CN1299836C - 涂敷装置和涂敷方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种能够以良好的精度将液体涂敷于涂敷区域的涂敷装置和涂敷方法。在使掩模(4)位于试涂位置的状态下,一边使喷嘴沿X方向作往复移动一边将有机EL材料朝向掩模(4)喷出,在掩模(4)的内周面上形成涂敷轨迹(CL)。接着,利用CCD照相机对该涂敷轨迹(CL)的光学像(Ic1)进行拍摄,将表示该涂敷轨迹(CL)的图像数据暂时地存储于控制部的存储器中。另外,在使掩模(4)位于涂敷位置的状态下,利用CCD照相机对基板(1)的槽(11)的光学像(I11)进行拍摄,将表示该槽(11)的图像数据暂时地存储控制部的存储器中。然后,根据这些图像数据,以涂敷轨迹(CL)与槽(11)相一致的方式,使基板(1)定位。然后,进行涂敷处理。
Description
技术领域
本发明涉及一种一边使基板与喷嘴相对移动一边从上述喷嘴将液体供给到上述基板上、由此在上述基板的规定涂敷区域涂敷上述液体的涂敷装置和涂敷方法。
背景技术
作为这种涂敷装置,包括有比如,JP特开2002-75640号文献描述的装置。该涂敷装置将作为上述液体的有机EL材料涂敷于玻璃基板上。在该装置中,按照使喷嘴沿预先形成于基板上的槽运动的方式使基板与喷嘴相对移动,使来自喷嘴的有机EL材料流入到槽内,通过这样的方式,将有机EL材料涂敷于基板的槽(涂敷区域)。
在这样通过使基板与喷嘴相对移动的方式在作为涂敷区域的槽中涂敷有机EL材料的情况下,如果基板与喷嘴之间产生相对位置偏离,则会将有机EL材料涂敷于槽的周围。于是,在上述现有装置中,用CCD照相机对形成于基板的四个角部的合位标记进行拍摄,根据该图像数据和预先提供的槽的布置数据,计算涂敷的起点,然后,使喷嘴和基板相对移动,将喷嘴定位于起点的正上位置。接着,一边使喷嘴移动,一边从喷嘴喷出有机EL材料,将有机EL材料涂敷于槽中。
但是,从喷嘴喷出的有机EL材料基本呈柱状,而其形状、喷出方向等通常并不是稳定的,随着有机EL材料的流量、喷嘴周边的环境(温度、湿度)等而不同。由此,涂敷轨迹,即,一边使喷嘴相对于基板相对移动一边喷出有机EL材料时、涂敷于基板上的有机EL材料的轨迹,有时随着有机EL材料的流量等而变化。而且,如果因这些原因(流量变化、环境变化等),涂敷轨迹变化,与槽(涂敷区域)偏离,则造成制品不良。
因此,象现有装置那样,存在下述问题:在采用喷嘴进行涂敷处理之前,仅仅将喷嘴定位于起点,不能够防止由于上述原因(流量变化、环境变化等)使涂敷轨迹与槽(涂敷区域)之间产生位置偏离的情况。
发明内容
本发明是针对上述问题而开发出的,本发明的目的在于提供一种能够以良好的精度将液体涂敷于涂敷区域的涂敷装置和涂敷方法。
本发明涉及一种涂敷装置,该涂敷装置一边使基板和喷嘴相对移动,一边从喷嘴将液体供给至基板,由此将液体涂敷于基板的规定涂敷区域,为了实现上述目的,该涂敷装置包括:拍摄机构,该拍摄机构对从喷嘴喷出液体所形成的涂敷轨迹进行拍摄;控制机构,该控制机构根据从拍摄机构输出的与涂敷轨迹有关的涂敷轨迹信息,调整基板和喷嘴的相对位置关系,使得涂敷轨迹与涂敷区域相对应。
在象这样构成的本发明中,从喷嘴喷出液体,将涂敷轨迹作为试涂而形成,利用拍摄机构对该涂敷轨迹进行拍摄。而且,调整基板和喷嘴的相对位置关系,使得该涂敷轨迹与涂敷区域相对应。即,即使在因流量变化、环境变化等的作用涂敷轨迹变化的情况下,对应于该变化,调整基板和喷嘴的相对位置关系。由此,在涂敷轨迹与涂敷区域相对应的状态下进行涂敷处理,以良好的精度将液体涂敷于涂敷区域。
另外,也可从上述喷嘴呈柱状连续地喷出上述液体,将其涂敷于上述基板的涂敷区域。在该装置中,上述控制机构在将上述液体涂敷于上述涂敷区域之前,根据上述涂敷区域信息,调整上述位置关系,在从上述涂敷轨迹的形成开始、到针对于上述涂敷区域的上述液体的涂敷结束的期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行上述液体从上述喷嘴中的喷出。
根据象上述那样构成的发明,由于在从上述涂敷轨迹的形成开始、到针对于上述涂敷区域的液体的涂敷结束的期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行上述液体从上述喷嘴中的喷出,故在将液体涂敷于涂敷区域之前,调整基板与喷嘴的相对位置关系,然后,由于不产生液柱形状变化、喷出方向摆动的情况,在涂敷轨迹与涂敷区域相对应的状态下进行涂敷处理,由此,以良好的精度在涂敷区域涂敷液体。
在本发明中,涂敷轨迹可以是在使喷嘴相对于基板停止的状态下获得的点状轨迹,也可以是通过使喷嘴相对于基板移动而获得的线状的轨迹,根据需要,还可以是着液位置可确认的轨迹。
比如,如果一边使喷嘴相对基板相对移动一边从喷嘴喷出液体,则获得线状的涂敷轨迹。此时,如果控制机构调整基板和喷嘴的相对位置关系,使得线状轨迹与涂敷区域相一致,则利用拍摄机构,以良好的精度获得线状轨迹的涂敷轨迹信息。由此,还以良好的精度调整基板和喷嘴的相对位置关系。
另外,作为基板的保持形状,比如,也可通过可相对于喷嘴移动的台来保持基板,在此场合,可通过对驱动该台的台驱动机构部进行控制,以良好的精度调整上述位置关系。
此外,一边全部或局部地用掩模覆盖基板表面之中的涂敷区域以外的区域一边在涂敷区域涂敷液体,如果涂敷轨迹形成于掩模上,则涂敷轨迹不形成于基板上,可调整基板和喷嘴的相对位置关系,可防止在基板上形成多余的涂敷轨迹。
在此场合,如果设置掩模洗净机构,该掩模洗净机构去除附着于上述掩模上的液体,则可洗净去除附着于掩模上的涂敷轨迹。由此,可反复地使用掩模,可减小生产成本。
还有,掩模也可采用在掩模本体上形成与涂敷区域相对应的开口的类型。具体来说,在以开口与涂敷区域对置的方式设置掩模的状态下,喷嘴朝向掩模供给上述液体,由此,通过掩模的开口,可有选择地将液体涂敷于涂敷区域。在此场合,由于从喷嘴喷出的液体通过掩模的开口供给至基板,所以有选择地将液体涂敷于该基板之中的与开口对置的涂敷区域,可确实防止将液体涂敷于该涂敷区域以外的区域。这样,正确地将液体涂敷于与开口相对应的涂敷区域。
在象这样采用掩模的情况下,可在上述选择性涂敷之前,在掩模本体的表面形成涂敷轨迹。即,可在涂敷轨迹不形成于基板上的情况下,调整基板和喷嘴的相对位置关系,可防止在基板上形成多余的涂敷轨迹。
再有,在采用掩模的情况下,优选为,还设置使掩模移动的掩模驱动机构部,通过该掩模驱动机构部使掩模移动,由此使开口位于与上述涂敷区域对置的涂敷位置,或使掩模本体与涂敷区域对置,使开口位于可在掩模本体的表面形成涂敷轨迹的试涂位置。采用该方式的原因在于:在以固定方式设置掩模的情况下,在形成涂敷轨迹时(试涂处理),实际上在将液体涂敷于涂敷区域时(涂敷处理),必须使基板及喷嘴这两者移动,使装置结构复杂化,整体尺寸增加,相对于该情况,在使掩模移动时,可抑制这些问题。
另外,以在所述回转轨道上循环移动的循环带作为所述掩模本体,在该循环带的一部分形成所述开口,以此用作掩模。即,可在将循环带(掩模)移动到开口与基板的涂敷区域对置的涂敷位置后,从喷嘴喷出液体,有选择地将液体涂敷于涂敷区域,确实防止将液体涂敷于该涂敷区域以外的区域。另外,在使循环带(掩模)移动到涂敷位置后,从喷嘴喷出液体,形成涂敷轨迹。这样,可通过循环带的旋转移动,容易交替地进行试涂处理和涂敷处理,这样是有效的。
另外,如果设置掩模洗净机构,该掩模洗净机构设置于回转轨道上,去除附着于掩模上的液体,则伴随循环带的移动,将带的各部分传送到设置于回转轨道上的掩模洗净机构,可以洗净方式去除在涂敷处理时附着于掩模的开口的周围部分上的液体、附着于掩模本体上的涂敷轨迹。由此,可反复地使用掩模,可减小生产成本。
在象上述那样,掩模沿规定的移动通路移动的情况下,也可采用下述方案,其中,将掩模洗净机构设置于该移动通路上,对正在移动的掩模喷出溶解液体的溶剂,对掩模进行洗净。通过采用该方式,可使掩模洗净机构的整体紧凑。
另外,作为涂敷轨迹的形成部位,也可在上述掩模之外,形成于基板的非涂敷区域,在此场合,掩模是不需要的,可简化装置结构。
此外,还可按照下述方式构成,该方式为:利用拍摄机构,不仅对涂敷轨迹、也对涂敷区域进行拍摄,在此场合,可从拍摄机构输出与涂敷区域有关的涂敷区域信息和涂敷轨迹信息。于是,也可根据涂敷区域信息和涂敷轨迹信息,调整基板和喷嘴的相对位置关系,使得涂敷轨迹与涂敷区域相对应。这样,在实际上求出涂敷区域和涂敷轨迹后,可使涂敷轨迹和涂敷区域相对应,故可以较高精度,使涂敷轨迹与涂敷区域相一致,可进一步提高将液体涂敷于涂敷区域的精度。
