KR20230156036A - 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법 - Google Patents
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Abstract
감압 건조 장치는, 용제를 포함하는 도포층이 형성된 복수의 도포 영역을 갖는 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 내부에서 상기 기판을 유지하는 기판 유지 스테이지와, 상기 기판 유지 스테이지에 유지된 상기 기판의 주위에 배치된 측벽부와, 상기 측벽부의 내측에 배치되며, 상기 기판의 상기 복수의 도포 영역 상의 공간을 상기 도포 영역 마다 나누는 칸막이와, 상기 기판에 대향하는 위치에 있어서 상기 측벽부 및 상기 칸막이로 나누어진 상기 공간을 막도록 배치되며, 복수의 관통 구멍이 형성된 정류판과, 상기 챔버의 내부에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 챔버의 내부를 감압하는 감압부를 구비한다.
Description
본 개시는, 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법에 관한 것이다.
종래, 유기 EL(Electroluminescence)의 발광을 이용한 발광 다이오드인 유기 발광 다이오드(OLED： Organic Light Emitting Diode)가 알려져 있다. 유기 발광 다이오드를 이용한 유기 EL 디스플레이는, 박형 경량이며 또한 저소비 전력인데다, 응답 속도나 시야각, 콘트라스트비의 면에서 우수하다는 이점을 갖고 있다.
또한, 발광층에 유기 EL 재료가 아니라, 양자점 발광 재료를 이용한 양자점 발광 디바이스(QLED： Quantum-dot Light Emitting Diode)도 급속히 관심이 높아지고 있다. QLED는, 기판 상에 형성되는 양극과, 양극을 기준으로 하여 기판과는 반대측에 설치되는 음극과, 이들 사이에 형성되는 유기층을 갖는다. 유기층은, 예를 들면 양극측으로부터 음극측을 향하여, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층, 및 전자 주입층을 이 순서로 갖는다. 정공 주입층이나 정공 수송층, 발광층 등의 형성에는, 잉크젯법의 도포 장치가 이용된다. 도포 장치는, 유기 재료 및 용제를 포함하는 도포액을 기판 상에 도포함으로써, 도포층을 형성한다. 그 도포층을 감압 건조, 소성함으로써, 정공 주입층 등이 형성된다(예를 들면, 특허 문헌 1 참조).
특허 문헌 1에 기재와 같은 도포 장치를 이용하여 도포층을 형성할 때, 기판의 면내에서, 도포층의 감압 건조 속도에 불균일이 있기 때문에, 균일한 감압 건조 프로세스를 추구함으로써, 감압 건조 속도의 불균일을 저감하여, 기판의 이용률을 향상시키는 대책을 취해 왔다(예를 들면, 특허 문헌 2 참조). 특허 문헌 2의 감압 건조 장치는, 기판 유지 스테이지에 유지된 기판의 상면 부근으로부터 처리 용기의 배기구를 향하는 기류를 규제하는 기류 규제부를 구비한다. 기류 규제부는, 기판의 측방에서 기류를 차단하는 측벽부 및 기판의 상방에서 기류를 차단하는 천정부로 형성된 커버와, 기판의 상방에서 커버의 내부를 나누는 칸막이부를 구비한다. 이와 같은 구성에 있어서, 기판과 칸막이부의 상하 방향의 간격을 간격 조정부로 조정함으로써, 감압 건조 속도의 불균일을 저감하고 있었다.
이상과 같은 기술에 의해 발전되어 온 디스플레이 제조 방법인데, 기판의 이용률을 더욱 향상시키는 기술로서, 상이한 사이즈의 표시 패널을 1장의 기판으로 동시에 생산하는 MMG(Multi Models on Glass)라는 기술이 알려져 있다. 일례로서, 55인치가 2장과 65인치 3장의 조합이나, 82인치 2장과 32인치 3장의 조합 등, 다양한 사이즈의 패널을 생산함으로써, 기판의 이용률을 향상시킬 수 있다.
본 개시의 일 양태의 감압 건조 장치는, 용제를 포함하는 도포층이 형성된 복수의 도포 영역을 갖는 기판을 수용하는 챔버와, 상기 챔버의 내부에서, 상기 기판을 유지하는 기판 유지 스테이지와, 상기 기판 유지 스테이지에 유지된 상기 기판의 주위에 배치된 측벽부와, 상기 측벽부의 내측에 배치되며, 상기 기판의 상기 복수의 도포 영역 상의 공간을 상기 도포 영역 마다 나누는 칸막이와, 상기 기판에 대향하는 위치에 있어서 상기 측벽부 및 상기 칸막이로 나누어진 상기 공간을 막도록 배치된 정류판이며, 복수의 관통 구멍이 형성된 상기 정류판과, 상기 챔버의 내부에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와, 상기 챔버의 내부를 감압하는 감압부를 구비한다.
