JP4453251B2

JP4453251B2 - Drawing work line

Info

Publication number: JP4453251B2
Application number: JP2002376522A
Authority: JP
Inventors: 真一中村
Original assignee: Seiko Epson Corp
Current assignee: Seiko Epson Corp
Priority date: 2002-12-26
Filing date: 2002-12-26
Publication date: 2010-04-21
Anticipated expiration: 2022-12-26
Also published as: JP2004205911A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを備える複数の描画装置にワークを順送りして、ワークの多数の塗布部位に機能液を塗布するようにした描画作業ラインに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、インクジェットヘッドに代表される液滴吐出ヘッドを具備する描画装置を用い、カラーフィルタや有機ＥＬ装置を製造する試みが為されている。この場合、液滴吐出ヘッドにフィルタ材料や発光機能材料を含有する機能液を導入し、ワークたるカラーフィルタの基板や有機ＥＬ装置の基板に対し液滴吐出ヘッドを相対的に走査し、機能液を塗布すべき塗布部位たる基板上の多数の画素領域にフィルタエレメントや有機ＥＬ機能層と成る機能液を塗布し、その後機能液を乾燥固化させて、フィルタエレメントや有機ＥＬ機能層を形成する。
【０００３】
また、生産性を向上させるため、Ｒ（赤）・Ｇ（緑）・Ｂ（青）の３色に合わせて３台の描画装置を用い、基板をこれら描画装置に順送りして、Ｒ・Ｇ・Ｂの各色に対応する機能液を順に塗布することも考えられている。この場合、混色を防止するため、各画素領域の周囲に上方に盛り上がるバンク部を形成すると共に、バンク部に予め撥液性を付与し、液滴吐出ヘッドから吐出された液滴が部分的にバンク部にかかっても、画素領域に液滴が収まるようにすることが必要になる。
【０００４】
尚、描画作業ラインに関するものではないが、従来、プラズマにより活性化させた処理ガスを用いて表面処理を行うプラズマ式表面処理装置が知られている（例えば、特許文献１参照。）。この表面処理装置によれば、処理ガスとして酸素を用いることにより、酸素のイオン、励起種等の活性種を生成し、半導体等の被処理物の表面に付着した有機物をこの活性種との反応で一酸化炭素、二酸化炭素および水蒸気にして除去（アッシング）することができる。
【０００５】
【特許文献１】
特開平６−１９０２６９号公報（第３−４頁、図１−図４）
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、バンク部に機能液の液滴がかかると、バンク部に撥液性が付与されていても、バンク部に機能液の溶剤が付着残留することがあり、後段の描画装置において、溶剤が残留するバンク部に機能液の液滴がかかると、混色を生ずる。
【０００７】
尚、機能液を固化させる最終的な乾燥は時間がかかるため後工程で行うとしても、各描画装置でワーク（基板）に塗布された機能液が後段の描画装置への搬送途中で流動しないように、各描画装置に乾燥装置を併設して、ワークに塗布された機能液を乾燥装置により流動性を失う程度に半乾燥させてからワークを後段の描画装置に搬送することが考えられ、この乾燥でバンク部上の溶剤を蒸発させることができれば、混色は発生しない。
【０００８】
然し、半乾燥時には、各塗布部位（画素領域）において機能液を均一に乾燥収縮させるために、比較的低温で溶剤を穏やかに蒸発させる必要があり、また、時間的な制約もあることから、半乾燥後にもバンク部上に溶剤が残留してしまうことがあり、混色を完全には防止できない。
【０００９】
本発明は、以上の点に鑑み、プラズマ式表面処理装置を利用して、バンク部に付着残留する溶剤による混色の発生を確実に防止できるようにした描画作業ラインを提供することをその課題としている。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明は、機能液を塗布すべき多数の塗布部位を有し、これら各塗布部位の周囲に上方に盛り上がるバンク部を形成して成るワークに対する描画作業ラインであって、機能液の液滴を吐出する液滴吐出ヘッドを用いてワークの所定の塗布部位に機能液を塗布する描画装置の複数台をこれら各描画装置間にワーク搬送装置を介在させて連設し、各描画装置で処理されたワークを各ワーク搬送装置を介して後段の描画装置に順送りするものにおいて、前記各ワーク搬送装置に、プラズマにより活性化させた処理ガスを用いて表面処理を行うプラズマ式表面処理装置を配置し、処理ガスとして、酸素、酸素とヘリウムや窒素の混合ガス、および圧縮空気のいずれかを用い、バンク部に付着残留する機能液の溶剤を処理ガスの活性種と反応させ、溶剤を一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気として除去するアッシング処理を、表面処理装置を用いて行うことを特徴とする。
【００１１】
上記の構成によれば、バンク部に付着残留する溶剤をアッシング処理により除去した状態でワークが後段の描画装置に搬送される。そのため、バンク部上の溶剤による混色の発生が確実に防止される。
【００１２】
この場合、アッシング処理を行うアッシング処理部が、ワークの搬送路を跨ぐように延在し、且つ各ワーク搬送装置により搬送されてゆくワークに臨んでこれをアッシング処理するようにすることで、ワーク搬送装置を駆動しながらアッシング処理を行うことができ、これを短時間で効率良く行うことができる。
【００１３】
また、バンク部に予め撥液性を付与しておいても、撥液性が経時的に劣化する可能性がある。この場合、上記表面処理装置により、上記アッシング処理に加え、撥液性成分を含む処理ガスを用いてバンク部に撥液性を付与する撥液化処理を行うようにすれば、バンク部の撥液性を回復させて、混色の発生を一層効果的に防止できる。
【００１４】
この場合、撥液化処理を行う撥液化処理部が、前記ワークの搬送路を跨ぐように延在し、且つ各ワーク搬送装置により搬送されてゆくワークに臨んでこれを撥液化処理するようにすることで、ワーク搬送装置を駆動しながら撥液化処理を行うことができ、これを短時間で効率良く行うことができる。
【００１５】
しかも、上記のアッシング処理部および撥液化処理部を、相互平行に対峙し、且つ共通の装置ケース内に収容することで、処理ガスの排気等を効率良く行うことができると共に表面処理装置をコンパクトに構成することができる。
【００１６】
一方、上記のように混色が防止されるため、描画装置の液滴吐出ヘッドにフィルタ材料を含有する機能液を導入して、ワークたるカラーフィルタの基板上の機能液の塗布部位となる多数の画素領域にフィルタエレメントと成る機能液を塗布し、或いは、描画装置の液滴吐出ヘッドに発光機能材料を含有する機能液を導入して、ワークたる有機ＥＬ装置の基板上の機能液の塗布部位となる多数の画素領域に有機ＥＬ層と成る機能液を塗布することにより、カラーフィルタや有機ＥＬ装置を精度良く製造することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下、添付の図面を参照して、有機ＥＬ装置の製造ラインの一部を構成する発光層製造ラインに本発明の描画作業ラインを適用した実施形態について説明するが、その前に、有機ＥＬ装置について簡単に説明する。
【００１８】
有機ＥＬ装置は、図１に示すように、基板Ｗ上に、回路素子部Ｗ１と、多数の画素電極Ｗ２と、これら画素電極Ｗ２に合致するＲ・Ｇ・Ｂ各色の画素領域Ｗ３を囲うようにして上方に盛り上がるバンク部Ｗ４と、各画素領域Ｗ４内の有機ＥＬ機能層Ｗ５と、陰極Ｗ６（対向電極）とを順に形成し、次に、封止用基板Ｗ７を陰極Ｗ６上に積層して封止した後、陰極Ｗ６をフレキシブル基板（図示省略）の配線に接続すると共に、駆動ＩＣ（図示省略）に回路素子部Ｗ２の配線を接続することにより製造される。Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の画素領域Ｗ３の配置は、図２に示すように、ストライブ配置、モザイク配置およびデルタ配置が用いられる。
【００１９】
