JP2003010755A

JP2003010755A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2003010755A
Application number: JP2001193949A
Authority: JP
Inventors: Mikio Masuichi; 幹雄増市; Yukihiro Takamura; 幸宏高村; Sanzo Moriwaki; 三造森脇; Shigehiro Goto; 茂宏後藤
Original assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-06-27
Filing date: 2001-06-27
Publication date: 2003-01-14
Anticipated expiration: 2021-06-27
Also published as: KR100497898B1; KR20030001316A; JP3808728B2; TW550118B

Abstract

(57)【要約】【課題】基板の塗布範囲をマスク装置で制限し塗布装
置で塗布する際に、マスク装置で確実に塗布範囲を制限
する装置を提供する。【解決手段】有機ＥＬ材料を塗布すべき溝１１を基板Ｓ
上に形成しておき、この溝１１にノズル４ａ〜４ｃを沿
わせるようにノズル４ａ〜４ｃを移動させて有機ＥＬ材
料を溝１１内に流し込んで塗布する。基板Ｓは周縁部マ
スク装置５０でマスクされ、マスク板５１、５２は駆動
手段５３、５４を制御部９が制御することにより、マス
ク板５１、５２を移動させる。マスク板５１、５２の移
動は、ノズル４ａ〜４ｃの移動方向と逆方向に所定量シ
フトさせる。その結果、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを
基板Ｓの所望塗布範囲に確実に制限して塗布する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、半導体基板、液晶
表示装置用ガラス基板の如きＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅ
ｌＤｉｓｐｌａｙ）用基板、フォトマスク用ガラス基
板および光ディスク用基板など（以下、単に「基板」と
称する）の上面に有機材料を塗布するために使用される
塗布装置に係り、特に移動式の吐出式ノズルから塗布液
を吐き出して塗布するディスペンス方式の塗布装置の改
良に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、リソグラフィ技術に必要不可欠な
フォトレジスト材料を基板（半導体ウェハ）の上面に塗
布するための塗布装置として、レジスト材料を効率的に
利用するために、基板上にレジスト成分を９０％以上残
し、レジスト材料の損失分を１０％以下に抑制し得る塗
布方法として、基板を回転させないで済むブレード・デ
ィスペンス・ノズルを用いる方式が考えられている。図
７は、従来考えられているブレード・ディスペンス方式
の塗布装置の要部構成を概略的に示している。

【０００３】即ち、停止状態の基板Ｗの上面に向けて、
ノズル１００を図示矢印方向Ａに移動させながらその先
端部からフォトレジスト材料を噴霧状に吐き出して塗布
するものである。この際、基板Ｗの搬送速度とフォトレ
ジスト材料の吐き出し速度とを制御することにより基板
Ｗ上に形成されるフォトレジスト膜の膜厚を制御する。

【０００４】しかし、実際のプロセスにおいては、図７
の塗布装置により基板Ｗにフォトレジスト膜を塗布した
時に、基板Ｗ周縁部分にもフォトレジスト膜が付くの
で、フォトレジスト塗布後に基板Ｗ周縁部上の不要なフ
ォトレジスト膜を除去する工程を必要とし、この工程に
伴うダストの発生により、後の工程（パターニング・エ
ッチングなど）での基板搬送時のパーティクルの発生原
因となるなどの不都合が生じる。

【０００５】そこで、停止状態の基板Ｗの周縁部に対し
て接触するように、あるいは接触することなく、近接・
離間自在に設けられ、ノズル１００から吐き出されるフ
ォトレジスト材料から基板Ｗの周縁部をマスクする周縁
部マスク装置１０１が付加された塗布装置が特開平６−
２２５１１４号公報として提供されている。

【０００６】この従来技術によれば、図８（ａ）〜
（ｃ）に示すように、周縁部マスク装置１０１を有して
いるので、基板Ｗの周縁部Ｗ１にフォトレジスト膜が塗
布することが防止できる。また、フォトレジスト塗布後
に周縁部Ｗ１上の不要なフォトレジスト膜を除去するた
めの専用装置を必要としなくなるので、プロセスのスル
ープットが向上し、さらには、基板Ｗの周縁部Ｗ１上の
不要なフォトレジスト膜の除去する工程が不要となり、
この工程に伴うダストの発生がなくなる。

【０００７】一方、近年、有機ＥＬ（エレクトロンルミ
ネッセンス）材料を基板上の所定パターン形状に塗布し
て有機ＥＬ表示装置を製造する工程においても上記のよ
うな塗布装置が用いられる。従来の有機ＥＬ表示装置
は、次に説明するようにして製造されている。先ず、ガ
ラス基板の表面上に透明なＩＴＯ（インジウム錫酸化
物）膜を成膜する。次に、このガラス基板上に成膜され
たＩＴＯ膜を、フォトリソグラフィー技術を用いて、複
数本のストライプ状の第１電極にパターニング形成す
る。この第１電極は陽極に相当するものである。次に、
ストライプ状の第１電極を囲むようにしてガラス基板上
に突出させる電気絶縁性の隔壁を、フォトリソグラフィ
ー技術を用いて形成する。

