JP2009045541A - ノズル洗浄装置および塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】洗浄によってノズルに付着した洗浄液の除去を容易に行う。
【解決手段】ノズル洗浄装置は、下面に設けられた吐出口から吐出液を下方に吐出するノズルを洗浄する。ノズル洗浄装置は、突起部材と、洗浄液供給手段と、移動手段とを備えている。突起部材は、上面に供給口が設けられる。洗浄液供給手段は、洗浄液が突起部材の上面上に湧出されるように供給口へ洗浄液を供給する。移動手段は、ノズルの下面と突起部材の上面とが所定の間隔で対向するようにノズルおよび突起部材の少なくとも一方を移動させる。また、移動手段は、突起部材の上面上に湧出された洗浄液がノズルの下面にのみ接触するように所定の間隔を設定する。
【選択図】図７

Description

本発明は、ノズル洗浄装置および塗布装置に関し、より特定的には、液体を吐出するノズルの非吐出時に当該ノズルを洗浄するためのノズル洗浄装置およびそれを用いた塗布装置に関する。

従来、液体を基板等に塗布する塗布装置等において、液体を吐出するノズルを洗浄するための技術がある。例えば、特許文献１には、洗浄対象となるノズルに対して洗浄液を供給する洗浄溶液供給手段によって当該ノズルを洗浄するノズル洗浄装置が開示されている。このノズル洗浄装置においては、洗浄溶液供給手段は、ノズルの側方の近傍の位置に設けられ、洗浄液の液滴を形成して当該液滴をノズルに対して側方から供給する。また、供給された液滴は、ノズルの近傍に配置される吸引手段によって吸引されることによって回収される。
特開２００５−３４３３号公報

特許文献１に記載のノズル洗浄装置では、ノズルの側方からノズルに対して洗浄液を当てることによってノズルを洗浄している。そのため、洗浄すべきノズルの下面のみならず、側面にも洗浄液が付着してしまう。ノズル洗浄装置による洗浄後は、ノズルに付着した洗浄液を除去する必要があるが、上記ノズル洗浄装置では、ノズルの下面に加えて側面に付着した洗浄液を除去しなければならず、洗浄液の除去が困難であった。

それ故、本発明の目的は、洗浄液の除去を容易に行うことができるノズル洗浄装置および塗布装置を提供することである。

本発明は、上記課題を解決するために以下の構成を採用した。すなわち、第１の発明は、下面に設けられた吐出口から吐出液を下方に吐出するノズルを洗浄するためのノズル洗浄装置である。ノズル洗浄装置は、突起部材と、洗浄液供給手段と、移動手段とを備えている。突起部材は、上面に供給口が設けられる。洗浄液供給手段は、洗浄液が突起部材の上面上に湧出されるように供給口へ洗浄液を供給する。移動手段は、ノズルの下面と突起部材の上面とが所定の間隔で対向するようにノズルおよび突起部材の少なくとも一方を移動させる。また、移動手段は、突起部材の上面上に湧出された洗浄液がノズルの下面にのみ接触するように所定の間隔を設定する。

第２の発明においては、突起部材の上面の径は、ノズルの下面の径よりも小さくてもよい。

第３の発明においては、ノズル洗浄装置は、供給口から洗浄液を吸引する洗浄液吸引手段をさらに備えていてもよい。

第４の発明においては、突起部材は、上面の周囲に、外周に向かうにつれて低くなる傾斜面を有していてもよい。

第５の発明においては、吐出液は、有機ＥＬ材料または正孔輸送材料であってもよい。このとき、洗浄液は、吐出液に含まれる溶媒と同じ溶媒を含む。

なお、本発明は、第１〜第５の発明におけるノズル洗浄装置を備え、基板に対してノズルから塗布液を吐出することによって当該基板に塗布を行う塗布装置の形態で提供されてもよい。