有機ＥＬ機能層Ｗ５は、正孔注入層Ｗ５ａと発光層Ｗ５ｂとで構成されており、画素領域Ｗ３に所要の機能液をインクジェット方式で塗布することにより正孔注入層Ｗ５ａと発光層Ｗ５ｂとを順に形成する。この場合、色抜けや混色を防止するため、各画素領域Ｗ３が機能液に対する親液性を持ち、各バンク部Ｗ４が撥液性を持つように前処理を施しておく。
【００２０】
正孔注入層Ｗ５ａを形成する機能液としては、例えば、ポリエチレンジオキシチオフェン(PEDOT)等のポリチオフェン誘導体とポリスチレンスルホン酸(PSS)等の混合物を、極性溶媒に溶解させた組成物を用いることができる。極性溶媒としては、例えば、イソプロピルアルコール(IPA)、ノルマルブタノール、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチルピロリドン(NMP)、１，３−ジメチル−２−イミダゾリジノン(DMI)及びその誘導体、カルビト−ルアセテート、ブチルカルビト−ルアセテート等のグリコールエーテル類等を挙げることができる。
【００２１】
一方、発光層Ｗ５ｂを形成する機能液としては、ポリフルオレン系高分子誘導体や、（ポリ）パラフェニレンビニレン誘導体、ポリフェニレン誘導体、ポリビニルカルバゾール、ポリチオフェン誘導体、ペリレン係色素、クマリン系色素、ローダミン系色素、あるいは上記高分子に有機ＥＬ材料をドープして用いる事ができる。例えば、ルブレン、ペリレン、９，１０-ジフェニルアントラセン、テトラフェニルブタジエン、ナイルレッド、クマリン６、キナクリドン等をドープすることにより用いることができる。
【００２２】
なお、後述する描画作業ラインワーク１は、カラーフィルタの製造にも適用可能である。カラーフィルタの製造では、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色のフィルタ材料を含有する機能液として、例えばポリウレタン樹脂オリゴマ−に無機顔料を分散させた後、低沸点溶剤としてシクロヘキサノンおよび酢酸ブチルを、高沸点溶剤としてブチルカルビトールアセテートを加え、さらに非イオン系界面活性剤０．０１重量％を分散剤として添加し、粘度６〜８センチポアズとしたものを用いる。
【００２３】
図３は、ワークたる有機ＥＬ装置の基板Ｗを導入し、Ｒ・Ｇ・Ｂ色の発光層Ｗ５ｂを、いわゆるインクジェット方式で作り込む描画作業ライン１を示している。尚、有機ＥＬでは、酸素および水分を嫌うため、この描画作業ライン１における作業は、全て不活性ガス（窒素ガス）の雰囲気中で行われる。
【００２４】
同図に示すように、この描画作業ライン１では、図示の左側が搬入側、右側が搬出側となっていて、基板（ワーク）Ｗは、ライン内の各処理装置を経由して搬入側から搬出側に一方向に送られる。描画作業ライン１の主な処理装置は、搬入側に位置しＢ色の発光層を形成するＢ色描画装置２ａと、中間に位置しＲ色の発光層を形成するＲ色描画装置２ｂと、搬出側に位置しＧ色の発光層を形成するＧ色描画装置２ｃとで構成されている。
【００２５】
また、Ｂ色描画装置２ａに対応し、Ｂ色移載装置３ａを挟んでＢ色乾燥装置４ａを設けて、これら装置２ａ，３ａ，４ａによりＢ色の処理ユニット１ａを構成し、またＲ色描画装置２ｂに対応し、Ｒ色移載装置３ｂを挟んでＲ色乾燥装置４ｂを設けて、これら装置２ｂ，３ｂ，４ｂによりＲ色の処理ユニット１ｂを構成し、更にＧ色描画装置２ｃに対応し、Ｇ色移載装置３ｃを挟んでＧ色乾燥装置４ｃを設けて、これら装置２ｃ，３ｃ，４ｃによりＧ色の処理ユニット１ｃを構成している。一方、Ｂ色処理ユニット１ａとＲ色処理ユニット１ｂとの間には、Ｂ色処理ユニット１ａで処理した基板ＷをＲ色処理ユニット１ｂに搬送する第１搬送装置５ａが配設され、同様にＲ色処理ユニット１ｂとＧ色処理ユニット１ｃとの間には、Ｒ色処理ユニット１ｂで処理した基板ＷをＧ色処理ユニット１ｃに搬送する第２搬送装置５ｂが配設されている。
【００２６】
また、搬入側には、ストックした処理前の基板Ｗを送り出す搬入側マガジンローダ６と、搬入側マガジンローダ６から基板Ｗを受け取り、これをＢ色移載装置３ａに臨ませる搬入側移載装置７とが、配設されている。同様に、搬出側には、処理後の基板Ｗをストックする搬出側マガジンローダ８と、基板ＷをＧ色移載装置３ｃから受け取ってこれを、搬出側マガジンローダ８に送り込む搬出側移載装置９とが、配設されている。
【００２７】
ところで、本実施形態では、描画装置２に対し縦向きに導入される基板Ｗと横向きに導入される基板Ｗとがある（図７参照）。そこで、搬入側移載装置７には、基板を水平姿勢のまま９０°回転させてＢ色移載装置３ａに臨ませる回転機構が組み込まれている（図示省略）。同様に、搬出側移載装置９にも、搬出側マガジンローダ８に送り込む前に、基板Ｗを水平姿勢のまま９０°回転させる回転機構が組み込まれている（図示省略）。
【００２８】
一方、基板Ｗの処理を不活性ガスの雰囲気中で行うため、Ｒ・Ｇ・Ｂ各色の描画装置２ａ，２ｂ，２ｃは、それぞれクリーンルーム形式のメインチャンバ１１，１１，１１に収容されている。同様に、基板Ｗの搬送を不活性ガスの雰囲気中で行うため、各移載装置３ａ，３ｂ，３ｃ，７，９や第１・第２搬送装置５ａ，５ｂ等には、それぞれカバーケース形式のサブチャンバ１２が設けられている。なお、各乾燥装置４ａ，４ｂ，４ｃは、各移載装置３ａ，３ｂ，３ｃに対向する前面部分をサブチャンバ１２に挿入して内部が不活性ガスの雰囲気中に置かれるようにしている。そして、これら複数のメインチャンバ１１と複数のサブチャンバ１２とは、境界部分にシャッタ（図示省略）を有してトンネル状に連結されている。
【００２９】
図４および図５に示すように、各色の描画装置２は、発光機能液をインクジェット方式で吐出するものであり、機台２１上に設置したＸ軸テーブル２２と、Ｘ軸テーブル２２に直交するＹ軸テーブル２３と、Ｙ軸テーブル２３に吊設したメインキャリッジ２４とを、備えている。メインキャリッジ２４の下部には、サブキャリッジ２５を介して複数の液滴吐出ヘッド２６が下向きに配設されている（図５参照）。また、基板Ｗは、Ｘ軸テーブル２２上にセットされている。
【００３０】
図５に示すように、この描画装置２は、液滴吐出ヘッド２６の駆動（発光機能液の選択的吐出）に同期して基板Ｗが移動する構成であり、液滴吐出ヘッド２６のいわゆる主走査は、Ｘ軸テーブル２２のＸ軸方向への往復の両動作により行われる。また、これに対応して、いわゆる副走査は、Ｙ軸テーブル２３により、液滴吐出ヘッド２６のＹ軸方向への往動動作により行われる。すなわち、発光機能液を導入した液滴吐出ヘッド２６を、基板Ｗに対しＸ軸およびＹ軸方向に相対的に走査し、発光機能材料を含有する機能液を選択的に吐出して基板Ｗ上の対応する色の画素領域Ｗ３に、発光層Ｗ５ｂを形成するようになっている。
【００３１】
図６に示すように、Ｒ・Ｇ・Ｂの各移載装置３は、旋回および屈伸自在な一対のロボットアーム３１，３１を有する移載ロボットで構成されており、各ロボットアーム３１の先端に設けた薄板フォーク状のロボットハンド３２により、基板Ｗを載置するようにして支持し、移載作業を行う。また、一対のロボットアーム３１，３１を支持するスタンド部３３には、昇降装置（図示省略）が内蔵されており、基板Ｗの受け取り（上昇）および受け渡し（下降）等のために、一対のロボットアーム３１，３１を適宜、昇降できるようになっている。
【００３２】
例えば、中間のＲ色移載装置３ｂでは、一方のロボットアーム３１を駆動させ、第１搬送装置５ａから受け取った基板Ｗを、水平姿勢を維持したまま旋回させ、これを水平面内で９０°回転させてＲ色描画装置２ｂのＸ軸テーブル２２上に送り込む。また、Ｒ色描画装置２ｂで処理を完了した基板Ｗは、他方のロボットアーム３１を駆動させ、Ｘ軸テーブル２２から基板Ｗを受け取って、これを大きく旋回するようにして水平面内で１８０°回転させ、Ｒ色乾燥装置４ｂに送り込む。但し、基板Ｗが横向きの基板Ｗである場合には、一旦第２搬送装置５ｂの後記する９０°回転装置５２に移載した後、ここで９０°回転させ、これを再度受け取ってＲ色乾燥装置４ｂに送り込む。そして、Ｒ色乾燥装置４ｂで処理を完了した基板Ｗは、他方のロボットアーム３１を駆動させ、Ｒ色乾燥装置４ｂから基板Ｗを受け取って、これを旋回するようにして水平面内で９０°回転させて、第２搬送装置５ｂに送り込む（図７参照）。
【００３３】
