JP2018048792A - 減圧乾燥システム、および減圧乾燥方法 - Google Patents

Abstract

【課題】スループットを向上できる、減圧乾燥システムの提供。【解決手段】有機材料および溶剤を含む塗布層が形成された基板を収容する第１処理容器と、前記第１処理容器の内部で前記基板を保持する第１基板保持部と、前記第１処理容器の内部を大気圧よりも低い気圧に減圧する第１減圧機構とを有し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、前記塗布層から前記溶剤を蒸発させる、第１減圧乾燥装置と、前記第１減圧乾燥装置から搬送される前記基板を収容する第２処理容器と、前記第２処理容器の内部で前記基板を保持する第２基板保持部と、前記第２処理容器の内部を大気圧よりも低い気圧に減圧する第２減圧機構とを有し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、前記塗布層に残留する前記溶剤を蒸発させる、第２減圧乾燥装置とを有する、減圧乾燥システム。【選択図】図８

Description

本発明は、減圧乾燥システム、および減圧乾燥方法に関する。

従来、有機ＥＬ（Electroluminescence）の発光を利用した発光ダイオードである有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）が知られている。有機発光ダイオードを用いた有機ＥＬディスプレイは、薄型軽量かつ低消費電力であるうえ、応答速度や視野角、コントラスト比の面で優れているといった利点を有している。このため、次世代のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として近年注目されている。

有機発光ダイオードは、基板上に形成される陽極と、陽極を基準として基板とは反対側に設けられる陰極と、陽極と陰極の間に設けられる有機層とを有する。有機層は、例えば陽極側から陰極側に向けて、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層をこの順で有する。

正孔注入層や正孔輸送層、発光層などの形成には、インクジェット方式の塗布装置が用いられる。塗布装置は、有機材料および溶剤を含む塗布液を基板上に塗布することで、塗布層を形成する。その塗布層を減圧乾燥、焼成することで、正孔注入層などが形成される（例えば特許文献１参照）。

特開２０１６−７７９６６号公報

図１は、従来例による減圧乾燥装置の、処理容器の内部の気圧の時間変化を示す図である。時刻ｔ０で減圧を開始すると、処理容器の内部の気圧は大気圧から急激に低下し、その後、時刻ｔ１から時刻ｔ２まで略一定になる。時刻ｔ１から時刻ｔ２までの間に、塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発する。その後、処理容器の内部の気圧が徐々に低下し、時刻ｔ３から略一定になる。時刻ｔ３までの間に、塗布層の輪郭がほぼ整えられる。続いて、長時間の間、処理容器の内部の気圧が低く維持され、塗布層に残留する溶剤が徐々に蒸発する。減圧開始からの経過時間が設定時間に達した時刻ｔ４から、時刻ｔ５にかけて、処理容器の内部の気圧が大気圧に戻される。

従来、減圧乾燥の処理時間が長く、減圧乾燥が製造ラインのボトルネックになっていた。

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、スループットを向上できる、減圧乾燥システムの提供を主な目的とする。

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
有機材料および溶剤を含む塗布層が形成された基板を収容する第１処理容器と、前記第１処理容器の内部で前記基板を保持する第１基板保持部と、前記第１処理容器の内部を大気圧よりも低い気圧に減圧する第１減圧機構とを有し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、前記塗布層から前記溶剤を蒸発させる、第１減圧乾燥装置と、
前記第１減圧乾燥装置から搬送される前記基板を収容する第２処理容器と、前記第２処理容器の内部で前記基板を保持する第２基板保持部と、前記第２処理容器の内部を大気圧よりも低い気圧に減圧する第２減圧機構とを有し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、前記塗布層に残留する前記溶剤を蒸発させる、第２減圧乾燥装置とを有する、減圧乾燥システムが提供される。

本発明の一態様によれば、スループットを向上できる、減圧乾燥システムが提供される。

従来例による減圧乾燥装置の、処理容器の内部の気圧の時間変化を示す図である。 一実施形態による有機ＥＬディスプレイを示す平面図である。 一実施形態による有機ＥＬディスプレイの要部を示す断面図である。 一実施形態による有機発光ダイオードの製造方法を示すフローチャートである。 一実施形態による塗布層が形成された基板を示す断面図である。 図５の塗布層を減圧乾燥した基板を示す断面図である。 一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。 一実施形態による減圧乾燥システムを示す平面図である。 図８の第１減圧乾燥装置を示す断面図である。 図８の第２減圧乾燥装置を示す断面図である。 第１変形例による減圧乾燥システムを示す平面図である。 第２変形例による減圧乾燥システムを示す平面図である。 図１２の第２減圧乾燥装置を示す断面図である。

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

＜有機ＥＬディスプレイ＞
図２は、一実施形態による有機ＥＬディスプレイを示す平面図である。図２において、一の単位回路１１の回路を拡大して示す。

有機ＥＬディスプレイは、基板１０と、基板１０上に配列される複数の単位回路１１と、基板１０上に設けられる走査線駆動回路１４と、基板１０上に設けられるデータ線駆動回路１５とを有する。走査線駆動回路１４に接続される複数の走査線１６と、データ線駆動回路１５に接続される複数のデータ線１７とで囲まれる領域に、単位回路１１が設けられる。単位回路１１は、ＴＦＴ層１２と、有機発光ダイオード１３とを含む。

ＴＦＴ層１２は、複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を有する。一のＴＦＴはスイッチング素子としての機能を有し、他の一のＴＦＴは有機発光ダイオード１３に流す電流量を制御する電流制御用素子としての機能を有する。ＴＦＴ層１２は、走査線駆動回路１４およびデータ線駆動回路１５によって作動され、有機発光ダイオード１３に電流を供給する。ＴＦＴ層１２は単位回路１１毎に設けられており、複数の単位回路１１は独立に制御される。尚、ＴＦＴ層１２は、一般的な構成であればよく、図２に示す構成には限定されない。

尚、有機ＥＬディスプレイの駆動方式は、本実施形態ではアクティブマトリックス方式であるが、パッシブマトリックス方式であってもよい。

図３は、一実施形態による有機ＥＬディスプレイの要部を示す断面図である。基板１０としては、ガラス基板や樹脂基板などの透明基板が用いられる。基板１０上には、ＴＦＴ層１２が形成されている。ＴＦＴ層１２上には、ＴＦＴ層１２によって形成される段差を平坦化する平坦化層１８が形成されている。

平坦化層１８は、絶縁性を有している。平坦化層１８を貫通するコンタクトホールには、コンタクトプラグ１９が形成されている。コンタクトプラグ１９は、平坦化層１８の平坦面に形成される画素電極としての陽極２１と、ＴＦＴ層１２とを電気的に接続する。コンタクトプラグ１９は、陽極２１と同じ材料で、同時に形成されてよい。

有機発光ダイオード１３は、平坦化層１８の平坦面上に形成される。有機発光ダイオード１３は、画素電極としての陽極２１と、画素電極を基準として基板１０とは反対側に設けられる対向電極としての陰極２２と、陽極２１と陰極２２との間に形成される有機層２３とを有する。ＴＦＴ層１２を作動させることで、陽極２１と陰極２２との間に電圧が印加され、有機層２３が発光する。

陽極２１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などによって形成され、有機層２３からの光を透過する。陽極２１を透過した光は、基板１０を透過し、外部に取り出される。陽極２１は、単位回路１１毎に設けられる。

陰極２２は、例えばアルミニウムなどによって形成され、有機層２３からの光を有機層２３に向けて反射する。陰極２２で反射した光は、有機層２３や陽極２１、基板１０を透過し、外部に取り出される。陰極２２は、複数の単位回路１１に共通のものである。

有機層２３は、例えば、陽極２１側から陰極２２側に向けて、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、発光層２６、電子輸送層２７および電子注入層２８をこの順で有する。陽極２１と陰極２２との間に電圧がかかると、陽極２１から正孔注入層２４に正孔が注入されると共に、陰極２２から電子注入層２８に電子が注入される。正孔注入層２４に注入された正孔は、正孔輸送層２５によって発光層２６へ輸送される。また、電子注入層２８に注入された電子は、電子輸送層２７によって発光層２６へ輸送される。そうして、発光層２６内で正孔と電子が再結合して、発光層２６の発光材料が励起され、発光層２６が発光する。