还有,本发明涉及一种涂敷方法,在该方法中,一边使基板和喷嘴相对移动一边从该喷嘴将液体供给至基板,将液体涂敷于基板上的规定涂敷区域,为了实现上述目的,在将液体涂敷于涂敷区域之前,进行下述的第1步骤和第2步骤。即,第1步骤是从喷嘴喷出液体形成涂敷轨迹的步骤;第2步骤是以涂敷轨迹和涂敷区域相对应的方式使基板和喷嘴中的至少一个移动的步骤。
在象这样构成的发明中,以作为试涂而形成的涂敷轨迹与涂敷区域相对应的方式调整基板和喷嘴的相对位置关系,然后,将液体涂敷于涂敷区域(涂敷处理)。由此,即使在由于流量变化、环境变化等原因,而使涂敷轨迹变动的情况下,在对应于该变化,调整基板和喷嘴的相对位置关系的状态下,即,涂敷轨迹与涂敷区域相对应的状态下,进行涂敷处理,以良好的精度将液体涂敷于涂敷区域。
另外,也可呈柱状连续地从上述喷嘴喷出上述液体,将其涂敷于上述基板上的上述涂敷区域。在该方法中,在从上述涂敷轨迹的形成开始、到针对于上述涂敷区域的上述液体的涂敷结束的期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行上述液体从上述喷嘴中的喷出。
根据采用象这样构成的发明,由于在从上述涂敷轨迹的形成开始、到针对于上述涂敷区域的上述液体的涂敷结束的期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行上述液体从上述喷嘴中的喷出,故在调整基板和喷嘴的相对位置关系后,由于不发生液柱形状变化、喷出方向摆动的情况,故在涂敷轨迹与涂敷区域相对应的状态下,进行涂敷处理,由此,以良好的精度将液体涂敷于涂敷区域。
附图说明
图1是表示本发明的涂敷装置的第1实施方式的图。
图2是表示图1的涂敷装置中的基板、掩模和喷嘴的位置关系的示意图。
图3是表示液体回收部的构成的立体图。
图4是表示掩模洗净机构的构成的立体图。
图5是图4的掩模洗净机构的剖视图。
图6是表示图1的涂敷装置的动作流程图。
图7是表示第1实施方式中的对准处理的流程图。
图8是表示第1实施方式中的对准处理的内容的示意图。
图9是表示第1实施方式中的涂敷处理的流程图。
图10是表示本发明的涂敷装置的第2实施方式的图。
图11是表示图10的涂敷装置的动作流程图。
图12是第2实施方式中的对准处理的流程图。
图13是表示第2实施方式中的对准处理的内容的示意图。
图14是第2实施方式中的涂敷处理的流程图。
图15是第3实施方式中的对准处理的流程图。
图16是表示第3实施方式中的对准处理的内容的示意图。
图17是表示第3实施方式中的涂敷处理的流程图。
图18是表示本发明的涂敷装置的第4实施方式的图。
图19是第4实施方式中的对准处理的流程图。
图20是表示第4实施方式中的对准处理的内容的示意图。
图21是第4实施方式中的涂敷处理的流程图。
图22是表示喷嘴的构成的一个实例的图。
符号说明:1基板,2台,3控制部(控制机构),4掩膜,5喷嘴,7掩模洗净机构,11槽(涂敷区域),12非涂敷区域,21台驱动机构部,41循环带(掩模本体),47掩模驱动机构部,42开口,81、82CCD照相机(拍摄机构)。
具体实施方式
(第1实施方式)
图1是表示本发明的涂敷装置的第1实施方式的图。另外,图2是表示图1的涂敷装置中的基板、掩模和喷嘴的位置关系的示意图。该涂敷装置是有机EL涂敷装置,该有机EL涂敷装置在形成于基板1上的槽11中,涂敷有液态状的有机EL材料,各槽11相当于本发明的“涂敷区域”,另外,有机EL材料相当于本发明的“液体”。
在该涂敷装置中,设置有载置基板1的台2。该台2可沿Y方向自由滑动,而且,可相对垂直轴,沿θ方向旋转。另外,在台2上,连接有台驱动机构部21,可根据控制整个装置的控制部3发出的动作指令,通过台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动,或使其沿θ方向旋转,使台2上的基板1定位。
另外,在该台2的上方,设置有掩模4,该掩模4在循环带(掩模本体)41上,形成有1个开口42,该开口42具有与各槽11相对应的形状。该开口42呈矩形状,其具有与槽11相对应的形状,比如,为矩形,其中,沿长方向,具有与槽11基本相同的尺寸,沿宽度方向,具有稍稍大于槽11的宽度的尺寸。该循环带41挂绕在4个滚轮43~46上。此外,如果根据控制部3发出的驱动指令,掩模驱动机构部47致动,则滚轮43旋转,使掩模4沿规定的回转轨道,按箭头方向X循环移动。由此,通过控制部3,对掩模驱动机构部47进行控制,这样,可使形成于掩模4上的开口42如图2所示,以面对方式设置于基板1上的槽11处。另外,也可使开口42移动到沿X方向与开口42离开的位置。另外,在图2中,为了明确基板1和掩模4与在下面将要描述的喷嘴之间的位置关系,示出使该基板1、掩模4和喷嘴沿上下方向Z,按照比实际情况宽的程度离开的状态。
此外,在掩模4所形成的回转轨道的内侧,设置有喷嘴5。该喷嘴5与喷嘴驱动机构部51连接,根据控制部3发出的动作指令,通过喷嘴驱动机构部51致动,可沿X方向使喷嘴5往复移动。因此,如果在象上述那样,将掩模4定位于开口42与基板1上的槽11面对的位置(涂敷位置)的状态,沿X方向使喷嘴5移动,则喷嘴5沿掩模4的开口42移动。
该喷嘴5通过管线与有机EL材料的供给部连接,可将从该供给部压送的有机EL材料朝向掩模4喷出。由此,如图2所示,如果朝向定位于涂敷位置的掩模4,喷出有机EL材料,则从喷嘴5喷出的有机EL材料之中的仅仅通过掩模4的开口42的材料涂敷于基板1上。即,有选择地将有机EL材料涂敷于基板1的槽11上。另一方面,朝向掩模4的开口42以外喷出的有机EL材料附着于掩模4上,阻止供向基板1,其结果是,可确实防止将有机EL材料涂敷于槽11以外的基板表面上。
而且,如果在将掩模4固定于涂敷位置上的状态,使喷嘴5沿X方向移动,则将有机EL材料呈线状涂敷于沿X方向延伸的槽11中。同样在此时,从喷嘴5喷出的有机EL材料之中的仅仅通过开口42的材料供向基板1,涂敷于其上,由此,可正确地将有机EL材料涂敷于槽11上。另外,附图中的标号52表示喷嘴洗净部,该喷嘴洗净部用于以洗净方式去除附着于喷嘴5的前端部上的有机EL材料,如果喷嘴洗净是必要的,则适当地通过设置于掩模4上的喷嘴洗净用贯通孔48,将喷嘴5的前端部浸泡于喷嘴洗净部52中,进行喷嘴洗净。
在象上述那样,进行喷嘴5的涂敷处理时,多余的有机EL材料容易附着于掩模4的开口42的周围部分,特别是位于喷嘴5的移动通路(图2中的箭头P)的延长线上的周围部分49上,最好是从掩模4上,去除该有机EL材料。于是,在本实施方式中,对应于周围部分49,设置液体回收部6、6,该液体回收部6、6专门地去除附着于掩模4的开口42的周围部分49上的有机EL材料。即,如图1所示,在喷嘴5的移动范围(与X方向的基板尺寸相同的程度的范围)的两端,分别设置液体回收部6、6。
图3是表示液体回收部的构成的立体图。该液体回收部6设置于掩模4的回转方向X的下游侧,通过管线与图示省略的液体吸引机构部连接。而且,如果根据控制部3发出的液体回收指令,回收驱动机构部61(图1)致动,则从液体吸引机构部,将负压提供给液体回收部6,通过按照面临掩模4的开口42的周围部分49的方式设置的回收口62,从周围部分49,抽吸有机EL材料L,将其回收去除到规定的回收容器内。另外,图3仅仅示出下游侧的液体回收部6,但是,上游侧的液体回收部6也具有完全相同的构成,其从上游侧的周围部分49,以抽吸方式去除有机EL材料。
在本实施方式中,为了以洗净方式去除附着于掩模4上的有机EL材料,掩模洗净机构7设置于掩模4的回转方向X的下游侧(图1的右手侧),更具体地说,设置在下游侧的液体回收部6与滚轮44之间。下面参照图4和图5,对掩模洗净机构的构成进行描述。
图4是表示掩模洗净机构的构成的立体图,图5为图4的掩模洗净机构的剖视图。该掩模洗净机构7象这些附图所示的那样由设置于X方向的上游侧的溶剂喷出部71和设置于下游侧的洗净物回收部72构成。该溶剂喷出部71具有中间夹有掩模4以对称方式沿上下方向Z设置的上部喷出部711和下部喷出部712。这些上部和下部喷出部711、712具有相同的构成。即,这些喷出部711、712通过管线与图示省略的溶剂供给部连接,根据来自控制部3的溶剂喷出指令,洗净驱动机构部73(图1)致动,从溶剂供给部将溶解有机EL材料的溶剂压送至喷出部711、712。
