专利名称：直列式有机电致发光制造装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种直列(inline)式有机电致发光制造装置，其连续输送基板，蒸镀有机材料等蒸发材料，形成有机电致发光(以下简称EL)元件。
背景技术：
图10表示现在普遍使用的有机EL制造装置。
图10所示的装置是所谓被称为集群(cluster)型的装置，多个具有机械手的输送室呈多边形形状，并在输送室的周围设有多个处理室。如图10所示，有机EL制造装置40，其成膜工序单元41具有向各处理室输送基板的输送室42；将基板送入输送室的基板送入口43；清洗基板的清洗室44；在基板上成膜的成膜室45、46、47，这些处理室通过多个闸门阀48配置在输送室42的周围。有机EL元件由多个薄膜构成，其中包括电极层，所以有机EL制造装置40中设有成为各个薄膜的处理室的成膜室45、46、47(见《有机EL》，日刊工业新闻社p98、图53)。
在基板上成膜时，将栅门48开启，将送入到基板送入口43的基板送入处理室(例如成膜室45)，关闭栅门48，调整真空度后，在基板上形成第一层膜。在第一层膜形成后，再次打开栅门48，将基板从处理室45中输送出来，送入下一个处理室(例如成膜室46)，以相同的方式形成第二层膜。这样成膜后的基板通过交接室49，在工序单元51、52粘贴经处理过的覆盖玻璃，制成成为FPD(平面显示器)的有机EL元件的成品。
专利文献1特开2002-348659号公报专利文献2特开2003-157973号公报在使用有机EL元件的FPD中，今后的重大课题是降低生产成本。为此，必须缩短每张基板的生产时间，提高材料利用率。可是，图10所示的集群型的有机EL制造装置存在着这样的问题对应每个薄膜都有独立的处理室，每个处理室均需将基板送进送出，而且需要调整各个处理室的真空度，从而每张基板的所需的生产时间很长。
对此，为了缩短生产时间，人们提出了被称为直列式的有机EL制造装置(如专利文献1、2)。
直列式的有机EL制造装置，将有机EL元件用的多个成膜室呈直线地设置在同一真空容器内，且不需要这些成膜室间的闸门阀。成膜时，基板在多个成膜室的上方连续输送同时形成膜，以此来缩短基板输送和调整真空度的时间，进而缩短生产时间。
但是，有机EL制造装置在进行有机EL元件的成膜的成膜室之外，还有气氛(真空度)不同的多个处理室(例如，图10中的清洗室44、电极成膜室47等)，即使仅将有机EL元件成膜所需的成膜室设置在同一真空容器内，在与其它的处理室之间仍需要闸门阀。因此，这些处理室之间在输送基板时，仍需要开关闸门阀，在开关闸门阀时仍需要调整各处理室的真空度。其中有的装置设置真空调整室，并在真空调整室调整真空度后，再将基板向处理室输送，实质上其仍处于不能连续输送的状态，而且需要时间调整真空度，所以其缩短生产时间是有限的，也不可能提高生产效率。
另外，直列式的有机EL制造装置，由于基板在有机EL元件成膜用的成膜室中连续输送，连续受到成膜室蒸发源的温度的影响，基板的温度易上升。基板温度上升，成为引起薄膜再次蒸发，薄膜质量下降的原因。特别是为了提高成膜速度，可以减少无效蒸汽，所以最好使蒸发源靠近基板，但是基板温度更易受到蒸发源的影响，不能同时实现提高成膜速度和提高成膜质量。另外，蒸发源远离基板以维持适当的基板温度时，虽可提高成膜质量，但无效蒸汽增加、成膜速度降低，仍然不能同时实现提高成膜速度和提高成膜质量。即，上述直列式的有机EL制造装置在谋求提高成膜质量的同时，很难缩短生产时间，提高生产效率。
此外，上述直列式的有机EL制造装置在用于有机EL元件成膜的成膜室中，例如带式输送装置上，基板在连续输送的同时成膜，所以易发生位置偏移，尤其是大型基板，由于基板本身弯曲的问题，容易发生成膜质量不佳。
如上所述，上述直列式的有机EL制造装置在考虑量产性时，在成膜质量、生产效率等方面还有许多应解决的问题。
发明内容
本发明是鉴于上述问题而提出的，其目的是提供一种直列式有机EL制造装置，在提高成膜质量的同时提高生产效率。
为解决上述问题，本发明第一项发明中的直列式有机电致发光制造装置具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有支撑装置，所述支撑装置具备形成有在所述基板上成膜的薄膜的图形的掩膜，并支撑所述基板而防止其弯曲，所述输送装置利用所述支撑装置向所述多个处理室连续输送所述基板。
用于形成图形的掩膜和支撑基板的支撑装置一体形成，以此可使支撑装置具有基板的掩膜功能，不需要向制造装置单个输送掩膜单体和制造装置上的掩膜基板的安装，可以缩短掩膜的工序时间。另外，由于通过支撑装置支撑基板，所以可以防止由自重等引起的基板弯曲。
为解决上述问题，本发明第二项发明中的直列式有机电致发光制造装置具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有第1支撑装置，所述第1支撑装置具备形成有在所述基板上成膜的有机薄膜的图形的掩膜并支撑所述基板而防止其弯曲；第2支撑装置，所述第2支撑装置具备形成有在所述基板上成膜的电极薄膜的图形的掩膜并支撑所述基板而防止其弯曲；和交换装置，所述交换装置将所述基板在装置内从所述第1支撑装置交换到所述第2支撑装置，所述输送装置利用所述第1支撑装置或所述第2支撑装置向所述多个处理室连续输送所述基板。
