【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬなどの表示パネル等の薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば有機ＥＬなどの表示パネルは、ガラス基板などの基板の表面に発光層や注入層などの高分子有機材料から成る薄膜を形成して製造される。かかる薄膜は、一般に、ノズルなどの塗布部から塗布液（高分子有機材料液）を吐出しながら、塗布部を基板の表面に沿って相対的に水平移動させることにより塗布して形成される。塗布液は、一般に、溶質と溶媒の混合液または溶質が溶媒に溶けている溶液（以下、混合液という）であり、溶媒が蒸発することにより基板の表面で固化する（例えば、（特許文献１）参照。）。
【０００３】
図６は、従来方法により基板に塗布液を塗布して薄膜を形成した薄膜形成体の平面図である。薄膜形成体１は、塗布部を基板２の表面に沿って相対的に移動させて基板２の表面に塗布液を薄く塗布し、これを固化させて薄膜３が形成されている。基板に塗布された塗布液は、一般に、ホットプレートで加熱したり、赤外線を照射したり、超音波を付与するなどして溶媒の蒸発が促進され、固化して薄膜となる。
【０００４】
【特許文献１】
特開２００１−６２３７０号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来方法では、塗布部が塗布開始位置ａから塗布終了位置ｂまで相対的に移動して塗布動作が終了し、そこで塗布部を下降させて基板から分離する際に、塗布終了位置ｂで薄膜（塗布液）の盛上り部３ａ（図６でハッチングを付した部分）が生じやすく、特にその中央部分にスポット的に更なる肉厚部３ａ’を生じやすいという問題点があった。このように薄膜が縁部（塗布終了位置ｂ）で局部的に盛上ると輝度ムラや色度ムラなどの発光ムラが発生しやすく、また薄膜の劣化寿命も縁部でばらついてしまうという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、薄膜の縁部（塗布終了位置）での盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の薄膜形成装置は、基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、基板の表面に沿って相対的に移動しながら塗布液を吐出する塗布部と、塗布終了位置において前記塗布部を基板に対して相対的に下降させる下降手段とを備えた。
【０００８】
また本発明は、基板の表面に沿って塗布液の塗布部を相対的に移動させて基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、塗布終了位置において前記塗布部を徐々に下降させるようにした。
【０００９】
本発明によれば、薄膜の縁部（塗布終了位置）での盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を実現できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の側面図、図２は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の斜視図、図３は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の部分拡大断面図、図４（ａ）は本発明の実施の形態１における薄膜形成体の平面図、図４（ｂ）は本発明の実施の形態１における薄膜形成体の断面図である。
【００１１】
図１において、１０はガラス基板などの基板であり、保持体１１に保持されて塗布部２０の上方に位置している。保持体１１は、真空吸着手段（図示せず）などの保持手段により、その下面に基板１０を水平な姿勢で吸着保持している。保持体１１の上面にはナット１２が装着されており、ナット１２には水平な送りねじ１３が螺入されている。送りねじ１３はモータ１４に駆動されて回転する。
【００１２】
モータ１４の駆動により送りねじ１３が回転すると、基板１０を保持する保持体１０は送りねじ１３に沿って水平方向へ移動し（矢印Ａ）、基板１０も同方向へ移動する。すなわち、保持体１１、ナット１２、送りねじ１３、モータ１４は、塗布部２０を基板１０の表面に沿って相対的に水平方向に移動させる移動手段となっている。なお静止した基板１０に対して塗布部２０を水平方向に移動させてもよい。
【００１３】
次に、図１〜図３を参照して塗布部２０を説明する。塗布部２０の本体２１にはスリット２２が形成されている。スリット２２は本体２１の上下に貫通するように形成されており、その下部はジョイント２３、管路２４を通じて貯溜部２５に接続されている。貯溜部２５に貯溜された塗布液（高分子有機材料液）２６は、管路２４に設けられた塗布液供給・吸引手段であるポンプ２７によりスリット２２へ送られる。
【００１４】
本体２１にはナット３０が装着されており、ナット３０には垂直な送りねじ３１が螺入されている。モータ３２により送りねじ３１が正逆回転すると、本体２１は上下動する（矢印Ｂ）。すなわちナット３０、送りねじ３１、モータ３２は、塗布部２０を基板１０に対して相対的に上下動させる上下動手段となっている。なお塗布部２０に対し、基板１０を上下動させてもよい。また本体２１には、振動付与手段としての超音波振動器３３が装着されている。超音波振動器３３が駆動すると、本体２１は水平方向へ振動する（矢印Ｃ）。
【００１５】