発光層２６として、例えば、赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層が形成される。赤色発光層は赤色に発光する赤色発光材料で形成され、緑色発光層は緑色に発光する緑色発光材料で形成され、青色発光層は青色に発光する青色発光材料で形成される。赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層は、バンク３０の開口部３１に形成される。

バンク３０は、赤色発光層用の塗布液、緑色発光層用の塗布液、および青色発光層用の塗布液を隔てることで、これらの塗布液の混合を防止する。バンク３０は、絶縁性を有しており、平坦化層１８を貫通するコンタクトホールを埋める。

＜有機発光ダイオードの製造方法＞
図４は、一実施形態による有機発光ダイオードの製造方法を示すフローチャートである。

先ず、ステップＳ１０１では、画素電極としての陽極２１の形成を行う。陽極２１の形成には、例えば蒸着法が用いられる。陽極２１は、平坦化層１８の平坦面に、単位回路１１毎に形成される。陽極２１と共に、コンタクトプラグ１９が形成されてよい。

続くステップＳ１０２では、バンク３０の形成を行う。バンク３０は、例えばフォトレジストを用いて形成され、フォトリソグラフィ処理によって所定のパターンにパターニングされる。バンク３０の開口部３１において、陽極２１が露出する。

続くステップＳ１０３では、正孔注入層２４の形成を行う。正孔注入層２４の形成には、インクジェット法などが用いられる。インクジェット法によって正孔注入層２４用の塗布液を陽極２１上に塗布することで、図５に示すように塗布層Ｌが形成される。その塗布層Ｌを乾燥、焼成することで、図６に示すように正孔注入層２４が形成される。

続くステップＳ１０４では、正孔輸送層２５の形成を行う。正孔輸送層２５の形成には、正孔注入層２４の形成と同様に、インクジェット法などが用いられる。インクジェット法によって正孔輸送層２５用の塗布液を正孔注入層２４上に塗布することで、塗布層が形成される。その塗布層を乾燥、焼成することで、正孔輸送層２５が形成される。

続くステップＳ１０５では、発光層２６の形成を行う。発光層２６の形成には、正孔注入層２４や正孔輸送層２５の形成と同様に、インクジェット法などが用いられる。インクジェット法によって発光層２６用の塗布液を正孔輸送層２５上に塗布することで、塗布層が形成される。その塗布層を乾燥、焼成することで、発光層２６が形成される。

発光層２６として、例えば赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層が形成される。赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層は、バンク３０の開口部３１に形成される。バンク３０は、赤色発光層用の塗布液、緑色発光層用の塗布液、および青色発光層用の塗布液を隔てることで、これらの塗布液の混合を防止する。

続くステップＳ１０６では、電子輸送層２７の形成を行う。電子輸送層２７の形成には、例えば蒸着法などが用いられる。電子輸送層２７は、複数の単位回路１１に共通のものでよいので、バンク３０の開口部３１内の発光層２６上だけではなく、バンク３０上にも形成されてよい。

続くステップＳ１０７では、電子注入層２８の形成を行う。電子注入層２８の形成には、例えば蒸着法などが用いられる。電子注入層２８は、電子輸送層２７上に形成される。電子注入層２８は、複数の単位回路１１に共通のものでよい。

続くステップＳ１０８では、陰極２２の形成を行う。陰極２２の形成には、例えば蒸着法などが用いられる。陰極２２は、電子注入層２８上に形成される。陰極２２は、複数の単位回路１１に共通のものでよい。

尚、有機ＥＬディスプレイの駆動方式が、アクティブマトリックス方式ではなく、パッシブマトリックス方式である場合、陰極２２は、所定のパターンにパターニングされる。

以上の工程により、有機発光ダイオード１３が製造される。有機層２３のうち、正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６の形成に、基板処理システム１００が用いられる。

＜基板処理システム＞
図７は、一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。以下の図面において、Ｘ方向およびＹ方向は互いに直交する水平方向であって、Ｚ方向はＸ方向およびＹ方向に直交する鉛直方向である。

基板処理システム１００は、図４のステップＳ１０３〜Ｓ１０５に相当する各処理を行い、陽極２１上に正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６を形成する。基板処理システム１００は、搬入ステーション１１０と、処理ステーション１２０と、搬出ステーション１３０と、制御装置１４０とを有する。

搬入ステーション１１０は、複数の基板１０を収容するカセットＣを外部から搬入させ、カセットＣから複数の基板１０を順次取り出す。各基板１０には、予めＴＦＴ層１２や平坦化層１８、陽極２１、バンク３０などが形成されている。

搬入ステーション１１０は、カセットＣを載置するカセット載置台１１１と、カセット載置台１１１と処理ステーション１２０との間に設けられる搬送路１１２と、搬送路１１２に設けられる基板搬送体１１３とを備える。基板搬送体１１３は、カセット載置台１１１に載置されたカセットＣと処理ステーション１２０との間で基板１０を搬送する。

処理ステーション１２０は、陽極２１上に、正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６を形成する。処理ステーション１２０は、正孔注入層２４を形成する正孔注入層形成ブロック１２１と、正孔輸送層２５を形成する正孔輸送層形成ブロック１２２と、発光層２６を形成する発光層形成ブロック１２３を備える。

正孔注入層形成ブロック１２１は、正孔注入層２４用の塗布液を陽極２１上に塗布して塗布層を形成し、その塗布層を乾燥、焼成することで、正孔注入層２４を形成する。正孔注入層２４用の塗布液は、有機材料および溶剤を含む。その有機材料は、ポリマー、モノマーのいずれでもよい。モノマーの場合、焼成によって重合され、ポリマーとされてもよい。

正孔注入層形成ブロック１２１は、塗布装置１２１ａと、バッファ装置１２１ｂと、減圧乾燥システム１２１ｃと、熱処理装置１２１ｄと、温度調節装置１２１ｅとを備える。塗布装置１２１ａは、正孔注入層２４用の塗布液の液滴を、バンク３０の開口部３１に向けて吐出する。バッファ装置１２１ｂは、処理待ちの基板１０を一時的に収容する。減圧乾燥システム１２１ｃは、塗布装置１２１ａで塗布された塗布層を減圧乾燥し、塗布層に含まれる溶剤を除去する。熱処理装置１２１ｄは、減圧乾燥システム１２１ｃで乾燥された塗布層を加熱処理する。温度調節装置１２１ｅは、熱処理装置１２１ｄで加熱処理された基板１０の温度を、所定の温度、例えば常温に調節する。

塗布装置１２１ａ、バッファ装置１２１ｂ、熱処理装置１２１ｄ、および温度調節装置１２１ｅは、内部が大気雰囲気に維持される。減圧乾燥システム１２１ｃは、内部の雰囲気を、大気雰囲気と減圧雰囲気とに切り替える。

尚、正孔注入層形成ブロック１２１において、塗布装置１２１ａ、バッファ装置１２１ｂ、減圧乾燥システム１２１ｃ、熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅの、配置や個数、内部の雰囲気は、任意に選択可能である。

また、正孔注入層形成ブロック１２１は、基板搬送装置ＣＲ１〜ＣＲ２と、受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３とを備える。基板搬送装置ＣＲ１〜ＣＲ２は、それぞれ隣接する各装置へ基板１０を搬送する。例えば、基板搬送装置ＣＲ１は、隣接する塗布装置１２１ａおよびバッファ装置１２１ｂへ基板１０を搬送する。基板搬送装置ＣＲ２は、隣接する熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅへ基板１０を搬送する。受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３は、それぞれ順に、搬入ステーション１１０と基板搬送装置ＣＲ１の間、基板搬送装置ＣＲ１と減圧乾燥システム１２１ｃの間、減圧乾燥システム１２１ｃと基板搬送装置ＣＲ２の間に設けられ、これらの間で基板１０を中継する。基板搬送装置ＣＲ１〜ＣＲ２や受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３は、内部が大気雰囲気に維持される。

正孔注入層形成ブロック１２１の基板搬送装置ＣＲ２と、正孔輸送層形成ブロック１２２の基板搬送装置ＣＲ３との間には、これらの間で基板１０を中継する受渡装置ＴＲ４が設けられる。受渡装置ＴＲ４は、内部が大気雰囲気に維持される。

