JP2007175572A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】搬入時の基板の姿勢に関わらず、基板上に予め定められている塗布方向に沿って流動性材料を塗布する。
【解決手段】塗布装置１は、基板９を保持する基板保持部１１、基板９に向けて有機ＥＬ液を連続的に吐出する塗布ヘッド１４、塗布ヘッド１４を基板９に対して主走査方向および副走査方向に相対的に移動するヘッド移動機構１５および基板移動機構１２、並びに、基板９を基板保持部１１と共に９０°回転する基板回転機構１３を備える。塗布装置１では、制御部２の基板姿勢変更部２１により、記憶部３に予め記憶されている基板９の搬入時の姿勢、および、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向に基づいて基板回転機構１３が制御され、基板９が必要に応じて９０°だけ回転して姿勢が変更される。これにより、搬入時の基板９の姿勢に関わらず、基板９上に予め定められている塗布方向に沿って有機ＥＬ液を塗布することができる。
【選択図】図１

Description

本発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布装置に関する。

従来より、有機ＥＬ（Electro Luminescence）材料を利用した有機ＥＬ表示装置の開発が行われており、例えば、高分子有機ＥＬ材料を用いたアクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ表示装置の製造では、ガラス基板（以下、単に「基板」という。）に対して、ＴＦＴ（Thin Film Transistor）回路の形成、陽極となるＩＴＯ（Indium Tin Oxide）電極の形成、隔壁の形成、正孔輸送材料を含む流動性材料（以下、「正孔輸送液」という。）の塗布、加熱処理による正孔輸送層の形成、有機ＥＬ材料を含む流動性材料（以下、「有機ＥＬ液」という。）の塗布、加熱処理による有機ＥＬ層の形成、陰極の形成、および、絶縁膜の形成による封止が順次行われる。

有機ＥＬ表示装置の製造において、正孔輸送液または有機ＥＬ液を基板に塗布する装置の１つとして、特許文献１に示すように、流動性材料を連続的に吐出する複数のノズルを矩形状の基板に対して相対移動することにより、基板に流動性材料を塗布する装置が知られている。特許文献１の装置では、ノズルを主走査方向に移動するとともに、主走査方向へのノズルの移動が行われる毎に基板を副走査方向に移動することにより、基板上の塗布領域に形成された複数の隔壁間の溝に流動性材料がストライプ状に塗布される。また、流動性材料の塗布開始前には、ノズルに対する基板の位置調整が行われる。

特許文献２では、基板の表面にレジスト膜を形成する装置において、レジスト液が塗布された基板の端面を洗浄する際に、搬送ハンド等のセンサにより取得した基板の姿勢に基づいて洗浄ステージを回転して基板の姿勢を修正する技術が開示されている。

特許文献３では、レジスト液が塗布された基板の端縁から不要なレジスト膜を洗浄して除去する装置において、基板を所定の移動方向に直線的に移動しつつ長方形基板の１組の短辺を移動経路の両側から洗浄した後、基板を９０°回転させ、上記移動方向に基板を移動しつつ１組の長辺を移動経路の両側から洗浄する技術が開示されている。
特開２００４−１１１０７３号公報 特開２００４−１０５８８６号公報 特開平１０−３５８８４号公報

ところで、ノズルから有機ＥＬ液等の流動性材料を吐出して基板に塗布する塗布装置では、基板を保持するステージは基板とほぼ等しい形状とされる必要がある。なぜならば、このような塗布装置ではノズルから連続的に有機ＥＬ液が吐出されているため、仮に基板に対してステージが大きすぎると、基板周囲のステージの表面に有機ＥＬ液が付着してしまい、逆に、仮に基板に対してステージが小さすぎると、ステージからはみ出している基板の端部が自重により垂れてしまったり（すなわち、下側に変形してしまったり）、ステージに内蔵されたヒータによる基板の加熱を均一に行うことができなくなってしまうからである。

一方、有機ＥＬ表示装置の製造では、上述のように、基板に対する流動性材料の塗布の前後に他の工程が行われ、塗布装置に搬入される際の基板の姿勢は、前工程が行われる他の装置からの搬出時の基板の姿勢によって決定される。したがって、塗布装置におけるステージの向きは前工程の装置により決定される。

また、基板上においては、流動性材料が塗布される方向が塗布領域の溝の向きとして予め定められており、塗布装置への基板搬入時の姿勢によっては、ノズルの主走査方向と流動性材料の塗布方向とが平行にならない場合がある。さらには、１枚の基板から複数の有機ＥＬ表示装置用の基板を製造する（いわゆる、多面取りを行う）場合、基板搬入時の姿勢とノズルの主走査方向との関係により、複数の塗布領域を基板上に効率的に配置できない可能性がある。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、搬入時の基板の姿勢に関わらず、基板上に予め定められている塗布方向に沿って流動性材料を塗布することを主な目的としている。

