JP5556105B2 - 基板カートリッジ、基板処理装置、基板処理システム、制御装置及び表示素子の製造方法 - Google Patents
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Description
上記のような事情に鑑み、本発明は、基板に異物が付着するのを防ぐことができる基板カートリッジ、基板処理装置及び基板処理システムを提供することを目的とする。
以下、図面を参照して、本発明の第1実施形態を説明する。
(有機EL素子)
図1(a)は、有機EL素子の構成を示す平面図である。図1(b)は、図1(a)におけるb−b断面図である。図1(c)は、図1(a)におけるc−c断面図である。
図2は、可撓性を有するシート基板FBを用いて処理を行う基板処理装置100の構成を示す概略図である。
基板処理装置100は、帯状のシート基板FBを用いて図1に示す有機EL素子50を形成する装置である。図2に示すように、基板処理装置100は、基板供給部101、基板処理部102、基板回収部103及び制御部104を有している。シート基板FBは、基板供給部101から基板処理部102を経て基板回収部103へと搬送されるようになっている。制御部104は、基板処理装置100の動作を統括的に制御する。
図3に示すように、基板処理部102は、搬送部105、素子形成部106、アライメント部107及び基板切断部108を有している。基板処理部102は、基板供給部101から供給されるシート基板FBを搬送しつつ、当該シート基板FBに上記の有機EL素子50の各構成要素を形成し、有機EL素子50が形成されたシート基板FBを基板回収部103へと送り出す部分である。
本実施形態では、液滴塗布装置120として、例えばゲート電極Gを形成する際に用いられる液滴塗布装置120G、ゲート絶縁層Iを形成する際に用いられる液滴塗布装置120I、ソース電極S、ドレイン電極D及び画素電極Pを形成する際に用いられる液滴塗布装置120SD、有機半導体OSを形成する際に用いられる液滴塗布装置120OSなどが用いられている。
本実施形態では、基板供給部101及び基板回収部103として、基板カートリッジ1が用いられている。以下の説明においては、説明の便宜上、図2と共通のXYZ直交座標系を設定し、このXYZ直交座標系を参照しつつ各部材の位置関係について説明する。以下のXYZ直交座標系は、基板供給部101が基板処理部102に接続されている状態において基板カートリッジ1が当該基板供給部101として用いられる場合を例に挙げて説明する。
図8及び図9に示すように、蓋部材41は、マウント部3の端面3bをカバーする寸法に形成されている。蓋部材41は、固定部材43及び軸部44を介してマウント部3に取り付けられている。
一方、固定部材43の−Z側には溝部48が形成されている。溝部48は例えばX方向に沿って形成されている。突出部23の−Z側には、固定部材43との当接部分から−X方向に溝部23aが形成されている。溝部23aの底部には、当該溝部23aに沿って溝部23bが形成されている。溝部23bは、上記の溝部48の延長線上に形成されており、溝部48に接続されている。
次に、上記のように構成された基板カートリッジ1にシート基板FBを収容する収容動作を説明する。図10及び図11は、収容動作時の基板カートリッジ1の状態を示す図である。図10及び図11においては、図を判別しやすくするため、基板カートリッジ1の外形を破線で示している。
次に、上記のように構成された基板処理装置100の動作を説明する。
本実施形態では、シート基板FBを収容した基板カートリッジ1を基板供給部101として供給側接続部102Aに接続する接続動作、基板供給部101による基板カートリッジ1によるシート基板FBの供給動作、基板処理部102による素子形成動作、基板カートリッジ1の取り外し動作、を順に行う。
図12に示すように、供給側接続部102Aについては、マウント部3に対応する形状に挿入口を形成しておくと共に、移動部材47に係合させる係合部51を形成しておく。
位置ずれの時間が短時間であれば、液滴塗布装置120の複数のノズル122のうち液滴を塗布するノズル122を切り替えることによって対応する。ずれが長時間続くようであれば、当該ズレを検出したアライメントカメラCAを挟む位置に設けられる2つのローラRRをX方向又はY方向に移動させ、シート基板FBのθZ方向の位置補正を行う。
取り外し動作では、マウント部3を−X方向に移動させて供給側接続部102Aから外す。マウント部3を外すことにより、係合部材と移動部材47との間の係合状態が解除されるため、弾性部材46の弾性力によって蓋部材41が閉状態となる。このように、閉塞部4は、マウント部3と基板処理部102とが接続されている状態では蓋部材41が開状態となり、マウント部3と基板処理部102とが接続されていない状態では蓋部材41が閉状態となる。