而且,在接收该溶剂供给的上部喷出部711中,如图5所示,通过形成于本体711a的内部的流路711b,压送溶剂,将该溶剂从喷出口711c,喷到掩模4的内周面S1。由此,对附着于掩模4的内周面S1的有机EL材料进行洗净。另外,同样在接收该溶剂供给的下部喷出部712中,与上部喷出部711相同,进行溶剂喷出。即,同样在下部喷出部712中,如图5所示,通过形成于本体712a的内部的流路712b而压送的溶剂从喷出口712c,喷到掩模4的外周面S2。由此,对附着于该掩模4的外周面S2上的有机EL材料进行洗净。另外,在本实施方式中,对溶剂的喷出方向进行调整,以便从各喷出部711、712喷出的溶剂和已溶解的有机EL材料,即,洗净物沿掩模4的内周面S1和外周面S2,流到洗净物回收部72。
该洗净物回收部72如图5所示,包括中间夹有掩模4沿上下方向Z对称地设置的上部回收部721和下部回收部722。这些上部和下部回收部721、722具有相同的构成。即,这些回收部721、722通过管线与图示省略的洗净物吸引机构部连接,如果根据控制部3发出的洗净物回收指令,洗净驱动机构部73(图1)致动,则由洗净物吸引机构部对回收部721、722施加负压,通过以面临掩模4的内周面S1和外周面S2的方式设置的回收口721a、722a,从掩模4抽吸洗净物(溶剂+有机EL材料),将其回收去除至规定的回收容器中。
另外,在本实施方式中,按照下述方式构成,该方式为:设置有用于对掩模4的内周面S1进行拍摄的两个CCD照相机81、82,将来自CCD照相机81、82的输出信号输出至图像处理部83。另外,该图像处理部83对来自CCD照相机81、82的图像信号进行规定的图像处理后,将图像处理后的图像数据输出至控制部3。此外,接收该图像数据的控制部3进行后面将要描述的对准处理,使喷嘴5的涂敷轨迹与基板1上的槽11(涂敷区域)正确地保持一致,提高涂敷处理的精度。
下面参照图6~图9,对象上述那样的涂敷装置的动作进行描述。图6是表示图1的涂敷装置的动作的流程图。在该涂敷装置中,如果通过省略图示的传送机械手(robot),将未处理的基板1搁置于台2上(步骤S1),则控制部3按照预先存储于存储器(图示省略)中的程序,象下述那样,对装置的各部分进行控制,进行对准处理(步骤S2)。
图7是对准处理的流程图。另外,图8是表示对准处理的内容的示意图。该对准处理是使喷嘴5的涂敷轨迹与基板1上的槽11(涂敷区域)正确地保持一致的处理。
在该对准处理中,首先如图8(a)所示,使掩模4位于试涂位置上(步骤S21)。该“试涂位置”是循环带41之中的未形成有开口42的部分与基板1面对的位置。另外,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿X方向往复移动,并且朝向掩模4喷出有机EL材料(步骤S22)。由此,涂敷轨迹CL形成于掩模4的内周面上。接着,通过CCD照相机81、82,对该涂敷轨迹CL的光学像Icl进行拍摄(步骤S23)。由此,比如,对图8(a)中的图像I81、I82所示那样的涂敷轨迹CL的光学像Icl进行拍摄,在利用图像处理部83进行适当的图像处理后,表示该涂敷轨迹CL的图像数据作为本发明的“涂敷轨迹信息”而输出至控制部3,暂时地存储于存储器中。
在下一步骤S24中,根据控制部3发出的驱动指令,掩模驱动机构部47致动,使掩模4沿X方向移动,将其定位于涂敷位置(该图(b))。另外,由于伴随该掩模的移动,将形成有涂敷轨迹CL的带区域传送给掩模洗净机构7,故伴随掩模的移动,根据控制部3发出的溶剂喷出指令,洗净驱动机构部73(图1)致动,对掩模进行洗净(步骤S25)。由此,将为了试涂而形成于掩模4上的涂敷轨迹CL去除。
另外,由于在涂敷位置,掩模4的开口42按照与基板1的槽(涂敷区域)11面对的方式设置,故通过CCD照相机81、82对该槽11的光学像I11进行拍摄(步骤S26)。比如,在该图(b)中,对图像I81、I82所示那样的槽(涂敷区域)11的光学像I11进行拍摄,利用图像处理部83进行适当的图像处理,接着,将表示该槽(涂敷区域)11的图像数据作为本发明的“涂敷区域信息”而输出至控制部3,将其暂时地存储于存储器中。另外,为了容易理解上述槽11与涂敷轨迹CL的相对关系,在各图像I81、I82中,设置表示涂敷轨迹CL的假想线(单点划线)。在这里,槽11的光学图像I11与涂敷轨迹CL是不平行的,涂敷轨迹CL与槽11不保持一致。
于是,在本实施方式中,如图8(c)所示,控制部3根据光学像I11的图像数据(涂敷区域信息)与光学像Icl的图像数据(涂敷轨迹信息),通过运算求出θ方向中的槽11相对于涂敷轨迹CL的倾斜量(步骤S27),然后,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿θ方向旋转上述倾斜量,按照涂敷轨迹CL与槽11保持平行的方式实现台2上的基板1的定位(步骤S28)。另外,在仅仅通过使基板1旋转定位,使涂敷轨迹CL与槽11的中心偏离的场合,还按照使台2沿Y方向移动,涂敷轨迹CL位于槽11的中心的方式进行控制。通过这样,可使作为涂敷轨迹CL与作为涂敷区域的槽11完全保持一致。
如果象这样,基板1的对准处理结束,则进行图6的步骤S3,进行涂敷处理。图9是涂敷处理的流程图。在该涂敷处理中,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,将喷嘴5定位于起点,即,将其定位于与按照与开口42面对的方式设置的槽11的上游端部(图8(d)的左端)相对应的位置(步骤S31)。另外,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿(+X)方向移动,朝向掩模4喷出有机EL材料(步骤S32)。此时,从喷嘴5喷出的有机EL材料之中的仅仅通过掩模4的开口42的材料有选择地涂敷于与该开口42面对的槽11中。另外,喷出到掩模4的开口42以外的范围的有机EL材料附着于掩模4上,阻止将其供给基板1,其结果是,可确实防止将有机EL材料涂敷于槽11以外的基板表面上。另外,伴随喷嘴5的移动,在槽11中线状地涂敷有机EL材料。特别是,在本实施方式中,在该线状涂敷处理之前,进行对准处理(步骤S2),由此,使喷嘴5的涂敷轨迹CL与槽11完全一致,这样,可确实将有机EL材料涂敷于槽11中。
另外,在该实施方式中,为了以回收方式去除在线状涂敷处理时附着于掩模4的上游侧周围部分49(图2)的有机EL材料,使上游侧液体回收部6致动(步骤S33)。但是,如果伴随上游侧液体回收部6的致动,从喷嘴5喷出的有机EL材料的流动紊乱,则对涂敷精度造成不利影响,由此,最好是在该不利影响不波及的范围内使上游侧液体回收部6致动,比如,可按照喷嘴5仅仅在与液体回收部6离开规定距离的位置移动的期间致动的方式进行控制。此方面完全与在后面将要描述的下游侧液体回收部6完全相同。
另外,如果喷嘴5移动到折返位置,即,与线状涂敷处理中的槽11的下游端部(图8(d)的右端)相对应的位置,在步骤S34判定为“是”,与上游侧相同,为了去除附着于掩模4的下游侧周围部分49(图2)上的有机EL材料,使下游侧液体回收部6致动(步骤S35)。
还有,在步骤S36,判断是否将有机EL材料涂敷于全部的涂敷对象的槽11中。接着,如果在该步骤S36,判定为“否”,即,残留有未涂敷的槽11,则根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动规定间距(步骤S37),然后,进至步骤S38,对下一槽11进行线涂敷处理。
即,使喷嘴5的移动方向反转,根据来自控制部3的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿(-X)方向移动,同样在此场合,从喷嘴5喷出的有机EL材料之中的仅仅通过掩模4的开口42的材料有选择地涂敷于与该开口42面对的槽11中。
另外,即使在喷嘴5后退运动时,与前进运动相同,为了以回收方式去除附着于掩模4的下游侧周围部分49上的有机EL材料,使下游侧液体回收部6致动(步骤S39)。
此外,如果将喷嘴5移动到起点,即,与线状涂敷处理中的槽11的下游端部(图8(d)的左端)相对应的位置,则在步骤S40,判定为“是”,为了回收附着于掩模4的上游侧周围部分49上的有机EL材料,使上游侧液体回收部6致动(步骤S41)。
