TWI294253B - Coating device for producing organic el display device - Google Patents

Description

1294253 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於將處理液塗佈 ^ ^ ^ ^ 土佈於基板的塗佈裝置，更特 =况法’係關於將有機電激發光(EL)顯示裝置之發光戶 或電洞輸达層的處理液塗佈於基板的塗佈裝置。 【先前技術】

m:機電激發光(EL)顯示裳置中的發光層或 層的材料，大致可分為低分子系材料以及高分子 二；種。其中，高分子系材料可利用旋轉塗敷法、浸 =法/刷法、噴墨法等簡易的薄膜形成技術來形成，此 外，由於其耐熱性高於低分子系材料，因此近年來備受嘱 目0 使用上述间分子系材料形成發光層或電洞輸送層 時，係將材料塗佈於基板後，再對基板施加用以使塗佈物 乾燥=加熱處理（供烤處理）。在習知技術中，一般係利用 φ不同早兀（unit)進行塗佈處理與烘烤處理。亦即，在習知之 製造系，统中，係將塗佈單元與烘烤單元做成不同的單元， 將利用塗佈單疋塗佈材料的基板搬送至烘烤單元後，再利 用烘烤單元進行供烤處理（例如參照日本特開2〇〇4_ιιι〇73 號公報）。 在習知技術中，利用塗佈單元進行過塗佈處理的基 板係在塗佈物未乾燥的狀態下直接搬送到烘烤單元。因 此纟產生·因搬送用之機械臂接觸到基板而基板使產生 /JZL度文化，或在搬送時因外力致使基板彎曲，而使塗佈物 317634修正本' ^ 1294253 ‘之膜厚在搬送時產生變動等問題。發光層或電洞輸送層的 '膜厚變化會大幅影響有機電激發光（EL)顯示裝置的品^， .因此利用可能使塗佈物之膜厚產生變動的習知方法，^不 易製造出高品質的有機電激發光（EL)顯示裝置。 此外，亦可考慮將塗佈單元與烘烤單元一體化，而以 單一單元進行塗佈處理與烘烤處理的方法。但是，在此種 方法中，於完成塗佈處理後到完成烘烤處理為止的期間（例 如，10分鐘到20分鐘之間），無法使基板由單元内移0動: 馨因此會導致生產率降低。此外，在上述方法中，會因為將 塗佈單元與烘烤單元作成一體化而導致裝置大型化的問題。 【發明内容】 ' ° 因此，本發明之目的在提供一種可製造高品質之有機 電激發光（EL)顯示裝置的塗佈裝置。 本發明為解決上述課題，乃採用以下構成。 ,亦即，第1悲樣係一種將有機EL材料或電洞輸送材 #料之處理液塗佈在基板的塗佈裝置，具備有：載置基板的 載台；安裝在載台内，用以加熱該載台的加熱裝置；用以 控制加熱裝置，以使載置於載台的基板加熱到適合於塗佈 後之搬送的溫度之控制裝置；以及使處理液往載置於載台 之基板流下的塗佈裝置。 此外，在第2態樣中，塗佈裝置復具備有連接載台， 使載台移動的載台移動裝置。載台係包含··具有載置基板 之載置面的第1板體；散熱板；連接載台移動裝置的第2 板體；連接第1板體之載置面的相反侧的面與散熱板的第 317634修正本 6 1294253 熱材，連接散熱板與第2板體，並以彼此隔以間隔的 —方式配置的複數個第2隔熱材。加熱裝置係配置成與第} 隔熱材以預定間隔隔開的位置，而由載置面之相反侧的面 對第1板體進行加熱。 、、此外，在第3態樣中，係如申請專利範圍第1或2項 之塗佈裝置，其中，控制裳置係用以控制加熱裝置，俾使 基板的溫度成為在30度到100度的範圍。 此外，在第4態樣中，控制裝置係用以控制加熱裝置， 俾使基板的溫度成為約§ 〇度。 •此外，第5態樣係一種具有：將有機El材料或電洞 輸送材料的處理液塗佈於基板的塗佈裝置；搬送裝置；以 及烘烤裝置的基板處理系統。塗佈裝置係具有：載置基板 的載台，安裝在載台内，以加熱該載台的加熱裝置；用以 控制加熱裝置，以使載置於載台的基板加熱到適合於塗佈 後之搬送的溫度之控制裝置；以及使處理液朝載置於載台 鲁之基板流下的塗佈裝置。搬送裝置係將利用塗佈裝置塗佈 處理液的基板搬送至烘烤裝置。烘烤裝置係使由搬送裝置 搬來的基板進行乾燥的處理。 藉由第1態樣，可促進塗佈於基板之處理液的溶劑乾 燥、蒸發，並使處理液硬化至不會流動的程度。因此，即 使搬送被加熱至適於在塗佈處理後進行搬送之溫度的基 板’也不會使塗佈液的膜厚產生變動，因此可製造出高品 質之有機電激發光（EL)顯示裝置。 藉由第2態樣，由於加熱裝置的熱不會傳導至第2板 7 317634修正本 1294253 -體，因此不會因加熱裝置的熱而對載台移動裝置造成不良 -影響二因此可防止載台移動裝置之精確度降低及動作不良。 : ϋ由第3態樣，可使處理液硬化到適合於搬送基板。 此外，當塗佈農置具備有載台移動裝置時，可在不會對載 台移動裝置造成不良影響的情況下，使處理液硬化。 此外’藉由第4態樣’即使使用例如四氫化萘或均三 曱笨等南沸點溶劑時，亦可在短時間（約5秒），使塗佈液 硬化到不會流動的程度。因此，在完成塗佈處理後二即可 在短時間進行基板的搬送。因此，根據第2態樣，可提升 塗佈裝置的生產率。 此外，藉由第5態樣，可使塗佈於基板的處理液硬化 到不會流動的程度。因此，即使搬送被加熱至適於在塗佈 處理後進行搬送之溫度的基板，也不會使塗佈液的膜^產 生變動，因此可製造出高品質之有機電激發光（EL)顯示穿 置。 ’ φ 本發明之上述及其他目的、特徵、態樣、效果，可對 照附加圖式，並經由以下詳細說明而進一步獲得理解。 【實施方式】 第1A圖及第1B圖係顯示本發明之一實施形態之塗佈 裝置的概觀圖。第1A圖係由上侧觀看塗佈裝置1 〇之圖， 第1B圖係由侧面朝γ軸正方向觀看塗佈裝置1〇之圖。如 第1A圖以及第1B圖所示，塗佈裝置10係具備··引導構 件1、喷嘴單元2、集液部3、載台4、以及載台移動機構 部5。此外，如後述之第3圖所示，塗佈裝置丨〇係具備控 8 317634修正本 1294253 制部6。而喷嘴單元2具有··吐 91 .,.. 出、、工色有機EL材料之喑峻 21 ,吐出綠色有機EX材料之喷耆 卄之贺鳴 ^ Li 贺$ 22，以及吐出藍多右德 EL材料之喷嘴23。本塗佈 色有機 αλ . 置10係猎由將有機EL妊 的處理液塗佈於基板7上而製 材枓 ,# 衣作有機el顯示裝置。 如弟1A圖以及第1B圖所干，卢莽人j 、 處理對象之基板7。基板7 #以 °载置有為塗佈

e 你在X軸方向以及Y軸方向A 載台4的尺寸。載台移動機構部5係在内部^ 部5可二t動載台4。在本實施形態中’載台移動機構 於 、γ軸方向的同時，可使其旋轉 方向。载台移動機構部5的動作係利用控制部6來控 弟分解顯示第1Α圖所示之载台4的内部 ，。如弟2圖所示，載台4係具備:加熱器41、均熱板42、 昂隔熱材43、散熱板44、第2隔熱材45、以及基座板 、6。在載台4的内料有加熱器41。加熱器41係作為用 籲、對载置於載台4上之基板7進行加熱的加熱裝置來使 用。在本實施形態中，係利用該加熱器41加熱基板7,使 基板7加熱至適於塗佈後之搬送的溫度，並使塗佈於基板 k佈液硬化至不會流動的程度。