13 H 895 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於一種連續地搬運基板，蒸鍍有機材料等蒸 發材料，而形成有機電激發光（以下簡稱為el)元件之線内 式有機EL製造裝置。 【先前技術】 圖10顯示目前一般使用之有機EL製造震置。 圖1〇所示之裝置係稱為簇團（cluster)型之裝置，且係將具 有機器手臂之搬運室形成多角形形狀，並在搬運室周圍設 置數個處理室者。如圖10所示，為有機£[製造裝置4〇時， 成膜步驟單元41具有：將基板搬運至各處理室之搬運室 42 ’進行基板搬入之基板搬入口 43，進行基板洗淨之洗淨 室44 ’及在基板上進行成膜之成膜室45, "，47，並經由數 個閘閥48，在搬運室42之周圍配置此等處理室。由於有機 EL元件包含電極層，並藉由數個薄膜構成，因此有機el製 造裝置40中設有成為各薄膜處理室之成膜室45，46，47(出 自「談有機EL」，日刊工業新聞社，p98，圖53)。 在基板上進行成膜情況下，係打開閘門48，將搬入基板 搬入口 43之基板搬至處理室（如成膜室45)，關閉閘門料，並 調整真空度後’在基板上進行第一層之成膜。而後，第一 層之成膜結束後’再度打開閘門48,自成膜室45搬出基板， 將基板搬至下一個處理室（如成膜室46)，同樣地進行第二層 之成膜。如此成膜之基板通過送交室49，而搬運至步驟單 元50’並與藉由步驟單元51，52進行下處理之覆蓋玻璃貼 99762.doc 1311895 合’來製作成為FPD(平面板顯示裝置）之有機EL元件之成 品。 專利文獻1 :特開2002-348659號公報 .專利文獻2 :特開2003-157973號公報 【發明内容】 使用有機EL元件之FPD中，降低製造成本係今後之重大 課題。因而縮短每一片基板之製造時間及提高材料之利用 .效率成為必要事項。然而，在圖1〇所示之簇團型之有機 製造裝置中，每薄膜具有獨立之處理室，不但每間處理室 需要進行基板之搬入、搬出，且每間處理室均須調整真空 度’因此存在每片基板之製造時間長之問題。 ，另外，為了縮短製造時間，提出有稱為線内式之有機el 製造裝置（如專利文獻1、專利文獻2)。 綠内式之有機EL製造裝置具有有機EL元件用之數個成 膜室直線地配置於同一個真空容器内，而排除此等成膜室 • 間之閘閥之構造。於成膜時，係藉由將基板連續地搬運至 =個成膜至之上方進行成膜，縮短用於基板搬運及真空度 調整之時間，來謀求縮短製造時間者。 、& 之=是，有機EL製造裝置除進行有機EL元件成膜之成膜室 之外，遇有環境氣體（真空度）不同之數個處理室（如圖1〇中 .=洗⑦至4 4及電極成膜室4 7等），即使僅將進行有機E L元件 6臈用之成臈室配置於同一個真空容器内，在與其他處理 • 依然、需要閘閥。因此，在此等處理室間進行基板之 ’月况下，每次搬運均須要開關閘閥，且在每次開關閘 99762.doc 1311895 閥時，各個處理室中需要調整真空度。其中亦有設置直空 度調整室’並以真空度調整室調整真空度後，搬運基板至 處理室者’不但實質上係無法連續搬運之狀態，且因真空 度調整費時，因此縮短製造時間有限，無法期待提高生產 效率。
另外，線内式之有機紅製造裝置在進行有機肛元件成膜 用之成膜室中，由於連續搬運基板，而連續受到成膜室之 蒸發源溫度之影響，基板溫度容易上昇。基板溫度上昇導 致薄膜再度蒸發，係使薄膜之品質惡化之原因。特別是為 了提高成膜速度’可減少無效蒸汽，因此須使蒸發源接近 基板，如此基板溫度更容易受到蒸發源之影響，而無法兼 顧成膜速度之提高與成臈品質之提高。另夕卜，欲將蒸發源 離開基板’而適切維持基板溫度時，雖然成膜品質提高， 但是無效蒸汽增加，㈣速度變慢，仍然無法兼顧成膜速 度之提高與成膜品質之提高。亦即，上述線内式之有機虹 製造裝置在謀求成膜品質之提高之同時，不易縮短製造時 間’而無法期待生產效率之提高。 此外，上述線内式之有機EL製造裝置在進行有機el元件 成膜用之成膜室中，如在皮帶式之搬運裝置上，由於係連 續搬運基板來成膜，因此容易引起基板位置之位置偏差， 特別疋大型基板時，亦有基板本身翹曲之問題，而容易引 起成膜不良。 如上所述’上述線内式之有機EL製造裝置中，考慮量產 性時，存在成膜品質及生產效率等許多有待解決之問題。 99762.doc 1311895 曰$鑑於上述問題，本發明之目的在提供—種使成膜品質 提同，並且生產效率高之線内式有機EL製造裝置。 解決上述問題之本發明請求項1之線内式有機EL製造裝 置之特徵為具有： 數個處理室’其係可獨立控制環境氣體及真空度；及 搬運機構，其係連續搬運基板至前述數個處理室；