【０００８】そして、塗布装置のノズルから有機ＥＬ材
料を隔壁内のストライプ状の第１電極に向けて噴出させ
て、隔壁内のストライプ状の第１電極上に有機ＥＬ材料
を塗布する。具体的には、ある隔壁内のストライプ状の
第１電極上には、赤色の有機ＥＬ材料用のノズルによっ
て赤色の有機ＥＬ材料が塗布される。赤色の有機ＥＬ材
料が塗布された第１電極に隣接する一方の第１電極上に
は、緑色の有機ＥＬ材料用のノズルによって緑色の有機
ＥＬ材料が塗布される。緑色の有機ＥＬ材料が塗布され
た第１電極に隣接する次の第１電極上には、青色の有機
ＥＬ材料用のノズルによって青色の有機ＥＬ材料が塗布
される。青色の有機ＥＬ材料が塗布された第１電極に隣
接する次の第１電極上には、赤色の有機ＥＬ材料が塗布
される。このように、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料がそ
の順に個別に第１電極上に塗布される。

【０００９】次に、第１電極に直交するように対向させ
るストライプ状の第２電極を真空蒸着法によりガラス基
板上に複数本並設するように形成して、第１電極と第２
電極との間に有機ＥＬ材料を挟み込んでいる。この第２
電極は陰極に相当するものである。このようにして、第
１電極と第２電極とが単純ＸＹマトリスク状に配列され
たフルカラー表示可能な有機ＥＬ表示装置が製造されて
いる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、有機Ｅ
Ｌ材料の塗布のような微細なパターン形状に応じて材料
を塗布する要求には、従来考えられているブレード・デ
ィスペンス方式の塗布装置は適さない。そこで、塗布液
を線状に吐出可能な１つの微細孔より吐出するノズル方
式（以下、ストレートノズルと称する）の塗布装置が多
用される。

【００１１】このような、ストレートノズルでは、所望
範囲に塗布するのにノズルをパターンに沿ってスライド
移動させることで塗布する過程を必要とする。そして、
塗布のスループットを上げるために、このスライド移動
も高速化しており、従来技術にあるような基板Ｗの周縁
部マスク装置で基板Ｗの周縁部Ｗ１をマスクした場合、
次のような問題を生じていた。

【００１２】図９に示すように、ストレートノズル１０
２を矢印方向Ｂへ高速で移動すると、噴射される塗布液
Ｌにも矢印方向Ｂに沿った慣性力が働く。その結果、ス
トレートノズル１０２が移動を開始する側の塗布範囲Ｗ
２においては、塗布液Ｌの塗布不充分領域Ｗ３が発生し
た。また、ストレートノズル１０２が移動を終了する側
においては、塗布液Ｌが基板Ｗの周縁部Ｗ１の領域Ｗ４
に飛び散ってしまっていた。

【００１３】このことは、ストレートノズル１０２の高
速移動に伴い、塗布液Ｌが慣性力によりストレートノズ
ル１０２の移動方向へ流れて塗布される現象が発生して
いるためである。すなわち、ストレートノズル１０２の
進行方向へ常に塗布液Ｌが流れてしまい、本来、塗布さ
れなければならない塗布範囲Ｗ２では不充分な塗布膜が
形成され、被塗布領域である基板Ｗの周縁部Ｗ１に塗布
液Ｌが塗布され、塗布液Ｌを不必要に消費してしまって
いた。

【００１４】本発明は上記の問題点を解決すべくなされ
たもので、塗布液の使用量の削減、損失分（処分量）の
減少を図ることが可能になり、基板上のパターンに対し
ても良好で均一性に優れた塗布膜を形成できる塗布装置
を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段およびその作用・効果】上
記目的を達成するために、本発明は、塗布液を基板上に
塗布する塗布装置において、停止状態の基板上を横切る
方向に吐出式ノズルが移動しながら、基板の上面に吐出
式ノズルから塗布液を吐き出して塗布するノズル手段
と、前記基板の周縁部に対して設けられ、前記ノズル手
段から吐き出される塗布液から基板周縁部をマスクする
マスク手段、前記マスク手段を前記ノズル手段の移動方
向とは逆方向にシフトさせるシフト制御手段と、を具備
することを特徴とする塗布装置である。

【００１６】本発明の作用は次のとおりである。請求項
１に係る発明の塗布装置においては、ノズル手段による
塗布液の塗布範囲はマスク手段によって設定される。こ
の塗布の際、マスク手段はノズル手段の移動方向と逆方
向にシフトされる。その結果、ノズル手段の移動ととも
に塗布液が慣性力でノズル手段の移動方向へ流れた場
合、マスク手段にってマスクされる領域が逆方向へ制限
することで、塗布液が流れて塗布される領域も制限され
る。すなわち、マスク手段をシフトすることで塗布液の
塗布範囲をより確実に所望範囲に制限することとなる。