請求項１に記載の発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布装置であって、基板を保持する基板保持部と、前記基板に向けて流動性材料を連続的に吐出するノズルと、前記ノズルを前記基板の主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動する主走査機構と、前記基板の前記主面に平行であって前記主走査方向に垂直な副走査方向に前記ノズルを前記基板に対して相対的に移動する副走査機構と、前記基板の前記主面に垂直な軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に９０°回転する基板回転機構とを備える。

請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗布装置であって、前記基板回転機構を制御することにより、前記基板を僅かに回転して前記基板の前記ノズルに対する相対位置を調整する基板位置調整部をさらに備える。

請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の塗布装置であって、前記副走査機構により、前記基板が前記基板保持部および前記基板回転機構と共に前記副走査方向に移動する。

請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布装置であって、前記基板上に予め定められている前記流動性材料の塗布方向および前記基板の搬入時の姿勢を予め記憶する記憶部と、前記塗布方向および前記搬入時の姿勢に基づいて前記基板回転機構を制御することにより前記塗布方向を前記主走査方向に平行とする基板姿勢変更部とをさらに備える。

請求項５に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布装置であって、前記基板の搬入時の姿勢を予め記憶する記憶部と、前記基板上に予め定められている前記流動性材料の塗布方向の入力を受け付ける入力部と、前記搬入時の姿勢および基板が搬入される毎に前記入力部が受け付ける前記塗布方向に基づいて前記基板回転機構を制御することにより前記塗布方向を前記主走査方向に平行とする基板姿勢変更部とをさらに備える。

請求項６に記載の発明は、請求項４または５に記載の塗布装置であって、前記流動性材料の塗布前に前記基板回転機構により前記基板が９０°回転した場合に、前記流動性材料の塗布後に前記基板姿勢変更部が前記基板回転機構を制御することにより、前記基板を逆方向に９０°回転する。

請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の塗布装置であって、前記基板の前記主面の形状が長方形である。

請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の塗布装置であって、前記基板保持部の前記基板に当接する主面の形状が長方形であり、前記基板保持部の短辺が、前記基板の短辺よりも短く、前記基板保持部の長辺が、前記基板の長辺よりも短く、かつ、前記基板の短辺よりも長い。

本発明では、搬入時の基板の姿勢に関わらず、基板上に予め定められている塗布方向に沿って流動性材料を塗布することができる。請求項２の発明では、装置の構成を簡素化することができる。請求項６の発明では、塗布時の基板の姿勢に関わらず、製造ラインに容易に組み込むことができる。請求項８の発明では、基板保持部への流動性材料の付着を防止しつつ、広い面積で安定して基板を保持することができる。

図１は、本発明の第１の実施の形態に係る塗布装置１の構成を示す平面図であり、図２は塗布装置１の正面図である。塗布装置１は、平面表示装置用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）９に画素形成材料を含む流動性材料を塗布する装置である。本実施の形態では、塗布装置１において、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置用の基板９に、有機ＥＬ材料を含む流動性材料（以下、「有機ＥＬ液」という。）が塗布される。図１に示すように、基板９の主面の形状は平面視において長方形である。

図１および図２に示すように、塗布装置１は、基板９を保持する基板保持部１１、および、基板９の主面に垂直な方向（すなわち、Ｚ方向）を向く回転軸を中心として基板９を基板保持部１１と共に回転する基板回転機構１３を備え、基板保持部１１は内部にヒータによる加熱機構（図示省略）を備える。図１に示すように、基板保持部１１の基板９に当接する主面（すなわち、（＋Ｚ）側の主面）の形状は長方形であり、基板９は、その短辺９３および長辺９４（すなわち、図１中においてＹ方向およびＸ方向にそれぞれ平行な辺）が基板保持部１１の短辺１１１および長辺１１２にそれぞれ平行となるように保持される。

基板保持部１１の短辺１１１は基板９の短辺９３よりも短く、また、基板保持部１１の長辺１１２は基板９の長辺９４よりも短く、かつ、基板９の短辺９３よりも長い。基板９のエッジ近傍の部位が自重により変形することを防止するとともに基板保持部１１内の加熱機構により基板９を均一に加熱するという観点から、基板９のエッジと基板保持部１１のエッジとの間の距離は、Ｘ方向およびＹ方向のそれぞれにおいて、好ましくは１０ｍｍ以下とされる。