正孔輸送層形成ブロック１２２は、正孔輸送層２５用の塗布液を正孔注入層２４上に塗布して塗布層を形成し、その塗布層を乾燥、焼成することで、正孔輸送層２５を形成する。正孔輸送層２５用の塗布液は、有機材料および溶剤を含む。その有機材料は、ポリマー、モノマーのいずれでもよい。モノマーの場合、焼成によって重合され、ポリマーとされてもよい。

正孔輸送層形成ブロック１２２は、塗布装置１２２ａと、バッファ装置１２２ｂと、減圧乾燥システム１２２ｃと、熱処理装置１２２ｄと、温度調節装置１２２ｅとを備える。塗布装置１２２ａは、正孔輸送層２５用の塗布液の液滴を、バンク３０の開口部３１に向けて吐出する。バッファ装置１２２ｂは、処理待ちの基板１０を一時的に収容する。減圧乾燥システム１２２ｃは、塗布装置１２２ａで塗布された塗布層を減圧乾燥し、塗布層に含まれる溶剤を除去する。熱処理装置１２２ｄは、減圧乾燥システム１２２ｃで乾燥された塗布層を加熱処理する。温度調節装置１２２ｅは、熱処理装置１２２ｄで加熱処理された基板１０の温度を、所定の温度、例えば常温に調節する。

塗布装置１２２ａおよびバッファ装置１２２ｂは、内部が大気雰囲気に維持される。一方、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅは、正孔輸送層２５の有機材料の劣化を抑制するため、内部が低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。減圧乾燥システム１２２ｃは、内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、減圧雰囲気とに切り替える。

ここで、低酸素の雰囲気とは、大気よりも酸素濃度が低い雰囲気、例えば酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気をいう。また、低露点の雰囲気とは、大気よりも露点温度が低い雰囲気、例えば露点温度が−１０℃以下の雰囲気をいう。低酸素かつ低露点の雰囲気は、例えば窒素ガス等の不活性ガスで形成される。

尚、正孔輸送層形成ブロック１２２において、塗布装置１２２ａ、バッファ装置１２２ｂ、減圧乾燥システム１２２ｃ、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅの、配置や個数、内部の雰囲気は、任意に選択可能である。

また、正孔輸送層形成ブロック１２２は、基板搬送装置ＣＲ３〜ＣＲ４と、受渡装置ＴＲ５〜ＴＲ６とを備える。基板搬送装置ＣＲ３〜ＣＲ４は、それぞれ隣接する各装置へ基板１０を搬送する。受渡装置ＴＲ５〜ＴＲ６は、それぞれ順に、基板搬送装置ＣＲ３と減圧乾燥システム１２２ｃの間、減圧乾燥システム１２２ｃと基板搬送装置ＣＲ４の間に設けられ、これらの間で基板１０を中継する。

基板搬送装置ＣＲ３の内部は、大気雰囲気に維持される。一方、基板搬送装置ＣＲ４の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。基板搬送装置ＣＲ４に隣設される熱処理装置１２２ｄや温度調節装置１２２ｅの内部が、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持されるためである。

受渡装置ＴＲ５は、その内部の雰囲気を、大気雰囲気と、低酸素かつ低露点の雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。受渡装置ＴＲ５の下流側に減圧乾燥システム１２２ｃが隣設されるためである。一方、受渡装置ＴＲ６の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。

正孔輸送層形成ブロック１２２の基板搬送装置ＣＲ４と、発光層形成ブロック１２３の基板搬送装置ＣＲ５との間には、これらの間で基板１０を中継する受渡装置ＴＲ７が設けられる。基板搬送装置ＣＲ４の内部は低酸素かつ低露点の雰囲気に維持され、基板搬送装置ＣＲ５の内部は大気雰囲気に維持される。そのため、受渡装置ＴＲ７は、その内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、大気雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。

発光層形成ブロック１２３は、発光層２６用の塗布液を正孔輸送層２５上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、発光層２６を形成する。発光層２６用の塗布液は、有機材料および溶剤を含む。その有機材料は、ポリマー、モノマーのいずれでもよい。モノマーの場合、焼成によって重合され、ポリマーとされてもよい。

発光層形成ブロック１２３は、塗布装置１２３ａと、バッファ装置１２３ｂと、減圧乾燥システム１２３ｃと、熱処理装置１２３ｄと、温度調節装置１２３ｅとを備える。塗布装置１２３ａは、発光層２６用の塗布液の液滴を、バンク３０の開口部３１に向けて吐出する。バッファ装置１２３ｂは、処理待ちの基板１０を一時的に収容する。減圧乾燥システム１２３ｃは、塗布装置１２３ａで塗布された塗布層を減圧乾燥し、塗布層に含まれる溶剤を除去する。熱処理装置１２３ｄは、減圧乾燥システム１２３ｃで乾燥された塗布層を加熱処理する。温度調節装置１２３ｅは、熱処理装置１２３ｄで加熱処理された基板１０の温度を、所定の温度、例えば常温に調節する。

塗布装置１２３ａおよびバッファ装置１２３ｂは、内部が大気雰囲気に維持される。一方、熱処理装置１２３ｄおよび温度調節装置１２３ｅは、発光層２６の有機材料の劣化を抑制するため、内部が低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。減圧乾燥システム１２３ｃは、内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、減圧雰囲気とに切り替える。

尚、発光層形成ブロック１２３において、塗布装置１２３ａ、バッファ装置１２３ｂ、減圧乾燥システム１２３ｃ、熱処理装置１２３ｄおよび温度調節装置１２３ｅの、配置や個数、内部の雰囲気は、任意に選択可能である。

また、発光層形成ブロック１２３は、基板搬送装置ＣＲ５〜ＣＲ６と、受渡装置ＴＲ８〜ＴＲ９とを備える。基板搬送装置ＣＲ５〜ＣＲ６は、それぞれ隣接する各装置へ基板１０を搬送する。受渡装置ＴＲ８〜ＴＲ９は、それぞれ順に、基板搬送装置ＣＲ５と減圧乾燥システム１２３ｃの間、減圧乾燥システム１２３ｃと基板搬送装置ＣＲ６の間に設けられ、これらの間で基板１０を中継する。

基板搬送装置ＣＲ５の内部は、大気雰囲気に維持される。一方、基板搬送装置ＣＲ６の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。基板搬送装置ＣＲ６に隣設される熱処理装置１２３ｄや温度調節装置１２３ｅの内部が、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持されるためである。

受渡装置ＴＲ８は、その内部の雰囲気を、大気雰囲気と、低酸素かつ低露点の雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。受渡装置ＴＲ８の下流側に減圧乾燥システム１２３ｃが隣設されるためである。受渡装置ＴＲ９の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。

発光層形成ブロック１２３の基板搬送装置ＣＲ６と、搬出ステーション１３０との間には、これらの間で基板１０を中継する受渡装置ＴＲ１０が設けられる。基板搬送装置ＣＲ６の内部は低酸素かつ低露点の雰囲気に維持され、搬出ステーション１３０の内部は大気雰囲気に維持される。そのため、受渡装置ＴＲ７は、その内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、大気雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。

搬出ステーション１３０は、複数の基板１０を順次カセットＣに収納し、カセットＣを外部に搬出させる。搬出ステーション１３０は、カセットＣを載置するカセット載置台１３１と、カセット載置台１３１と処理ステーション１２０との間に設けられる搬送路１３２と、搬送路１３２に設けられる基板搬送体１３３とを備える。基板搬送体１３３は、処理ステーション１２０と、カセット載置台１３１に載置されたカセットＣとの間で基板１０を搬送する。

制御装置１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４１と、メモリなどの記憶媒体１４２とを含むコンピュータで構成され、記憶媒体１４２に記憶されたプログラム（レシピとも呼ばれる）をＣＰＵ１４１に実行させることにより各種処理を実現させる。

制御装置１４０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。

次に、上記構成の基板処理システム１００を用いた基板処理方法について説明する。複数の基板１０を収容したカセットＣがカセット載置台１１１上に載置されると、基板搬送体１１３が、カセット載置台１１１上のカセットＣから基板１０を順次取り出し、正孔注入層形成ブロック１２１に搬送する。

正孔注入層形成ブロック１２１は、正孔注入層２４用の塗布液を陽極２１上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、正孔注入層２４を形成する。正孔注入層２４が形成された基板１０は、受渡装置ＴＲ４によって、正孔注入層形成ブロック１２１から正孔輸送層形成ブロック１２２に受け渡される。