【００１７】請求項２に係る発明は、請求項１に記載の
塗布装置において、前記ノズル手段は、前記基板の一方
の周縁部に位置するマスク手段の上面から基板上面の塗
布範囲を通過して、前記基板の他方の周縁部に位置する
マスク手段の上面までを移動範囲とするものである。

【００１８】請求項２に係る発明の塗布装置において
は、マスク手段によってマスクされた基板における、塗
布範囲への塗布液の塗布が確実に達成される。

【００１９】請求項３に係る発明は、請求項２に記載の
塗布装置において、前記マスク手段は、前記基板の周縁
部に対して隙間を有して配置され、前記シフト制御手段
は、ノズル手段の移動方向上流側のマスク手段を基板の
周縁部上へ、移動方向下流側のマスク手段を基板の塗布
範囲上へ移動させることを特徴とする。

【００２０】請求項３に係る発明の塗布装置において
は、ノズル手段の移動方向上流側のマスク手段を基板の
周縁部上へ移動することで、塗布範囲における塗布膜の
不均一を防止する。一方、移動方向下流側のマスク手段
を基板の塗布範囲上へ移動させることで、基板周縁部へ
の塗布液の塗布を防止する。

【００２１】請求項４に係る発明は、請求項２または請
求項３に記載の塗布装置において、前記ノズル手段は、
前記移動範囲の端部で反転し異なる移動範囲を塗布する
ことを繰り返すよう制御する駆動制御手段とを有し、前
記シフト制御手段は、ノズル手段の反転に連動してシフ
ト方向を調整することを特徴とする。

【００２２】請求項４に係る発明の塗布装置において
は、ノズル手段が反転し塗布を繰り返すことで基板の広
範囲において塗布できる。その際、ノズル手段がノズル
手段の反転に連動してシフトされるので、塗布範囲以外
への不必要な塗布や、塗布範囲における塗布膜の不均一
を防止できる。

【００２３】

【発明の実施の形態】以下では、この発明の実施の形態
を、添付図面を参照して詳細に説明する。＜第１実施例＞本発明の実施例に係る塗布装置は、具体
的に塗布液として有機ＥＬ材料を矩形のガラス基板（単
に、基板Ｓと称する）上に所定のパターン形状に塗布し
て有機ＥＬ表示装置を製造するものである。図１は本発
明の実施例に係る有機ＥＬ表示装置の製造装置である塗
布装置の要部の概略構成を示すブロック図である。

【００２４】この塗布装置は、基板搬送装置（図示せ
ず）により搬送されてきた基板Ｓの上面に向けて、吐出
式ノズル４ａ〜４ｃ（ストレート・ノズル）の先端部か
ら有機ＥＬ材料を直線棒状に吐き出して塗布するもので
ある。

【００２５】塗布装置は、図１に示すように、赤、緑、
青色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける基板
Ｓを載置するステージ１と、このステージ１を所定方向
に移動させるステージ移動機構部２と、基板Ｓ上に形成
された位置合せマークの位置を検出する位置合せマーク
検出部３と、赤色の有機ＥＬ材料１０ａを赤色用のノズ
ル４ａに供給する第１供給部５と、緑色の有機ＥＬ材料
１０ｂを緑色用のノズル４ｂに供給する第２供給部６
と、青色の有機ＥＬ材料１０ｃを青色用のノズル４ｃに
供給する第３供給部７と、各色のノズル４ａ〜４ｃを所
定方向に移動させるノズル移動機構部８と、基板Ｓの周
縁部をマスクする周縁部マスク装置５０と、ステージ移
動機構部２と位置合せマーク検出部３と第１〜第３供給
部５〜７とノズル移動機構部８と周縁部マスク装置５０
とを制御する制御部９とで構成されている。

【００２６】以下、各部の構成を詳細に説明する。な
お、図２、図３に示すように、赤、緑、青色の有機ＥＬ
材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける基板Ｓの表面上に
は、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを塗布すべき所
定のパターン形状に応じたストライプ状の溝１１が複数
本並設されるように形成されている。図２は、有機ＥＬ
材料を塗布すべき所定のパターン形状に応じた溝が表面
上に形成された基板Ｓを上から見た状態を示す概略平面
図である。図３は、図２に示した基板Ｓの一部分の断面
図を示す概略断面図である。

【００２７】ここで、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０
ｃの塗布を受ける基板Ｓの製造工程について説明する。
先ず、平板状の基板Ｓの表面上に透明なＩＴＯ（イリジ
ウム錫酸化物）膜を形成する。次に、この基板Ｓ上に成
膜されたＩＴＯ膜を、フォトリソグラフィー技術を用い
て、複数本のストライプ状の第１電極１２にパターニン
グ形成する。この第１電極１２は陽極に相当するもので
ある。

