烘焙處理系統的製作方法

2023-07-04 05:19:31

烘焙處理系統的製作方法
【專利摘要】烘焙處理系統(100)包括：真空烘焙裝置(VB)1)，其用於以大氣壓以下的壓力對利用外部的噴墨列印裝置(IJ)200)形成於基板(S)上的有機材料膜進行焙燒；輸送裝置(11)，其用於將基板(S)向真空烘焙裝置(VB)1)輸送；輸送室(TR)10)，其能抽成真空，用於容納輸送裝置(11)；加載互鎖裝置(LL)20)，其構成為能夠在大氣壓狀態和真空狀態之間切換；以及輸送裝置(31)，其配置於基板輸送路徑中的位於噴墨列印裝置(IJ)200)和加載互鎖裝置(LL)20)之間的部分，用於進行基板(S)的交接。
【專利說明】烘焙處理系統

【技術領域】
[0001]本發明涉及一種烘焙處理系統，其能夠用於例如在有機EL元件的製造過程中進行有機材料膜的烘焙。

【背景技術】
[0002]有機EL(Electro Luminescence)元件是一種發光元件，其利用因流通電流而產生的有機化合物的發光，是在一對電極之間夾有多個有機功能膜的層疊體(以下將該層疊體統稱為「EL層」)的構造。在此，EL層具有例如從陽極側按照「空穴輸送層/發光層/電子輸送層」、「空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層」或「空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層」等順序層疊而成的構造。
[0003]通過按照每一層而在基板上蒸鍍、塗布有機材料，從而形成EL層。在形成高精度的微細圖案的情況下，認為利用噴墨列印法作為塗布方法是有利的。
[0004]經由噴墨列印法列印在基板上的有機材料膜因為含有大量的溶劑，因此，為了去除該溶劑而需要乾燥工序。此外，為了去除有機材料膜中殘留的高沸點溶劑並且向構成EL層的有機功能膜變化，需要在低氧氣氛中、例如以160°C?250°C左右的溫度加熱I小時左右的烘焙處理。
[0005]作為利用噴墨列印法形成EL層用的製造裝置，為了提高生產率，提出了一種藉助輸送部件連續地配置有空穴注入層塗布裝置、空穴注入層乾燥裝置、一個以上發光層塗布裝置以及一個以上發光層乾燥裝置的製造裝置(例如專利文獻1，日本特開2003-142260號公報)。
[0006]此外，在利用了噴墨列印法的EL層的形成中，為了達到節省空間的目的，還提出了一種在能夠塗布用於形成EL層的所有種類的墨的多頭型噴墨裝置和進行乾燥.烘焙的裝置之間配置有基板輸送裝置的製造裝置(例如專利文獻2，日本特開2007-265715號公報)。
[0007]在上述專利文獻1、2公開的製造裝置中，在烘焙處理時，為了使裝置內成為低氧氣氛，一邊導入N2—邊加熱基板上的有機材料膜。但是，由於烘焙處理需要大約一小時左右的時間，因此需要大量的N2，成為有機EL製造工藝的成本增加的一個原因。尤其是近幾年，一邊的長度超過2米那樣基板大型化，因此存在烘焙裝置的內容積增大、N2消耗量增大這樣的問題。


【發明內容】

[0008]本發明提供一種在對以噴墨列印法列印在大型基板上的有機材料膜進行烘焙處理的情況下，能夠低成本且進行高效的處理的烘焙處理系統。
[0009]本發明的烘焙處理系統包括:
[0010]烘焙裝置，其用於以大氣壓以下的壓力對利用噴墨列印裝置形成於基板上的有機材料膜進行焙燒；
[0011]第I輸送裝置，其用於將基板向上述烘焙裝置輸送；
[0012]輸送室，其能抽成真空，與上述烘焙裝置相鄰設置，用於容納上述第I輸送裝置；
[0013]加載互鎖裝置，其構成為與上述輸送室相鄰設置，能夠在大氣壓狀態和真空狀態之間切換；以及
[0014]第2輸送裝置，其配置於基板輸送路徑中的位於上述噴墨列印裝置和上述加載互鎖裝置之間的部分，用於在該基板輸送路徑的至少一部分中進行基板的交接。
[0015]在本發明的烘焙處理系統中，上述烘焙裝置也可以具有:
[0016]加熱板，其用於加熱上述基板；
[0017]多個可動銷，其以能夠相對於上述加熱板的表面突出或沒入的方式設置，用於在加熱上述基板的期間以基板與上述加熱板的表面分開的狀態支承上述基板。在這種情況下，優選上述加熱板的表面與基板之間的間隔位於0.1mm以上且1mm以下的範圍內。
[0018]本發明的烘焙處理系統也可以是，上述烘焙裝置與排氣裝置連接，用於將該烘焙裝置內的壓力調整為133Pa以上且66500Pa以下並進行焙燒。在這種情況下，優選將非活性氣體導入上述烘焙裝置內而進行焙燒。
[0019]在本發明的烘焙處理系統中，上述加載互鎖裝置也可以具有:
[0020]冷卻板，其用於冷卻已容納在該加載互鎖裝置的內部的上述基板；以及
[0021]多個可動銷，其以能夠相對於上述冷卻板的表面突出或沒入的方式設置，用於在冷卻基板的期間以基板與上述冷卻板的表面分開的狀態支承上述基板。在這種情況下，優選上述冷卻板的表面與基板之間的間隔位於0.1mm以上且1mm以下的範圍內。
[0022]本發明的烘焙處理系統也可以是，上述加載互鎖裝置與排氣裝置連接，用於將該加載互鎖裝置內的壓力調整為400Pa以上且大氣壓以下並冷卻上述基板。
[0023]在本發明的烘焙處理系統中，優選的是，上述加載互鎖裝置還作為對形成於容納在上述加載互鎖裝置的內部的基板上的有機材料膜進行減壓乾燥的減壓乾燥裝置發揮功會K。