正孔輸送層形成ブロック１２２は、正孔輸送層２５用の塗布液を正孔注入層２４上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、正孔輸送層２５を形成する。正孔輸送層２５が形成された基板１０は、受渡装置ＴＲ７によって、正孔輸送層形成ブロック１２２から発光層形成ブロック１２３に受け渡される。

発光層形成ブロック１２３は、発光層２６用の塗布液を正孔輸送層２５上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、発光層２６を形成する。発光層２６が形成された基板１０は、受渡装置ＴＲ１０によって、発光層形成ブロック１２３から搬出ステーション１３０に受け渡される。

搬出ステーション１３０の基板搬送体１３３は、受渡装置ＴＲ１０から受取った基板１０を、カセット載置台１３１上の所定のカセットＣに収める。これにより、基板処理システム１００における一連の基板１０の処理が終了する。

基板１０は、カセットＣに収められた状態で、搬出ステーション１３０から外部に搬出される。外部に搬出された基板１０には、電子輸送層２７や電子注入層２８、陰極２２などが形成される。

＜減圧乾燥システムおよび減圧乾燥方法＞
次に、発光層形成ブロック１２３の減圧乾燥システム１２３ｃについて、図８〜図１０を参照して説明する。尚、正孔注入層形成ブロック１２１の減圧乾燥システム１２１ｃ、および正孔輸送層形成ブロック１２２の減圧乾燥システム１２２ｃは、発光層形成ブロック１２３の減圧乾燥システム１２３ｃと同様に構成されるので、説明を省略する。

図８は、一実施形態による減圧乾燥システムを示す平面図である。図９は、図８の第１減圧乾燥装置を示す断面図である。図１０は、図８の第２減圧乾燥装置を示す断面図である。図８〜図１０に示すように、減圧乾燥システム１２３ｃは、第１減圧乾燥装置１５０と、第２減圧乾燥装置１６０と、基板搬送装置１７０とを有する。

第１減圧乾燥装置１５０は、有機材料および溶剤を含む塗布層が形成された基板１０を第１処理容器１５１の内部に収容し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、塗布層から溶剤を蒸発させる。塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発し、塗布層の輪郭がほぼ整えられる。第１減圧乾燥装置１５０は、例えば、第１処理容器１５１と、第１ステージ１５２と、第１減圧機構１５５と、第１ガス供給機構１５６とを有する。

第１処理容器１５１は、有機材料および溶剤を含む塗布層が形成された基板１０を収容する。第１処理容器１５１の側壁部には基板１０の搬入出口が形成され、この搬入出口には開閉シャッタが設けられる。開閉シャッタが搬入出口を開放することで基板１０の搬入出が可能となり、開閉シャッタが搬入出口を閉塞することで第１処理容器１５１の内部の減圧が可能となる。第１処理容器１５１の内部は、減圧開始前に、低酸素かつ低露点の雰囲気、例えば窒素雰囲気とされている。

第１ステージ１５２は、第１処理容器１５１の内部で基板１０を保持する。第１ステージ１５２が特許請求の範囲に記載の第１基板保持部に対応する。第１ステージ１５２は第１処理容器１５１の内部で固定されており、第１ステージ１５２の上面から出没するリフトピンが複数設けられる。複数のリフトピンは、基板搬送装置１７０の基板搬送体１７２との間で基板１０を受け渡す位置と、第１ステージ１５２との間で基板１０を受け渡す位置との間で、基板１０を昇降させる。

尚、第１ステージ１５２の上面には、複数のプロキシミティピンが設けられていてよい。複数のプロキシミティピンは、第１ステージ１５２と基板１０との間に僅かな隙間を形成するように、基板１０を支持する。

第１減圧機構１５５は、第１処理容器１５１の内部を、大気圧よりも低い気圧に減圧する。第１減圧機構１５５は、例えば、減圧発生源１５５ａと、ＡＰＣ（Adaptive Pressure Control）バルブ１５５ｂとを有する。減圧発生源１５５ａとしては、例えばドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプなどが用いられる。減圧発生源１５５ａは、ＡＰＣバルブ１５５ｂが途中に設けられる配管を介して第１処理容器１５１と接続され、第１処理容器１５１の内部を減圧する。第１処理容器１５１の内部の気圧は、ＡＰＣバルブ１５５ｂによって調節しながら、例えば１Ｐａ以下まで減圧される。第１処理容器１５１の排気口１５１ａは、図９に示すように第１処理容器１５１の下壁部に形成されているが、上壁部または側壁部に形成されていてもよい。

第１ガス供給機構１５６は、第１減圧機構１５５によって減圧された第１処理容器１５１の内部を元の雰囲気に戻すため、第１処理容器１５１の内部に窒素ガスなどのガスを供給する。第１ガス供給機構１５６は、例えば、ガス供給源１５６ａと、マスフローコントローラ１５６ｂと、開閉バルブ１５６ｃとを有する。ガス供給源１５６ａは、マスフローコントローラ１５６ｂや開閉バルブ１５６ｃが途中に設けられる配管を介して第１処理容器１５１と接続され、第１処理容器１５１の内部にガスを供給する。その供給量はマスフローコントローラ１５６ｂによって調節可能である。

第２減圧乾燥装置１６０は、第１減圧乾燥装置１５０から搬送される基板１０を第２処理容器１６１の内部に収容し、減圧雰囲気中で塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。この間、第１減圧乾燥装置１５０が別の基板１０を処理できるため、全体としてのスループットを向上できる。第２減圧乾燥装置１６０は、第１減圧乾燥装置１５０と同様に、例えば、第２処理容器１６１と、第２ステージ１６２と、第２減圧機構１６５と、第２ガス供給機構１６６とを有する。

第２処理容器１６１は、第１減圧乾燥装置１５０から搬送される基板１０を収容する。第２処理容器１６１の側壁部には基板１０の搬入出口が形成され、この搬入出口には開閉シャッタが設けられる。開閉シャッタが搬入出口を開放することで基板１０の搬入出が可能となり、開閉シャッタが搬入出口を閉塞することで第２処理容器１６１の内部の減圧が可能となる。第２処理容器１６１の内部は、減圧開始前に、低酸素かつ低露点の雰囲気、例えば窒素雰囲気とされている。

第２ステージ１６２は、第２処理容器１６１の内部で基板１０を保持する。第２ステージ１６２が特許請求の範囲に記載の第２基板保持部に対応する。第２ステージ１６２は第２処理容器１６１の内部で固定されており、第２ステージ１６２の上面から出没するリフトピンが複数設けられる。複数のリフトピンは、基板搬送装置１７０の基板搬送体１７２との間で基板１０を受け渡す位置と、第２ステージ１６２との間で基板１０を受け渡す位置との間で、基板１０を昇降させる。

尚、第２ステージ１６２の上面には、複数のプロキシミティピンが設けられていてよい。複数のプロキシミティピンは、第２ステージ１６２と基板１０との間に僅かな隙間を形成するように、基板１０を支持する。

第２減圧機構１６５は、第２処理容器１６１の内部を、大気圧よりも低い気圧に減圧する。第２減圧機構１６５は、例えば、減圧発生源１６５ａと、ＡＰＣバルブ１６５ｂとを有する。減圧発生源１６５ａとしては、例えばドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプなどが用いられる。減圧発生源１６５ａは、ＡＰＣバルブ１６５ｂが途中に設けられる配管を介して第２処理容器１６１と接続され、第２処理容器１６１の内部を減圧する。第２処理容器１６１の内部の気圧は、ＡＰＣバルブ１６５ｂによって調節しながら、例えば１Ｐａ以下まで減圧される。第２処理容器１６１の排気口１６１ａは、図１０に示すように第２処理容器１６１の下壁部に形成されているが、上壁部または側壁部に形成されていてもよい。

第２ガス供給機構１６６は、第２減圧機構１６５によって減圧された第２処理容器１６１の内部を元の雰囲気に戻すため、第２処理容器１６１の内部に窒素ガスなどのガスを供給する。第２ガス供給機構１６６は、例えば、ガス供給源１６６ａと、マスフローコントローラ１６６ｂと、開閉バルブ１６６ｃとを有する。ガス供給源１６６ａは、マスフローコントローラ１６６ｂや開閉バルブ１６６ｃが途中に設けられる配管を介して第２処理容器１６１と接続され、第２処理容器１６１の内部にガスを供給する。その供給量はマスフローコントローラ１６６ｂによって調節可能である。