【００２８】次に、ストライプ状の第１電極１２を囲む
ようにして基板Ｓ上に突出させる電気絶縁性の隔壁１３
を、フォトリソグラフィー技術を用いて形成する。この
隔壁１３は、例えば、クロム（Ｃｒ）あるいはドライフ
ィルムで形成されている。このようにして、基板Ｓの表
面上には、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃと塗布す
べきストライプ状の溝１１が複数本並設されて形成され
ている。

【００２９】なお、この溝１１内でストライプ状の第１
電極１２上には、正孔を積極的に有機ＥＬ材料１０ａ〜
１０ｃの方に輸送する正孔輸送層１４が形成されてい
る。この正孔輸送層１４としては、例えば、ＰＥＤＴ
（polyethylene dioxythiophene）−ＰＳＳ（poly-sty
rene sulphonate）を採用している。溝１１の幅は、例
えば１００μｍ程度であり、溝１１の深さは、例えば１
〜１０μｍ程度であり、溝１１と溝１１との間の距離
は、例えば１０〜２０μｍ程度である。このようにし
て、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける
状態にある基板Ｓを製造している。

【００３０】図１に戻って、第１供給部５は、例えば、
赤色の有機ＥＬ材料１０ａの供給源２０ａと、この供給
源２０ａから赤色の有機ＥＬ材料１０ａを取り出すため
のポンプ２１と、赤色の有機ＥＬ材料１０ａの流量を検
出する流量計２２と、赤色の有機ＥＬ材料１０ａ中の異
物を除去するためのフィルタ２３とを備えている。

【００３１】第２供給部６は、例えば、緑色の有機ＥＬ
材料１０ｂの供給源２０ｂと、この供給源２０ｂから緑
色の有機ＥＬ材料１０ｂを取り出すためのポンプ２１
と、緑色の有機ＥＬ材料１０ｂの流量を検出する流量計
２２と、緑色の有機ＥＬ材料１０ｂ中の異物を除去する
ためのフィルタ２３とを備えている。

【００３２】第３供給部７は、例えば、青色の有機ＥＬ
材料１０ｃの供給源２０ｃと、この供給源２０ｃから青
色の有機ＥＬ材料１０ｃを取り出すためのポンプ２１
と、青色の有機ＥＬ材料１０ｃの流量を検出する流量計
２２と、青色の有機ＥＬ材料１０ｃ中の異物を除去する
ためのフィルタ２３とを備えている。

【００３３】図４に示すように、ノズル移動機構部８
は、各色のノズル４ａ〜４ｃと、こららのノズル４ａ〜
４ｃを並設した状態で保持する保持部材３１と、この保
持部材３１を支持軸３４の周りに回動自在に支持する支
持部材３２と、この支持部材３２を沿わせて移動させる
ためのガイド部材３３とを備えている。図４（ａ）は、
ノズル移動機構部の概略斜視図であり、図４（ｂ）は、
ノズル移動機構部を上から見た概略平面図であり、図４
（ｃ）は、保持部材を支持部材の支持軸周りに回動させ
た状態を示す概略平面図である。

【００３４】支持部材３２には、保持部材３１のノズル
並設面に直交する方向に支持軸３４が設けられている。
保持部材３１には、この支持軸３４と嵌合させるための
嵌合孔３５が設けられている。支持部材３２の支持軸３
４に保持部材３１の嵌合孔３５が嵌合されており、支持
部材３２は、保持部材３１を支持軸３４の周りに回動自
在に支持している。

【００３５】例えば、図４（ｃ）に示すように、保持部
材３１を支持軸３４周りに回動させることで、図４
（ｂ）に示す状態における各色の塗布ピッチ間隔Ｐ１よ
りも狭い塗布ピッチ間隔Ｐ２にすることができ、各色の
塗布ピッチ間隔を狭くするように調整できる。なお、こ
れらのノズル４ａ〜４ｃにおける有機ＥＬ材料を出力す
るための穴径は、基板Ｓに形成された溝１１の幅より小
さく、例えば数十μｍ程度であり、ここでは１０〜７０
μｍとしている。

【００３６】位置合わせマーク検出部３としては、例え
ば、ＣＣＤカメラを採用している。位置合わせマーク検
出部３は、制御部９からの指示を受けると、図２に示し
たガラス基板Ｓの四隅にそれぞれ形成された位置合わせ
マークＭをそれぞれ撮像し、これらの撮像した位置合わ
せマークＭの画像データを制御部９に出力する。

【００３７】周縁部マスク装置５０は、停止状態の基板
Ｓの周縁部をマスクする一対の長尺なマスク板５１、５
２と、このマスク板５１、５２をそれぞれ独立してスラ
イド移動させるシリンダー等の駆動手段５３、５４より
構成される。そして、周縁部マスク装置５０は、停止状
態の基板Ｓの周縁部に対して接触することなく接近し、
あるいは離間することが可能なように、図示矢印のｘ方
向に往復移動自在に構成される。基板Ｓ表面との隙間
は、有機ＥＬ材料のマスク板５１、５２の裏面への回り
込みをある程度防止する上で、０．５〜２ｍｍ程度に設
定される。なお、この隙間が無い場合、マスク板５１、
５２の裏面と基板Ｓ表面が擦ってゴミが発生してしまう
ので好ましくない。