[0024]本發明的烘焙處理系統也可以是，還包括減壓乾燥裝置，該減壓乾燥裝置用於使利用噴墨列印裝置形成於基板上的有機材料膜乾燥。
[0025]在本發明的烘焙處理系統中，也可以是，上述烘焙裝置用於同時容納多張基板並進行處理。
[0026]在本發明的烘焙處理系統中，也可以是，上述加載互鎖裝置用於同時容納多張基板。
[0027]在本發明的烘焙處理系統中，也可以是，上述第I輸送裝置用於在上述烘焙裝置和上述加載互鎖裝置之間同時輸送多張基板。
[0028]在本發明的烘焙處理系統中，也可以是，與上述輸送室相鄰地配置多個上述烘焙裝置。在這種情況下，也可以是，由上述輸送室、上述加載互鎖裝置以及三個上述烘焙裝置構成一個單元，並且上述第2輸送裝置用於對多個上述單元進行上述基板的輸送。
[0029]採用本發明的烘焙處理系統，在有機EL元件的製造工藝中，能夠一邊抑制隊的消費量，一邊連續且高生產率地進行用於形成EL層的乾燥處理以及接下來的烘焙處理。因此，採用本發明，能夠提高有機EL元件的製造工藝的生產率。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0030]圖1是表示本發明的第I實施方式的烘焙處理系統的概略的俯視圖。
[0031]圖2是表示圖1的主要部分的水平剖視圖。
[0032]圖3A是用於說明真空烘焙裝置的剖視圖。
[0033]圖3B是用於說明真空烘焙裝置的另一狀態的剖視圖。
[0034]圖3C是用於說明真空烘焙裝置的變形例的剖視圖。
[0035]圖4A是用於說明加載互鎖裝置的剖視圖。
[0036]圖4B是用於說明加載互鎖裝置的另一狀態的剖視圖。
[0037]圖4C是用於說明加載互鎖裝置的變形例的剖視圖。
[0038]圖5是表示有機EL元件的製造工序的概略的流程圖。
[0039]圖6是表示本發明的第2實施方式的烘焙處理系統的概略的俯視圖。

【具體實施方式】
[0040]接下來，參照附圖對本發明的實施方式進行說明。
[0041][第I實施方式]
[0042]圖1是概略地表示第I實施方式的烘焙處理系統100的俯視圖，圖2是圖1的主要部分(一個單元)的水平剖視圖。烘焙處理系統100能夠優選用於在有機EL顯示器的製造過程中利用外部的噴墨列印裝置(IJ) 200噴墨列印的有機材料膜的烘焙處理。烘焙處理系統100包括:真空烘焙裝置(VB) 1，其用於以大氣壓以下的壓力對利用外部的噴墨列印裝置(IJ) 200形成於基板S上的有機材料膜進行焙燒；輸送裝置11 (參照圖2)，其作為第I輸送裝置，用於將基板S向真空烘焙裝置(VB) I輸送；以及輸送室(TR) 10，其能抽成真空，與真空烘焙裝置I相鄰設置，用於容納輸送裝置11。此外，烘焙處理系統100還包括:加載互鎖裝置(LL) 20，其構成為與輸送室(TR) 10相鄰設置，能夠在大氣壓狀態和真空狀態之間切換；以及輸送裝置31，其作為第2輸送裝置，配置於基板輸送路徑中的位於噴墨列印裝置(U) 200和加載互鎖裝置(LL) 20之間的部分，在該基板輸送路徑的至少一部分中進行基板S的交接。
[0043]
[0044]在烘焙處理系統100中，多個大型裝置連結為俯視十字形而形成一個單元，該單元多個集合起來而構成烘焙處理系統100。圖1所例示的烘焙處理系統100中包含四個單元101A、101B、1lC以及101D。一個單元呈具有三個真空烘焙裝置(VB) 1、一個輸送室(TR) 10、一個加載互鎖裝置(LL) 20的多室構造。在各個單元的中央部配置有輸送室(TR) 10，與其三個側面相鄰地配置有三個用於對基板S進行烘焙(焙燒)處理的真空烘焙裝置(VB) I。此夕卜，與輸送室(TR)1的剩下的一個側面相鄰地配置有加載互鎖裝置(LL) 20。
[0045]輸送室(TR) 10、加載互鎖裝置(LL) 20以及三個真空烘焙裝置(VB) I均構成為能夠將其內部空間維持在規定的減壓氣氛(真空狀態)。
[0046]輸送室(TR) 10與各個真空烘焙裝置(VB) I之間分別配置有具有開閉功能的閘閥裝置GVl。此外，在輸送室(TR) 10與加載互鎖裝置(LL) 20之間配置有閘閥裝置GV2。閘閥裝置GV1、GV2在關閉狀態下氣密地密封各個裝置，並且在打開狀態下使裝置間連通而能夠移送基板S。此外，在加載互鎖裝置(LL) 20和大氣氣氛的輸送裝置31之間也配置有閘閥裝置GV3，在關閉狀態下氣密地密封加載互鎖裝置(LL) 20，並且在打開狀態下能夠在加載互鎖裝置(LL) 20內和大氣氣氛的輸送裝置31之間移送基板S。
[0047]
[0048]三個真空烘焙裝置(VB) I均為相同的結構。如圖2所示，各個真空烘焙裝置(VB) I具有用於加熱基板S的加熱板3。加熱板3上形成有多個貫通孔3a，在該貫通孔3a中插入有與基板S的背面抵接而支承該基板S的可動銷5。真空烘焙裝置(VB) I的詳細構造後述。
[0049]
[0050]在輸送室(TR) 10配置有作為第I輸送裝置的輸送裝置11。該輸送裝置11包括:叉狀件13a及叉狀件13b，其例如上下兩層地設置；支承部15，其以能夠使叉狀件13a、13b進出、退避以及旋轉的方式支承該叉狀件13a、13b ;以及驅動機構(圖示省略)，其用於驅動該支承部15。輸送裝置11根據支承部15的旋轉以及叉狀件13a、13b的進出和退避而能夠在三個真空烘焙裝置(VB) I和加載互鎖裝置(LL) 20之間輸送基板S。叉狀件13a、13b構成為能夠分別獨立地輸送基板S。