，-二過别述數個處理室中之特定處理，而在前述基板上形 成有機EL元件， +且具有料機構，其係具備形成有在前述基板上成膜之 薄膜圖案之遮罩’並且防止翹曲來保持前述基板， &前述搬運機構使用前述保持機構，連續搬運前述基板至 前述數個處理室。 藉由一體化構成圖案化用之遮罩與保持基板之保持機 可使保持機構具備基板之遮罩功能， 運遮罩單體至製造裝置，及在製造裝置安裝遮罩至基板 等’可縮短關於遮罩之步驟時間。另夕卜，由於係藉由保持 機構來保持基板，因此可防止因本身重量等造成基板之魅 曲。 、上述問題之本發明請求項2之線内式有機eL製造裳 置之特徵為具有： 數個處理至，其係可獨立控制環境氣體及真空度；及 搬運機構，其係連續搬運基板至前述數個處理室； 經過前述數個處理室中之特定處理 成有機EL元件， 而在前述基板上形 99762.doc 1311895 成機Γ保持機構，其係具備形成有在前述基板上 第二佯拉嫌膜圖案之遮罩，防止翹曲來保持前述基板； 極薄膜ώ 備开/成有在則述基板上成膜之電 μ之遮罩，防止翹曲來保持前述基板；及 更換機構，苴係在梦w 述基板至… 部自前述第一保持機構更換前 极至則述第二保持機構； 鈿述搬運機構使用前述一二 構，遠績地〇 帛保持機構或則述第二保持機 連續搬運别述基板至前述數個處理室。 有機薄膜成膜之處理室與將電極薄膜成膜之處理 機構更換基板至第二保持機構。 保持 解決上述問題之本發明請求項3之線内式有機EL製造裝 置之特徵為具有： 數個處理至，其係可獨立控制環境氣體及真空度；及 搬運機構，其係連續搬運基板至前述數個處理室； ㈣前述數個處理室中之特定處理，而在前述基板上形 成有機EL元件， 有差動排氣。卩，其係設於彼此真空度不同之處理室 間’可獨立控制各處理冑中之真空度中間之真空度， 前述搬運機構在前述真空度不同之處理室間，經由前述 差動排氣部連續搬運前述基板。 如藉由在將有機薄膜成膜之處理室與將電極薄膜成膜之 處理室間設置差動排氣部，$需要閘閥，無須使基板停止 即可連續進行搬運，可有效進行基板之搬運。另外，由於 99762.doc -10- 1311895 係經由差動排氣部來連接各處理室 度不影響彼此之處理室。 纟處理室之真空 解決上述問題之本發明請 置之特徵為具有： 項4之線内式有機EL製造裝 數個處理室，其係可獨立 搬運機構，其传、… 希“境氣體及真空度；及 基板至前述數個處理室； 成有機EL元件，_之特疋處理’而在前述基板上形 亡=抑制前述基板之溫度上昇之冷卻構件， 月】达搬運機構連同前述 述數個處理室。 卩構件連續搬運則述基板至前 構件係散熱性佳者或熱容量大者，“自基❹ 搬=::Γ，抑制基板溫度上昇，即使在提高基板： =度狀態下，仍可對基板連續成膜，可謀求生產效率 解決上述問題之本發明請求項 置之特徵為具有差動排氣部：内:有機:… 處理室間，可獨立控制各處理室中 前述搬運機構在前试吉* 、二又間之真空度， 述差動排、 U不同之處理室之間，經由前 動排使用前述保持機構 -述第二保持機構連續搬運前述基板。'料機構成 置問題之本發明請求項6之線内式有機EL製造裝 置t特徵為·•將前述抑 述保持機構幵之冷卻構件設於前 別攻第一保持機構或前述第二保持機構， 99762.doc 1311895 則述搬運機構使用前述保 • 冑述第二保持機構連續搬運此則述第-保持機構或 • 解決上述問題之本發明抹+ 4数個處理至。 4之特徵為.將前、十]…項7之線内式有機EL製造裝 ' + 述抑制基板溫度上昇之… 述保持機構、前述第_ 昇之冷部構件設於前 前述搬運機構在前述真〜或前述第二保持機構， 述差動排氣部，使用前述之f理室之間，經由前 •二保持機構連續搬運前述基板。《料機構或 解決上述問題之本發 -f之特徵為：設置洗淨機二:之線二式有機EL製造裳 •述第-保持機構或前述第二保持::…持機構、前 而可再利用前述保持機 二保持機構。 別述第—保持機構或前述第 解決上述問題之本發 置之特徵為· H 明求項9之線内式有機EL製造裝 ⑩㈣機構、前述第—保持機構或前:其係進-别述 因此，即使進行連續搬’ ’、寺機構之定位。 機構、第-保持機構 之搬運機構中，仍可提高保持 亦可提高基板本身之定&精確度，因此 料上㈣t 確度，而可防止成臈不良。 