亦即，在本實施形態 中、，係藉由使用加熱器41，在塗佈裝置内進行促進塗佈液 之溶劑之乾燥、蒸發的處理。 此外’在載台4設置加熱器41時，必須考慮加熱器 ^的熱對用以移動載台4之載台移動機構部$所造成的影 曰亦即，在載台移動機構部5係包含對準基板γ之機構 9 317634修正本 1294253 以及使之朝γ軸方向移動的機構。當加熱器41所產生的 熱傳達至上述_時，有可能會對以移動機構部5的動 作以及精確度造成*良料。因此，在本實施形態中，係 將載口 4作成第2圖所示之構成。均熱板42係由例如銘所 構成，具有用以載置基板7的載置面42a。均熱板42的載 置面42a係具有真空吸附基板7的構成，係在載置面斗以 之上載置基板7。加熱器41係在載置面42a的相反侧（在 第2圖的下侧）以接觸均熱板42的方式配設。加熱器w 最好以使均熱板的表面加熱到大致均一的溫度之方式來進 行加熱，並加熱至使均熱度例如在±2度的範圍。此外，雖 未^示^但在均熱板42係安裝有用以檢測其溫度的溫度感 測器。第1隔熱材43係與加熱器41相同，配置成在載置 面42a的相反側與均熱板42接觸的形式。第i隔熱材43 為環狀形狀，並配置成與加熱器41隔開預定間隔而包圍加 …、41的形悲。此外，第i隔熱材43例如係以聚醯亞胺 構成。在第1隔熱材43的下侧連接有散熱板44。散熱板 44例如係由鋁所構成。在散熱板44的下側連接有複數個 (在第2圖中為6個）第2隔熱材45。第2隔熱材亦與第 1隔熱材相同，係由例如聚醯亞胺所構成。在各第2隔熱 材45的下侧連接有基座板46。基座板46的下侧具有載台 移動機構部5,載台移動機構部5與基座板46係直接連接。 如第2圖所示，複數個第2隔熱材45係以彼此具有 間的方式形成間隔配置。因此，利用塗佈裝置内的下降 氣流（down fl〇w)與載台4的移動，可使基座板46與散熱 10 317634修正本 1294253 板料之間的空間產生氣流。藉由此氣流將熱從散熱板44 持π地放出。藉此，加熱器41的熱形成不會傳達至基座板 ，幾構。亦即，利用第2圖所示之構成，可防止因加熱 ，41發熱而導致基座板46的溫度上升。此外，為更加有 j防止狐度上升時，亦可在散熱板料配設積極送風的送風 衣置此外，由於在散熱板44會進行均勻的散熱，故不會 對均熱板42的均熱度造成影響。 曰 回到第1A圖以及第1B圖的說明，在載台4的上方配 置2構件卜引導構件1具有延伸於x軸方向的執道11， 噴^單元2係以可沿著執道！ j移動的方式連接引導構件 1。噴嘴單元2的各噴嘴21至23係配置在喷嘴單元2的下 側，俾使處理液的吐出方向形成垂直向下。此外，各嘴嘴 21至23係配置在略偏離γ軸方向的位置。在此，引導構 件1係構成為在X軸方向較基板7長，而喷嘴單元2則可 在X軸方向移動於較基板7之寬度為寬的範圍。因此 •由使噴嘴單元2由執道u的一端移動至另一端，即可在二 軸方向將有機EL材料由基板7的一端塗佈至另一端。伸 是，喷嘴單元2由執道U的一端移動至另一端的期間二 有機EL材料由各噴嘴21至23吐出時，不僅在基板7會 被塗佈有機EL材料，有機EL材料也會吐出至基板7外日 侧。因此，乃在基板7外侧設置有用以接受所吐出之 EL材料的集液部3。此外，集液部3所接受之有機豇材 料，係由集液部3的排出口（未圖示）排出。 第3圖係顯示塗佈裝置1〇之各部與控制部之間的連 317634修正本' 11 1294253 接關係圖。如第3 FI & _ 熱器❿以及係與喷嘴單元2、加 控制喷嘴單元2的動夕作。：相連接。控制部6係進行 之有機虹材料的吐出。此外，喷；單，制2各/嘴21至23 . 