例如，在使有机薄膜成膜的处理室和使电极薄膜成膜的处理室之间设置交换装置，在有机薄膜成膜之后将基板从第1支撑装置交换到第2支撑装置。
为解决上述问题，本发明第三项发明中的直列式有机电致发光制造装置具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有差动排气部，所述差动排气部设置在真空度互不相同的处理室之间，并可独立控制各处理室的真空度的中间的真空度，所述输送装置通过所述差动排气部，在所述真空度不同的处理室之间连续输送所述基板。
例如，在使有机薄膜成膜的处理室和使电极薄膜成膜的处理室之间设置差动排气部，这样可以不需要闸门阀，使基板不停地被连续传送，提高基板的输送效率。另外，各处理室通过差动排气部连接，各处理室的真空度不会相互造成影响。
为解决上述问题，本发明第四项发明中的直列式有机电致发光制造装置具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有抑制所述基板温度上升的冷却部件，所述输送装置将所述基板连同所述冷却部件一起向所述多个处理室连续输送。
例如，使冷却部件为放热性好或热容量大的部件，通过将热量从基板传导到冷却部件，抑制基板的温度上升，即使在提高基板输送速度的状态下，也可以连续在基板上成膜，提高生产效率。
为解决上述问题，本发明第五项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中具有差动排气部，所述差动排气部设置在真空度互不相同的处理室之间，并可独立控制各处理室的真空度的中间的真空度，所述输送装置通过所述差动排气部，并使用所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置，在所述真空度不同的处理室之间连续输送所述基板。
为解决上述问题，本发明第六项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中将抑制所述基板温度上升的冷却部件设置在所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置上，所述输送装置使用所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置向所述多个处理室连续输送所述基板。
为解决上述问题，本发明第七项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中将抑制所述基板温度上升的冷却部件设置在所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置上，所述输送装置通过所述差动排气部，并使用所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置，在所述真空度不同的处理室之间连续输送所述基板。
为解决上述问题，本发明第八项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中设有清洗所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置的清洗装置，使所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑可重复使用。
为解决上述问题，本发明第九项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中，所述输送装置具有确定所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置的位置的定位部件。
因此，在进行连续输送的输送装置中也提高了支撑装置、第1支撑装置或第2支撑装置的定位精度，所以也可以提高基板本身的定位精度，防止成膜不佳。
为解决上述问题，本发明第十项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中具有可容纳多个所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置的盒体，使用所述盒体，在规定的处理室大幅度变更真空度，并且，所述输送装置在真空度变更后，从所述盒体连续输送所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置。
例如，在用于成膜的处理室和用于密封的处理室之间的处理室，将容纳多个基板的盒体周围的真空度在高真空度/大气压之间切换。
为解决上述问题，本发明第十一项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中，所述差动排气部还具有真空度更高的其它差动排气部。