Ｒ・Ｇ・Ｂの各乾燥装置４は、図８に示すように、単一の乾燥炉４１にホットプレート４２を上下複数段（図示例では６段）に収納して成るもので、これら各ホットプレート４２に基板Ｗを着座させて、複数枚の基板乾燥を同時に行い得られるようにしている。乾燥炉４１上には、その背面の上下複数の排気口（図示省略）に合流チャンバ４３を介して接続される排気ブロア４４が設けられており、排気ブロア４４の吸引力によりサブチャンバ１２内の不活性ガスを乾燥炉４１内にその前面のワーク出入口４１ａを通して吸引し、炉内の換気を行う。なお、これら各乾燥装置４は、各描画装置２により基板Ｗに塗布された機能液が基板Ｗの搬送中に流動して混色を生じたり、急激な溶剤の蒸発で膜厚が不均一になることがないように、機能液を流動性を失う程度に半乾燥させる目的で設けられており、機能液滴を固化させて発光層を形成する最終的な乾燥は図示の製造ラインの後工程で行う。乾燥装置４における基板Ｗの加熱温度は、溶剤が穏やかに蒸発するように比較的低温、例えば、４０±２℃〜２００±２℃であることが、好ましい。
【００３４】
図９及び図１０に明示するように、第１・第２の各搬送装置５ａ，５ｂとして用いるワーク搬送装置５は、キャビネット形式の共通機台５１上に、基板Ｗを水平面内において９０°回転させる上流側の９０°回転装置５２と、基板Ｗを水平面内において１８０°回転させる下流側の１８０°回転装置５３とを配置すると共に、９０°回転装置５２の上方に基板Ｗを冷却する冷却手段５４と、両回転装置５２，５３間に基板Ｗを処理待ちのためにストックしておくバッファ装置５５とを配置して、構成されている。
【００３５】
上述したように、９０°回転装置５２は、基板Ｗを各乾燥装置４に適切に送り込むため、Ｒ・Ｇ・Ｂの各移載装置３と協働して、横向きの基板を９０°回転させて縦向きとし、また、移載装置３を介して乾燥装置４から受け取った基板Ｗを冷却手段５４で冷却させた後にバッファ装置５５に送り込む。バッファ装置５５は、基板Ｗをストックし、次の描画装置２への基板の投入が液滴吐出ヘッド２６のクリーニング等でストップされたときに、基板Ｗを搬送装置５上で待機させる。１８０°回転装置５３は、各移載装置３の移載形態に基づく基板Ｗの姿勢変更を元に戻すべく、これを１８０°回転させ、Ｒ・Ｇ・Ｂの各描画装置２に対し、基板Ｗを全く同一の姿勢で送り込めるようにしている。
【００３６】
ここで、図７および図９を参照して、実施形態の描画作業ライン１における基板Ｗの搬送および処理手順について、簡単に説明する。
【００３７】
搬入側移載装置７が、搬入側マガジンローダ６から受け取った基板ＷをＢ色移載装置３ａに臨ませると、Ｂ色移載装置３ａの一方のロボットアーム３１がこれを受け取り、Ｂ色描画装置２ａに送り込む。Ｂ色描画装置２ａでは、受け取った基板ＷをＸ軸およびＹ軸方向に相対的に移動させ、これにＢ色の発光機能液を選択的に吐出する。吐出動作が終了してホーム位置に戻った基板Ｗに、Ｂ色移載装置３ａの他方のロボットアーム３１が臨んでこれを受け取り、Ｂ色乾燥装置４ａに送り込む。基板乾燥が完了すると、他方のロボットアーム３１がこれを受け取って、第１搬送装置５ａの９０°回転装置５２に移載し、冷却手段５４で冷却された基板Ｗをバッファ装置５５に送り込む。次に、Ｒ色描画装置２ｂにおける基板Ｗの処理状況を待って、バッファ装置５５から１８０°回転装置５３に基板Ｗを送り、これを１８０°回転させて、Ｒ色移載装置３ｂに臨ませる。
【００３８】
以降、上記と全く同様に、Ｒ色移載装置３ｂによる基板Ｗの移載と、Ｒ色描画装置２ｂおよびＲ色乾燥装置４ｂによる基板Ｗの処理が行われる。さらに、Ｒ色乾燥装置４ｂから第２搬送装置５ｂに移載された基板Ｗは、第２搬送装置５ｂからＧ色移載装置３ｃを介して、Ｇ色描画装置２ｃおよびＧ色乾燥装置４ｃに適宜送り込まれ処理される。このようにして、Ｒ・Ｇ・Ｂの発光層Ｗ５ｂが形成されて基板Ｗは、最後にＧ色乾燥装置４ｃからＧ色移載装置３ｃを介して搬出側移載装置９に移載され、これから搬出側マガジンローダ８に送り込まれる。
【００３９】
９０°回転装置５２と１８０°回転装置５３とは同様の構成になっており、それぞれ基板Ｗを水平面内で回転させる回転部６１,７１と、基板Ｗの搬出や搬入を行う搬送部６２，７２とを備えている。回転部６１，７１には、基板Ｗをセンタリングするセンタリング機構を組み込んだワークテーブル６３，７３が回転及び昇降自在に設けられている。移載装置３から９０°回転装置５２に基板Ｗを移載する場合には、ワークテーブル６３を搬送部７２の上側に上昇させた状態で基板Ｗをワークテーブル６３に載置する。そして、基板Ｗを９０°回転させる場合には、センタリング機構により基板Ｗを回転中心にセンタリングしてからワークテーブル６３を回転させる。一方、基板Ｗを９０°回転装置５２から搬出する場合には、ワークテーブル６３を下降させて、基板Ｗを搬送部６２設けた複数の送りローラ６４に受け渡し、続いて送りローラ６４の回転送りにより、基板Ｗをバッファ装置５５に向けて送り出す。
【００４０】
バッファ装置５５から１８０°回転装置５３に基板Ｗを送り出す場合は、ワークテーブル７３を下降させた状態で搬送部７２の複数の送りローラ７４によりワークテーブル７３の直上部まで基板Ｗを搬入し、次に、ワークテーブル７３を上昇させて、ワークテーブル７３に基板Ｗを受け取らせる。そして、センタリング機構により基板Ｗを回転中心にセンタリングしてからワークテーブル７３を１８０°回転させ、この状態で基板Ｗを移載装置３に受け取らせる。
【００４１】
冷却手段５４は、前段の処理ユニットの乾燥装置４で加熱された基板Ｗを描画装置２の設定管理温度（例えば、２０°Ｃ）に冷却し、後段の処理ユニットの描画装置２において、基板Ｗの熱膨張に起因する液滴の塗布位置精度の悪化を生ずることを防止するために設けられている。冷却手段５４は、不活性ガスから成る冷却気体を吹き出す前後一対の吹き出しヘッド８１，８１を、９０°回転装置５２の上方の支持プレート８２に、スイングアーム８３を介して前後方向にスイング自在に吊設して成るもので、９０°回転装置５２に支持される基板Ｗに吹き出しヘッド８１から冷却気体を吹き付けて、基板Ｗを冷却する。
【００４２】
バッファ装置５５は、基板Ｗを上下複数段に支持可能なマガジンラック９１と、マガジンラック９１を昇降する昇降機構９２と、マガジンラック９１内の空間において、前記各回転装置５２，５３の搬送部６２，７２と同レベルの高さで基板Ｗを搬入および搬出する搬送機構９３とで構成されている。
【００４３】
９０°回転装置５２から基板Ｗが搬入されるときは、先ず昇降機構９２が駆動して、マガジンラック９１の所望の棚が基板搬送高さの若干下方に位置するように、マガジンラック９１を昇降させる。次に、９０°回転装置５２の搬送部６２の送りローラ６４に同期して搬送機構９３に設けた送りローラ９４が駆動し、９０°回転装置５２から送られてきた基板Ｗを受け取って、棚に差し入れるように所定の位置まで送り込む。一方、基板Ｗを１８０°回転装置５３に搬出するときは、マガジンラック９１内の所望の基板Ｗが基板搬送高さに位置するようにマガジンラック９１を昇降させ、搬送機構９３の送りローラ９４と１８０°回転装置５３の搬送部７２の送りローラ７４とを同期駆動させて基板Ｗを搬出し、１８０°回転装置５３に受け渡すようになっている。
【００４４】
ところで、描画装置２において画素領域Ｗ３に機能液を塗布する際、液滴吐出ヘッド２６から吐出された機能液の液滴の飛翔方向の若干のずれにより、液滴が部分的にバンク部Ｗ４にかかることがある。この場合、液滴は、バンク部Ｗ４に付与した撥液性の影響により、バンク部Ｗ４からはじかれて画素領域Ｗ３内に収まるが、バンク部Ｗ４に機能液の溶剤が残留することがある。そして、乾燥装置４での加熱温度が比較的低温であることから、バンク部Ｗ４に溶剤が蒸発しきらずに残り、後段の描画装置２において、溶剤が残留しているバンク部Ｗ４に液滴がかかると、液滴の一部が先に機能液を塗布した画素領域Ｗ３にバンク部Ｗ４上の溶剤を伝って流れ込み、混色を生ずる。
【００４５】
そこで、本実施形態では、ワーク搬送装置５に、バッファ装置５５と１８０°回転装置５３との間に位置させて、プラズマにより活性化させた処理ガスを用いて表面処理を行うプラズマ式表面処理装置５６を配置し、バッファ装置５５から１８０°回転装置５３に基板Ｗを搬送する際に、プラズマ式表面処理装置５６により、バンク部Ｗ４に付着残留する機能液の溶剤を除去するアッシング処理と、バンク部Ｗ４に撥液性を付与する撥液化処理とを行うようにしている。
【００４６】
プラズマ式表面処理装置５６は、図１１に示すように、基板Ｗに向けて下向きに開口する装置ケース１０１と、装置ケース１０１内に配置した、基板搬送方向上流側の第１プラズマガン（アッシング処理部）１０２と、基板搬送方向下流側の第２プラズマガン（撥液化処理部）１０３とで構成されている。ここで、第１プラズマガン１０２はアッシング処理を行い、第２プラズマガン１０３は撥液化処理を行う。
【００４７】