また、本実施形態によれば、基板カートリッジ1を対象物(例、基板処理部102)に対して容易に着脱させることが可能となる。
次に、本発明の第2実施形態を説明する。本実施形態では、第1実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
図25は、本実施形態に係る基板処理システムSYSの構成を示す図である。
図25に示すように、基板処理システムSYSは、基板製造装置(第1処理装置)201、基板処理装置202(第2処理装置)及び中継装置(基板中継装置)203を有している。基板製造装置201と基板処理装置202とは、例えば、別々の生産ライン、別々の敷地、別々の工場などに設置されている。
次に、本発明の第3実施形態を説明する。本実施形態では、上記実施形態と同一又は同等の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
図26は、本実施形態に係る基板処理システムSYS2の構成を示す図である。
図26に示すように、基板処理システムSYS2は、第1基板処理装置(第1処理装置)300、第2基板処理装置(第2処理装置)310、320及び中継装置(基板中継装置)303を有している。第1基板処理装置300及び第2基板処理装置310、320は、例えば同一の敷地内や、同一の工場内に設置されている。
回収動作では、図27に示すように、基板カートリッジ1の開口部34にシート基板FBを挿入すると同時に、第2開口部35から保護基板PBを挿入する。図26及び図27に示すように、保護基板PBは、例えば上記の保護基板供給部306から供給される。
上記のようにシート基板FBは第1基板処理装置300による処理と第2基板処理装置310による処理とを経て処理完了となるため、第1基板処理装置300と第2基板処理装置310とを1台ずつ用いた場合(あるいは処理を連続して行う場合)、基板処理システムSYS2全体としての処理速度は、第1基板処理装置300及び第2基板処理装置310のうち処理速度の小さい方の装置の処理速度となってしまう。
これに対して、本実施形態では、処理速度の小さい方の第2基板処理装置310を2台(第2基板処理装置310、320)用いてライン数を増加させるため、処理速度の差が補われることになり、第1基板処理装置300の処理速度を活かすことができる。これにより、基板処理システムSYS2全体の処理効率が低減するのが回避されることになる。
次に、本発明の第4実施形態を説明する。
図31は、本実施形態に係る基板処理システムSYS3を示す図である。なお、本実施形態に係る基板処理システムSYS3は、第3実施形態に記載の基板処理システムSYS2と一部の構成が異なっており、他の構成は同一となっている。以下、第3実施形態との相違点を中心に説明する。以下の説明においては、第3実施形態と同一の構成要素については、同一の符号を付し、その説明を省略あるいは簡略化する。
次に、本発明の第5実施形態を説明する。
図32は、可撓性の基板に、画素電極及び発光層などを有する表示素子(例えば、有機EL素子)を製造する製造装置410の構成を示した概略図で、図2の基板処理部102の別例である。但し、基板処理部102が有する同じ部材又は装置には同じ符号を付している。
する層をいう。紫外線硬化樹脂としては、エチレン性不飽和二重結合を有するモノマーを含む成分が好ましく用いられ、紫外線を照射することによって硬化させて紫外線硬化樹脂層が形成される。紫外線硬化性樹脂としては、例えば、紫外線硬化型ウレタンアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリエステルアクリレート系樹脂、紫外線硬化型エポキシアクリレート系樹脂、紫外線硬化型ポリオールアクリレート系樹脂、または紫外線硬化型エポキシ樹脂等が好ましく用いられる。中でも紫外線硬化型アクリレート系樹脂が好ましい。なお、発光層の隔壁BA用であれば、ブラックマトリックスであることが好ましいこのため、紫外線硬化型アクリレート系樹脂にクロム等の金属や酸化物を導入しても良い。
次に、本発明の第6実施形態を説明する。
本実施形態では、液晶表示素子の製造装置及び製造方法について説明する。液晶表示素子は、一般に偏向フィルタ、薄膜トランジスタを有するシート基板FB、液晶層、カラーフィルタ及び偏向フィルタから構成されている。このうち、薄膜トランジスタを有するシート基板FBは、図1の上段に描かれた基板処理部102又は図32の上段に描かれた製造装置410で製造することができることを説明した。