도 1은 본 개시의 실시의 형태에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
도 2는 도 1의 A－A선을 따르는 횡단면도
도 3은 본 개시의 변형예 2에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
도 4는 본 개시의 변형예 3에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
도 5은 본 개시의 변형예 4에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
도 2는 도 1의 A－A선을 따르는 횡단면도
도 3은 본 개시의 변형예 2에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
도 4는 본 개시의 변형예 3에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
도 5은 본 개시의 변형예 4에 따른 감압 건조 장치의 종단면도
MMG 기술에서는, 감압 건조 시에 이하와 같은 과제가 있다. 간극 없이 배치되는 액적군으로 구성된 도포층, 또는, 표시 패널의 소자와 같이 2차원적으로 소정의 피치로 배치된 액적군으로 구성된 도포층이 형성된 도포 영역이 복수 설치된 기판을 감압 건조할 때, 1개의 도포 영역을 구획하는 변 중, 다른 도포 영역에 인접하고 있는 변과, 다른 도포 영역에 인접하고 있지 않는 변에서는, 인접하는 도포 영역의 증기압의 영향의 유무에 따라, 건조 속도가 상이하다. 그 때문에, 각 도포 영역 내에서의 건조 불균일이 발생한다는 과제가 있다.
본 개시는, 상기 과제를 해결하는 것이며, 용제를 포함하는 도포층이 형성된 복수의 도포 영역을 갖는 기판을 감압 건조시킬 때에, 각 도포 영역 각각에 있어서 건조 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있는 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
［실시의 형태］
본 개시의 실시의 형태에 대해서 설명한다. 도 1은, 실시의 형태에 따른 감압 건조 장치의 종단면도이다. 도 2는, 도 1의 A－A선을 따르는 횡단면도이다.
＜감압 건조 장치의 구성＞
도 1 및 도 2에 나타내는 감압 건조 장치(100)는, 용제를 포함하는 도포층이 도포 영역(11)에 형성된 기판(10)을 챔버(110)의 내부에 수용하고, 기압이 대기압보다 낮은 감압 분위기 중에서, 도포층으로부터 용제를 증발시킨다. 도포층은, 간극 없이 배치된 액적군, 또는, 표시 패널의 소자와 같이 2차원적으로 소정의 피치로 배치된 액적군으로 구성되어 있다. 감압 건조 장치(100)는, 챔버(110)와, 기판 유지 스테이지(120)와, 측벽부(130)와, 칸막이(140)와, 정류판(150)과, 복수의 흡인 제어부(160)와, 가스 공급부(170)와, 감압부(180)와, 상대 이동부(190)를 갖는다.
챔버(110)는, 기판(10)을 수용한다. 도시는 하고 있지 않지만, 챔버(110)의 측벽부에는, 기판(10)의 반입출구가 형성되어 있다. 반입출구의 주변에는, 반입출구를 개폐하는 개폐 셔터가 배치되어 있다. 개폐 셔터가 반입출구를 개방함으로써, 기판(10)의 반입출이 가능해지고, 개폐 셔터가 반입출구를 폐색함으로써, 챔버(110)의 내부의 감압이 가능해진다.
기판 유지 스테이지(120)는, 챔버(110)의 내부에 배치되어 있다. 기판 유지 스테이지(120)는, 도포층이 형성된 면이 위를 향하도록, 기판(10)을 흡착 등에 의해 유지한다.
측벽부(130)는, 기판 유지 스테이지(120) 상에 있어서, 기판(10)을 둘러싸도록 배치되어 있다. 측벽부(130)는, 하면이 기판 유지 스테이지(120)의 상면에 밀착되어, 기판 유지 스테이지(120)의 상면과 측벽부(130)의 하면의 사이로부터, 기판(10)의 감압 건조 시에 기체가 누출되지 않도록 배치되어 있다. 측벽부(130)의 내면으로부터 기판(10)의 외연까지의 거리는, 30mm 이하이며, 5mm 이하가 보다 바람직하다. 측벽부(130)의 높이는, 정류판(150)의 후술하는 관통 구멍(151)의 직경이나 정류판(150)의 두께로 결정하는 것이 바람직하다.
