TW201232863A - Organic film forming apparatus and a method for forming an organic film - Google Patents

Description

201232863 六、發明說明： 【發明所屬之技術領域〕 本發明係有關有機膜形成裝置及有機膜形成方法，特 別是有關使有機材料附著於成膜對象物上之後，硬化而形 成有機膜之技術領域。 【先前技術】 以往，在有機電激發光元件之製造工程中，於基板上 依序形成下部電極層與有機發光層與上部電極層之後，保 護表面，爲了防止水分的侵入而形成保護膜之封閉層。 在專利文獻1中，提案有有機電激發光元件之封閉層 則作爲至少依序形成阻障層，有機層，阻障層之層積膜者 〇 另外，在專利文獻2中，提案有具有堆積有機膜之有 機材料的處理室，和硬化有機材料之處理室，和將無機膜 成膜之處理室，可以連續將有機膜與無機膜成膜之成膜裝 置。有機膜之成膜係提案有使成膜對象物通過有機材料堆 ί*機構的下方而堆積有機材料之後，通過硬化機構之下方 ’硬化有機材料之方法。 但移動成膜對象物同時進行有機材料的堆積與硬化時 ’有著於移動中，成膜對象物之溫度產生變動，堆積之有 機材料則產生再蒸發之問題。另外，爲使成膜對象物移動 而使用光罩之圖案成膜則爲困難。 先前技術文獻 201232863 〔專利文獻〕 〔專利文獻1〕日本特開2001-307873號公報 〔專利文獻2〕日本特開2〇〇5_522891號公報 〔專利文獻3〕日本特許第41127〇2號公報 【發明內容】 〔發明欲解決之課題〕 本發明係爲了解決上述以往技術之不佳狀況所創作之 構成’其目的爲提供在附著有機材料之後，將成膜對象物 保持靜止’硬化有機材料’可將有機膜成膜之有機膜形成 裝置及有機膜形成方法。 〔爲解決課題之手段〕 爲了解決上述課題，本發明係形成當照射光線時硬化 之光反應性材料之有機膜的有機膜形成裝置，其特徵爲具 有；真空槽，和從配置於前述真空槽內之複數的釋放口釋 放光反應性材料之噴灑板，和至少與前述噴灑板對面的面 配置於前述真空槽內之基板台， 和冷卻配置於前述基板台上之成膜對象物的冷卻裝置 ，和保持配置於前述基板台上之前述成膜對象物之光罩的 光罩保持裝置， 和移動在前述噴灑板與前述基板台之間之同時，朝向 前述光罩而放射光線之光照射裝置，和使前述噴灑板升溫 之加熱裝置之有機膜形成裝置。 -6 - 201232863 本發明係具有前述噴灑板與前述基板台之間的空間之 中，接近於前述基板台部分之圍繞的防護板，和加熱前述 防護板之防護板用加熱裝置，呈朝向以前述防護板所圍繞 之空間的成膜空間，從前述噴灑板釋放前述光反應性材料 地加以構成，將前述真空槽內進行真空排氣的排氣口係設 置於前述成膜空間之外部的有機膜形成裝置。 另外，本發明係前述光照射裝置爲從前述成膜空間的 外側，通過前述防護板與前述噴灑板之間，呈通過前述基 板台與前述噴灑板地加以構成之有機膜形成裝置。 本發明係將當照射光線時硬化之光反應性材料之有機 膜形成於成膜對象物之表面的有機膜形成方法，其特徵爲 於配置在真空槽內之基板台上，配置前述成膜對象物，於 前述成膜對象物的表面接觸配置光罩，冷卻前述成膜對象 物，將前述真空槽內進行真空排氣之同時，從前述光罩上 釋放前述光反應性材料，附著於露出於前述光罩之開口底 面之前述成膜對象物之表面，於附著的部分形成前述光反 應性材料的液狀膜，在停止前述真空槽內之真空排氣的狀 態，於放射光線之光照射裝置，移動在前述光罩上之同時 ’放射前述光線，入射至位置於露出於前述開口底面之前 述成膜對象物表面上之前述液狀膜，使前述液狀膜硬化而 形成前述光反應性材料之有機膜的有機膜形成方法。 