解’、上：s4問通之本發 士主 置之特徵為：具有内式有機虹製造裝 前述第-保持機構Γ/、係可收容數個前述保持機構、 、機構或則述第二保持機構， 使用前述匣各，太杖^ _ 並且一十、/ 疋之處理室令進行真空度大之變更， 並且别述搬運機構於直* 笑尺 真工度變更後’自前述Ε盒連續搬 99762.doc •12· 1311895 運則述保持機構、前述第— 如扁 呆持機構或如述第二保持機構。 收容數個，、封用之處理室間之處理室，將 收夺數個基板之匣盒周圍之一 切換。 具二度進仃南真空度/大氣壓 解决上述問題之本發明請 置之辟μ — 項11之線内式有機EL製造裝 特徵為.前述差動排氣部 排氣部。 筒更阿真工度之其他差動 由在將有機薄膜成膜之處理室與將電極薄膜成模之 二：：間等’彼此不欲影響環境氣體之處理室間，除設 八 間真二度之差動排氣部之外，另外設置更高真空 度之差動排氣部，久處_ 「又置更同具工 各處理至之環境氣體不致影響彼此之處 理室。 ^上述問題之本發明請求項12之線内式有機此製造裝 ，為在別述基板與舸述冷卻構件之間設置熱傳導 ^件’其係將來自前述基板之熱傳導、擴散至前述冷卻構 件。 熱傳導構件如使用具有熱傳導性，且可適應接觸面之表 面粗度之柔性素材。 解決上述問題之本發明請求項13之線内式有機肛製造裝 置之特徵為：前述冷卻構件可再利用。 \述問題之本發明凊求項丨4之線内式有機製造裝 f之特徵為··設置輻射熱吸收機構，其係吸收前述基板及 J述V部構件，或是來自前述基板或前述冷卻構件之輻射 熱。 99762.doc -13- 1311895 如賴射熱吸收機構藉由使用氦冷凍機之冷凍面，吸收來 自基板、冷卻構件之輻射熱，抑制基板之溫度上昇，即使 在提局基板之搬運速度狀態下，仍可對基板連績成膜，而 可謀求生產效率之提高。 解決上述問題之本發明請求項i 5之線内式有機el製造裝 置之特徵為：前述搬運機構係搬運速度一定者， 並且分別控制數個處理室中之薄膜之成膜速度。
由於本發明係將保持基板之保持機構（托架）與基板用之 遮罩予以一體化，並使用托架來保持基板，因此可以簡單 之構造防止基板翹曲，並且可使托架具備遮罩功能。藉由 防止基板翹曲，可減少因基板翹曲造成成膜不良，另外， 藉由使托架具備遮罩功能，可縮短關於遮罩之步驟時間， 可謀求生產效率之提高。此外，依成膜之薄膜，預先將形 成有不同圖案之遮罩安裝於托架上，#由在製造裝置内更 換托架，可在基板上形成不同圖案之薄膜。 由於本發明在不同真空度 之中間壓力室，因此無須在不同真空度之處理室間設置 閥’此外亦不需要壓力調整，不使基板停止即可進行連 搬運。因而搬運速度之高速化容[而可提高生產效率 由於本發明使用經由熱傳導構件之冷卻構件及吸收輕 熱之輻射熱吸收機構等，因此可抑制基板之溫度上昇田 以高速之搬運速度連續進行成膜，可提高生產效 n 藉由抑制基板之溫度上昇，可拉近基板與蒸發源之距離 可減少無效之蒸汽量，而減少蒸發材料之浪費。 99762.doc 1311895 由於本發明在搬運機構中設置托架之定位構件，因此可 提高進行成膜之處理室之定位精確度，可防止發生成膜不 良，而提南生產效率。 由於本發明除裝置之搬入部及搬出部之外，亦可於裝置 内部之壓力變化大之處理室間使用可收容數個托架之匣 盒’因此藉由一起變更匣盒及數個基板與托架周圍之真空 度’可縮短真空度變更時之調整時間，減少多餘之等待時 間，充分發揮成膜用之處理室及密封用之處理室等之處理 能力，而謀求生產效率之提高。 【實施方式】 本發明之線内式有機el製造裝置係為了提高其量產性， 著眼於成膜臈質及生產效率，而著力於基板搬運相關之部 分及基板溫度相關之部分者。圖丨至圖9顯示其具體之數種 實施形態，特別是將基板搬運效率相關部分顯示於圖丨〜圖 4,將基板溫度相關部分顯示於圖5〜圖8，並將裝置全體之 構造顯示於圖9 ’來進行詳細說明。 圖1及圖2顯示本發明之線内式有機EL製造裝置使用之托 架之實施形態例。 另外，圖1(a)、圖2(a)係基板及托架之立體圖，圖1(b)、 圖2(b)分別係Ε1⑷之A_A線箭頭方向❹_，及圖2⑷之 B-B線箭頭方向剖面圖。 如圖1所示，托架1A(保持機構）係具有：L字形剖面之框 架3a’其係自其下方側㈣矩形狀之基板以之周緣部；及 保持構件4a，其係在框架3&之中央部配置成十字狀，並自 99762.doc -15- 1311895 其下方側保持基板2a;在形成框架3a與十字狀之保持構件 4a之開口部分’配置形成有成膜之薄膜圖案之遮罩5a者。 . 另外，保持構件乜並不限定於十字狀，如在中央亦可為j - 條，亦可為多數條之組合。