KR102390719B1 - 도포 장치, 도포 방법 및 유기 el 디스플레이 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 스캔 방향에서의 액적의 착탄 위치의 허용 오차를 완화할 수 있는 도포 장치를 제공하는 것을 과제로 한다.
노즐이 제1 방향으로 복수개 나란히 설치된 헤드를 복수개 포함하는 토출 유닛과, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 상기 토출 유닛과 상기 기판 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지며, 상기 토출 유닛은 뱅크의 개구부를 향해서 발광 재료의 액적을 상기 노즐로부터 토출하고, 상기 뱅크는, 상기 개구부로서, 상기 제2 방향으로 미리 정해진 순서로 나열된 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고, 상기 제1 개구부는, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부보다 상기 제2 방향의 치수가 작고, 서로 인접하는 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부를 상기 제2 방향으로 이격시키는 격벽부의 두께가, 상기 제1 개구부를 상기 제2 방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께보다 작은 도포 장치.

Description

도포 장치, 도포 방법 및 유기 EL 디스플레이{COATING APPARATUS, COATING METHOD, AND ORGANIC EL DISPLAY}
본 발명은, 도포 장치, 도포 방법 및 유기 EL 디스플레이에 관한 것이다.
종래, 유기 EL(Electroluminescence)의 발광을 이용한 발광 다이오드인 유기 발광 다이오드(OLED : Organic Light Emitting Diode)가 알려져 있다. 유기 발광 다이오드를 이용한 유기 EL 디스플레이는, 박형 경량이며 저소비 전력일 뿐만 아니라, 응답 속도나 시야각, 콘트라스트비의 면에서 우수하다는 이점을 가지고 있다. 이 때문에, 차세대 플랫 패널 디스플레이(FPD)로서 최근 주목받고 있다.
유기 발광 다이오드는, 기판 상에 형성되는 양극과, 양극을 기준으로 하여 기판과는 반대측에 설치되는 음극과, 양극과 음극 사이에 설치되는 유기층을 가진다. 유기층은, 예컨대 양극측으로부터 음극측을 향해, 정공 주입층, 정공 수송층, 발광층, 전자 수송층 및 전자 주입층을 이 순으로 가진다. 발광층 등의 형성에는 잉크젯 방식의 도포 장치가 이용된다. 이 도포 장치는, 발광 재료를 포함하는 도포액의 액적을 기판 상에 도포한다. 그 도포층을 건조, 소성함으로써 발광층이 형성된다(예컨대 특허문헌 1 참조).
발광층으로서, 예컨대 적색으로 발광하는 적색 발광 재료를 포함하는 적색 발광층, 녹색으로 발광하는 녹색 발광 재료를 포함하는 녹색 발광층, 및 청색으로 발광하는 청색 발광 재료를 포함하는 청색 발광층이 형성된다. 이들 발광층의 형성에 이용하는 도포액은, 미리 형성된 뱅크의 개구부에 도포된다. 뱅크는, 예컨대 포토레지스트를 이용하여 형성되며, 포토리소그래피 처리에 의해 미리 정해진 패턴으로 패터닝된다. 뱅크는, 적색 발광층용의 도포액, 녹색 발광층용의 도포액 및 청색 발광층용의 도포액을 이격시킴으로써, 이들 도포액의 혼합을 방지한다.
특허문헌 1 : 일본 특허 공개 제2016-77966호 공보
도 1은, 종래예에 의한 도포 장치가 그리는 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 1에 있어서, 발광 재료가 동일한 영역에는 동일한 해칭을 한다. 또한, 도 1에 있어서, X방향 및 Y방향은 서로 직교하는 수평 방향이고, Z 방향은 X방향 및 Y방향에 직교하는 수직 방향이다. Y방향은, 동일한 도포액의 액적을 토출하는 복수개의 노즐이 나열된 라인 방향이다. 한편, X방향은 Y방향에 직교하는 스캔 방향이다. 또한, 라인 방향과 스캔 방향은, 교차하고 있으면 되고, 직교하지 않아도 좋다.
유기 EL 디스플레이는, 화소마다, 예컨대, 적색으로 발광하는 적색 발광 영역(2R), 녹색으로 발광하는 녹색 발광 영역(2G) 및 청색으로 발광하는 청색 발광 영역(2B)을 가진다. 인접하는 발광 영역은 뱅크(5)에 의해 이격되어 있고, 뱅크(5)는 모든 발광 영역을 하나씩 둘러싸고 있다.
적색 발광 영역(2R), 녹색 발광 영역(2G) 및 청색 발광 영역(2B)은, 이 순으로 X방향으로 간격을 두고 나열되는 것을 반복함으로써 발광 영역군(3)을 형성하고 있다. 그 발광 영역군(3)은 X방향에 교차하는 Y방향으로 간격을 두고 나열되어 있다. 그 때문에, Y방향으로, 동일한 색으로 발광하는 발광 영역이 간격을 두고 반복하여 나열되어 있다.
도포 장치는, Y방향으로 나열된 복수개의 노즐에 대한 기판의 X방향의 위치를 바꾸면서, 노즐로부터 뱅크(5)의 개구부를 향해서 액적을 토출한다.
최근, 유기 EL 디스플레이의 화소 밀도를 높이기 위해, 서브 픽셀인 발광 영역의 면적의 축소가 요구되고 있다. 그 때문에, 발광 영역의 X방향의 치수가, 노즐로부터 토출되는 액적의 직경에 근접해지고 있다.
종래, 액적의 X방향의 착탄 위치의 허용 오차가 좁아, 액적의 X방향의 착탄 위치가 목표 위치로부터 조금 틀어지면, 뱅크(5)의 개구부로부터 도포액이 비어져 나와 상이한 종류의 도포액이 혼합되는 경우가 있었다.
본 발명은, 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 스캔 방향에서의 액적의 착탄 위치의 허용 오차를 완화할 수 있는 도포 장치의 제공을 주요 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일양태에 의하면,
노즐이 제1 방향으로 복수개 나란히 설치된 헤드를 복수개 포함하는 토출 유닛과, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 상기 토출 유닛과 상기 기판 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지며,
상기 토출 유닛은, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판에 미리 형성된 뱅크의 개구부를 향해서, 발광 재료의 액적을 상기 노즐로부터 토출하고,
상기 뱅크는, 상기 개구부로서, 서로 다른 색으로 발광하는 발광 재료의 액적이 주입되는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고,
상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 상기 제2 방향으로 미리 정해진 순서로 나열되어 있고,
상기 제1 개구부는, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부보다 상기 제2 방향의 치수가 작고,
서로 인접하는 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부를 상기 제2 방향으로 이격시키는 격벽부의 두께가, 상기 제1 개구부를 상기 제2 방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께보다 작은 도포 장치가 제공된다.
본 발명의 일양태에 의하면, 스캔 방향에서의 액적의 착탄 위치의 허용 오차를 완화할 수 있는 도포 장치가 제공된다.
도 1은 종래예에 의한 도포 장치가 그리는 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 2는 일실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이를 나타내는 평면도이다.
도 3은 일실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 주요부를 나타내는 단면도이다.
도 4는 일실시형태에 의한 유기 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.
도 5는 일실시형태에 의한 도포층이 형성된 기판을 나타내는 단면도이다.
도 6은 도 5의 도포층을 감압 건조한 기판을 나타내는 단면도이다.
도 7은 일실시형태에 의한 기판 처리 시스템을 나타내는 평면도이다.
도 8은 일실시형태에 의한 도포 장치를 나타내는 평면도이다.
도 9는 일실시형태에 의한 도포 장치를 나타내는 측면도이다.
도 10은 일실시형태에 의한 도포 장치가 그리는 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 11은 제1 변형예에 의한 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다.
도 12는 제2 변형예에 의한 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다.
이하, 본 발명을 실시하기 위한 형태에 관해 도면을 참조하여 설명한다. 각 도면에 있어서, 동일 또는 대응하는 구성에는 동일 또는 대응하는 부호를 붙이고 설명을 생략한다.
<유기 EL 디스플레이>
도 2는, 일실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이를 나타내는 평면도이다. 도 2에 있어서, 하나의 단위 회로(11)의 회로를 확대하여 나타낸다.