本發明係以防護板圍繞前述基板台上之空間，將以前 述真空槽內之前述防護板所圍繞之成膜空間之外側進行真 空排氣，加熱前述防護板之同時，使前述光反應性材料充 201232863 滿於前述成膜空間之有機膜形成方法。 本發明係在從前述光照射裝置放射光線而照射至前述 液狀膜時，停止前述真空槽內之真空排氣之有機膜形成方 法0 〔發明之效果〕 在附著有機材料之後，保持使成膜對象物靜止，可照 射使有機材料硬化的UV光之故，防止經由成膜對象物之 溫度的變化之有機材料的再蒸發，另外，可進行使用光罩 之圖案成膜。 【實施方式】 參照圖1，符號10係本發明之有機膜形成裝置，符號 5係顯示經由有機膜形成裝置10而形成有機膜於表面之成 膜對象物。 此有機膜形成裝置10係具有連接有真空泵12之真空 槽11，和配置成膜對象物5之基板台14，和將氣體狀或 微小液滴狀之任一或雙方的狀態之光反應性材料，與載氣 同時供給至噴灑板15之原料供給裝置18。 噴灑板15係內部爲中空，從原料供給裝置18與載氣 同時加以供給之光反應性材料係導入至中空部分之中。噴 灑板15係於一面設置有連接於中空部分之複數的釋放口 1 6，光反應性材料係從釋放口 1 6加以釋放。 設置有釋放口 16之噴灑板15的面，與配置有基板台

8 - 201232863 14之成膜對象物5的面係位置於真空槽11之內部，成相 互對面地加以配置。 從原料供給裝置18，光反應性材料則與載氣同時供給 至噴灑板15時，從噴灑板15之釋放口 16朝向配置前述 基板台14之成膜對象物5的面，呈釋放光反應性材料之 氣體或微小液滴地加以構成》 對於真空槽11之內部係設置有防護板21，經由基板 台1 4與噴灑板1 5之間的空間之中，較噴灑板1 5接近於 基板台1 4之部分係經由防護板2 1加以圍繞。 將經由防護板2 1所圍繞的空間稱作成膜空間22時， 對於成膜空間22之外部的真空槽11之壁面係設置有排氣 口 13，配置於真空槽n外部之真空泵12係連接於此排氣 口 1 3 ’使其真空泵丨2動作時，成膜空間2 2之外部則經由 真空泵1 2加以真空排氣。成膜空間22係與真空槽n內 之成膜空間22之外部空間加以連接之故，成膜空間22亦 加以真空排氣。 對於防護板2 1與噴灑板1 5之間係設置有間隙。 對於真空槽1 1之內部係配置有釋放光線之光照射裝 置24。光照射裝置24係安裝於移動裝置25，在真空槽i i 之內部中，可將在成膜空間22之外部與內部之間，通過 防護板2 1與噴灑板1 5之間的間隙進出，呈通過成膜空間 22之內部地加以構成。此時，光照射裝置24係通過噴灑 板1 5與基板台1 4之間。 光照射裝置2 4所放射的光線係紫外線（u 11 r a v i ο 1 e t -9 - 201232863 rays )，對於使丙烯酸樹脂硬化時，於丙烯酸樹脂之原料 ，照射使丙烯酸樹脂硬化之波長的光線。在此係照射 200nm~45 Onm 的光線 ° 對於成膜空間22係配置有光罩3 1。此光罩3 1係經由 光罩保持裝置32，與配置於基板台14上之成膜對象物5 的表面平行地加以保持。在本實施例中，於光罩保持裝置 32設置硬化用移動裝置33。