托架1A自托架1A之上方設置i 片基板2a在圖1中之基板2 a之下面側形成遮罩“之圖案， 圖1之例係在1片基板2a上形成4片部分之有機£1^元件之薄 膜保持構件4a及遮罩5a之圖案藉由有機EL元件之大小來 • 決定，並自1片基板2a，依其大小而形成4片、6片、8片· · · 之有機EL元件。亦即，托架1A係對應si片基板^者且 藉由框架3a與保持構件4a而保持i片基板“之周緣部，防止 目本身重量等而翹曲’並且藉由遮罩5a提供成膜至基板2& 之圖案之遮罩功能者。另外，遮罩5a與保持構件4&成為一 體，而位於與基板2a接觸側。 另外，如圖2所示，托架1B(保持機構）係平面配置數個（圖 2中為4個）自#下方側保持矩形狀之基板2b周緣部之L字形 φ剖面之框架3b而予以一體化者，且係在各框架卿成之開 口部分配置形成有成膜之薄膜圖案之遮㈣者。托架喝 自托架之上方設置4片基板2b，在圖2中之基㈣之下面 1成遮罩5b之圖案，4片基板2b分別形成有機EL元件之薄 膜。亦即，托架1B係對應於切割之基板以者，並藉由框架 3b保持切割之基板2b之周緣部，防止因本身重量等造成之 2曲’並且藉由遮㈣提供對基板2b成膜之圖案之遮罩功 月b者。 另外，為了更有效抑制基板2&，21)之翹曲，亦可設置自基 9V762.doc -16- 1311895 板2a，2b之上方側擠壓基板2a，2b之擠壓構件，不過圖}及圖 2中並未顯示。如後述之圖7中之冷卻板13係亦發揮擠壓構 件之功能者。另外，亦可使用靜電卡盤、磁鐵卡盤，在框 架3a，3b與擠壓構件之間，以夾著基板2a，2b之方式保持。 本發明之線内式有機EL製造裝置（以下簡稱為本製造裝 置）係搬運基板而進行成膜者。藉由使用上述托架ia，1B搬 運基板’可防止基板之鍾曲來搬運而進行成膜，可防止因
基板翹曲造成之成膜不良。另外，依薄膜之圖案，預先準 備具有形成有不同圖案之遮罩之托架時，可形成各個不同 之薄膜圖t 〇如本製造裝置藉由分別使用具有有機薄膜用 t遮罩之托架保持機構）’與具有電極薄膜用之遮罩 之托架B(第二保持機構），可形成各個不同之薄膜圖案。另 外，如後述之圖9所示，藉由設置進行托架洗淨之洗淨室24, 29(洗淨機構）’洗淨制後之托架並使其巡迴，可再利用托 架可謀求生產效率之提高。另外，藉由將托架與遮罩予 以-體化，可省略遮罩單體之個別搬運，+需要另外設置 遮罩用之搬運裝置等。 托架1在圖3所示之g各6中收交愈·伽. ι甲收谷數個，並連同匣盒ό設置 (如參妝圖9之搬入部El)等。匣盒6係在具有 開口部之箱狀框體之内邦μ菩細冲上丈 體之内。卩6又置相對配置之數個溝部6a，藉 由在一對溝部6a中插入1個托牟央μ 幻托朱1來δ又置，而將數個托架【收 容於1個S盒6内去。^ 此，精由在裝置搬入口等需要大幅 切換環境氣體（真空卢）轟 ^琢所使用可收容數個托架1之匣盒 6’可以-次之壓力控制對數個托架，亦即對數個基板調整 99762.doc -17- 1311895 至希望之環境氣體（壓力），可噂、卡 J 了謀求縮知環境氣體（壓力）調整 時間。另外，一旦切換成希望厭 取可1之壓力（環境氣體）時，不致影 響成膜室等之環境氣體（真空声、， 、 沒）而可自匣盒ό依序取出托 架1，進行連續搬運，並進形成 心成膜處理’因此可減少多餘之 搬運時間及環境氣體（真空度）之調整時間等，可提高生產效 率。如在圖9中，於空氣/真空切換室仏，咖（空氣/真空之 切換）、真空/氮（n2)切換室31(真空/氮之切換）及氣/空氣切 換室35a’35b(氮/空氣之切換）等使用£盒6，可使數個托㈣ 連同匣盒6通過不同環境氣體（真空度）之處理室間。 圖4顯示本製造裂置使用4搬運裝置之一種實施形態。 另外，圖4(a)係自側面方向觀察成膜室中之搬運裝置之概 略圖’圖4(b)係圖4⑷之c_c線箭頭方向剖面圖。 托架1A係具有防艇曲功能及遮罩功能者，#錢用設於 搬運裝置7(搬運機構）之定位構件8a，❿進行搬運，亦起作 用作為提高搬運裝置7上之位置精確度之導引（guide)者。具 體而言，搬運裝置7具有：直線狀配置之2條皮帶乃，及驅 動皮帶7a之數個滾筒7b，並在2條皮帶7a上之特定位置配置 定位構件8a，8b。定位構件8a係進行托架丨八之行進方向定位 者，定位構件8b係進行與托架1A之行進方向垂直之方向定 位者。皮帶7a及滾筒7b配置於不影響基板之成膜部分之位 置’具體而§係配置於耗架1A之框架3a之部分，而可連同 托架1A搬運基板而支撐者。