各プラズマガン１０２，１０３は、図１２および図１３に示すように、絶縁材料で形成される額縁状のガンフレーム１１１内に、表裏一対の電極板１１２，１１３を両者間に空隙１１４が確保されるようにボルト１１５止めして成るものである。そして、一方の電極板１１２を高周波電源１１６に接続すると共に、他方の電極板１１３を接地し、更に、ガス源１１７からの処理ガスを各電極板１１２，１１３の上部に設けたジョイント１１８を介して両電極板１１２，１１３間の空隙１１４に供給している。
【００４８】
ガンフレーム１１１の下フレーム部１１１ａには、空隙１１４に連通するスリット状のガス噴出口１１９と、ガス噴出口１１９の両側の排気口１２０と、その外側のバリアガスの噴出口１２１とが開設されている。また、各電極板１１２，１１３には、冷却用流路１２２が形成されており、冷却用流路１２２にその一端の流入ジョイント１２３から他端の流出ジョイント１２４に向けて冷却液を流すことにより、各電極板１１２，１１３を強制冷却している。図中１２５は、排気口１２０を吸引源（図示省略）に接続するジョイント、１２６は、噴出口１２１をバリアガスとなる不活性ガスのガス源（図示省略）に接続するジョイントである。
【００４９】
電極板１１２に高周波電源１１６からの高周波電圧を印加すると、大気圧またはその近傍の圧力下において両電極板１１２，１１３間での気体放電を生じ、空隙１１４に流れる処理ガスが放電部のプラズマにより活性化され、処理ガスのイオン、励起種等の活性種が生成されて、この活性種がガス噴出口１１９を介して基板Ｗ上に吹き付けられる。
【００５０】
ここで、第１プラズマガン１０２では、処理ガスとして酸素Ｏ₂を用いており、酸素の活性種がバンク部Ｗ４に付着残留する溶剤と反応し、溶剤が一酸化炭素、二酸化炭素、水蒸気となって除去される。画素領域Ｗ３においても活性種との反応を生ずるが、画素領域Ｗ３に塗布された機能液の量はバンク部Ｗ４に残留する溶剤の量に比し極めて多く、処理ガスの流量や印加電力をバンク部Ｗ４の溶剤の除去に必要な最小限に設定しておくことにより、画素領域Ｗ３に塗布された機能液に悪影響が及ぶことを防止できる。尚、処理ガスとしてヘリウムや窒素等と酸素の混合ガスや圧縮空気を用いても良い。
【００５１】
また、第２プラズマガン１０３では、処理ガスとして四フッ化炭素ＣＦ₄を用いており、四フッ化炭素の活性種がバンク部Ｗ４に吹き付けられて、バンク部Ｗ４の表面にフッ素基が導入され、バンク部Ｗ４の撥液性が向上する。尚、処理ガスとして四フッ化炭素以外の撥液性を発揮するフッ素化合物、更には、これらフッ素化合物とヘリウムや窒素等との混合ガスを用いても良い。
【００５２】
また、ガス噴出口１１９から噴出する処理ガスや表面処理で発生するガスは噴出口１２１からのシールドガスによりシールドされた状態で排気口１２０から吸引排気され、ワーク搬送装置５の雰囲気中への放出が防止される。また、装置ケース１０１にも吸引手段（図示省略）に接続される排気口１０４を設け、雰囲気中の不活性ガスを装置ケース１０１の下面開口からケース内に吸い込ませ、処理ガスや表面処理で発生するガスがシールド部分から漏れても、装置ケース１０１外には放出されないようにしている。
【００５３】
以上のようにプラズマ式表面処理装置５６によりワーク搬送装置５上で、バンク部Ｗ４に付着残留する溶剤を除去するアッシング処理を行うことにより、後段の描画装置２における混色の発生が防止される。更に、本実施形態では、アッシング処理に続いて撥液化処理が行われるため、バンク部Ｗ４の撥液性が劣化していてもこれを回復でき、混色の発生を一層確実に防止できる。尚、第２プラズマガン１０３を省略し、アッシング処理のみを行うことも可能である。
【００５４】
また、プラズマガン１０２，１０３の電極板１１２，１１３は冷却液で強制冷却され、更に、放電部が基板Ｗから離れているため、基板Ｗに吹き付けられる処理ガスの温度は左程高温にはならず、基板Ｗは温度上昇することなく１８０°回転装置５３に搬送される。尚、プラズマ式表面処理装置５６による処理で基板Ｗの温度が上昇する場合には、プラズマ式表面処理装置５６の下流側に冷却手段５４を配置すれば良い。
【００５５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、バンク部に付着残留する溶剤による混色の発生を確実に防止でき、カラーフィルタや有機ＥＬ装置等の製品を精度良く製造できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】有機ＥＬ装置の断面図である。
【図２】有機ＥＬ装置の基板上の画素領域の配置パターンを示す線図である。
【図３】実施形態に係る描画作業ラインの全体構成を模式的に表した平面図である。
【図４】実施形態に係る描画装置の全体斜視図である。
【図５】実施形態に係る描画装置の動作を説明する動作説明図である。
【図６】実施形態に係る移載装置（移載ロボット）の構造図である。
【図７】実施形態に係る描画作業ラインにおける基板の搬送形態を示す模式図である。
【図８】実施形態に係る乾燥装置の全体斜視図である。
【図９】実施形態に係るワーク搬送装置の全体斜視図である。
【図１０】実施形態に係るワーク搬送装置の全体正面図である。
【図１１】実施形態に係るプラズマ式表面処理装置の模式的な断面図である。
【図１２】実施形態に係るプラズマ式表面処理装置で用いるプラズマガンの斜視図である。
【図１３】実施形態に係るプラズマ式表面処理装置で用いるプラズマガン断面図である。
【符号の説明】
Ｗ…基板（ワーク）Ｗ３…画素領域（塗布部位）Ｗ４…バンク部１…描画作業ライン２，２ａ，２ｂ，２ｃ…描画装置４，４ａ，４ｂ，４ｃ…乾燥装置５，５ａ，５ｂ…ワーク搬送装置２６…液滴吐出ヘッド５６…プラズマ式表面処理装置１０１…装置ケース１０２…アッシング処理用のプラズマガン１０３…撥液化処理用のプラズマガン[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a drawing work line in which a workpiece is sequentially fed to a plurality of drawing apparatuses including a droplet discharge head that discharges droplets of a functional liquid so that the functional liquid is applied to a large number of application portions of the workpiece.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, attempts have been made to manufacture color filters and organic EL devices using a drawing apparatus having a droplet discharge head typified by an ink jet head. In this case, a functional liquid containing a filter material or a light emitting functional material is introduced into the liquid droplet ejection head, and the liquid droplet ejection head is scanned relative to the substrate of the color filter that is the workpiece or the substrate of the organic EL device. Is applied to a large number of pixel regions on the substrate, which is an application site to be coated, and then the functional liquid to be the filter element and the organic EL functional layer is applied, and then the functional liquid is dried and solidified to form the filter element and the organic EL functional layer.