硬化用移動裝置33係將光罩 保持裝置32與光罩31 —起移動，變更基板台14上之成 膜對象物5與光罩31之間的距離，作爲呈可使成膜對象 物5與光罩31密著，和使成膜對象物5與光罩31離間。 硬化用移動裝置33係如上述，如變更基板台14上之 成膜對象物5與光罩31之間的距離，可使成膜對象物5 與光罩31密著，和使成膜對象物5與光罩31離間即可。 也就是不限定爲上述構成，硬化用移動裝置33係設置於 基板台14，呈將基板台14，與成膜對象物5 一起移動地 加以構成亦可，而亦可設置於基板台14與光罩保持裝置 32之雙方’各使基板台14與光罩保持裝置32之雙方移動 地加以構成* 光罩31係薄的金屬製板’對於特定的開口 34則加以 —乃至複數個形成，將光罩31與成膜對象物5加以密著 時，於開口 34底面’成膜對象物5之表面則部分地露出 〇 圖1係在基板台1 4與光罩3 1離間的狀態，成膜對象 物5則從連接於有機膜形成裝置1〇之無圖示之處理裝置 -10 - 201232863 加以搬入而配置於基板台14上之狀態。 對於基板台14之內部係設置有冷卻裝置35。對於真 空槽11的外部係設置有循環裝置30，經由循環裝置30而 將冷卻的冷卻媒體供給至冷卻裝置3 5 ’基板台1 4係冷卻 至特定溫度。 冷卻媒體係流動在基板台14內加以升溫時，返回至 循環裝置3 0加以冷卻，供給至基板台1 4。 於基板台14上配置成膜對象物進行處理時，維持冷 卻裝置35之動作時，基板台14上之成膜對象物5係經由 冷卻裝置35,藉由基板台14而冷卻至特定溫度。 對於將成膜對象物5配置於基板台1 4時，經由位置 決定裝置而成膜對象物5靜止在預先設定之位置，光罩31 與成膜對象物5之間則由作爲預先設定之相對位置關係加 以位置配合。 或者，設置位置配合裝置29，將成膜對象物5配置於 基板台14之後，經由位置配合裝置29，攝影成膜對象物 5與光罩31，使各設置於成膜對象物5與光罩31之校準 標記呈一致地，作爲使基板台14或光罩保持裝置32之任 一方或雙方移動亦可。此情況係維持成膜對象物5與光罩 31之間的距離同時使其移動，將光罩31與成膜對象物5 之間’作爲預先所設定之相對的位置關係^ 由進行位置配合之狀態，經由硬化用移動裝置3 3，移 動基板台14或光罩保持裝置32之任一方或雙方而縮小基 板台13與光罩31之間的距離時，如圖2所示，光罩31 -11 - 201232863 與成膜對象物5產生接觸。 對於原料供給裝置18係配置有含有丙烯酸樹脂原料 與光反應開始劑之液狀的光反應性材料19。對於光反應性 材料19，係使用於1分子中具有至少1個聚合性官能基（ 例如，乙烯基）之UV硬化型聚合物（例如，新戊二醇二 丙烯酸酯）或UV硬化型寡聚物（例如，環氧丙烯酸酯， 胺基甲酸酯丙烯酸）。 在原料供給裝置1 8中，光反應性材料1 9作成微小的 液滴，或生成光反應性材料1 9之氣體，將微小液滴或氣 體之任一方或雙方的狀態之光反應性材料供給至噴灑板15 〇 真空槽11的內部係經由真空泵12而從排氣口 13加 以真空排氣，作成真空環境，從排氣口 13將真空槽11之 內部進行真空排氣同時，設置於噴灑板15的閥17開啓時 ，從噴灑板15之釋放口 16，光反應性材料則與載氣同時 朝向成膜空間22加以釋放。 基板台1 4係經由冷卻裝置3 5加以冷卻，隨之，成膜 對象物5係藉由基板台1 4，經由冷卻裝置3 5加以冷卻。 成膜對象‘物5係冷卻至較光反應性材料之蒸發溫度爲低之 溫度，例如，冷卻至3 (TC以下的溫度。