【００３８】制御部９は、位置合わせマーク検出部３で
撮像された画像データに基づいて位置合わせマークＭの
位置を検出する。制御部９は、ＣＡＤ（Computer Aide
d Design）を使って設計された第１電極１２や溝１１
などのレイアウトデータが予め与えられている。制御部
９は、位置合わせマークＭの位置の算出結果と、予め与
えられている溝１１のレイアウトデータとに基づいて、
塗布のスタートポイント、すなわち、基板Ｓの溝１１の
一方の端部側で塗布を開始する塗布開始位置（後述する
塗布開始位置Ｂ１に相当する）を算出する。なおここで
は、基板Ｓに形成された位置合わせマークＭを４点とし
ているが、例えば２点とするなど、４点以外の点数であ
っても良い。

【００３９】制御部９は、図５に示すように、ステージ
１を所定方向（ｙ方向）に所定量だけ移動させるように
ステージ移動機構部２を制御し、ノズル４ａ〜４ｃを所
定方向（ｘ方向）に所定量だけ移動させるようにノズル
移動機構部８を制御し、図１に示すように、第１〜第３
供給部５〜７の各流量計２２からの検出量ａ〜ｃに応じ
て、ノズル４ａ〜４ｃから所定流量の有機ＥＬ材料１０
ａ〜１０ｃを流し出すように第１〜第３供給部５〜７の
各ポンプ２１に指令ｄ〜ｆを出力する。図５は、ステー
ジとノズルの移動方向を説明するための概略斜視図であ
る。

【００４０】制御部９は、ノズル移動機構部８の制御と
ともに、駆動手段５３、５４の駆動方向を制御し、マス
ク板５１、５２による基板Ｓのマスク領域を調整する。

【００４１】なお、上述したノズル移動機構部８とノズ
ル４ａ〜４ｃが本発明におけるノズル手段に相当し、上
述した制御部９が本発明における駆動制御手段として機
能する。また、上述したマスク板５１、５２が本発明に
おけるマスク手段に相当し、駆動手段５３、５４と制御
部９が本発明におけるシフト制御手段として機能する。

【００４２】次に上記のように構成された塗布装置によ
って有機ＥＬ表示装置を製造する製造工程について、以
下に説明する。

【００４３】図２、図３に示すように、有機ＥＬ材料１
０ａ〜１０ｃの塗布を受ける状態にある基板Ｓが製造さ
れるまでについては、上述したように既に説明済みであ
るので、ステージ１上に載置された基板Ｓの溝１１に有
機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを塗布する工程から説明する
ものとする。

【００４４】制御部９は、ステージ１上に載置された基
板Ｓの四隅の位置合わせマークＭをそれぞれ撮像するよ
うに位置合わせマーク検出部３に指示を与える。位置合
わせマーク検出部３は、撮像した位置合わせマークＭの
画像データを制御部９に出力する。制御部９は、位置合
わせマーク検出部３で撮像された画像データに基づいて
位置合わせマークＭの位置を算出する。制御部９は、位
置合わせマークＭの位置の算出結果と、予め与えられて
いる溝１１のレイアウトデータとに基づいて、塗布のス
タートポイント、すなわち、基板Ｓの溝１１の一方の端
部側で塗布を開始する塗布開始位置Ｂ１を算出する。

【００４５】制御部９は、図５（ａ）（ｂ）に示すよう
に、周縁部マスク装置５０を予めシフトさせておく。図
５（ａ）（ｂ）は、ノズル４ａ〜４ｃが移動しながら有
機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを吐き出して塗布する時に、
周縁部マスク装置５０が基板Ｓの周縁部Ｗ１、Ｗ１をマ
スクした状態になるように設定されている様子を示す側
面図で、（ａ）はノズル４ａ〜４ｃが矢印Ｂ方向へ移動
する場合、（ｂ）はノズル４ａ〜４ｃが矢印Ｂ方向と逆
方向へ移動する場合である。

【００４６】まず、マスク板５１、５２は、図５（ａ）
に示すように図中、左側に移動されて配置される。即
ち、ノズル４ａ〜４ｃの移動開始位置側のマスク板５１
は、上方から見て周縁部Ｗ１に臨むことができ、ノズル
４ａ〜４ｃの移動方向側のマスク板５２は、基板Ｓの塗
布範囲Ｗ２の上方へマスク板５２が重なる位置まで移動
される。言い換えると、ノズル４ａ〜４ｃの移動方向で
あるＢ方向とは逆方向にシフトされ配置される。また、
基板Ｓの塗布開始位置Ｂ１は、マスク板５１の上面に設
定される。