而後，於進行成膜時，係以成 膜之薄膜膜厚沿著基板之搬運方向均一地形成之方式，以 一定之特定速度使托架丨八移動。 99762.doc -18- 1311895 如此，藉由定位構件8a，8b正確進行搬運時之托架以之 定位，亦正確進行托架1A具有之基板之定位。亦即，即使 . 對配置於托架1A之下方側而供給蒸發材料之蒸發源9，成膜 之定位精確度亦提高，而可減少因位置偏差造成成膜不 良。另外，本實施例中之構造，僅在皮帶乃側設置凸狀之 定位構件8a，8b，不過，亦可在托架1A侧設置定位構件8a，8b 對應之凹部，藉由彼此嵌合來進行定位，反之，亦可在皮 • 帶7a側設置凹部，在托架丨八侧設置凸部，藉由彼此嵌合來 進行定位。另外，適切配置滾筒，且不使托架1A滑動，可 保持滾筒與托架丨人間之摩擦力時，亦可以滾筒式輸送機， 而非皮帶式輸送機來搬運托架1A。 線内式有機EL製造裝置為了提高生產效率，係構成在】 個真空室内直線狀配置供給薄膜之蒸發材料之蒸發源，在 各瘵發源之上方連續搬運基板而成膜。先前之線内式有機 EL製造裝置因採上述構造，基板溫度容易上昇，生產效率 φ 與成膜品質存在權衡選擇（trade off)之關係。因此，本製造 裝置即使在連續搬運基板進行成膜之狀態下，藉由抑制基 板之溫度上昇，而形成良好之成膜狀態，使生產效率提高。 其具體之實施形態例顯示於圖5及圖7。 圖5係顯示配置有數個蒸發源9之真空容器内部之概略 圖0 •如圖5所示’本製造裝置為了抑制基板温度之上昇，而具 .備吸收來自基板及後述之冷卻板12(參照圖7)之輻射熱之低 溫面板10a，10b(輻射熱吸收機構）。低溫面板10a，10b係以 99762.doc -19- 1311895 #、托架1兩面之方式平行配置於不妨礙自蒸發源9供給之 祭發:料蒸鑛之空間中者，並依蒸發源9數量，而沿著搬運 、置《又置數個。低溫面板i 〇a，係與低溫《等之内部使用 之低温面板相同者’且錢料錢等之冷㈣之低溫面 者。 一 在一二谷器之内部，由於基板之周圍係真空，因此幾乎 不存在媒介來自基板之熱傳導之氣體。因&，本發明使用 可低溫（-2(TC〜_200t )維持之低溫面板丨〇a，丨⑽，藉由積極 吸收來自基板等之輻射熱(冷輻射)來防止基板之溫度上昇。 圖6 .、肩示不使用與使用低溫面板時之基板溫度變化。 其係玻璃基板之初期溫度為25<t，低溫面板1〇a, 1〇b之溫 為20〇C，蒸發源9之溫度為3〇〇亡，基板之搬運速度為 5.8 mm/sec，而成膜次數連續進行12次者。 攸圖6(a)之不使用低溫面板時與圖6(b)之使用低溫面板 比較可知藉由低溫面板之冷卻，而大幅抑制基板溫 度之上昇。 圖7係顯示在圖1所示之托架1A上設置熱傳導構件及冷卻 構件之構造剖面圖。 圖7所示之托架’係在圖1所示之托架1A上設置：柔性構 ls•物11(熱傳導構件）及冷卻板12(冷卻構件）者。具體而言， 係構成在托架丨A保持之基板2a上配置柔性構造物丨丨，進一 步在柔性構造物丨丨上配置冷卻板12。此等柔性構造物 冷卻板12配置於與基板2a之成膜面相反側之面。另外，如 可充刀確保自基板2a至冷卻板12之熱傳導性時，則無須設 99762.doc -20- 1311895 置柔性構造物11 ^ 上述構造係藉由積極對 … 板2側進行來自基板2a之熱 傳導及熱擴散，來抑制其 师削基板2a之溫度上昇者。呈， A ^ , 枓構成冷卻板丨2，使基板2a與 冷部板12接觸，而藉由勒屑 ^ β L 由熱傳導及熱擴散散發基板2a之溫 度，防止基板2a本身之溫度上 , 又上丹另外，亦可形成將冷卻 板12本身之體積擴大箄， • 而擴大冷部板丨2本身熱容量之構 以’使包含冷郃板12之基板2a側之溫度不易上昇。再者， 為了進-步提高冷卻板12與基板2a之熱傳導性，亦可將彼 此接觸面之密合性佳之柔性構造物u夾在冷卻板Η與基板 2a之間。柔性構造物1Un使用謂、石墨板及碳板等。另 外，即使熱傳導率約為〇·2 w/(m· κ)，只要係在真空中脫 氣1少，而與基板之密合性佳者，亦可用作柔性構造物， 如亦可使用凝膠狀者。 本製造裝置於搬入基板2a之前，預先將冷卻板12安裝於 基板2a上’進行基板2a之成膜及密封處理後，於搬出時， 自基板2a上取下。此時’曾使用過之冷卻板12冷卻至約2〇 °C ’而可再利用。另外’亦可在本製造裝置之内部，於成 膜前將冷卻板12安裝於基板2a上，於成膜後自基板2a上取 下冷卻板12。此時，只要曾使用過之冷卻板12可在本製造 裝置内冷卻，亦可使冷卻板12在裝置内巡迴再利用。 