KR20140113398A - 건조 장치 및 건조 처리 방법 - Google Patents

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Abstract

기판 상에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 효율 좋게, 또한 단시간에 제거할 수 있고, 또한 용매의 포집에 사용하는 부재의 리프레쉬가 용이한 건조 장치를 제공한다. 건조 장치(100)는, 진공 배기 가능한 처리 용기(1)와, 처리 용기(1) 내에서 기판(S)을 지지하는 지지 부재로서의 재치대(3)와, 재치대(3)에 지지되는 기판(S)에 대향하여 설치되고, 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부(5)와, 제어부(6)를 구비하고 있다. 또한 용매 포집부(5)는, 포집된 용매를 이탈시키는 용매 이탈 장치로서의 온도 조절 장치(7)를 구비하고 있다. 용매 포집부(5)는, 재치대(3)에 재치된 기판(S)에 대향하여, 이 기판(S)의 표면과 대략 평행하게 배치된 1 매 또는 복수 매의 금속제의 포집 플레이트(50)를 구비하고 있다. 포집 플레이트(50)에는 복수의 관통 개구(50a)가 형성되어 있다.

Description

건조 장치 및 건조 처리 방법{DRYING APPARATUS AND DRYING METHOD}
본 발명은 예를 들면 유기 EL 소자의 제조 과정에서, 유기 재료막의 건조를 행하기 위하여 이용 가능한 건조 장치 및 건조 처리 방법에 관한 것이다.
유기 EL(Electro Luminescence) 소자는, 전류를 흘림으로써 발생하는 유기 화합물의 루미네선스를 이용하는 발광 소자이며, 한 쌍의 전극 간에 복수의 유기 기능막의 적층체(이하, 이 적층체를 'EL층'이라 총칭함)가 개재된 구조로 되어 있다. 여기서 EL층은, 예를 들면 양극측으로부터, [정공 수송층 / 발광층 / 전자 수송층], [정공 주입층 / 정공 수송층 / 발광층 / 전자 수송층], 혹은 [정공 주입층 / 정공 수송층 / 발광층 / 전자 수송층 / 전자 주입층] 등의 순으로 적층된 구조를 가지고 있다.
EL층의 형성은, 각 층마다, 기판 상에 유기 재료를 증착하거나 도포함으로써 행해진다. 고정밀도의 미세 패턴을 형성할 경우에는, 도포 방법으로서 잉크젯 인쇄법을 이용하는 것이 유리하다고 상정되고 있다.
잉크젯 인쇄법에 의해 기판 상에 인쇄된 유기 재료막 중에는, 다량의 용매를 포함하는 점에서, 그 용매를 제거하기 위하여 감압 건조가 행해진다(예를 들면, 특허문헌 1, 특허문헌 2). 건조된 유기 재료막은, 또한 저산소 분위기 중에서 베이크 처리된다. 이 베이크 처리에 의해, 유기 재료막은 EL층을 구성하는 유기 기능막으로 변화된다(예를 들면, 특허문헌 3).
잉크젯 인쇄법을 이용하여 도포된 유기 재료막 중의 용매를 제거하는 건조 장치로서, 기판이 수납되는 챔버 내에서, 기판에 대향하여 설치되고, 용매를 흡착하는 무기 다공질의 흡착 부재를 구비한 것이 제안되고 있다(예를 들면, 특허문헌 4). 이 특허문헌 4에는, 기판 상에서의 증기 농도의 차를 보정하기 위하여, 흡착 부재에서의 중앙부의 개구율을 외주부의 개구율보다 크게 설정하는 것이 기재되어 있다. 또한 특허문헌 4에는, 감압 하에서 기판의 건조 처리를 행하는 것, 흡착 부재를 다른 챔버로 이송하여 가열함으로써 재생시키는 것도 기재되어 있다.
건조 처리 시에는, 기판 상의 유기 재료막으로부터 용매, 수분 등이 다량으로 휘발한다. 이 때문에, 건조 장치의 처리 용기 내로부터 이들의 휘발 성분을 신속하게 제거하지 않으면 건조 효율이 저하된다. 건조 후의 유기 재료막 상태는, EL층의 특성에 영향을 미치는 것으로 알려져 있다. 예를 들면 건조 처리 시에, 기판의 면내에서 유기 재료막 중의 용매 농도에 불균일이 생기면, 기판의 면내에서의 유기 EL 소자의 특성에 불균일이 생기는 경우가 있다. 예를 들면, 건조 상태가 기판의 면내에서 불균일하면, 유기 EL 디스플레이로서 사용했을 때, 표시 얼룩 등의 문제를 일으키는 원인이 된다.
건조 장치의 챔버 내를 감압으로 하면, 압력의 저하에 수반하여 배기량이 감소하기 때문에, 고진공 상태에서는 배기량이 적어진다. 또한 고진공 상태에서는, 유기 재료막 중으로부터 휘발한 용매는, 처리 용기 내에서 분자류를 형성하기 때문에, 용매가 챔버 내에 체류한다고 하는 문제가 발생한다. 이 문제의 해결에는, 상기 특허문헌 4에 개시된 바와 같이, 챔버 내에서 기화한 용매를 흡착하여 포집하는 방법이 유효하다.
그러나 특허문헌 4에 개시된 건조 장치는, 다공질의 흡착 부재를 사용하고 있고, 용매의 포집을 행할 시의 포집 효율은, 주로 다공질의 흡착 부재의 표면적에 의존한다는 점에서, 포집 효율의 향상을 도모하기 위해서는 세공을 미세화하는 것이 필요해진다. 그러나, 세공의 미세화에는 한계가 있어, 포집 효율이 제약된다고 하는 문제가 있다. 또한, 용매의 포집에 사용한 흡착 부재를 재이용할 시에는, 흡착한 용매를 제거하는 재생 처리(리프레쉬)를 행할 필요가 있는데, 세공이 미세해질수록 용매가 제거하기 어려워져 리프레쉬에 시간이 걸린다. 또한 특허문헌 4의 건조 장치는, 흡착 부재를 재생 처리 전용의 챔버로 이송하여 가열 재생시키고 있기 때문에, 재생 처리를 위한 순서 및 설비가 복잡하여, 실용성의 점에서 문제가 있다.
일본특허공보 제3951162호(단락 0023 등) 일본특허공보 제4168968호(청구항 2 등) 일본특허공보 제4148933호(청구항 1 등) 일본특허공개공보 2010-169308호(도 1 등)
본 발명은, 기판 상에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 효율 좋게, 또한 단시간에 제거할 수 있고, 또한 용매의 포집에 사용하는 부재의 리프레쉬가 용이한 건조 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 건조 장치는, 기판의 표면에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 제거하여 건조시키는 건조 장치이다. 본 발명의 건조 장치는, 진공 배기 가능한 처리 용기와, 상기 처리 용기 내의 기체를 배기하는 배기구와, 상기 처리 용기 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 부재와, 상기 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부를 구비하고 있다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 용매 포집부가, 상기 지지 부재에 지지되는 상기 기판에 대향하여 설치된, 복수의 관통 개구를 가지는 1 매 또는 복수 매의 금속 플레이트를 가지고 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 용매 포집부에 있어서, 상기 복수 매의 금속 플레이트가 서로 이간한 상태에서, 상기 지지 부재에 지지되는 상기 기판과 평행하게 적층되어 배치되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 복수 매의 금속 플레이트 중, 적어도 2 매의 상기 금속 플레이트에 있어서, 상기 관통 개구의 전체가 적층 방향과 겹치지 않도록 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 금속 플레이트에서의 상기 관통 개구의 개구율이 20 ~ 80%의 범위 내여도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 금속 플레이트의 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.3 ~ 13 μm의 범위 내여도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 금속 플레이트의 두께가 0.2 ~ 2 mm의 범위 내여도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 금속 플레이트의 면내에 있어서, 상기 관통 개구가 불균일한 분포로 형성되어 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 용매 포집부가, 포집된 용매를 이탈시키는 용매 이탈 장치를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 상기 용매 이탈 장치가, 상기 금속 플레이트를 가열하는 가열 장치여도 되고, 혹은 상기 금속 플레이트에 대하여 가스를 분사하는 가스 분사 장치여도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 용매 포집부가, 용매의 포집을 촉진하는 포집 촉진 장치를 더 가지고 있어도 된다. 이 경우, 상기 포집 촉진 장치가, 상기 금속 플레이트를 냉각하는 냉각 장치여도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 용매 포집부와 상기 배기구의 사이에 정류 부재를 더 구비하고 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 용매 포집부가, 내부에 열 매체를 통류시키는 유로를 가지는 용매 포집 부재를 가지고 있어도 된다. 이 경우, 상기 유로에 가열용 열 매체 공급원이 접속되어 있어도 되고, 혹은 냉각용 열 매체 공급원이 접속되어 있어도 된다. 또한 상기 유로가, 각각 독립하여 열 매체를 통류시키는 복수의 부분으로 구분되어 있어도 된다. 이 경우, 상기 유로가, 가열용 열 매체 공급원이 접속되어 있는 제 1 유로와, 냉각용 열 매체 공급원이 접속되어 있는 제 2 유로를 가지고 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 배기구로서, 상기 용매 포집부에 근접하여 형성된 제 1 배기구와, 상기 제 1 배기구에 대향하여 형성된 제 2 배기구를 가지고 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 처리 용기 내의 용매 증기의 농도를 계측하는 센서를 더 구비하고 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 처리 용기를 구성하는 벽 내에, 열 매체를 통류시키는 유로를 가지고 있어도 된다.
본 발명의 건조 장치는, 상기 지지 부재가 히터를 가지고 있어도 된다.
본 발명의 건조 처리 방법은, 상기 어느 한 건조 장치의 상기 처리 용기 내에서, 상기 기판의 표면에 도포된 유기 재료막에 대한 건조 처리를 행하는 것이다.