塗布装置１は、また、図１および図２に示すように、基板９の主面に対して平行な所定の方向（すなわち、図１中のＹ方向であり、以下、「副走査方向」という。）に基板９を基板保持部１１と共に水平移動する基板移動機構１２、基板保持部１１上の基板９に向けて３本のノズル１７から有機ＥＬ液を連続的に吐出する吐出機構である塗布ヘッド１４、塗布ヘッド１４を基板９の主面に平行であって副走査方向とは垂直な方向（すなわち、図１中のＸ方向であり、以下、「主走査方向」という。）に水平移動するヘッド移動機構１５、主走査方向に関して基板保持部１１の両側に設けられるとともに塗布ヘッド１４からの有機ＥＬ液を受ける２つの受液部１６、受液部１６をＸ方向に移動する受液部移動機構１６１、塗布ヘッド１４のノズル１７に同一種類の有機ＥＬ液を供給する流動性材料供給部１８、基板９を撮像する２つの撮像部１９、これらの構成を制御する制御部２、および、様々な情報を記憶する記憶部３を備える。なお、制御部２および記憶部３は図１のみに図示する。また、撮像部１９は図示省略の塗布装置１のフレームに固定されている。

基板回転機構１３は、制御部２の基板姿勢変更部２１に制御されることにより基板９を９０°回転して姿勢を変更し、また、制御部２の基板位置調整部２２に制御されることにより、基板９を僅かに回転してノズル１７に対する基板９の相対位置を微調整する。基板回転機構１３は、基板移動機構１２上に設けられ、基板移動機構１２により基板９および基板保持部１１と共に副走査方向に移動する。

塗布ヘッド１４では、３本のノズル１７が、図１中のＸ方向（すなわち、主走査方向）に関して略直線状に離れて配列されるとともに図１中のＹ方向（すなわち、副走査方向）に僅かにずれて配置される。図３は、基板９を示す平面図である。本実施の形態では、基板９上に２つの塗布領域９１が設けられ、１枚の基板９から２つの有機ＥＬ表示装置用の基板が製造される。

基板９の塗布領域９１には、図３中のＸ方向に伸びる（すなわち、基板９の短辺９３に垂直な）複数の隔壁９２が予め形成されており、ノズル１７から吐出された有機ＥＬ液が、複数の隔壁９２の間の溝に塗布される。すなわち、基板９上では、隔壁９２間の溝が向く方向（すなわち、図３中のＸ方向）が、有機ＥＬ液の塗布方向として予め定められており、有機ＥＬ液の塗布時には、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向がノズル１７の主走査方向と平行になるように基板９が基板保持部１１に保持される。

基板９の塗布領域９１の外側には、図３に示すように、後述する基板９の位置調整において利用される２つの十字型の位置調整用目印（いわゆる、アライメントマーク）９５が形成されている。図１および図２に示す塗布装置１の塗布ヘッド１４では、隣接する２本のノズル１７の間の副走査方向に関する距離は、隔壁９２間のピッチ（以下、「隔壁ピッチ」という。）の３倍に等しい。

塗布装置１では、ヘッド移動機構１５により塗布ヘッド１４が有機ＥＬ液を連続的に吐出しつつ主走査方向に移動し、塗布ヘッド１４の主走査方向への移動が１回行われる毎に、基板移動機構１２により基板９が副走査方向にステップ移動する。そして、ノズル１７の基板９に対する主走査方向および副走査方向への相対移動が繰り返されることにより、基板９に有機ＥＬ液がストライプ状に塗布される。塗布装置１では、ヘッド移動機構１５および基板移動機構１２が、ノズル１７を基板９に対して主走査方向および副走査方向に相対的に移動する主走査機構および副走査機構となる。

ところで、有機ＥＬ表示装置の製造ラインにおいて、上流側の他の装置（例えば、基板を加熱して電極上に正孔輸送層を定着させるベーク装置）から塗布装置１に基板９が搬入される際、搬入時の基板９の姿勢は、上流側の装置からの搬出時の姿勢によって決定される。また、塗布装置１から基板９が搬出される際の基板９の姿勢も、塗布装置１の下流側の他の装置（例えば、基板を加熱して正孔輸送層上に有機ＥＬ層を定着させるベーク装置）における処理時の姿勢により決定される。塗布装置１では、基板９の搬入時の姿勢、および、搬出時の姿勢が記憶部３に予め記憶されている。また、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向（これにより、塗布装置１における有機ＥＬ液の塗布時の基板９の姿勢が決定される。）も記憶部３に予め記憶されている。