この薄膜形成装置は上記のような構成より成り、次にその動作を説明する。図１において、基板１０の下面を塗布部２０の上面に近接させ、モータ１４を駆動して基板１０を塗布部２０に対して塗布開始位置ａから塗布終了位置ｂまで水平方向に移動させる（矢印Ａ）。このとき、ポンプ２７を駆動して貯溜部２５の塗布液２６をスリット２２へ送り、スリット２２の上端から吐出させて基板１０の下面に塗布する。
【００１６】
本体２１が塗布終了位置ｂまできたならば（図３（ａ））、ポンプ２７による塗布液２６の送給を停止し、モータ３２を駆動して送りねじ３１を回転させ、塗布部２０を徐々にゆっくり下降させる（矢印Ｂ）。すなわち、ナット３０、送りねじ３１、モータ３２は、塗布部２０を基板１０に対して相対的に下降させる下降手段となっている。すると上記従来方法のように塗布終了位置ｂに盛上り部や肉厚部を生じることなく本体２１の上端部（スリット２２の上端開孔部）は基板１０の下面に塗布された塗布液２６からきれいに分離される（図３（ｂ））。望ましくは、この下降の際、超音波振動器３３を駆動し、本体２１を横方向Ｃへ振動させることにより、塗布液２６の糸引きを防止し、塗布部２０の下降とともに塗布液２６が下方へ垂れ下るのを防止する。以上のようにして基板１０に塗布された塗布液２６には、赤外線ランプなどの固化手段（図外）により溶剤の蒸発が促進されて固化される。図３は、このようにして製造された薄膜形成体９を示している。なお一般に、基板には薄膜は多層に形成されるので、上記した薄膜の形成作業は複数回繰り返される。
【００１７】
（実施の形態２）
図５は本発明の実施の形態２における薄膜形成装置の塗布部の部分拡大断面図である。実施の形態２は、塗布終了位置における塗布部の基板に対する相対的な上下動作が相違しており、装置の構成は実施の形態１と同じである。
【００１８】
塗布部２０が塗布終了位置ｂまで相対的に移動してきたならば（図５（ａ））、モータ３２をわずかに逆回転させて塗布部２０を基板１０に対してわずかに相対的に上昇させ（矢印Ｄ）、そこで塗布液吸引手段であるポンプ２７を逆駆動して塗布終了位置ｂに塗布された塗布液２６をわずかに吸い込み（図５（ｂ））、次いで塗布部２０を下降させて基板１０から分離する。この場合も、望ましくは、この下降の際に超音波振動器３３を駆動し、本体２１を横方向Ｃへ振動させる。すると上記従来方法のように塗布終了位置ｂに盛上り部や肉厚部を生じることなく本体２１の上端部（スリット２２の上端開孔部）は基板１０の下面に塗布された塗布液２６からきれいに分離され（図５（ｃ））、図４に示す薄膜形成体９が得られる。
【００１９】
【発明の効果】
本発明によれば、薄膜の縁部（塗布終了位置）での盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の側面図
【図２】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の斜視図
【図３】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の部分拡大断面図
【図４】（ａ）本発明の実施の形態１における薄膜形成体の平面図
（ｂ）本発明の実施の形態１における薄膜形成体の断面図
【図５】本発明の実施の形態２における薄膜形成装置の塗布部の部分拡大断面図
【図６】従来方法により基板に塗布液を塗布して薄膜を形成した薄膜形成体の平面図
【符号の説明】
１０ 基板
２０ 塗布部
２５ 貯溜部
２６ 塗布液
３０ ナット
３１ 送りねじ
３２ モータ
３３ 超音波振動器
Ｐ ポンプ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a thin film forming apparatus for a display panel such as an organic EL, a thin film forming method, and a thin film formed body.
[0002]
[Prior art]
For example, a display panel such as an organic EL is manufactured by forming a thin film made of a polymer organic material such as a light emitting layer and an injection layer on a surface of a substrate such as a glass substrate. In general, such a thin film is formed by applying a coating liquid (high-molecular organic material liquid) from a coating unit such as a nozzle while relatively horizontally moving the coating unit along the surface of the substrate. The coating solution is generally a mixed solution of a solute and a solvent or a solution in which the solute is dissolved in a solvent (hereinafter, referred to as a mixed solution), and solidifies on the surface of the substrate by evaporation of the solvent (for example, see Patent Document 1). )reference.).