接着,如果喷嘴5返回到起点,则在步骤S40,判定为“是”,而且,还在步骤S42,判断是否在全部的涂敷对象的槽11中涂敷有机EL材料。接着,在步骤S42判定为“否”,即残留有未涂敷的槽11的期间,根据来自控制部3的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动规定间距(步骤S43),然后,进至步骤S32,对下一槽11进行上述一系列的线状涂敷处理。
另一方面,如果在步骤S42,判定为“是”,则结束涂敷处理,进至图6的步骤S4。
在该步骤S4,根据控制部3发出的驱动指令,掩模驱动机构部47致动,使掩模4沿X方向移动,通过传送机械手,从台2,下载处理好的基板1,将其传送给下一处理装置。
另外,由于伴随上述掩模移动,将形成有开口42的带区域传送到掩模洗净机构7,伴随掩模移动,根据来自控制部3的溶剂喷出指令,洗净驱动机构部73(图1)致动,进行掩模洗净(步骤S6)。由此,将附着于开口42的周围部分上的剩余的有机EL材料从掩模4去除,可再利用。
如果象上述那样,采用该第1实施方式,则在进行涂敷处理(步骤S3)之前,进行对准处理(步骤S2),由此,处于下述状态:即使在流量变化、环境变化等的原因,涂敷轨迹CL变动的情况下,仍对应于该变化,调整基板1与喷嘴5的相对位置关系,即,涂敷轨迹CL与槽11相一致。另外,由于在该状态,进行该涂敷处理,故可确实将有机EL材料涂敷于槽11中。
还有,由于采用下述方案,其中,将从喷嘴5喷出的有机EL材料,通过掩模4的开口42,供给至基板1,进行涂敷,故可有选择地将有机EL材料,涂敷于上述基板1之中的与该开口42面对的槽11中,可确实防止将有机EL材料涂敷于该槽11的以外的区域。因此,可通过采用该涂敷装置,正确地将该有机EL材料涂敷在槽11中。
再有,通过对准处理(步骤S2),涂敷轨迹CL附着于掩模4上,并且通过涂敷处理(步骤S3),将从喷嘴5喷出的有机EL材料之中的从开口42喷出的有机EL材料附着于掩模4上,但是,由于设置洗净掩模4的掩模洗净机构7,每次进行掩模洗净,故可反复地使用掩模4,可减小对齐成本。
而且,在上述第1实施方式中,由于在规定的回转轨道上进行循环移动的循环带41的一部分,形成开口42的部分用作掩模4,故与在掩模容纳部与涂敷位置之间、通过掩模传送机械手等传送装置、往复传送板状的掩模的往复传送的情况相比较,可简化装置结构,达到装置小型化、减小成本的目的。另外,在象上述那样,进行涂敷处理的情况下,在形成开口42的带部分,在该开口42的周围部分49附着有机EL材料,但是,如果在涂敷处理结束后,沿回转轨道使循环带41移动,则形成有开口42的带部分与基板1离开,可防止附着于掩模4上的有机EL材料与掩模4离开,再次附着于基板1上的情况。另外,伴随循环带41的移动,将附着有有机EL材料的带部分传送到设置于回转轨道上的掩模洗净机构7上,可在该掩模传送的同时,进行掩模洗净,可提高涂敷装置的生产量。
(第2实施方式)
图10是表示本发明的涂敷装置的第2实施方式的图。在该第2实施方式的涂敷装置中,没有与掩模4相关连的构成,而按照将有机EL材料从喷嘴5直接涂敷于基板1的槽(涂敷区域)11中的方式构成,并且将进行试涂的涂敷轨迹设在基板1的非涂敷区域,这一点与第1实施方式不同,其它的构成基本上与第1实施方式相同。因此,相同的构成采用同一标号,省略对该构成的描述。
图11是表示图10的涂敷装置的动作的流程图。在该涂敷装置中,如果通过图示省略的传送机械手,将未处理的基板1载置于台2上(步骤S1),则控制部3按照预先存储于存储器(图示省略)中的程序,象下述那样,对装置各部分进行控制,进行对准处理(步骤S20)。该对准处理这样进行,即,在基板1的非涂敷区域形成涂敷轨迹,采用该涂敷轨迹调整基板1与喷嘴5的相对位置关系,由此,使喷嘴5的涂敷轨迹与基板1上的槽11(涂敷区域)正确地保持一致。下面参照图12和图13进行具体描述。
图12是对准处理的流程图。另外,图13是表示对准处理的内容的示意图。在该涂敷处理的初始状态,如图13(a)所示,喷嘴5待机于喷嘴洗净部52。另外,图13中的标号A81、A82分别表示CCD照相机81、82的拍摄区域。
另外,如果从控制部3提供对准处理的开始指令,则根据该开始指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动,使基板1的非涂敷区域12位于喷嘴5的移动通路R(双点划线)上(步骤S201)。该位置相当于本发明的“试涂位置”。另外,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿X方向往复移动,朝向基板1的非涂敷区域12喷出有机EL材料(步骤S202)。由此,涂敷轨迹CL形成于基板1的非涂敷区域12上。另外,利用CCD照相机81、82,对该涂敷轨迹CL的光学像Icl进行拍摄(步骤S203)。由此,比如,拍摄图13(b)中的图像I81、I82所示那样的涂敷轨迹CL的光学图像Icl,利用图像处理部83进行适当的图像处理,然后,将表示该涂敷轨迹CL的图像数据作为本发明的“涂敷轨迹信息”输出至控制部3,将其暂时地存储于存储器中。
在下一步骤S204,根据驱动指令,台驱动机构部21致动,台2沿Y方向移动,如图13(c)所示,使基板1的涂敷区域11位于喷嘴5的移动通路R上(步骤S204)。该位置相当于本发明的“涂敷位置”。另外,在涂敷位置,利用CCD照相机81、82,对槽11的光学像I11进行拍摄(步骤S205)。由此,比如,对该图(c)中的图像I81、I82所示那样的槽(涂敷区域)11的光学像I11进行拍摄,利用图像处理部83进行适当的图像处理,然后,将表示该槽(涂敷区域)11的图像数据作为本发明的“涂敷区域信息”,输出至控制部3,将其暂时地存储于存储器中。再有,为了容易理解槽11与涂敷轨迹CL的相对关系,在各图像I81、I82上,设置表示涂敷轨迹CL的假想线(单点划线)。在这里可知道,槽11的光线像I11与涂敷轨迹CL是非平行的,涂敷轨迹CL与槽11不一致。
于是,在该第2实施方式中,如图13(d)所示,控制部3根据光学像I11的图像数据(涂敷区域信息)和光学像Icl的图像数据(涂敷轨迹信息),通过运算求出θ方向中的槽11相对于涂敷轨迹CL的倾斜量(步骤S206),然后,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿θ方向旋转上述倾斜量,按照涂敷轨迹CL与槽11保持平行的方式实现台2上的基板1的定位(步骤S207)。另外,在仅仅通过使基板1旋转定位使涂敷轨迹CL与槽11的中心偏离的情况下,还按照使台2沿Y方向移动、涂敷轨迹CL位于槽11的中心的方式进行控制。通过这样,可使作为涂敷轨迹CL与涂敷区域的槽11完全保持一致。
如果象这样,基板1的对准处理结束,则进至图11的步骤S30,进行涂敷处理。图14是涂敷处理的流程图。在该涂敷处理中,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,将喷嘴5定位于起点,即与槽11的另一端部相对应的位置(步骤S301)。另外,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿(+X)方向移动,朝向基板1喷出有机EL材料(步骤S302)。在该实施方式中,由于预先通过对准处理,使涂敷轨迹CL与槽11一致,将来自喷嘴5的有机EL材料确实供给至槽11中。另外,伴随喷嘴5的移动,有机EL材料呈线状涂敷于槽11中。
另外,如果喷嘴5移动到折返位置,即,与线状涂敷处理中的槽11的另一端部相对应的位置,则在步骤S303判定为“是”,而且在步骤S304,判断在全部的涂敷对象的槽11中,是否涂敷了有机EL材料。接着,如果在步骤S304,判定为“否”,即残留有未涂敷的槽11,则根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动规定间距(步骤S305),然后,进至步骤S306,相对下一槽11进行线涂敷处理。
即,使喷嘴5的移动方向反转,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿(-X)方向移动,向基板1连续喷出有机EL材料(步骤S306)。同样在此场合,与前进运动相同,确实将从喷嘴5喷出的有机EL材料涂敷于槽11中。