유기 EL 디스플레이는, 기판(10)과, 기판(10) 상에 배열되는 복수의 단위 회로(11)와, 기판(10) 상에 설치되는 주사선 구동 회로(14)와, 기판(10) 상에 설치되는 데이터선 구동 회로(15)를 가진다. 주사선 구동 회로(14)에 접속되는 복수의 주사선(16)과, 데이터선 구동 회로(15)에 접속되는 복수의 데이터선(17)으로 둘러싸인 영역에 단위 회로(11)가 설치된다. 단위 회로(11)는, TFT층(12)과 유기 발광 다이오드(13)를 포함한다.
TFT층(12)은 복수의 TFT(Thin Film Transistor)를 가진다. 하나의 TFT는 스위칭 소자로서의 기능을 가지며, 다른 하나의 TFT는 유기 발광 다이오드(13)에 흘리는 전류량을 제어하는 전류 제어용 소자로서의 기능을 가진다. TFT층(12)은, 주사선 구동 회로(14) 및 데이터선 구동 회로(15)에 의해 작동되며, 유기 발광 다이오드(13)에 전류를 공급한다. TFT층(12)은 단위 회로(11)마다 설치되어 있고, 복수의 단위 회로(11)는 독립적으로 제어된다. 또한, TFT층(12)은 일반적인 구성이면 되며, 도 2에 나타내는 구성에 한정되지는 않는다.
또한, 유기 EL 디스플레이의 구동 방식은, 본 실시형태에서는 액티브 매트릭스 방식이지만, 패시브 매트릭스 방식이어도 좋다.
도 3은, 일실시형태에 의한 유기 EL 디스플레이의 주요부를 나타내는 단면도이다. 기판(10)으로는, 유리 기판이나 수지 기판 등의 투명 기판이 이용된다. 기판(10) 상에는 TFT층(12)이 형성되어 있다. TFT층(12) 상에는, TFT층(12)에 의해 형성되는 단차를 평탄화하는 평탄화층(18)이 형성되어 있다.
평탄화층(18)은 절연성을 가지고 있다. 평탄화층(18)을 관통하는 컨택트홀에는 컨택트 플러그(19)가 형성되어 있다. 컨택트 플러그(19)는, 평탄화층(18)의 평탄면에 형성되는 화소 전극으로서의 양극(21)과, TFT층(12)을 전기적으로 접속한다. 컨택트 플러그(19)는, 양극(21)과 동일한 재료로 동시에 형성되어도 좋다.
유기 발광 다이오드(13)는, 평탄화층(18)의 평탄면 상에 형성된다. 유기 발광 다이오드(13)는, 화소 전극으로서의 양극(21)과, 화소 전극을 기준으로 하여 기판(10)과는 반대측에 설치되는 대향 전극으로서의 음극(22)과, 양극(21)과 음극(22) 사이에 형성되는 유기층(23)을 가진다. TFT층(12)을 작동시킴으로써 양극(21)과 음극(22) 사이에 전압이 인가되어, 유기층(23)이 발광한다.
양극(21)은, 예컨대 ITO(Indium Tin Oxide) 등에 의해 형성되며, 유기층(23)으로부터의 광을 투과한다. 양극(21)을 투과한 광은, 기판(10)을 투과하여 외부로 취출된다. 양극(21)은 단위 회로(11)마다 설치된다.
음극(22)은, 예컨대 알루미늄 등에 의해 형성되며, 유기층(23)으로부터의 광을 유기층(23)을 향해서 반사한다. 음극(22)에서 반사된 광은, 유기층(23)이나 양극(21), 기판(10)을 투과하여 외부로 취출된다. 음극(22)은 복수의 단위 회로(11)에 공통인 것이다.
유기층(23)은, 예컨대 양극(21)측으로부터 음극(22)측을 향해서, 정공 주입층(24), 정공 수송층(25), 발광층(26), 전자 수송층(27) 및 전자 주입층(28)을 이 순으로 가진다. 양극(21)과 음극(22) 사이에 전압이 가해지면, 양극(21)으로부터 정공 주입층(24)에 정공이 주입됨과 함께, 음극(22)으로부터 전자 주입층(28)에 전자가 주입된다. 정공 주입층(24)에 주입된 정공은, 정공 수송층(25)에 의해 발광층(26)에 수송된다. 또한, 전자 주입층(28)에 주입된 전자는, 전자 수송층(27)에 의해 발광층(26)에 수송된다. 그렇게 하여, 발광층(26) 내에서 정공과 전자가 재결합하여 발광층(26)의 발광 재료가 여기되어, 발광층(26)이 발광한다.
발광층(26)으로서, 예컨대 도 10에 나타낸 바와 같이, 적색 발광층(26R), 녹색 발광층(26G) 및 청색 발광층(26B)이 형성된다. 적색 발광층(26R)은 적색으로 발광하는 적색 발광 재료로 형성되고, 녹색 발광층(26G)은 녹색으로 발광하는 녹색 발광 재료로 형성되고, 청색 발광층(26B)은 청색으로 발광하는 청색 발광 재료로 형성된다. 적색 발광층(26R), 녹색 발광층(26G) 및 청색 발광층(26B)은, 뱅크(30)의 개구부(31)에 형성된다.
뱅크(30)는, 적색 발광층(26R)용의 도포액, 녹색 발광층(26G)용의 도포액 및 청색 발광층(26B)용의 도포액을 이격시킴으로써, 이들 도포액의 혼합을 방지한다. 뱅크(30)는 절연성을 가지고 있고, 평탄화층(18)을 관통하는 컨택트홀을 메운다.
<유기 발광 다이오드의 제조 방법>
도 4는, 일실시형태에 의한 유기 발광 다이오드의 제조 방법을 나타내는 플로우차트이다.
우선, 단계 S101에서는, 화소 전극으로서의 양극(21)을 형성한다. 양극(21)의 형성에는, 예컨대 증착법이 이용된다. 양극(21)은, 평탄화층(18)의 평탄면에 단위 회로(11)마다 형성된다. 양극(21)과 함께 컨택트 플러그(19)가 형성되어도 좋다.
계속되는 단계 S102에서는, 뱅크(30)를 형성한다. 뱅크(30)는, 예컨대 포토레지스트를 이용하여 형성되며, 포토리소그래피 처리에 의해 미리 정해진 패턴으로 패터닝된다. 뱅크(30)의 개구부(31)에 있어서 양극(21)이 노출된다.
계속되는 단계 S103에서는, 정공 주입층(24)을 형성한다. 정공 주입층(24)의 형성에는, 잉크젯법 등이 이용된다. 잉크젯법에 의해 정공 주입층(24)용의 도포액을 양극(21) 상에 도포함으로써, 도 5에 나타낸 바와 같이 도포층(L)이 형성된다. 그 도포층(L)을 건조, 소성함으로써, 도 6에 나타낸 바와 같이 정공 주입층(24)이 형성된다.
계속되는 단계 S104에서는, 정공 수송층(25)을 형성한다. 정공 수송층(25)의 형성에는, 정공 주입층(24)의 형성과 동시에 잉크젯법 등이 이용된다. 잉크젯법에 의해 정공 수송층(25)용의 도포액을 정공 주입층(24) 상에 도포함으로써 도포층이 형성된다. 그 도포층을 건조, 소성함으로써 정공 수송층(25)이 형성된다.
계속되는 단계 S105에서는, 발광층(26)을 형성한다. 발광층(26)의 형성에는, 정공 주입층(24)이나 정공 수송층(25)의 형성과 동일하게 잉크젯법 등이 이용된다. 잉크젯법에 의해 발광층(26)용의 도포액을 정공 수송층(25) 상에 도포함으로써 도포층이 형성된다. 그 도포층을 건조, 소성함으로써 발광층(26)이 형성된다.
발광층(26)으로서, 예컨대 적색 발광층(26R), 녹색 발광층(26G) 및 청색 발광층(26B)이 형성된다. 적색 발광층(26R), 녹색 발광층(26G) 및 청색 발광층(26B)은 뱅크(30)의 개구부(31)에 형성된다. 뱅크(30)는, 적색 발광층(26R)용의 도포액, 녹색 발광층(26G)용의 도포액 및 청색 발광층(26B)용의 도포액을 이격시킴으로써, 이들 도포액의 혼합을 방지한다.