[0003]
FIG. 6 is a plan view of a thin film formed body in which a coating liquid is applied to a substrate by a conventional method to form a thin film. In the thin film forming body 1, the coating portion is relatively moved along the surface of the substrate 2 to apply a thin coating liquid on the surface of the substrate 2, and then solidified to form a thin film 3. In general, the coating liquid applied to the substrate is heated on a hot plate, irradiated with infrared rays, or applied with ultrasonic waves, so that the evaporation of the solvent is accelerated and solidified to form a thin film.
[0004]
[Patent Document 1]
JP-A-2001-62370
[Problems to be solved by the invention]
However, in the conventional method, the coating unit relatively moves from the coating start position a to the coating end position b to finish the coating operation. When the coating unit is lowered and separated from the substrate, the thin film is formed at the coating end position b. There is a problem that the swelling portion 3a (the hatched portion in FIG. 6) of the (coating solution) is likely to be generated, and a further thicker portion 3a 'is likely to be spot-shaped particularly at the central portion. If the thin film locally rises at the edge (coating end position b) in this manner, light emission unevenness such as luminance unevenness and chromaticity unevenness is likely to occur, and the deterioration life of the thin film also varies at the edge. was there.
[0006]
Therefore, the present invention provides a thin film forming apparatus, a thin film forming method, and a thin film forming body capable of forming a flat thin film having a uniform thickness on a substrate by eliminating a bulge at an edge portion (coating end position) of the thin film. With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The thin film forming apparatus of the present invention is a thin film forming apparatus for forming a thin film on a surface of a substrate, wherein the coating section discharges a coating liquid while relatively moving along the surface of the substrate; Lowering means for lowering the portion relatively to the substrate.
[0008]
The present invention is also a thin film forming method for forming a thin film on a surface of a substrate by relatively moving an application portion of a coating solution along a surface of a substrate, wherein the application portion is gradually lowered at an application end position. I did it.
[0009]
According to the present invention, a thin film forming apparatus, a thin film forming method, and a thin film forming body capable of forming a flat thin film having a uniform thickness on a substrate by eliminating a bulge at an edge portion (coating end position) of the thin film can be realized. .
[0010]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
(Embodiment 1)
FIG. 1 is a side view of a thin film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, FIG. 2 is a perspective view of a coating section of the thin film forming apparatus according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. FIG. 4 (a) is a plan view of a thin film forming body according to Embodiment 1 of the present invention, and FIG. 4 (b) is a thin film forming body according to Embodiment 1 of the present invention. FIG.
[0011]
In FIG. 1, reference numeral 10 denotes a substrate such as a glass substrate, which is held by a holder 11 and located above the coating unit 20. The holding body 11 suction-holds the substrate 10 on its lower surface in a horizontal posture by holding means such as vacuum suction means (not shown). A nut 12 is mounted on the upper surface of the holding body 11, and a horizontal feed screw 13 is screwed into the nut 12. The feed screw 13 is driven by a motor 14 to rotate.
[0012]
When the feed screw 13 is rotated by the drive of the motor 14, the holder 10 holding the substrate 10 moves in the horizontal direction along the feed screw 13 (arrow A), and the substrate 10 also moves in the same direction. That is, the holder 11, the nut 12, the feed screw 13, and the motor 14 serve as moving means for moving the coating unit 20 relatively horizontally along the surface of the substrate 10. The application unit 20 may be moved in the horizontal direction with respect to the stationary substrate 10.
[0013]
Next, the coating unit 20 will be described with reference to FIGS. A slit 22 is formed in the main body 21 of the application section 20. The slit 22 is formed so as to penetrate the body 21 up and down, and the lower part thereof is connected to the storage part 25 through the joint 23 and the pipe 24. The coating liquid (polymer organic material liquid) 26 stored in the storage section 25 is sent to the slit 22 by a pump 27 that is a coating liquid supply / suction unit provided in the pipe 24.
