WO2015098892A1 - 電子デバイスの印刷製造システム - Google Patents
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Definitions
- the substrate material may be restricted to be a material that can withstand the process temperature. For this reason, in practice, a substrate having high heat resistance, plasma resistance, and light resistance such as glass must be used, and the thin TFT display such as the electronic paper or digital paper described above is replaced with such a conventionally known TFT element.
- the display is heavy, lacks flexibility, and may be broken by a drop impact.
- the front-stage transport line 110 includes one self-propelled robot 111 that transports the base material in a released state.
- the released state means that when the substrate is transported in the transport chamber as in Patent Document 3, it is not stored in the sealed container.
- the self-propelled robot 111 is configured to reciprocate along the guide rail 112 in a state where the base material is mounted, and to transport the base material on the transport line 110.
- the guide rail 112 is a straight guide rail having no branch, and is installed on the floor surface of the transfer chamber 1.
- the base material is transferred into the processing chambers 2 to 10 by the self-propelled robots 111 and 121, and processed by the processing apparatuses 200, 300, 400, 500, 600, 700, 800, 900, and 1000.
- the delivery of the base material 15 between the self-propelled robot 111 and the processing apparatus 600 in the processing chamber 6 has been described.
- the case can be configured in the same manner. It is preferable that the substrate is transported and delivered by computer control so as to be performed automatically.
- a plurality of air supply ports 101 are provided in the upper part of the transfer chamber 1, and each of the air supply ports 101 has a clean unit comprising a fan 102 and a filter 103. 104 is preferably provided.
- Reference numeral 105 denotes an air supply pipe. A commercial item can be used for this clean unit.
- an air supply unit for supplying clean air is provided in both the base material transfer area 601 and the processing chamber 6.
- an air supply port 630 for supplying clean air to the upper part of the room is provided in the base material transfer area 601.
- an air supply port 640 for supplying clean air is provided in the upper portion of the processing chamber 6.
- An air supply unit 633 including a fan 631 and a filter 632 is provided in the air supply port 630 of the base material transfer area 601.
- An air supply unit 643 including a fan 641 and a filter 642 is provided at the air supply port 640 of the processing chamber 6.
- the air supplied from the fan 631 and the fan 641 is supplied from the clean air pipe 644.
- the material of the resin film (hereinafter sometimes referred to as a film substrate) is not particularly limited, but polyethylene naphthalate (PEN), polyimide (PI), polycarbonate (PC), polyethylene terephthalate (PET) and the like are preferable. It can be illustrated.
- PEN polyethylene naphthalate
- PI polyimide
- PC polycarbonate
- PET polyethylene terephthalate
- the base material may be appropriately detachably fixed to the support member.
- the support member is not particularly limited as long as it can support the base material.
- a harder base material such as a glass base material for the film base material.
- a film base material is bonded (bonded) to the surface of a glass base material which is a support member, conveyed in this state, and used in each state as it is.
- the base material 15 is transferred to the self-propelled robot 121 and is provided to the second screen printing machine 800 which is a processing apparatus via the transport line 120.
- the second screen printer 800 screen-prints the intermediate layer 27.
- the base material 15 is transferred to the self-propelled robot 121 and is again supplied to the heating and firing furnace 900 which is a processing apparatus via the transfer line 120.
- the heating and firing furnace 900 fires the intermediate layer 27.
- the base material 15 is transferred to the self-propelled robot 121, and is provided again to the first screen printing machine 700 that is a processing apparatus via the transport line 120.
- the first screen printer 700 screen-prints the pixel electrode 28 on the intermediate layer 27.
- the base material 15 is transferred to the self-propelled robot 121 and supplied again to the heating and firing furnace 900 which is a processing apparatus via the transfer line 120.
- the heating and firing furnace 900 fires the pixel electrode 28.
- Examples of the configuration of the organic thin film transistor manufactured according to the present invention include the following (A) to (D).