第２減圧乾燥装置１６０は、上述の如く、第１減圧乾燥装置１５０から搬送される基板１０を第２処理容器１６１の内部に収容し、減圧雰囲気中で塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。予め第１減圧乾燥装置１５０によって塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発されており、第２減圧乾燥装置１６０によって塗布層から蒸発する溶剤は少量である。そのため、第２処理容器１６１は、第１処理容器１５１よりも、溶剤の蒸気が通る通路が狭くてもよく、設置面積や高さが縮小できる。高さが縮小できることで、第２減圧乾燥装置１６０の多段積みが容易である。

また、第２減圧乾燥装置１６０は、第２ステージ１６２に保持された基板１０を加熱する加熱源１６７をさらに有し、第１減圧乾燥装置１５０よりも高温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。蒸発を促進でき、処理時間を短縮できる。予め第１減圧乾燥装置１５０によって塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発されており、塗布層の輪郭がほぼ整えられているため、第２減圧乾燥装置１６０が第１減圧乾燥装置１５０よりも高温で乾燥を行っても、塗布層の輪郭が崩れることはない。

加熱源１６７としては、例えばヒータが用いられる。加熱源１６７は、図１０では第２ステージ１６２の内部に埋設されているが、第２ステージ１６２の外部に設けられていてもよい。

尚、本実施形態の第１減圧乾燥装置１５０は、第１ステージ１５２に保持された基板１０を加熱する加熱源を有しないが、有してもよい。この場合、加熱源は、第１ステージ１５２の面内の温度ムラを低減するために用いられる。

第１ステージ１５２の温度は、基板１０の温度との温度差をなくすため、室温付近に維持されてよい。第１ステージ１５２と基板１０の間の熱の移動を抑制でき、第１ステージ１５２の面内の温度ムラを低減できる。よって、塗布層の輪郭を整える過程で、第１ステージ１５２のリフトピンやプロキシミティピンなどの跡がつくことを防止できる。

第２減圧乾燥装置１６０は、複数の基板１０を順次乾燥する間、第２ステージ１６２の温度を第１ステージ１５２の温度よりも高温に保ってよい。ここで、第２ステージ１６２の温度は、第１ステージ１５２の温度よりも高温に保たれればよく、一定でもよいし、変動してもよい。

基板１０の入れ替えの間も、第２ステージ１６２が第１ステージ１５２よりも高温に保たれており、基板１０が第２ステージ１６２に載せられる前に、第２ステージ１６２が第１ステージ１５２よりも高温になっている。そのため、昇温のための待ち時間を省略または短縮でき、スループットをより向上できる。

この効果は、第１減圧乾燥装置１５０と第２減圧乾燥装置１６０の両方を用いることにより得られる。一の減圧乾燥装置のみを用いる場合、減圧開始からしばらくの間、基板の温度を室温付近で維持し、途中から基板の温度を上げることになるので、昇温のための待ち時間を省略または短縮できない。

基板搬送装置１７０は、隣接する各装置の間で基板１０を搬送する。例えば、基板搬送装置１７０は、基板１０を、先ず受渡装置ＴＲ８から第１減圧乾燥装置１５０まで搬送し、次いで第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで搬送し、最後に第２減圧乾燥装置１６０から受渡装置ＴＲ９まで搬送する。

基板搬送装置１７０は、例えば、搬送路１７１と、搬送路１７１に接続される各装置の間で基板１０を搬送する基板搬送体１７２とを有する。搬送路１７１は、受渡装置ＴＲ８から受渡装置ＴＲ９までＸ方向に延びている。そのＹ方向両側に、第１減圧乾燥装置１５０および第２減圧乾燥装置１６０が接続されている。基板搬送体１７２は、Ｘ方向、Ｙ方向に移動自在とされ、且つＺ軸の周りに回転自在とされる。基板搬送体１７２は、Ｚ方向にも移動自在とされてもよい。

搬送路１７１の内部は、塗布層に含まれる有機材料の劣化を抑制するため、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。尚、塗布層に含まれる有機材料が酸素や水分によって劣化しない場合、搬送路１７１の内部は大気雰囲気に維持されてもよい。搬送路１７１の内部が大気雰囲気に維持される場合、受渡装置ＴＲ８の内部も大気雰囲気に維持される。

基板搬送装置１７０には、複数の第１減圧乾燥装置１５０が接続されている。よって、一の第１減圧乾燥装置１５０で基板１０の減圧乾燥を行う間に、別の第１減圧乾燥装置１５０では別の基板１０の減圧乾燥や搬入出などを行うことができる。尚、複数の第１減圧乾燥装置１５０が、Ｚ方向に多段積みされてもよい。

また、基板搬送装置１７０には、複数の第２減圧乾燥装置１６０が接続されている。よって、一の第２減圧乾燥装置１６０で基板１０の減圧乾燥を行う間に、別の第２減圧乾燥装置１６０では別の基板１０の減圧乾燥や搬入出などを行うことができる。尚、複数の第２減圧乾燥装置１６０が、Ｚ方向に多段積みされてもよい。

次に、上記構成の減圧乾燥システム１２３ｃを用いた減圧乾燥方法について説明する。減圧乾燥システム１２３ｃの下記の動作は、制御装置１４０によって制御される。制御装置１４０は、図７では減圧乾燥システム１２３ｃとは別に設けられるが、減圧乾燥システム１２３ｃの一部として設けられてもよい。

先ず、受渡装置ＴＲ８が基板搬送装置ＣＲ５から基板１０を受け取り、受渡装置ＴＲ８の内部の雰囲気が大気雰囲気から低酸素かつ低露点の雰囲気に切り替えられると、基板搬送体１７２が受渡装置ＴＲ８の内部から第１処理容器１５１の内部まで基板１０を搬送する。基板１０が第１ステージ１５２に載置されると、基板搬送体１７２が第１処理容器１５１の内部から退出する。

次いで、第１減圧機構１５５が第１処理容器１５１の内部を減圧する。減圧雰囲気中で塗布層から溶剤が蒸発する。減圧開始からの経過時間が所定時間に達し、塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発し、塗布層の輪郭がほぼ整えられると、第１減圧機構１５５が停止される。

続いて、第１ガス供給機構１５６が第１処理容器１５１の内部にガスを供給し、第１処理容器１５１の内部を低酸素かつ低露点の雰囲気に戻す。この雰囲気は常圧雰囲気である。その後、基板搬送体１７２が第１処理容器１５１の内部から第２処理容器１６１の内部まで基板１０を搬送する。基板１０が第２ステージ１６２に載置されると、基板搬送体１７２が第２処理容器１６１の内部から退出する。

次いで、第２減圧機構１６５が第２処理容器１６１の内部を減圧する。減圧雰囲気中で塗布層に残留する溶剤が蒸発する。減圧開始からの経過時間が所定時間に達し、塗布層に残留する溶剤が除去されると、第２減圧機構１６５が停止される。

続いて、第２ガス供給機構１６６が第２処理容器１６１の内部にガスを供給し、第２処理容器１６１の内部を低酸素かつ低露点の雰囲気に戻す。この雰囲気は常圧雰囲気である。その後、基板搬送体１７２が第２処理容器１６１の内部から受渡装置ＴＲ９の内部まで基板１０を搬送する。

以上説明したように、本実施形態によれば、減圧乾燥システム１２３ｃは、第１減圧乾燥装置１５０と第２減圧乾燥装置１６０とを有する。第１減圧乾燥装置１５０は、有機材料と溶剤を含む塗布層が形成された基板１０を第１処理容器１５１の内部に収容し、減圧雰囲気中で塗布層から溶剤を蒸発させる。第２減圧乾燥装置１６０は、第１減圧乾燥装置１５０から搬送される基板１０を第２処理容器１６１の内部に収容し、減圧雰囲気中で塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。第１減圧乾燥装置１５０が塗布層に含まれる溶剤の大部分を蒸発させて塗布層の輪郭を整え、その後、第２減圧乾燥装置１６０が塗布層に残留する溶剤を除去する。第２減圧乾燥装置１６０が基板１０を処理する間に、第１減圧乾燥装置１５０が別の基板１０を処理できるため、製造ラインのスループットを向上できる。