圖8顯示在基板與冷卻板之間不夾著與夹著柔性構造物 時之基板之溫度變化。 其係玻璃基板之初期溫度為25 °C，柔性構造物11(矽膠） 99762.doc •21 1311895 之厚度為1 mm，冷卻板12(銅）之厚度為5 mm，蒸發源之溫 度為300°C，基板之搬運速度為5.8 mm/sec，而成膜次數連 續進行12次者。 從比較圖8(a)之不夹著柔性構造物時，與圖8(b)之夾著柔 性構造物時之比較，可知經由接觸性佳之柔性構造物丨丨進 行自基板2a至冷卻板12之熱傳導及熱擴散，而大幅抑制基 板恤度之上昇。另外，藉由併用圖5所示之低溫面板丨〇a， l〇b，如圖8(c)所示，可更有效地抑制基板溫度之上昇。 如此，藉由熱輻射之吸收及使用熱傳導之基板之冷卻， 可抑制基板之溫度上昇，因此即使基板之搬運速度在高速 狀態下，仍可連續進行成膜，可提高生產效率。另外，由 於可抑制基板之溫度上昇，因此可縮短基板與蒸發源之距 離’而在減少無效蒸汽量狀態下進行成膜，而可減少蒸發 材料之浪費。 圖9顯示本製造裝置之概略平面圖。 另外圖中之「P」表示真空泵，「N2」表示氮之供給線。 如圖9所示’本製造裝置係為了在線内形成FpD中之有機 ELtl件而構成者，且係具有：可獨立控制環境氣體及真空 度之數個處理室’及連續搬運基板至數個處理室之搬運裝 置，而在各處理室中，於不同條件下，可依各個目的執行 特定處理之構造者。 本製造裝置藉由儘量減少閘門2 1之設置位置，可減少開 關閑門21之時間，並減少真空度之調整時間，因而不使基 板停止’仍可連續搬運基板至各處理室。具體而言，藉由 99762.doc -22- 1311895 僅在與大幅改變環境氣體（真空度）之處理室之連接部分設 置間門21 ’其他部分設置為了形成中間壓力而進行差動排 氣之差動排氣部D1〜D4,來保持各處理室間之壓力差。 閘門21設於環境氣體（真空度）大幅改變之處理室前後， 差動排氣部D1〜D4對於連續搬運基板者，在設有閘門21之 處理室前後，於變更成特定之環境氣體（真空度）之前，停止 基板之搬運。因此，本製造裝置藉由使用可收容數片保持 基板之托架之匣盒6’可連同匣盒6切換數片托架丨及基板之 周圍環境氣體。g盒6周圍之環境氣體在特定之處理室中進 行空氣/真空、真空/氮、氮/空氣等變更。另外，藉由使用 匿盒6,可連續搬運環境氣體切換後之基板，可謀求提高生 產效率。特別是藉由在裝置内部之密封室33前後之處理室 中使用匣盒6，可一起變更環境氣體，一起移動托架丨及基 板，縮短環境氣體變更用之調整時間，減少多餘之等待時 間’而防止成膜步驟及密封步驟之處理能力降低。 差動排氣部D1〜D4之空間藉由具有可通過托架之開口部 之隔牆而形成。為了保持鄰接於差動排氣部Dl，D2, D4，而 具有不同真空度之各處理室間之壓力差，差動排氣部D1, 2, D4中之真空度控制在各處理室之真空度中間之真空 度。差動排氣部D1，D2, 〇4之真空度，藉由使用將差動排氣 部Dl，D2, D4予以排氣之真空泵及圖上未顯示之平衡用之 氮，而控制在適切之真空度。差動排氣部D3係基於與差動 排氣部Dl，D2, D4不同目的而設置者，具體而言，係為了避 免各處理至間之環境氣體彼此影響，而控制在比鄰接之各 99762.doc -23 - 1311895 處理室之真空度更高真空度之壓力。 本製造裝置藉由在電漿洗淨室24-有機EL成膜室25間，及 電漿洗淨室24-托架搬運室27間設置差動排氣部D1，D2,來 ，保持兩處理室間之真空度之壓力差。如電漿洗淨室24之壓 力為P1，有機EL成膜室25之壓力為P3,於P1>P3時，藉由 設置成為PI > P2> P3之壓力P2之差動排氣部D1，容易保持 Pl，P3之壓力，而不需要處理室間之閘閥。同樣地，由於托 B 架搬運室27之壓力係與有機EL成膜室25之壓力相同之壓力 P3，因此藉由設置成為ρι>Ρ4>Ρ3之壓力P4之差動排氣部 D2，容易保持pi, P3之壓力，而不需要處理室間之閘閥。 另外’藉由在有機EL成膜室25-電極成膜室28間設置比兩 處理室之真空度高真空度之差動排氣部D3，可避免兩處理 室之無效蒸汽彼此進入。如電極成膜室28之壓力為P7，藉 由設置成為P7> P3 > P5之壓力P5之差動排氣部D3，不影響 彼此處理室之環境氣體’而不需要處理室間之閘閥。