칸막이(140)는, 연직 방향과 거의 평행한 면을 갖는 복수의 판 형상 부재에 의해 구성되어 있다. 칸막이(140)는, 하면이 기판(10) 상의 도포 영역(11) 이외의 영역, 즉 용제를 포함하는 도포층이 형성되어 있지 않은 영역에 대향하도록 배치되어 있다. 칸막이(140)는, 측벽부(130)의 내면에 대향하는 부위가 측벽부(130)의 내면에 밀착되어, 측벽부(130)와 칸막이(140)의 내면의 사이로부터, 기판(10)의 감압 건조 시에 기체가 누출되지 않도록 배치되어 있다. 칸막이(140)의 높이는, 기판(10)과 접촉하지 않는 높이이다. 도포 영역(11)이 복수 존재하는 건조 프로세스에서는, 서로 인접하는 도포 영역(11)의 포화 증기의 영향을 받기 쉽기 때문에, 칸막이(140)와 기판(10)의 간격을 가능한 한 작게 함으로써, 서로 인접하는 도포 영역(11)의 포화 증기의 영향을 작게 하는 것이 바람직하다. 칸막이(140)는, 측벽부(130)와 함께, 기판(10) 상의 공간을 도포 영역(11)마다 구획하여, 각 공간의 기류를 조정한다.
정류판(150)은, 측벽부(130)로 둘러싸인 영역을 위로부터 막도록 배치되어 있다. 정류판(150)은, 하면이 측벽부(130) 및 칸막이(140)의 상면에 밀착되어, 측벽부(130) 및 칸막이(140)의 상면과 정류판(150)의 하면의 사이로부터, 기판(10)의 감압 건조 시에 기체가 누출되지 않도록 배치되어 있다.
정류판(150)에는, 복수의 관통 구멍(151)이 형성되어 있다. 관통 구멍(151)의 구멍 직경, 수 및 분포를 조정함으로써, 정류판(150)의 개구율을 임의로 설정할 수 있다. 정류판(150)의 개구율은, 기판(10) 상에 도포된 도포층의 용제의 종류나, 도포층의 도포 패턴, 감압 건조 시의 압력 프로파일 등에 따라, 적절한 값으로 설정된다. 구체적으로는, 정류판(150)에 있어서의 각 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율을, 감압 배기 전의 각 도포 영역(11)의 용제량에 따라 설정할 수 있다. 예를 들면, 정류판(150)에 있어서의 각 도포 영역(11)에 대향하는 부위 중, 감압 배기 전의 용제량이 많은 도포층이 형성된 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율을, 용제량이 적은 도포층이 형성된 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율보다 크게 설정할 수 있다. 또, 감압 배기 중의 각 도포 영역(11)의 중앙부의 배기 유속이, 외주부의 배기 유속과 비교해 느림으로써, 중앙부에 잔류하는 용제의 양이 많아지는 경우, 정류판(150)에 있어서의 각 도포 영역(11)의 중앙부에 대향하는 부위의 개구율을, 외주부에 대향하는 부위의 개구율보다 크게 설정할 수 있다.
또한, 정류판(150)을, 예를 들면, 복수의 펀칭 플레이트, 또는, 평직, 능첩직(綾疊織) 등의 고(高)메쉬에 의해 유체 저항값을 제어할 수 있는 복수의 철망이나 철망 필터를, 수평 방향으로 연결함으로써 구성해도 된다. 또, 정류판(150)의 개구율이 각 도포 영역(11)의 용제량에 따라 상이한 경우나, 도포 영역(11)의 중앙부에 대향하는 부위인지 여부에 따라 상이한 경우, 개구율이 상이한 복수의 펀칭 플레이트, 또는, 메쉬의 크기가 상이한 철망이나 철망 필터를 수평 방향으로 연결함으로써 1장의 정류판(150)을 구성해도 된다. 정류판(150)의 재료로서는, 정류판(150) 자체의 온도 불균일을 억제하는 관점에서, 열전도성이 높은 재료, 예를 들면 알루미늄 등의 재료를 적용하는 것이 바람직하다.
또, 정류판(150)의 개구율을 규정하는 관통 구멍(151)의 형상은 특별히 한정되지 않지만, 원형 또는 다각형인 것이 바람직하고, 또한, 원형의 직경 또는 다각형의 대각선 길이는, 기판(10)으로부터 정류판(150)까지의 수직 방향의 거리(L1)보다 짧은 것이 바람직하다. 또한, 정류판(150)에 있어서의 각 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율은 0.1%~63%인 것이 바람직하다.