本実施形態によれば、第２減圧乾燥装置１６０は、第１減圧乾燥装置１５０よりも高温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。蒸発を促進でき、処理時間を短縮できる。予め第１減圧乾燥装置１５０によって塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発されており、塗布層の輪郭がほぼ整えられているため、第２減圧乾燥装置１６０が第１減圧乾燥装置１５０よりも高温で乾燥を行っても、塗布層の輪郭が崩れることはない。第２減圧乾燥装置１６０によって塗布層から蒸発する溶剤は少量である。

本実施形態によれば、第２減圧乾燥装置１６０は、複数の基板１０を順次乾燥する間、第２ステージ１６２の温度を第１ステージ１５２の温度よりも高温に保つ。基板１０の入れ替えの間も、第２ステージ１６２が第１ステージ１５２よりも高温に保たれており、基板１０が第２ステージ１６２に載せられる前に、第２ステージ１６２が第１ステージ１５２よりも高温になっている。そのため、昇温のための待ち時間を省略または短縮でき、スループットをより向上できる。

本実施形態によれば、減圧乾燥システム１２３ｃは、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板１０を搬送する基板搬送装置１７０を有する。従って、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板１０を自動で搬送できる。

本実施形態によれば、複数の第１減圧乾燥装置１５０が基板搬送装置１７０に接続されている。よって、一の第１減圧乾燥装置１５０で基板１０の減圧乾燥を行う間に、別の第１減圧乾燥装置１５０では別の基板１０の減圧乾燥や搬入出などを行うことができる。

本実施形態によれば、複数の第２減圧乾燥装置１６０が基板搬送装置１７０に接続されている。よって、一の第２減圧乾燥装置１６０で基板１０の減圧乾燥を行う間に、別の第２減圧乾燥装置１６０では別の基板１０の減圧乾燥や搬入出などを行うことができる。

＜第１変形例による減圧乾燥システム＞
本変形例の減圧乾燥システムは、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板を搬送する搬送経路の途中で、基板１０を収容すると共に、内部の気圧を切り替えるロードロック装置１８０を有する点で、上記実施形態の減圧乾燥システムと相違する。以下、相違点について主に説明する。

図１１は、第１変形例による減圧乾燥システムを示す平面図である。この減圧乾燥システムは、発光層形成ブロック１２３に備えられるが、正孔注入層形成ブロック１２１や正孔輸送層形成ブロック１２２に備えられてもよい。

本変形例の減圧乾燥システムは、上記実施形態の減圧乾燥システム１２３ｃと同様に、第１減圧乾燥装置１５０と、第２減圧乾燥装置１６０とを有する。第１減圧乾燥装置１５０が塗布層に含まれる溶剤の大部分を蒸発させて塗布層の輪郭を整え、その後、第２減圧乾燥装置１６０が塗布層に残留する溶剤を除去する。第２減圧乾燥装置１６０が基板１０を処理する間に、第１減圧乾燥装置１５０が別の基板１０を処理できるため、製造ラインのスループットを向上できる。

また、第２減圧乾燥装置１６０は、第１減圧乾燥装置１５０よりも高温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させることで、蒸発を促進でき、処理時間を短縮できる。

さらに、第２減圧乾燥装置１６０は、複数の基板１０を順次乾燥する間、第２ステージ１６２の温度を第１ステージ１５２の温度よりも高温に保つことで、昇温のための待ち時間を省略または短縮でき、スループットをより向上できる。

ところで、本変形例の減圧乾燥システムは、上記実施形態の減圧乾燥システム１２３ｃとは異なり、ロードロック装置１８０と、第１基板搬送装置１８１と、第２基板搬送装置１８２とを有する。

ロードロック装置１８０は、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板１０を搬送する搬送経路の途中で、基板１０を収容すると共に、内部の気圧を切り替える。ロードロック装置１８０には、減圧発生源と、ガス供給源とが接続されている。減圧発生源は、ロードロック装置１８０の内部を減圧する。ガス供給源は、ロードロック装置１８０の内部にガスを供給する。ロードロック装置１８０の内部は、例えば、常圧雰囲気と、減圧雰囲気との間で切り替えられる。

第２減圧乾燥装置１６０の手前のロードロック装置１８０で、基板１０の周辺雰囲気を減圧雰囲気とすることができ、第２減圧乾燥装置１６０の内部を減圧雰囲気に維持できる。よって、基板１０の搬入時に、第２減圧乾燥装置１６０の内部の気圧を下げるための待ち時間を省略または短縮できる。また、第２減圧乾燥装置１６０の内部の気圧の変動を抑制できるので、第２減圧乾燥装置１６０の構造を簡素化できる。

第１基板搬送装置１８１は、隣接する各装置の間で基板１０を搬送する。例えば、第１基板搬送装置１８１は、基板１０を、先ず受渡装置ＴＲ８から第１減圧乾燥装置１５０まで搬送し、次いで第１減圧乾燥装置１５０からロードロック装置１８０まで搬送する。

第１基板搬送装置１８１は、例えば、第１搬送路１８１ａと、第１搬送路１８１ａに接続される各装置の間で基板１０を搬送する第１基板搬送体１８１ｂとを有する。第１搬送路１８１ａは、受渡装置ＴＲ８からロードロック装置１８０までＸ方向に延びている。そのＹ方向両側に、第１減圧乾燥装置１５０が接続されている。第１基板搬送体１８１ｂは、Ｘ方向、Ｙ方向に移動自在とされ、且つＺ軸の周りに回転自在とされる。第１基板搬送体１８１ｂは、Ｚ方向にも移動自在とされてもよい。

第１搬送路１８１ａは、第１減圧乾燥装置１５０による処理後に、基板１０が通る路である。第１減圧乾燥装置１５０で塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発されるので、塗布層に含まれる有機材料が劣化しないように、第１搬送路１８１ａの内部は低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。第１搬送路１８１ａは、第１減圧乾燥装置１５０による処理前に、基板１０が通る路でもある。そのため、第１搬送路１８１ａの内部は常圧雰囲気に維持される。尚、塗布層に含まれる有機材料が酸素や水分によって劣化しない場合、第１搬送路１８１ａの内部は大気雰囲気に維持されてもよい。

第１基板搬送装置１８１には、複数の第１減圧乾燥装置１５０が接続されている。よって、一の第１減圧乾燥装置１５０で基板１０の減圧乾燥を行う間に、別の第１減圧乾燥装置１５０では別の基板１０の減圧乾燥や搬入出などを行うことができる。尚、複数の第１減圧乾燥装置１５０がＺ方向に多段積みされてもよい。また、第１減圧乾燥装置１５０とロードロック装置１８０とがＺ方向に多段積みされてもよい。

第２基板搬送装置１８２は、隣接する各装置の間で基板１０を搬送する。例えば、第２基板搬送装置１８２は、基板１０を、先ずロードロック装置１８０から第２減圧乾燥装置１６０まで搬送し、次いで第２減圧乾燥装置１６０から受渡装置ＴＲ９まで搬送する。

第２基板搬送装置１８２は、例えば、第２搬送路１８２ａと、第２搬送路１８２ａに接続される各装置の間で基板１０を搬送する第２基板搬送体１８２ｂとを有する。第２搬送路１８２ａは、ロードロック装置１８０と受渡装置ＴＲ８とを接続する。その途中に、第２減圧乾燥装置１６０が接続されている。第２基板搬送体１８２ｂは、Ｘ方向、Ｙ方向に移動自在とされ、且つＺ軸の周りに回転自在とされる。第２基板搬送体１８２ｂは、Ｚ方向にも移動自在とされてもよい。

第２基板搬送装置１８２は、内部の気圧を大気圧よりも低い気圧に減圧する減圧発生源１８２ｃを含む。減圧発生源１８２ｃとしては、例えばドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプが用いられる。減圧発生源１８２ｃは、ＡＰＣバルブなどが途中に設けられる配管を介して第２搬送路１８２ａと接続され、第２搬送路１８２ａの内部を減圧雰囲気に維持する。第２搬送路１８２ａの内部と接続される第２減圧乾燥装置１６０の内部を減圧雰囲気に維持するためである。

第２基板搬送装置１８２には、複数の第２減圧乾燥装置１６０が接続されている。よって、一の第２減圧乾燥装置１６０で基板１０の減圧乾燥を行う間に、別の第２減圧乾燥装置１６０では別の基板１０の減圧乾燥や搬入出などを行うことができる。尚、複数の第２減圧乾燥装置１６０がＺ方向に多段積みされてもよい。また、第２減圧乾燥装置１６０とロードロック装置１８０とがＺ方向に多段積みされてもよい。