次に、塗布装置１による有機ＥＬ液の塗布の流れについて説明する。図４は、有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。図５．Ａないし図５．Ｃは塗布装置１を示す平面図である。図５．Ｂでは、図示の都合上、塗布装置１の一部のみを示している。以下では、塗布装置１の上流側の他の装置から、短辺９３が主走査方向に平行となり、塗布領域９１上の隔壁９２（図３参照）が副走査方向に平行となる姿勢にて基板９が塗布装置１に搬入され、また、同様の姿勢にて塗布装置１から下流側の他の装置へと搬出されるものとして説明する（第２の実施の形態においても同様）。

塗布装置１により基板９に有機ＥＬ液が塗布される際には、まず、基板を保持していない基板保持部１１が基板移動機構１２により移動し（また、必要に応じて回転し）、図５．Ａに実線にて示すように、短辺１１１が主走査方向に平行となる姿勢にて基板９が搬入される位置（以下、「基板搬入位置」という。）に位置する（ステップＳ１１）。続いて、塗布装置１の上流側の装置から塗布装置１に基板９が搬入されて基板保持部１１上に載置される（ステップＳ１２）。

塗布装置１では、図５．Ｂに示すように、基板保持部１１の周囲に、基板保持部１１上に載置された基板９のおよその位置調整（いわゆる、プリアライメント）を行う保持位置調整機構１０１が設けられている。図５．Ｂでは、基板保持部１１および保持位置調整機構１０１以外の他の構成の記載を省略している。基板９が基板保持部１１上に載置されると、基板９の（＋Ｙ）側および（−Ｘ）側のエッジが保持位置調整機構１０１のピストン１０２により押され、基板９の（−Ｙ）側および（＋Ｘ）側のエッジが移動規制部１０３に当接することにより、基板９のおよその位置調整が行われる（ステップＳ１３）。これにより、基板９上の２つの位置調整用目印９５（図３参照）がそれぞれ、図５．Ａに示す２つの撮像部１９の撮像領域に位置し、この状態で基板９が基板保持部１１により吸着（すなわち、保持）される（ステップＳ１４）。

次に、撮像部１９により位置調整用目印９５が撮像される。そして、撮像部１９からの出力に基づいて制御部２の基板位置調整部２２（図１参照）により基板移動機構１２および基板回転機構１３が制御され、基板９が副走査方向に僅かに移動するとともに基板９の主面に垂直な軸を中心として僅かに回転することにより、基板９のノズル１７に対する相対位置が調整される（ステップＳ１５）。

基板９の位置調整が終了すると、制御部２の基板姿勢変更部２１（図１参照）により、記憶部３に予め記憶されている基板９の搬入時の姿勢、および、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向に基づいて基板回転機構１３が制御され、基板９が基板保持部１１と共に９０°だけ回転して姿勢が変更される（ステップＳ１６）。塗布装置１では、基板回転機構１３による基板９の姿勢変更（すなわち、９０°の回転）により、基板９が図５．Ａ中に二点鎖線にて示す姿勢となり、さらに（＋Ｙ）方向に移動して図１中に実線にて示す塗布開始位置に位置する。塗布開始位置では、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向（すなわち、図３中において隔壁９２が向く方向）が主走査方向に平行となる。塗布装置１では、受液部移動機構１６１により受液部１６が予め移動されて図５．Ａ中に示す位置に位置している。また、塗布ヘッド１４は、基板９の（−Ｘ）側の受液部１６の上方に位置している。

次に、制御部２により流動性材料供給部１８が制御されてノズル１７から有機ＥＬ液の吐出が開始されるとともに、ヘッド移動機構１５が駆動されて塗布ヘッド１４の移動が開始される。塗布装置１では、ノズル１７から有機ＥＬ液を基板９に向けて連続的に吐出しつつ、ノズル１７を図１中の（−Ｘ）側から（＋Ｘ）方向に（すなわち、主走査方向に）移動することにより、基板９の塗布領域９１上に予め形成された隔壁９２（図３参照）間の３つの溝に有機ＥＬ液が塗布される。塗布装置１では、３つの溝に塗布されたストライプ状の有機ＥＬ液は、副走査方向に関して隔壁ピッチの３倍に等しいピッチにて配列される。換言すれば、有機ＥＬ液が塗布された近接する２つの溝の間には、他の種類の有機ＥＬ液が塗布される予定の（あるいは、塗布された）２つの溝が挟まれる。