例如，在形成有机薄膜的处理室和形成电极薄膜的处理室之间等，不希望相互影响气氛的处理室之间，不仅设置具有中间真空度的差动排气部，还另外设有真空度更高的差动排气部，这样各处理室的气氛就不会影响其它处理室。
为解决上述问题，本发明第十二项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中，所述基板和所述冷却部件之间设有热传导部件，所述热传导部件向所述冷却部件传导并扩散来自所述基板的热量。
作为热传导部件，例如使用具有热传导性，且可以追随接触面的表面粗糙度的柔性材料。
为解决上述问题，本发明第十三项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中，所述冷却部件可重复使用。
为解决上述问题，本发明第十四项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中设有辐射热吸收装置，所述辐射热吸收装置吸收来自所述基板和所述冷却部件，或所述基板或所述冷却部件的辐射热。
例如，作为辐射热吸收装置，使用氦冷冻机的低温面吸收基板、冷却部件的辐射热，以此抑制基板的温度上升，即使在提高基板输送速度的状态下，仍可以在基板上连续成膜，提高生产效率。
为解决上述问题，本发明第十五项发明中的直列式有机EL制造装置，其特征在于在上述直列式有机EL制造装置中，所述输送装置的输送速度是恒定的，同时分别控制多个处理室中的薄膜的成膜速度。
依据本发明，支撑基板的支撑装置(支架)与基板用掩膜形成一体，使用支架支撑基板，因此结构简单，在防止基板弯曲的同时，可使支架具有掩膜的功能。通过防止基板弯曲，可以降低基板弯曲造成的成膜不佳，另外，通过使支架具有掩膜的功能，可以缩短掩膜所需的工序时间，提高生产率。此外，根据成膜的薄膜，将形成有不同的图形的掩膜安装到支架上，通过在制造装置内交换支架，可以在基板上形成不同的图形薄膜。
依据本发明，在不同的真空度的处理室之间，设置由差动排气部控制的中间压力室，所以不需要在不同的真空度的处理室之间设置闸门阀，也不需要调整压力，可以对基板进行不停地连续地输送。其结果，易于实现输送速度的高速化，提高生产效率。
依据本发明，由于使用借助热传导部件的冷却部件和吸收辐射热的辐射热吸收装置，所以可以抑制基板温度的上升，可以以高速的输送速度连续成膜，提高生产效率。另外，由于抑制了基板的温度上升，可以使基板和蒸发源的距离接近，减少无效的蒸汽量，减少蒸发材料的浪费。
依据本发明，在输送装置上设置支架的定位部件，所以可以提高成膜的处理室的定位精度，防止发生成膜不佳，提高生产效率。
依据本发明，不仅在装置的送入部、送出部，而且在装置内部压力变化大的处理室之间，也使用可容纳多个支架的盒体，所以通过同时变更盒体以及多个基板、支架周围的真空度，可以缩短变更真空度所需的调整时间，减少多余的等待时间，充分发挥成膜用处理室、密封用处理室等的处理能力，提高生产效率。
图1表示本发明的直列式有机EL制造装置使用的支架的一个实施例。
图2表示本发明的直列式有机EL制造装置使用的支架的另一个实施例。
图3表示容纳图1、2所示的支架的盒体。
图4表示本发明的直列式有机EL制造装置使用的输送装置的一个实施例。
图5表示本发明的直列式有机EL制造装置使用的辐射热吸收装置的一个实施例。
图6是比较图5所示的辐射热吸收装置效果的曲线图。
图7表示本发明的直列式有机EL制造装置使用的冷却部件、热传导部件的一个实施例。
图8是比较图7所示的热传导部件的效果的曲线图。
图9是表示本发明的直列式有机EL制造装置的一个实施例的俯视图。
图10是以往的集群型的有机EL制造装置的概略图。
图中1、1A、1B-支架，6-盒体，8a、8b-定位部件，10a、10b-低温面板，11-柔性结构物，12-冷却板，D1、D2、D3、D4-差动排气部。
具体实施例方式
本发明是为了提高直列(inline)式有机EL制造装置的量产性，着眼于成膜质量和生产效率，对涉及基板输送的部分和基板温度的部分进行了改进的发明。图1～图9表示其若干个具体实施方式
，尤其是图1～图4表示涉及基板输送效率的部分，图5～图8表示涉及基板温度的部分，图9表示整个装置的结构。
实施例1图1、图2表示本发明的直列式有机EL制造装置所使用的支架的实施形态。
另外，图1(a)、图2(a)是基板和支架的立体图，图1(b)、图2(b)分别表示图1(a)的A-A线向视截面图，图2(a)的B-B线向视截面图。
如图1所示，支架1A(支撑装置)具有从其下方侧支撑矩形基板2a周缘部的呈字母L型截面的框3a，和呈十字形配置于框3a的中央部并从其下方侧支撑矩形基板2a的支撑部件4a，在框3a和呈十字形的支撑部件4a所形成的开口部分，设置有形成被成膜的薄膜图形的掩膜5a。另外，支撑部件4a不限于呈十字形，例如，在中央可以有1根，也可以是多根组合。在支架1A上，从支架1A的上方设置一张基板2a，图1中的基板2a的下面侧，成膜掩膜5a的图形，在图1的例子中，一张基板2a上可以形成成为四张有机EL元件的薄膜。支撑部件4a和掩膜5a的图形由有机EL元件的大小决定，从一张基板2a可以根据大小形成四张、六张、八张……有机EL元件。即，支架1A对应一张基板2a，通过框3a和支撑部件4a支撑一张基板2a的周缘部，在防止因自身重量等变形的同时，提供通过掩膜5a向基板2a成膜的图形的掩膜功能。另外，掩膜5a与支撑部件4a一体形成，位于与基板2a相接的一侧。
