JP-2026077443-A - 乾燥装置、乾燥方法、および表示パネルの製造方法

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Abstract

【課題】基板上の液膜の乾燥を基板の面内において均一にするために有利な技術を提供する。【解決手段】基板に配置された液膜を乾燥させる乾燥装置は、チャンバと、前記チャンバの内部空間において前記基板を覆う整流カバーと、前記整流カバーの内側に配置された気体放出体と、前記整流カバーによって前記基板が覆われた状態で前記チャンバの前記内部空間を減圧する減圧機構と、前記気体放出体に流体を供給する供給部とを備える。【選択図】図２

Inventors

飯村晶子
岸本克史

Assignees

キヤノン株式会社

Dates

Publication Date: 20260513
Application Date: 20241025

Claims (20)

基板に配置された液膜を乾燥させる乾燥装置であって、チャンバと、前記チャンバの内部空間において前記基板を覆う整流カバーと、前記整流カバーの内側に配置された気体放出体と、前記整流カバーによって前記基板が覆われた状態で前記チャンバの前記内部空間を減圧する減圧機構と、前記気体放出体に流体を供給する供給部と、を備えることを特徴とする乾燥装置。
前記供給部は、前記流体を気体の状態で前記気体放出体に供給する、ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
前記供給部は、前記流体を液体の状態で前記気体放出体に供給する、ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
前記供給部は、前記気体放出体に流体を供給するように前記チャンバの側壁を貫通するように配置された供給路を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
前記供給路は、前記整流カバーの側壁を貫通するように構成される、ことを特徴とする請求項４に記載の乾燥装置。
前記整流カバーは、前記整流カバーの側面によって囲まれる空間を複数の領域に分割するパーティションを含む、ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
前記気体放出体は、前記パーティションに設けられた部分を含む、ことを特徴とする請求項６に記載の乾燥装置。
前記気体放出体は、前記流体を吸収し前記流体を気体状態で放出する多孔質体を含む、ことを特徴とする請求項１に記載の乾燥装置。
前記気体放出体は、４つの辺を有する枠形状を有し、前記４つの辺の少なくとも１つの辺は、厚さが変化する部分を有する、ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
前記気体放出体は、４つの辺を有する枠形状を有し、前記４つの辺の少なくとも１つの辺は、高さが変化する部分を有する、ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
前記気体放出体は、４つの角部および４つの辺を有する枠形状を有し、各角部における空隙率は、各辺の中央部における空隙率より大きい、ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
前記供給部は、前記気体放出体の複数の箇所にそれぞれ接続された複数の供給路と、前記複数の供給路を通して前記気体放出体に供給される流体の量を個別に制御する流体制御器とを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
前記気体放出体は、枠形状を有し、前記供給部は、前記気体放出体に前記流体を供給可能に前記枠形状に沿って配置された流体収容室と、前記流体収容室の内部空間の複数の箇所の断面積を調整する調整機構とを含む、ことを特徴とする請求項８に記載の乾燥装置。
前記供給部が前記気体放出体に前記流体を供給する期間は、前記チャンバに対する前記基板の搬送が開始されてから前記基板を前記整流カバーが覆うまでの期間の少なくとも一部を含む、ことを特徴とする請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の乾燥装置。
基板に配置された液膜を乾燥させる乾燥方法であって、チャンバの内部空間に配置された整流カバーの内側に配置された気体放出体に流体を保持させる保持工程と、前記チャンバの内部空間において、前記基板が前記整流カバーによって覆われた状態で、前記内部空間を減圧する減圧工程と、を含み、前記減圧工程において、前記気体放出体は、前記流体を気体の状態で放出する、ことを特徴する乾燥方法。
前記保持工程では、前記気体放出体は、前記流体を気体の状態で保持する、ことを特徴とする請求項１５に記載の乾燥方法。
前記保持工程では、前記気体放出体は、前記流体を液体の状態で保持する、ことを特徴とする請求項１５に記載の乾燥方法。
前記気体放出体は、前記流体を吸収し前記流体を気体状態で放出する多孔質体を含む、ことを特徴とする請求項１５に記載の乾燥方法。
前記保持工程が実行される期間は、前記チャンバに対する前記基板の搬送が開始されてから前記基板を前記整流カバーが覆うまでの期間の少なくとも一部を含む、ことを特徴とする請求項１５乃至１８のいずれか１項に記載の乾燥方法。
表示パネルの製造方法であって、基板の上に液膜を配置する配置工程と、請求項１乃至１３のいずれか１項に記載の乾燥装置によって前記液膜を乾燥させる乾燥工程と、前記乾燥工程を経た前記基板を処理して表示パネルを得る処理工程と、を含むことを特徴とする表示パネルの製造方法。