塗布ヘッド１４が基板９の（＋Ｘ）側の受液部１６の上方（図１および図２中に二点鎖線にて示す。）まで移動すると、基板移動機構１２が駆動され、基板９が基板保持部１１と共に図１中の（＋Ｙ）方向に隔壁ピッチの９倍の距離だけ移動する。このとき、塗布ヘッド１４では、ノズル１７から受液部１６に向けて有機ＥＬ液が連続的に吐出されている。そして、塗布ヘッド１４がノズル１７から有機ＥＬ液を吐出しつつ基板９の（＋Ｘ）側から（−Ｘ）側へと再び移動する。

塗布装置１では、基板９に対するノズル１７の主走査、および、１回の主走査毎に行われる副走査が繰り返されることにより、有機ＥＬ液が基板９上にストライプ状に塗布される（ステップＳ１７）。そして、基板９が図１に二点鎖線にて示す塗布終了位置まで移動すると、ノズル１７からの有機ＥＬ液の吐出が停止されて基板９に対する有機ＥＬ液の塗布が終了する。

有機ＥＬ液の塗布が終了すると、基板９が図１中に二点鎖線にて示す塗布終了位置から（＋Ｙ）方向に移動して図５．Ｃ中に二点鎖線にて示す位置に位置する。そして、基板姿勢変更部２１により、記憶部３に予め記憶されている基板９の搬出時の姿勢、および、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向（すなわち、基板９の塗布時の姿勢）に基づいて基板回転機構１３が制御され、基板９が基板保持部１１と共に有機ＥＬ液の塗布前の９０°の回転とは逆方向に９０°だけ回転して図５．Ｃ中に実線にて示す姿勢とされる（ステップＳ１８）。このとき、基板９の短辺９３および基板保持部１１の短辺１１１は主走査方向に平行となっている。そして、基板９が（＋Ｙ）方向に移動された後、塗布装置１から搬出されて製造ラインの下流側の他の装置に搬入される（ステップＳ１９）。

塗布装置１では、図６．Ａに示すように、塗布領域９１ａの隔壁９２ａが短辺９３ａに平行に形成されている基板９ａが、短辺９３ａを主走査方向に平行にして搬入された場合、基板９ａに対する有機ＥＬ液の塗布は、基板９ａの搬入時の姿勢と同じ姿勢にて行われる。この場合、塗布装置１に搬入された基板９ａは、短辺１１１が主走査方向に平行とされた基板保持部１１により搬入時と同じ姿勢にて保持される。塗布装置１では、受液部移動機構１６１により受液部１６が移動され、基板９ａおよび基板保持部１１に近接した位置に位置する。そして、基板９ａの位置調整が行われた後、基板９ａが９０°回転されることなく基板９ａに対する有機ＥＬ液の塗布が行われ、搬入時および塗布時と同じ姿勢にて基板９ａが塗布装置１から搬出される。

以上に説明したように、塗布装置１では、塗布時の姿勢とは異なる姿勢（具体的には、塗布時の姿勢から９０°回転した姿勢）にて基板９が搬入される場合、有機ＥＬ液の塗布前に基板回転機構１３により基板９が９０°回転されて姿勢が変更される。これにより、搬入時の基板９の姿勢に関わらず、基板９上に予め定められている塗布方向に沿って有機ＥＬ液を塗布することができる。

仮に、基板を搬入時の姿勢から９０°回転することができないとすると、図６．Ｂに示す比較例のように、隔壁９０２をノズルの主走査方向に平行にするために、基板９００上には図３と同じ大きさの塗布領域９０１を１つしか配置することができない。塗布装置１では、基板９を９０°回転することができるため、基板９上への複数の塗布領域９１の効率的な配置を実現することができる。

また、塗布装置１では、位置調整時（ステップＳ１５）の基板９の回転と姿勢変更時（ステップＳ１６）の基板９の回転とが同一の基板回転機構１３により行われるため、塗布装置１の構成を簡素化することができる。さらには、基板移動機構１２により、基板９が基板保持部１１および基板回転機構１３と共に副走査方向に移動されるため、基板保持部１１のみを移動して僅かに回転することにより基板９の位置調整を容易に行うことができる。

基板９に対する有機ＥＬ液の塗布では、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向および基板９の搬入時の姿勢が記憶部３に予め記憶されており、これらの情報に基づいて有機ＥＬ液の塗布前に基板９を９０°回転することにより、基板９上における塗布方向とノズル１７の主走査方向とが平行とされる。塗布装置１では通常、同一種類の複数の基板に対して連続的に有機ＥＬ液の塗布が行われ、これらの基板の搬入姿勢は同一である。また、基板上における有機ＥＬ液の塗布方向も通常は同一である。したがって、予め記憶部３に記憶されている共通の情報に基づいて同一の９０°回転を各基板に対して行うことにより、複数の基板に対する塗布作業を簡素化することができる。