본 발명의 건조 처리 방법은, 상기 유기 재료막이, 유기 EL 소자의 제조에 있어서 잉크젯 인쇄법에 의해 상기 기판 상에 도포된 것이어도 된다.
본 발명의 건조 장치 및 건조 처리 방법에 의하면, 기판 상에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 효율 좋게, 또한 단시간에 제거할 수 있다. 또한, 용매의 포집에 사용하는 부재의 리프레쉬도 단시간에 용이하게 행할 수 있다. 따라서 본 발명에 의하면, 예를 들면 유기 EL 소자의 제조 프로세스의 생산성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 제 1 실시예의 건조 장치의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 2는 도 1의 용매 포집부를 도시한 주요부 단면도이다.
도 3은 포집 플레이트의 평면도이다.
도 4는 포집 플레이트의 다른 예의 평면도이다.
도 5는 유기 EL 소자의 제조 공정의 개략을 나타낸 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제 2 실시예의 건조 장치의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 7은 도 6의 용매 포집부를 도시한 주요부 단면도이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예의 건조 장치의 변형예의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 9는 본 발명의 제 3 실시예의 건조 장치의 개략 구성을 도시한 단면도이다.
도 10은 본 발명의 제 3 실시예의 건조 장치에서의 용매 포집 부재의 유로의 구성예를 도시한 도면이다.
도 11은 본 발명의 제 3 실시예의 건조 장치에서의 용매 포집 부재의 유로의 다른 구성예를 도시한 도면이다.
도 12는 건조 장치에서 행해지는 건조 처리의 순서의 일례를 나타낸 타이밍 차트이다.
이하에, 도면을 참조하여, 본 발명의 실시예에 대하여 설명한다.
[제 1 실시예]
도 1은, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 매엽식의 건조 장치의 개략 구성을 도시한 단면도이다. 도 2는, 도 1에서의 용매 포집부를 도시한 주요부 단면도이다. 도 3 및 도 4는, 포집 플레이트의 바람직한 예를 도시한 평면도이다. 본 실시예의 건조 장치(100)는, 피처리체로서 예를 들면 유기 EL 디스플레이용의 글라스 기판(이하, 단순히 '기판'이라 기술함)(S)에 대하여, 그 표면에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 제거하여 건조시키는 건조 처리에 이용된다.
본 실시예의 건조 장치(100)는, 진공 배기 가능한 처리 용기(1)와, 처리 용기(1) 내에서 기판(S)을 지지하는 지지 부재로서의 재치대(載置臺)(3)와, 재치대(3)에 지지되는 기판(S)에 대향하여 설치되고, 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부(5)와, 제어부(6)를 구비하고 있다. 또한 용매 포집부(5)는, 포집된 용매를 이탈시키는 용매 이탈 장치로서의 온도 조절 장치(7)를 구비하고 있다.
＜처리 용기＞
처리 용기(1)는 진공 배기 가능한 내압 용기이다. 처리 용기(1)는 금속 재료에 의해 형성되어 있다. 처리 용기(1)를 형성하는 재료로서는, 예를 들면 알루미늄, 알루미늄 합금, 스테인리스 등이 이용된다. 처리 용기(1)는 저벽(11), 각기둥 형상의 4 개의 측벽(13) 및 천장부(15)를 구비하고 있다.
측벽(13)에는, 장치 내로 기판(S)을 반입, 반출하기 위한 반입출구(13a)가 형성되어 있다. 반입출구(13a)는, 처리 용기(1)의 외부와의 사이에서 기판(S)의 반입출을 행하기 위한 것이다. 반입출구(13a)에는 게이트 밸브(GV)가 설치되어 있다. 게이트 밸브(GV)는 반입출구(13a)를 개폐하는 기능을 가지고, 폐쇄 상태에서 처리 용기(1)를 기밀하게 씰링하고, 또한 개방 상태에서 처리 용기(1)와 외부와의 사이에서 기판(S)의 이송을 가능하게 한다.
천장부(15)에는 배기구(15a)가 형성되어 있다. 배기구(15a)는 배기관(17)을 개재하여 외부의 배기 장치(19)에 접속되어 있다. 이 배기 장치(19)를 작동시킴으로써, 처리 용기(1) 내를 소정의 진공도, 예를 들면 0.1 Pa 정도의 압력까지 감압 배기할 수 있도록 구성되어 있다.
＜재치대＞
처리 용기(1)의 내부에는, 지지 장치로서의 재치대(3)가 배치되어 있다. 재치대(3)는 지지 기둥(21)에 의해 지지되어 있다. 지지 기둥(21)은 저벽(11)에 고정되어 있다. 재치대(3)는 도시를 생략하지만, 기판(S)을 승강 이동시키기 위한 기구, 예를 들면 리프트 핀 등을 가지고 있고, 기판(S)을 전달하는 전달 위치와, 재치대(3) 상에 재치하여 건조 처리를 행하는 처리 위치와의 사이에서 기판(S)의 높이 위치를 조정할 수 있다.
＜압력 제어 기구＞
본 실시예의 건조 장치(100)는 또한 배기 장치(19)를 구비하고 있다. 또한 배기 장치(19)는, 건조 장치(100)의 일구성 부분이여도 되고, 건조 장치(100)와는 다른 외부의 장치여도 된다. 배기 장치(19)는, 예를 들면 터보 분자 펌프 또는 드라이 펌프 등의 진공 펌프를 가지고 있다. 건조 장치(100)는, 또한 배기구(15a)와 배기 장치(19)를 접속하는 배기관(17)과, 배기관(17)의 도중에 설치된 APC(Adaptive Pressure Control) 밸브(23)와 도시하지 않은 개폐 밸브를 구비하고 있다. 배기 장치(19)의 진공 펌프를 작동시키고, 또한 APC 밸브(23)의 개방도를 조절함으로써, 처리 용기(2)의 내부 공간을 소정의 진공도로 감압 배기할 수 있다.
또한 본 실시예의 건조 장치(100)는, 또한 처리 용기(1) 내의 압력을 감시하기 위한 압력계(25)를 구비하고 있다. 압력계(25)는, 처리 용기(1) 내의 계측 압력을 전기신호로서 APC 밸브(23)에 송신한다.
본 실시예에서는, 배기 장치(19), 배기관(17), APC 밸브(23) 및 압력계(25)에 의해 처리 용기(1) 내를 감압 배기하고 또한 소정 압력으로 조절하는 압력 제어 기구를 구성하고 있다.
＜배플 플레이트＞
본 실시예의 건조 장치(100)는, 또한 정류 부재로서의 배플 플레이트(31)를 구비하고 있다. 배플 플레이트(31)는, 예를 들면 알루미늄, 스테인리스 등의 재질로 형성되어 있다. 배플 플레이트(31)는 용매 포집부(5)와 배기구(15a)의 사이에 개재 배치되어 있다. 배플 플레이트(31)는 복수의 관통홀(31a)을 가지고 있다. 본 실시예에서는, 배플 플레이트(31)는 지지 프레임(33)에 매달린 상태로 고정되어 있다. 지지 프레임(33)은 사각형의 프레임 형상을 이루고, 처리 용기(1)의 천장부(15)에 고정되어 있다. 또한, 배플 플레이트(31)와 지지 프레임(33)은 일체로 형성해도 된다. 또한, 지지 프레임(33)을 설치하지 않고, 배플 플레이트(31)를 처리 용기(1)의 측벽(13) 또는 천장부(15)에 직접 고정해도 된다. 배플 플레이트(31)는, 재치대(3)에 재치된 기판(S)측으로부터, 용매 포집부(5)를 개재하여 배기구(15a)를 향하는 배기류를 균등하게 하는 기능을 가지고 있다. 따라서, 용매 포집부(5)와 배기구(15a)의 사이에 배플 플레이트(31)를 배치함으로써, 용매 포집부(5)를 통과하는 용매를 포함하는 배기류의 흐름을 조정하여, 용매 포집부(5)에서의 용매의 트랩 효율을 향상시킬 수 있다.
＜용매 포집부＞
용매 포집부(5)는, 기판(S) 상에 형성된 유기 재료막 중으로부터 휘발되는 용매를 포집한다. 즉 용매 포집부(5)는, 유기 재료막 중으로부터 기화한 가스 상태의 용매를 결로시킴으로써 트랩하여, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매 농도를 저하시킨다.
도 2는, 용매 포집부(5)의 상세한 구성을 도시한 단면도이다. 용매 포집부(5)는, 재치대(3)에 재치된 기판(S)에 대향하여 배치된 1 매 또는 복수 매의 금속 플레이트로서의 포집 플레이트(50)를 구비하고 있다. 포집 플레이트(50)는 직사각형을 이루는 판상(板狀)이며, 복수의 관통 개구(50a)가 형성되어 있다. 또한, 포집 플레이트(50)는 기판(S)과 거의 평행하게 설치되어 있다. 즉, 포집 플레이트(50)의 상하의 표면과, 기판(S)의 표면이, 대략 평행하게 배치되어 있다.
포집 플레이트(50)는, 천장부(15)에 고정된 지지 프레임(33)에 매달린 상태로 착탈 가능하게 지지되어 있다. 또한, 포집 플레이트(50)를 처리 용기(1)의 측벽(13) 또는 천장부(15)에 직접 고정해도 된다.
포집 플레이트(50)는 1 매여도 되지만, 용매의 포집 효율을 높이기 위해서는, 예를 들면 2 ~ 20 매의 범위 내에서 이용하는 것이 바람직하다. 포집 플레이트(50)의 설치 매수를 증감시킴으로써, 용매 포집부(5)에서의 포집 플레이트(50)의 합계의 표면적을 변화시켜, 용매 증기와의 접촉 면적을 조절할 수 있다.