另外，如图2所示，支架1B(支撑装置)是将多个呈字母L型截面的框3b(图2中是4个)平面配置成一个整体而形成的，其中框3b用于从其下方侧支撑矩形基板2b周缘部，各个框3b所形成的开口部分，设置有形成被成膜的薄膜图形的掩膜5b。在支架1B上，从支架1B的上方设置四张基板2b，在图2中的基板2b的下面侧，成膜掩膜5b的图形，在四张基板2b的每一张上形成有机EL元件的薄膜。即，支架1B对应分割开的基板2b，通过框3b支撑分割开的基板2b的周缘部，在防止因自身重量等变形的同时，提供通过掩膜5b向基板2b成膜的图形的掩膜功能。
另外，图1，图2中虽未表示，但为了更有效地抑制基板2a、2b的变形，可以设置从基板2a、2b的上方侧按压基板2a、2b的按压部件。例如，后面图7所示的冷却板13可以起到按压部件的作用。另外，也可以使用静电夹盘、磁铁夹盘支撑，以在框3a、3b和按压部件之间夹持基板2a、2b。
本发明所涉及的直列式有机EL制造装置(以下简称本制造装置)是在输送基板的同时进行成膜的。使用所述支架1A、1B输送基板可以防止基板弯曲，在输送基板的同时进行成膜，防止由基板弯曲引起的成膜不佳。另外，如果根据薄膜图形，预先准备具有形成有不同图形的掩膜的支架，就可以分别形成不同的薄膜图形。例如，本制造装置分别使用具有有机薄膜用的掩膜的支架A(第1支撑装置)，和具有电极薄膜用的掩膜的支架B(第2支撑装置)，就可以分别形成不同的薄膜图形。另外，如后述的图9所示，设置清洗支架的清洗室24、29(清洗装置)，清洗使用后的支架，使其循环使用，可实现支架的再利用，提高生产效率。另外，使支架和掩膜一体化，可以不需要单独输送掩膜单体，不需要另外设置输送掩膜的装置。
图3所示的盒体6可以容纳多个支架1，该支架可以同盒体6一起设置在装置的送入口(例如，参照图9的送入部E1)。盒体6设有多个槽部6a，该槽6a在具有开口部的箱状的机体的内部对向设置，一对槽部6a中插入一个支架，一个盒体6内容纳多个支架1。这样在装置送入口等气氛需要作大幅度改变的地方使用可容纳多个支架1的盒体6，就可以实现对多个支架，即多个基板一次压力控制即可调整到所需的气氛(压力)，能够缩短调整气氛(压力)的时间。另外，一旦切换到所需的压力(气氛)，就可以不影响到成膜室的气氛(真空度)地从盒体6中顺序取出支架1，在进行连续输送的同时，进行成膜处理，所以可以降低多余的输送时间和气氛(真空度)的调整时间，提高生产效率。例如，图9中，在大气/真空切换室22a、22b(大气/真空的切换)、真空/N2切换室31(真空/N2的切换)、N2/大气切换室35a、35b(N2/大气的切换)等使用盒体6，盒体6和多个支架1可以通过不同气氛(真空度)的处理室之间。
图4表示本制造装置所使用的输送装置的一个实施形态。
另外，图4(a)是从侧面看成膜室中的输送装置的简图，图4(b)是图4(a)的C-C线向视截面图。
支架1A具有防弯曲功能和掩模功能，使用输送装置7(输送装置)上所设的定位部件8a、8b，可以起到即使在输送的过程中，也提高输送装置7上的定位精度的导引的作用。具体来说，输送装置7具有呈直线配置的两根传送带7a，和驱动传送带7a的多个导辊7b，在2条传送带7a的规定位置设置定位部件8a、8b。定位部件8a用于进行支架1A的行进方向上的定位，定位部件8b用于进行与支架1A的行进方向的垂直的方向的定位。传送带7a、导辊7b设置在不影响基板成膜部分的位置，具体而言设置在支架1A的框3a部分，与支架1A一起可以输送地支撑基板。而且，在成膜时，使支架1A按规定的速度匀速移动，以使成膜的薄膜的厚度沿基板的输送方向一致。
这样，通过定位部件8a、8b，使支架1A在输送时正确定位，以此也使支架1A所具有的基板定位正确进行。即，即使对于配置在支架1A下方侧并供给蒸发材料的蒸发源9，也可以提高成膜时的定位精度，降低由位置偏差造成的成膜不佳。另外，在本实施例中，其结构是仅在输送带7a侧设置凸状的定位部件8a、8b，但是也可以在支架1A侧设置与定位部件8a、8b对应的凹部，通过相互嵌合进行定位，也可以反过来在输送带7a侧设置凹部，在支架1A侧设置凸部，通过相互嵌合进行定位。另外，在适当配置滚筒，且能够保持滚筒与支架1A间的摩擦力，以避免支架1A打滑的情况下，可以不用输送带式运送装置，而使用滚筒式运送装置输送支架1A。
直列式有机EL制造装置为提高生产效率，在一个真空室内呈直线状地配置供应薄膜的蒸发材料的蒸发源，基板在连续从各蒸发源的上方经过的同时成膜。现有的直列式有机EL制造装置，由于上述结构，而易使基板温度上升，使生产效率和成膜质量处于不能两全的关系中。因此，本制造装置即使在基板在连续输送中成膜的状态下，也可以抑制基板的温度上升，形成良好的成膜状态，提高生产效率。其具体的实施形态如图5、图7所示。