[0051]〈加載互鎖裝置〉
[0052]如圖2所示，加載互鎖裝置(LL) 20具有用於加熱基板S的冷卻板21。冷卻板21上形成有多個貫通孔21a，在該貫通孔21a中插入有與基板S的背面抵接而支承該基板S的可動銷23。此外，在冷卻板21的上表面設有多個氣體噴出孔21b。加載互鎖裝置(LL)20的詳細構造後述。
[0053]〈第2輸送裝置>
[0054]如圖1所示，在單元101A、1lB和單元101C、1lD之間設有用於對各個加載互鎖裝置(LL) 20輸送基板S的輸送裝置31。該輸送裝置31包括:叉狀件33a及叉狀件33b，其例如上下兩層地設置；支承部35，其以能夠使叉狀件33a、33b進出、退避以及旋轉的方式支承該叉狀件33a、33b ;驅動機構(圖示省略)，其用於驅動該支承部35 ;以及導軌37。支承部35沿著導軌37移動，能夠在四個單元101A、101B、101C、1lD之間以及在與緩衝臺41之間輸送基板S。
[0055]〈緩衝臺〉
[0056]圖1的烘焙處理系統100在能夠對輸送裝置31交接基板S的位置具有緩衝臺41。緩衝臺41為在烘焙處理系統100和外部的裝置、例如噴墨列印裝置200之間交接基板S時的臨時存放處。在緩衝臺41上隔有間隔地豎立設有用於將多張基板S保持為多層的一對支承壁43。一對支承壁43構成為能夠在它們的間隙中插入輸送裝置31的梳齒狀的叉狀件33a、33b。
[0057]〈控制部〉
[0058]如圖1及圖2所示，烘焙處理系統100的各個構成部構成為與控制部50連接而被控制部50控制。控制部50包括具有CPU的控制器51、用戶界面52以及存儲部53。控制器51具有計算機功能，在烘焙處理系統100中，整體控制例如真空烘焙裝置(VB)1、加載互鎖裝置(LL) 20、輸送裝置11、輸送裝置31等各個構成部。用戶界面52由工序管理人員為了管理烘焙處理系統100而進行指令的輸入操作等的鍵盤、可視化顯示烘焙處理系統100的運轉狀況的顯示器等構成。在存儲部53中保存有記錄了用於在控制器51的控制下來實現在烘焙處理系統100中執行的各種處理的控制程序(軟體)、處理條件數據等的製程程序。用戶界面52和存儲部53連接於控制器51。
[0059]並且，按照需要，根據來自用戶界面52的指示等從存儲部53調出任意的製程程序並由控制器51執行，從而在控制器51的控制下，進行烘焙處理系統100中的期望的處理。所述控制程序、處理條件數據等製程程序能夠利用處於存儲於計算機可讀取的存儲介質、例如CD-ROM、硬碟、軟盤、快閃記憶體等的狀態的製程程序。或者，也能夠藉助例如專用線路自其它裝置隨時傳送而聯機利用。
[0060]
[0061]接下來，參照圖3A、圖3B以及圖3C對真空烘焙裝置(VB) I的結構和作用詳細地進行說明。圖3A、圖3B是用於說明單張式的真空烘焙裝置的剖視圖。圖3A表示使可動銷5上升而在可動銷5和輸送裝置11的叉狀件13a(或叉狀件13b)之間進行基板S的交接的狀態。圖3B表示從圖3A的狀態使可動銷5下降而利用加熱板3對基板S進行加熱的狀
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[0062]真空烘焙裝置(VB) I由能抽成真空的耐壓容器構成，包括底壁la、頂壁Ic以及四個側壁lb。在側壁Ib上設有用於導入非活性氣體的氣體導入部2a以及排氣部2b。構成為，氣體導入部2a與非活性氣體源61連接，能夠向真空烘焙裝置(VB)I內導入例如N2、Ar等非活性氣體。還可以構成為，排氣部2b與排氣裝置63連接，通過驅動該排氣裝置63而能夠將真空烘焙裝置(VB)I內的壓力減壓排氣到數Pa。此外，在側壁Ib上設有用於將基板S相對於裝置內輸入、輸出的開口部2c。
[0063]如上所述，在真空烘焙裝置(VB) I的內部配置有加熱板3。加熱板3由未圖示的支柱支承，固定在底壁la。省略細節部分，但加熱板3為例如電阻加熱式的加熱器，或利用恆溫器(日文:於歹一)的加熱方式，通過將電源65設為開(ON)而加熱到規定的溫度。
[0064]在加熱板3上形成有多個貫通孔3a，在該貫通孔3a中插入有用於支承基板S的可動銷5。各個可動銷5固定於一個升降構件67。升降構件67被具有例如滾珠絲槓機構等的升降驅動部69以能夠上下位移的方式支承。在升降構件67和底壁Ia之間，以圍繞各個可動銷5的方式配置有例如波紋管68，確保了貫通孔3a周圍的氣密性。驅動升降驅動部69，使升降構件67以及多個可動銷5上下升降位移，從而能夠在圖3A所示的交接位置和圖3B所示的加熱位置之間調整基板S的高度位置。此外，使基板S升降位移的機構不限於圖示的機構。
[0065]公知烘焙條件、烘焙環境對EL層的特性有影響。例如，在烘焙時，若在基板S的面內產生溫度不均勻，則在基板S的面內的有機EL元件的特性有時會產生偏差。此外，在烘焙時，溶劑、水分等大量地從基板S上的有機材料膜中揮發。因此，若不迅速從真空烘焙裝置(VB)I內去除這些揮發成分，則有可能產生烘焙後的有機功能膜被氧化等不良影響。尤其是在為了提高生產效率而同時對多個基板S進行烘焙處理的情況下，為了不受到從其他基板S揮發出來的成分的影響，優選迅速地進行真空烘焙裝置(VB)I內的排氣。若這些烘焙條件、烘焙環境的管理不夠充分，則會成為在作為有機EL顯示器使用時引起顯示不均勻等不良的原因。