계속되는 단계 S106에서는, 전자 수송층(27)을 형성한다. 전자 수송층(27)의 형성에는, 예컨대 증착법 등이 이용된다. 전자 수송층(27)은 복수의 단위 회로(11)에 공통인 것이어도 좋기 때문에, 뱅크(30)의 개구부(31) 내의 발광층(26) 상 뿐만 아니라, 뱅크(30) 상에도 형성되어도 좋다.
계속되는 단계 S107에서는, 전자 주입층(28)을 형성한다. 전자 주입층(28)의 형성에는, 예컨대 증착법 등이 이용된다. 전자 주입층(28)은 전자 수송층(27) 상에 형성된다. 전자 주입층(28)은 복수의 단위 회로(11)에 공통인 것이어도 좋다.
계속되는 단계 S108에서는, 음극(22)을 형성한다. 음극(22)의 형성에는, 예컨대 증착법 등이 이용된다. 음극(22)은 전자 주입층(28) 상에 형성된다. 음극(22)은 복수의 단위 회로(11)에 공통인 것이어도 좋다.
또한, 유기 EL 디스플레이의 구동 방식이, 액티브 매트릭스 방식이 아니라 패시브 매트릭스 방식인 경우, 음극(22)은 미리 정해진 패턴으로 패터닝된다.
이상의 공정에 의해 유기 발광 다이오드(13)가 제조된다. 유기층(23) 중, 정공 주입층(24), 정공 수송층(25) 및 발광층(26)의 형성에 기판 처리 시스템(100)이 이용된다.
<기판 처리 시스템>
도 7은, 일실시형태에 의한 기판 처리 시스템을 나타내는 평면도이다. 기판 처리 시스템(100)은, 도 4의 단계 S103∼S105에 해당하는 각 처리를 하여, 양극(21) 상에 정공 주입층(24), 정공 수송층(25) 및 발광층(26)을 형성한다. 기판 처리 시스템(100)은, 반입 스테이션(110)과, 처리 스테이션(120)과, 반출 스테이션(130)과, 제어 장치(140)를 가진다.
반입 스테이션(110)은, 복수의 기판(10)을 수용하는 카세트(C)를 외부로부터 반입시키고, 카세트(C)로부터 복수의 기판(10)을 순차적으로 취출한다. 각 기판(10)에는, 미리 TFT층(12)이나 평탄화층(18), 양극(21), 뱅크(30) 등이 형성되어 있다.
반입 스테이션(110)은, 카세트(C)를 배치하는 카세트 배치대(111)와, 카세트 배치대(111)와 처리 스테이션(120) 사이에 설치되는 반송로(112)와, 반송로(112)에 설치되는 기판 반송체(113)를 구비한다. 기판 반송체(113)는, 카세트 배치대(111)에 배치된 카세트(C)와 처리 스테이션(120) 사이에서 기판(10)을 반송한다.
처리 스테이션(120)은, 양극(21) 상에 정공 주입층(24), 정공 수송층(25) 및 발광층(26)을 형성한다. 처리 스테이션(120)은, 정공 주입층(24)을 형성하는 정공 주입층 형성 블록(121)과, 정공 수송층(25)을 형성하는 정공 수송층 형성 블록(122)과, 발광층(26)을 형성하는 발광층 형성 블록(123)을 구비한다.
정공 주입층 형성 블록(121)은, 정공 주입층(24)용의 도포액을 양극(21) 상에 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층을 건조, 소성함으로써, 정공 주입층(24)을 형성한다. 정공 주입층(24)용의 도포액은 유기 재료 및 용제를 포함한다. 그 유기 재료는, 폴리머, 모노머의 어느 것이어도 좋다. 모노머의 경우, 소성에 의해 중합되어 폴리머가 되어도 좋다.
정공 주입층 형성 블록(121)은, 도포 장치(121a)와, 버퍼 장치(121b)와, 감압 건조 장치(121c)와, 열처리 장치(121d)와, 온도 조절 장치(121e)를 구비한다. 도포 장치(121a)는, 정공 주입층(24)용의 도포액의 액적을 뱅크(30)의 개구부(31)를 향해서 토출한다. 버퍼 장치(121b)는, 처리를 대기하는 기판(10)을 일시적으로 수용한다. 감압 건조 장치(121c)는, 도포 장치(121a)에서 도포된 도포층을 감압 건조하여, 도포층에 포함되는 용제를 제거한다. 열처리 장치(121d)는, 감압 건조 장치(121c)에서 건조된 도포층을 가열 처리한다. 온도 조절 장치(121e)는, 열처리 장치(121d)에서 가열 처리된 기판(10)의 온도를, 미리 정해진 온도, 예컨대 상온으로 조절한다.
도포 장치(121a), 버퍼 장치(121b), 열처리 장치(121d) 및 온도 조절 장치(121e)는, 내부가 대기 분위기로 유지된다. 감압 건조 장치(121c)는, 내부의 분위기를, 대기 분위기와 감압 분위기로 전환한다.
또한, 정공 주입층 형성 블록(121)에 있어서, 도포 장치(121a), 버퍼 장치(121b), 감압 건조 장치(121c), 열처리 장치(121d) 및 온도 조절 장치(121e)의 배치나 갯수, 내부의 분위기는, 임의로 선택 가능하다.
또한, 정공 주입층 형성 블록(121)은, 기판 반송 장치(CR1∼CR3)와 전달 장치(TR1∼TR3)를 구비한다. 기판 반송 장치(CR1∼CR3)는, 각각 인접하는 각 장치에 기판(10)을 반송한다. 예컨대, 기판 반송 장치(CR1)는, 인접하는 도포 장치(121a) 및 버퍼 장치(121b)에 기판(10)을 반송한다. 기판 반송 장치(CR2)는, 인접하는 감압 건조 장치(121c)에 기판(10)을 반송한다. 기판 반송 장치(CR3)는, 인접하는 열처리 장치(121d) 및 온도 조절 장치(121e)에 기판(10)을 반송한다. 전달 장치(TR1∼TR3)는 각각 순서대로, 반입 스테이션(110)과 기판 반송 장치(CR1)의 사이, 기판 반송 장치(CR1)와 기판 반송 장치(CR2)의 사이, 기판 반송 장치(CR2)와 기판 반송 장치(CR3)의 사이에 설치되고, 이들의 사이에서 기판(10)을 중계한다. 기판 반송 장치(CR1∼CR3)나 전달 장치(TR1∼TR3)는, 내부가 대기 분위기로 유지된다.
정공 주입층 형성 블록(121)의 기판 반송 장치(CR3)와, 정공 수송층 형성 블록(122)의 기판 반송 장치(CR4)의 사이에는, 이들 사이에서 기판(10)을 중계하는 전달 장치(TR4)가 설치된다. 전달 장치(TR4)는 내부가 대기 분위기로 유지된다.
정공 수송층 형성 블록(122)은, 정공 수송층(25)용의 도포액을 정공 주입층(24) 상에 도포하여 도포층을 형성하고, 그 도포층을 건조, 소성함으로써, 정공 수송층(25)을 형성한다. 정공 수송층(25)용의 도포액은 유기 재료 및 용제를 포함한다. 그 유기 재료는, 폴리머, 모노머의 어느 것이어도 좋다. 모노머의 경우, 소성에 의해 중합되어 폴리머가 되어도 좋다.
정공 수송층 형성 블록(122)은, 도포 장치(122a)와, 버퍼 장치(122b)와, 감압 건조 장치(122c)와, 열처리 장치(122d)와, 온도 조절 장치(122e)를 구비한다. 도포 장치(122a)는, 정공 수송층(25)용의 도포액의 액적을 뱅크(30)의 개구부(31)를 향해서 토출한다. 버퍼 장치(122b)는, 처리를 대기하는 기판(10)을 일시적으로 수용한다. 감압 건조 장치(122c)는, 도포 장치(122a)에서 도포된 도포층을 감압 건조하여, 도포층에 포함되는 용제를 제거한다. 열처리 장치(122d)는, 감압 건조 장치(122c)에서 건조된 도포층을 가열 처리한다. 온도 조절 장치(122e)는, 열처리 장치(122d)에서 가열 처리된 기판(10)의 온도를, 미리 정해진 온도, 예컨대 상온으로 조절한다.