흡인 제어부(160)는, 도포 영역(11)과 같은 수로 설치되어 있다. 복수의 흡인 제어부(160)는, 1개의 부재로 구성되어 있어도 되고, 다른 부재로 구성되어 있어도 된다. 각 흡인 제어부(160)는, 상단의 상측 개구(161)가 하단의 하측 개구보다 작은 거의 사각뿔대 통형상으로 형성되어 있다. 하측 개구는 제1의 개구의 일례이며, 상측 개구(161)는 제2의 개구의 일례이다. 각 흡인 제어부(160)는, 각 도포 영역(11)의 상방의 공간을 거의 막도록 배치되어 있다. 각 흡인 제어부(160)의 하단면은, 정류판(150)의 상면에 있어서 평면에서 보았을 때에 측벽부(130) 또는 칸막이(140)에 거의 겹치는 부위에 밀착되어 있다. 이와 같은 구성에 의해, 기판(10)의 감압 건조 시에, 각 흡인 제어부(160)의 하단면과 정류판(150)의 사이로부터 기체가 누출되지 않고, 각 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)로부터만 기체를 유출시킬 수 있다. 또, 각 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)의 크기를, 감압 배기 전의 각 도포 영역(11)의 용제량에 따라 설정할 수 있다. 예를 들면, 감압 배기 전의 용제량이 많은 도포층이 형성된 도포 영역(11)에 대향하는 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)를, 용제량이 적은 도포층이 형성된 도포 영역(11)에 대향하는 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)보다 크게 형성할 수 있다. 이와 같이, 상측 개구(161)의 크기를, 각 흡인 제어부(160)에 대향하는 도포 영역(11)의 용제량에 따라 설정함으로써, 1장의 기판(10) 상에 도포된 용제량이 상이한 복수의 도포 영역(11)을, 동일한 건조 프로세스에서 동시에 건조시킬 수 있다.
가스 공급부(170)는, 예를 들면, 가스 공급원(171)과, 매스 플로우 컨트롤러(172)와, 개폐 밸브(173)를 구비한다. 가스 공급원(171)은, 매스 플로우 컨트롤러(172)나 개폐 밸브(173)가 도중에 설치된 배관을 통하여 챔버(110)와 접속되어, 챔버(110)의 내부에 질소 가스 등의 불활성 가스를 공급한다. 불활성 가스의 공급량은, 매스 플로우 컨트롤러(172)에 의해 조절 가능하다.
감압부(180)는, 챔버(110)의 내부를 대기압보다 낮은 기압으로 감압한다. 감압부(180)는, 감압 발생원(181)과, APC(Adaptive Pressure Control) 밸브(182)를 구비한다. 감압 발생원(181)으로서는, 예를 들면 드라이 펌프, 메카니컬 부스터 펌프, 터보 분자 펌프 등이 이용된다. 감압 발생원(181)은, APC 밸브(182)가 도중에 설치된 배관을 통하여 챔버(110)와 접속되어, 챔버(110)의 내부를 감압한다. 챔버(110)의 내부의 기압은, APC 밸브(182)에 의해 조절되면서, 예를 들면 1Pa 이하까지 감압된다. 감압 프로파일은, 도포층의 용제의 증발 거동과 상관이 있으며, 균일한 건조를 실현하기 위해 중요한 제어 파라미터이다. 챔버(110)의 배기구(111)는, 기판 유지 스테이지(120)에 대해 등방적인 위치에 배치된다. 예를 들면, 평면에서 보았을 때에 기판 유지 스테이지(120)의 중앙부에 대응하는 위치에 배치된다.
상대 이동부(190)는, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를, 기판 유지 스테이지(120)에 대해 승강시킨다. 상대 이동부(190)는, 기판 유지 스테이지(120)를 승강시키지 않고, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를 승강시켜도 되고, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를 승강시키지 않고, 기판 유지 스테이지(120)를 승강시켜도 되고, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를 승강시킴과 함께, 이들 이동 방향과 반대 방향으로 기판 유지 스테이지(120)를 승강시켜도 된다.
＜감압 건조 방법＞
다음에, 상기 구성의 감압 건조 장치(100)를 이용한 감압 건조 방법에 대해서 설명한다. 또한, 기판(10)의 도포 영역(11)의 도포층은, 유기 EL 발광 다이오드의 제조에 이용되는 것이어도 되고, 양자점 발광 디바이스의 제조에 이용되는 것이어도 되고, 유기 박막 트랜지스터의 제조에 이용되는 것이어도 된다.