[0003]
In order to improve productivity, three drawing devices are used for three colors of R (red), G (green), and B (blue), and the substrate is sequentially fed to these drawing devices. It is also considered to apply functional liquids corresponding to each color of B in order. In this case, in order to prevent color mixing, a bank portion that rises upward is formed around each pixel region, and liquid repellency is given to the bank portion in advance so that the liquid droplets ejected from the liquid droplet ejection head partially It is necessary to make the liquid droplets fit in the pixel area even if it covers the bank part.
[0004]
Although not related to the drawing work line, a plasma type surface treatment apparatus that performs surface treatment using a processing gas activated by plasma has been known (for example, see Patent Document 1). According to this surface treatment apparatus, by using oxygen as a treatment gas, active species such as oxygen ions and excited species are generated, and organic substances adhering to the surface of an object to be treated such as a semiconductor react with the active species. And can be removed (ashed) as carbon monoxide, carbon dioxide and water vapor.
[0005]
[Patent Document 1]
JP-A-6-190269 (page 3-4, FIGS. 1 to 4)
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, when a droplet of functional liquid is applied to the bank part, the solvent of the functional liquid may remain attached to the bank part even if the liquid repellent property is imparted to the bank part. When a droplet of the functional liquid is applied to the remaining bank portion, color mixing occurs.
[0007]
In addition, since the final drying for solidifying the functional liquid takes time, the functional liquid applied to the workpiece (substrate) in each drawing apparatus does not flow during the transfer to the subsequent drawing apparatus even if it is performed in the subsequent process. In addition, it is conceivable that each drawing apparatus is equipped with a drying device, and the functional liquid applied to the workpiece is semi-dried to such an extent that the fluidity is lost by the drying device, and then the workpiece is transported to the subsequent drawing device. If the solvent on the bank can be evaporated by drying, color mixing will not occur.
[0008]
However, at the time of semi-drying, it is necessary to evaporate the solvent gently at a relatively low temperature in order to uniformly dry and shrink the functional liquid at each application site (pixel region), and there is a time restriction, Even after semi-drying, the solvent may remain on the bank, and color mixing cannot be completely prevented.
[0009]
In view of the above, it is an object of the present invention to provide a drawing work line that can reliably prevent the occurrence of color mixing due to the solvent remaining on the bank portion using a plasma surface treatment apparatus. Yes.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above-mentioned problems, the present invention is a drawing work line for a work having a large number of application portions to which a functional liquid is to be applied and forming a bank portion that rises upward around each of the application portions. A plurality of drawing apparatuses that apply functional liquid to a predetermined application site of a work using a liquid droplet discharge head that discharges functional liquid droplets are connected in series with each drawing apparatus interposing a work transfer device. Then, the workpiece processed in each drawing apparatus is sequentially fed to the subsequent drawing apparatus via each workpiece transfer apparatus, and the surface treatment is performed on each workpiece transfer apparatus using a processing gas activated by plasma. Place the plasma type surface treatment equipment, As the processing gas, oxygen, a mixed gas of oxygen and helium or nitrogen, and compressed air are used. Solvent of functional liquid remaining on the bank It reacts with the active species of the processing gas, and the solvent is carbon monoxide, carbon dioxide, water vapor The ashing process to remove is performed using a surface treatment apparatus.
[0011]
According to said structure, a workpiece | work is conveyed to the drawing apparatus of a back | latter stage in the state which removed the solvent which adhered and remained to the bank part by the ashing process. This reliably prevents color mixing due to the solvent on the bank.
[0012]
In this case, the ashing processing unit that performs the ashing process extends so as to straddle the workpiece conveyance path and performs the ashing process on the workpiece conveyed by each workpiece conveyance device. Ashing processing can be performed while driving the transport device, and this can be performed efficiently in a short time.
[0013]
Even if liquid repellency is given to the bank portion in advance, the liquid repellency may deteriorate over time. In this case, if the surface treatment apparatus performs a liquid repellency treatment that imparts liquid repellency to the bank portion using a processing gas containing a liquid repellency component in addition to the ashing treatment, The color can be restored and the occurrence of color mixing can be more effectively prevented.
[0014]
In this case, the lyophobic processing unit that performs the lyophobic process extends so as to straddle the transport path of the work and performs the lyophobic process on the work transported by each work transport device. Thus, the lyophobic treatment can be performed while driving the work transfer device, and this can be performed efficiently in a short time.
[0015]
In addition, the ashing processing unit and the liquid repellent processing unit face each other in parallel and are housed in a common device case, so that the processing gas can be efficiently exhausted and the surface processing device can be made compact. Can be configured.
[0016]
On the other hand, since color mixing is prevented as described above, a functional liquid containing a filter material is introduced into the droplet discharge head of the drawing apparatus, and a large number of functional liquid application sites on the substrate of the color filter that is the workpiece are obtained. Applying functional liquid that serves as a filter element to the pixel area, or introducing functional liquid containing a light emitting functional material into the droplet discharge head of the drawing apparatus, and applying the functional liquid on the substrate of the organic EL device as a workpiece By applying a functional liquid serving as an organic EL layer to a large number of pixel regions, a color filter and an organic EL device can be manufactured with high accuracy.
[0017]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment in which a drawing work line of the present invention is applied to a light emitting layer manufacturing line constituting a part of a manufacturing line of an organic EL device will be described with reference to the accompanying drawings. A brief explanation will be given.
[0018]
As shown in FIG. 1, the organic EL device surrounds a circuit element unit W1, a large number of pixel electrodes W2, and pixel regions W3 of R, G, and B colors that match the pixel electrodes W2 on a substrate W. The bank portion W4 that rises upward, the organic EL functional layer W5 in each pixel region W4, and the cathode W6 (counter electrode) are formed in this order, and then a sealing substrate W7 is stacked on the cathode W6. Then, the cathode W6 is connected to the wiring of the flexible substrate (not shown) and the wiring of the circuit element unit W2 is connected to the driving IC (not shown). As shown in FIG. 2, a stripe arrangement, a mosaic arrangement, and a delta arrangement are used for the arrangement of the pixel regions W3 for R, G, and B colors.
[0019]
The organic EL functional layer W5 includes a hole injection layer W5a and a light emitting layer W5b, and the hole injection layer W5a and the light emitting layer W5b are formed by applying a required functional liquid to the pixel region W3 by an inkjet method. Form in order. In this case, in order to prevent color loss and color mixing, preprocessing is performed so that each pixel region W3 has lyophilicity with respect to the functional liquid and each bank W4 has liquid repellency.
[0020]
As the functional liquid for forming the hole injection layer W5a, for example, a composition obtained by dissolving a mixture of a polythiophene derivative such as polyethylene dioxythiophene (PEDOT) and polystyrene sulfonic acid (PSS) in a polar solvent may be used. it can. Examples of the polar solvent include isopropyl alcohol (IPA), normal butanol, γ-butyrolactone, N-methylpyrrolidone (NMP), 1,3-dimethyl-2-imidazolidinone (DMI) and its derivatives, carbitol acetate And glycol ethers such as butyl carbitol acetate.
[0021]
On the other hand, as the functional liquid for forming the light emitting layer W5b, polyfluorene polymer derivatives, (poly) paraphenylene vinylene derivatives, polyphenylene derivatives, polyvinylcarbazole, polythiophene derivatives, perylene dyes, coumarin dyes, rhodamine dyes, Alternatively, the polymer can be doped with an organic EL material. For example, it can be used by doping rubrene, perylene, 9,10-diphenylanthracene, tetraphenylbutadiene, Nile red, coumarin 6, quinacridone and the like.