포집 플레이트(50)는 열 전도성이 뛰어난 재질, 예를 들면 알루미늄, 스테인리스 등에 의해 구성하는 것이 바람직하다. 1 매의 포집 플레이트(50)의 두께는, 용매 포집부(5) 전체에서의 표면적을 크게 하여 용매의 포집 효율을 높이기 위하여, 예를 들면 0.2 ~ 2 mm의 범위 내로 할 수 있다. 또한, 복수의 포집 플레이트(50)를 적층할 경우의 간격은, 용매의 포집 효율을 높이기 위하여, 예를 들면 1 ~ 20 mm의 범위 내로 할 수 있다.
본 실시예에서는 도 3에 도시한 바와 같이, 크기가 동일한 복수의 원형의 관통 개구(50a)를, 포집 플레이트(50)의 면내에서 일정한 간격으로 균등하게 배열하고 있다. 포집 플레이트(50)의 관통 개구(50a)는, 예를 들면 평면에서 봤을 때 원형의 홀이다. 또한 관통 개구(50a)의 형상은 원형에 한정되지 않고, 예를 들면 타원형 또는 장방형 등의 다각형이어도 된다. 관통 개구(50a)의 크기 또는 형상은 모두 동일해도 되고, 포집 플레이트(50)의 면내에 있어서 변화시켜도 된다. 또한 포집 플레이트(50)의 면내에 있어서, 관통 개구(50a)는 임의의 배열로 형성할 수 있다.
또한, 포집 플레이트(50)의 면내에 있어서 복수의 관통 개구(50a)를 불균일한 분포로 형성할 수도 있다. 예를 들면 도 4에 도시한 바와 같이, 기판(S)의 면내에서 용매의 휘발량이 많은 중앙 부근의 영역에 대향하는 포집 플레이트(50)의 중앙 영역에서는, 개구율이 커지도록 관통 개구(50a)를 배열하고, 기판(S)의 면내에서 용매의 휘발량이 적은 주연부의 영역에 대향하는 포집 플레이트(50)의 주연부의 영역에서는, 개구율이 작아지도록 관통 개구(50a)를 배열시키는 등, 기판(S)으로부터의 용매 휘발량의 차에 대응하여, 포집 플레이트(50)의 면내에서 관통 개구(50a)에 분포를 갖게 할 수 있다. 또한 상기와는 반대로, 포집 플레이트(50)의 중앙 영역의 개구율을 작게 하고, 주연부의 영역의 개구율이 커지도록 해도 된다. 또한 적층된 포집 플레이트(50)마다, 관통 개구(50a)의 크기 또는 형상, 그들의 분포 등을 변화시켜도 된다. 관통 개구(50a)의 바람직한 형상과 배치로서는, 예를 들면 원형의 관통 개구(50a)를 지그재그 형상으로 배열하는 것이 바람직하다.
포집 플레이트(50)의 면내에서의 관통 개구(50a)의 개구율은, 포집 플레이트(50)의 설치 매수에 따라 상이한데, 예를 들면 20 ~ 80%의 범위 내인 것이 바람직하다. 여기서 개구율은, 관통 개구(50a)가 존재하지 않는다고 가정했을 경우의 포집 플레이트(50)의 한쪽 면의 면적에 차지하는 관통 개구(50a)의 개구 면적의 합계를 의미한다. 포집 플레이트(50)의 면내에서의 관통 개구(50a)의 개구율을 상기 범위 내로 함으로써, 용매 증기와의 접촉 면적을 조절할 수 있고, 또한 기판(S)측으로부터 배기구(15a)에 도달하는 휘발 증기의 배기 컨덕턴스를 조절할 수 있다.
포집 플레이트(50)의 표면은, 처리 용기(1) 내에서 기화한 용매의 결로를 촉진하고, 포집 플레이트(50)의 표면에 부착시키기 쉽게 하는 관점에서, 예를 들면 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.3 ~ 13 μm의 범위 내인 것이 바람직하다. 포집 플레이트(50)의 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.3 μm 미만에서는, 결로한 용매를 제거하기 어려워지고, 13 μm를 초과하면 포집 플레이트(50)의 표면에서 용매의 결로가 발생하기 어려워, 포집 효율이 저하된다.
본 실시예에서는 도 2에 도시한 바와 같이, 복수 매의 포집 플레이트(50)가 서로 이간한 상태에서, 기판(S)과 평행하게 적층되어 배치되어 있다. 또한 복수 매의 포집 플레이트(50) 중, 적어도 2 매의 포집 플레이트(50)에 대하여, 관통 개구(50a)의 전체가 적층 방향으로 겹치지 않도록 위치를 어긋나게 하여 배치하는 것이 바람직하고, 적어도 적층 방향으로 인접하는 2 매의 포집 플레이트(50)에 대하여 관통 개구(50a)의 전체가 적층 방향으로 겹치지 않도록 위치를 어긋나게 하여 배치하는 것이 보다 바람직하다. 또한 적층된 복수의 포집 플레이트(50)에 대하여, 관통 개구(50a)의 일부분이 적층 방향으로 겹쳐지는 배치여도 된다.
이와 같이 본 실시예에서는, 복수 매의 포집 플레이트(50)에 의해 미로 구조가 형성되어 있다. 기판(S)으로부터 휘발한 용매 증기의 기류(AF)는, 포집 플레이트(50)의 미로 구조에 의해 진행 방향이 차단되어, 사행(蛇行)하면서 용매 포집부(5)를 통과하게 된다. 이와 같이, 인접하는 포집 플레이트(50) 사이에서 관통 개구(50a)의 위치를 어긋나게 함으로써, 용매 포집부(5)를 통과하는 용매 증기와 포집 플레이트(50) 표면과의 접촉 기회를 늘려, 포집 효율을 향상시킬 수 있다. 또한, 복수의 관통 개구(50a)를 가지는 포집 플레이트(50)의 매수를 증감시킴으로써, 기판(S)측으로부터 배기구(15a)에 도달하는 배기 컨덕턴스를 용이하게 조절할 수 있다.
＜제어부＞
도 1에 도시한 바와 같이, 건조 장치(100)의 각 구성부는 제어부(6)에 접속되어 제어되는 구성으로 되어 있다. 제어부(6)는, CPU를 구비한 컨트롤러(61)와, 유저 인터페이스(62)와, 기억부(63)를 구비하고 있다. 컨트롤러(61)는 컴퓨터 기능을 가지고 있고, 건조 장치(100)에서 각 구성부를 통괄하여 제어한다. 유저 인터페이스(62)는, 공정 관리자가 건조 장치(100)를 관리하기 위하여 커멘드의 입력 조작 등을 행하는 키보드, 또는 건조 장치(100)의 가동 상황을 가시화하여 표시하는 디스플레이 등으로 구성된다. 기억부(63)에는, 건조 장치(100)에서 실행되는 각종 처리를 컨트롤러(61)의 제어로 실현하기 위한 제어 프로그램(소프트웨어) 또는 처리 조건 데이터 등이 기록된 레시피가 보존되어 있다. 유저 인터페이스(62) 및 기억부(63)는 컨트롤러(61)에 접속되어 있다.
그리고 필요에 따라, 유저 인터페이스(62)로부터의 지시 등으로 임의의 레시피를 기억부(63)로부터 호출하여 컨트롤러(61)에 실행시킴으로써, 컨트롤러(61)의 제어하에서 건조 장치(100)에서의 원하는 처리가 행해진다. 상기 제어 프로그램 또는 처리 조건 데이터 등의 레시피는 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체, 예를 들면 CD-ROM, 하드 디스크, 플렉시블 디스크, 플래쉬 메모리 등에 저장된 상태의 것을 이용할 수 있다. 혹은 다른 장치로부터, 예를 들면 전용 회선을 개재하여 수시 전송시켜 온라인으로 이용하는 것도 가능하다.
＜용매 이탈 장치＞
본 실시예의 건조 장치(100)에서 용매 포집부(5)는, 각 포집 플레이트(50)에서 포집한 용매를, 재차 기화시켜 포집 플레이트(50)로부터 이탈시키기 위한 용매 이탈 장치로서, 열전 변환 소자를 이용하여 포집 플레이트(50)의 온도 조절을 행하는 온도 조절 장치(7)를 구비하고 있다.
온도 조절 장치(7)는, 복수의 펠티에 소자(71)와, 각 펠티에 소자(71)로 직류 전류를 공급하는 전원부(73)와, 전원부(73)와 각 펠티에 소자(71)를 전기적으로 접속하고, 각 펠티에 소자(71)에 급전하는 복수의 급전선(75)(도 1에 2 개만 도시)을 구비하고 있다. 각 펠티에 소자(71)는, 예를 들면 -20 ~ 80℃의 범위 내에서 온도 제어가 가능하게 구성되어 있다. 도 1에는, 펠티에 소자(71) 이외의 온도 조절 장치(7)의 구성을 도시하고 있고, 도 2에는, 온도 조절 장치(7)의 구성 중 펠티에 소자(71)만을 도시하고 있다. 또한 도 3 및 도 4에는, 펠티에 소자(71)의 장착 위치를 가상선으로 예시하고 있다.
도 2 ~ 도 4에 도시한 바와 같이, 펠티에 소자(71)는, 각 포집 플레이트(50)의 복수 개소에 고정되어 있다. 각 펠티에 소자(71)는, 포집 플레이트(50)와의 사이에서 열 교환이 가능하도록, 포집 플레이트(50)와 면접촉하고 있다. 온도 조절 장치(7)는, 전원부(73)로부터 펠티에 소자(71)에 급전함으로써 펠티에 소자(71)의 하면측을 발열시켜, 열전도에 의해 포집 플레이트(50)를 가열할 수 있다. 포집 플레이트(50)를 가열함으로써, 각 포집 플레이트(50)에서 포집한 용매를 재차 기화시켜, 포집 플레이트(50)로부터 신속하게 이탈시킬 수 있다. 따라서, 온도 조절 장치(7)에 의해 용매 포집부(5)의 리프레쉬 시간을 단축할 수 있다.