冷卻裝置3 5係如 將成膜對象物5冷卻至〇°C以下之溫度地加以構成爲佳。 從噴灑板15釋放光反應性材料與載氣之間係真空槽 1 1內，係從位置於成膜空間2 2之外部之排氣口 1 3加以真 空排氣，釋放於成膜空間22之光反應性材料之氣體與載 -12- 201232863 氣則接觸於位置於光罩31之開口 34底面下之成膜對象物 5表面時，附著於接觸之場所，成膜對象物5表面之中， 於位置於開口 34之底面下之部分，形成液體狀之光反應 性材料的薄膜（液狀膜）。 光罩31之表面係具有不易附著有光反應性材料之性 質，而未附著於光罩31與成膜對象物5的光反應性材料 係充滿於成膜空間22中，通過防護板21與噴灑板15之· 間的間隙而流出，到達至排氣口 1 3加以真空排氣。 噴灑板1 5係經由噴灑板用加熱裝置3 7加以加熱，特 別是形成有釋放口 1 6的面係升溫至在光反應性材料之真 空環境中的蒸發溫度以上之溫度。另外，防護板2 1，和真 空槽11之內壁面均經由噴灑板用加熱裝置38與真空槽用 加熱裝置39而升溫至在光反應性材料之真空環境中的蒸 發溫度以上之溫度，而從成膜空間22流出光反應性材料 至成膜空間22之外部時，光反應性材料之溫度則下降， 作爲成爲液體附著於噴灑板15，防護板21，或真空槽11 內壁面^ 成膜對象物5係加以冷卻，對於成膜對象物5之表面 係形成有液體狀之光反應性材料的薄膜（液狀膜），在成 爲特定膜厚時，停止來自噴灑板15之光反應性材料與載 體之釋放，亦停止來自排氣口 13之真空槽11內部之真空 排氣。 在此狀態係真空槽1 1之內部係作爲1 OP a以上，數 1 OOP a以下的壓力，成膜對象物5係因加以冷卻之故，液 -13- 201232863 體狀之光反應性材料之薄膜（液狀膜）係未蒸發。隨之， 液體狀之光反應性材料的薄膜（液狀膜）之膜厚値係減少 之狀態。 對於噴灑板15釋放光反應性材料與載氣時，光照射 裝置24係在防護板21之外側，位置於較基板台14與噴 灑板1 5之間爲外側，位置於未接觸到從釋放口 1 6所釋放 之光反應性材料之場所。 在停止來自噴灑板15之光反應性材料與載體之釋放 之後，光照射裝置24係開始光線（在此係使光反應性材 料反應之波長的紫外線）之放射，照射光線至與光照射裝 置24對面場所的成膜對象物5表面與光罩31表面。 與光放射之開始同時，光照射裝置24係開始移動， 與移動在光罩31與噴灑板15之間而露出於光罩31表面 及開口 34底面之成膜對象物5對面，使成膜對象物5表 面之液狀的光反應性材料之薄膜（液狀膜）反應而使其硬 化’將從光反應性材料所得到之有機膜，形成於位置有成 膜對象物5表面之光罩31之開口 34的場所。在此，形成 有丙烯酸樹脂膜。對於光罩31之開口 34之深度爲1mm 程度之情況而言，所形成之有機膜的膜厚爲lMm〜2#m 程度’丙烯酸樹脂膜之情況係保護成膜對象物5之表面， 作爲防止水分之侵入之保護膜而使用。 圖3係顯示光照射裝置24之移動途中之狀態。 有機膜則形成於位置於開口底面之成膜對象物5表面 之後，使光罩31與成膜對象物5離間，將形成有有機膜