接着,如果喷嘴5返回到起点,则在步骤S307,判定为“是”,而且在步骤S308,判断是否在全部的涂敷对象的槽11中,涂敷了有机EL材料。另外,在该步骤S308,判定为“否”,即,残留有未涂敷的槽11的期间,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,沿Y方向使台2移动规定间距(步骤S309),然后,进至步骤S302,相对下一槽11,实现上述一系列的线状涂敷处理。
另一方面,如果在步骤S308,判定为“是”,结束涂敷处理,进至图11的步骤S5,通过传送机械手,从台2下载处理好的基板1,将其传送给下一处理装置。
象上述那样,同样在该第2实施方式中,与第1实施方式相同,在涂敷处理(步骤S30)之前,进行对准处理(步骤S20),因此处于下述状态:即使在由于流量变化、环境变化等的原因,涂敷轨迹CL变动的情况下,对应于该变化,调整基板1与喷嘴5的相对的位置关系,即,涂敷轨迹CL与槽11保持一致。另外,由于在该状态下进行涂敷处理,故可确实将有机EL材料涂敷于槽11中。
另外,在第2实施方式中,由于不必设置掩模4或与其相关连的构成,故可简化装置结构,减小装置成本。
此外,通过对准处理(步骤S20),涂敷轨迹CL附着于基板1的非涂敷区域12上,但是由于该非涂敷区域12是不与最终制品直接相关的区域,就那样残留涂敷轨迹CL也可以。另外,在希望去除的情况下,还可配备仅仅对非涂敷区域12进行洗净的掩模洗净机构。
还有,本发明不限于上述第1、第2实施方式,只要不脱离该实质内容,可在上述方案以外,进行各种变更。
比如,在上述第1实施方式中,采用在循环带41设置有一个开口42的掩模4,但是,开口42的个数、设置位置等不是特别限定的,也可设置比如多个。另外,采用循环带41不是必需的构成条件,本发明也可适用于比如采用板状的掩模,进行涂敷处理的涂敷装置。
此外,在上述第1和第2实施方式中,喷嘴5也可按照下述方式构成,该方式为:相对一个槽11,对应有一个喷嘴,多个喷嘴成整体并设,从掩模4的一个开口42,同时涂敷多个槽。另外,也可按照在喷嘴5中设置多个喷出口、同时涂敷多个槽的方式构成,还可按照涂敷一个槽11的方式构成。
再有,在上述第1和第2实施方式中,本发明适合用于下述涂敷装置,在该涂敷装置中,在沿Y方向形成多个沿X方向的单线状的槽11的基板1上,涂敷有机EL材料,但是,本发明也可适合于在沿X方向形成有2条线以上的槽的基板上涂敷有机EL材料的涂敷装置,或不设置槽直接在基板的规定表面区域上直接涂敷有机EL材料的涂敷装置等。特别是在采用掩模的涂敷装置中,可采用具有与该涂敷区域(上述槽、规定的表面区域)相对应的开口的掩模,可在不采用掩模直接在基板上涂敷有机EL材料的涂敷装置中,控制从喷嘴5喷出的有机EL材料的喷出时刻。
另外,在上述第1和第2实施方式中,由于按照喷嘴5沿X方向移动、并且基板1沿Y方向移动的方式构成,由此,基板1与喷嘴5按照可相对移动的方式构成,但是,也可按照仅仅使任何一者移动的方式构成,本发明可完全适合于下述涂敷装置,在该涂敷装置中,在使基板和喷嘴相对移动的同时,从上述喷嘴将液体供给至上述基板,由此,将上述液体涂敷于上述基板的规定的涂敷区域。
但是,作为这样的涂敷装置的一个实例,人们知道有喷墨式的涂敷装置。在通过喷墨方式在基板的涂敷区域涂敷涂敷液的装置中,喷嘴相对基板移动,同时液滴离散地喷出。各液滴的喷出的着滴位置的差异随着喷嘴与基板之间的距离变化而变化,该距离越大,上述差异也越大。因此,为了朝向涂敷区域正确地喷出液滴,喷嘴与基板之间的距离必须非常短,比如为600μm左右。由此,为了避免喷嘴与基板之间的接触的基板的破损,对于保持基板的台,在基板的整个表面的范围内,要求正确的平面度,并且同样对于相对喷嘴与基板的相对移动,仍要求较高的精度。
相对于该喷墨式的涂敷装置,人们知道有下述涂敷装置,在该涂敷装置中,比如,从贮存源朝向喷嘴压送液体,由此,不是呈液滴而是呈柱状连续地喷出液体。在上述现有技术中已描述的涂敷装置中,作为一个实例,在将喷嘴定位于起点的正上位置的上述现有装置中,喷嘴与基板之间的距离可以是比如1mm以上,喷墨式装置这样的精度是不需要的。
但是,根据本发明人的实验,该实验采用具有从喷嘴喷出的有机EL材料等的液体基本上呈柱状形状这样的装置,则知道,如果在液体的喷出中,使流量变化,则其形状、喷出方向变化。另外,还判明,当一旦中断液体的喷出后,再次开始时,即使在流量变化的情况下,液柱形状、喷出方向与中断之前相比较,产生微量变化。可认为该情况是由下述原因造成的,即,喷嘴中的针对液体的喷出压力施加方的平衡、液体的表面张力的分布等在流量变化、喷出中断的前后,产生微妙变化。
于是,在下面描述的第3实施方式和第4实施方式中,在从对准处理用的涂敷轨迹的形成开始、到基板1的全部槽11的涂敷处理结束的期间,有机EL材料从喷嘴5的喷出按照一定的设定流量,在不中途切断的情况下连续地进行。由此,不会产生流量变化、喷出中断后的再次开始造成的涂敷轨迹相对涂敷区域的偏差。
(第3实施方式)
该第3实施方式的装置构成与参照图1~图5而描述的第1实施方式相同。另外,第3实施方式的涂敷装置的动作按照与参照图6而描述的第1实施方式相同的步骤进行。但是,图6的步骤S2的对准处理与步骤S3的涂敷处理分别按照与第1实施方式不同的步骤进行。下面,参照图15~图17,对这些处理进行描述。
图15是第3实施方式的对准处理的流程图,图16是表示对准处理的内容的示意图。该对准处理是使喷嘴5的涂敷轨迹与基板1上的槽11正确地保持一致的处理。
在该对准处理中,首先,如图16(a)所示,将掩模4设置于试涂位置(步骤S211)。该试涂位置是用于形成涂敷轨迹的位置,循环带41之中的未形成有开口42的部分与基板1面对的位置。另外,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,以预定的设定速度使喷嘴5沿X方向往复移动(步骤S212),并且以预定的设定流量,朝向掩模4,使有机EL材料的喷出开始(步骤S213)。由此,涂敷轨迹CL形成于掩模4的内周面上。设定速度和设定流量分别设定为适合在槽中涂敷有机EL材料的值。
形成涂敷轨迹CL后,喷嘴5停止于与槽11的上游端部(图16(a)的左端)相对应的位置的上游侧的位置(比如,与基板1的左端相对应的位置),利用CCD照相机81、82,拍摄该涂敷轨迹CL的光学像Icl(步骤S214)。由此,比如,对图16(a)中的图像I81、I82所示那样的涂敷轨迹CL的光学图像Icl进行拍摄,在利用图像处理部83进行适当的图像处理后,将表示涂敷轨迹CL的图像数据作为本发明的“涂敷轨迹信息”而输出至控制部3,暂时地存储于存储器中。另外,同样在此期间,有机EL材料从喷嘴5的喷出按照设定流量连续地进行。
在下一步骤S215,根据控制部3发出的驱动指令,掩模驱动机构部47致动,使掩模4沿X方向移动,定位于涂敷位置(该图(b))。另外,由于伴随该掩模的移动,将形成有涂敷轨迹CL的带区域传送给掩模洗净机构7,故伴随掩模移动,根据控制部3发出的溶剂喷出指令,洗净驱动机构部73(图1)致动,进行掩模洗净(步骤S216)。由此,去除形成于掩模4上的涂敷轨迹CL。同样在此期间,有机EL材料从喷嘴5的喷出按照上述设定流量而连续地进行。
还有,由于在涂敷位置,掩模4的开口42以与基板1的槽(涂敷区域)面对方式设置,故利用CCD照相机81、82,拍摄该槽11的光学像I11(步骤S217)。比如,拍摄在该图8(b)中的图像I81、I82所示那样的槽(涂敷区域)11的光学像I11,利用图像处理部83进行适当的图像处理,然后,将表示该槽(涂敷区域)11的图像数据作为涂敷区域信息,输出至控制部3,将其暂时地存储于存储器中。另外,为了容易理解槽11与涂敷轨迹CL的相对位置关系,在各图像I81、I82上设置表示涂敷轨迹CL的假想线(单点划线)。在这里可知道,槽11的光学像I11与涂敷轨迹CL是不平行的,涂敷轨迹CL与槽11不一致。
在本实施方式中,如图16(c)所示,控制部3根据光学像I11的图像数据(涂敷区域信息)和光学像Icl的图像数据(涂敷轨迹信息),通过运算求出θ方向中的槽11相对于涂敷轨迹CL的倾斜量,并且求出有机EL材料从喷嘴5中喷出的喷出方向与Y方向偏离造成的涂敷轨迹CL相对于槽11的中心的偏离量(步骤S218),然后,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿θ方向旋转上述倾斜量,按照上述偏离量,沿Y方向移动,将台2上的基板1的定位(步骤S219)。