먼저, 상대 이동부(190)는, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를, 기판 유지 스테이지(120)에 대해 동시에 상승시킨다. 챔버(110)의 개폐 셔터가 열리면, 도시하지 않은 반송 장치는, 용제를 포함하는 도포층이 복수의 도포 영역(11)에 형성된 기판(10)을, 감압 건조 장치(100)의 외부로부터 챔버(110)의 내부에 반입하고, 기판 유지 스테이지(120) 상에 재치(載置)한다. 기판 유지 스테이지(120)가 기판(10)을 유지하고, 챔버(110)의 개폐 셔터가 닫히면, 상대 이동부(190)는, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를, 기판 유지 스테이지(120)에 대해 동시에 강하시켜, 도 1에 나타내는 상태로 한다.
다음에, 가스 공급부(170)가, 챔버(110)의 내부에 불활성 가스를 공급하여, 챔버(110)의 내부를 불활성 가스의 분위기로 한다. 다음에, 감압부(180)는, 불활성 가스의 분위기의 챔버(110)의 내부를 감압한다. 일반적으로, 감압 프로세스의 초기에서는, 불활성 가스가 도포 영역(11)의 단부에 존재하는 용제의 증발에 큰 영향을 준다. 기판(10)의 상면 부근에 존재하는 불활성 가스와 용제의 증기는, 기류가 되어, 정류판(150)의 관통 구멍(151), 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)를 통과하여, 챔버(110)의 배기구(111)로 운반된다. 이 때, 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)가, 기판(10)의 상면 부근으로부터 챔버(110)의 배기구(111)를 향하는 기류를 규제한다. 또, 용제의 증기는 불활성 가스보다 무겁기 때문에, 먼저, 측벽부(130), 칸막이(140) 및 정류판(150)에 의해 둘러싸인 영역에 있어서, 불활성 가스의 하방에 용제의 증기가 충만한 상태가 된다. 그리고, 용제의 증기는, 각 도포 영역(11)의 전체면으로 퍼진 후에, 칸막이(140)에 의해 다른 도포 영역(11)으로 퍼지는 것이 억제되면서, 상방으로 확산되어 가므로, 각 도포 영역(11)의 면내의 증기압의 불균일이 저감된다.
감압이 더욱 진행되어, 10Pa 이하가 되면, 불활성 가스가 용제의 증발에 주는 영향은 작아져, 감압 하에 있어서의 증발에 의해 각 도포 영역(11)으로부터 발생하는 증기의 배기 속도를 제어하는 것이, 각 도포 영역(11)의 도포층의 막두께를 균일화시키기 위한 요인이 된다. 본 실시의 형태에서는, 정류판(150)의 각 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율, 및, 각 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)의 크기 및 형상이, 감압 배기 전의 각 도포 영역(11)의 용제량에 따라 설정되어 있고, 또한, 각 도포 영역(11) 상의 공간이 측벽부(130) 및 칸막이(140)로 구획되어 있기 때문에, 챔버(110) 전체의 감압 속도는 같아도, 각 도포 영역(11)에 따라 상이한 속도로 각 도포 영역(11)으로부터 발생하는 증기를 배기할 수 있다. 그 결과, 동일한 건조 프로세스에 의해, 전체 도포 영역(11)의 감압 건조를 동시에 완료시킬 수 있다. 또, 정류판(150)의 각 도포 영역(11)의 상방에 위치하는 부위에서는, 각 도포 영역(11)의 중앙부에 대향하는 부위의 개구율이, 외주부에 대향하는 부위의 개구율보다 크게 설정되어 있기 때문에, 각 도포 영역(11)의 외주부의 건조가 빠르고, 중앙부의 건조가 늦어져 버리는 것에 의한 건조 불균일을 저감할 수 있다. 이에 따라, 기판(10)의 각 도포 영역(11)에 형성된 도포층의 막두께를 기판(10)의 면내에서 균일화할 수 있다.
여기서, 용제의 증발 속도의 조정은, 기판(10)으로부터 정류판(150)까지의 수직 방향의 거리(L1), 측벽부(130)로부터 도포 영역(11)의 단부까지의 거리(L2), 칸막이(140)로부터 도포 영역(11)의 단부까지의 거리(L3), 정류판(150)의 관통 구멍(151)의 분포 및 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)의 면적 등의 조정에 의해 행해진다. 기판(10)으로부터 정류판(150)까지의 거리(L1)는, 정류판(150)의 개구 패턴의 경향이 기판(10)으로부터의 용제의 증발 분포에 나타나지 않을 정도로 긴 것이 좋고, 예를 들면, 관통 구멍(151)의 직경의 2배 이상의 거리로 하는 것이 바람직하다. 또, 측벽부(130)로부터 도포 영역(11)의 단부까지의 거리(L2) 및 칸막이(140)로부터 도포 영역(11)의 단부까지의 거리(L3)는, 동일한 정도의 거리이며, 가능한 한 짧은 것이 도포 영역(11)의 외주부의 건조를 억제하는 효과가 높다. 또한, 정류판(150)의 관통 구멍(151)의 분포와 흡인 제어부(160)의 상측 개구(161)의 면적을 조정함으로써, 각 도포 영역(11)에 있어서의 용제의 증발 시간을 각각 조정할 수 있다. 동일한 건조 프로세스에 의해, 전체 도포 영역(11)의 감압 건조를 동시에 완료시킴에 있어서, 기판(10)의 크기, 각 도포 영역(11)에 형성되는 도포층의 용제의 양이나 패턴 등에 따라, 상기의 조건은 상이하기 때문에 적절히 조정된다.