塗布装置１では、基板９が、有機ＥＬ液の塗布時の姿勢から９０°回転された後に搬出される。これにより、塗布装置１の下流側の装置における処理時の姿勢にて基板９を搬出して当該下流側の装置に搬入することができるため、有機ＥＬ液の塗布時の基板９の姿勢にかかわらず、塗布装置１を製造ラインに容易に組み込むことができる。有機ＥＬ表示装置の製造ラインでは、製造に係る複数の装置において基板９の処理時の姿勢が同一とされることが多い。このように、塗布装置１の上流側の装置と下流側の装置において基板９の処理時の姿勢が同一とされる場合、塗布装置１では、必ずしも搬出時の基板９の姿勢を記憶部３に記憶しておく必要はなく、基板９に対する有機ＥＬ液の塗布前に基板９が基板回転機構１３により９０°回転した場合に、有機ＥＬ液の塗布後に、記憶部３に記憶されている情報に基づくことなく、基板姿勢変更部２１により基板回転機構１３が制御されることにより基板９が９０°回転されてもよい。

基板保持部１１では、短辺１１１が基板９の短辺９３よりも短く、長辺１１２が基板９の長辺９４よりも短く、かつ、基板９の短辺９３よりも長い。塗布装置１では、基板保持部１１の短辺１１１および長辺１１２がそれぞれ、基板９の短辺９３および長辺９４に平行になるように基板９を保持することにより、基板保持部１１への有機ＥＬ液の付着を防止しつつ、広い面積で安定して基板９を保持することができる。また、基板保持部１１に内蔵された加熱機構により、基板９をほぼ均一に加熱することもできる。

次に、本発明の第２の実施の形態に係る塗布装置１ａについて説明する。図７は、塗布装置１ａの構成を示す平面図である。図７に示すように、塗布装置１ａは、図１および図２に示す塗布装置１の構成に加えて入力部４をさらに備える。その他の構成は図１および図２と同様であり、以下の説明において同符号を付す。

塗布装置１ａでは、第１の実施の形態と異なり、基板９上に予め定められている有機ＥＬ液の塗布方向（すなわち、基板９上の塗布領域９１に予め形成された隔壁９２（図３参照）間の溝部が向く方向であり、これにより、塗布装置１における有機ＥＬ液の塗布時の基板９の姿勢が決定される。）、および、基板９の塗布装置１ａからの搬出時の姿勢が記憶部３に予め記憶されているのではなく、基板９が塗布装置１ａに投入される毎に作業者等により確認された塗布方向および搬出時の姿勢がタッチパネル等の入力インタフェースから入力されて入力部４により受け付けられる。

塗布装置１ａによる有機ＥＬ液の塗布の流れは、第１の実施の形態とほぼ同様であるため、以下に図４および図５．Ａないし図５．Ｃを参照しつつ簡略して説明する。塗布装置１ａでは、まず、基板保持部１１が図５．Ａに実線にて示す基板搬入位置に移動し（ステップＳ１１）、基板９が塗布装置１ａに搬入されて基板保持部１１上に載置される（ステップＳ１２）。ここで、基板９の搬入と並行して、塗布装置１ａでは基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向、および、基板９の搬出時の姿勢が作業者等により入力されて入力部４により受け付けられる。

続いて、図５．Ｂに示す保持位置調整機構１０１により、基板９のおよその位置調整が行われ、基板９が基板保持部１１により保持された後、図５．Ａに示す基板移動機構１２および基板回転機構１３により基板９が副走査方向に僅かに移動するとともに基板９の主面に垂直な軸を中心として僅かに回転することにより、基板９のノズル１７に対する相対位置が調整される（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。

基板９の位置調整が終了すると、図７に示す制御部２の基板姿勢変更部２１により、記憶部３に予め記憶されている基板９の搬入時の姿勢、および、基板９が搬入される毎に入力部４が受け付ける基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向に基づいて基板回転機構１３が制御され、基板９が基板保持部１１と共に９０°だけ回転して姿勢が変更される（ステップＳ１６）。塗布装置１ａでは、基板回転機構１３による基板９の姿勢変更（すなわち、９０°の回転）により、基板９が図５．Ａ中に二点鎖線にて示す姿勢となり、さらに（＋Ｙ）方向に移動して図７中に実線にて示す塗布開始位置に位置する。塗布開始位置では、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向（すなわち、図３中において隔壁９２が向く方向）が主走査方向に平行となる。