Description

本発明は、乾燥装置、乾燥方法、および表示パネルの製造方法に関する。ＯＬＥＤ（ＯｒｇａｎｉｃＬｉｇｈｔＥｍｉｔｔｉｎｇＤｉｏｄｅ）ディスプレイ等のデバイスの製造において、基板の上に有機材材料の液膜を配置し、その液膜を減圧乾燥させる処理がある。特許文献１には、有機機能性インクを基板上の塗布領域に塗布して膜を形成した後、その膜を乾燥装置のチャンバ内で乾燥させる方法が記載されている。この方法では、塗布領域の周囲から溶媒を供給しながら、チャンバ内の圧力を有機機能性インクの溶媒の蒸気圧以下にすることによって、乾燥後の膜の形状を均一にする。特許文献１に記載された乾燥装置は、基板の塗布領域の４隅に溶媒を供給する溶媒供給機構を有し、溶媒供給機構は、溶媒を供給するパイプと、パイプの先に設けられた溶媒供給口としての多孔質部材とを有する。特開２０１０－２７２３８２号公報一実施形態の膜形成システムの構成を模式的に示す図。乾燥装置の構成例を模式的に示す断面図。基板を例示する図。気体放出体としての多孔質体の構成例を示す図。基板の各有効領域に塗布された有機材料の液膜を均一に乾燥させるために有利な供給部の第１構成例の平面図。基板の各有効領域に塗布された有機材料の液膜を均一に乾燥させるために有利な供給部の第２構成例の平面図。基板に配置された有機材料の液膜を乾燥装置によって乾燥させる乾燥方法を示す図。基板に配置された有機材料の液膜を乾燥装置によって乾燥させる乾燥方法を説明するための断面図。基板に配置された有機材料の液膜を乾燥装置によって乾燥させる乾燥方法を説明するための断面図。基板に配置された有機材料の液膜を乾燥装置によって乾燥させる乾燥方法を説明するための断面図。基板に配置された有機材料の液膜を乾燥装置によって乾燥させる乾燥方法を説明するための断面図。基板に配置された有機材料の液膜を乾燥装置によって乾燥させる乾燥方法を説明するための断面図。気体放出体に流体を供給する供給部の他の構成例を模式的に示す断面図。以下に、本発明の好ましい実施形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。実施形態には複数の特徴が記載されているが、これらの複数の特徴の全てが発明に必須なものとは限らず、また、複数の特徴は任意に組み合わせられてもよい。さらに、添付図面においては、同一若しくは同様の校正に同一の参照番号を付し、重複した説明は省略する。図１には、有機表示パネルの製造に好適な一実施形態の膜形成システム１００の構成が模式的に示されている。１つの側面において、膜形成システム１００は、基板Ｓの上に有機材料膜を形成するシステムとして理解されうる。他の側面において、膜形成システム１００は、基板Ｓの上の有機材料を処理する装置として理解されうる。有機材料膜は、例えば、有機ＥＬ素子（ＯＬＥＤ）の正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層のいずれかでありうる。有機ＥＬ素子を製造するプロセスは、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、電子注入層等の有機材料膜を基板Ｓの上に形成する膜形成工程を含みうる。有機材料膜を形成する膜形成工程は、基板Ｓの上に液体状態の有機材料を塗布することによって基板Ｓの上に有機材料の液膜を配置する塗布工程と、該液膜を乾燥させることによって乾燥膜を形成する乾燥工程と、該乾燥膜を焼成する焼成工程とを含みうる。有機材料は、有機材料膜を形成するための溶質と溶媒とを含む溶液でありうる。膜形成システム１００は、複数の処理装置と、該複数の処理装置の間で基板Ｓを搬送する搬送機構９とを備えうる。各処理装置は、処理室を含みうる。膜形成システム１００は、複数の処理装置のそれぞれの処理室に接続された搬送室１０を備え、搬送機構９は、搬送室１０の中に配置されうる。搬送室１０は、複数の処理装置のそれぞれの処理室によって取り囲まれるように配置されうる。