감압 건조의 종료 후, 가스 공급부(170)가, 챔버(110)의 내부에 불활성 가스를 공급하여, 챔버(110)의 내부를 감압 전의 분위기로 되돌린다. 그 후, 상대 이동부(190)가 측벽부(130), 칸막이(140), 정류판(150) 및 흡인 제어부(160)를, 기판 유지 스테이지(120)에 대해 동시에 승강시켜, 반송 장치가 기판(10)을 기판 유지 스테이지(120)로부터 취출된다.
＜실시의 형태의 효과＞
이상 설명한 바와 같이, 본 실시의 형태에 의하면, 감압 건조 장치(100)는, 각 도포 영역(11)의 상방의 공간을 구획하도록 배치된 측벽부(130) 및 칸막이(140)와, 측벽부(130)로 둘러싸인 영역을 위로부터 막는 정류판(150)을 구비한다. 이 때문에, 감압 건조 시에, 각 도포 영역(11)의 상방의 공간에 있어서, 불활성 가스의 하방에 용제의 증기가 충만한 상태로 할 수 있어, 각 도포 영역(11)에 형성된 도포층으로부터 증발하는 용제의 증기압의 불균일을 억제할 수 있다. 그 결과, 각 도포 영역(11) 각각에 있어서 건조 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
또한, 종래의 감압 건조 장치(칸막이(140) 및 흡인 제어부(160)를 갖지 않는 감압 건조 장치)를 사용한 경우의 기판(10) 면내의 도포층의 막두께의 편차를 100으로 하면, 본 개시에 의한 감압 건조 장치(100)를 사용함으로써, 기판(10) 면내의 도포층의 막두께의 편차는 약 80으로까지 개선된 결과가 얻어졌다.
플랫 패널 디스플레이용의 발광층이나 칼라 필터와 같이, 예를 들면 2500mm×2200mm, 또 이를 초과하는 큰 사이즈의 기판 상의 패턴 패턴 형성 시나, 기판 마다 잘라내는 패널 사이즈를 변경하기 위해 도포 패턴을 변화시키는 패턴 형성 시에 있어서, 본 개시의 감압 건조 장치(100)에 의한 효과가 현저하게 나타난다.
［변형예］
본 개시는, 지금까지 설명한 실시의 형태에 나타낸 것에 한정되지 않는 것은 말할 필요도 없고, 그 취지를 일탈하지 않는 범위 내에서, 다양한 변형을 가할 수 있다. 또, 상기 실시의 형태 및 이하에 나타내는 변형예는, 정상적으로 기능하는 한, 어떻게 조합해도 된다.
(변형예 1)
실시의 형태와 상이한 점은, 기판 유지 스테이지(120)와 측벽부(130)의 온도를 조정하는 온도 조정부를 설치한 점과, 측벽부(130), 칸막이(140) 및 정류판(150)을 열적으로 접속한 점이다. 온도 조정부로서는, 냉각수를 흐르게 한 칠러나 펠티어 소자 등이 이용된다. 기판 유지 스테이지(120)와 측벽부(130)를 냉각함으로써, 기판(10)과, 정류판(150)과, 기판 유지 스테이지(120), 측벽부(130) 및 정류판(150)으로 둘러싸인 공간을 냉각할 수 있다. 이에 따라, 기판(10)을 기판 유지 스테이지(120)에 배치하기 전부터, 기판 유지 스테이지(120), 측벽부(130) 및 정류판(150)으로 둘러싸인 공간의 용제의 포화 증기압을 낮출 수 있다. 따라서, 기판(10)을 기판 유지 스테이지(120)에 배치했을 때에, 기판(10)의 주위의 공간이 상온 시보다 빨리 포화 증기압에 도달하기 때문에, 도포층의 용제의 증발을 상온 시보다 빨리 정지시킬 수 있다. 또, 기판(10)의 주위의 공간을 냉각하여, 포화 증기압을 낮춤으로써, 당해 주위의 공간에서 휘발되는 용제의 절대량을 상온 시와 비교해 지수 함수적으로 줄일 수 있기 때문에, 결과적으로, 감압 전에 발생하는 건조 속도의 불균일을 상온 시보다 억제할 수 있다. 또한, 측벽부(130) 및 정류판(150)은 냉각에 의해 용제의 증기를 흡착하지만, 감압 건조 후에, 측벽부(130)를 가열함으로써, 정류판(150)으로 포집한 용제를 재차 기화시켜 정류판(150)으로부터 용제를 이탈시킬 수 있다. 또, 온도 조정부로서, 기판 유지 스테이지(120), 측벽부(130) 및 칸막이(140) 중 적어도 어느 1개의 온도를 조정하는 구성을 적용해도 된다.