[0022]
The drawing work line work 1 to be described later can also be applied to the production of color filters. In the production of color filters, as a functional liquid containing filter materials of R, G and B colors, for example, an inorganic pigment is dispersed in a polyurethane resin oligomer, and then cyclohexanone and butyl acetate are used as low boiling solvents as high boiling solvents. Butyl carbitol acetate is added, and further, 0.01% by weight of a nonionic surfactant is added as a dispersant, and a viscosity of 6 to 8 centipoise is used.
[0023]
FIG. 3 shows a drawing work line 1 in which a substrate W of an organic EL device as a workpiece is introduced and an R, G, B light emitting layer W5b is formed by a so-called ink jet method. In addition, since organic EL dislikes oxygen and moisture, all operations in the drawing work line 1 are performed in an atmosphere of an inert gas (nitrogen gas).
[0024]
As shown in the figure, in this drawing work line 1, the left side of the drawing is the carry-in side and the right side is the carry-out side, and the substrate (workpiece) W is sent from the carry-in side via each processing device in the line. It is sent in one direction to the carry-out side. The main processing devices of the drawing work line 1 are a B-color drawing device 2a that forms a B-color light-emitting layer located on the carry-in side, and an R-color drawing device 2b that forms an R-color light-emitting layer in the middle. And a G color drawing device 2c which is located on the carry-out side and forms a G light emitting layer.
[0025]
Further, corresponding to the B-color drawing device 2a, a B-color drying device 4a is provided with the B-color transfer device 3a interposed therebetween, and the B-color processing unit 1a is constituted by these devices 2a, 3a, 4a. Corresponding to the drawing device 2b, an R color drying device 4b is provided with an R color transfer device 3b sandwiched therebetween, and an R color processing unit 1b is constituted by these devices 2b, 3b, 4b. Correspondingly, a G color drying device 4c is provided with the G color transfer device 3c interposed therebetween, and a G color processing unit 1c is constituted by these devices 2c, 3c, 4c. On the other hand, between the B color processing unit 1a and the R color processing unit 1b, a first transport device 5a for transporting the substrate W processed by the B color processing unit 1a to the R color processing unit 1b is disposed. Between the R color processing unit 1b and the G color processing unit 1c, a second transport device 5b that transports the substrate W processed by the R color processing unit 1b to the G color processing unit 1c is disposed.
[0026]
Further, on the carry-in side, a carry-in magazine loader 6 that sends out the stocked substrate W before processing, and a carry-in transfer device that receives the substrate W from the carry-in magazine loader 6 and faces it to the B-color transfer device 3a. 7 are arranged. Similarly, on the carry-out side, a carry-out side magazine loader 8 that stocks the processed substrates W, and a carry-out side transfer device that receives the substrates W from the G color transfer device 3 c and sends them to the carry-out side magazine loader 8. 9 are arranged.
[0027]
By the way, in this embodiment, there are the substrate W introduced in the vertical direction and the substrate W introduced in the horizontal direction with respect to the drawing apparatus 2 (see FIG. 7). Therefore, the carry-in transfer device 7 incorporates a rotation mechanism (not shown) that rotates the substrate by 90 ° in a horizontal posture and faces the B-color transfer device 3a. Similarly, a rotation mechanism that rotates the substrate W by 90 ° in a horizontal posture before being fed into the carry-out magazine loader 8 is also incorporated in the carry-out transfer device 9 (not shown).
[0028]
On the other hand, since the processing of the substrate W is performed in an atmosphere of an inert gas, the R, G, and B color drawing devices 2a, 2b, and 2c are accommodated in clean room main chambers 11, 11, and 11, respectively. Similarly, since the transfer of the substrate W is performed in an inert gas atmosphere, each of the transfer devices 3a, 3b, 3c, 7, 9 and the first and second transfer devices 5a, 5b has a cover case type. The sub-chamber 12 is provided. In addition, each drying apparatus 4a, 4b, 4c inserts the front-surface part which opposes each transfer apparatus 3a, 3b, 3c in the subchamber 12, and is made to put the inside in the atmosphere of an inert gas. The plurality of main chambers 11 and the plurality of sub chambers 12 have a shutter (not shown) at a boundary portion and are connected in a tunnel shape.
[0029]
As shown in FIGS. 4 and 5, each color drawing device 2 ejects a light emitting functional liquid by an ink jet method, and is orthogonal to the X axis table 22 and the X axis table 22 installed on the machine base 21. A Y-axis table 23 and a main carriage 24 suspended from the Y-axis table 23 are provided. A plurality of droplet discharge heads 26 are disposed below the main carriage 24 via the sub-carriage 25 (see FIG. 5). The substrate W is set on the X-axis table 22.
[0030]
As shown in FIG. 5, the drawing apparatus 2 has a configuration in which the substrate W moves in synchronization with driving of the droplet discharge head 26 (selective discharge of the light emitting functional liquid). Scanning is performed by both reciprocating operations of the X-axis table 22 in the X-axis direction. Correspondingly, so-called sub-scanning is performed by the forward movement operation of the droplet discharge head 26 in the Y-axis direction by the Y-axis table 23. That is, the droplet discharge head 26 into which the light emitting functional liquid is introduced is scanned relative to the substrate W in the X-axis and Y-axis directions, and the functional liquid containing the light emitting functional material is selectively discharged onto the substrate W. The light emitting layer W5b is formed in the pixel area W3 of the corresponding color.
[0031]
As shown in FIG. 6, each of the transfer devices 3 for R, G, and B is composed of a transfer robot having a pair of robot arms 31 and 31 that can turn and bend and extend. The thin plate fork-shaped robot hand 32 is provided to support the substrate W as it is placed thereon, and the transfer operation is performed. The stand unit 33 that supports the pair of robot arms 31 and 31 incorporates an elevating device (not shown), and is used for receiving (raising) and delivering (lowering) the substrate W. The arms 31 and 31 can be raised and lowered as appropriate.
[0032]
For example, in the intermediate R color transfer device 3b, one robot arm 31 is driven, the substrate W received from the first transfer device 5a is turned while maintaining the horizontal posture, and this is rotated 90 ° in the horizontal plane. To the X-axis table 22 of the R color drawing apparatus 2b. Further, the substrate W that has been processed by the R color drawing apparatus 2b drives the other robot arm 31, receives the substrate W from the X-axis table 22, and rotates it 180 ° in a horizontal plane so as to make a large turn. And sent to the R color drying device 4b. However, when the substrate W is a sideways substrate W, the substrate W is once transferred to the 90 ° rotation device 52, which will be described later, and then rotated 90 °, and received again to dry the R color. It feeds into the device 4b. Then, the substrate W that has been processed by the R-color drying device 4b drives the other robot arm 31, receives the substrate W from the R-color drying device 4b, and rotates it 90 ° in a horizontal plane so as to turn. Then, it is fed into the second transport device 5b (see FIG. 7).
[0033]
As shown in FIG. 8, each of the R, G, and B drying apparatuses 4 is configured by storing hot plates 42 in a plurality of upper and lower stages (six stages in the illustrated example) in a single drying furnace 41. A substrate W is seated on the hot plate 42 so that a plurality of substrates can be dried simultaneously. On the drying furnace 41, an exhaust blower 44 connected to a plurality of upper and lower exhaust ports (not shown) on the back surface of the drying furnace 41 through a merging chamber 43 is provided. Inert gas is sucked into the drying furnace 41 through the work inlet / outlet 41a in front of the drying furnace 41 to ventilate the furnace. In each of these drying apparatuses 4, the functional liquid applied to the substrate W by each drawing apparatus 2 flows while the substrate W is transported to cause color mixing, or the film thickness becomes non-uniform due to rapid evaporation of the solvent. It is provided for the purpose of semi-drying the functional liquid to such an extent that it loses its fluidity, and final drying to solidify the functional liquid droplets to form a light emitting layer is performed in the subsequent process of the production line shown in the figure. Do. The heating temperature of the substrate W in the drying apparatus 4 is preferably a relatively low temperature, for example, 40 ± 2 ° C. to 200 ± 2 ° C. so that the solvent evaporates gently.