图5是表示配置有多个蒸发源9的真空容器的内部的简图。
如图5所示，本制造装置为了抑制基板温度上升，设有低温面板10a、10b(辐射热吸收装置)，用以吸收来自基板和后述的冷却板12(参照图7)的辐射热。低温面板10a、10b在不妨碍从蒸发源9供应的蒸发材料的蒸镀的空间中，靠近支架1的两个面平行设置，并根据蒸发源9的数量，沿输送装置设置多个。低温面板10a、10b与低温泵等的内部使用的低温面板相同，是使用冷冻机的低温面的部件，该冷冻机使用液体He等。
在真空容器的内部，基板的周围是真空的，所以几乎没有传导来自基板的热的气体。因此本发明使用可维持低温(-20℃～-200℃)的低温面板10a、10b，通过积极吸收基板等的辐射热(冷辐射)，防止基板温度上升。
图6表示基板在不使用低温面板时和使用低温面板时的温度变化。
使用条件是玻璃基板的初始温度为25℃、低温面板10a、10b的温度为-200℃、蒸发源9的温度为300℃、基板的输送速度为5.8mm/sec，连续12次成膜。
从图6(a)的不使用低温面板和图6(b)的使用低温面板的情况比较可知，由于低温面板的冷却作用，基板温度的上升受到充分地抑制。
图7是表示在图1所示的支架1A上设置有热传导部件、冷却部件的结构的截面图。
图7所示的支架在图1所示的支架1A上设置有柔性结构物11(热传导部件)、冷却板12(冷却部件)。具体结构是，在支架1A支撑的基板2a上设置柔性结构物11，再在柔性结构物11上设置冷却板12。这些柔性结构物11、冷却板12设置在基板2a的成膜面的相反一侧的面上。另外，如能充分保证从基板2a到冷却板12的热传导性，就不一定需要设置柔性结构物11。
上述结构通过积极向冷却板12侧传导和扩散来自基板2a的热，抑制基板2a的温度上升。具体是由Cu等热传导性高的材料构成冷却板12，使基板2a与冷却板12接触，将基板2a的温度通过热传导、热扩散释放，防止基板2a本身温度上升。另外，也可以加大冷却板12本身的体积等，加大冷却板12本身的热容量，通过这种结构使包括冷却板12在内的基板2a侧的温度不易上升。还有，为进一步改善冷却板12和基板2a的热传导性，可以在冷却板12和基板2a之间放入改善相互的接触面的密接性的柔性结构物11。柔性结构物11使用诸如硅橡胶、石墨薄板、碳薄板等。另外，热传导率即使是0.2W/(m·K)左右，如在真空中脱气量少，与基板的密接性好，可以用作柔性结构物，如可以使用凝胶状的东西。
本制造装置在送入基板2a前，预先将冷却板12安在基板2a上，在基板2a成膜、密封处理后在送出时从基板2a上取下。此时，将使用过的冷却板12冷却到20℃左右后再次使用。另外，在本制造装置的内部，可以在成膜前将冷却板12安在基板2a上，成膜后从基板2a上取下冷却板12。此时如能在本制造装置的内部冷却使用过的冷却板12，就可以在装置内对冷却板进行循环再利用。
图8表示在基板和冷却板之间不放入柔性结构物时和放入柔性结构物时的基板温度变化。
使用条件是玻璃基板的初始温度为25℃、柔性结构物11(硅橡胶)的厚度为1mm、冷却板12(Cu)的厚度为5mm、蒸发源的温度为300℃、基板的输送速度为5.8mm/sec，连续12次成膜。
比较图8(a)的不放入柔性结构物和图8(b)的放入柔性结构物的情况，可知通过接触性好的柔性结构物11向冷却板12传导、扩散基板2a的热量，充分抑制基板温度上升。还有，同时使用图5所示的低温面板10a、10b，如图8(c)所示，可以更有效地抑制基板温度上升。
这样，通过利用吸收热辐射和热传导冷却基板，可抑制基板温度上升，所以即使在高速输送基板的状态下，也能够连续进行成膜，提高生产效率。另外，因为可以抑制基板温度上升，所以可以在基板和蒸发源的距离接近并减少无效蒸汽量的状态下进行成膜，减少蒸发材料的浪费。
图9表示本制造装置的简要俯视图。
另外，图中“P”表示真空泵，“N2”表示氮供给线。
如图9所示，本制造装置是为了以直列方式形成FPD的有机EL元件而构成的，具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向多个处理室连续输送基板的输送装置，在各处理室，在不同的条件下，可执行达到各自目的的规定的处理。
本制造装置通过尽量减少栅门21的设置位置，减少开关栅门21所需的时间，从而减少调整真空度的时间，其结果是可实现连续不停地向各处理室输送基板。具体是，仅在与要大幅度改变气氛(真空度)的处理室的连接部分设置闸门阀21，其它部分设置差动排气部D1～D4，进行差动排气以形成中间压力，从而保持各处理室间的压力差。
闸门阀21设置在要大幅度改变气氛(真空度)的处理室的前后，差动排气部D1～D4相对于连续输送基板，在设置有闸门阀21的处理室的前后，在气氛(真空度)达到规定标准之前，停止输送基板。因此，本制造装置通过使用可容纳多个支撑基板的支架的盒体6，可以与盒体6一起切换多个支架1、基板周围的气氛。盒体6周围的气氛在规定的处理室中，变更为大气/真空、真空/N2、N2/大气等。另外，通过使用盒体6，可以实现气氛切换后的基板连续输送，提高生产效率。尤其是，通过在处于装置内部的密封室33的前后的处理室使用盒体6，可以同时改变气氛，同时移动支架1、基板，缩短改变气氛所需的调整时间，减少多余的等待时间，从而防止成膜工序、密封工序处理能力下降。