通过这样,可使涂敷轨迹CL与槽11保持平行,涂敷轨迹CL位于槽11的中心,使涂敷轨迹CL与槽(涂敷区域)11完全保持一致。
这样,基板1的对准处理完成,接着,进行涂敷处理(图6的步骤S3)。图17是第3实施方式的涂敷处理的流程图。在该涂敷处理中,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,沿(+X)方向使喷嘴5开始加速,按照上述设定速度,使其移动(步骤S311)。另外,按照当到达开口42时以上述设定速度移动的方式,设定上述停止位置(移动开始位置)。另外,当喷嘴5对有机EL材料的喷出前部与循环带41的周围部分49相对应时,阻止对基板1的涂敷,如果上述喷出前部到达开口42处,则将有机EL材料涂敷于槽11中。
由于开口42的宽度稍大于槽11的宽度,故如果上述喷出前部到达开口42处,则从喷嘴5喷出的全部的有机EL材料通过开口42,涂敷于槽11中。另外,伴随喷嘴5的移动,呈线状将有机EL材料涂敷于槽11中。特别是,在本实施方式中,通过在线状涂敷处理之前,进行对准处理(步骤S2),使喷嘴5的涂敷轨迹CL与槽11完全一致,由此,可确实将有机EL材料涂敷于槽11中。
另外,在本实施方式中,为了在线状涂敷处理时,以回收方式去除附着于掩模4的上游侧周围部分49(图2)上的有机EL材料,使上游侧液体回收部6致动(步骤S312)。但是,如果伴随上游侧液体回收部6的致动,从喷嘴5喷出的有机EL材料的流动紊乱,则对涂敷精度造成不利影响,由此,最好使上游侧液体回收部6在该不利影响不波及的范围内致动,比如,可以对其进行控制,使得仅仅在使喷嘴5在与液体回收部6离开规定距离的位置上移动的期间致动。此方面与在后面将要描述的下游侧液体回收部6完全相同。
接着,如果喷嘴5通过折返位置,即,与线状涂敷处理中的槽11的下游端部(图16(d)的右端)相对应的位置,则在步骤S313判定为“是”,接着在步骤S314,判断是否将有机EL材料涂敷于全部的涂敷对象的槽11中。然后,如果在步骤S314判定为“否”,即,残留有未涂敷的槽11,则根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,沿Y方向使台2移动规定距离(步骤S315),然后,进至步骤S316,对下一槽11进行线状涂敷处理。即,如果开始使喷嘴5减速,使其停止,则将移动方向掉转,使喷嘴5开始加速,在喷嘴5到达槽11的下游端部(图16(d)的右端)时,按照上述设定速度(-X)方向移动,对下一槽11进行线状涂敷处理。即使在从减速、停止、然后方向掉转的期间,有机EL材料从喷嘴5仍连续地向掩模4喷出。因此,有机EL材料从喷嘴5中喷出的方向不产生偏离,该材料确实通过掩模4的开口42,正确地涂敷于槽11中。
另外,在喷嘴5后退动作时,与前进动作时相同,为了以回收方式去除附着于掩模4的下游侧周围部分49(图2)上的有机EL材料,使下游侧液体回收部6致动(步骤S317)。
此外,如果喷嘴5通过与线状涂敷处理中的槽11的下游端部(图16(d))的左端)相对应的位置,则在步骤S318,判定为“是”,接着,在步骤S319,判定是否将有机EL材料涂敷于全部的涂敷对象的槽11中。然后,在步骤S319判定为“否”、即残留未涂敷的槽11的期间,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动规定间距(步骤S320),然后,进至步骤S311,如果开始使喷嘴5减速,使其停止,则将移动方向掉转,沿(+X)方向,使喷嘴开始加速,在其到达开口42的左端时,按照上述设定速度移动,在下一槽11上,进行上述一系列的线状涂敷处理。
另一方面,如果在步骤S314、S319判定为“是”,则停止从喷嘴5喷出有机EL材料,结束涂敷处理(步骤S321)。接着,进行与第1实施方式相同的动作(图6的步骤S4~S6)。
如以上所述,采用该第3实施方式,由于在从对准处理(图15的步骤S211~S219)用的涂敷轨迹的形成开始,到相对基板1的全部的槽11的涂敷处理结束的期间,在不中途切断的情况下,以一定的流量,连续地从喷嘴5喷出有机EL材料,故在相对同一基板1的涂敷的途中,涂敷轨迹CL几乎不变化。可认为该情况的原因在于针对于喷嘴5的内部的有机EL材料的喷出压力的施加方的平衡、喷嘴5的喷嘴孔的附近的有机EL材料的表面张力的分布等,在按照一定流量的连续喷出过程中,几乎不变化,保持在一定状态。
因此,使喷嘴5停止喷出有机EL材料,将处理好的基板更换为未处理的基板,然后,再次开始喷出,此时,即使在中断的前后,上述平衡、分布变化的情况下,在涂敷处理(图17的步骤S311~S321)之前,仍进行对准处理(图15的步骤S211~S219),由此,可对应于该变化,调整基板1与喷嘴5的相对位置关系,在通过该调整,涂敷轨迹CL与槽11相一致的状态后,由于涂敷轨迹CL未变动,故可确实将有机EL材料涂敷于槽11中。
另外,根据上述第3实施方式,在将有机EL材料涂敷于槽11中的过程中,由于以一定的设定速度,保持喷嘴5相对基板1的移动速度,故可更加良好地抑制涂敷轨迹CL的变动。
此外,由于有机EL材料从喷嘴5中的喷出,在从涂敷轨迹的形成开始,到槽11的涂敷结束的期间,在不中途中断的情况下以一定流量连续地进行,故在进行该喷嘴5的涂敷处理时,在掩模4的开口42的周围部分,特别是在位于喷嘴5的移动通路(图2中的箭头P)上的部分49上,附着有多余的有机EL材料,但是,由于设置有对掩模4进行洗净的掩模洗净机构7,每次进行掩模洗净,故可反复地使用掩模4,可减小生产成本。
(第4实施方式)
图18是表示本发明的涂敷装置的第4实施方式的图。在该第4实施方式的涂敷装置中,不具有与掩模4相关连的构成,在基板1的非涂敷区域形成涂敷轨迹,这一点与第2实施方式相同,其它的构成基本上与第1实施方式相同。因此,相同的构成采用同一标号,省略对构成部分的描述。
同样在该第4实施方式中,与第3实施方式相同,有机EL材料从喷嘴5中的喷出,在从涂敷轨迹的形成开始、到全部的槽11的涂敷结束的期间,在不中途中断的情况下以一定流量连续地进行,但是,由于不具有掩模,故为了防止有机EL材料附着于台2上,台2按照与基板1相同的尺寸,或比其稍小的尺寸形成。另外,在基板1的X方向的两端部,设置有接收盘22,可在与基板1离开的位置,容纳从喷嘴5喷出的有机EL材料。
下面对第4实施方式的动作进行描述。第4实施方式的涂敷装置的动作,按照与参照图11而描述的第2实施方式相同的顺序进行,故省略对其的描述。但是,图11的步骤S20的对准处理和步骤S30的涂敷处理分别按照与第2实施方式不同的顺序进行。于是,下面参照图19~图21,对这些处理进行描述。
图19是第4实施方式的对准处理的流程图,图20是表示第4实施方式的对准处理的内容的示意图。在该涂敷装置的初始状态(图20(a)),喷嘴5如图18所示,待机于喷嘴洗净部52的面对位置。另外,图20中的标号A81、A82分别表示CCD照相机81、82的拍摄区域。
在图19中,如果从控制部3,给出对准处理的开始指令,则根据该开始指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动,将基板1的非涂敷区域12设置于与喷嘴5的移动通路R(双点划线)相对应的试涂位置(步骤S221)。该试涂位置是形成涂敷轨迹的位置。另外,根据该控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5沿X方向以设定速度往复移动(步骤S222),并且朝向基板1的非涂敷区域12,以设定流量,开始有机EL材料的喷出(步骤S223)。由此,使涂敷轨迹CL形成于基板1的非涂敷区域12上。另外,通过CCD照相机81、82,拍摄该涂敷区域CL的光学像Icl(步骤S224)。由此,比如,拍摄图20(b)中的图像I81、I82所示那样的涂敷轨迹CL的光学像Icl,利用图像处理部83进行适当的图像处理,然后,将表示该涂敷轨迹CL的图像数据作为本发明的“涂敷轨迹信息”而输出至控制部3,将其暂时存储于存储器中。