次に、ノズル１７から有機ＥＬ液の吐出が開始され、ノズル１７から有機ＥＬ液を基板９に向けて連続的に吐出しつつ基板９に対するノズル１７の主走査、および、１回の主走査毎に行われる副走査が繰り返されることにより、有機ＥＬ液が基板９上にストライプ状に塗布される（ステップＳ１７）。

有機ＥＬ液の塗布が終了すると、基板９が図７中に二点鎖線にて示す塗布終了位置から（＋Ｙ）方向に移動して図５．Ｃ中に二点鎖線にて示す位置に位置する。そして、基板９が搬入される毎に入力部４が受け付ける基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向（すなわち、基板９の塗布時の姿勢）、および、基板９の搬出時の姿勢に基づいて基板回転機構１３が制御され、図５．Ｃに実線にて示すように、基板９が基板保持部１１と共に有機ＥＬ液の塗布前の９０°の回転とは逆方向に９０°だけ回転し、姿勢が変更されて搬入時と同じ姿勢とされた後、塗布装置１ａから搬出される（ステップＳ１８，Ｓ１９）。

塗布装置１ａでは、第１の実施の形態と同様に、塗布時の姿勢とは異なる姿勢にて搬入された基板９が、有機ＥＬ液の塗布前に９０°回転されて姿勢が変更されることにより、搬入時の基板９の姿勢に関わらず、基板９上に予め定められている塗布方向に沿って有機ＥＬ液を塗布することができる。また、第１の実施の形態と同様に、基板９が塗布時と同じ姿勢にて搬入された場合、基板９は９０°回転されることなく、有機ＥＬ液の塗布が行われる。

塗布装置１ａでは、特に、基板９が搬入される毎に基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向が入力部４により受け付けられ、当該塗布方向と記憶部３に予め記憶されている基板９の搬入時の姿勢とに基づいて基板９の姿勢が変更される。このように、基板毎に姿勢変更するか否かを決定することができるため、複数の基板を連続的に処理する際に、全基板が同一の姿勢にて搬入されるとは限らない場合（すなわち、他の基板と異なる姿勢にて搬入される基板がある場合）に容易に対応することができる。

なお、基板９上における有機ＥＬ液の塗布方向は、必ずしも作業者により入力部４に入力される必要はない。例えば、各基板９の塗布装置１ａへの搬入時に基板９の画像が取得され、当該画像に基づいて求められた塗布方向が入力部４へと送信されて受け付けられてもよい。

塗布装置１ａでは、第１の実施の形態と同様に、基板回転機構１３により位置調整時および姿勢変更時の基板９の微小回転を行うことができるため、塗布装置１ａの構成を簡素化することができる。また、基板移動機構１２により基板９が基板保持部１１および基板回転機構１３と共に副走査方向に移動されるため、基板保持部１１のみを移動して僅かに回転することにより基板９の位置調整を容易に行うことができる。

塗布装置１ａでは、また、基板９を有機ＥＬ液の塗布前の９０°の回転とは逆方向に９０°回転した後に搬出して下流側の装置に搬入することができるため、有機ＥＬ液の塗布時の基板９の姿勢にかかわらず、塗布装置１ａを製造ラインに容易に組み込むことができる。さらには、長方形の基板保持部１１の短辺１１１を基板９の短辺９３よりも短く、基板保持部１１の長辺１１２を基板９の長辺９４よりも短く、かつ、基板９の短辺９３よりも長くすることにより、基板保持部１１への有機ＥＬ液の付着を防止しつつ、広い面積で安定して基板９を保持することができる。また、基板保持部１１に内蔵された加熱機構により、基板９をほぼ均一に加熱することもできる。

以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。

例えば、基板９の位置調整（図４：ステップＳ１３，Ｓ１５）は、基板９の姿勢変更（ステップＳ１６）よりも後に行われてもよい。この場合、塗布装置に搬入されて基板保持部１１上に載置された基板９は、まず、基板保持部１１により吸着されて９０°回転する。続いて、基板保持部１１による吸着が解除され、保持位置調整機構１０１による基板９のおよその位置調整、基板保持部１１による基板９の再吸着、および、基板移動機構１２および基板回転機構１３による基板９の位置調整が行われる。なお、ステップＳ１５の位置調整時に基板９を僅かに回転する機構は、ステップＳ１６の姿勢変更時に基板９を９０°回転する機構と独立して設けられてもよい。