[0034]
As clearly shown in FIGS. 9 and 10, the work transfer device 5 used as each of the first and second transfer devices 5 a and 5 b rotates the substrate W by 90 ° in a horizontal plane on a cabinet-type common machine stand 51. An upstream 90 ° rotating device 52 to be rotated and a downstream 180 ° rotating device 53 for rotating the substrate W 180 ° in a horizontal plane, and cooling means for cooling the substrate W above the 90 ° rotating device 52 54, and a buffer device 55 for stocking the substrate W for processing waiting are arranged between the rotating devices 52 and 53.
[0035]
As described above, the 90 ° rotation device 52 rotates the sideways substrate by 90 ° in cooperation with each of the R, G, and B transfer devices 3 in order to appropriately feed the substrate W to each drying device 4. The substrate W received from the drying device 4 via the transfer device 3 is cooled by the cooling means 54 and then sent to the buffer device 55. The buffer device 55 stocks the substrate W, and waits the substrate W on the transport device 5 when the loading of the substrate into the next drawing device 2 is stopped by cleaning the droplet discharge head 26 or the like. The 180 ° rotation device 53 rotates the substrate W by 180 ° in order to reverse the change in the posture of the substrate W based on the transfer mode of each transfer device 3, and the substrate is moved relative to each of the R, G, B drawing devices 2. W is sent in exactly the same posture.
[0036]
Here, with reference to FIG. 7 and FIG. 9, the conveyance and the process sequence of the board | substrate W in the drawing work line 1 of embodiment are demonstrated easily.
[0037]
When the carry-in transfer device 7 causes the substrate W received from the carry-in magazine loader 6 to face the B-color transfer device 3a, one of the robot arms 31 of the B-color transfer device 3a receives the B-color transfer device 3a. Feed into device 2a. In the B-color drawing device 2a, the received substrate W is moved relatively in the X-axis and Y-axis directions, and the B-color light emitting functional liquid is selectively ejected thereto. The other robot arm 31 of the B color transfer device 3a faces the substrate W that has returned to the home position after the discharge operation is completed, and sends it to the B color drying device 4a. When the substrate drying is completed, the other robot arm 31 receives this, transfers it to the 90 ° rotation device 52 of the first transfer device 5a, and sends the substrate W cooled by the cooling means 54 to the buffer device 55. Next, after waiting for the processing state of the substrate W in the R color drawing device 2b, the substrate W is sent from the buffer device 55 to the 180 ° rotation device 53, rotated 180 °, and made to face the R color transfer device 3b. .
[0038]
Thereafter, in exactly the same manner as described above, the transfer of the substrate W by the R color transfer device 3b and the processing of the substrate W by the R color drawing device 2b and the R color drying device 4b are performed. Further, the substrate W transferred from the R color drying device 4b to the second transfer device 5b is transferred from the second transfer device 5b to the G color drawing device 2c and the G color drying device 4c via the G color transfer device 3c. It is sent and processed as appropriate. In this manner, the R, G, B light emitting layer W5b is formed, and the substrate W is finally transferred from the G color drying device 4c to the unloading side transfer device 9 via the G color transfer device 3c. From now on, it is fed into the carry-out magazine loader 8.
[0039]
The 90 ° rotation device 52 and the 180 ° rotation device 53 have the same configuration, and each of the rotation units 61 and 71 rotates the substrate W in a horizontal plane, and the transfer units 62 and 72 carry out and carry in the substrate W. And. Work tables 63 and 73 incorporating a centering mechanism for centering the substrate W are provided in the rotation units 61 and 71 so as to be rotatable and liftable. When the substrate W is transferred from the transfer device 3 to the 90 ° rotation device 52, the substrate W is placed on the work table 63 in a state where the work table 63 is raised above the transport unit 72. When the substrate W is rotated by 90 °, the work table 63 is rotated after the substrate W is centered around the rotation center by the centering mechanism. On the other hand, when unloading the substrate W from the 90 ° rotation device 52, the work table 63 is lowered, the substrate W is transferred to a plurality of feed rollers 64 provided in the transport unit 62, and then the feed roller 64 is rotated and fed. The substrate W is sent out toward the buffer device 55.
[0040]
When the substrate W is sent out from the buffer device 55 to the 180 ° rotation device 53, the substrate W is carried to the upper part of the work table 73 by the plurality of feed rollers 74 of the transport unit 72 while the work table 73 is lowered. Then, the work table 73 is raised and the work table 73 receives the substrate W. Then, after the substrate W is centered around the rotation center by the centering mechanism, the work table 73 is rotated by 180 °, and the substrate W is received by the transfer device 3 in this state.
[0041]
The cooling unit 54 cools the substrate W heated by the drying device 4 of the preceding processing unit to the set management temperature (for example, 20 ° C.) of the drawing device 2, and in the drawing device 2 of the subsequent processing unit, the substrate W It is provided in order to prevent the deterioration of the application position accuracy of the droplets due to the thermal expansion of the liquid. The cooling means 54 suspends a pair of front and rear blowing heads 81, 81 for blowing out a cooling gas composed of an inert gas, to a support plate 82 above the 90 ° rotation device 52, so as to swing freely in the front-rear direction via a swing arm 83. The substrate W is cooled by blowing a cooling gas from the blowing head 81 onto the substrate W supported by the 90 ° rotation device 52.
[0042]
The buffer device 55 includes a magazine rack 91 that can support the substrate W in a plurality of upper and lower stages, an elevating mechanism 92 that raises and lowers the magazine rack 91, and a transport unit 62 of each of the rotating devices 52 and 53 in the space in the magazine rack 91. , 72 and a transport mechanism 93 that carries in and out the substrate W at the same level.
[0043]
When the substrate W is carried in from the 90 ° rotation device 52, the lifting mechanism 92 is first driven to move the magazine rack 91 up and down so that a desired shelf of the magazine rack 91 is located slightly below the substrate transfer height. Let Next, the feed roller 94 provided in the transport mechanism 93 is driven in synchronization with the feed roller 64 of the transport unit 62 of the 90 ° rotation device 52, receives the substrate W sent from the 90 ° rotation device 52, and receives the shelf. Feed it to a predetermined position so that it can be inserted. On the other hand, when the substrate W is carried out to the 180 ° rotation device 53, the magazine rack 91 is moved up and down so that the desired substrate W in the magazine rack 91 is positioned at the substrate transport height, and the feed roller 94 of the transport mechanism 93 The substrate W is unloaded by synchronously driving the feed roller 74 of the transport unit 72 of the 180 ° rotation device 53 and delivered to the 180 ° rotation device 53.
[0044]
By the way, when the functional liquid is applied to the pixel region W3 in the drawing apparatus 2, the liquid droplets partially enter the bank portion W4 due to a slight deviation in the flying direction of the liquid droplets discharged from the liquid droplet ejection head 26. It may take. In this case, the liquid droplets are repelled from the bank part W4 and contained in the pixel region W3 due to the effect of the liquid repellency applied to the bank part W4, but the functional liquid solvent may remain in the bank part W4. Then, since the heating temperature in the drying device 4 is relatively low, the solvent does not completely evaporate in the bank unit W4, and in the subsequent drawing device 2, droplets are generated in the bank unit W4 where the solvent remains. In this case, a part of the liquid droplets flows into the pixel area W3 where the functional liquid has been previously applied through the solvent on the bank W4, and color mixing occurs.
[0045]
Therefore, in the present embodiment, a plasma type surface treatment apparatus that performs surface treatment using a processing gas activated by plasma, positioned between the buffer device 55 and the 180 ° rotation device 53 in the workpiece transfer device 5. When the substrate W is transported from the buffer device 55 to the 180 ° rotation device 53, the plasma type surface treatment device 56 removes the solvent of the functional liquid remaining on the bank W4 and the bank. A liquid repellency treatment for imparting liquid repellency to the portion W4 is performed.
[0046]
As shown in FIG. 11, the plasma surface processing apparatus 56 includes an apparatus case 101 that opens downward toward the substrate W, and a first plasma gun (ashing process) disposed in the apparatus case 101 on the upstream side in the substrate transport direction. Part) 102 and a second plasma gun (liquid repellent treatment part) 103 on the downstream side in the substrate transport direction. Here, the first plasma gun 102 performs an ashing process, and the second plasma gun 103 performs a lyophobic process.