次に、本変形例の減圧乾燥システムを用いた減圧乾燥方法について説明する。減圧乾燥システムの下記の動作は、制御装置１４０によって制御される。制御装置１４０は、減圧乾燥システムとは別に設けられてもよいし、減圧乾燥システムの一部として設けられてもよい。

先ず、受渡装置ＴＲ８が基板搬送装置ＣＲ５から基板１０を受け取り、受渡装置ＴＲ８の内部の雰囲気が大気雰囲気から低酸素かつ低露点の雰囲気に切り替えられると、第１基板搬送体１８１ｂが受渡装置ＴＲ８の内部から第１処理容器１５１の内部まで基板１０を搬送する。基板１０が第１ステージ１５２に載置されると、第１基板搬送体１８１ｂが第１処理容器１５１の内部から退出する。

次いで、第１減圧機構１５５が第１処理容器１５１の内部を減圧する。減圧雰囲気中で塗布層から溶剤が蒸発する。減圧開始からの経過時間が所定時間に達し、塗布層に含まれる溶剤の大部分が蒸発し、塗布層の輪郭がほぼ整えられると、第１減圧機構１５５が停止される。

続いて、第１ガス供給機構１５６が第１処理容器１５１の内部にガスを供給し、第１処理容器１５１の内部を低酸素かつ低露点の雰囲気に戻す。この雰囲気は常圧雰囲気である。その後、第１基板搬送体１８１ｂが第１処理容器１５１の内部からロードロック装置１８０の内部まで基板１０を搬送する。

続いて、第１基板搬送体１８１ｂがロードロック装置１８０の内部から退出すると、ロードロック装置１８０の内部が低酸素かつ低露点の雰囲気から減圧雰囲気に切り替えられる。その後、第２基板搬送体１８２ｂが、ロードロック装置１８０の内部から第２処理容器１６１の内部まで基板１０を搬送する。基板１０が第２ステージ１６２に載置されると、第２基板搬送体１８２ｂが第２処理容器１６１の内部から退出する。

次いで、第２処理容器１６１の内部の減圧雰囲気中で、塗布層に残留する溶剤が蒸発する。経過時間が所定時間に達し、塗布層に残留する溶剤が除去されると、第２基板搬送体１８２ｂが第２処理容器１６１の内部から受渡装置ＴＲ９の内部まで基板１０を搬送する。

尚、第２基板搬送体１８２ｂが受渡装置ＴＲ９の内部から退出すると、受渡装置ＴＲ９の内部が減圧雰囲気から低酸素かつ低露点の雰囲気に切り替えられる。その後、基板１０は、熱処理装置１２３ｄで加熱処理される。熱処理装置１２３ｄの内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持されている。

以上説明したように、本変形例によれば、減圧乾燥システムは、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板１０を搬送する搬送経路の途中で、基板１０を収容すると共に、内部の気圧を切り替えるロードロック装置１８０を有する。第２減圧乾燥装置１６０の手前のロードロック装置１８０で、基板１０の周辺雰囲気を減圧雰囲気とすることができ、第２減圧乾燥装置１６０の内部を減圧雰囲気に維持できる。よって、基板１０の搬入時に、第２減圧乾燥装置１６０の内部の気圧を下げるための待ち時間を省略または短縮できる。また、第２減圧乾燥装置１６０の内部の気圧の変動を抑制できるので、第２減圧乾燥装置１６０の構造を簡素化できる。

本変形例によれば、減圧乾燥システムは、第１減圧乾燥装置１５０からロードロック装置１８０まで基板１０を搬送する第１基板搬送装置１８１と、ロードロック装置１８０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板１０を搬送する第２基板搬送装置１８２とをさらに有する。よって、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０まで基板１０を自動で搬送できる。

本変形例によれば、第２基板搬送装置１８２は、内部の気圧を大気圧よりも低い気圧に減圧する減圧発生源１８２ｃを含む。減圧発生源１８２ｃは、第２搬送路１８２ａの内部を減圧雰囲気に維持する。第２搬送路１８２ａの内部と接続される第２減圧乾燥装置１６０の内部を減圧雰囲気に維持するためである。

＜第２変形例による減圧乾燥システム＞
本変形例の減圧乾燥システムは、第２減圧乾燥装置１６０Ａが複数の基板を同時に保持するカセットを有する点で、上記第１変形例の減圧乾燥システムと相違する。以下、相違点について主に説明する。

図１２は、第２変形例による減圧乾燥システムを示す平面図である。この減圧乾燥システムは、発光層形成ブロック１２３に備えられるが、正孔注入層形成ブロック１２１や正孔輸送層形成ブロック１２２に備えられてもよい。

本変形例の減圧乾燥システムは、上記第１変形例の減圧乾燥システムと同様に、第１減圧乾燥装置１５０と、第２減圧乾燥装置１６０Ａとを有する。第１減圧乾燥装置１５０が塗布層に含まれる溶剤の大部分を蒸発させて塗布層の輪郭を整え、その後、第２減圧乾燥装置１６０Ａが塗布層に残留する溶剤を除去する。第２減圧乾燥装置１６０Ａが基板１０を処理する間に、第１減圧乾燥装置１５０が別の基板１０を処理できるため、製造ラインのスループットを向上できる。

また、本変形例の減圧乾燥システムは、上記第１変形例の減圧乾燥システムと同様に、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０Ａまで基板１０を搬送する搬送経路の途中で、基板１０を収容すると共に、内部の気圧を切り替えるロードロック装置１８０を有する。第２減圧乾燥装置１６０Ａの手前のロードロック装置１８０で、基板１０の周辺雰囲気を減圧雰囲気とすることができ、第２減圧乾燥装置１６０Ａの内部を減圧雰囲気に維持できる。よって、基板１０の搬入時に、第２減圧乾燥装置１６０Ａの内部の気圧を下げるための待ち時間を省略または短縮できる。また、第２減圧乾燥装置１６０Ａの内部の気圧の変動を抑制できるので、第２減圧乾燥装置１６０Ａの構造を簡素化できる。

さらに、本変形例の減圧乾燥システムは、上記第１変形例の減圧乾燥システムと同様に、第１減圧乾燥装置１５０からロードロック装置１８０まで基板１０を搬送する第１基板搬送装置１８１と、ロードロック装置１８０から第２減圧乾燥装置１６０Ａまで基板１０を搬送する第２基板搬送装置１８２Ａとをさらに有する。よって、第１減圧乾燥装置１５０から第２減圧乾燥装置１６０Ａまで基板１０を自動で搬送できる。

本変形例によれば、第２基板搬送装置１８２Ａは、第２搬送路１８２Ａａと、第２基板搬送体１８２Ａｂと、減圧発生源１８２Ａｃとを有する。減圧発生源１８２Ａｃは、ＡＰＣバルブなどが途中に設けられる配管を介して第２搬送路１８２Ａａと接続され、第２搬送路１８２Ａａの内部を減圧雰囲気に維持する。第２搬送路１８２Ａａの内部と接続される第２減圧乾燥装置１６０Ａの内部を減圧雰囲気に維持するためである。

図１３は、図１２の第２減圧乾燥装置を示す断面図である。この第２減圧乾燥装置１６０Ａは、本変形例の減圧乾燥システムに備えられるが、上記実施形態の減圧乾燥システム１２３ｃや上記第１変形例の減圧乾燥システムに備えられてもよい。

本変形例の第２減圧乾燥装置１６０Ａは、例えば、第２処理容器１６１Ａと、カセット１６２Ａと、Ｚ方向駆動部１６３Ａと、第２減圧機構１６５Ａとを有する。

第２処理容器１６１Ａは、第１減圧乾燥装置１５０から順次搬送される複数の基板１０を同時に収容する。第２処理容器１６１Ａの側壁部には、基板１０の搬入出口１６１Ａａが形成されている。第２処理容器１６１Ａの内部は、減圧雰囲気に維持される。

カセット１６２Ａは、第１減圧乾燥装置１５０から順次搬送される複数の基板１０を、第２処理容器１６１Ａの内部で同時に保持する。各基板１０は、第２処理容器１６１Ａの内部で、設定時間の間、保持された後、外部に搬出される。枚葉式の場合よりも、単位時間当たりの処理枚数を増加できる。カセット１６２Ａが特許請求の範囲に記載の第２基板保持部に対応する。