(변형예 2)
도 3에, 변형예 2에 따른 감압 건조 장치(100)의 종단면도를 나타낸다. 실시의 형태와 상이한 점은, 측벽부(130)와 도포 영역(11)의 사이에도 칸막이(140)을 배치한 점이다. 이에 따라, 평면에서 보았을 때에 있어서의 도포 영역(11)의 모든 변이 칸막이(140)에 인접하는 상태를 만들 수 있어, 기판(10)의 도포층의 막두께 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
(변형예 3)
도 4에, 변형예 3에 따른 감압 건조 장치(100)의 종단면도를 나타낸다. 실시의 형태와 상이한 점은, 칸막이(140)의 하단에 탄성체(141)를 설치한 점이다. 이에 따라, 탄성체(141)가 기판(10)에 물리적으로 접촉했을 때에 변형되기 때문에, 기판(10)을 파괴하는 일 없이 칸막이(140)와 기판(10)의 사이를 밀폐할 수 있다. 따라서, 각 도포 영역(11) 간의 증기를 완전히 차단하여, 각 도포 영역(11)에 있어서의 인접하는 도포 영역(11)으로부터의 증기의 영향을 없앨 수 있어, 기판(10)의 도포층의 막두께 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
(변형예 4)
도 5에, 변형예 4에 따른 감압 건조 장치(100)의 종단면도를 나타낸다. 실시의 형태와 상이한 점은, 측벽부(130)의 하단에 탄성체(131)를 설치한 점이다. 이에 따라, 탄성체(131)의 변형 가능 범위 내에서 상대 이동부(190)를 구동시킴으로써, 정류판(150)과 기판(10)의 거리를 조정할 수 있다. 따라서, 칸막이(140)와 기판(10)의 간격도 보다 작게 할 수 있어, 기판(10)의 도포층의 막두께 균일성을 보다 향상시키는 것이 가능해진다.
(그 외의 변형예)
정류판(150)의 각 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율을 같은 값으로 해도 된다. 또, 각 도포 영역(11)에 대향하는 부위의 개구율을 감압 배기 전의 각 도포 영역(11)의 용제량에 따라 상이하게 함과 함께, 각 도포 영역(11)의 중앙부에 대향하는 부위와 외주부에 대향하는 부위의 개구율을 같은 값으로 해도 된다.
감압 건조 장치(100)는, 흡인 제어부(160)를 구비하지 않아도 된다.
본 개시의 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법에 의하면, 용제를 포함하는 도포층이 형성된 복수의 도포 영역을 갖는 기판을 감압 건조시킬 때에, 각 도포 영역 각각에 있어서 건조 불균일이 발생하는 것을 억제할 수 있다.
<산업상의 이용 가능성>
본 개시의 감압 건조 장치 및 감압 건조 방법은, 기판 상의 복수의 도포 영역에 형성된 도포층의 막두께가 면내에서 균일한 디스플레이 패널의 제조에 적합하게 적용할 수 있다.