또한 용매 이탈 장치로서는, 펠티에 소자(71)를 이용하는 온도 조절 장치(7) 대신에, 예를 들면 저항 가열형 히터, 히트 펌프 등의 가열 장치를 이용할 수 있다.
<포집 촉진 장치>
본 실시예의 건조 장치(100)에서, 용매 포집부(5)는, 각 포집 플레이트(50)에서의 용매의 포집 효율을 높이기 위하여, 포집 플레이트(50)에의 용매의 부착을 촉진하는 포집 촉진 장치를 구비하고 있다. 여기서는 포집 촉진 장치로서, 온도 조절 장치(7)를 이용할 수 있다. 상기한 바와 같이 온도 조절 장치(7)는, 열전 변환 소자인 펠티에 소자(71)를 가지고 있다. 전원부(73)로부터 각 펠티에 소자(71)에 급전하는 전류의 극성을 역전시킴으로써, 펠티에 소자(71)의 하면측을 흡열시켜, 면접촉하고 있는 포집 플레이트(50)를 냉각할 수 있다. 포집 플레이트(50)를 냉각함으로써, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매가 포집 플레이트(50)의 표면에서 결로하기 쉬워지기 때문에, 용매 포집부(5)에서의 용매의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
또한, 용매 이탈 장치로서의 가열용의 펠티에 소자(71)와는 별도로, 포집 촉진 장치로서, 냉각 전용의 펠티에 소자를 설치해도 되고, 또한 펠티에 소자 대신에, 예를 들면 칠러, 히트 펌프 등의 냉각 장치를 배치하는 것도 가능하다.
[건조 처리의 순서]
이어서, 이상과 같이 구성된 건조 장치(100)를 이용하는 건조 처리의 순서에 대하여 설명한다. 우선 전단계로서, 외부의 잉크젯 인쇄 장치(도시 생략)로 기판(S) 상에 유기 재료막을 소정의 패턴으로 인쇄한다. 이어서, 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 유기 재료막이 인쇄된 기판(S)을 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 건조 장치(100)의 재치대(3)로 전달한다.
이어서, 건조 장치(100)의 게이트 밸브(GV)를 닫고 배기 장치(19)를 작동시켜 처리 용기(1) 내를 감압 배기한다. 그리고, 압력계(25)에 의해 처리 용기(1) 내의 압력을 모니터하면서, APC 밸브(23)의 개방도를 컨트롤하여 소정의 진공도까지 감압한다. 이와 같이 하여, 기판(S) 상에 형성된 유기 재료막 중에 포함되는 용매를 제거하는 건조 처리를 실시할 수 있다. 이 건조 처리에 앞서, 또는 건조 처리 동안, 예를 들면 용매 포집부(5)의 포집 플레이트(50)를, 포집 촉진 장치로서의 온도 조절 장치(7)를 이용하여 냉각함으로써, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매를 효율 좋게 포집할 수 있다.
이어서, 배기 장치(19)를 정지하고, 처리 용기(1) 내를 소정 압력까지 승압한 후, 건조 장치(100)의 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 기판(S)을 처리 용기(1)로부터 반출한다. 이상의 순서에 의해, 1 매의 기판(S)에 대한 건조 처리가 종료된다.
건조 처리가 종료된 후, 배기 장치(19)를 작동시킨 상태에서, 용매 이탈 장치로서의 온도 조절 장치(7)에 의해, 용매 포집부(5)의 포집 플레이트(50)를 가열하여 리프레쉬 처리를 행한다. 이 리프레쉬 처리에 의해, 포집 플레이트(50)에 부착한 용매를 기화시켜 신속하게 처리 용기(1) 내로부터 배기할 수 있다.
[유기 EL 소자의 제조 프로세스에의 적용예]
유기 EL 소자의 제조는, 양극과 음극의 사이에 EL층으로서 복수의 유기 기능막을 형성한다. 본 실시예의 건조 장치(100)는, 어떠한 적층 구조의 유기 EL 소자의 제조에도 적용할 수 있다. 여기서는, EL층으로서 양극측으로부터 음극측을 향해, 정공 주입층 / 정공 수송층 / 발광층 / 전자 수송층 / 전자 주입층을 가지는 유기 EL 소자를 제조할 경우를 예로 들어, 건조 장치(100)에 의한 구체적인 처리를 설명한다.
도 5에, 유기 EL 소자의 제조 공정의 개략을 나타냈다. 본 예에서, 유기 EL 소자는 STEP1 ~ STEP8의 공정에 의해 제조된다. STEP1에서는, 기판(S) 상에, 예를 들면 증착법 등에 의해 소정의 패턴으로 양극(화소 전극)을 형성한다. 이어서 STEP2에서는, 양극의 사이에 절연물에 의한 격벽(뱅크)을 형성한다. 격벽을 형성하기 위한 절연 재료로서는, 예를 들면 감광성 폴리이미드 수지 등의 고분자 재료를 이용할 수 있다.
이어서 STEP3에서는, STEP1에서 형성된 양극 상에 정공 주입층을 형성한다. 우선 잉크젯 인쇄법에 의해, 각 격벽에 의해 구획된 양극 상에, 정공 주입층의 재료가 되는 유기 재료를 인쇄한다. 이어서, 이와 같이 인쇄된 유기 재료막에 대하여, 건조 장치(100)를 이용하여, 용매 제거를 위한 감압 건조 처리를 행한다. 이어서, 건조 처리 후의 기판(S)을 베이크 장치로 이송하고, 대기 중에서의 베이크 처리를 행함으로써, 정공 주입층을 형성한다.
이어서 STEP4에서는, STEP3에서 형성된 정공 주입층 상에 정공 수송층을 형성한다. 우선 잉크젯 인쇄법에 의해, 정공 주입층 상에 정공 수송층의 재료가 되는 유기 재료를 인쇄한다. 이와 같이 인쇄된 유기 재료막에 대하여, 건조 장치(100)를 이용하여, 용매 제거를 위한 감압 건조 처리를 행한다. 이어서, 건조 처리 후의 기판(S)을 베이크 장치로 이송하고, 대기 중에서의 베이크 처리를 행함으로써, 정공 수송층을 형성한다.
이어서 STEP5에서는, STEP4에서 형성된 정공 수송층 상에 발광층을 형성한다. 우선 잉크젯 인쇄법에 의해, 정공 수송층 상에 발광층의 재료가 되는 유기 재료를 인쇄한다. 이와 같이 인쇄된 유기 재료막에 대하여, 건조 장치(100)를 이용하여, 용매 제거를 위한 감압 건조 처리를 행한다. 이어서, 건조 처리 후의 기판(S)을 베이크 장치로 이송하고, 대기 중에서의 베이크 처리를 행함으로써, 발광층을 형성한다. 또한, 발광층이 복수층으로 이루어질 경우, 상기 처리가 반복된다.
이어서 발광층 상에, 예를 들면 증착법에 의해 전자 수송층(STEP6), 전자 주입층(STEP7) 및 음극(STEP8)을 순차적으로 형성함으로써, 유기 EL 소자가 얻어진다.
이러한 유기 EL 소자의 제조 프로세스에서, 건조 장치(100)는, STEP3(정공 주입층 형성), STEP4(정공 수송층 형성) 및 STEP5(발광층 형성)에 바람직하게 적용할 수 있다. 즉, 잉크젯 인쇄법에 의해, 각 층의 전단계인 유기 재료막을 인쇄한 후, 건조 장치(100)를 사용하여 유기 재료막에 대한 감압 건조 처리를 행할 수 있다. 이 경우, 건조 장치(100)는 용매 포집부(5)를 구비하고 있기 때문에, 처리 용기(1) 내의 용매를 액화하여 포집할 수 있다는 점에서, 고진공 상태에서도 단시간에 뛰어난 용매 포집 효율이 얻어진다. 또한 건조 장치(100)는, 포집 촉진 장치로서 온도 조절 장치(7)를 이용함으로써, 용매의 포집 효율을 더 향상시켜, 건조 처리 시간을 보다 단축할 수 있다.
또한 건조 장치(100)는, 용매 이탈 장치로서의 온도 조절 장치(7)를 구비하고 있기 때문에, 용매 포집부(5)의 포집 플레이트(50)를 가열함으로써, 부착한 용매의 제거(리프레쉬 처리)를 단시간에 행할 수 있다.
이상과 같이, 건조 장치(100)를 이용함으로써, 유기 EL 소자의 제조 프로세스에서, EL층을 형성하기 위하여 필요한 건조 공정을 고스루풋으로 효율 좋게 행할 수 있다.
[제 2 실시예]
이어서 도 6 ~ 도 8을 참조하여, 본 발명의 제 2 실시예의 건조 장치에 대하여 설명한다. 도 6은, 제 2 실시예에 따른 건조 장치(101)의 개략 구성을 도시한 단면도이다. 도 7은, 도 6에서의 용매 포집부를 도시한 주요부 단면도이다. 제 1 실시예의 건조 장치(100)와의 주된 상이점으로서, 본 실시예의 건조 장치(101)에서는, 용매 포집부에 가스 분사 장치(8)를 구비하고 있다. 이하에, 제 1 실시예의 건조 장치(100)와의 상이점을 중심으로 설명하고, 본 실시예의 건조 장치(101)에서, 제 1 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
본 실시예의 건조 장치(101)는, 진공 배기 가능한 처리 용기(1)와, 처리 용기(1) 내에서 기판(S)을 지지하는 지지 부재로서의 재치대(3)와, 재치대(3)에 지지되는 기판(S)에 대향하여 설치되고, 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부(5A)를 구비하고 있다. 또한 용매 포집부(5A)는, 포집된 용매를 이탈시키는 용매 이탈 장치로서의 가스 분사 장치(8)를 구비하고 있다.