도포 장치(122a) 및 버퍼 장치(122b)는, 내부가 대기 분위기로 유지된다. 한편, 열처리 장치(122d) 및 온도 조절 장치(122e)는, 정공 수송층(25)의 유기 재료의 열화를 억제하기 위해, 내부가 저산소 및 저노점의 분위기로 유지된다. 감압 건조 장치(122c)는, 내부의 분위기를, 저산소 및 저노점의 분위기와, 감압 분위기로 전환한다.
여기서, 저산소의 분위기란, 대기보다 산소 농도가 낮은 분위기, 예컨대 산소 농도가 10 ppm 이하인 분위기를 말한다. 또한, 저노점의 분위기란, 대기보다 노점 온도가 낮은 분위기, 예컨대 노점 온도가 -10℃ 이하인 분위기를 말한다. 저산소 및 저노점의 분위기는, 예컨대 질소 가스 등의 불활성 가스로 형성된다.
또한, 정공 수송층 형성 블록(122)에 있어서, 도포 장치(122a), 버퍼 장치(122b), 감압 건조 장치(122c), 열처리 장치(122d) 및 온도 조절 장치(122e)의 배치나 갯수, 내부의 분위기는, 임의로 선택 가능하다.
또한, 정공 수송층 형성 블록(122)은, 기판 반송 장치(CR4∼CR6)와 전달 장치(TR5∼TR6)를 구비한다. 기판 반송 장치(CR4∼CR6)는, 각각 인접하는 각 장치에 기판(10)을 반송한다. 전달 장치(TR5∼TR6)는 각각 순서대로, 기판 반송 장치(CR4)와 기판 반송 장치(CR5)의 사이, 기판 반송 장치(CR5)와 기판 반송 장치(CR6)의 사이에 설치되고, 이들의 사이에서 기판(10)을 중계한다.
기판 반송 장치(CR4)의 내부는 대기 분위기로 유지된다. 한편, 기판 반송 장치(CR5∼CR6)의 내부는 저산소 및 저노점의 분위기로 유지된다. 기판 반송 장치(CR5)에 인접되는 감압 건조 장치(122c)의 내부가, 저산소 및 저노점의 분위기와, 감압 분위기로 전환되기 때문이다. 또한, 기판 반송 장치(CR6)에 인접하여 설치되는 열처리 장치(122d)나 온도 조절 장치(122e)의 내부가, 저산소 및 저노점의 분위기로 유지되기 때문이다.
전달 장치(TR5)는, 그 내부의 분위기를, 대기 분위기와, 저산소 및 저노점의 분위기의 사이에서 전환하는 로드록 장치로서 구성된다. 전달 장치(TR5)의 하류측에 감압 건조 장치(122c)가 인접하여 설치되기 때문이다. 한편, 전달 장치(TR6)의 내부는 저산소 및 저노점의 분위기로 유지된다.
정공 수송층 형성 블록(122)의 기판 반송 장치(CR6)와, 발광층 형성 블록(123)의 기판 반송 장치(CR7)의 사이에는, 이들의 사이에서 기판(10)을 중계하는 전달 장치(TR7)가 설치된다. 기판 반송 장치(CR6)의 내부는 저산소 및 저노점의 분위기로 유지되고, 기판 반송 장치(CR7)의 내부는 대기 분위기로 유지된다. 그 때문에, 전달 장치(TR7)는, 그 내부의 분위기를, 저산소 및 저노점의 분위기와, 대기 분위기의 사이에서 전환하는 로드록 장치로서 구성된다.
발광층 형성 블록(123)은, 발광층(26)용의 도포액을 정공 수송층(25) 상에 도포하여 도포층을 형성하고, 형성한 도포층을 건조, 소성함으로써, 발광층(26)을 형성한다. 발광층(26)용의 도포액은 유기 재료 및 용제를 포함한다. 그 유기 재료는, 폴리머, 모노머의 어느 것이어도 좋다. 모노머의 경우, 소성에 의해 중합되어 폴리머가 되어도 좋다.
발광층 형성 블록(123)은, 도포 장치(123a)와, 버퍼 장치(123b)와, 감압 건조 장치(123c)와, 열처리 장치(123d)와, 온도 조절 장치(123e)를 구비한다. 도포 장치(123a)는, 발광층(26)용의 도포액의 액적을 뱅크(30)의 개구부(31)를 향해서 토출한다. 버퍼 장치(123b)는, 처리를 대기하는 기판(10)을 일시적으로 수용한다. 감압 건조 장치(123c)는, 도포 장치(123a)에서 도포된 도포층을 감압 건조하여, 도포층에 포함되는 용제를 제거한다. 열처리 장치(123d)는, 감압 건조 장치(123c)에서 건조된 도포층을 가열 처리한다. 온도 조절 장치(123e)는, 열처리 장치(123d)에서 가열 처리된 기판(10)의 온도를, 미리 정해진 온도, 예컨대 상온으로 조절한다.
도포 장치(123a) 및 버퍼 장치(123b)는 내부가 대기 분위기로 유지된다. 한편, 열처리 장치(123d) 및 온도 조절 장치(123e)는, 발광층(26)의 유기 재료의 열화를 억제하기 위해, 내부가 저산소 및 저노점의 분위기로 유지된다. 감압 건조 장치(123c)는, 내부의 분위기를, 저산소 및 저노점의 분위기와, 감압 분위기로 전환한다.
또한, 발광층 형성 블록(123)에 있어서, 도포 장치(123a), 버퍼 장치(123b), 감압 건조 장치(123c), 열처리 장치(123d) 및 온도 조절 장치(123e)의 배치나 갯수, 내부의 분위기는, 임의로 선택 가능하다.
또한, 발광층 형성 블록(123)은, 기판 반송 장치(CR7∼CR9)와 전달 장치(TR8∼TR9)를 구비한다. 기판 반송 장치(CR7∼CR9)는, 각각 인접하는 각 장치에 기판(10)을 반송한다. 전달 장치(TR8∼TR9)는 각각 순서대로, 기판 반송 장치(CR7)와 기판 반송 장치(CR8)의 사이, 기판 반송 장치(CR8)와 기판 반송 장치(CR9)의 사이에 설치되고, 이들의 사이에서 기판(10)을 중계한다.
기판 반송 장치(CR7)의 내부는 대기 분위기로 유지된다. 한편, 기판 반송 장치(CR8∼CR9)의 내부는 저산소 및 저노점의 분위기로 유지된다. 기판 반송 장치(CR8)에 인접되는 감압 건조 장치(123c)의 내부가, 저산소 및 저노점의 분위기와, 감압 분위기로 전환되기 때문이다. 또한, 기판 반송 장치(CR9)에 인접하여 설치되는 열처리 장치(123d)나 온도 조절 장치(123e)의 내부가, 저산소 및 저노점의 분위기로 유지되기 때문이다.
전달 장치(TR8)는, 그 내부의 분위기를, 대기 분위기와, 저산소 및 저노점의 분위기의 사이에서 전환하는 로드록 장치로서 구성된다. 전달 장치(TR8)의 하류측에 감압 건조 장치(123c)가 인접하여 설치되기 때문이다. 전달 장치(TR9)의 내부는 저산소 및 저노점의 분위기로 유지된다.
발광층 형성 블록(123)의 기판 반송 장치(CR9)와, 반출 스테이션(130)의 사이에는, 이들의 사이에서 기판(10)을 중계하는 전달 장치(TR10)가 설치된다. 기판 반송 장치(CR9)의 내부는 저산소 및 저노점의 분위기로 유지되고, 반출 스테이션(130)의 내부는 대기 분위기로 유지된다. 그 때문에, 전달 장치(TR7)는, 그 내부의 분위기를, 저산소 및 저노점의 분위기와, 대기 분위기의 사이에서 전환하는 로드록 장치로서 구성된다.
반출 스테이션(130)은, 복수의 기판(10)을 순차적으로 카세트(C)에 수납하고, 카세트(C)를 외부로 반출시킨다. 반출 스테이션(130)은, 카세트(C)를 배치하는 카세트 배치대(131)와, 카세트 배치대(131)와 처리 스테이션(120) 사이에 설치되는 반송로(132)와, 반송로(132)에 설치되는 기판 반송체(133)를 구비한다. 기판 반송체(133)는, 처리 스테이션(120)과, 카세트 배치대(131)에 배치된 카세트(C)의 사이에서 기판(10)을 반송한다.