【００４７】制御部９は、図６に示すように、塗布開始
位置Ｂ１にノズル４ａ〜４ｃが位置するように、ステー
ジ移動機構部２とノズル移動機構部８とを制御する。図
６は、ノズルの移動経路を説明するための模式図であ
る。なお、ノズル移動機構部８の支持部材３２は、赤、
緑、青色の各ノズル４ａ〜４ｃが溝１１の幅方向の中心
付近にそれぞれ位置するように良好に調整されている。
また、ノズル４ａ〜４ｃと基板Ｓ上の溝１１迄の距離
は、有機ＥＬ材料が吐出後も直線棒状の液柱を維持する
距離に予め求められて設定される。

【００４８】次に、図５及び図６に示すように、塗布開
始位置Ｂ１にノズル４ａ〜４ｃが位置すると、制御部９
は、各ノズル４ａ〜４ｃから基板Ｓ上の溝１１内への有
機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの流し込み開始を各ポンプ２
１に指示するとともに、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを
基板Ｓ上の溝１１に沿わせながらこの溝１１内に流し込
むように支持部材３２をガイド部材３３に沿わせて移動
させるように制御する。このように、赤、緑、青色の有
機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが同時にそれぞれの溝１１に
流し込まれていく。

【００４９】この時、ノズル４ａ〜４ｃからの塗布はマ
スク板５１の上面から開始され、マスク板５１を通過し
て基板Ｓの上方へ移動する。よって、吐出した有機ＥＬ
材料１０ａ〜１０ｃには移動方向のＢ方向へ慣性力が
作用し、マスク板５１がなくなる境界では基板Ｓの周縁
部Ｗ１へ向かう有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが慣性力
で流れて塗布範囲Ｗ２に塗布される。すなわち、マスク
板５１が上方に存在しないので、基板Ｓの周縁部Ｗ１に
向かう有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが、慣性力で塗布
範囲Ｗ２へ塗布されることとなる。

【００５０】その結果、図５（ａ）に示すように、塗布
範囲Ｗ２の開始端部において塗布膜が薄くなることを防
止できる。この有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが慣性力
で塗布範囲Ｗ２へ塗布されるようにマスク板５１のシフ
ト量を設定するには、予めノズル４ａ〜４ｃの移動速度
と有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃ吐出速度とノズル４ａ
〜４ｃから基板Ｓまでの距離との関係より求めたシフト
範囲を実験等で求める。そして、その値を制御部９に記
憶させ、駆動手段５３の移動量を制御するようにすれば
よい。なお、制御部９は、ストライプ状の溝１１の各ポ
イントにおける有機ＥＬ材料の塗布量が均一となるよう
に、ノズル４ａ〜４ｃの移動速度に応じてその塗布量を
制御するようにしている。

【００５１】制御部９は、基板Ｓの溝１１の他方の端部
側で塗布を停止する塗布停止位置Ｅにノズル４ａ〜４ｃ
が位置すると、各ノズル４ａ〜４ｃから基板Ｓ上の溝１
１内への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの流し込みを停止
させるよう各ポンプ２１に指示するとともに、支持部材
３２のガイド部材３３に沿わせる移動を停止させる。な
お、塗布停止位置Ｅにおいて、ノズル４ａ〜４ｃの移動
を停止するのみで、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの吐
出は継続してもよい。これはマスク板５２があるので基
板Ｓに有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが塗布されないため
可能であり、更に、この操作によって再吐出動作の起動
に必要な負荷を低減することが可能となる。よって、以
後の塗布停止位置Ｅにおいて同様にしても良い。

【００５２】この時、ノズル４ａ〜４ｃの塗布停止位置
Ｅはマスク板５２の上面に設定される。よって、吐出し
た有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃには移動方向のＢ方向
へ慣性力が作用し、マスク板５２が現れる境界で基板Ｓ
へ向かう有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが慣性力で流れ
て、マスク５２の下面に位置する塗布範囲Ｗ２に塗布さ
れる。本来、マスク板５２があるため、上方より臨める
基板Ｓの塗布範囲Ｗ２に向かう有機ＥＬ材料１０ａ〜１
０ｃが、慣性力で流れる範囲を塗布範囲Ｗ２とするよ
うにマスク板５２をシフト制御することで、塗布範囲Ｗ
２へ塗布されることとなる。

【００５３】その結果、図５（ａ）に示すように、塗布
範囲Ｗ２の終了端部において塗布膜が周縁部Ｗ１に塗布
されることを防止できる。この有機ＥＬ材料１０ａ〜１
０ｃが慣性力でマスク板５２の下側の塗布範囲Ｗ２へ塗
布されるようにマスク板５２のシフト量を設定するに
は、予めノズル４ａ〜４ｃの移動速度と有機ＥＬ材料１
０ａ〜１０ｃ吐出速度とノズル４ａ〜４ｃから基板Ｓ
までの距離との関係より求めたシフト範囲を実験等で求
める。そして、その値を制御部９に記憶させ、駆動手段
５４の移動量を制御するようにすればよい。

【００５４】このようにして、三列分の溝１１への有機
ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布が完了する。溝１１内に
流し込めれた有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの厚みは、有
機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの流し込み量によって調整で
きるが、ここではこの有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの厚
みは０．１μｍ程度に形成されている。