10 기판
11 도포 영역
100 감압 건조 장치 110 챔버
111 배기구 120 기판 유지 스테이지
130 측벽부 131 탄성체
140 칸막이 141 탄성체
150 정류판 151 관통 구멍
160 흡인 제어부 161 상측 개구
170 가스 공급부 171 가스 공급원
172 매스 플로우 콘트롤러 173 개폐 밸브
180 감압부 181 감압 발생원
182 APC 밸브 190 상대 이동부
100 감압 건조 장치 110 챔버
111 배기구 120 기판 유지 스테이지
130 측벽부 131 탄성체
140 칸막이 141 탄성체
150 정류판 151 관통 구멍
160 흡인 제어부 161 상측 개구
170 가스 공급부 171 가스 공급원
172 매스 플로우 콘트롤러 173 개폐 밸브
180 감압부 181 감압 발생원
182 APC 밸브 190 상대 이동부
Claims (11)
- 용제를 포함하는 도포층이 형성된 복수의 도포 영역을 갖는 기판을 수용하는 챔버와,
상기 챔버의 내부에서, 상기 기판을 유지하는 기판 유지 스테이지와,
상기 기판 유지 스테이지에 유지된 상기 기판의 주위에 배치된 측벽부와,
상기 측벽부의 내측에 배치되며, 상기 기판의 상기 복수의 도포 영역 상의 공간을 상기 도포 영역 마다 나누는 칸막이와,
상기 기판에 대향하는 위치에 있어서 상기 측벽부 및 상기 칸막이로 나누어진 상기 공간을 막도록 배치된 정류판이며, 복수의 관통 구멍이 형성된 상기 정류판과,
상기 챔버의 내부에 불활성 가스를 공급하는 가스 공급부와,
상기 챔버의 내부를 감압하는 감압부를 구비하는,
감압 건조 장치. - 청구항 1에 있어서,
용제량이 소정량인 상기 도포층이 형성된 상기 도포 영역에 대향하는 부위에 있어서의 상기 정류판의 개구율은, 용제량이 상기 소정량보다 적은 상기 도포층이 형성된 상기 도포 영역에 대향하는 부위에 있어서의 상기 정류판의 개구율보다 큰,
감압 건조 장치. - 청구항 1 또는 청구항 2에 있어서,
상기 복수의 도포 영역 각각의 중앙부에 대향하는 부위에 있어서의 상기 정류판의 개구율은, 상기 복수의 도포 영역 각각의 외주부에 대향하는 부위에 있어서의 상기 정류판의 개구율보다 큰,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
상기 측벽부 및 상기 칸막이보다 상기 기판 유지 스테이지의 반대측에 있어서의 상기 복수의 도포 영역 각각에 대향하는 위치에 배치되며, 상기 감압부에 의한 각 도포 영역 상의 기체의 흡인을 제어하는 복수의 흡인 제어부를 더 구비하고,
상기 복수의 흡인 제어부는, 각각, 상기 도포 영역에 가까운 쪽의 제1의 개구 및 상기 도포 영역에서 먼 쪽의 제2의 개구를 갖는 통 형상으로 형성되고,
용제량이 소정량인 상기 도포층이 형성된 상기 도포 영역에 대향하는 상기 흡인 제어부의 상기 제2의 개구는, 용제량이 상기 소정량보다 적은 상기 도포층이 형성된 상기 도포 영역에 대향하는 상기 흡인 제어부의 상기 제2의 개구보다 크게 형성되어 있는,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칸막이는, 상기 기판의 평면에서 볼 때에, 상기 복수의 도포 영역의 전체 둘레를 둘러싸도록 배치되어 있는,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칸막이는, 상기 기판에 접하지 않도록 배치되어 있는, 감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
상기 칸막이에 있어서의 상기 기판에 가까운 쪽의 단부에는, 상기 기판에 접하는 탄성체가 배치되어 있는,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 7 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 유지 스테이지, 상기 측벽부 및 상기 칸막이 중 적어도 어느 1개의 온도를 조정하는 온도 조정부를 더 구비하는,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 8 중 어느 한 항에 있어서,
상기 기판 유지 스테이지와, 상기 측벽부 및 상기 칸막이를 상대적으로 이동시키는 상대 이동부를 더 구비하는,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 9 중 어느 한 항에 있어서,
상기 정류판은, 복수의 펀칭 플레이트, 또는, 복수의 철망에 의해 구성되어 있는,
감압 건조 장치. - 청구항 1 내지 청구항 10 중 어느 한 항에 기재된 감압 건조 장치를 이용한 감압 건조 방법으로서,
상기 챔버의 내부에 있어서, 상기 기판 유지 스테이지로 상기 기판을 유지하고,
상기 기판 유지 스테이지에 유지된 상기 기판의 주위에 상기 측벽부를 배치하고, 또한, 상기 측벽부의 내측에 칸막이를 배치함으로써, 상기 기판의 상기 복수의 도포 영역 상의 공간을 상기 도포 영역 마다 나눔과 함께, 상기 측벽부 및 상기 칸막이로 나누어진 상기 공간을 상기 정류판으로 막고,
상기 가스 공급부로 상기 챔버의 내부에 불활성 가스를 공급하고,
상기 감압부로 상기 챔버의 내부를 감압함으로써, 상기 기판에 형성된 상기 도포층을 건조시키는,
감압 건조 방법.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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