在下一步骤S225中,根据驱动指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动,如图20(c)所示,将基板1的涂敷区域11设置于与喷嘴5的移动通路R相对应的涂敷位置(步骤S225)。另外,在该涂敷位置,利用CCD照相机81、82,对槽11的光学像I11进行拍摄(步骤S226)。由此,比如,拍摄图20(c)中的图像I81、I82所示那样的槽(涂敷区域)11的光学像I11,利用图像处理部83进行适当的图像处理,然后,将表示该槽(涂敷区域)11的图像数据作为涂敷区域信息而输出至控制部3,将其暂时存储于存储器中。另外,为了容易理解槽11与涂敷区域CL之间的相对关系,在表示各图像I81、I82中,给出表示涂敷轨迹CL的假想线(单点划线)。在这里知道,槽11的光学像I11与涂敷区域CL是非平行的,涂敷轨迹CL与槽11不保持一致。
于是,在该第4实施方式中,如图20(d)所示,控制部3根据光学像I11的图像数据(涂敷区域信息)和光学像Icl的图像数据(涂敷轨迹信息),通过运算求出槽11相对于涂敷轨迹CL的θ方向的倾斜量和Y方向的偏移量(步骤S227),然后,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿θ方向旋转上述倾斜量,并且沿Y方向使其移动上述偏移量,由此,按照使涂敷轨迹CL与槽11正确地保持一致的方式,将台2上的基板1定位(步骤S228)。在此期间,与第3实施方式相同,在不中途切断的情况下,以设定流量,连续地进行喷嘴5的有机EL材料的喷出,将该有机EL材料朝向接收盘22喷出。
这样,如果基板1的对准处理结束,接着,进行涂敷处理(图11的步骤S30)。图21是第4实施方式的涂敷处理的流程图。在该涂敷处理中,根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,按照设定速度,沿(+X)方向使喷嘴5移动(步骤S331)。同样在该实施方式中,由于预先通过对准处理,使涂敷轨迹CL与槽11相一致,并且在不中途切断有机EL材料的喷出的情况下,连续地进行该喷出,故确实将来自喷嘴5的有机EL材料供给槽11,伴随该喷嘴5的移动,线状地将该有机EL材料涂敷至槽11中。
另外,如果喷嘴5移动到折返位置,即,与线状涂敷处理中的槽11的下游端部相对应的位置,则在步骤S332判定为“是”,接着在步骤S333,判断上述有机EL材料是否涂敷于全部的涂敷对象的槽11中。然后,如果在该步骤S333,判定为“否”,即残留有未涂敷的槽11,则根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动规定间距(步骤S334),然后,进至步骤S335,针对下一槽11,进行线状涂敷处理。即,如果根据控制部3发出的动作指令,喷嘴驱动机构部51致动,使喷嘴5开始减速,使其停止,则沿(-X)方向,将其掉转,开始加速,从槽11的另一端部,以设定速度移动。同样在从减速、停止、反转的期间,从喷嘴5朝向掩模4对有机EL材料的喷出以设定流量连续地进行。因此,不使来自喷嘴5的有机EL材料的喷出方向偏离,正确地将该材料涂敷于槽11中。
接着,如果喷嘴5返回到线状涂敷中的槽11的下游端部(图20(d)的左端),则在步骤S336,判定为“是”,接着,在步骤S337,判断是否在全部的涂敷对象的槽11中涂敷有机EL材料。接着,在该步骤S337,判定为“否”,即,残留有未涂敷的槽11的期间,根据控制部3发出的动作指令,台驱动机构部21致动,使台2沿Y方向移动规定间距(步骤S338),然后,进至步骤S331,针对下一槽11,进行上述一系列的线状涂敷处理。
另一方面,如果在步骤S333、S338,判定为“是”,则停止有机EL材料从喷嘴5中的喷出,结束涂敷处理(步骤S339)。接着,进行与第2实施方式相同的动作(图11的步骤S5)。
象上述那样,同样在该第4实施方式中,与第3实施方式相同,在涂敷处理(图21的步骤S331~S339)之前,进行对准处理(图19的步骤S221~S228),并且在从对准处理用的涂敷轨迹的形成开始、到相对于一个基板1的全部的槽11的涂敷处理结束的期间,在不中途切断的情况下,以一定的设定流量,连续地从喷嘴5喷出有机EL材料,由此,即使在由于流量变化、喷出压力的平衡变化、表面张力的分布变化等的原因,即使涂敷轨迹CL相对于前次的基板1的涂敷处理有变动,仍处于对应于该变动,调整基板1与喷嘴5的相对位置关系的状态,即,涂敷轨迹CL与槽11相一致的状态,然后,由于涂敷轨迹CL不变动,故可确实将有机EL材料涂敷于槽11中。
另外,根据第4实施方式,在将有机EL材料涂敷于槽11中的过程中,由于以一定的设定速度,保持该喷嘴5的移动速度,故可更加良好地抑制涂敷轨迹CL的变动。
此外,在该第4实施方式中,与第2实施方式相同,不必设置掩模4或与其有关连的构成,故可简化装置构成,可减小装置成本。
此外,与第2实施方式相同,通过对准处理(图19的步骤S221~S228),将涂敷轨迹CL附着于基板1的非涂敷区域12,但是,由于该非涂敷区域12是不与最终制品直接相关的区域,故就那样残留涂敷轨迹CL也可以。另外,在希望去除的情况下,还可设置仅仅对非涂敷区域12进行洗净的洗净机构。
还有,本发明不限于第3、第4实施方式,只要不脱离实质内容,可在上述实例以外,进行各种变换。
比如,在上述第3实施方式中,采用在循环带41中设置一个开口42的掩模4,但是,不特别限定开口42的个数、设置位置等,也可比如,设置多个开口,与多个喷嘴5相对应。另外,采用循环带41不是必需的构成条件,本发明同样适合于使用比如板状的掩模进行涂敷处理的涂敷装置。
另外,在上述第3和第4实施方式中,本发明用于下述涂敷装置,该涂敷装置在沿X方向为单线状的槽11沿Y方向形成有多个的基板1上,涂敷有机EL材料,但是,本发明也可适合用于下述涂敷装置等,该涂敷装置是指在沿X方向形成有两条线以上的槽的基板上涂敷有机EL材料的涂敷装置或不设置槽、直接将有机涂敷材料涂敷于基板的规定表面区域的涂敷装置。特别是在采用掩模的涂敷装置中,可采用具有与上述涂敷区域(上述槽、规定的表面区域)相对应的开口的掩模。
此外,在上述第3、第4实施方式中,以喷嘴5沿X方向移动、并且基板1沿Y方向移动的方式构成,由此,基板1和喷嘴5按照可相对移动的方式构成,但是,也可按照仅仅使其中任何一个移动的方式构成,本发明在使基板和喷嘴相对移动的同时,从上述喷嘴连续地以近乎柱状形状将液体喷出到上述基板上,由此,可将上述液体涂敷于上述基板的规定涂敷区域。
(喷嘴的构成的一个实例)
还有,用于上述第1实施方式~第4实施方式的喷嘴5的构成不受到特别限制。比如,在第3、第4实施方式中,不用呈液滴状、离散地喷出液体,而以液柱状连续地喷出液体也可以。下面参照图22,对喷嘴5的构成的一个实例进行描述。图22是表示装配于上述第1实施方式~第4实施方式的涂敷装置中的喷嘴的一个实例的图,图22(a)是剖视图,图22(b)是分解装配图。
该喷嘴5通过管线与有机EL材料的供给部连接,可将从该压送部压送的有机EL材料朝向掩模4喷出。喷嘴5如图22所示,包括其前端部开口的喷嘴本体151。在该喷嘴本体151的内部空间SP中,依次插入有间隔件152、过滤器153、间隔件154和前端部件155,并且从喷嘴本体151的前端侧(图22的下侧),从外部将固定盖156安装于前端部,由此,将其保持在内部空间SP内。另外,如果从喷嘴本体151的前端部拆下固定盖156,则可从喷嘴本体151上,拆下前端部件155,而且可从喷嘴本体151的内部空间SP,取出间隔件154和过滤器153。另外,也可在固定盖156和喷嘴本体151的前端部,分别车有阴螺纹和阳螺纹,使固定盖156与喷嘴本体151的前端部以螺合方式固定,通过这样,可提高固定力。并且容易实现固定盖156的装卸。另外,在前端部件155的近乎中央部,开设有作为喷嘴孔的孔口155a。
在象这样装配的喷嘴5中,按照从喷嘴本体151的后端侧(该图的上侧)与内部空间SP连通的方式,在喷嘴本体151中开设有贯通孔151a,有机EL材料L通过该贯通孔151a,从供给部压送到内部空间SP。另外,压送到喷嘴5中的有机EL材料L以内部空间SP作为流路,流向喷嘴前端侧,在从过滤器153透过之后,通过前端部件155的孔口155a而喷出。这样,在本实施方式中,喷嘴本体151的内部空间SP用作与孔口155a连通、使有机EL材料L流通的流路。
另外,在该流路(喷嘴本体151的内部空间SP)上,过滤器153的外周缘通过两个间隔件152、154夹持,保持固定在内部空间SP的规定位置。该位置为从前端部件155的孔口155a向内部空间SP侧离开间隔件154的厚度程度的位置。由于采用该间隔件154,可以正确地设定过滤器153与孔口155a的间隔距离。