差动排气部D1～D4的空间通过具有支架可通过的开口部的间隔壁形成。为了保持与差动排气部D1、D2、D4邻接、并具有不同真空度的各处理室间的压力差，差动排气部D1、D2、D4中的真空度控制为各处理室的真空度的中间的真空度。差动排气部D1、D2、D4的真空度，通过使用将差动排气部D1、D2、D4中的气体排出的真空泵和图中未标示的平衡用N2，控制为适当的真空度。差动排气部D3用于与差动排气部D1、D2、D4不同的目的，具体是，为使各处理室间的气氛不相互影响，控制为比邻接的各真空室更高的真空度压力。
本制造装置在等离子清洗室24-有机EL成膜室25之间、等离子清洗室24-支架输送室27之间设置差动排气部D1、D2，以此保持两处理室间的真空度的压力差。例如，以等离子清洗室24的压力为P1、有机EL成膜室25的压力为P3，当P1＞P3时，设置P1＞P2＞P3的压力P2的差动排气部D1，使P1、P3的压力易于保持，从而不需要处理室间的闸门阀。同样，支架输送室27的压力是与有机EL成膜室25的压力相同的压力P3，所以设置P1＞P4＞P3的压力P4的差动排气部D2，使P1、P3的压力易于保持，从而不需要处理室间的闸门阀。
另外，有机EL成膜室25-电极成膜室28之间，设置比该两处理室真空度高的差动排气部D3，从而不使该两处理室的无效蒸汽相互进入对方的处理室。例如，以电极成膜室28的压力为P7，设置P7＞P3＞P5的压力P5的差动排气部D3，从而不使相互间的处理室的气氛相互影响，且不需要处理室间的闸门阀。还有，当P7和P5的压力差较大时，在差动排气部D3直列连接地设置P7＞P6＞P5的压力P6的差动排气部D4，即，邻接的电极成膜室28、差动排气部D3的各真空度的中间压力P6的差动排气部D4，即可容易地保持两处理室间的真空度的压力差。
这样，通过设置差动排气部D1～D4，可以不需要设置栅门21，并可以连续不停地输送基板，提高生产效率。
下面说明本制造装置的基板的动作S1～S3、盒体6的动作K1～K3、支架1的动作H1、H2。
另外，以下以预先安装有形成了有机EL元件图形的掩膜的支架为支架A(第1支撑装置)，以预先安装有形成了电极图形的掩膜的支架为支架B(第2支撑装置)，进行说明。
基板本身按S1、S2、S3的顺序移动，其移动过程中在有机EL成膜室25形成有机EL元件薄膜，在电极成膜室28形成电极，在密封处理室33进行密封后，制造出有机EL元件的FPD。
在支架A上设置基板。并且将具有基板的多个支架A收纳进盒体6后，转向送入部E1设置。本制造装置开始工作后，打开闸门阀21a，将盒体6送入大气/真空切换室22a，关闭闸门阀21a后，用真空泵将大气/真空切换室22a的大气排出，直至规定的真空度。达到规定的真空度后，打开闸门阀21b，将盒体6移到盒体等待室23。从盒体等待室23到掩膜支架交换室26，支架A与基板一起连续输送。所有的支架A从盒体6搬出后，使用后的支架A、即没有基板的空支架A返回空盒体6，然后，空支架A与盒体6共同进入大气/真空切换室22b。润滑，关闭闸门阀21c后，使大气/真空切换室22b恢复大气压，打开闸门阀21d后，将盒体6向送出部E2送出。
如图9的盒体移动范围K1所示，用于基板和支架A的送入的盒体6，由于只在规定的区域内循环移动，所以如使用至少2个以上的多个盒体6，则通过在大气/真空切换室22a、22b，独立进行大气/真空的切换，就可以缩短大气/真空切换所需的时间，提高生产效率。另外，从盒体等待室23连续输送多个支架A期间，在大气/真空切换室22a如将后面的盒体6的气氛切换为真空，则可以从大气/真空切换室22a到盒体等待室23连续顺序移动盒体6，可以将容纳在不同的盒体6的多个支架A连续地送入本制造装置内部的处理室内。
从移动到盒体等待室23的盒体6顺序向本制造装置内部的处理室输送支架A。首先，向等离子清洗室24(清洗装置)移动，并用O2等离子清洗支架A上安装的掩膜和基板的成膜面。清洗后的支架A通过差动排气部D1，顺序送入有机EL成膜室25，形成多层有机薄膜。有机EL成膜室25具有图4所示的输送装置，图5所述的低温面板，图7所示的冷却板等，所以可以没有错位地实现支架A的输送，同时可以将基板的温度上升控制在规定的范围内进行成膜。有机EL成膜室25将输送装置的输送速度设定为恒定的规定速度，并适当设定各有机薄膜的成膜速度，以形成规定厚度的有机薄膜。另外，有机EL成膜室25根据成膜的薄膜层数和其目的，设置多个蒸发源等。
在有机EL成膜室25形成有机薄膜后，具有基板的支架A被顺序送入掩膜支架交换室26(交换装置)，在此仅将基板从支架A卸下，换到支架B。即，将支撑基板的支架从有机EL元件用支架A交换到电极用支架B。
