite side to the said mounting surface. 前記制御手段は、前記基板の温度が３０度から１００度までの範囲になるように前記加熱手段を制御する、請求項１または２に記載の塗布装置。   The coating apparatus according to claim 1, wherein the control unit controls the heating unit so that a temperature of the substrate is in a range of 30 degrees to 100 degrees. 前記制御手段は、前記基板の温度が約８０度になるように前記加熱手段を制御する、請求項３に記載の塗布装置。   The coating apparatus according to claim 3, wherein the control unit controls the heating unit so that a temperature of the substrate becomes about 80 degrees. 有機ＥＬ材料または正孔輸送材料の処理液を基板に塗布する塗布装置と、搬送装置と、ベーク装置とを備える基板処理システムであって、
前記塗布装置は、
前記基板を載置するステージと、
前記ステージ内に取り付けられて当該ステージを加熱する加熱手段と、
前記ステージに載置された基板を塗布後の搬送に適した温度に加熱するように前記加熱手段を制御する制御手段と、
前記ステージに載置された基板に対して前記処理液を流下する塗布手段とを備え、
前記搬送装置は、前記塗布装置によって前記処理液が塗布された基板を前記ベーク装置に搬送し、
前記ベーク装置は、前記搬送装置によって搬送されてくる基板にベーク処理を行う、基板処理システム。 A substrate processing system comprising a coating device for applying a treatment liquid of an organic EL material or a hole transport material to a substrate, a transport device, and a baking device,
The coating device includes:
A stage on which the substrate is placed;
Heating means attached to the stage for heating the stage;
Control means for controlling the heating means so as to heat the substrate placed on the stage to a temperature suitable for conveyance after coating;
Application means for flowing down the processing liquid to the substrate placed on the stage,
The transport device transports the substrate coated with the processing liquid by the coating device to the baking device,
The substrate processing system, wherein the baking device performs a baking process on a substrate transferred by the transfer device.
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