[0066]如圖3B所示，在使基板S下降後的加熱位置上，真空烘焙裝置(VB) I將電源65設為開(ON)，對基板S進行利用加熱板3的加熱烘焙。此時，驅動排氣裝置63，從而將真空烘焙裝置(VB)I內的壓力減壓排氣到大氣壓以下、優選的是133Pa(lTorr)以上且66500Pa(500Torr)以下的範圍內。像這樣，使真空烘焙裝置(VB)I內成為真空狀態地進行烘焙處理，從而能夠將來自有機材料膜的揮發成分迅速地排出到裝置外，並且，即使不使用大量的非活性氣體也能夠防止列印在基板S的表面的有機材料膜氧化。
[0067]此外，優選的是，在烘焙期間，基板S不與加熱板3的表面接觸，在被可動銷5支承著的狀態下，基板S以在例如0.1mm以上且1mm以下的範圍內的間隔與加熱板3的表面分開。通常將熱風循環方式、加熱板方式、遠紅外線方式等作為烘焙處理中加熱基板S的方式。其中，從能夠高效且均勻加熱基板S這樣的觀點考慮，優選的是加熱板。但是，隨著基板S的大型化，因加熱而產生的基板S的翹曲也變大，因此利用通常的加熱板的加熱很難維持基板S的面內的均勻性。因此，在本實施方式中，在烘焙處理期間不將基板S直接載置於加熱板3的表面而是使基板S與加熱板3的表面分開。由此，即使基板S由於加熱而產生翹曲，也能夠在基板S的面內實現均勻的加熱處理。
[0068]此外，在本實施方式中，在烘焙期間，也可以從非活性氣體源61向真空烘焙裝置(VB)I內導入例如N2、Ar、He等非活性氣體。導入非活性氣體，從而能夠提高基板S在真空條件下的加熱效率。
[0069]圖3C表示變形例的真空烘焙裝置(VB) IA的概略截面。圖3C所示的真空烘焙裝置(VB) IA為批量式，能夠同時容納兩張基板S並進行烘焙處理。在圖3C中，對與圖3A、圖3B相同的結構標註相同的附圖標記，省略可動銷5的升降機構、加熱板3的電源的圖示。如圖3C所示，將多張基板S配置為多層而一併進行烘焙處理，從而能夠提高烘焙處理系統100的生產率，還能夠節約裝置的設置空間。此外，同時進行烘焙處理的基板S的張數並不限定為兩張，也可以是三張以上。
[0070]此外，也可以上下多層層疊地配置例如圖3A、圖3B所示的單張式的真空烘焙裝置(VB)I來代替批量式。
[0071]〈加載互鎖裝置(LL)的結構和作用>
[0072]接下來，參照圖4A、圖4B以及圖4C對加載互鎖裝置(LL) 20的結構和作用詳細進行說明。圖4A、圖4B是用於說明單張式的加載互鎖裝置的剖視圖。本實施方式的加載互鎖裝置(LL) 20除了具有作為真空加載互鎖裝置的功能之外，還具有對基板S進行冷卻處理的功能，還進一步具有對形成於基板S上的有機材料膜進行減壓乾燥處理的功能。圖4A表示使可動銷23上升而在可動銷23與叉狀件13a (或叉狀件13b)之間進行基板S的交接的狀態。圖4B表示從圖4A的狀態使可動銷23下降而利用冷卻板21對基板S進行冷卻的狀態或者是對基板S上的有機材料膜進行減壓乾燥的狀態。
[0073]加載互鎖裝置(LL) 20由能抽成真空的耐壓容器構成，包括底壁20a、頂壁20c以及四個側壁20b。在頂壁20c上設有用於導入非活性氣體的氣體導入部20d。在側壁20b上設有排氣部20e。此外，排氣部也可以設在底壁20a上。氣體導入部20d構成為與非活性氣體源71連接，能夠向加載互鎖裝置(LL) 20內導入例如N2、Ar、He等非活性氣體。此外，排氣部20e構成為與排氣裝置73連接，通過驅動該排氣裝置73而能夠將加載互鎖裝置(LL) 20內的壓力減壓排氣到數十Pa或者0.1Pa左右。此外，在互相相對的側壁20b上設有用於將基板S相對於裝置內輸入、輸出的開口部2f、2g。
[0074]如上所述，在加載互鎖裝置(LL) 20的內部配置有冷卻板21。冷卻板21固定在底壁20a。在冷卻板21的內部具有製冷劑流路21c。構成為，從製冷劑源75向該製冷劑流路21c供給任意的製冷劑並使製冷劑循環，從而能夠使冷卻板21整體冷卻。此外，在冷卻板21的內部具有使背冷(日文--八、y夕夕一 1J V夕' )用的氣體滯留的氣體滯留部21d。該氣體滯留部21d與形成於冷卻板21的上表面的多個氣體噴出孔21b連通。此外，氣體滯留部21d與背冷氣體用的氣體源76連接。
[0075]此外，在冷卻板21上形成有多個貫通孔21a，在該貫通孔21a中插入有用於支承基板S的可動銷23。各個可動銷23固定於一個升降構件77。升降構件77被具有例如滾珠絲槓機構等的升降驅動部79以能夠上下位移的方式支承。在升降構件77和底壁20a之間，以圍繞各個可動銷23的方式配置有例如波紋管78，確保了貫通孔21a周圍的氣密性。驅動升降驅動部79，使升降構件77以及多個可動銷23上下升降位移，從而能夠在圖4A所示的交接位置和圖4B所示的下降位置之間調整基板S的高度位置。此外，使基板S升降位移的機構不限於圖示的機構。