如图22所示,由于开设有孔口155a的前端部件155以可装卸的方式设置于喷嘴本体151上,故如果配备预先开设相互不同的直径的孔口155a的多个前端部件155,则可容易改变喷嘴5的喷嘴孔的直径。
另外,如果将图22所示的喷嘴5用于比如上述第3实施方式或第4实施方式中,则由于在该第3、第4实施方式中,可在从涂敷轨迹形成开始、到针对基板1的全部槽11的涂敷结束的期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地从喷嘴5进行有机EL材料L的喷出,故喷嘴5相对于内部空间SP的有机EL材料L的喷出压力的施加方的平衡、喷嘴5的孔口55a附近的有机EL材料L的表面张力的分布等不会变化。
(第1实施方式~第4实施方式的变形方式)
另外,本发明不限于上述第1~第4实施方式,只要不脱离本发明的实质内容,可在上述实例以外,进行各种变更。比如,在上述第1~第4实施方式中,依次获得涂敷轨迹信息和涂敷区域信息,但是,显然也可将该顺序交换。
此外,在上述第1~第4实施方式中,通过两个CCD照相机81、82,拍摄涂敷轨迹CL和槽(涂敷区域)11,这些CCD照相机81、82用作本发明的“拍摄机构”,但是,构成拍摄机构的照相机的个数、设置位置等不限于上述第1~第4实施方式,其是任意的,比如,也可通过单一的照相机,拍摄涂敷轨迹CL和槽(涂敷区域)11。
还有,在上述第1~第4实施方式中,通过作为拍摄机构的CCD照相机81、82,对涂敷轨迹CL和槽(涂敷区域)11进行拍摄,获得本发明的“涂敷轨迹信息”和“涂敷区域信息”,但是也可通过其它的方法,求出“涂敷区域信息”。比如,采用CAD(Computer Aided Design)设计基板1上的槽11的布置等,也可根据该布置数据,求出“涂敷区域信息”。
另外,在上述第1~第4实施方式中,也可通过作为拍摄机构的CCD照相机81、82,针对Y方向的每次间距移动拍摄槽(涂敷区域)11,获得涂敷区域信息,进行位置调整。由此,即使在形成于基板上的槽11的间距具有误差的情况下,仍可消除其影响。
此外,在上述第1~第4实施方式中,如图8(a)、图13(b)、图16(a)、图20(b)所示,涂敷轨迹CL为与槽11基本相同的尺寸,但是并不限于此,比如,缩短为槽11的一半程度也可以。另外,在上述各实施方式中,在形成涂敷轨迹CL时,使喷嘴5往复移动,但是,也可通过仅仅前进运动或后退运动中的任何一个的移动,形成涂敷轨迹CL。而且,在上述各实施方式中,涂敷轨迹CL为线状轨迹,但是,并不限于此,也可使喷嘴5停止规定时间,形成涂敷轨迹CL,由此,使涂敷轨迹CL为点状轨迹。同样在此情况下,利用比如CCD照相机81,拍摄该点状轨迹,以其中心为涂敷轨迹,由此可确认着液位置,可获得与上述各实施方式相同的效果。
还有,在上述第1~第4实施方式中,在使喷嘴5后退运动时,将有机EL材料涂敷于下一槽11中,但是并不限于此,在槽11的涂敷量需要较多的情况下,不仅前进运动、在后退运动时也从喷嘴5喷出有机EL材料至同一槽11中来进行线状涂敷处理也可以。
而且,本发明的适用对象不限于有机EL材料涂敷装置,也可用于在半导体晶片、玻璃基板、液晶显示用玻璃基板、等离子体显示用玻璃基板、光盘用基板等各种基板上涂敷光敏抗蚀液、显影液、蚀刻液等的涂敷液的涂敷装置中。即,本发明可适用于所有的在基板上的涂敷区域涂敷液体的涂敷装置。
发明效果
如上所述,由于本发明以下述方式构成,该方式为:从喷嘴喷出液体,在基板上形成涂敷轨迹,调整基板与喷嘴的相对位置关系,使得该涂敷轨迹与涂敷区域相对应。即使由于流量变化、环境变化等的原因使涂敷轨迹变动,仍可在使涂敷轨迹与涂敷区域相对应的状态下进行涂敷处理,可以以良好的精度在涂敷区域涂敷液体。
另外,根据本发明,由于液体从喷嘴中的喷出是在从涂敷轨迹的形成开始、到对涂敷区域的涂敷液的涂敷结束的期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行,故在调整基板与喷嘴的相对位置关系后,液柱形状不变化,喷出方向不摆动,由此,可在涂敷轨迹与涂敷区域相对应的状态下进行涂敷处理,由此,可以以良好的精度在涂敷区域涂敷液体。
Claims (14)
1.一种涂敷装置,一边使基板和喷嘴相对移动,一边从所述喷嘴将液体供给至所述基板,由此将所述液体涂敷于所述基板的规定涂敷区域,其特征在于:包括:
拍摄机构,该拍摄机构对从所述喷嘴喷出所述液体在掩模上或所述基板上的非涂敷区域所形成的涂敷轨迹进行拍摄;
控制机构,该控制机构根据从所述拍摄机构输出的与所述涂敷轨迹有关的涂敷轨迹信息,调整所述基板和所述喷嘴的相对位置关系,使得所述涂敷轨迹与所述涂敷区域相对应。
2.根据权利要求1的涂敷装置,其特征在于:
从所述喷嘴呈柱状连续地喷出所述液体,将该液体涂敷于所述基板上的所述涂敷区域;
所述控制机构在将所述液体涂敷于所述涂敷区域之前,根据所述涂敷轨迹信息,调整所述位置关系;
在从所述涂敷轨迹的形成开始、到针对于所述涂敷区域的所述液体的涂敷结束期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行所述液体从所述喷嘴中的喷出。
3.根据权利要求1或2的涂敷装置,其特征在于:
所述涂敷轨迹是通过一边使所述喷嘴相对于所述基板相对移动、一边从所述喷嘴喷出所述液体所形成的线状轨迹;
所述控制机构调整所述基板和所述喷嘴的相对位置关系,使得所述线状轨迹与所述涂敷区域相一致。
4.根据权利要求1或2的涂敷装置,其特征在于:
还包括:一边保持所述基板一边相对于所述喷嘴可自由移动的台;驱动所述台的台驱动机构部。
所述控制机构控制所述台驱动机构部,并进行所述位置关系的调整。
5.根据权利要求1或2的涂敷装置,其特征在于:
一边全部或局部地用掩模覆盖所述基板表面之中的所述涂敷区域以外的区域一边在所述涂敷区域涂敷所述液体。
6.根据权利要求5的涂敷装置,其特征在于:还包括去除附着于所述掩模上的所述液体的掩模洗净机构。
7.根据权利要求5的涂敷装置,其特征在于:
所述掩模在掩模本体上形成与所述涂敷区域相对应的开口;
在以该开口与所述涂敷区域相对置的方式设置所述掩模的状态下,所述喷嘴朝向所述掩模供给所述液体,由此,通过所述掩模的开口,有选择地将所述液体涂敷于所述涂敷区域,另一方面
在所述选择性涂敷之前,在所述掩模本体的表面上形成所述涂敷轨迹的同时,调整所述基板和所述喷嘴的相对位置关系,使得该涂敷轨迹与所述涂敷区域相对应。
8.根据权利要求7的涂敷装置,其特征在于:
还包括使所述掩模移动的掩模驱动机构部;
所述掩模驱动机构部,通过使所述掩模移动,使所述开口位于与所述涂敷区域对置的涂敷位置,或使所述掩模本体与所述涂敷区域相对置,使所述开口位于可在所述掩模本体的表面形成所述涂敷轨迹的试涂位置。
9.根据权利要求7的涂敷装置,其特征在于:所述掩模以在所述回转轨道上循环移动的循环带作为所述掩模本体,在该循环带的一部分形成所述开口。
10.根据权利要求9的涂敷装置,其特征在于:还包括掩模洗净机构,该掩模洗净机构设置于所述回转轨道上,去除附着于所述掩模上的所述液体。
11.根据权利要求10的涂敷装置,其特征在于:所述掩模洗净机构向正在移动的所述掩模喷出溶解所述液体的溶剂,对所述掩模进行洗净。
12.根据权利要求1或2的涂敷装置,其特征在于:
所述拍摄机构可对所述涂敷区域进行拍摄;
所述控制机构根据从所述拍摄机构输出的与所述涂敷区域有关的涂敷区域信息和涂敷轨迹信息,调整所述基板和所述喷嘴的相对位置关系,使得所述涂敷轨迹与所述涂敷区域相对应。
13.一种涂敷方法,一边使基板和喷嘴相对移动,一边从该喷嘴将液体供给至所述基板,由此将所述液体涂敷于所述基板上的规定涂敷区域,其特征在于:
在将所述液体涂敷于所述涂敷区域之前,进行下述的第1步骤和第2步骤:
所述第1步骤是从所述喷嘴喷出所述液体在掩模上或所述基板上的非涂敷区域形成涂敷轨迹的步骤;
所述第2步骤是以所述涂敷轨迹和所述涂敷区域相对应的方式使所述基板和所述喷嘴中的至少一个移动的步骤。
14.根据权利要求13的涂敷方法,其特征在于:
呈柱状连续地从所述喷嘴喷出所述液体,将其涂敷于所述基板上的所述涂敷区域;
在从所述涂敷轨迹的形成开始、到针对于所述涂敷区域的所述液体的涂敷结束期间,在不中途切断的情况下以一定流量连续地进行所述液体从所述喷嘴中的喷出。
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