再者， • P7與P5之壓力差大情況下’將成為P7 > P6 > P5之壓力P6之 差動排氣部D4，亦即將鄰接之電極成膜室28及差動排氣部 D3之各真空度中間之壓力p6之差動排氣部串聯於差動 排氣部D3來設置，則容易保持兩處理室間之真空度之壓力 差。 如此，藉由设置差動排氣部D1〜D4，不需要設置閘門21， . 不使基板停止而可連續搬運，生產效率提高。 . 以下說明本製造裝置中之基板移動S1〜S3，匣盒6之移動 K1~K3及托架1之移動H1，H2。 99762.doc -24- 1311895 另外，係將預先安裝形成有有機EL元件圖案之遮單之托 架设為托架A(第一保持機構），將預先安裝形成有電極圖案 之遮罩之托架設為托架B(第二保持機構），來進行以下之說 明。 基板本身依Sl，S2, S3之順序移動，在其移動之過程中， 在有機EL成膜室25中形成有機EL元件之薄臈，在電極成膜 室28中形成電極，並在密封室33中進行密封，來製造有機 EL元件之FPD。
在托架A上設置基板。而後，將具有基板之數個托架a收 容於匣盒6中，並設置於搬入部E1。本製造裝置啟動時，打 開閘閥21a’移動£盒6至空氣/真空切換室$關％閘闊仏 後’在空氣/真空切換室22a中藉由真线自空氣排氣至特 定真空度。達到特定真空度時，打開閘閥加，移動匿盒6 至E盒待機室23。托架歧同基板自難盒待機室23連續搬 運至遮罩托架更換室26，自£盒6搬出全部之托架A後，將 使用後之托架A ’ 將無基板之空㈣A送回空的匣盒 6，而後，匣盒6連同空的托架A移動至空氣/真空切換室 透。而後，關閉閘閥21c後，空氣/真空切換室咖恢復成 大氣壓’打開閘閥21愤’搬出g盒6至搬出部E2。 如圖9之®盒移動範圍幻所示，由於使用於基板及托架a 匣现6以僅在特定區域内巡迴之方式移動，因此使 用至^兩個以上之數個匣盒6時，纟空氣/真空切換室 22b中肖由獨立進行空氣/真空之切換，可減少空氣/真空 切換之時間’而提高生產效率。#外，在自匣盒待機室23 99762.doc 1311895 連續搬運數個托架A之間，於空氣/真空切換室22a中，將其 次之匣盒6之環境氣體切換成真空時，可自空氣/真空切換 室22a至昆盒待機室23依序移動昆盒6，而可將收容於不同 匣盒6之數個托架A連續地搬運至本製造裝置内部之處理室 内。 從移動至E盒待機室23之£盒6,依序搬運托架a至本製 造製置内部之處理室。首先，移動至電漿洗淨室24(洗淨機 • 構），基板之成膜面連同安裝於托架A之遮罩使用氧電漿洗 淨。洗淨後之托架A通過差動排氣部〇1，依序搬運至有機 成膜至25，而形成數層之有機薄膜。由於有機£[成膜室 25具有如圖4所示之搬運裝置，如圖$所示之低溫面板及如 圖7所不之冷部板等，因此可在無位置偏差情況下搬運托架 A，並且可將基板之溫度上昇抑制在特定範圍内而進行成 膜。有機EL成膜室25藉由將搬運裝置之搬運速度設定在一 定之特定速度，而適切設定各個有機薄膜之成膜速度，來 籲形成特定厚度之有機薄膜。另外，有機EL成膜室25依成膜 之薄膜疊層數及其目的而設有數個蒸發源等。 在有機EL成膜室25中形成有機薄膜後，具有基板之托架 A依序搬運至遮罩托架更換室26(更換機構），此時僅基板自 托架A取出，而更換成托”。亦，將保持基板之托架自 有機EL元件用之托架A而更換成電極用之托架B。 Μ之托架A通過托架搬運室2 7，並經由差動排氣部 ，D2，在電衆洗淨室24中洗淨後，依序送回以待機室以之 匡盒6中。送回各最大搭載數之托架八至£盒6時，昆盒6移 99762.doc -26- 1311895 動至空氣/真空切換室22b，於切換成空氣後搬出至搬出部 E2。如此，托架A如圖9之托架之移動軌跡m所示，連同匣 盒6自搬入部E1搬入，經過數個處理室後，在電漿洗淨室24 中洗淨，並連同匣盒6送回搬出部E2。由於托架A在電漿洗 淨至24中洗淨，因此可再利用，如以匣盒待機室23等構成 可僅將基板設置於托架A時，只須僅將基板設置於本製造裝 置之搬入部E1即可。 另外，電極用托架B在不設置基板狀態下，數個收容於匣 盒6中，而設置於搬入部E3。本製造裝置啟動時，打開閘閥 21 g ’將匣盒6移動至空氣/真空/氮切換室35a，並關閉閘閥 而後，在工氣/真空/亂切換室35a中，藉由真空果自空 氣至特定真空度地進行排氣，達到特定真空度時，供給氮， 而切換成氮環境氣體。而後，打開閘閥21h，移動匣盒6至 閘盒待機室34。自匣盒6搬出全部之托架8後，將使用後之 托架B送回空的匣盒6中。此時，在托架B上形成有機EL元 件，而設置有經過密封處理之基板。