[0076]在圖4B所示的下降位置，從製冷劑源75供給製冷劑，對基板S進行利用冷卻板21的冷卻。此時，驅動排氣裝置73，從而將加載互鎖裝置(LL) 20內的壓力減壓排氣到大氣壓以下、優選的是400Pa(3Ton.)以上且大氣壓以下的範圍內。像這樣，使加載互鎖裝置(LL) 20內成為真空狀態地進行冷卻，從而能夠防止列印在基板S的表面的有機材料膜氧化。
[0077]此外，優選的是，在冷卻期間，基板S不與冷卻板21的表面接觸，在被可動銷23支承著的狀態下，基板S以在例如0.1mm以上且1mm以下的範圍內的間隔與冷卻板21的表面分開。在這種情況下，更優選的是從多個氣體噴出孔21b向與冷卻板21的表面分開的基板S的背面側供給例如He等背冷氣體。像這樣，在本實施方式的加載互鎖裝置(LL) 20中，在冷卻處理期間，不將基板S直接載置於冷卻板21的表面，能夠利用背冷氣體的供給而進行冷卻。因此，能夠提高基板S的冷卻效率，能夠在基板S的面內均勻且迅速地進行冷卻。
[0078]如上所述，在本實施方式中，還能夠將加載互鎖裝置(LL) 20用於有機材料膜的乾燥處理。在利用加載互鎖裝置(LL) 20進行乾燥處理的情況下，在基板S被可動銷23支承著的狀態下，以例如0.1mm以上且1mm以下的範圍內的間隔與冷卻板21的表面分開地保持基板S。並且，一邊從非活性氣體源71向加載互鎖裝置(LL) 20供給規定量的非活性氣體，一邊通過驅動排氣裝置73而將加載互鎖裝置(LL) 20內的壓力減壓排氣到規定的真空度，例如0.1Pa以下。這樣，能夠在去除基板S上的有機材料膜中的溶劑的減壓乾燥處理中利用加載互鎖裝置(LL) 20。
[0079]如上所述，在本實施方式的烘焙處理系統100中，除了將加載互鎖裝置(LL) 20作為進行切換大氣壓狀態和真空狀態間的切換的真空預備室的功能之外，還能夠作為真空冷卻裝置而發揮功能，進而還能夠作為減壓乾燥裝置而發揮功能。因而，能夠提高在連續進行大氣壓狀態和真空狀態的切換、冷卻處理以及乾燥處理時的生產率，並且簡化了系統的裝置結構，還節約了裝置的設置空間。
[0080]另一方面，圖4C表示變形例的加載互鎖裝置(LL) 20A的概略截面。圖4C所示的加載互鎖裝置(LL) 20A為批量式，能夠同時容納兩張基板S並進行冷卻處理、減壓乾燥處理。在圖4C中，對與圖4A、圖4B相同的結構標註相同的附圖標記，省略可動銷23的升降機構、製冷劑源、背冷氣體的導入機構等的圖示。如圖4C所示，將多張基板S配置為多層並一併容納，進行大氣壓狀態和真空狀態間的切換，並且進行冷卻處理、減壓乾燥處理，從而能夠進一步提高烘焙處理系統100的生產率，還能夠大幅度節約裝置的設置空間。此外，同時進行烘焙處理的基板S的張數並不限定為兩張，也可以是三張以上。
[0081]此外，也可以上下多層層疊地配置例如圖4A、圖4B所示的單張式的加載互鎖裝置(LL) 20來代替批量式。
[0082]接下來，對如上構成的烘焙處理系統100的動作進行說明。首先，作為前階段，利用外部的噴墨列印裝置(U) 200以規定的圖案向基板S上列印有機材料膜。利用附屬於外部的噴墨列印裝置(U) 200的輸送裝置201將列印著有機材料膜的基板S輸出並載置在緩衝臺41的支承壁43上。驅動輸送裝置31的叉狀件33a(或叉狀件33b)而使其進退來接收該緩衝臺41上的基板S。接下來，在打開了大氣側的閘閥GV3的狀態下，將基板S從輸送裝置31交接到加載互鎖裝置(LL) 20的可動銷23。
[0083]在使叉狀件33a (或叉狀件33b)退避之後，使可動銷23上的基板3下降，並且關閉閘閥GV3。之後，將加載互鎖裝置(LL)20內排氣，將內部減壓到規定的真空度。此時，一邊將加載互鎖裝置(LL) 20內排氣一邊調節壓力，從而能夠實施去除有機材料膜中含有的溶劑的乾燥處理。在該乾燥處理工序中，也可以向加載互鎖裝置(LL) 20中導入非活性氣體。
[0084]接下來，使可動銷23上的基板S上升到交接位置，並且打開輸送室(TR) 10與加載互鎖裝置(LL) 20之間的閘閥GV2。然後，利用輸送裝置11的叉狀件13a(或叉狀件13b)接收被容納於加載互鎖裝置(LL) 20的基板S。
[0085]接下來，利用輸送裝置11的叉狀件13a(叉狀件13b)，在打開了閘閥GVl的狀態下向三個真空烘焙裝置(VB)I中的任意輸入基板S並將基板S交接給已上升到交接位置的可動銷5。接下來，關閉閘閥GV1，使可動銷5下降而調節與加熱板3的表面間的間隔，在真空烘焙裝置(VB)I內以規定條件對基板S實施烘焙處理。用於使有機材料膜向使用在有機EL中的有機功能膜變化的烘焙溫度優選的是例如250°C以上且300°C以下的範圍內，烘焙時間優選的是例如I小時左右。在烘焙處理期間，優選的是將真空烘焙裝置(VB)I內減壓到大氣壓以下。此外，優選一邊向真空烘焙裝置(VB)I內供給非活性氣體一邊進行烘焙處理。烘焙處理一結束，就打開閘閥GVl，使可動銷5上升，將基板S從可動銷5交接到輸送裝置11的叉狀件13a(或叉狀件13b)，從真空烘焙裝置(VB) I將基板S輸出。