제어 장치(140)는, CPU(Central Processing Unit)(141)와, 메모리 등의 기억 매체(142)를 포함하는 컴퓨터로 구성되며, 기억 매체(142)에 기억된 프로그램(레시피라고도 불림)을 CPU(141)에 실행시킴으로써 각종 처리를 실현시킨다.
제어 장치(140)의 프로그램은, 정보 기억 매체에 기억되고, 정보 기억 매체로부터 인스톨된다. 정보 기억 매체로는, 예컨대, 하드디스크(HD), 플렉시블디스크(FD), 컴팩트디스크(CD), 마그넷옵티컬디스크(MO), 메모리카드 등을 들 수 있다. 또한, 프로그램은, 인터넷을 통해 서버로부터 다운로드되어 인스톨되어도 좋다.
다음으로, 상기 구성의 기판 처리 시스템(100)을 이용한 기판 처리 방법에 관해 설명한다. 복수의 기판(10)을 수용한 카세트(C)가 카세트 배치대(111) 상에 배치되면, 기판 반송체(113)가, 카세트 배치대(111) 상의 카세트(C)로부터 기판(10)을 순차적으로 취출하여, 정공 주입층 형성 블록(121)에 반송한다.
정공 주입층 형성 블록(121)은, 정공 주입층(24)용의 도포액을 양극(21) 상에 도포하여 도포층을 형성하고, 형성한 도포층을 건조, 소성함으로써, 정공 주입층(24)을 형성한다. 정공 주입층(24)이 형성된 기판(10)은, 전달 장치(TR4)에 의해, 정공 주입층 형성 블록(121)으로부터 정공 수송층 형성 블록(122)에 전달된다.
정공 수송층 형성 블록(122)은, 정공 수송층(25)용의 도포액을 정공 주입층(24) 상에 도포하여 도포층을 형성하고, 형성한 도포층을 건조, 소성함으로써, 정공 수송층(25)을 형성한다. 정공 수송층(25)이 형성된 기판(10)은, 전달 장치(TR7)에 의해, 정공 수송층 형성 블록(122)으로부터 발광층 형성 블록(123)에 전달된다.
발광층 형성 블록(123)은, 발광층(26)용의 도포액을 정공 수송층(25) 상에 도포하여 도포층을 형성하고, 형성한 도포층을 건조, 소성함으로써, 발광층(26)을 형성한다. 발광층(26)이 형성된 기판(10)은, 전달 장치(TR10)에 의해, 발광층 형성 블록(123)으로부터 반출 스테이션(130)에 전달된다.
반출 스테이션(130)의 기판 반송체(133)는, 전달 장치(TR10)로부터 수취한 기판(10)을 카세트 배치대(131) 상의 미리 정해진 카세트(C)에 수용한다. 이에 따라, 기판 처리 시스템(100)에서의 일련의 기판(10)의 처리가 종료한다.
기판(10)은, 카세트(C)에 수용된 상태로, 반출 스테이션(130)으로부터 외부로 반출된다. 외부로 반출된 기판(10)에는, 전자 수송층(27)이나 전자 주입층(28), 음극(22) 등이 형성된다.
<도포 장치 및 도포 방법>
다음으로, 발광층 형성 블록(123)의 도포 장치(123a)에 관해, 도 8∼도 9를 참조하여 설명한다. 도 8은, 일실시형태에 의한 도포 장치를 나타내는 평면도이다. 도 9는, 일실시형태에 의한 도포 장치를 나타내는 측면도이다. 이하의 도면에 있어서, X방향 및 Y방향은 서로 직교하는 수평 방향이고, Z 방향은 X방향 및 Y방향에 직교하는 수직 방향이다. Y방향은, 동일한 도포액의 액적을 토출하는 복수개의 노즐이 나열된 라인 방향이며, 특허청구범위에 기재된 제1 방향에 대응한다. 한편, X방향은, Y방향에 직교하는 스캔 방향이며, 특허청구범위에 기재된 제2 방향에 대응한다. 또한, 라인 방향과 스캔 방향은, 교차하고 있으면 되며, 직교하지 않아도 좋다.
도포 장치(123a)는, 예컨대, 기판(10)을 유지하는 XYθ 스테이지(150)와, 기판(10)을 향해서 액적을 토출하는 액적 토출 유닛(160)과, 액적 토출 유닛(160)의 기능을 유지하는 메인터넌스 유닛(170)을 가진다. XYθ 스테이지(150)와 메인터넌스 유닛(170)은, Y방향으로 나란히 설치된다. XYθ 스테이지(150)의 상측과 메인터넌스 유닛(170)의 상측 사이에, Y축 가이드(180)가 가설되어 있다. Y축 가이드(180)를 따라서, 액적 토출 유닛(160)이 Y방향으로 이동 가능하게 된다. 액적 토출 유닛(160)을 Y방향으로 이동시키는 구동부로는, 리니어 모터 등이 이용된다.
XYθ 스테이지(150)는, 기판(10)을 유지하는 척(151)과, 척(151)을 이동시키는 척구동부(152)를 가진다. 척(151)은, 기판(10)의 액적을 도포하는 도포면을 위로 향하게 하여 기판(10)을 유지한다. 척(151)으로는, 예컨대 진공척이 이용되지만, 정전척 등이 이용되어도 좋다. 척(151)이 특허청구범위에 기재된 기판 유지부에 대응한다. 척구동부(152)는, 척(151)을 X방향으로 이동시키는 X방향 구동부(153), 척(151)을 Y방향으로 이동시키는 Y방향 구동부(154), 척(151)을 Z축의 둘레에 회전시키는 회전 구동부(155) 등을 가진다. 척구동부(152)가 특허청구범위에 기재된 이동 기구에 대응한다.
액적 토출 유닛(160)은, XYθ 스테이지(150)의 상측에서 기판(10)을 향해서 액적을 토출하는 위치와, 메인터넌스 유닛(170)에 의한 기능 유지를 위한 처리를 접수하는 위치의 사이에서, 이동 가능해진다. 액적 토출 유닛(160)은, Y방향으로 복수(예컨대 도 8에서는 10개) 나열되어 있다. 복수의 액적 토출 유닛(160)은, 독립적으로 Y방향으로 이동되어도 좋고, 일체로 Y방향으로 이동되어도 좋다.
각 액적 토출 유닛(160)은, 캐리지(161)와, 캐리지(161)의 하면에 설치되는 복수의 헤드(162)를 가진다. 각 헤드(162)에는, Y방향으로 나열된 복수개의 노즐(163)로 구성되는 노즐열이 적어도 1열 설치된다. 동일한 헤드(162)에 설치되는 복수개의 노즐(163)은, 동일한 도포액의 액적을 토출한다. 적색 발광층(26R)용의 도포액의 액적을 토출하는 노즐(163)과, 녹색 발광층(26G)용의 도포액의 액적을 토출하는 노즐(163)과, 청색 발광층(26B)용의 도포액의 액적을 토출하는 노즐(163)은, 별개의 헤드(162)에 설치된다.
메인터넌스 유닛(170)은, 액적 토출 유닛(160)의 기능을 유지하는 처리를 하여, 액적 토출 유닛(160)의 토출 불량을 해소한다. 메인터넌스 유닛(170)은, 노즐의 토출구의 주위를 불식하는 와이핑 유닛(171)과, 노즐의 토출구로부터 액적을 흡인하는 흡인 유닛(172)을 가진다. 흡인 유닛(172)은, 중지 상태의 노즐의 토출구를 막아, 건조에 의해 눈이 막히는 것을 억제하는 역할도 한다.
다음으로, 상기 구성의 도포 장치(123a)를 이용한 도포 방법에 관해 설명한다. 도포 장치(123a)의 하기의 동작은, 제어 장치(140)에 의해 제어된다. 제어 장치(140)는, 도 7에서는 도포 장치(123a)와는 별도로 설치되지만, 도포 장치(123a)의 일부로서 설치되어도 좋다.