而後，匣盒6連同基板 及托架B移動至空氣/真空/氮切換室3 5b，關閉閘閥2丨丨後， 空氣/真空/氮切換室35b恢復成大氣壓。空氣/真空/氮切換 室35b恢復成大氣壓後，打開閘閥21』，匣盒6連同基板及托 架B搬出至搬出部E4。 如圖9之ϋ盒移動範圍K3所示，使用於托架b之搬入之匣 盒6亦以僅巡迴特定區域内之方式移動。因此，使用至少兩 個以上之數個匣盒6時，於空氣/真空/氮切換室35a，35b中， 藉由獨立地進行空氣/真空之切換，可減少空氣/真空/氮之 99762.doc -27- 1311895 切換時間，可提高生產效率。另外，自閘盒待機室34連續 搬運數個托架B之間，於空氣/真空/氮切換室35a中，將其次 之匣盒6之環境氣體切換成氮時，可自空氣/真空/氮切換室 35a依序移動匣盒6至閘盒待機室34，可將收容於不同匣盒6 之數個托架B連續地搬運至本製造裝置内部之處理室内。 托架B如圖9之托架之移動轨跡H2所示，自搬入部E3連同 匣盒6搬入，自移動至閘盒待機室34之匣盒6依序搬運至處 理至内，而後，連同匣盒6送回搬出部E4。本製造裝置内部， 托架B自移動至開盒待機室μ之匡盒6通過密封處理室μ， 而移動至匣盒待機室32之匣盒6。而後，打開閘閥2if，連 同匣盒6將托架B移動至真空/氮切換室31，關閉閘閥2打 後，使用真空泵自氮環境氣體切換成特定真空度。到達特 定之真空度後，打開閘閥21 e，連同匣盒6將托架B移動至匣 盒待機室30。而後，托架B自移動至匣盒待機室3〇之匣盒6 依序搬運，於托架洗淨室29(洗淨機構）中與遮罩一起洗淨， 通過差動排氣部D4，D3，而搬運至托架更換室％。 於托架更換室26中，更換成托架B之基板連同托架6通過 差動排氣部D3, D4，依序搬運至電極成膜室28。電極成臈 室28形成有機El元件配線之金屬箔膜。形成有金屬薄臈之 基板連同托架B依序送回匣盒待機室3〇之匣盒6。最大搭載 數之托架B送回g盒6時，打開閘閥21e，連同g盒6將托架b 移動至真空/氮切換室31，關閉閘閥21e後供給氮，自真空 環境氣體切換成氮環境氣體。而後，打開閘閥21f，連同匣 盒6將托架B移動至匡盒待機室32，並關閉閘閥2if。而後， 99762.doc • 28- 1311895 自移動至匣盒待機室32之匣盒6 ’將托架B依序搬運至密封 處理室33，使用密封材料，進行有機EL元件之密封。密封 後’托架B依序搬運至閘盒待機室34之匣盒6，最大搭載數 之托架B送回匣盒6時，打開閘閥2 1 i，連同匣盒6將托架b 移動至空氣/真空/氮切換室3 5b。關閉閘閥2 1 i後，將空氣/ 真空/氮切換室35b恢復成大氣壓，而後，打開閘閥2u，連 同匿盒ό將托架B搬出至搬出部E4。此時，連同托架b形成 有機EL兀件，進行過密封處理之基板，亦即在有機El元件 之FPD完成狀態下搬出基板。 【圖式簡單說明】 圖l(a)-(b)顯示本發明之線内式有機el製造裝置使用之 托架一種實施形態之圖。 圖2(a)-(b)顯示本發明之線内式有機El製造裝置使用之 托架其他實施形態之圖。 圖3係顯示收容圖丨，2所示之托架之匣盒之圖。 圖4(a)-(b)顯示本發明之線内式有機EL·製造裝置使用之 搬運裝置一種實施形態之圖。 圖5係顯示本發明之線内式有機el製造裝置使用之輻射 熱吸收機構一種實施形態之圖。 圖6(a)-(b)係比較圖5所示之輻射熱吸收機構效果之圖。 圖7係顯示本發明之線内式有機EL製造裝置使用之冷卻 構件、熱傳導構件一種實施形態之圖。 圖8(a)_(c)係比較圖7所示之熱傳導構件效果之圖。 圖9係顯示本發明之線内式有機EL製造裝置一種實施形 99762.doc •29- 1311895 邊之平面圖。 圖10係先前之簇團型之有機EL製造裝置之概略圖 【主要元件符號說明】
1，1A，1B 托架 6 匣盒 8a, 8b 定位構件 10a, 10b 低溫面板 11 柔性構造物 12 冷卻板 Dl, D2, D3, D4 差動排氣部 21a、21b、21b、21d、21e 、閘閥 21f、21h、21i、21j 22a ' 22b 空氣/真空切換室 23 、 30 、 32 、 34 匣盒待機室 24 > 29 洗淨室 25 有機EL成膜室 26 ' 27 托架更換室 28 電極成膜室 31 真空/氮（N2)切換室 33 密封室 35a、35b 氮/空氣切換室 ΚΙ、K2、K3 昆盒移動範圍 E3 搬入部 E4 搬出部 SI 〜S3 基板移動範圍 HI、H2 托架之移動軌跡 99762.doc • 30·