【００５５】次に、図６に示すように、ステージ１をｙ
方向に溝１１三列分だけピッチ送りして、次の三列分の
溝１１への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を行える
ようにする。前述した最初の溝１１三列分では、溝１１
の左端側を塗布開始位置Ｂ１とし、溝１１の右端側を塗
布停止位置Ｅとして、ノズル４ａ〜４ｃを溝１１に沿う
ように左から右に移動させてそれぞれの溝１１内に有機
ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んだが、次の溝１１三
列分では、溝１１の右端側を塗布開始位置Ｂ１とし、溝
１１の左端側を塗布停止位置Ｅとして、ノズル４ａ〜４
ｃを溝１１に沿うように右から左に移動させてそれぞれ
の溝１１内に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込むよ
うにする。

【００５６】同時に、マスク板５１、５２も図５（ｂ）
に示すように、図中、右にシフトされ、塗布停止位置Ｅ
を塗布開始位置Ｂ１とし、塗布開始位置Ｂ１と塗布停止
位置Ｅと設定し、塗布開始位置Ｂ１と塗布停止位置Ｅと
に対するノズル４ａ〜４ｃとの配置関係を前述した最初
の溝１１三列分と同じ配置関係とする。なお、この時、
ノズル４ａ〜４ｃがマスク板５１、５２の上面に常に
位置するようにマスク板５１、５２の大きさと移動量は
設定される。

【００５７】そして、基板Ｓ上の残り溝１１について
も、前述の動作を繰り返し実行することで、各色の有機
ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを溝１１ごとに流し込むように
する。このようにして、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料１
０ａ〜１０ｃがストライプ状の溝１１ごとに赤、緑、青
色の順に配列された、いわゆる、ストライプ配列が形成
される。

【００５８】なお、図６に示す半円状の破線は、各ノズ
ル４ａ〜４ｃが次の三列分の溝１１に移行することを示
すものであり、各ノズル４ａ〜４ｃが、実際にこの破線
で示す半円状の経路で移動するものではない。上述した
ように、ステージ１上をｙ方向に移動させてから、各ノ
ズル４ａ〜４ｃをｘ方向に移動させることで、溝１１内
に良好に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んでい
る。

【００５９】次に、基板Ｓ上の全溝１１内への有機ＥＬ
材料１０ａ〜１０ｃの塗布が完了すると、第１電極１２
に直交するように対向させるストライプ状の第２電極
を、真空蒸着法により基板Ｓ上に複数本並設するように
形成する。第１電極１２と第２電極との間に有機ＥＬ材
料１０ａ〜１０ｃを挟み込んでいる。この第２電極は陰
極に相当するものである。このようにして、第１電極１
２と第２電極とが単純ＸＹマトリスク状に配列されたフ
ルカラー表示可能な有機ＥＬ表示装置が製造される。

【００６０】このように、基板Ｓは周縁部マスク装置５
０でマスクされ、塗布すべき所定のパターン形状に応じ
ノズル４ａ〜４ｃを移動させて有機ＥＬ材料１０ａ〜１
０ｃを塗布する。そして、マスク板５１、５２をノズル
４ａ〜４ｃの移動方向と逆方向に所定量シフトさせたの
で、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを基板Ｓの所望塗布範
囲に確実に塗布することができる。

【００６１】その結果、塗布後に基板周縁部上の不要な
塗布膜を除去するための専用装置を必要としなくなるの
で、プロセスのスループットが向上し、大幅なコストダ
ウンが可能になる。また、塗布後に基板周縁部上の不要
な塗布膜を除去する工程が不要になり、この工程に伴う
ダストの発生がなくなり、この後の工程（パターニング
・エッチングなど）での基板搬送時のパーティクルの発
生原因が解消される。

【００６２】なお、本発明は、上述した実施例および変
形例に限定されるものではなく、以下のように他の形態
でも実施することができる。

【００６３】（１）上述した実施例では、図６に示すよ
うに、基板Ｓを載置したステージ１を、この基板Ｓ上の
溝１１の長手方向（ｘ方向）に対して直交する方向（ｙ
方向）にピッチ送りしてから、ノズル４ａ〜４ｃを溝１
１の長手方向（ｘ方向）に移動させるようにして、基板
Ｓの溝１１内に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込ん
でいるが、ステージ１を固定とし、ノズル４ａ〜４ｃを
基板Ｓ上の溝１１の長手方向に対して直交する方向にピ
ッチ送りしてから、このノズル４ａ〜４ｃをこの溝１１
の長手方向に移動させるようにして、基板Ｓの溝１１内
に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んでも良い。

【００６４】（２）上述した実施例では、赤、緑、青色
の３個１組のノズル４ａ〜４ｃで基板Ｓの各溝１１内に
有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んでいるが、この
３個1組のノズル４ａ〜４ｃを複数組設けて基板Ｓの各
溝１１内に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んでも
良い。こうすることで塗布処理にかかる時間を短縮する
ことができる。