우선, 도포 장치(123a)의 외부로부터 내부에 반입된 기판(10)이 척(151)에 배치되면, 척(151)이 기판(10)을 유지한다. 계속해서, 기판(10)의 얼라인먼트 마크를 촬상한 화상에 기초하여, 척구동부(152)에 의한 척(151)의 위치 보정이 행해진다. 그 후, 척구동부(152)가 척(151)을 X방향으로 이동시켜, 액적 토출 유닛(160)의 아래를 통과시킨다. 그 동안, 액적 토출 유닛(160)이 기판(10)을 향해서 액적을 토출한다. 그 후, 척구동부(152)는, 척(151)의 Y방향의 위치를 변경한 다음, 척(151)을 다시 X방향으로 이동시켜, 액적 토출 유닛(160)의 아래를 통과시킨다. 그 동안, 액적 토출 유닛(160)이 기판(10)을 향해서 액적을 토출한다. 이것을 반복함으로써, 도포 장치(123a)는 기판(10) 상에 미리 정해진 패턴을 묘화한다. 묘화가 종료한 기판(10)은, 척(151)으로부터 제거되어, 도포 장치(123a)의 내부로부터 외부로 반출된다. 계속해서, 다음 기판(10)이 도포 장치(123a)의 외부로부터 내부에 반입되고, 도포 장치(123a)가 기판(10) 상에 미리 정해진 패턴을 묘화한다. 또한, 메인터넌스 유닛(170)에 의해 액적 토출 유닛(160)의 기능을 유지하는 처리는, 기판(10)의 교체하는 짬에 적절하게 행해진다.
또한, 상기 구성의 도포 장치(123a)는, 기판(10) 상에 미리 정해진 패턴을 묘화하기 위해, 기판(10)을 유지하는 척(151)을 이동시키지만, 기판(10)을 향해서 액적을 토출하는 액적 토출 유닛(160)을 이동시켜도 좋고, 척(151)과 액적 토출 유닛(160)을 모두 이동시켜도 좋다. 도포 장치(123a)는, 척(151)과 액적 토출 유닛(160)을 상대적으로 이동시킬 수 있으면 된다.
<도포 장치가 그리는 묘화 패턴>
다음으로, 도포 장치(123a)가 그리는 묘화 패턴에 관해, 도 10을 참조하여 설명한다. 도 10은, 일실시형태에 의한 도포 장치가 그리는 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 10에 있어서, 발광 재료가 동일한 영역에는 동일한 해칭을 한다. 또한, 도 10에 있어서, 비교를 위해, 도 1의 종래예에 의한 묘화 패턴을 이점쇄선으로 나타낸다.
유기 EL 디스플레이는, 발광층(26)으로서, 예컨대, 적색 발광층(26R)과 녹색 발광층(26G)과 청색 발광층(26B)을 가진다. 적색 발광층(26R)은 적색으로 발광하는 적색 발광 재료로 형성되고, 녹색 발광층(26G)은 녹색으로 발광하는 녹색 발광 재료로 형성되고, 청색 발광층(26B)은 청색으로 발광하는 청색 발광 재료로 형성된다.
적색 발광층(26R)은, 양극(21)으로부터 공급되는 정공과, 음극(22)으로부터 공급되는 전자가 재결합하는 영역에 있어서 적색으로 발광한다. 적색으로 발광하는 영역을 적색 발광 영역(261R)이라고 부른다. 적색 발광 영역(261R)은, 평면에서 봤을 때 화소 전극으로서의 양극(21)과 대략 중복된다.
마찬가지로, 녹색 발광층(26G)은, 양극(21)으로부터 공급되는 정공과, 음극(22)으로부터 공급되는 전자가 재결합하는 영역에 있어서 녹색으로 발광한다. 녹색으로 발광하는 영역을 녹색 발광 영역(261G)이라고 부른다. 녹색 발광 영역(261G)은, 평면에서 봤을 때 화소 전극으로서의 양극(21)과 대략 중복된다.
또한, 청색 발광층(26B)은, 양극(21)으로부터 공급되는 정공과, 음극(22)으로부터 공급되는 전자가 재결합하는 영역에 있어서 청색으로 발광한다. 청색으로 발광하는 영역을 청색 발광 영역(261B)이라고 부른다. 청색 발광 영역(261B)은, 평면에서 봤을 때 화소 전극으로서의 양극(21)과 대략 중복된다.
유기 EL 디스플레이는, 화소마다, 예컨대, 적색 발광 영역(261R), 녹색 발광 영역(261G) 및 청색 발광 영역(261B)을 가진다. 이들 발광 영역은, 양극(21)마다 독립적으로 발광한다. 그 발광량은, 양극(21)과 음극(22) 사이의 전압에 의해 조정된다.
적색 발광 영역(261R), 녹색 발광 영역(261G) 및 청색 발광 영역(261B)은, 미리 정해진 순서로 X방향으로 간격을 두고 나열됨으로써 발광 영역군(262)을 형성하고 있다. 그 발광 영역군(262)은, X방향에 교차하는 Y방향으로 간격을 두고 나열되어 있다. 따라서, 동일한 색으로 발광하는 복수의 발광 영역이 Y방향으로 간격을 두고 나열되어 있다.
Y방향으로 간격을 두고 나열되고 또한 동일한 색으로 발광하는 복수의 발광 영역을 향해서, 동시에 동일한 도포액의 액적을 토출할 수 있도록, 액적 토출 유닛(160)의 각 헤드(162)에는, 노즐(163)이 Y방향으로 복수개 나란히 설치된다. 동일한 헤드(162)에 설치되는 복수개의 노즐(163)은, 동일한 도포액의 액적을 토출한다.
도포 장치(123a)는, 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 X방향으로 상대적으로 이동시키고, 척(151)에 유지된 기판(10)에 미리 형성된 뱅크(30)의 개구부(31)를 향해서 노즐(163)로부터 액적을 도포한다. 도포 장치(123a)는, 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 이동시키기 위해, 척(151)을 이동시키지만, 액적 토출 유닛(160)을 이동시켜도 좋고, 양자를 이동시켜도 좋다.
뱅크(30)는, 개구부(31)로서, 적색용 개구부(31R), 녹색용 개구부(31G) 및 청색용 개구부(31B)를 가진다. 적색용 개구부(31R)에 적색 발광층(26R)이 형성되고, 녹색용 개구부(31G)에 녹색 발광층(26G)이 형성되고, 청색용 개구부(31B)에 청색 발광층(26B)이 형성된다. 적색용 개구부(31R), 녹색용 개구부(31G) 및 청색용 개구부(31B)는, 미리 정해진 순서로 X방향으로 간격을 두고 나열되어 있다.
그런데, 적색용 개구부(31R)와, 녹색용 개구부(31G)와, 청색용 개구부(31B)의 면적비는, 각각의 발광 재료의 발광 특성이나 발광 수명 등에 따라서 적절하게 설정된다. 예컨대, 발광 효율이 좋고, 단위면적당 발광 휘도가 높은 것일수록, 작은 면적을 가진다.
도 10에서는, 적색용 개구부(31R)의 면적이 가장 작고, 녹색용 개구부(31G)의 면적이 2번째로 작고, 청색용 개구부(31B)의 면적이 가장 크다. 이들 발광 영역은, Y방향의 치수 YR, YG, YB가 동일하지만, X방향의 치수 XR, XG, XB가 상이하다.
여기서, YR은 적색용 개구부(31R)의 Y방향의 치수를, YG는 녹색용 개구부(31G)의 Y방향의 치수를, YB는 청색용 개구부(31B)의 Y방향의 치수를 나타낸다. YR, YG, YB는 동일하다.
또한, XR은 적색용 개구부(31R)의 X방향의 치수를, XG는 녹색용 개구부(31G)의 X방향의 치수를, YB는 청색용 개구부(31B)의 X방향의 치수를 나타낸다. XR은 XG 및 XB보다 작고, XG는 XB보다 작다.
녹색용 개구부(31G)나 청색용 개구부(31B)는, 적색용 개구부(31R)에 비해 X방향으로 크기 때문에, X방향으로 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 상대적으로 이동시키면서, 그 내부에 액적을 착탄시키는 것이 용이하다.