カセット１６２Ａは、基板１０が載置される基板載置部１６２ＡａをＺ方向に間隔をおいて複数有し、第２処理容器１６１Ａの内部でＺ方向に移動自在とされる。

Ｚ方向駆動部１６３Ａは、第２処理容器１６１Ａの内部でカセット１６２ＡをＺ方向に移動させる。カセット１６２Ａの基板載置部１６２Ａａは、第２基板搬送体１８２Ａｂとの干渉を避けるように形成されており、例えば櫛歯状に形成されている。カセット１６２Ａの内部に第２基板搬送体１８２Ａｂが侵入した状態で、カセット１６２ＡがＺ方向に移動することで、基板１０の受渡が行われる。

第２減圧機構１６５Ａは、第２処理容器１６１Ａの内部を、大気圧よりも低い気圧に減圧する。第２減圧機構１６５Ａは、例えば、減圧発生源１６５Ａａと、ＡＰＣバルブ１６５Ａｂとを有する。減圧発生源１６５Ａａとしては、例えばドライポンプ、メカニカルブースターポンプ、ターボ分子ポンプなどが用いられる。減圧発生源１６５Ａａは、ＡＰＣバルブ１６５Ａｂが途中に設けられる配管を介して第２処理容器１６１Ａと接続され、第２処理容器１６１Ａの内部を減圧する。第２処理容器１６１Ａの内部の気圧は、例えば１Ｐａ以下まで減圧される。

第２減圧乾燥装置１６０Ａは、室温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。高温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させる場合に比べ、第２減圧乾燥装置１６０Ａの構造を簡素化できる。

本変形例の減圧乾燥システムを用いた減圧乾燥方法は、上記第１変形例の減圧乾燥システムを用いた減圧乾燥方法と同様であるので、説明を省略する。

以上説明したように、本変形例のカセット１６２Ａは、第１減圧乾燥装置１５０から順次搬送される複数の基板１０を、第２処理容器１６１Ａの内部で同時に保持する。各基板１０は、第２処理容器１６１Ａの内部で、設定時間の間、保持された後、外部に搬出される。枚葉式の場合よりも、単位時間当たりの処理枚数を増加できる。

この効果は、第２減圧乾燥装置１６０Ａでの乾燥に必要な時間が長く、上記設定時間が長い場合に、特に顕著である。そのような場合としては、例えば第２減圧乾燥装置１６０Ａが室温で乾燥を行う場合が挙げられる。

また、本変形例によれば、第２減圧乾燥装置１６０Ａは、室温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させる。高温で、塗布層に残留する溶剤を蒸発させる場合に比べ、第２減圧乾燥装置１６０Ａの構造を簡素化できる。

以上、減圧乾燥システムなどの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

例えば、有機ＥＬディスプレイは、上記実施形態では発光層２６からの光を基板１０側から取り出すボトムエミッション方式であるが、発光層２６からの光を基板１０とは反対側から取り出すトップエミッション方式でもよい。

トップエミッション方式の場合、基板１０は、透明基板ではなくてもよく、不透明基板であってもよい。発光層２６からの光は、基板１０とは反対側から取り出されるためである。

トップエミッション方式の場合、透明電極である陽極２１が対向電極として用いられ、陰極２２が単位回路１１毎に設けられる画素電極として用いられる。この場合、陽極２１と陰極２２の配置が逆になるので、陰極２２上に、電子注入層２８、電子輸送層２７、発光層２６、正孔輸送層２５および正孔注入層２４が、この順で形成される。

有機層２３は、上記実施形態では、陽極２１側から陰極２２側に向けて、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、発光層２６、電子輸送層２７、電子注入層２８をこの順で有するが、少なくとも発光層２６を有していればよい。有機層２３は、図３に示す構成には限定されない。

減圧乾燥システムは、有機ＥＬディスプレイの製造に用いられるが、例えば液晶ディスプレイの製造に用いられてもよい。

１０ 基板
１３ 有機発光ダイオード
２１ 陽極
２２ 陰極
２３ 有機層
１００ 基板処理システム
１２３ｃ 減圧乾燥システム
１５０ 第１減圧乾燥装置
１５１ 第１処理容器
１５２ 第１ステージ
１５５ 第１減圧機構
１６０ 第２減圧乾燥装置
１６１ 第２処理容器
１６２ 第２ステージ
１６５ 第２減圧機構
１６７ 加熱源
１７０ 基板搬送装置
１８０ ロードロック装置
１８１ 第１基板搬送装置
１８２ 第２基板搬送装置

Claims (15)

1. 有機材料および溶剤を含む塗布層が形成された基板を収容する第１処理容器と、前記第１処理容器の内部で前記基板を保持する第１基板保持部と、前記第１処理容器の内部を大気圧よりも低い気圧に減圧する第１減圧機構とを有し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、前記塗布層から前記溶剤を蒸発させる、第１減圧乾燥装置と、
   前記第１減圧乾燥装置から搬送される前記基板を収容する第２処理容器と、前記第２処理容器の内部で前記基板を保持する第２基板保持部と、前記第２処理容器の内部を大気圧よりも低い気圧に減圧する第２減圧機構とを有し、気圧が大気圧よりも低い減圧雰囲気中で、前記塗布層に残留する前記溶剤を蒸発させる、第２減圧乾燥装置とを有する、減圧乾燥システム。
2. 前記第２減圧乾燥装置は、前記第２基板保持部に保持された前記基板を加熱する加熱源をさらに有し、前記第１減圧乾燥装置よりも高温で、前記塗布層に残留する前記溶剤を蒸発させる、請求項１に記載の減圧乾燥システム。
3. 前記第２減圧乾燥装置は、複数の前記基板を順次乾燥する間、前記第２基板保持部の温度を前記第１基板保持部の温度よりも高温に保つ、請求項２に記載の減圧乾燥システム。
4. 前記第２減圧乾燥装置は、室温で、前記塗布層に残留する前記溶剤を蒸発させる、請求項１に記載の減圧乾燥システム。
5. 前記第２基板保持部は、前記第１減圧乾燥装置から順次搬送される複数の前記基板を、前記第２処理容器の内部で同時に保持する、請求項１〜４のいずれか１項に記載の減圧乾燥システム。
6. 前記第１減圧乾燥装置から前記第２減圧乾燥装置まで前記基板を搬送する搬送経路の途中で、前記基板を収容すると共に、内部の気圧を切り替えるロードロック装置を有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の減圧乾燥システム。
7. 前記第１減圧乾燥装置から前記ロードロック装置まで前記基板を搬送する第１基板搬送装置と、
   前記ロードロック装置から前記第２減圧乾燥装置まで前記基板を搬送する第２基板搬送装置とをさらに有する、請求項６に記載の減圧乾燥システム。
8. 前記第２基板搬送装置は、内部の気圧を大気圧よりも低い気圧に減圧する減圧発生源を含む、請求項７に記載の減圧乾燥システム。
9. 前記第１減圧乾燥装置を複数有し、複数の前記第１減圧乾燥装置が前記第１基板搬送装置に接続される、請求項７または８に記載の減圧乾燥システム。
10. 前記第２減圧乾燥装置を複数有し、複数の前記第２減圧乾燥装置が前記第２基板搬送装置に接続される、請求項７〜９のいずれか１項に記載の減圧乾燥システム。
11. 前記第１減圧乾燥装置から前記第２減圧乾燥装置まで前記基板を搬送する基板搬送装置をさらに有する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の減圧乾燥システム。
12. 前記第１減圧乾燥装置を複数有し、複数の前記第１減圧乾燥装置が前記基板搬送装置に接続される、請求項１１に記載の減圧乾燥システム。
13. 前記第２減圧乾燥装置を複数有し、複数の前記第２減圧乾燥装置が前記基板搬送装置に接続される、請求項１１または１２に記載の減圧乾燥システム。
14. 請求項１〜１３のいずれか１項に記載の減圧乾燥システムを用いて、前記塗布層を乾燥させる、減圧乾燥方法。
15. 前記塗布層は、有機ＥＬ発光ダイオードの製造に用いられるものである、請求項１４に記載の減圧乾燥方法。

Images