卸下的支架A通过支架输送室27，并经由差动排气部D2，在等离子清洗室24清洗后，顺序返回盒体等待室23的盒体6。当最大搭载量的支架A回到盒体6后，盒体6便被移动到大气/真空切换室22b，切换为大气后送到送出部E2。这样，支架A如图9的支架移动轨迹H1所示，从送入部E1同盒体6一起送入，经过多个处理室后，在等离子清洗室24清洗，并同盒体6一起返回送出部E2。支架A在等离子清洗室24清洗，故可重复使用，例如，在盒体等待室23等，如果在支架A上仅能够设置基板，那么仅将基板设置于本制造装置的送入部E1即可。
另一方面，电极用支架B在未设置基板的状态下将其多个收纳在盒体6中并转向送入部E3设置。本制造装置开始工作后，打开闸门阀21a，将盒体6送入大气/真空/N2切换室35a，并关闭闸门阀21g。此后，用真空泵将大气/真空/N2切换室35a的大气排出，直到达到规定的真空度，达到规定的真空度后即供应N2，切换为N2气氛。然后打开闸门阀21h，将盒体6移到盒体等待室34。所有的支架B从盒体6搬出后，使用后的支架B返回空盒体6。此时，在支架B上设置形成有有机EL元件、并进行了密封处理后的基板。此后，盒体6与基板、支架B同时向大气/真空/N2切换室35b移动，关闭闸门阀21i后，大气/真空/N2切换室35b恢复大气压。大气/真空/N2切换室35b恢复大气压后，打开闸门阀21j，盒体6与基板、支架B同时送到送出部E4。
如图9的盒体移动范围K3所示，用于支架B的送入的盒体6，也只在规定的区域内循环移动。因此，如使用至少2个以上的多个盒体6，在大气/真空/N2切换室35a、35b，独立进行大气/真空的切换，就可以缩短大气/真空/N2切换所需的时间，提高生产效率。另外，从盒体等待室34连续输送多个支架A的期间，在大气/真空/N2切换室35a，如将后面的盒体6的气氛切换为N2，就可以从大气/真空/N2切换室35a到盒体等待室34顺序移动盒体6，可以将容纳在不同的盒体6的多个支架B连续地送入本制造装置的处理室内。
如图9的支架移动轨迹H2所示，支架B同盒体6一起从送入部E3送入，并从移动到盒体等待室34的盒体6顺序向处理室内输送，然后同盒体6一起返回送出部E4。在本制造装置内部，支架B从移动到盒体等待室34的盒体6通过密封处理室33，并向盒体等待室32的盒体6移动。然后打开闸门阀21f，将支架B同盒体6一起向真空/N2切换室31移动，关闭闸门阀21f后，使用真空泵从N2气氛向规定的真空度切换。达到规定的真空度后，打开闸门阀21e，将支架B同盒体6一起向盒体等待室30移动。然后，支架B从移动到盒体等待室30的盒体6中顺序送出，在支架清洗室29(清洗装置)同掩膜一起清洗后，通过差动排气部D4、D3，送入支架交换室26。
在支架交换室26，更换到支架B上的基板同支架B一起通过差动排气部D3、D4，顺序进入电极成膜室28。在电极成膜室28，形成成为有机EL元件的布线的金属薄膜。形成有金属薄膜的基板同支架B一起顺序返回盒体等待室30的盒体6。最大搭载数的支架B返回盒体6后，打开闸门阀21e，将支架B同盒体6一起送入真空/N2切换室31，关闭闸门阀21e后，供应N2而从真空气氛切换为N2气氛。而后打开闸门阀21f将支架B同盒体6一起向盒体等待室32移动，并关闭闸门阀21f。然后将支架B从移动到盒体等待室32的盒体6顺序送入密封处理室33，使用密封材料密封有机EL元件。密封后，支架B被顺序送入盒体等待室34的盒体6，最大搭载数的支架B返回盒体6后，打开闸门阀21i，将支架B同盒体6一起送入大气/真空/N2切换室35b。关闭闸门阀21i后，大气/真空/N2切换室35b恢复大气压，然后打开闸门阀21j，将支架B同盒体6一起送入送出部E4。此时，形成了有机EL元件并完成密封处理的基板，即有机EL元件的FPD在完成的状态下，同支架B一起被送出装置。
权利要求
1.一种直列式有机电致发光制造装置，其具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有支撑装置，所述支撑装置具备形成有在所述基板上成膜的薄膜的图形的掩膜，并支撑所述基板而防止其弯曲，所述输送装置利用所述支撑装置向所述多个处理室连续输送所述基板。
2.一种直列式有机电致发光制造装置，其具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有第1支撑装置，所述第1支撑装置具备形成有在所述基板上成膜的有机薄膜的图形的掩膜并支撑所述基板而防止其弯曲；第2支撑装置，所述第2支撑装置具备形成有在所述基板上成膜的电极薄膜的图形的掩膜并支撑所述基板而防止其弯曲；和交换装置，所述交换装置将所述基板在装置内从所述第1支撑装置交换到所述第2支撑装置，所述输送装置利用所述第1支撑装置或所述第2支撑装置向所述多个处理室连续输送所述基板。
3.一种直列式有机电致发光制造装置，其具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有差动排气部，所述差动排气部设置在真空度互不相同的处理室之间，并可独立控制各处理室的真空度的中间的真空度，所述输送装置通过所述差动排气部，在所述真空度不同的处理室之间连续输送所述基板。