膜形成システム１００は、マルチチャンバ形式の処理システムでありうる。一例において、複数の処理装置は、塗布装置１および乾燥装置４を含みうる。塗布装置１は、基板Ｓの上に液体状態の有機材料を塗布する塗布処理を行う。乾燥装置４は、塗布装置１によって基板Ｓに塗布された液体状態の有機材料を乾燥させる乾燥処理を行う。他の観点において、複数の処理装置は、例えば、塗布装置１、洗浄装置２、ロードロック装置３、乾燥装置４、焼成装置５、冷却装置６ａ、アライメント装置６ｂ、アンロードロック装置７、および、バッファ装置８を含みうる。塗布装置１、乾燥装置４、焼成装置５がそれぞれ有する処理室を塗布室、乾燥室、焼成室とも呼ぶことができる。塗布室は、基板Ｓの上に液体状態の有機材料を塗布することによって基板Ｓの上に液膜を配置する塗布処理を行うための処理室である。乾燥室は、塗布装置１によって基板Ｓの上に配置された液膜を乾燥させて乾燥膜を得る乾燥処理を行うための処理室である。焼成室は、乾燥処理を経た基板Ｓの上の乾燥膜を焼成する焼成処理を行って有機材料膜を得るための処理室である。ロードロック装置３は、膜形成システム１００の外部から膜形成システム１００の内部に基板Ｓを搬送するためのインターフェースとして使用されうる。冷却装置６ａおよびアライメント装置６ｂは、この例では１つの処理室の中に配置されて構成されるが、冷却装置６ａおよびアライメント装置６ｂは、互いに異なる処理室に配置されてもよい。冷却装置６ａは、洗浄部２によって洗浄された基板、および、焼成装置５によって乾燥膜が焼成された基板を冷却するように構成されうる。冷却装置６ａは、例えば、基板の温度あるいは温度分布が目標温度の±０．２℃以内に収まるように基板の温度を制御しうる。アライメント装置６ｂは、例えば、塗布装置１に供給される基板をアライメントするように構成されうる。アライメントは、例えば、ＸＹＺ座標系におけるＸ軸方向およびＹ軸方向の位置、Ｚ軸周りの回転に関してなされうる。更に、アライメント装置６ｂは、膜形成システム１００からアンロードされる基板のアライメントを行ってもよい。アンロードロック装置７は、膜形成システム１００における処理が終了した基板Ｓを膜形成システム１００から外部に搬送するためのインターフェースとして構成されうる。ロードロック装置３とアンロードロック装置７とは共通化されてもよい。バッファ装置８は、膜形成システム１００においてエラーが発生した場合などにおいて、膜形成システム１００の内部におい基板Ｓを退避させるために使用されうる。搬送室１０と塗布装置１と間には、追加の搬送室１１が設けられてもよい。膜形成システム１００は、更に制御部２０を備えうる。制御部２０は、例えば、ＦＰＧＡ（ＦｉｅｌｄＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＧａｔｅＡｒｒａｙの略。）などのＰＬＤ（ＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＬｏｇｉｃＤｅｖｉｃｅの略。）、又は、ＡＳＩＣ（ＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎＳｐｅｃｉｆｉｃＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔの略。）、又は、プログラムが組み込まれた汎用又は専用のコンピュータ、又は、これらの全部または一部の組み合わせによって構成されうる。制御部２０は、例えば、外部装置から提供される制御情報に基づいて、塗布装置１、洗浄装置２、乾燥装置４、焼成装置５、冷却装置６ａ、アライメント装置６ｂ、搬送機構９を制御するように構成されうる。図２には、乾燥装置４の構成例が模式的に示されている。乾燥装置４は、塗布装置１によって基板Ｓの上に配置された液膜Ｆを乾燥させうる。乾燥装置４は、チャンバ４００と、チャンバ４００の内部空間ＩＳにおいて基板Ｓを覆う整流カバー４０２と、整流カバー４０２の内側に配置された気体放出体４０３とを備えうる。