-14 - 201232863 之成膜對象物5搬出於真空槽π之外部，將未成膜之成 膜對象物5配置於基板台14上，以與上述相同的步驟形 成有機膜。 然而’設置有噴灑板15之釋放口 16的面，和配置有 基板台14之成膜對象物5的面係如爲位置於真空槽"之 內部’呈相互對面地加以配置，如圖1乃至圖3所示，並 不限定噴灑板15配置於基板台14上方之情況，而將噴灑 板15配置於基板台14下方亦可，而亦可噴灑板15與基 板台1 4配置成相互同樣高度。 另外’光反應性材料19係未限定爲含有上述丙烯酸 樹脂之原料與光反應開始劑之有機材料，而亦可使用當照 射光線時硬化之其他的有機材料。 【圖式簡單說明】 圖1係本發明之有機膜形成裝置之內部構成圖》 圖2係爲了說明光罩與成膜對象物接觸之狀態的圖。 圖3係爲了說明光照射裝置之移動途中之狀態圖。 【主要元件符號說明】 5 :成膜對象物 1 0 :有機膜形成装置 1 1 :真空槽 1 3 :排氣口 14 :基板台 C; -15· 201232863 15 :噴灑板 16 :釋放口 2 1 :防護板 22 :成膜空間 24 :光照射裝置 31 :光罩 3 2 :光罩保持部 34 :開口 3 5 :冷卻裝置 37:(噴灑板用）加熱裝置 -16-

Claims (1)

1. 201232863 七、申請專利範圍： 1. 一種有機膜形成裝置，係形成當照射光線時硬化 之光反應性材料之有機膜的有機膜形成裝置，其特徵爲具 有： 真空槽； 和從配置於前述真空槽內之複數的釋放口釋放光反應 性材料之噴灑板； 和至少與前述噴灑板對面的面配置於前述真空槽內之 基板台； 和冷卻配置於前述基板台上之成膜對象物的冷卻裝置 I 和保持配置於前述基板台上之前述成膜對象物之光罩 的光罩保持裝置； 和移動在前述噴灑板與前述基板台之間之同時，朝向 前述光罩而放射光線之光照射裝置； 和使前述噴灑板升溫之加熱裝置。 2-如申請專利範圍第1項記載之有機膜形成裝置， 其中，具有：圍繞前述噴灑板與前述基板台之間的空間之 中接近於前述基板台部分之防護板； 和加熱前述防護板之防護板用加熱裝置； 呈朝向以前述防護板所圍繞之空間的成膜空間，從前 述噴灑板釋放前述光反應性材料地加以構成， 將前述真空槽內進行真空排氣的排氣口係設置於前述 成膜空間之外部。 201232863 3. 如申請專利範圍第1項或第2項之有機膜形成裝 置，其中，前述光照射裝置爲從前述成膜空間的外側，通 過前述防護板與前述噴灑板之間，呈通過前述基板台與前 述噴灑板之間地加以構成。 4. —種有機膜形成方法，係將照射光線時硬化之光 反應性材料之有機膜形成於成膜對象物之表面的有機膜形 成方法，其特徵爲 於配置在真空槽內之基板台上，配置前述成膜對象物 於前述成膜對象物的表面接觸配置光罩， 冷卻前述成膜對象物，將前述真空槽內進行真空排氣 之同時，從前述光罩上釋放前述光反應性材料，附著於露 出於前述光罩之開口底面之前述成膜對象物之表面，於附 著的部分形成前述光反應性材料的液狀膜， 在停止前述真空槽內之真空排氣的狀態， 於放射光線之光照射裝置，移動在前述光罩上之同時 ，放射前述光線， 入射至位置於露出於前述開口底面之前述成膜對象物 表面上之前述液狀膜，使前述液狀膜硬化而形成前述光反 應性材料之有機膜。 5-如申請專利範圍第4項記載之有機膜形成方法， 其中，以防護板圍繞前述基板台上之空間， 將以前述真空槽內之前述防護板所圍繞之成膜空間之 外側進行真空排氣， -18- 201232863 加熱前述防護板之同時，使前述光反應性材料充滿於 前述成膜空間。 6-如申請專利範圍第4項或第5項之有機膜形成方 法，其中，在從前述光照射裝置放射光線而照射至前述液 狀膜時，停止前述真空槽內之真空排氣。 -19-