4.一种直列式有机电致发光制造装置，其具有可独立控制气氛和真空度的多个处理室；和向所述多个处理室连续输送基板的输送装置，并经过所述多个处理室中的规定的处理，在所述基板上形成有机电致发光元件，其特征在于具有抑制所述基板温度上升的冷却部件，所述输送装置将所述基板连同所述冷却部件一起向所述多个处理室连续输送。
5.根据权利要求1或2所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于具有差动排气部，所述差动排气部设置在真空度互不相同的处理室之间，并可独立控制各处理室的真空度的中间的真空度，所述输送装置通过所述差动排气部，并使用所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置，在所述真空度不同的处理室之间连续输送所述基板。
6.根据权利要求1或2所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于将抑制所述基板温度上升的冷却部件设置在所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置上，所述输送装置使用所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置向所述多个处理室连续输送所述基板。
7.根据权利要求5所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于将抑制所述基板温度上升的冷却部件设置在所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置上，所述输送装置通过所述差动排气部，并使用所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置，在所述真空度不同的处理室之间连续输送所述基板。
8.根据权利要求1、2、5、6或7中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于设有清洗所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置的清洗装置，使所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑可重复使用。
9.根据权利要求1、2、5、6、7或8中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于所述输送装置具有确定所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置的位置的定位部件。
10.根据权利要求1、2、5、6、7、8或9中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于具有可容纳多个所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置的盒体，使用所述盒体，在规定的处理室大幅度变更真空度，并且，所述输送装置在真空度变更后，从所述盒体连续输送所述支撑装置、所述第1支撑装置或所述第2支撑装置。
11.根据权利要求3、5或7中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于所述差动排气部还具有真空度更高的其它差动排气部。
12.根据权利要求4、6或7中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于在所述基板和所述冷却部件之间设有热传导部件，所述热传导部件向所述冷却部件传导并扩散来自所述基板的热量。
13.根据权利要求4、6、7或12中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于所述冷却部件可重复使用。
14.根据权利要求1～13中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于设有辐射热吸收装置，所述辐射热吸收装置吸收来自所述基板和所述冷却部件、或所述基板或所述冷却部件的辐射热。
15.根据权利要求1～14中任意一项所述的直列式有机电致发光制造装置，其特征在于所述输送装置的输送速度是恒定的，并且分别控制多个处理室中的薄膜的成膜速度。
全文摘要
本发明提供一种直列式有机电致发光制造装置，使用与掩膜一体成形的支架支撑基板，并在基板上设置冷却板，以此抑制基板的温度上升而进行连续输送。另外，在装置内部设置差动排气部(D1～D4)，在不同真空度的处理室之间可以不停地连续输送基板。由此，能够提高成膜质量，并且能够提高生产效率。
文档编号C23C14/56GK1676659SQ20051005476
公开日2005年10月5日 申请日期2005年3月11日 优先权日2004年3月30日
发明者神川进, 森崎裕彦, 和田宏三, 吉武隆, 合田圣彦, 平井悦郎, 小林敏郎, 加藤光雄, 平野龙也 申请人:三菱日立制铁机械株式会社, 三菱重工业株式会社