[0086]然後，將基板S以與上述相反的路徑輸入加載互鎖裝置(LL) 20。烘焙處理後的基板S處於被加熱了的狀態，因此能夠在加載互鎖裝置(LL) 20內進行冷卻處理。在冷卻處理中，使加載互鎖裝置(LL) 20的可動銷23下降而調整與冷卻板21間的間隔並保持規定時間。在冷卻處理期間，從冷卻板21的氣體噴出孔21b向基板S的背面供給背冷氣體，從而能夠提高冷卻效率，能夠在基板S的面內進行均勻的冷卻處理。冷卻一結束，就使加載互鎖裝置(LL) 20內的壓力上升到大氣壓。然後，打開閘閥GV3，並且再次使可動銷23上的基板S上升到交接位置，藉助輸送裝置31將基板S返回到例如緩衝臺41。為了進行利用噴墨列印裝置(U) 200的接下來的有機材料膜的形成工序、外部的其它工序，將基板S從烘焙處理系統100輸出。
[0087]在上述工序中，還能夠一併輸送並且同時處理多張基板S。例如，利用輸送裝置31以及輸送裝置11同時輸送多張例如兩張基板S，並且將加載互鎖裝置(LL) 20以及真空烘焙裝置(VB) I例如像圖3C、圖4C所示那樣設為批量式、或構成為多層，從而能夠提高生產效率。
[0088][應用於有機EL元件的製造工藝的應用例]
[0089]在有機EL元件的製造中，在陽極和陰極之間，作為EL層形成多個有機功能膜。本實施方式的烘焙處理系統100對於任意的層疊結構的有機EL元件的製造均能夠應用。在此，作為EL層，例舉製造具有「空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層/電子注入層」的有機EL元件的情況，對烘焙處理系統100中的具體的處理步驟進行說明。
[0090]圖5表示有機EL元件的製造工序的概略。在本例中，有機EL元件利用STEP(步驟)I?STEP8的工序製造。在STEPl中，在基板S上利用例如蒸鍍法等以規定的圖案形成陽極(像素電極)。接下來在STEP2中，在陽極之間形成由絕緣物形成的分隔壁(岸)。能夠使用例如感光性聚醯亞胺樹脂等高分子材料作為用於形成分隔壁的絕緣材料。
[0091]接下來，在STEP3中，在由STEPl形成的陽極之上形成空穴注入層。首先，使用噴墨列印裝置(U) 200在由各分隔壁劃分出的陽極之上列印成為空穴輸入層的材料的有機材料。接下來，使用烘焙處理系統100對像這樣列印出的有機材料膜依次進行用於溶劑去除的減壓乾燥處理以及在大氣中的烘焙處理，從而形成空穴注入層。
[0092]接下來，在STEP4中，在由STEP3形成的空穴注入層之上形成空穴輸送層。首先，使用噴墨列印裝置(U) 200在空穴注入層之上列印成為空穴輸送層的材料的有機材料。在烘焙處理系統100中，對像這樣列印出的有機材料膜依次進行用於溶劑去除的減壓乾燥處理以及真空烘焙處理，從而形成空穴輸送層。
[0093]接下來，在STEP5中，在由STEP4形成的空穴輸送層之上形成發光層。首先，使用噴墨列印裝置(U) 200在空穴輸送層之上列印成為發光層的材料的有機材料。在烘焙處理系統100中，對像這樣列印出的有機材料膜依次進行用於溶劑去除的減壓乾燥處理以及真空烘焙處理，從而形成發光層。此外，在發光層由多個層構成的情況下，重複上述處理。
[0094]接下來，利用例如蒸鍍法，在發光層之上依次形成電子輸送層(STEP6)、電子注入層(STEP7)以及陰極(STEP8)，從而得到有機EL元件。
[0095]在這樣的有機EL元件的製造工藝中，烘焙處理系統100能夠優選應用於STEP3 (形成空穴注入層)、STEP4 (形成空穴輸送層)以及STEP5 (形成發光層)。即，使用噴墨列印裝置(U) 200，在列印各層的前階段、即有機材料膜之後，在加載互鎖裝置(LL) 20中進行減壓乾燥處理，接下來，在真空烘焙裝置(VB)I中，STEP3(形成空穴注入層)在大氣壓下能夠進行烘焙處理，STEP4(形成空穴輸送層)以及STEP5(形成發光層)在真空條件下能夠進行烘焙處理。
[0096]如上所述，通過使用烘焙處理系統100，從而在有機EL元件的製造工藝中，能夠連續高生產率且高效率地進行用於形成EL層的減壓乾燥處理和烘焙處理。尤其是，在上述STEP4(形成空穴輸送層)、STEP5(形成發光層)中，為了避免有機材料的氧化而需要在低氧氣氛下進行烘焙處理，因此，優選使用烘焙處理系統100進行真空烘焙處理。在這種情況下，在烘焙處理系統100中，在真空烘焙裝置(VB) I和加載互鎖裝置(LL) 20中能夠維持真空氣氛地連續實施真空烘焙處理和其前階段的減壓乾燥處理，因此能夠謀求提高生產效率。此外，在烘焙處理系統100中，在加載互鎖裝置(LL) 20中，除了切換真空/大氣壓，還進行減壓乾燥處理以及冷卻處理，所以也能夠節約裝置的設置空間。
[0097][第2實施方式]
[0098]接下來，參照圖6對本發明的第2實施方式的烘焙處理系統進行說明。圖6是概略性地表示第2實施方式的烘焙處理系統10A的俯視圖。在第I實施方式的烘焙處理系統100中，構成為在加載互鎖裝置(LL) 20內進行減壓乾燥處理。與此相對，在本實施方式的烘焙處理系統100A中，與加載互鎖裝置(LL) 20相獨立地設有用於進行減壓乾燥處理的專用的減壓乾燥裝置(VD)210。接下來，以與第I實施方式的烘焙處理系統100的區別點為中心進行說明，在本實施方式的烘焙處理系統100A中，對與第I實施方式相同的結構標註相同的附圖標記，省略說明。