본 실시예의 건조 장치(101)에서 처리 용기(1), 재치대(3), 압력 제어 기구, 배플 플레이트(31) 및 제어부(6)의 구성은, 제 1 실시예의 건조 장치(100)와 동일하다.
<용매 포집부>
용매 포집부(5A)는, 기판(S) 상에 형성된 유기 재료막 중으로부터 휘발되는 용매를 포집한다. 즉 용매 포집부(5A)는, 유기 재료막 중으로부터 기화한 가스 상태의 용매를 결로시킴으로써 트랩하여, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매 농도를 저하시킨다. 용매 포집부(5A)는, 재치대(3)에 재치된 기판(S)에 대향하여, 이 기판(S)의 표면과 대략 평행하게 배치된 1 매 또는 복수 매의 금속제의 포집 플레이트(50)를 가지고 있다. 포집 플레이트(50)의 구성은 제 1 실시예와 동일하다.
<용매 이탈 장치>
도 7에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 건조 장치(101)에서 용매 포집부(5A)는, 각 포집 플레이트(50)에서 포집한 용매를, 재차 기화시켜 포집 플레이트(50)로부터 이탈시키기 위한 용매 이탈 장치로서, 가스 분사 장치(8)를 구비하고 있다.
가스 분사 장치(8)는, 복수의 가스 토출부(81)(2 개만 도시)와, 각 가스 토출부(81)로 가스를 공급하는 가스 공급원(83)과, 가스 공급원(83)과 각 가스 토출부(81)를 접속하고, 각 가스 토출부(81)로 가스를 공급하는 복수의 배관(85)을 구비하고 있다. 가스 토출부(81)에는 복수의 노즐(81a)이 설치되어 있다. 또한 가스 분사 장치(8)는, 배관(85)의 도중에, 가스 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(87)와, 하나 또는 복수의 개폐 밸브(89)(1 개만 도시)를 구비하고 있다. 가스 토출부(81)로부터 분사되는 가스의 유량 또는 분사 속도 등은, 매스 플로우 컨트롤러(87) 및 개폐 밸브(89)에 의해 제어된다.
복수의 가스 토출부(81)는, 각 포집 플레이트(50)를 향해 가스를 분사할 수 있는 위치에 설치되어 있다. 예를 들면 가스 토출부(81)는, 직사각형을 이루는 포집 플레이트(50)를 둘러싸도록, 측방 4 개소에 설치되어 있다.
가스 공급원(83)으로부터 공급하는 가스로서는, 예를 들면 질소 가스, 헬륨 가스 등의 불활성 가스, 또는 드라이 에어 등을 이용하는 것이 바람직하다. 가스 토출부(81)의 노즐(81a)로부터 포집 플레이트(50)를 향해 가스를 분사함으로써, 각 포집 플레이트(50)에서 포집한 용매를 재차 기화시켜, 포집 플레이트(50)로부터 신속하게 이탈시킬 수 있다. 따라서, 가스 분사 장치(8)에 의해, 용매 포집부(5A)의 리프레쉬 시간을 단축할 수 있다. 또한, 가스 분사 장치(8)를 이용하여 처리 용기(1) 내로 가스를 도입함으로써, 처리 용기(1) 내에서 기류가 발생하기 때문에, 처리 용기(1) 내에 체류하고 있는 용매의 배기를 촉진할 수 있다.
<변형예>
이어서 도 8을 참조하여, 제 2 실시예의 건조 장치(101)의 변형예에 대하여 설명한다. 본 변형예의 건조 장치(101A)는, 가스 분사 장치(8A)의 배관(85)의 도중에 열 교환기(90)를 구비하고 있다. 열 교환기(90)에 의해, 가스 공급원(83)으로부터 공급된 가스를, 예를 들면 0 ~ 50℃의 범위 내에서 온도 조절할 수 있다.
본 변형예의 건조 장치(101A)에서는, 예를 들면 열 교환기(90)에 의해, 가스 토출부(81)로부터 분사하는 가스의 온도를 실온(25℃)보다 높게 할 수 있다. 가스 토출부(81)의 노즐(81a)로부터 가열된 가스를 분사함으로써, 포집 플레이트(50)를 가열하는 것이 가능해져, 포집 플레이트(50)로부터의 용매의 이탈 효율을 향상시킬 수 있다. 즉, 가스의 분사에 의한 기화의 촉진 효과와 함께, 포집 플레이트(50)의 가열에 의한 기화의 촉진 효과가 얻어진다. 이 경우, 가스 분사 장치(8A)를, 포집 플레이트(50)를 가열하는 가열 장치로서 기능시킬 수 있다.
또한 본 변형예의 건조 장치(101A)에서는, 가스 분사 장치(8A)의 가스 토출부(81) 외에, 복수의 보조 토출부(91)를 구비하고 있다. 보조 토출부(91)는, 도시하지 않은 복수의 노즐을 가지고 있다. 복수의 보조 토출부(91)는, 각각 배관(85)에 의해 가스 공급원(83)과 접속되어 있고, 각 배관(85)의 도중에는, 가스 유량을 제어하는 매스 플로우 컨트롤러(MFC)(87)와, 1 개 또는 복수의 개폐 밸브(89)를 구비하고 있다. 보조 토출부(91)는, 처리 용기(1) 내에서 용매의 결로가 발생하기 쉬운 부위, 예를 들면 처리 용기(1)의 8 개의 모서리, 천장부(15), 측벽(13), 저벽(11)의 내측, 게이트 밸브(GV)의 내측, 벨로우즈(도시 생략) 등을 향해 국소적으로 가스를 분사할 수 있도록 구성되어 있다. 보조 토출부(91)에 의해, 용매 포집부(5A) 이외의 부위에 부착한 용매를 신속하게 기화하여, 처리 용기(1) 밖으로의 배출을 촉진할 수 있다. 따라서, 처리 용기(1) 내의 용매량을 단시간에 저감하여, 기판(S)의 건조 처리의 스루풋을 향상시킬 수 있다.
또한 본변형예의 건조 장치(101A)에서는, 열 교환기(90)에 의해, 가스 공급원(83)으로부터 공급된 가스를 실온(25℃)보다 낮게 온도 조절할 수 있다. 이 때문에, 본변형예에서는, 가스 공급 장치(8A)를 포집 촉진 장치로서 이용할 수 있다. 이 경우, 가스 분사 장치(8A)를, 포집 플레이트(50)를 냉각하는 냉각 장치로서 기능시킬 수 있다. 즉, 용매 포집부(5A)의 각 포집 플레이트(50)에서의 용매의 포집 효율을 높이기 위하여, 가스 토출부(81)로부터 포집 플레이트(50)에 냉각 가스를 분사하여, 포집 플레이트(50)를 냉각할 수 있다. 예를 들면, 건조 처리 전에, 가스 토출부(81)의 노즐(81a)로부터 냉각 가스를 분사하여, 미리 포집 플레이트(50)를 냉각시킴으로써, 건조 처리 시에, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매가 포집 플레이트(50)의 표면에서 결로하기 쉬워진다. 따라서, 용매 포집부(5A)에서의 용매의 포집 효율을 향상시킬 수 있다.
[건조 처리의 순서]
이어서, 이상과 같이 구성된 건조 장치(101, 101A)를 이용하는 건조 처리의 순서에 대하여 설명한다. 우선 전단계로서, 외부의 잉크젯 인쇄 장치(도시 생략)로 기판(S) 상에 유기 재료막을 소정의 패턴으로 인쇄한다. 이어서, 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 유기 재료막이 인쇄된 기판(S)을 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 건조 장치(101, 101A)의 재치대(3)로 전달한다.
변형예의 건조 장치(101A)를 이용할 경우에는, 기판(S)을 처리 용기(1) 내로 반입하기 전에, 포집 촉진 장치로서의 가스 분사 장치(8A)의 가스 토출부(81)로부터 냉각 가스를 용매 포집부(5A)에 분사하여, 용매 포집부(5A)를 미리 냉각시키는 것이 바람직하다. 용매 포집부(5A)를 미리 냉각시킴으로써, 다음의 감압 건조 처리에서, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매를 효율 좋게 포집할 수 있다.
이어서, 건조 장치(101, 101A)의 게이트 밸브(GV)를 닫고, 배기 장치(19)를 작동시켜 처리 용기(1) 내를 감압 배기한다. 그리고, 압력계(25)에 의해 처리 용기(1) 내의 압력을 모니터하면서, APC 밸브(23)의 개방도를 컨트롤하여 소정의 진공도까지 감압한다. 이와 같이 하여, 기판(S) 상에 형성된 유기 재료막 중에 포함되는 용매를 제거하는 건조 처리를 실시할 수 있다. 또한 변형예의 건조 장치(101A)를 이용할 경우에는, 건조 처리 동안, 가스 분사 장치(8A)의 가스 토출부(81)로부터 냉각 가스를 용매 포집부(5A)에 계속 분사해도 된다.
이어서, 배기 장치(19)를 정지하고, 처리 용기(1) 내를 소정 압력까지 승압한 후, 건조 장치(101, 101A)의 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 기판(S)을 처리 용기(1)로부터 반출한다. 이상의 순서에 의해, 1 매의 기판(S)에 대한 건조 처리가 종료된다.
건조 처리가 종료된 후, 배기 장치(19)를 작동시킨 상태에서, 용매 이탈 장치로서의 가스 분사 장치(8, 8A)의 가스 토출부(81)로부터 포집 플레이트(50)에 가스를 분사함으로써, 리프레쉬 처리를 행한다. 이 리프레쉬 처리에 의해, 포집 플레이트(50)에 부착한 용매를 기화시켜 신속하게 처리 용기(1) 내로부터 배기할 수 있다. 여기서, 변형예의 건조 장치(101A)를 이용할 경우에는, 가스 토출부(81)로부터 분사하는 가스를 열 교환기(90)에 의해 가열함으로써, 포집 플레이트(50)의 온도를 상승시킬 수 있기 때문에, 용매의 이탈을 더 효율 좋게 행할 수 있다.