[0014]
A nut 30 is mounted on the main body 21, and a vertical feed screw 31 is screwed into the nut 30. When the feed screw 31 is rotated forward and backward by the motor 32, the main body 21 moves up and down (arrow B). That is, the nut 30, the feed screw 31, and the motor 32 serve as a vertical moving unit that moves the coating unit 20 up and down relatively to the substrate 10. The substrate 10 may be moved up and down with respect to the coating unit 20. Further, the main body 21 is provided with an ultrasonic vibrator 33 as a vibration applying means. When the ultrasonic vibrator 33 is driven, the main body 21 vibrates in the horizontal direction (arrow C).
[0015]
This thin film forming apparatus has the above configuration, and its operation will be described next. 1, the lower surface of the substrate 10 is brought close to the upper surface of the coating unit 20, and the motor 14 is driven to move the substrate 10 relative to the coating unit 20 in the horizontal direction from the coating start position a to the coating end position b (arrow). A). At this time, the pump 27 is driven to send the coating liquid 26 in the storage unit 25 to the slit 22, and the liquid is discharged from the upper end of the slit 22 and applied to the lower surface of the substrate 10.
[0016]
When the main body 21 reaches the coating end position b (FIG. 3A), the supply of the coating liquid 26 by the pump 27 is stopped, the motor 32 is driven to rotate the feed screw 31, and the coating section 20 is gradually moved. (Arrow B). That is, the nut 30, the feed screw 31, and the motor 32 are lowering means for lowering the coating unit 20 relatively to the substrate 10. Then, the upper end of the main body 21 (the upper opening of the slit 22) is formed from the coating liquid 26 applied to the lower surface of the substrate 10 without forming a raised portion or a thick portion at the coating end position b as in the conventional method. It is clearly separated (FIG. 3 (b)). Desirably, at the time of this descent, the ultrasonic vibrator 33 is driven to vibrate the main body 21 in the lateral direction C, thereby preventing the stringing of the coating liquid 26 and lowering the coating liquid 26 with the lowering of the coating unit 20. Prevent sagging. The coating liquid 26 applied to the substrate 10 as described above is solidified by solidifying means (not shown) such as an infrared lamp by evaporating the solvent. FIG. 3 shows the thin film-formed body 9 manufactured in this manner. In general, a thin film is formed on a substrate in multiple layers, and thus the above-described thin film forming operation is repeated a plurality of times.
[0017]
(Embodiment 2)
FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of a coating section of the thin film forming apparatus according to Embodiment 2 of the present invention. The second embodiment is different from the first embodiment in the vertical movement of the application unit relative to the substrate at the application end position, and the configuration of the apparatus is the same as in the first embodiment.
[0018]
When the coating unit 20 has relatively moved to the coating end position b (FIG. 5A), the motor 32 is slightly rotated in the reverse direction to raise the coating unit 20 slightly relative to the substrate 10. (Arrow D), the pump 27 as the application liquid suction means is driven in reverse to slightly suck the application liquid 26 applied to the application end position b (FIG. 5B), and then the application section 20 is lowered. Separate from the substrate 10. Also in this case, desirably, the ultrasonic vibrator 33 is driven at the time of the downward movement to vibrate the main body 21 in the lateral direction C. Then, the upper end of the main body 21 (the upper opening of the slit 22) is formed from the coating liquid 26 applied to the lower surface of the substrate 10 without forming a raised portion or a thick portion at the coating end position b as in the conventional method. It is clearly separated (FIG. 5C), and the thin film-formed body 9 shown in FIG. 4 is obtained.
[0019]
【The invention's effect】
ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the swelling in the edge part (coating end position) of a thin film is eliminated and a flat thin film of uniform thickness can be formed on a board | substrate.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view of a thin film forming apparatus according to a first embodiment of the present invention; FIG. 2 is a perspective view of a coating unit of the thin film forming apparatus according to the first embodiment of the present invention; FIG. FIG. 4 (a) is a plan view of a thin film formed body according to the first embodiment of the present invention, and FIG. 4 (b) is a cross sectional view of the thin film formed body according to the first embodiment of the present invention. FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of a coating section of a thin film forming apparatus according to a second embodiment of the present invention. FIG. 6 is a plan view of a thin film forming body in which a coating liquid is applied to a substrate by a conventional method to form a thin film. Description]
10 Substrate 20 Coating part 25 Storage part 26 Coating liquid 30 Nut 31 Feed screw 32 Motor 33 Ultrasonic vibrator P Pump