上記実施の形態に係る塗布装置では、例えば、３本のノズルから、赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と互いに色が異なる３種類の有機ＥＬ材料をそれぞれ含む３種類の有機ＥＬ液が同時に吐出されて基板９に塗布されてもよい。この場合、隣接する２本のノズルの間の副走査方向に関する距離は、隔壁ピッチと等しくなるよう調整される。また、１本または２本、あるいは、４本以上のノズルから有機ＥＬ液が吐出されて基板９に塗布されてもよい。

上記塗布装置では、正孔輸送材料を含む流動性材料が基板９に塗布されてもよい。ここで、「正孔輸送材料」とは、有機ＥＬ表示装置の正孔輸送層を形成する材料であり、「正孔輸送層」とは、有機ＥＬ材料により形成された有機ＥＬ層へと正孔を輸送する狭義の正孔輸送層のみを意味するのではなく、正孔の注入を行う正孔注入層も含む。

上記塗布装置は、必ずしも有機ＥＬ表示装置用の有機ＥＬ材料または正孔輸送材料を画素形成材料として含む流動性材料の塗布のみに利用されるわけではなく、例えば、液晶表示装置やプラズマ表示装置等の平面表示装置用の基板に対し、着色材料や蛍光材料等の他の種類の画素形成材料を含む流動性材料や他の様々な流動性材料を塗布する場合に利用されてもよい。

第１の実施の形態に係る塗布装置の平面図である。 塗布装置の正面図である。 基板の平面図である。 塗布の流れを示す図である。 塗布装置の正面図である。 塗布装置の正面図である。 塗布装置の正面図である。 他の基板の平面図である。 比較例の基板の平面図である。 第２の実施の形態に係る塗布装置の平面図である。

符号の説明

１，１ａ 塗布装置
３ 記憶部
４ 入力部
９ 基板
１１ 基板保持部
１２ 基板移動機構
１３ 基板回転機構
１５ ヘッド移動機構
１７ ノズル
２１ 基板姿勢変更部
２２ 基板位置調整部
９３ 短辺
９４ 長辺
１１１ 短辺
１１２ 長辺
Ｓ１１〜Ｓ２１ ステップ

Claims (8)

1. 基板に流動性材料を塗布する塗布装置であって、
   基板を保持する基板保持部と、
   前記基板に向けて流動性材料を連続的に吐出するノズルと、
   前記ノズルを前記基板の主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動する主走査機構と、
   前記基板の前記主面に平行であって前記主走査方向に垂直な副走査方向に前記ノズルを前記基板に対して相対的に移動する副走査機構と、
   前記基板の前記主面に垂直な軸を中心として前記基板を前記基板保持部と共に９０°回転する基板回転機構と、
   を備えることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置であって、
   前記基板回転機構を制御することにより、前記基板を僅かに回転して前記基板の前記ノズルに対する相対位置を調整する基板位置調整部をさらに備えることを特徴とする塗布装置。
3. 請求項１または２に記載の塗布装置であって、
   前記副走査機構により、前記基板が前記基板保持部および前記基板回転機構と共に前記副走査方向に移動することを特徴とする塗布装置。
4. 請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記基板上に予め定められている前記流動性材料の塗布方向および前記基板の搬入時の姿勢を予め記憶する記憶部と、
   前記塗布方向および前記搬入時の姿勢に基づいて前記基板回転機構を制御することにより前記塗布方向を前記主走査方向に平行とする基板姿勢変更部と、
   をさらに備えることを特徴とする塗布装置。
5. 請求項１ないし３のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記基板の搬入時の姿勢を予め記憶する記憶部と、
   前記基板上に予め定められている前記流動性材料の塗布方向の入力を受け付ける入力部と、
   前記搬入時の姿勢および基板が搬入される毎に前記入力部が受け付ける前記塗布方向に基づいて前記基板回転機構を制御することにより前記塗布方向を前記主走査方向に平行とする基板姿勢変更部と、
   をさらに備えることを特徴とする塗布装置。
6. 請求項４または５に記載の塗布装置であって、
   前記流動性材料の塗布前に前記基板回転機構により前記基板が９０°回転した場合に、前記流動性材料の塗布後に前記基板姿勢変更部が前記基板回転機構を制御することにより、前記基板を逆方向に９０°回転することを特徴とする塗布装置。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記基板の前記主面の形状が長方形であることを特徴とする塗布装置。
8. 請求項７に記載の塗布装置であって、
   前記基板保持部の前記基板に当接する主面の形状が長方形であり、
   前記基板保持部の短辺が、前記基板の短辺よりも短く、
   前記基板保持部の長辺が、前記基板の長辺よりも短く、かつ、前記基板の短辺よりも長いことを特徴とする塗布装置。

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