[0047]
As shown in FIGS. 12 and 13, each plasma gun 102, 103 has a pair of front and back electrode plates 112, 113 in a frame-shaped gun frame 111 formed of an insulating material, and a gap 114 is secured between them. As shown in FIG. Then, one electrode plate 112 is connected to the high-frequency power source 116, the other electrode plate 113 is grounded, and a processing gas from the gas source 117 is connected via a joint 118 provided on each electrode plate 112, 113. And supplied to the gap 114 between the electrode plates 112 and 113.
[0048]
In the lower frame portion 111a of the gun frame 111, a slit-shaped gas jet port 119 communicating with the gap 114, exhaust ports 120 on both sides of the gas jet port 119, and barrier gas jet ports 121 on the outside thereof are opened. Yes. Each of the electrode plates 112 and 113 is provided with a cooling flow path 122, and the cooling liquid is caused to flow through the cooling flow path 122 from the inflow joint 123 at one end to the outflow joint 124 at the other end. The electrode plates 112 and 113 are forcibly cooled. In the figure, 125 is a joint that connects the exhaust port 120 to a suction source (not shown), and 126 is a joint that connects the jet port 121 to a gas source (not shown) of an inert gas serving as a barrier gas.
[0049]
When a high frequency voltage from the high frequency power source 116 is applied to the electrode plate 112, gas discharge occurs between the electrode plates 112 and 113 under atmospheric pressure or a pressure in the vicinity thereof, and the processing gas flowing in the gap 114 is caused by the plasma in the discharge portion. The activated species such as process gas ions and excited species are generated, and the activated species are sprayed onto the substrate W through the gas ejection port 119.
[0050]
Here, in the first plasma gun 102, oxygen O is used as a processing gas. ₂ The active species of oxygen reacts with the solvent remaining on the bank W4, and the solvent is removed as carbon monoxide, carbon dioxide, and water vapor. The reaction with the active species also occurs in the pixel region W3, but the amount of the functional liquid applied to the pixel region W3 is extremely larger than the amount of the solvent remaining in the bank part W4, and the flow rate of the processing gas and the applied power are set in the bank. By setting the minimum necessary for removing the solvent in the portion W4, it is possible to prevent the functional liquid applied to the pixel region W3 from being adversely affected. In addition, you may use the mixed gas and compressed air of helium, nitrogen, etc. and oxygen as process gas.
[0051]
In the second plasma gun 103, carbon tetrafluoride CF is used as a processing gas. _Four The activated species of carbon tetrafluoride is sprayed on the bank part W4 and fluorine groups are introduced on the surface of the bank part W4, thereby improving the liquid repellency of the bank part W4. Note that a fluorine gas that exhibits liquid repellency other than carbon tetrafluoride, or a mixed gas of these fluorine compounds and helium, nitrogen, or the like may be used as the processing gas.
[0052]
Further, the processing gas ejected from the gas ejection port 119 and the gas generated by the surface treatment are sucked and exhausted from the exhaust port 120 while being shielded by the shielding gas from the ejection port 121 and released into the atmosphere of the workpiece transfer device 5. Is prevented. In addition, an exhaust port 104 connected to suction means (not shown) is also provided in the device case 101, and inert gas in the atmosphere is sucked into the case from the lower surface opening of the device case 101 and generated by processing gas or surface treatment. Even if the gas to be leaked from the shield portion, it is prevented from being released out of the apparatus case 101.
[0053]
As described above, by performing the ashing process for removing the solvent remaining on the bank W4 on the work transfer device 5 by the plasma type surface treatment device 56, the color mixing in the subsequent drawing device 2 is prevented. Furthermore, in this embodiment, since the lyophobic process is performed following the ashing process, even if the lyophobic property of the bank W4 is deteriorated, it can be recovered, and the occurrence of color mixing can be more reliably prevented. It is possible to omit the second plasma gun 103 and perform only the ashing process.
[0054]
In addition, since the electrode plates 112 and 113 of the plasma guns 102 and 103 are forcibly cooled by the coolant and the discharge part is separated from the substrate W, the temperature of the processing gas sprayed on the substrate W does not increase to the left. First, the substrate W is transferred to the 180 ° rotation device 53 without increasing the temperature. In the case where the temperature of the substrate W increases due to the processing by the plasma surface processing apparatus 56, the cooling means 54 may be disposed on the downstream side of the plasma surface processing apparatus 56.
[0055]
【The invention's effect】
As is clear from the above description, according to the present invention, it is possible to reliably prevent color mixing due to the solvent remaining on the bank portion, and to manufacture products such as color filters and organic EL devices with high accuracy.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a cross-sectional view of an organic EL device.
FIG. 2 is a diagram showing an arrangement pattern of pixel regions on a substrate of an organic EL device.
FIG. 3 is a plan view schematically showing an overall configuration of a drawing work line according to the embodiment.
FIG. 4 is an overall perspective view of the drawing apparatus according to the embodiment.
FIG. 5 is an operation explanatory diagram illustrating an operation of the drawing apparatus according to the embodiment.
FIG. 6 is a structural diagram of a transfer device (transfer robot) according to the embodiment.
FIG. 7 is a schematic diagram showing a substrate transfer form in a drawing work line according to the embodiment.
FIG. 8 is an overall perspective view of the drying apparatus according to the embodiment.
FIG. 9 is an overall perspective view of the workpiece transfer apparatus according to the embodiment.
FIG. 10 is an overall front view of the workpiece transfer apparatus according to the embodiment.
FIG. 11 is a schematic cross-sectional view of a plasma surface treatment apparatus according to an embodiment.
FIG. 12 is a perspective view of a plasma gun used in the plasma surface treatment apparatus according to the embodiment.
FIG. 13 is a sectional view of a plasma gun used in the plasma type surface treatment apparatus according to the embodiment.
[Explanation of symbols]
W ... Substrate (workpiece) W3 ... Pixel region (application part) W4 ... Bank part 1 ... Drawing work line 2, 2a, 2b, 2c ... Drawing device 4, 4a, 4b, 4c ... Drying device 5, 5a, 5b ... Work Conveying device 26 ... Liquid droplet ejection head 56 ... Plasma surface treatment device 101 ... Device case 102 ... Plasma gun for ashing treatment 103 ... Plasma gun for lyophobic treatment

Claims

A drawing work line for a work having a large number of application parts to which a functional liquid is to be applied, and forming a bank part that rises upward around each application part,
A plurality of drawing apparatuses that apply a functional liquid to a predetermined application site of a work using a liquid droplet discharge head that discharges a liquid droplet of the functional liquid are continuously provided with a work conveying device interposed between the drawing apparatuses. In what sequentially feeds the workpiece processed by each drawing device to the subsequent drawing device via each workpiece transfer device,
A plasma type surface treatment apparatus that performs surface treatment using a processing gas activated by plasma is disposed in each of the workpiece transfer apparatuses,
As the processing gas, any one of oxygen, a mixed gas of oxygen and helium or nitrogen, and compressed air is used, and the solvent of the functional liquid remaining on the bank is reacted with the active species of the processing gas. A drawing work line characterized in that an ashing treatment for removing carbon oxide, carbon dioxide, and water vapor is performed using the surface treatment apparatus.

The ashing processing unit that performs the ashing process extends so as to straddle the conveyance path of the workpiece,
2. The drawing work line according to claim 1, wherein an ashing process is performed on the workpiece conveyed by each workpiece conveying device.

3. The surface treatment apparatus according to claim 1, wherein, in addition to the ashing process, the surface treatment apparatus performs a liquid repellency treatment that imparts liquid repellency to the bank portion using a processing gas containing a liquid repellent component. Drawing work line.

The lyophobic treatment part that performs the lyophobic treatment extends so as to straddle the conveyance path of the workpiece,
4. The drawing work line according to claim 3, wherein a liquid repellent treatment is performed on the workpiece conveyed by each workpiece conveying device.

5. The drawing work line according to claim 4, wherein the ashing processing unit and the lyophobic processing unit face each other in parallel and are accommodated in a common apparatus case.

The workpiece is a substrate of a color filter having a large number of pixel regions that serve as the application site, and the drawing apparatus introduces a functional liquid containing a filter material into the droplet discharge head, and a predetermined liquid on the substrate. 6. The drawing work line according to claim 1, wherein a functional liquid serving as a filter element is applied to the pixel region.

The workpiece is a substrate of an organic EL device having a large number of pixel regions to be the application site, and the drawing device introduces a functional liquid containing a light emitting functional material into the droplet discharge head, 6. The drawing work line according to claim 1, wherein a functional liquid to be an organic EL functional layer is applied to a predetermined pixel area.