次に、本発明の第7実施形態を説明する。
図34は、印刷ローラ40によるY軸方向のアライメントのための機構を説明した図である。印刷ローラの表面にメタルマスクが形成されている。制御部104からの信号により、X軸方向の位置合わせは、印刷ローラの回転速度で調整することができる。Y軸方向の位置合わせは、次の示す方法がある。
上記実施形態では、基板カートリッジ1の閉塞部4の構成において、蓋部材41が開口部34及び第2開口部35の両方をまとめてカバーする構成として説明したが、これに限られることは無い。例えば図33に示すように、蓋部材41Aが開口部34を開閉し、蓋部材41Bが第2開口部35を開閉する構成としても構わない。
これらいずれの電界効果型トランジスタであっても、メタルインクなどの順番を変えた基板処理部102を使って対応することができる。
Claims (35)
- 電気回路が形成される帯状で可撓性のシート基板を収容する基板カートリッジであって、
前記シート基板を長手方向に出し入れする為に前記シート基板の幅方向に延びた開口部と、該開口部の延びた方向に回転中心軸を有して前記シート基板を所定の長さ寸法に渡って巻き取る回転可能な軸部材と、前記開口部を開閉可能な蓋部とを含み、前記シート基板をロール状に収容するカートリッジ本体と、
前記カートリッジ本体に設けられ、前記シート基板を処理する処理装置の外部接続部に着脱可能なマウント部と、
前記マウント部を前記外部接続部に接続した際に前記開口部を開状態にし、前記マウント部を前記外部接続部から取り外した際に前記開口部を閉状態にするように前記蓋部を開閉する切替機構と、
を備える基板カートリッジ。 - 前記開口部は、前記マウント部に設けられる
請求項1に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記シート基板を巻き取る又は前記シート基板を送り出す基板駆動機構を有する
請求項1又は請求項2に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記開口部に接続され前記シート基板を収容する収容部を有し、
前記基板駆動機構は、前記収容部に設けられる
請求項3に記載の基板カートリッジ。 - 前記基板駆動機構は、
前記回転可能に保持される前記軸部材へ前記シート基板を案内する又は前記シート基板を前記開口部へ案内する第1案内部材を有する
請求項3又は請求項4に記載の基板カートリッジ。 - 前記軸部材は、前記シート基板を接着させる接着部を有する
請求項5に記載の基板カートリッジ。 - 前記第1案内部材は、少なくとも前記軸部材の回転の径方向に移動可能に設けられる
請求項5又は請求項6に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記開口部と前記基板駆動機構との間で前記シート基板を長手方向に搬送する搬送機構を有する
請求項3から請求項7のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記搬送機構は、前記シート基板に張力を与えるテンション機構を有する
請求項8に記載の基板カートリッジ。 - 前記搬送機構は、前記シート基板の搬送量を測定する測定部を有する
請求項8又は請求項9に記載の基板カートリッジ。 - 前記搬送量に基づくデータを記憶させる記憶部を更に備える
請求項10に記載の基板カートリッジ。 - 前記搬送量に基づくデータの通信を行う通信部を更に備える
請求項10又は請求項11に記載の基板カートリッジ。 - 前記搬送量に基づくデータを表示する表示部を更に備える
請求項10から請求項12のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記開口部と前記搬送機構との間で前記シート基板を案内する基板用案内部材を有する
請求項8から請求項13のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記シート基板の収容状態を観察可能な窓部を有する
請求項1から請求項14のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記シート基板を保護するシート状の保護基板を出し入れする第2開口部を有する
請求項1から請求項15のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記保護基板を前記シート基板に押圧させる押圧機構を有する
請求項16に記載の基板カートリッジ。 - 前記カートリッジ本体は、前記第2開口部と前記押圧機構との間で前記保護基板を案内する保護基板用案内部材を有する