따라서, 본 실시형태에서는, 도 10에 실선으로 나타낸 바와 같이, 녹색용 개구부(31G)와 청색용 개구부(31B)를 X방향으로 이격시키는 격벽부의 두께 TGB를 좁혀, 적색용 개구부(31R)를 X방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께 TRG, TRB보다 TGB를 작게 하였다. 도 10에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 TRG나 TRB와, TGB가 동일한 경우에 비교하여, TGB가 작아지는 만큼, 적색용 개구부(31R)의 X방향의 치수 XR을 크게 할 수 있다. 따라서, X방향으로 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 상대적으로 이동시키면서, 적색용 개구부(31R)에 액적을 착탄시키는 것이 용이하다. 따라서, 종래에 비교해서, X방향에서의 액적의 착탄 위치의 허용 오차를 완화할 수 있다.
<제1 변형예에 의한 묘화 패턴>
상기 실시형태에서는, 녹색용 개구부(31G)는, 청색용 개구부(31B)보다 X방향의 치수가 작다. 이에 비해, 본 변형예에서는, 녹색용 개구부(31G)와 청색용 개구부(31B)는 X방향의 치수가 동일하다. 이하, 상이점에 관해 주로 설명한다.
도 11은, 제1 변형예에 의한 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 11에 있어서, 발광 재료가 동일한 영역에는 동일한 해칭을 한다. 또한, 도 11에 있어서, 비교를 위해, 도 1의 종래예에 의한 묘화 패턴을 이점쇄선으로 나타낸다. 도 11에 나타낸 바와 같이, XR은 XG 및 XB보다 작고, XG와 XB가 동일하다.
상기 실시형태와 마찬가지로, 녹색용 개구부(31G)나 청색용 개구부(31B)는, 적색용 개구부(31R)에 비교하여 X방향으로 크기 때문에, X방향으로 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 상대적으로 이동시키면서, 그 내부에 액적을 착탄시키는 것이 용이하다.
따라서, 본 변형예에 있어서도, 도 11에 실선으로 나타낸 바와 같이, 녹색용 개구부(31G)와 청색용 개구부(31B)를 X방향으로 이격시키는 격벽부의 두께 TGB를 좁혀, 적색용 개구부(31R)를 X방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께 TRG, TRB보다 TGB를 작게 하였다. 도 11에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 TRG나 TRB와, TGB가 동일한 경우에 비교하여, TGB가 작아지는 만큼, 적색용 개구부(31R)의 X방향의 치수 XR을 크게 할 수 있다. 따라서, X방향으로 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 상대적으로 이동시키면서, 적색용 개구부(31R)에 액적을 착탄시키는 것이 용이하다. 종래에 비교해서, X방향에서의 액적의 착탄 위치의 허용 오차를 완화할 수 있다.
<제2 변형예에 의한 묘화 패턴>
상기 실시형태 및 상기 제1 변형예에서는, 각 개구부(31)는 하나의 발광 영역에 그친다. 이에 비해, 본 변형예에서는, 각 개구부(31)는, Y방향으로 간격을 두고 이웃하고 또한 동일한 색으로 발광하는 복수의 발광 영역에 걸쳐 있다. 이하, 도 12를 참조하여 상이점에 관해 주로 설명한다. 도 12는, 제2 변형예에 의한 묘화 패턴을 나타내는 평면도이다. 도 12에 있어서, 발광 재료가 동일한 영역에는 동일한 해칭을 한다. 또한, 도 12에 있어서, 비교를 위해, 도 1의 종래예에 의한 묘화 패턴을 이점쇄선으로 나타낸다.
하나의 적색용 개구부(31R)는, Y방향으로 간격을 두고 인접하는 복수의 적색 발광 영역(261R)에 걸쳐 있고, Y방향 한쪽 끝의 적색 발광 영역(261R)으로부터, Y방향 다른 한쪽 끝의 적색 발광 영역(261R)까지 걸쳐 있다. 종래에 비교해서, 하나의 적색용 개구부(31R)를 향해서 액적을 토출하는 노즐(163)의 수가 많기 때문에, 각 노즐(163)의 토출량의 오차가 분산되어, 토출량의 총량이 매회 동일해지기 쉽다. 또한, 하나의 적색용 개구부(31R)를 향해서 액적을 토출하는 노즐(163)의 선택지가 증가하여, 토출량의 제어성이 좋은 노즐(163)을 선택적으로 사용할 수 있다. 이들에 의해, 복수의 적색 발광층(26R)의 두께를 균일화할 수 있다.
마찬가지로, 하나의 녹색용 개구부(31G)는, Y방향으로 간격을 두고 인접하는 복수의 녹색 발광 영역(261G)에 걸쳐 있고, Y방향 한쪽 끝의 녹색 발광 영역(261G)으로부터, Y방향의 다른 한쪽 끝의 녹색 발광 영역(261G)까지 걸쳐 있다. 종래에 비교해서, 하나의 녹색용 개구부(31G)를 향해서 액적을 토출하는 노즐(163)의 수가 많기 때문에, 각 노즐(163)의 토출량의 오차가 분산되어, 토출량의 총량이 매회 동일해지기 쉽다. 또한, 하나의 녹색용 개구부(31G)를 향해서 액적을 토출하는 노즐(163)의 선택지가 증가하여, 토출량의 제어성이 좋은 노즐(163)을 선택적으로 사용할 수 있다. 이들에 의해, 복수의 녹색 발광층(26G)의 두께를 균일화할 수 있다.
하나의 청색용 개구부(31B)는, Y방향으로 간격을 두고 인접하는 복수의 청색 발광 영역(261B)에 걸쳐 있고, Y방향 한쪽 끝의 청색 발광 영역(261B)으로부터, Y방향 다른 한쪽 끝의 청색 발광 영역(261B)까지 걸쳐 있다. 종래에 비교해서, 하나의 청색용 개구부(31B)를 향해서 액적을 토출하는 노즐(163)의 수가 많기 때문에, 각 노즐(163)의 토출량의 오차가 분산되어, 토출량의 총량이 매회 동일해지기 쉽다. 또한, 하나의 청색용 개구부(31B)를 향해서 액적을 토출하는 노즐(163)의 선택지가 증가하여, 토출량의 제어성이 좋은 노즐(163)을 선택적으로 사용할 수 있다. 이들에 의해, 복수의 청색 발광층(26B)의 두께를 균일화할 수 있다.
적색용 개구부(31R), 녹색용 개구부(31G), 청색용 개구부(31B)는, 이 순으로 X방향으로 간격을 두고 나열되는 것을 반복하여, 스트라이프형의 패턴을 형성한다. 이와 같이, 각 개구부(31)가 Y방향으로 긴 경우, X방향의 위치 제어성이 특히 요구된다.
따라서, 본 변형예에 있어서도, 도 12에 실선으로 나타낸 바와 같이, 녹색용 개구부(31G)와 청색용 개구부(31B)를 X방향으로 이격시키는 격벽부의 두께 TGB를 좁혀, 적색용 개구부(31R)를 X방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께 TRG, TRB보다 TGB를 작게 하였다. 도 12에 이점쇄선으로 나타낸 바와 같이 TRG나 TRB와, TGB가 동일한 경우에 비교하여, TGB가 작아지는 만큼, 적색용 개구부(31R)의 X방향의 치수 XR을 크게 할 수 있다. 따라서, X방향으로 액적 토출 유닛(160)과 척(151)을 상대적으로 이동시키면서, 적색용 개구부(31R)에 액적을 착탄시키는 것이 용이하다. 종래에 비교해서, X방향에서의 액적의 착탄 위치의 허용 오차를 완화할 수 있다.
또한, 개구부(31)는, Y방향으로 간격을 두고 인접하는 복수의 발광 영역에 걸쳐 있으면 되며, Y방향 한쪽 끝의 발광 영역으로부터, Y방향 다른 한쪽 끝의 발광 영역까지 걸쳐 있지 않아도 좋다. 하나의 개구부(31)가 걸쳐 있는 발광 영역의 수는 특별히 한정되지 않는다.
상기 실시형태나 상기 제1 변형예, 상기 제2 변형예에서는, 적색용 개구부(31R)가 특허청구범위에 기재된 제1 개구부에, 녹색용 개구부(31G)가 특허청구범위에 기재된 제2 개구부에, 청색용 개구부(31B)가 특허청구범위에 기재된 제3 개구부에 각각 대응한다.
또한, 전술한 바와 같이, 적색용 개구부(31R)와, 녹색용 개구부(31G)와, 청색용 개구부(31B)의 면적비는, 각각의 발광 재료의 발광 특성이나 발광 수명 등에 따라서 적절하게 설정된다. 그 때문에, 이들 개구부(31)의 X방향의 치수 XR, XG, XB의 대소관계는, 어느 하나가 나머지 2개보다 작은 한 특별히 한정되지 않는다.