賀為單凡2係在各哈嘴且 有.用以將有機EL材料送出至嗔 、鳴，、 送出至喷嘴之有機EL材料之J二！，及用以計測 攄法旦斗夕、古旦 才十之，瓜里的〜1計。控制部ό根 據抓里δ十之的計測結果進行 由喷嘴吐出之有機EL胸Ρ 汉爾控制，糟此控制 ㈣m 的置。此外’控制部6係進行 t制载“内之加熱器41的溫度。另外，控制部6係藉由 二制載台移動機構部5來控制載台4的¥軸以及Θ轴的移 動。 接著，說明塗佈裝置1〇的動作。此外，以下係說明 在基板7將發光層的有機EL材料塗佈成與x軸平行之條 狀的情形。第4圖係顯示有機1顯示裝置之製造系統的 _構成圖。該製造系統係包含本塗佈裝置1〇，係具備··容哭 (imer)20、烘烤裝置3〇、第1搬送路4〇、第^搬送路 5〇、第1搬送機器人60、以及第2搬送機器人7〇。容器 20係用以收容由外部搬送進來以及應搬送至外部之已完 成處理的基板。此外，搬送至容器2〇的基板，為已經形成 有陽極以及電洞輸送層之基板。收容於容器20之基板在被 第1搬送機器人60搬送出後，被傳交至第2搬送機器人 7〇。接收到基板之第2搬送機器人70係將該基板搬入塗佈 裝置10。被搬入到塗佈裝置10的基板則被載置於載台4 12 317634修正本 1294253 . 之預先決定的位置。 另-方面，塗佈裝置10的控制部6係在搬入基板7 刚先將加熱器41加熱。此外，控制部6雖亦可在搬入基板 7後進行加熱器4丨的加熱控制，但若考慮生產率，如本實 施形態所示最好預先進行加熱器41的加熱控制。此外，雖 未圖P但亦可在載台4設置用以測量載置有基板了之均 熱板42的溫度之溫度感測器。藉此，控制部6可監視均熱 板42的溫度。此外，預先測定均熱板42之溫度與基板7 之溫度間的關係。控制部6係根據該關係控制加熱器Μ 的溫度，俾使在將基板7載置於均熱板42時基板7的溫度 會變為預定的目標溫度。該目標溫度係適合載置於均熱板 42之基板7在塗佈處理後進行搬送的溫度。換言之，目標 溫度係在基板7載置於均熱板42時，使塗佈於基板7之有 機EL材料硬化至不會流動之程度的溫度。例如，目標溫 度最好設定在塗佈液之溶劑的沸點以上。此外，有關目標 _溫度的具體值係如後所述。 搬入塗佈裝置1 〇的基板7被載置於載台4時，控制 部6係將載台4以及喷嘴單元2移動至初始位置。在此， 當將基板7載置於經由加熱器41加熱後之載台4時，於數 移左右的時間基板的溫度即到達上述目標溫度。因此，控 制部6在基板7載置於載台4後，即使隨即進行載台4以 及噴嘴單元2之移動控制也不成問題。具體而言，控制部 6係將載台4連同基板7 一起移動至預先決定好的初始位 置之同時，並使喷嘴單元2移動至引導構件1的一端。在

1 Q ° 317634修正本 砂4253 此，載台4的初始位置係 台4以及喷嘴單元2被配詈^、回所示之位置。當载 始塗佈處理。在塗佈處：广：時，控制部6即開 的移動動作(第^動作)盘載fC之x軸方向 (第2動作)。具體而言，首二第】：轴方向的移動動作 2之各噴嘴/二動作係在從噴嘴單元 ? , ?1 ^ 出有機EL材料的同時，使噴嘴單开 2由引導構件丨的-端移動 了便㈣早疋 之3鈈/八ΑΑ、么从 另 ^。猎此，完成對基板7 心的㈣。接著’第2動作係使载台4朝 方向，僅間距進給已塗佈之3 勺 1動作以及筮…七、一 刀的長度。之後’重覆第 的泠佈蕻 ，以母次各3行份的方式進行對基板7 即可將有機EL材料以條狀塗佈於基板7。 =，在進行對基板7之塗佈的_，基板7的溫度 上述目標溫度。