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Abstract
Description
特許文献2は、ロボット搬送室に対して1つの処理室を設ける技術を開示する。
しかし、この技術は、搬送室1:処理室1のいわゆる、1:1対応型の処理技術であり、印刷製造ラインという技術認識がない。
従って、電子デバイスの印刷製造ラインシステムは全く開示されておらず、印刷製造ラインシステムが十分に確立されていない従来の例と言える。
特許文献3の技術では、ウェハのような基材は、密封容器に格納された状態で処理室に搬送され、処理室で開封されて処理され、処理後は密封して別所の処理室に移送される。
しかるに、密封容器に格納された状態で処理室に搬送する手法では、基板を搬送室から処理室へ搬送過程での塵埃による製品不良発生防止には寄与し得ると思われるが、処理室で開封作業が必要となり、生産ラインの工数が増加する欠点がある。また処理後の別の処理室に移送する場合には、再度、密封容器に格納する作業が必要となり、その密封作業自体も工数を増加させる問題がある。
このように特許文献3の技術は、生産工数を増加させる問題があり、高度な生産性が求められる電子デバイスの印刷製造ラインには適用できない。
前記搬送室の少なくとも一側に、基材に電子デバイスを印刷形成するための複数の処理室が設けられ、
前記搬送室と前記処理室の各々との間には、前記自走式ロボットから前記処理室への基材のロード、及び前記処理室から前記自走式ロボットへの基材のアンロードを行う基材受け渡しエリアが設けられ、
前記搬送室と基材受け渡しエリアは、前記基材のロード及びアンロードが可能であり、且つ前記搬送室側から処理室側に向かう一方向の空気の流れが形成される開口部を介して連通されており、
前記搬送室内の空気圧を前記基材受け渡しエリアの空気圧より高く調整して前記開口部における前記一方向の空気の流れを形成する電子デバイスの印刷製造システム。
前記搬送室、複数の基材受け渡しエリア、複数の処理室及びクリーンルームの各々の空気清浄度(米国連邦空気清浄度基準209E(2001年11月廃止)に準拠する空気清浄度)は、
前記クリーンルームがクラス1000に、
前記複数の全ての基材受け渡しエリア及び該複数の基材受け渡しエリアの各々に連設する複数の処理室がクラス100に、
前記搬送室がクラス10に、
各々保たれている前記1~10の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
図1は、本発明に係る電子デバイスの印刷製造システムの一例を示す概略斜視図、図2は、本発明に係る電子デバイスの印刷製造システムの一例を示す概略平面図である。
図示の例では、ロボット搬送ライン100が2本で構成される場合であるが、1本であっても、3本以上であってもよい。
このようにして、搬送ライン110と、搬送ライン120との間で、基材を搬送できるようにしている。
ロボット搬送ライン100は、複数の搬送ラインによって構成される場合に、直線状の搬送ライン110と直線状の搬送ライン120を、たとえば直角に配置してもよい。また直線状の搬送ライン110と直線状の搬送ライン120を、階層式に配置してもよい。
上記の例は、直線状の複数の搬送ラインの配置について説明したが、これに限定されず、各搬送ラインは、弧状などでもよい。
ウェット方式を用いた場合には、シャワーによるリンスや乾燥を行うことが好ましく、乾燥方法としてはエアナイフ乾燥、赤外線乾燥、遠赤外線乾燥、UV光乾燥等を好ましく例示でき、これらの1又は2以上を組み合わせて用いることができる。
ウェット方式による洗浄に際して用いられる溶媒は、格別限定されるものではないが、メチルアルコール、エチルアルコール、プロピルアルコール、アセトン、メチルエチルケトンなどを用いることができる。
処理室2及び4の洗浄処理装置は、それぞれ同一のものであっても、互いに異なってもよい。
更に、インクジェット印刷機も好ましく用いることができる。処理室3、5、7、8及び10の印刷処理装置は、それぞれ同一のものであっても、互いに異なってもよい。
本発明において、基材受け渡しエリアは処理室と別個に設けられてもよいし、あるいは処理室の内部に位置していてもよい。
具体的には、図5の例で説明すると、基材受け渡しエリア601で、自走式ロボット111から処理室6内の処理装置600への基材15のロード、及び、処理装置600から自走式ロボット111への基材15のアンロードを行う。