[0099]如圖6所示，烘焙處理系統100A包括:真空烘焙裝置(VB) 1，其用於以大氣壓以下的壓力對利用外部的噴墨列印裝置(IJ) 200形成於基板S上的有機材料膜進行焙燒；輸送裝置11 (參照圖2)，其作為第I輸送裝置，用於將基板S輸送到真空烘焙裝置(VB) I ;輸送室(TR) 10，其能抽成真空，與真空烘焙裝置I相鄰設置，用於容納輸送裝置11 ;以及加載互鎖裝置(LL) 20，其構成為與輸送室(TR) 10相鄰設置，能夠在大氣壓狀態和真空狀態之間切換。此外，烘焙處理系統100A包括:第2輸送裝置31，其配置於基板輸送路徑中的位於噴墨列印裝置(U) 200和加載互鎖裝置(LL) 20之間的部分，用於在該基板輸送路徑的至少一部分中進行基板S的交接；和多個減壓乾燥裝置(VD) 210，其設置於噴墨列印裝置(IJ) 200與第2輸送裝置31之間。
[0100]〈減壓乾燥裝置〉
[0101]減壓乾燥裝置(VD) 210為已知的結構，因此省略詳細的說明，其包括例如:處理容器，其能抽成真空；工作檯，其用於在該處理容器內載置基板S ;排氣裝置，其用於對該處理容器內進行排氣；開口部，其用於將基板S相對於該處理容器內輸入、輸出；以及閘閥，其用於開閉該開口部。在本實施方式中，兩個減壓乾燥裝置(VD) 210成對，設有合計共四個減壓乾燥裝置(VD) 210。
[0102]〈輸送裝置〉
[0103]如圖6所示，在減壓乾燥裝置(VD) 210之間，設有用於對各個減壓乾燥裝置(VD) 210輸送基板S的第3輸送裝置221。該輸送裝置221包括:叉狀件223a及叉狀件223b，其例如上下兩層地設置；支承部225，其以能夠使叉狀件223a、223b進出、退避以及旋轉的方式支承該叉狀件223a、223b ;驅動機構(圖示省略)，其用於驅動該支承部225 ;以及導軌227。支承部225沿著導軌227移動，能夠在四個減壓乾燥裝置(VD) 210之間以及在與緩衝臺41A、41B之間輸送基板S。
[0104]〈緩衝臺〉
[0105]圖6的烘焙處理系統100A在能夠對輸送裝置221交接基板S的位置具有兩個緩衝臺41A、41B。其中一緩衝臺41A是在烘焙處理系統100與外部的裝置、例如噴墨列印裝置200之間交接基板S時的臨時存放處。另一緩衝臺41B是在烘焙處理系統100A內的輸送裝置221與輸送裝置31之間交接基板S時的臨時存放處。緩衝臺41A、41B的結構與第I實施方式相同。
[0106]接下來，對上述那樣構成的烘焙處理系統100A的動作進行說明。首先，作為前階段，在外部的噴墨列印裝置(IJ) 200中以規定的圖案向基板S上列印有機材料膜。列印了有機材料膜的基板S被附屬於外部的噴墨列印裝置(IJ) 200的輸送裝置201輸出，載置在緩衝臺41A的支承壁43上。驅動輸送裝置221的叉狀件223a(或叉狀件223b)而使其進退來接收該緩衝臺41A上的基板S。接下來，在打開了閘閥的狀態下，將基板S從輸送裝置221交接到減壓乾燥裝置(VD) 210的工作檯(圖示省略)。
[0107]接下來，關閉減壓乾燥裝置(VD) 210的閘閥，對減壓乾燥裝置(VD) 210內進行排氣，將內部減壓到規定的真空度，從而能夠實施去除有機材料膜中包含的溶劑的乾燥處理。此外，在乾燥處理工序中，也可以向減壓乾燥裝置(VD)210中導入非活性氣體。
[0108]在乾燥處理結束之後，打開減壓乾燥裝置(VD)210的閘閥，利用輸送裝置221將基板S移載到緩衝臺41B的支承壁43上。驅動輸送裝置31的叉狀件33a(或叉狀件33b)而使其進退來接收該緩衝臺41B上的基板S。接下來，在打開了大氣側的閘閥GV3的狀態下，將基板S從輸送裝置31交接到加載互鎖裝置(LL) 20的可動銷23。
[0109]在使叉狀件33a (或叉狀件33b)退避後，使可動銷23上的基板S下降，並且關閉閘閥GV3。之後，將加載互鎖裝置(LL) 20內排氣，將內部減壓到規定的真空度。
[0110]接下來，使可動銷23上的基板S上升到交接位置，並且打開輸送室(TR) 10與加載互鎖裝置(LL) 20之間的閘閥GV2。然後，利用輸送裝置11的叉狀件13a(或叉狀件13b)接收被容納於加載互鎖裝置(LL) 20的基板S。
[0111]接下來，利用輸送裝置11的叉狀件13a(叉狀件13b)，在打開了閘閥GVl的狀態下向三個真空烘焙裝置(VB)I中的任意輸入基板S並將基板S交接給已上升到交接位置的可動銷5。接下來，關閉閘閥GV1，使可動銷5下降而調節與加熱板3的表面間的間隔，在真空烘焙裝置(VB)I內以規定條件對基板S實施烘焙處理。用於使有機材料膜向使用在有機EL中的有機功能膜變化的烘焙溫度優選的是例如250°C以上且300°C以下的範圍內，烘焙時間優選的是例如I小時左右。在烘焙處理期間，優選的是將真空烘焙裝置(VB)I內減壓到大氣壓以下。此外，優選一邊向真空烘焙裝置(VB)I內供給非活性氣體一邊進行烘焙處理。烘焙處理一結束，就打開閘閥GVl，使可動銷5上升，將基板S從可動銷5交接到輸送裝置11的叉狀件13a(或叉狀件13b)，從真空烘焙裝置(VB) I將基板S輸出。