此外’制標溫度雖會因塗佈液 類及氣壓而異’但一般係設定在3〇度至ι〇〇度的 :圍。其理由是在塗佈液之有機EL材料或電洞輸送材料 中’做為溶劑所使用的材料中，亦有在如度即產生硬化的 材料。此外’溶劑中沸點較高的溶劑可例舉水，而水的沸 點為100度。此外，當基板7的溫度高於1〇〇度時，即使 利用上述載台4之構成進行隔熱’也由於加熱器41的熱會 傳達至載台移動機構部5，而可能對載台移動機構部5的 動作造成不良影響。另-方面，即使在使用四氫化萘或均 三甲苯等高沸點溶劑時’由實驗得知，只要將基板7的溫 度設定在80度，約5秒鐘的時間，即可使塗佈液硬化至不 會流動的程度。此外，得知此時的載台移動機構部5的馬 317634修正本 1294253 、^的溫度在40度以下，而可進行正常的動 知，只要將上述預定溫度設定在80度，則即使 劑為高沸點溶劑’亦可在短時間（約5秒）將：二的洛 至適於進行後製程之搬送的溫度，且不會:加熱 部5造成不良影響。 S 0私動機構 —當結束對基板7的塗佈處理時，控制部 弟1動作以及第2動作。亦即，停止來自喷 上边 噴嘴21至23的有機EL材料的吐出，並停止噴嘴單元之2各 Γ 二軸方向的移動與載台4之¥軸方向的移動。在停止第 1動作以及第2動作後，控制部6進行預定時間之待機弟 =定，為使最後塗佈之有㈣材料硬化二 ==所需的時間。例如，在有機EL 二 ，奈或均三甲苯’且基板7的温度設定 二四 定時間約為5秒。停止第^動作以及第2動作二V亥預 時間後，控制部6即使加熱器41停止發執 以工、預疋 結束塗佈裝置1〇對-張基板的處理。此外/上/其驟， 的處理時，亦可不停止加熱器41的發熱。卜連、、只進订基板 :束塗佈裳置10之處理的基板’係由第2 哭 =出，並將其搬入烘烤裝置3〇。而藉由該搬送步驟二 板的有機EL材料膜厚並不會成為不均勾。已搬 土 之烘烤裝置30係對該基板進行錢處 土 =理之基板係由第2搬送機器人7。從 後，利用ί弟：搬送機器人Μ傳交至第1搬送機器人60 弟1搬达機器人60收容於容器2〇。對於以上述 317634修正本 15 1294253 '方式形成發光層之基板，例如可利用真空蒸鏡法在發光層 上形成陰極電極，以製造有機EL顯示裝置。 士如上所述，在本實施形態中，係在塗佈有機此材料 時使用加熱器41加熱基板，藉此可使有機肛材料硬化至 =會流動的程度°亦即，係在進行烘烤處理前對已塗佈有 機EL材料的基板進行預熱。此外，預熱係以使塗佈物在 搬送時乾燥至不會流動之黏度的溫度進行。如上所述，藉 由在塗佈裝置1G内加熱至適於進行塗佈後之搬送的溫 度，即可防止塗佈於基板之有機EL材料的膜厚在進行基 板的搬送時產生變動。 少此外，在本實施形態中，塗佈裝置10係以塗佈用以 形成有機EL顯示裝置之發光層之有機EL材料的裝置為例 進行說明，但是，塗佈裝置亦可以是塗佈用以形成電洞輸 =層之電洞輸送材料的裝置。即使在塗佈電洞輸送材料的 情況下，亦可使用與上述實施形態相同的塗佈裝置，並獲 鲁传與上述貫施形態相同的效果。 本發明係一種製造有機EL顯示裝置之製造裝置，可 利用來達成在基板上形成發光層或電洞輸送層等的目的。 以上’雖詳細說明了本發明，但前述說明在各方面均 為本發明之例示，並非用來侷限其範圍。無庸置疑，只要 在不超越本發明之範圍的情況下，均可對本發明進行各種 改良或變更。 【圖式簡單說明】 第1A圖以及第1 b圖係顯示本發明之一實施形態之塗 16 317634 修正本 1294253 佈裝置的概觀圖。 第2圖係分解顯示第1圖所示之載台4内部的構成圖。 