【００６５】また、各ノズル４ａ〜４ｃの間隔を、隣接
する溝１１の間隔（ある溝１１の幅中心からそれに隣接
する溝１１の幅中心までの間隔）の４の倍数分として配
置し、溝１１の長手方向に対して直交する方向にこれら
のノズル４ａ〜４ｃを隣接する溝１１の間隔の３倍分の
距離でピッチ送りするようにしても良い。こうすること
でノズル間が広くなりメンテナンスが容易となる。

【００６６】（３）上述した実施例では、基板Ｓをガラ
ス基板としてるが、ガラス以外の材料の基板や、その形
状は矩形に限らず、円形であっても塗布範囲をマスク装
置でもって制限する場合に採用しても良い。

【００６７】（４）なお、上記各実施例は、有機材料
（ポリイミドなど）を塗布する場合を示したが、その他
のフォトレジスト材料を塗布する場合にも本発明を適用
できる。

【００６８】その他、特許請求の範囲に記載された技術
的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能であ
る。

【００６９】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば、塗布液を基板上の所定のパターン形状に塗布
できる装置において、ノズルを移動させて塗布液を供給
しても、塗布する際、この塗布液の塗布領域を確実に制
限して、塗布領域以外への飛び散りを防止できるととも
に均一な塗布を実現できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例に係る塗布装置の要部の概略構
成を示すブロック図。

【図２】有機ＥＬ材料を塗布すべき所定のパターン形状
に応じた溝が表面上に形成された基板を上から見た状態
を示す概略平面図である。

【図３】図２に示した基板の一部分の断面を示す概略断
面図である。

【図４】（ａ）は本実施例のノズル移動機構部の概略斜
視図であり、（ｂ）はノズル移動機構部を上から見た概
略平面図であり、（ｃ）は保持部材を支持部材の支持軸
周りに回動させた状態を示す概略平面図である。

【図５】本実施例における基板Ｓとノズルの移動方向を
説明するめの概略側面図で、（ａ）はノズルがＢ方向へ
移動する場合、（ｂ）はノズルがＢ方向と逆方向へ移動
する場合である。

【図６】本実施例におけるノズルの移動経路を説明する
模式図である。

【図７】従来考えられているブレード・ディスペンス方
式の塗布装置の要部を概略的に示す構成説明図である。

【図８】従来装置の構成を示す基板周縁部マスク装置の
例を概略的に示す構成を概略的に示す構成説明図で、
（ａ）は平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は塗布処理後
の基板を説明する平面図である。

【図９】従来の塗布装置による塗布処理を概略的に示す
図である。

【符号の説明】

Ｗ、Ｓ基板Ｗ１周縁部Ｗ２塗布範囲Ｗ３塗布不充分領域Ｗ４周縁部Ｗ１の領域Ｌ塗布液１ステージ２ステージ移動機構部４ａ、４ｂ、４ｃ、１００ノズル８ノズル移動機構部９制御部１０ａ、１０ｂ、１０ｃ有機ＥＬ材料５０、１０１周縁部マスク装置５１、５２マスク板５３、５４駆動手段

フロントページの続き (72)発明者森脇三造京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内 (72)発明者後藤茂宏京都市上京区堀川通寺之内上る４丁目天神北町１番地の１大日本スクリーン製造株式会社内Ｆターム(参考） 4D073 AA01 BB03 DB04 DB13 DB39 4F041 AA06 AB01 BA22 BA38 4F042 AA07 AB00 BA08 CB02 DG07 DG17 ED05 5F046 JA02 JA27

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗布液を基板上に塗布する塗布装置にお
いて、停止状態の基板上を横切る方向に吐出式ノズルが移動し
ながら、基板の上面に吐出式ノズルから塗布液を吐き出
して塗布するノズル手段と、前記基板の周縁部に対して設けられ、前記ノズル手段か
ら吐き出される塗布液から基板周縁部をマスクするマス
ク手段、前記マスク手段を前記ノズル手段の移動方向とは逆方向
にシフトさせるシフト制御手段と、を具備することを特
徴とすることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】請求項１に記載の塗布装置において、前記ノズル手段は、前記基板の一方の周縁部に位置する
マスク手段の上面から基板上面の塗布範囲を通過して、
前記基板の他方の周縁部に位置するマスク手段の上面ま
でを移動範囲とするものである塗布装置。
【請求項３】請求項２に記載の塗布装置において、前記マスク手段は、前記基板の周縁部に対して隙間を有
して配置され、前記シフト制御手段は、ノズル手段の移動方向上流側の
マスク手段を基板の周縁部上へ、移動方向下流側のマス
ク手段を基板の塗布範囲上へ移動させることを特徴とす
る塗布装置。
【請求項４】請求項２または請求項３に記載の塗布装
置において、前記ノズル手段は、前記移動範囲の端部で反転し異なる
移動範囲を塗布することを繰り返すよう制御する駆動制
御手段とを有し、前記シフト制御手段は、ノズル手段の反転に連動してシ
フト方向を調整することを特徴とする塗布装置。