[0112]然後，將基板S以與上述相反的路徑輸入加載互鎖裝置(LL) 20。烘焙處理後的基板S處於被加熱了的狀態，因此能夠在加載互鎖裝置(LL) 20內進行冷卻處理。在冷卻處理中，使加載互鎖裝置(LL) 20的可動銷23下降而調整與冷卻板21間的間隔並保持規定時間。在冷卻處理期間，從冷卻板21的氣體噴出孔21b向基板S的背面供給背冷氣體，從而能夠提高冷卻效率，能夠在基板S的面內進行均勻的冷卻處理。冷卻處理一結束，就使加載互鎖裝置(LL) 20的壓力上升到大氣壓。然後，打開閘閥GV3，並且再次使可動銷23上的基板S上升到交接位置，藉助輸送裝置31將基板S返回到例如緩衝臺41B。並且，使用輸送裝置221將基板S向緩衝臺41A移載。為了進行利用噴墨列印裝置(IJ) 200的接下來的有機材料膜的形成工序、外部的其它工序，將基板S從烘焙處理系統100A輸出。
[0113]在上述工序中，還能夠一併輸送並且同時處理多張基板S。例如，利用輸送裝置221、輸送裝置31以及輸送裝置11同時輸送多張例如兩張基板S，並且將減壓乾燥裝置(VD) 210、加載互鎖裝置(LL) 20以及真空烘焙裝置(VB) I例如像圖3C、圖4C所示那樣設為批量式、或構成為多層，從而能夠提高生產效率。
[0114]本實施方式的其它結構及效果與第I實施方式相同。
[0115]以上以例示的目的詳細對本發明的實施方式進行了說明，但是本發明並不限於上述實施方式，能夠各種變形。例如，有機EL元件的製造工序不限定為圖5所例示的工序，即使例如EL層具有從陽極側按照「空穴輸送層/發光層/電子輸送層」、「空穴注入層/空穴輸送層/發光層/電子輸送層」等順序層疊而成的構造的情況下，也同樣能夠應用本發明的烘焙處理系統100、10A。
[0116]此外，圖1、圖6所示的烘焙處理系統100U00A的結構、布局只不過是例示，真空烘焙裝置(VB)1、減壓乾燥裝置(VD) 210等的配置、個數等能夠適當變更。
[0117]本國際申請要求基於在2012年7月25日申請的日本特許出願2012-164541號的優先權，將該申請的全部內容引用到本申請。
【權利要求】
1.一種烘焙處理系統，其中， 該烘焙處理系統包括: 烘焙裝置，其用於以大氣壓以下的壓力對利用噴墨列印裝置形成於基板上的有機材料膜進行焙燒； 第I輸送裝置，其用於將上述基板向上述烘焙裝置輸送； 輸送室，其能抽成真空，與上述烘焙裝置相鄰設置，用於容納上述第I輸送裝置； 加載互鎖裝置，其構成為與上述輸送室相鄰設置，能夠在大氣壓狀態和真空狀態之間切換；以及 第2輸送裝置，其配置於基板輸送路徑中的位於上述噴墨列印裝置和上述加載互鎖裝置之間的部分，用於在該基板輸送路徑的至少一部分中進行上述基板的交接。
2.根據權利要求1所述的烘焙處理系統，其中， 上述烘焙裝置具有: 加熱板，其用於加熱上述基板； 多個可動銷，其以能夠相對於上述加熱板的表面突出或沒入的方式設置，用於在加熱上述基板的期間以上述基板與上述加熱板的表面分開的狀態支承上述基板。
3.根據權利要求2所述的烘焙處理系統，其中， 上述加熱板的表面與上述基板之間的間隔位於0.1mm以上且1mm以下的範圍內。
4.根據權利要求2所述的烘焙處理系統，其中， 上述烘焙裝置與排氣裝置連接，用於將該烘焙裝置內的壓力調整為133Pa以上且66500Pa以下並進行焙燒。
5.根據權利要求4所述的烘焙處理系統，其中， 將非活性氣體導入上述烘焙裝置內而進行焙燒。
6.根據權利要求1所述的烘焙處理系統，其中， 上述加載互鎖裝置具有: 冷卻板，其用於冷卻已容納在該加載互鎖裝置的內部的上述基板；以及多個可動銷，其以能夠相對於上述冷卻板的表面突出或沒入的方式設置，用於在冷卻上述基板的期間以上述基板與上述冷卻板的表面分開的狀態支承上述基板。
7.根據權利要求6所述的烘焙處理系統，其中， 上述冷卻板的表面與上述基板之間的間隔位於0.1mm以上且1mm以下的範圍內。
8.根據權利要求6所述的烘焙處理系統，其中， 上述加載互鎖裝置與排氣裝置連接，用於將該加載互鎖裝置內的壓力調整為400Pa以上且大氣壓以下並冷卻上述基板。
9.根據權利要求1所述的烘焙處理系統，其中， 上述加載互鎖裝置還作為對形成於容納在上述加載互鎖裝置的內部的上述基板上的上述有機材料膜進行減壓乾燥的減壓乾燥裝置發揮功能。
10.根據權利要求1所述的烘焙處理系統，其中， 該烘焙處理系統還包括減壓乾燥裝置，其用於使利用上述噴墨列印裝置形成於上述基板上的上述有機材料膜乾燥。
11.根據權利要求1所述的烘焙處理系統，其中， 上述烘焙裝置用於同時容納多張上述基板並進行處理。
12.根據權利要求11所述的烘焙處理系統，其中， 上述加載互鎖裝置用於同時容納多張上述基板。
13.根據權利要求12所述的烘焙處理系統，其中， 上述第I輸送裝置用於在上述烘焙裝置和上述加載互鎖裝置之間同時輸送多張上述基板。
14.根據權利要求1所述的烘焙處理系統，其中， 與上述輸送室相鄰地配置有多個上述烘焙裝置。
15.根據權利要求14所述的烘焙處理系統，其中， 由上述輸送室、上述加載互鎖裝置以及三個上述烘焙裝置構成一個單元，並且上述第2輸送裝置用於對多個上述單元進行上述基板的輸送。
【文檔編號】B05C9/14GK104488358SQ201380039479
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2013年6月11日 優先權日:2012年7月25日
【發明者】成島正樹, 林輝幸, 下茂文夫, 小泉建次郎 申請人:東京毅力科創株式會社