このロードやアンロードについてさらに詳述すると、自走式ロボット111から処理装置600への基材15のロードは、自走式ロボット111が、処理装置600による処理前の基材を、基材受け渡しエリア601内の搬送コンベア603上に載置する。搬送コンベア603に荷積みされた処理前の基材を搬送コンベア603から取り出して処理装置600に受け渡す。
この後、処理装置600で基材の処理を行い、処理後の基材を基材受け渡しエリア601の搬送コンベア603に戻す。処理装置600から自走式ロボット111の基材15のアンロードは、自走式ロボット111が、処理後の基材を基材受け渡しエリア601から荷卸すことである。
これにより、自走式ロボット111は、次の処理工程へ基材を搬送することができる。
本発明において、開口部602の開口は、基材15のロード及びアンロードが可能である必要があり、そのロード及びアンロードが行える開口であればよい。基材がロボットのアームに固定されて搬送される場合は、そのアームも含めた状態で基材の通過が可能な開口であることが好ましい。
また本発明では開口部における空気の流れが一方向に規制され、その方向は搬送室側から基材受け渡しエリア側に向かう一方向の空気の流れである。
本発明では、搬送室内の空気圧を基材受け渡しエリアの空気圧より高く調整する構成を採用して前記一方向の空気の流れを形成している。前記一方向の空気の流れを形成する上では、その流れを確実にするために、開口部602近傍において空気圧が基材受け渡しエリア側より搬送室側がなっていることが重要である。
図5に示す好ましい実施の形態においては、基材受け渡しエリア601と処理室6の両方に、清浄な空気が供給される空気供給ユニットを設けている。
基材受け渡しエリア601においては、部屋の上部に清浄空気を給気する給気口630が設けられている。また処理室6の上部には、清浄空気を給気する給気口640が設けられている。
基材受け渡しエリア601の給気口630には、ファン631とフィルタ632からなる空気供給ユニット633が設けられている。
また処理室6の給気口640には、ファン641とフィルタ642からなる空気供給ユニット643が設けられている。
本発明では、ファン631及びファン641から供給される空気は清浄空気配管644から供給される。
(B)ボトムコンタクト-トップゲート型(スターガ構造ともいう)
(C)トップコンタクト-ボトムゲート型(逆スターガ構造ともいう)
(D)トップコンタクト-トップゲート型(コープレーナー構造ともいう)
図1、2に示したシステムを用いて電子デバイスの印刷製造を行った。
1.搬送室
形状:22mL×1.4mW×2.2mH
床面積 30m2
総容量 70m3
天井部に日本エアテック製クリーユニットを16台設置した。天井から清浄な空気を送り、搬送室内で、下方に向かって送風した。
2.基材受け渡しエリア
形状:奥行0.5m
3.処理室及び処理装置
図7に示した有機薄膜トランジスタ(画素駆動素子)アレイを形成する製造例に基づいた図1、2に示す処理室を設けた。
各々の処理室の天井部には、日本エアテック製クリーユニット
4.開口部における空気の流れの確認
500mm×15mmの形状の開口部の所定位置に細糸の一端を固定した。空気の流れがない場合は、糸は垂れたままであるが、空気の流れが生じると、糸が水平方向に棚引く。
糸が搬送室から基材受け渡しエリアに向かって棚引くのか、あるいは基材受け渡しエリアからに搬送室向かって棚引くのかを確認した。
糸が搬送室から基材受け渡しエリアに向かって棚引いた場合には、空気の流れが搬送室から基材受け渡しエリアに向かって流れているので、本発明の態様である。
開口部に設けられた糸が、搬送室から基材受け渡しエリアに向かって棚引いた。空気の流れが搬送室から基材受け渡しエリアに向かって流れていることが確認された。
製造された有機薄膜トランジスタを駆動素子とする画素駆動素子を10サンプル作成したが、印刷法により発生する塵埃による製品不良が1個もなかった。
100:ロボット搬送ライン
101:給気口
102:ファン
103:フィルタ
104:クリーンユニット
105:空気供給管
106:壁面平行下降流
107:整流板
108:排出口
110、120:搬送ライン
112、122:ガイドレール
111、121:自走式ロボット
113、114:アーム
115:吸盤機構
116:収容部
130:スルーローダー
601:基材受け渡しエリア
602:開口部
603:搬送コンベア
630:給気口
640:給気口
631:ファン
632:フィルタ
633:空気供給ユニット
201、301、401、501、701、801、901及び1001:基材受け渡しエリア
202、302、402、502、702、802、902及び1002:開口部
6:処理室
600:処理装置、加熱処理装置
641:ファン