본 실시예에서의 다른 구성 및 효과는, 제 1 실시예와 동일하다. 또한, 건조 장치(101, 101A)는 제 1 실시예와 마찬가지로, 유기 EL 소자의 제조 프로세스에의 적용이 가능하다.
[제 3 실시예]
이어서 도 9 ~ 도 11을 참조하여, 본 발명의 제 3 실시예의 건조 장치에 대하여 설명한다. 도 9는, 제 3 실시예에 따른 건조 장치(102)의 개략 구성을 도시한 단면도이다. 도 10 및 도 11은, 본 실시예의 건조 장치(102)에서의 용매 포집부의 구성예를 도시한 도면이다. 이하에, 제 1 실시예의 건조 장치(100)와의 상이점을 중심으로 설명하고, 본 실시예의 건조 장치(102)에서, 제 1 실시예와 동일한 구성에는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략한다.
본 실시예의 건조 장치(102)는, 진공 배기 가능한 처리 용기(1)와, 처리 용기(1) 내에서 기판(S)을 지지하는 지지 부재로서의 재치대(3)와, 재치대(3)에 지지되는 기판(S)에 대향하여 설치되고, 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부(5B)를 구비하고 있다.
<용매 포집부>
본 실시예의 건조 장치(102)에서의 용매 포집부(5B)는, 기판(S) 상에 형성된 유기 재료막 중으로부터 휘발되는 용매를 포집한다. 용매 포집부(5B)는, 유기 재료막 중으로부터 기화한 가스 상태의 용매를 결로시킴으로써 트랩하여, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매 농도를 저하시킨다. 본 실시예에서 용매 포집부(5B)는, 용매 포집 부재(110)를 가지고 있다. 용매 포집 부재(110)는, 전체로서 후판(厚板) 형상을 이루고, 재치대(3)에 재치된 기판(S)에 대향하여, 이 기판(S)의 표면과 대략 평행하게 배치되어 있다. 용매 포집 부재(110)는 내부에 열 매체를 통류시키는 유로(111)를 가지고 있다. 본 실시예에서 용매 포집부(5B)는, 또한 용매 포집 부재(110)를 지지하는 지지부(112)를 가지고 있다. 용매 포집 부재(110)는, 지지부(112)에 의해 처리 용기(1)의 천장부(15)에 지지되어 있다.
용매 포집 부재(110)의 재질은, 예를 들면 열전도율이 큰 알루미늄, 스테인리스 등의 금속을 비롯한 열 전도성 재료(예를 들면, 25℃에서의 열전도율이 10 W/mK 이상의 재료)로 하는 것이 바람직하다. 용매 포집 부재(110)는, 예를 들면 중공 형상의 얕은 상자 내에 유로(111)가 되는 배관을 내장한 구조여도 된다. 또한 용매 포집 부재(110)는, 복수 매의 금속 플레이트를 적층하여 구성하고, 이 금속 플레이트에 홈 또는 개구를 형성함으로써 유로(111)를 형성한 구조여도 된다.
유로(111)는 칠러 유닛(113)에 접속되어 있다. 칠러 유닛(113)은, 예를 들면 가열용 열 매체 공급원(HOT)(115), 냉각용 열 매체 공급원(COOL)(117)을 가지고 있다. 칠러 유닛(113)은, 복수의 배관을 개재하여 용매 포집 부재(110)의 유로(111)에 접속되어 있다. 도 9에서는, 대표적으로, 유로(111)에 열 매체를 도입하는 도입용 배관(119A) 및 유로(111)로부터의 열 매체를 순환시키는 순환용 배관(119B)의 2 개의 배관을 도시하고 있다. 도시는 생략하지만, 이들 배관의 도중에는 복수의 개폐 밸브가 설치되어 있다. 칠러 유닛(113)은, 가열용 열 매체 공급원(HOT)(115) 또는 냉각용 열 매체 공급원(COOL)(117)으로부터, 도입용 배관(119A)을 거쳐, 가열 혹은 냉각된 열 매체를 용매 포집 부재(110)의 유로(111)로 공급하고, 순환용 배관(119B)을 거쳐, 재차 칠러 유닛(113)에 열 매체를 순환할 수 있도록 구성되어 있다. 열 매체로서는, 예를 들면 갈덴(등록 상표) 등의 불소계 열 매체 또는 물 등을 이용할 수 있다.
도 10은, 용매 포집 부재(110)에 형성된 유로(111)의 구성예를 도시한 평면도이다. 본 구성예에서는, 용매 포집 부재(110)의 내부에, 1 개의 사행한 유로(111)가 형성되어 있다. 유로(111)의 양단에는, 도입용 배관(119A)에 접속하는 도입부(121) 및 순환용 배관(119B)에 접속하는 배출부(123)가 설치되어 있다. 본 구성예에서는, 칠러 유닛(113)으로부터 도입부(121)로의 열 매체의 공급을 가열용 열 매체 공급원(HOT)(115)과 냉각용 열 매체 공급원(COOL)(117)의 사이에서 전환함으로써, 용매 포집 부재(110)를 신속히 가열 혹은 냉각할 수 있다.
용매 포집 부재(110)에서, 유로(111)는 1 개에 한정되지 않고, 복수의 부분으로 구분되어 있어도 된다. 도 11은, 용매 포집 부재(110)에 형성된 유로(111)의 다른 구성예를 도시하고 있다. 본 구성예에서는, 소용돌이 형상으로 형성된 2 개의 유로(111A, 111B)가 내외 2 중으로 배치되어 있다. 내측의 유로(111A)는, 용매 포집 부재(110)의 중앙 부분이며, 또한 재치대(3)에 재치된 기판(S)의 중앙부에 대향하는 영역에 형성되어 있다. 내측의 유로(111A)의 양단에는, 열 매체의 도입용의 배관에 접속하는 도입부(121A) 및 열 매체의 순환용의 배관에 접속하는 배출부(123A)가 설치되어 있다. 외측의 유로(111B)는, 용매 포집 부재(110)의 주연 부분이며, 또한 재치대(3)에 재치된 기판(S)의 주연부에 대향하는 영역에 형성되어 있다. 외측의 유로(111B)의 양단에는, 열 매체의 도입용의 배관에 접속하는 도입부(121B) 및 열 매체의 순환용의 배관에 접속하는 배출부(123B)가 설치되어 있다. 칠러 유닛(113)의 가열용 열 매체 공급원(HOT)(115) 또는 냉각용 열 매체 공급원(COOL)(117)으로부터, 도입부(121A)를 거쳐 유로(111A)로 가열 혹은 냉각한 열 매체를 공급함으로써, 용매 포집 부재(110)의 중앙 부분을 온도 제어할 수 있다. 또한, 칠러 유닛(113)의 가열용 열 매체 공급원(HOT)(115) 또는 냉각용 열 매체 공급원(COOL)(117)으로부터, 도입부(121B)를 거쳐 유로(111B)로 가열 혹은 냉각한 열 매체를 공급함으로써, 용매 포집 부재(110)의 주연 부분을 온도 제어할 수 있다. 이와 같이 도 11에 도시한 구성예에서는, 내외 2 중으로 형성된 유로(111A, 111B)로, 칠러 유닛(113)으로부터 독립하여 온도 조절된 열 매체를 공급함으로써, 용매 포집 부재(110)의 중앙 부분과 주연 부분을 독립하여 온도 제어할 수 있다.
또한 유로(111)는, 3 개 이상으로 구분되어 있어도 된다. 또한, 용매 포집 부재(110)에서의 유로(111)의 형상 또는 배치는, 도 10 및 도 11에 예시한 태양에 한정되지 않는다.
도 9에 도시한 바와 같이, 본 실시예의 건조 장치(102)는, 처리 용기(1)에, 용매 포집부(5B)에 근접하여 형성된 제 1 배기구로서의 배기구(15a)와, 이 배기구(15a)에 대향하여 형성된 제 2 배기구로서의 복수의 배기구(11a)를 가지고 있다. 배기구(15a)는 처리 용기(1)의 천장부(15)에 형성되어 있다. 배기구(15a)는 배기관(17)을 개재하여 외부의 배기 장치(19)에 접속되어 있다. 배기관(17)의 도중에는 APC 밸브(23) 및 도시하지 않은 개폐 밸브가 설치되어 있다. 배기구(15a)는 용매 포집부(5B)에 근접하여 형성되어 있기 때문에, 배기 장치(19)를 작동시킴으로써, 용매 포집부(5B)에 포집된 용매를 신속하게 처리 용기(1)의 밖으로 배기할 수 있다.
복수의 배기구(11a)는 처리 용기(1)의 저벽(11)에 형성되어 있다. 건조 장치(102)는, 또한 각 배기구(11a)와 배기 장치(19)를 접속하는 배기관(131)과, 각 배기관(131)의 도중에 설치된 APC 밸브(133)와 도시하지 않은 개폐 밸브를 구비하고 있다. 건조 장치(102)에서 복수의 배기구(11a)는, 배기관(131)을 개재하여 외부의 배기 장치(19)에 접속되어 있다. 그리고 건조 장치(102)는, 배기 장치(19)를 작동시키고, 또한 APC 밸브(23, 133)의 개방도를 조절함으로써, 처리 용기(1) 내를 소정의 진공도, 예를 들면 0.1 Pa 정도의 압력까지 감압 배기할 수 있도록 구성되어 있다.
또한 배기관(17)과 배기관(131)은, 각각 다른 배기 장치에 접속해도 된다.