乾燥装置４はまた、整流カバー４０２によって基板Ｓが覆われた状態でチャンバ４００の内部空間ＩＳ内を減圧する減圧機構４１２と、気体放出体４０３に流体を供給する供給部４０５とを備えうる。乾燥装置４はまた、チャンバ４００の内部空間ＩＳにおいて基板Ｓを保持する基板保持部４０１を備えうる。整流カバー４０２は、１又は複数の開口４１１を有する。整流カバー４０２はまた、塗布装置１によって有機材料の液膜Ｆが配置された有効領域（画素アレイ領域）の上方の空間を取り囲むように配置される側壁ＳＷを有しうる。これにより、整流カバー４０２が使用されない場合に比べて、有効領域の端部における液膜Ｆの乾燥を遅延し、結果として、有効領域の全体における液膜Ｆの乾燥が均一化されうる。乾燥装置４はまた、基板Ｓを覆うように整流カバー４０２と基板Ｓとを相互に近づけたり、基板Ｓと整流カバー４０２とを相互に遠ざけたりする駆動機構４０４を備えうる。駆動機構４０４は、例えば、基板Ｓを覆うように整流カバー４０２を基板Ｓに近づけたり、基板Ｓと整流カバー４０２との間に空間が形成されるように基板Ｓから整流カバー４０２を遠ざけたりするように構成されうる。あるいは、駆動機構４０４は、基板Ｓを覆うように基板保持部４０１を整流カバー４０２に近づけたり、基板Ｓと整流カバー４０２との間に空間が形成されるように整流カバー４０２から基板保持部４０１を遠ざけたりするように構成されうる。あるいは、駆動機構４０４は、整流カバー４０２および基板保持部４０１の双方を駆動するように構成されてもよい。供給部４０５は、流体を気体の状態で気体放出体４０３に供給してもよいし、流体を液体の状態で気体放出体４０３に供給してもよい。供給部４０５は、気体放出体４０３に流体を供給するチャンバ４００の側壁を貫通するように配置された供給路４１３を含みうる。供給路４１３は、例えば、整流カバー４０２の側壁を貫通するように構成されうる。整流カバー４０２は、整流カバー４０２の側壁ＳＷによって囲まれる空間を複数の領域に分割するパーティション４１０を含んでもよく、その場合、気体放出体４０３は、パーティション４１０に設けられた部分を含んでもよい。気体放出体４０３に供給される流体は、塗布装置１によって基板Ｓに塗布される有機材料に含まれる溶媒と同一であることが好ましい。あるいは、気体放出体４０３に供給される流体は、塗布装置１によって基板Ｓに塗布される有機材料の蒸気圧に近い蒸気圧を有する物質であることが好ましい。該流体は、ｎ－ヘキサン、シクロヘキサノン、ジエチレングリコールジエチレンエーテル、ジエチレングリコールモノメチルエチルエーテル、ジプロピレングリコールジメチルエーテル、ジプロピレングリコールモノメチルエーテルの少なくとも１つを含みうる。気体放出体４０３は、流体を吸収し該流体を気体状態で放出する多孔質体を含みうる。多孔質体は、例えば、５０～８００ｍ２／ｇの範囲内の比表面積を有する部材でありうる。多孔質体という用語は、広義に解釈されてよく、多孔質体は、例えば、布、不織布、綿、アルミナゲル又はシリカゲル等で構成されてもよい。しかしながら、多孔質体は、無機材料又は金属材料で構成されることが好ましく、例えば、金属部材に多数の開気孔を形成した金属ナノポーラス合金、又は、ナノポーラス銅で構成されることが好ましい。金属ナノポーラス合金は、金属溶湯成分法の反応設計指針に従い、脱成分を含む前駆合金を合金液体に浸漬し、脱成分を選択的に溶解させ、残存する金属のポーラス構造を自己組織化させることによって形成されうる。ナノポーラス銅は、例えば、アルミニウムと銅との合金の粉末（粉末の粒子径は、例えば１００マイクロメートル以下）を用い、アルミニウムを水酸化ナトリウムで脱合金化することにより製造することができる。一般的に、多孔質体の孔の径は、多孔質体の表面に対する気体の吸着及び脱離の挙動に影響を与え、径が大きいほうが表面に吸着した気体を離脱させやすい。径及びその分布は、基板Ｓの上の空間の蒸気圧分布を目標分布にするように設計されうる。図３（ａ）には、有機表示