請求項17に記載の基板カートリッジ。 - 前記第2開口部は、前記シート基板を出し入れする為の前記開口部と並んで配置され、前記蓋部は前記開口部と前記第2開口部を開状態又は閉状態にするように設けられている
請求項16から請求項18のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記蓋部は、前記シート基板を出し入れする為の前記開口部に対して設けられた第1の蓋部と、前記シート状の保護基板を出し入れする為の前記第2開口部に対して設けられた第2の蓋部とを有し、前記切替機構は前記第1の蓋部と前記第2の蓋部を独立に開閉するように設けられている
請求項16から請求項18のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジ。 - 前記切替機構は、前記蓋部の開閉を駆動する駆動機構を有する
請求項19又は請求項20に記載の基板カートリッジ。 - 帯状で可撓性のシート基板を処理する基板処理部と、
請求項1から請求項21のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジと、
前記基板処理部に設けられ、前記基板カートリッジに接続される基板処理側接続部と、
を備える基板処理装置。 - 前記基板処理側接続部は、前記基板処理部における基板搬入側及び基板搬出側のうち少なくとも一方に設けられている
請求項22に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理側接続部は、移動可能に設けられている
請求項22又は請求項23に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理側接続部は、複数設けられている
請求項22から請求項24のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理部へ前記シート基板を供給する供給部及び前記基板処理部から前記シート基板を回収する回収部のうち少なくとも一方として、前記基板カートリッジを用いる
請求項22から請求項25のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 前記基板処理部は、前記シート基板上にディスプレイ装置を形成するために、前記シート基板上に画素電極又は薄膜トランジスタを形成すること、及び、前記シート基板を帯状の長手方向に搬送すること、のうち少なくとも一方を含む
請求項22から請求項26のうちいずれか一項に記載の基板処理装置。 - 帯状で可撓性のシート基板に第1処理を行う第1処理装置と、
前記第1処理後の前記シート基板に第2処理を行う第2処理装置と、
前記第1処理装置から前記シート基板を回収し、回収した前記シート基板を前記第2処理装置へ供給する基板中継装置と、
を備え、
前記基板中継装置として、請求項1から請求項21のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジを用いる
基板処理システム。 - 前記第1処理は、前記シート基板上にトランジスタを含む電気回路を形成する処理を含み、
前記第2処理は、前記シート基板上に前記トランジスタで駆動される表示部を形成する処理を含む
請求項28に記載の基板処理システム。 - 前記第1処理装置と前記第2処理装置とのそれぞれの処理情報に応じて、前記基板中継装置としての前記基板カートリッジを用いる
請求項28又は請求項29に記載の基板処理システム。 - 少なくとも前記処理情報を管理するシステム制御部を備える
請求項30に記載の基板処理システム。 - 前記第1処理装置、前記第2処理装置及び前記基板中継装置を制御する主制御部を更に備える
請求項28から請求項31のうちいずれか一項に記載の基板処理システム。 - 前記第2処理装置は、複数設けられ、
前記主制御部は、前記シート基板の搬送量に基づくデータに応じて前記基板中継装置としての前記基板カートリッジを、前記複数の第2処理装置のいずれかに搬送するかを判断する
請求項32に記載の基板処理システム。 - 帯状で可撓性のシート基板を処理する基板処理装置、及び、前記基板処理装置に接続される請求項1から請求項21のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジを制御する主制御部を備える
制御装置。 - 基板処理部において帯状で可撓性のシート基板を処理する工程と、
請求項1から請求項21のうちいずれか一項に記載の基板カートリッジを用いて前記基板処理部に前記シート基板を供給する工程と、を有する
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