본 실시예의 건조 장치(102)는, 처리 용기(1)를 구성하는 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)의 벽 내에, 각각 열 매체를 통류시키는 유로(11b, 13b, 15b)가 형성되어 있다. 각 유로(11b, 13b, 15b)는, 각각 복수의 배관을 개재하여 칠러 유닛(113)에 접속되어 있다. 저벽(11)의 유로(11b)에는, 칠러 유닛(113)으로부터의 열 매체를 도입하는 도입용 배관(135A) 및 유로(11b) 내의 열 매체를 칠러 유닛(113)에 순환시키는 순환용 배관(135B)이 접속되어 있다. 측벽(13)의 유로(13b)에는, 칠러 유닛(113)으로부터의 열 매체를 도입하는 도입용 배관(137A) 및 유로(13b) 내의 열 매체를 칠러 유닛(113)에 순환시키는 순환용 배관(137B)이 접속되어 있다. 천장부(15)의 유로(15b)에는, 칠러 유닛(113)으로부터의 열 매체를 도입하는 도입용 배관(139A) 및 유로(15b) 내의 열 매체를 칠러 유닛(113)에 순환시키는 순환용 배관(139B)이 접속되어 있다.
이와 같이 본 실시예의 건조 장치(102)에서는, 칠러 유닛(113)으로부터 각 유로(11b, 13b, 15b) 내로 독립하여 가열 또는 냉각한 열 매체를 공급할 수 있도록 구성되어 있어, 처리 용기(1)의 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)를 독립하여 온도 조절할 수 있다. 이에 의해, 기판(S)의 유기 재료막의 건조 처리와, 용매 포집부(5B)를 포함하는 처리 용기(1) 내로부터의 용매의 제거(리프레쉬 처리)를 효율적으로 행할 수 있다. 예를 들면, 기판(S)의 유기 재료막의 건조 처리를 행하기 전 및 건조 처리 동안은, 유로(11b, 13b, 15b) 내로 냉각한 열 매체를 공급함으로써, 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)를 냉각하여, 이들 벽면에의 용매의 부착을 촉진할 수 있다. 그 결과, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매 농도를 저하시켜, 기판(S)의 유기 재료막으로부터의 용매의 휘발을 촉진할 수 있다. 또한 건조 처리의 후에, 리프레쉬 처리를 행할 때는, 유로(11b, 13b, 15b) 내로 가열한 열 매체를 공급함으로써, 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)를 가열하여, 이들에 부착한 용매의 이탈을 촉진할 수 있다. 그 결과, 용매 포집부(5B)를 포함하는 처리 용기(1) 내로부터의 용매의 배기 효율을 높여, 리프레쉬 처리의 시간을 단축할 수 있다.
또한 유로(11b, 13b, 15b)로 열 매체를 공급하는 대신에, 예를 들면 재킷식의 열 교환기를, 처리 용기(1)를 외측으로부터 덮도록, 처리 용기(1)의 외부에 배치해도 된다.
또한 본 실시예의 건조 장치(102)는, 처리 용기(1) 내의 온도 및 용매 증기의 농도를 계측하는 센서부(141)를 구비하고 있다. 센서부(141)는, 처리 용기(1) 내의 분위기의 온도를 계측하는 온도 센서와, 처리 용기(1) 내의 분위기의 용매 농도를 계측하는 농도 센서를 가지고 있다. 농도 센서는 기상 중의 용매의 농도를 계측할 수 있는 것이면 되고, 예를 들면 정전 용량형, 전기 저항형 등의 센서를 이용할 수 있다. 센서부(141)에 의해, 처리 용기(1) 내의 분위기의 온도와 용매 농도를 모니터할 수 있다. 예를 들면, 건조 처리 동안, 센서부(141)에 의해 처리 용기(1) 내의 온도 및 용매 증기의 농도를 계측함으로써, 기판(S) 표면의 유기 재료막의 건조의 정도, 또는 용매 포집부(5B)에서의 용매의 포집 상태 등을 간접적으로 파악할 수 있다. 또한 건조 처리 후에는, 센서부(141)에 의해 처리 용기(1) 내의 온도 및 용매 증기의 농도를 계측함으로써, 리프레쉬 처리 후의 용매 포집부(5B)에서의 용매의 잔류량, 또는 처리 용기(1) 내에서의 용매의 잔류량을 파악할 수 있다. 또한, 센서부(141)에 의한 처리 용기(1) 내의 온도 및 용매 증기의 농도의 모니터는, 건조 처리의 전후에서 처리 용기(1) 내를 동일한 컨디션으로 유지하는 목적에 있어서 유효하다. 따라서, 제어부(6)의 제어하에서, 센서부(141)에 의해 처리 용기(1) 내의 분위기의 온도와 용매 농도를 모니터함으로써, 건조 장치(102)의 처리 용기(1) 내에 복수의 기판(S)을 순차적으로 교체하여 건조 처리를 행할 경우에, 복수의 기판(S) 간에서의 처리의 균일화를 도모할 수 있다.
또한 본 실시예의 건조 장치(102)는, 지지 부재로서의 재치대(3)에 히터(143)를 가지고 있다. 히터(143)는 예를 들면 저항 가열형의 히터이며, 처리 용기(1)의 외부의 전원부(145)로부터 급전함으로써, 재치대(3) 및 그에 재치된 기판(S)을 소정 온도로 가열할 수 있다. 건조 처리 동안, 히터(143)에 의해 기판(S)을 가열함으로써, 기판(S)의 표면에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 효율 좋게 증산시켜, 건조 처리의 시간을 단축할 수 있다.
본 실시예의 건조 장치(102)에서, 제어부(6)의 구성은 제 1 실시예의 건조 장치(100)와 동일하다.
[건조 처리의 순서]
이어서 도 12를 참조하여, 건조 장치(102)를 이용하는 건조 처리의 순서에 대하여 설명한다. 도 12는, 건조 장치(102)에서, 복수의 기판(S)에 대하여 행해지는 건조 처리의 순서의 일례를 나타낸 타이밍 차트이다. 도 12에서는, 기판(S)을 처리 용기(1) 내로 순차적으로 교체하여 행해지는 2 회의 건조 처리와, 이들의 건조 처리 동안에 행해지는 처리 용기(1) 및 용매 포집부(5B)의 리프레쉬 처리에 대하여 나타내고 있다. 도 12에서 횡축의 t1 ~ t7는 시간을 나타내고 있고, t1부터 t2까지의 동안에 1 매째의 기판(S)에 대한 1 회째 건조 처리가 행해지고, t6부터 t7까지의 동안에 2 매째의 기판(S)에 대한 2 번째 건조 처리가 행해진다. 1 회째의 건조 처리가 종료된 t2부터 t6까지의 동안에, 리프레쉬 처리가 행해진다. 또한 도 12에서 ‘상부 배기’란, 용매 포집부(5B)에 근접한 천장부(15)의 배기구(15a)로부터의 배기를 의미하고, ‘하부 배기’란, 저벽(11)의 복수의 배기구(11a)로부터의 배기를 의미한다.
우선 전단계로서, 외부의 잉크젯 인쇄 장치(도시 생략)로 기판(S) 상에 유기 재료막을 소정의 패턴으로 인쇄한다. 이어서, 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 유기 재료막이 인쇄된 기판(S)을 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 건조 장치(102)의 재치대(3)로 전달한다.
이어서 t1에서, 건조 장치(102)의 게이트 밸브(GV)를 닫고, 배기 장치(19)를 작동시켜 처리 용기(1) 내를 감압 배기한다. 그리고, 압력계(25)에 의해 처리 용기(1) 내의 압력을 모니터하면서, APC 밸브(133)의 개방도를 컨트롤하여 소정의 진공도까지 감압한다. 이와 같이 하여, 기판(S) 상에 형성된 유기 재료막 중에 포함되는 용매를 제거하는 건조 처리를 실시할 수 있다. 이 건조 처리에 앞서, 또는 건조 처리 동안, 예를 들면 용매 포집부(5B)의 용매 포집 부재(110)의 유로(111)에 냉각용 열 매체를 흘려 냉각함으로써, 처리 용기(1) 내의 분위기 중의 용매를 효율 좋게 용매 포집 부재(110)에 부착시켜, 포집할 수 있다. 또한 t1부터 t2까지의 건조 처리 동안, 재치대(3)의 히터(143)에 통전하여 기판(S)을 가열함으로써, 유기 재료막 중의 용매의 증산(蒸散)을 촉진하여, 건조 시간을 단축할 수 있다. 또한 t1부터 t2까지의 건조 처리 동안, 처리 용기(1)의 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)의 유로(11b, 13b, 15b)에 칠러 유닛(113)으로부터 냉각한 열 매체를 흘려 냉각함으로써, 처리 용기(1)의 벽에의 용매의 부착을 촉진해도 된다. 또한 t1부터 t2까지의 건조 처리 동안, 센서부(141)에 의해 처리 용기(1) 내의 분위기의 온도 및 용매 농도를 모니터하고, 그 결과에 근거하여, 제어부(6)로부터 배기 장치(19) 또는 APC 밸브(133)에 제어 신호를 보내, 처리 용기(1) 내로부터의 배기량 또는 처리 용기(1) 내의 압력을 실시간으로 제어할 수도 있다. 마찬가지로 t1부터 t2까지의 건조 처리 동안, 센서부(141)에 의한 모니터 결과에 기초하여, 제어부(6)로부터 전원부(145)에 제어 신호를 보내, 히터(143)에 의한 기판(S)의 가열 온도를 실시간으로 제어할 수도 있다.
이어서 t2에서, 배기 장치(19)를 정지하고, 처리 용기(1) 내를 대기압까지 승압한 후, 건조 장치(102)의 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 기판(S)을 처리 용기(1)로부터 반출한다. 이상의 순서에 의해, 1 매의 기판(S)에 대한 건조 처리가 종료된다.