642:フィルタ
643:空気供給ユニット
644:清浄空気配管
650:排気口
2、3、4、5、7、8、9、10:処理室
200:処理装置、洗浄処理装置
300:処理装置、印刷処理装置
400:処理装置、洗浄処理装置
500:処理装置、印刷処理装置
700:処理装置、印刷処理装置
800:処理装置、印刷処理装置
900:処理装置、加熱処理装置
1000:処理装置、印刷処理装置
11、12:ストック室
14:クリーンルーム
15:基材
20:有機薄膜トランジスタ
22:ゲート電極
23:ゲート絶縁層
24:ソース電極
25:ドレイン電極
26:有機半導体層
27:中間層
28:電極(画素電極)
29:画素駆動素子
Claims (12)
- 基材を解放状態で枚葉搬送する自走式ロボットが走行するロボット搬送ラインを備えた搬送室が設けられ、
前記搬送室の少なくとも一側に、基材に電子デバイスを印刷形成するための複数の処理室が設けられ、
前記搬送室と前記処理室の各々との間には、前記自走式ロボットから前記処理室への基材のロード、及び前記処理室から前記自走式ロボットへの基材のアンロードを行う基材受け渡しエリアが設けられ、
前記搬送室と基材受け渡しエリアは、前記基材のロード及びアンロードが可能であり、且つ前記搬送室側から処理室側に向かう一方向の空気の流れが形成される開口部を介して連通されており、
前記搬送室内の空気圧を前記基材受け渡しエリアの空気圧より高く調整して前記開口部における前記一方向の空気の流れを形成する電子デバイスの印刷製造システム。 - 前記開口部は、前記基材のロード及びアンロードが可能な最低限の開口面積を有する請求項1記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記搬送室の上部に、複数の給気口を備え、該給気口の各々には、ファンとフィルタからなるクリーンユニットを備える請求項1又は2記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記クリーンユニットの下方に、前記搬送室内に清浄空気の壁面平行下降流を形成するための整流板を備える請求項1~3の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記整流板が、前記搬送室の長手方向から見て該搬送室の両壁面に向かって逆V字状に拡開する傾斜板である請求項4記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記基材受け渡しエリアの上部に、あるいは前記基材受け渡しエリアの上部と前記処理室の上部の各々に、清浄空気を給気する給気口が設けられている請求項1~5の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記処理室に、排気口が設けられている請求項1~6の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記ロボット搬送ラインは、前記搬送室の床面上に、長手方向に沿って直線状に設けられている請求項1~7の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記処理室の各々には、処理装置が設けられ、該処理装置として、洗浄装置と、印刷装置と、加熱処理装置が設けられている請求項1~8の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記基材がフィルム基材である請求項1~8の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。
- 前記搬送室、複数の基材受け渡しエリア及び該複数の基材受け渡しエリアに連設する複数の処理室は、クリーンルーム内に収納されており、
前記搬送室、複数の基材受け渡しエリア、複数の処理室及びクリーンルームの各々の空気清浄度(米国連邦空気清浄度基準209E(2001年11月廃止)に準拠する空気清浄度)は、
前記クリーンルームがクラス1000に、
前記複数の全ての基材受け渡しエリア及び該複数の基材受け渡しエリアの各々に連設する複数の処理室がクラス100に、
前記搬送室がクラス10に、
各々保たれている請求項1~10の何れかに記載の電子デバイスの印刷製造システム。 - 前記クリーンルームの空気圧P1と、前記基材受け渡しエリアの空気圧P2と、前記搬送室の空気圧P3とが、P1<P2<P3の関係を満たす請求項11記載の電子デバイスの印刷製造システム。
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