단, 각 발광 영역에 관해, X방향의 치수 XR, XG, XB는, Y방향의 치수 YR, YG, YB보다 작아도 좋다. 즉, XR가 YR보다 작고, XG가 YG보다 작고, XB가 YB보다 작아도 좋다. 이 경우, X방향의 치수가 Y방향의 치수보다 작기 때문에, X방향의 착탄 위치의 허용 오차를 완화하는 의의가 크다.
적색용 개구부(31R), 녹색용 개구부(31G) 및 청색용 개구부(31B)가 X방향으로 간격을 두고 나열된 순서는, 도 10∼도 12의 순서에 한정되지는 않는다. 예컨대, 적색용 개구부(31R), 청색용 개구부(31B) 및 녹색용 개구부(31G)가 이 순으로 X방향으로 간격을 두고 나열되어도 좋다.
발광색의 조합은, 적색, 녹색, 청색의 3원색에 한정되지 않는다. 예컨대, 이들 3원색에 더하여, 적색과 녹색의 중간색인 황색, 및/또는, 녹색과 청색의 중간색인 시안색이 이용되어도 좋다. 발광색의 조합의 수가 클수록, 표시할 수 있는 색좌표의 범위가 넓어진다.
이상, 도포 장치 등의 실시형태에 관해 설명했지만, 본 발명은 상기 실시형태 등에 한정되지 않고, 특허청구범위에 기재된 본 발명의 요지의 범위 내에서 여러가지 변형, 개량이 가능하다.
예컨대, 유기 EL 디스플레이는, 상기 실시형태에서는 발광층(26)으로부터의 광을 기판(10)측으로부터 취출하는 바텀에미션 방식이지만, 발광층(26)으로부터의 광을 기판(10)과는 반대측으로부터 취출하는 톱에미션 방식이어도 좋다.
톱에미션 방식의 경우, 기판(10)은, 투명 기판이 아니어도 좋고, 불투명 기판이어도 좋다. 발광층(26)으로부터의 광은, 기판(10)과는 반대측으로부터 취출되기 때문이다.
톱에미션 방식의 경우, 투명 전극인 양극(21)이 대향 전극으로서 이용되고, 음극(22)이 단위 회로(11)마다 설치되는 화소 전극으로서 이용된다. 이 경우, 양극(21)과 음극(22)의 배치가 반대가 되기 때문에, 음극(22) 상에, 전자 주입층(28), 전자 수송층(27), 발광층(26), 정공 수송층(25) 및 정공 주입층(24)이 이 순으로 형성된다.
유기층(23)은, 상기 실시형태에서는, 양극(21)측으로부터 음극(22)측을 향해서, 정공 주입층(24), 정공 수송층(25), 발광층(26), 전자 수송층(27), 전자 주입층(28)을 이 순으로 갖지만, 적어도 발광층(26)을 가지고 있으면 된다. 유기층(23)은, 도 3에 나타내는 구성에 한정되지는 않는다.
10 : 기판 13 : 유기 발광 다이오드
21 : 양극 22 : 음극
23 : 유기층 26 : 발광층
26R : 적색 발광층 26G : 녹색 발광층
26B : 청색 발광층 261R : 적색 발광 영역
261G : 녹색 발광 영역 261B : 청색 발광 영역
262 : 발광 영역군 30 : 뱅크
31 : 개구부 31R : 적색용 개구부
31G : 녹색용 개구부 31B : 청색용 개구부
100 : 기판 처리 시스템 123a : 도포 장치
151 : 척 152 : 척구동부
160 : 액적 토출 유닛 161 : 캐리지
162 : 헤드 163 : 노즐

Claims (12)

  1. 도포 장치로서,
    노즐이 제1 방향으로 복수개 나란히 설치된 헤드를 복수개 포함하는 토출 유닛과, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 상기 토출 유닛과 상기 기판 유지부를 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지며,
    상기 토출 유닛은, 상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판에 미리 형성된 뱅크의 개구부를 향해서, 발광 재료의 액적을 상기 노즐로부터 토출하고,
    상기 뱅크는, 상기 개구부로서, 서로 다른 색으로 발광하는 발광 재료의 액적이 주입되는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 상기 제2 방향으로 미리 정해진 순서로 나열되어 있고,
    상기 제1 개구부는, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부보다 상기 제2 방향의 치수가 작고,
    서로 인접하는 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부를 상기 제2 방향으로 이격시키는 격벽부의 두께가, 상기 제1 개구부를 상기 제2 방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께보다 작은 것인 도포 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제2 개구부는, 상기 제3 개구부보다 상기 제2 방향의 치수가 작은 것인 도포 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부는 상기 제2 방향의 치수가 동일한 것인 도포 장치.
  4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 각각, 상기 제1 방향으로 간격을 두고 이웃하고 또한 동일한 색으로 발광하는 복수의 발광 영역에 걸쳐 있는 것인 도포 장치.
  5. 도포 방법으로서,
    노즐이 제1 방향으로 복수개 나란히 설치된 헤드를 복수개 포함하는 토출 유닛과, 기판을 유지하는 기판 유지부를 상기 제1 방향에 교차하는 제2 방향으로 상대적으로 이동시키고,
    상기 기판 유지부에 유지된 상기 기판에 미리 형성된 뱅크의 개구부를 향해서, 발광 재료의 액적을 상기 노즐로부터 액적을 토출하는 공정을 가지며,
    상기 뱅크는, 상기 개구부로서, 서로 다른 색으로 발광하는 발광 재료의 액적이 주입되는 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 상기 제2 방향으로 미리 정해진 순서로 나열되어 있고,
    상기 제1 개구부는, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부보다 상기 제2 방향의 치수가 작고,
    서로 인접하는 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부를 상기 제2 방향으로 이격시키는 격벽부의 두께가, 상기 제1 개구부를 상기 제2 방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께보다 작은 것인 도포 방법.
  6. 제5항에 있어서, 상기 제2 개구부는, 상기 제3 개구부보다 상기 제2 방향의 치수가 작은 것인 도포 방법.
  7. 제5항에 있어서, 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부는 상기 제2 방향의 치수가 동일한 것인 도포 방법.
  8. 제5항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 각각, 상기 제1 방향으로 간격을 두고 이웃하고 또한 동일한 색으로 발광하는 복수의 발광 영역에 걸쳐 있는 것인 도포 방법.
  9. 유기 EL 디스플레이로서,
    기판과, 상기 기판 상에 설치되는 화소 전극과, 상기 화소 전극을 기준으로 하여 상기 기판과는 반대측에 설치되는 대향 전극과, 상기 화소 전극과 상기 대향 전극 사이에 형성되는 발광층과, 상기 발광층이 형성되는 개구부를 포함하는 뱅크를 가지며,
    상기 뱅크는, 상기 개구부로서, 상기 발광층의 발광 재료가 서로 다른 제1 개구부, 제2 개구부 및 제3 개구부를 포함하고,
    상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 미리 정해진 방향으로 미리 정해진 순서로 나열되어 있고,
    상기 제1 개구부는, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부보다 상기 미리 정해진 방향의 치수가 작고,
    서로 인접하는 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부를 상기 미리 정해진 방향으로 이격시키는 격벽부의 두께가, 상기 제1 개구부를 상기 미리 정해진 방향으로 사이에 끼우는 2개의 격벽부의 각각의 두께보다 작은 것인 유기 EL 디스플레이.
  10. 제9항에 있어서, 상기 제2 개구부는, 상기 제3 개구부보다 상기 미리 정해진 방향의 치수가 작은 것인 유기 EL 디스플레이.
  11. 제9항에 있어서, 상기 제2 개구부와 상기 제3 개구부는, 상기 미리 정해진 방향의 치수가 동일한 것인 유기 EL 디스플레이.
  12. 제9항 내지 제11항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 개구부, 상기 제2 개구부 및 상기 제3 개구부는, 각각, 상기 미리 정해진 방향에 교차하는 방향으로 간격을 두고 이웃하고 또한 동일한 색으로 발광하는 복수의 발광 영역에 걸쳐 있는 것인 유기 EL 디스플레이.
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