第3圖係顯示塗佈裝置10之各部與控制部之間的連 接關係圖。 第4圖係顯示有機EL顯示裝置之製造系統的構成圖。 【主要元件符號說明】 1 引導構件 2 喷嘴單元 3 集液部 4 載台 5 載台移動機構部 6 控制部 7 基板 10 塗佈裝置 11 執道 20 容器 21 至 23 喷嘴 30 烘烤裝置 40 第1搬送路 41 加熱器 42 均熱板 42a 載置面 43 第1隔熱材 44 散熱板 45 弟2隔熱材 46 基座板 50 第2搬送路 52 引導構件 60 第1搬送機器人 70 第2搬送機器人 17 317634修正本

Claims (1)

1294253 、申請專利範圍： 1. =塗=置，係將有機電激發光⑽）材 材料之處理液塗佈在基板的塗佈裝置，^輸l 載置前述基板的載台； ^ · 女裳在前述载台内，用 用…^ 熱該载台的加埶裝置. 板力加熱裝置，俾將载置於前述载台的灵 板加熱：適合於塗佈後之搬送的溫度的控制裝置的基 使刖述處理液往載置於前述 : 佈裝置；以及 口之基板&下的塗 载台，使前述载台移動的載台移動裝置； 則述载台係具有·· 具有载置前述基板之载置面，且連接有前述加 熱衣置的第1板體； 連接前述载台移動裝置的第2板體；以及 配置於前述第1板體與帛2板體之間，用以防 止由前述加熱裝置所產生之熱傳導至前述第2板 體的隔熱機構。 2.如申請專利範圍第1項之塗佈裝置，其中，前述隔熱機 構係包含有： 散熱板； 用以連接别述弟1板體之前述載置面的相反侧面 與前述散熱板的第1隔熱材；以及 用以連接前述散熱板與前述第2板體，並以彼此隔 以間隔的方式配置的複數個第2隔熱材； 18 317634修正本 S ,1294253 前述加熱裝置係配置成與前述第1隔熱材隔以預 定間隔，並由前述載置面之相反側面對前述第丨板體進 行加熱。 3·如申請專利範圍第1 < 2項之塗佈裝置，其中，前述控 制裝置係用以控制前述加熱裝置，俾使前述基板的溫度 成為在30度到1〇〇度的範圍。 4·如申請專利範圍第3項之塗佈裝置，其中，前述控制裝 置係用以控制前述加熱裝置，俾使前述基板的溫度成為 約80度。 、、種基板處理系統，係具備··將有機EL材料或電洞輸 运材料的處理液塗佈於基板的塗佈裝置，·搬送裝置；以 及烘烤裴置的基板處理系統； 前述塗佈裝置係具備有： 載置前述基板的載台； 安裝在前述載台内，用以加熱該載台的加熱裝 用以控制前述加熱裝置，俾將载置於前述载台 的基板加熱到適合於塗佈後搬送的溫度之控制 置； ^ 處理液朝載置於前述載台之基板流下 的塗佈裝置；以及 置；連接前述载台，使前述載台移動的載台移動裳 前述载台係具有： 317634修正本 19 1294253 且連接有前述加 具有载置前述基板之載置面， 熱t置的弟1板體； 連接别述载台移動裝置的第2板體；以及 置於前述第1板體與第2板體之間，用以防 月1J述加熱裝置所產生之熱傳導至前述第2板 體的隔熱機構； 一則述搬送裝置剌以將業已利料述塗佈裝置塗 佈前述處理液的基板搬送至前述烘烤裝置， 丽述烘烤装置係用以對前述搬送裝置所搬送來的 基板進行烘烤處理。 317634修正本 20 1294253 七、指定代表圖： (一） 本案指定代表圖為：第1A圖及第1B圖。 (二） 本代表圖之元件代表符號簡單說明： 1 引導構件 2 喷嘴單元 3 集液部 4 載台 • 5 載台移動機構部 7 基板 10 塗佈裝置 11 執道 21 至 23 喷嘴 八、本案若有化學式時，請揭示最能顯示發明特徵的化學式：無 4 317634修正本