건조 처리가 종료된 후, t2부터 배기 장치(19)를 작동시켜 배기구(15a)로부터 상부 배기를 행하면서, 용매 포집부(5B)의 용매 포집 부재(110) 및 처리 용기(1)를 가열하여 리프레쉬 처리를 행한다. 이 리프레쉬 처리에 의해, 용매 포집 부재(110) 또는 처리 용기(1)의 벽에 부착한 용매를 효율 좋게 기화시켜, 처리 용기(1) 내로부터 신속하게 배기할 수 있다. 구체적으로, t2보다 조금 늦은 t3부터 t4까지의 동안, 용매 포집 부재(110)의 유로(111)에 칠러 유닛(113)으로부터 가열한 열 매체를 흘려 가열함으로써, 용매 포집 부재(110)에 부착한 용매의 기화를 촉진시켜 배기한다. 또한 t3부터 t5까지의 동안, 처리 용기(1)의 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)의 유로(11b, 13b, 15b)에 칠러 유닛(113)으로부터 가열한 열 매체를 흘려 가열함으로써, 처리 용기(1)의 벽에 부착한 용매를 기화시켜 배기를 촉진한다. 이 경우, 용매 포집 부재(110)의 가열이 종료되는 t4 이후, t5까지의 동안, 처리 용기(1)의 가열을 계속한다. 이 t4부터 t5까지의 동안에, 처리 용기(1)를 가열하면서, 센서부(141)에 의해 처리 용기(1) 내의 온도 및 용매 농도를 계측하고, 2 매째의 기판(S)의 처리를 행하기 위하여 처리 용기(1) 내의 컨디션을 정돈한다. 이와 같이 t2부터 t6까지의 동안에, 처리 용기(1) 내의 컨디셔닝을 포함하는 리프레쉬 처리를 행함으로써, 건조 장치(102)에서 복수의 기판(S)을 순차적으로 건조 처리할 경우의 조건을 일정하게 갖추는 것이 가능해지므로, 복수의 기판(S) 간에서 건조 상태의 균일성을 확보할 수 있다.
리프레쉬 처리가 종료된 후, 게이트 밸브(GV)를 개방하고, 유기 재료막이 인쇄된 기판(S)을 외부의 반송 장치(도시 생략)에 의해 건조 장치(102)의 재치대(3)에 전달한다. 그리고 t6부터 t7까지는, t1부터 t2까지와 마찬가지로 하여, 2 매째의 기판(S)에 대한 건조 처리를 행할 수 있다.
이상과 같이 하여, 처리 용기(1) 내의 기판(S)을 교체하여, 소정 매수의 기판(S)에 대하여, 순차적으로 건조 처리를 행할 수 있다.
본 실시예에서의 다른 구성 및 효과는, 제 1 실시예와 동일하다. 또한, 건조 장치(102)는 제 1 실시예와 마찬가지로, 유기 EL 소자의 제조 프로세스에의 적용이 가능하다.
이상, 본 발명의 실시예를 예시의 목적으로 상세히 설명했지만, 본 발명은 상기 실시예에 제약되지는 않고, 다양한 변형이 가능하다. 예를 들면, 유기 EL 소자의 제조 공정은 도 5에 예시한 것에 한정되지 않는다. 예를 들면, EL층이 양극측으로부터 음극측을 향해, [정공 수송층 / 발광층 / 전자 수송층] 또는 [정공 주입층 / 정공 수송층 / 발광층 / 전자 수송층] 등의 순으로 적층된 구조를 가지고 있는 유기 EL 소자의 제조에서도, 마찬가지로 본 발명의 건조 장치(100, 101, 101A, 102)를 적용할 수 있다.
또한 제 1 실시예의 건조 장치(100), 제 2 실시예의 건조 장치(101, 101A)에 대서, 제 3 실시예의 건조 장치(102)와 마찬가지로, 처리 용기(1)에 복수의 배기구를 형성하는 것이 가능하다. 또한 제 1 실시예의 건조 장치(100), 제 2 실시예의 건조 장치(101, 101A)에서, 제 3 실시예의 건조 장치(102)와 마찬가지로, 처리 용기(1)의 저벽(11), 측벽(13) 및 천장부(15)를 가열 혹은 냉각하는 기구를 설치할 수 있다. 또한 제 1 실시예의 건조 장치(100), 제 2 실시예의 건조 장치(101, 101A)에서, 제 3 실시예의 건조 장치(102)와 마찬가지로, 처리 용기(1) 내의 온도 및 용매 증기의 농도를 계측하는 센서부를 설치할 수 있다. 또한 제 1 실시예의 건조 장치(100), 제 2 실시예의 건조 장치(101, 101A)에서, 제 3 실시예의 건조 장치(102)와 마찬가지로, 지지 부재로서의 재치대(3)에 히터를 설치할 수 있다.
1 : 처리 용기
3 : 재치대
5, 5A : 용매 포집부
6 : 제어부
7 : 온도 조절 장치
8 : 가스 분사 장치
11 : 저벽
13 : 측벽
15 : 천장부
15a : 배기구
17 : 배기관
19 : 배기 장치
21 : 지지 기둥
23 : APC 밸브
25 : 압력계
31 : 배플 플레이트
33 : 지지 프레임
50 : 포집 플레이트
50a : 관통 개구
61 : 컨트롤러
62 : 유저 인터페이스
63 : 기억부
71 : 펠티에 소자,
73 : 전원부
75 : 급전선
81 : 가스 토출부
81a : 노즐
83 : 가스 공급원
85 : 배관
87 : 매스 플로우 컨트롤러
90 : 열 교환기
91 : 보조 토출부
100, 101, 101A, 102 : 건조 장치
S : 기판
GV : 게이트 밸브
AF : 기류

Claims (25)

  1. 기판의 표면에 도포된 유기 재료막 중의 용매를 제거하여 건조시키는 건조 장치로서,
    진공 배기 가능한 처리 용기와,
    상기 처리 용기 내의 기체를 배기하는 배기구와,
    상기 처리 용기 내에서 상기 기판을 지지하는 지지 부재와,
    상기 유기 재료막으로부터 휘발하는 용매를 포집하는 용매 포집부를 구비한 것을 특징으로 하는 건조 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 포집부는, 상기 지지 부재에 지지되는 상기 기판에 대향하여 설치된, 복수의 관통 개구를 가지는 1 매 또는 복수 매의 금속 플레이트를 가지고 있는 건조 장치.
  3. 제 2 항에 있어서,
    상기 용매 포집부에 있어서, 상기 복수 매의 금속 플레이트가 서로 이간한 상태에서, 상기 지지 부재에 지지되는 상기 기판과 평행하게 적층되어 배치되어 있는 건조 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 복수 매의 금속 플레이트 중, 적어도 2 매의 상기 금속 플레이트에 있어서, 상기 관통 개구의 전체가 적층 방향과 겹치지 않도록 위치를 어긋나게 하여 배치되어 있는 건조 장치.
  5. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트에서의 상기 관통 개구의 개구율이 20 ~ 80%의 범위 내인 건조 장치.
  6. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트의 표면의 산술 평균 거칠기(Ra)가 0.3 ~ 13 μm의 범위 내인 건조 장치.
  7. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트의 두께가 0.2 ~ 2 mm의 범위 내인 건조 장치.
  8. 제 2 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 금속 플레이트의 면내에 있어서, 상기 관통 개구가 불균일한 분포로 형성되어 있는 건조 장치.
  9. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매 포집부가, 포집된 용매를 이탈시키는 용매 이탈 장치를 가지고 있는 건조 장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 용매 이탈 장치가, 상기 금속 플레이트를 가열하는 가열 장치인 건조 장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 용매 이탈 장치가, 상기 금속 플레이트에 대하여 가스를 분사하는 가스 분사 장치인 건조 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매 포집부가, 용매의 포집을 촉진하는 포집 촉진 장치를 더 가지고 있는 건조 장치.
  13. 제 12 항에 있어서,
    상기 포집 촉진 장치가, 상기 금속 플레이트를 냉각하는 냉각 장치인 건조 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 용매 포집부와 상기 배기구의 사이에 정류 부재를 더 구비한 건조 장치.
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 용매 포집부는, 내부에 열 매체를 통류시키는 유로를 가지는 용매 포집 부재를 가지고 있는 건조 장치.
  16. 제 15 항에 있어서,
    상기 유로에 가열용 열 매체 공급원이 접속되어 있는 건조 장치.
  17. 제 15 항에 있어서,
    상기 유로에 냉각용 열 매체 공급원이 접속되어 있는 건조 장치.
  18. 제 15 항에 있어서,
    상기 유로가, 각각 독립하여 열 매체를 통류시키는 복수의 부분으로 구분되어 있는 건조 장치.
  19. 제 18 항에 있어서,
    상기 유로가, 가열용 열 매체 공급원이 접속되어 있는 제 1 유로와, 냉각용 열 매체 공급원이 접속되어 있는 제 2 유로를 가지고 있는 건조 장치.
  20. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 배기구로서, 상기 용매 포집부에 근접하여 형성된 제 1 배기구와, 상기 제 1 배기구에 대향하여 형성된 제 2 배기구를 가지고 있는 건조 장치.
  21. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용기 내의 용매 증기의 농도를 계측하는 센서를 더 구비하고 있는 건조 장치.
  22. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 처리 용기를 구성하는 벽 내에, 열 매체를 통류시키는 유로를 가지는 건조 장치.
  23. 제 15 항 내지 제 19 항 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 지지 부재가 히터를 가지고 있는 건조 장치.
  24. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 기재된 건조 장치의 상기 처리 용기 내에서, 상기 기판의 표면에 도포된 유기 재료막에 대한 건조 처리를 행하는 건조 처리 방법.
  25. 제 24 항에 있어서,
    상기 유기 재료막이, 유기 EL 소자의 제조에 있어서 잉크젯 인쇄법에 의해 상기 기판 상에 도포된 것인 건조 처리 방법.
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