第１の発明によれば、突起部材の上面上に湧出される洗浄液がノズルの下面にのみに接触するようにして、ノズルの洗浄が行われる。これによれば、吸引動作において、ノズルの下面にのみ付着した洗浄液を除去すればよいので、ノズルの側面にも洗浄液が付着している場合に比べて除去が容易になり、洗浄によってノズルに付着した洗浄液を確実に除去することができる。

第２の発明によれば、上面の直径が、ノズルの下面の直径よりも小さく設定されるので、当該上面と当該下面との間隔をかなり小さくしても、供給口から湧出される洗浄液がノズルの側面に付着することがない。したがって、ノズルの側面に洗浄液が付着することをより確実に防止することができる。

また、第２の発明において、第３の発明における洗浄液吸引手段をノズル洗浄装置がさらに備える場合、洗浄液の吸引動作は、供給口とノズルとの距離が近いほど吸引効果が大きくなる。この場合、第２の発明によれば、吸引が十分に行われるように供給口とノズルとの距離を十分近づけることができるので、洗浄液吸引手段による洗浄液の除去をさらに確実に行うことができる。

第３の発明によれば、洗浄液吸引手段によって、洗浄時にノズルに付着した洗浄液をノズルから除去することができる。さらに、洗浄液吸引手段は供給口から洗浄液を吸引するので、吸引を行うための吸引口を別途設ける必要がない。したがって、塗布装置の構成を簡易化することができる。

第４の発明によれば、突起部材が傾斜面を有する形状であるので、突起部材は、上面の径を小さくすることができるとともに、突起部材全体としては太さを確保することができ、突起部材の強度を確保することができる。

第５の発明によれば、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布するノズルを洗浄するためにノズル洗浄装置を適用することができる。

第６の発明によれば、基板に対してノズルから塗布液を吐出することによって当該基板に塗布を行う塗布装置にノズル洗浄装置を適用することができ、当該塗布装置のノズルを洗浄した際に洗浄液の除去を容易に行うことができる。

（１）塗布装置の構成
以下、本発明の一実施形態に係るノズル洗浄装置について説明する。本実施形態では、ノズル洗浄装置が、有機ＥＬ（ｅｌｅｃｔｒｏｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置を製造するために用いられる塗布装置の一部として構成される場合を例として説明する。この塗布装置は、ステージ上に載置された基板に対して有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等の塗布液をノズルから吐出することによって所定のパターン形状に塗布するものである。なお、塗布装置１０は、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等の複数種類の塗布液を用いて塗布を行うことが可能であるが、以下では、それらの代表として有機ＥＬ材料を塗布液として用いる場合を例として説明を行う。

まず、図１および図２を参照して、塗布装置の全体構成を説明する。図１は、塗布装置１０の構成を示す平面図および正面図である。図１（ａ）は、塗布装置１０を上側から見た図であり、図１（ｂ）は、塗布装置１０を側面からＹ軸正方向の向きに見た図である。また、図２は、塗布装置１０の各部と制御部との接続関係を示す図である。

図１に示すように、塗布装置１０は、ノズルユニット１と、ノズル移動機構２と、洗浄部３ａおよび３ｂと、液受け部４Ｒおよび４Ｌと、ステージ５と、ステージ移動機構６とを備えている。以下では、２つの洗浄部３ａおよび３ｂを特に区別しない場合には単に「洗浄部３」と記載し、２つの液受け部４Ｒおよび４Ｌを特に区別しない場合には単に「液受け部４」と記載するものとする。

また、図２に示すように、塗布装置１０は制御部７を備えている。制御部７は、ノズルユニット１、ノズル移動機構２、ステージ移動機構６、洗浄液供給部８１、洗浄液吸引部８２、および、洗浄部移動機構９と電気的に接続されている。

図１に示すように、ステージ５には塗布処理の対象となる基板Ｗが載置される。基板Ｗには、Ｘ軸方向に平行に等間隔で複数本の溝が形成されている。本塗布装置１０は、この溝に対して有機ＥＬ材料を吐出することによって溝に有機ＥＬ材料を流し込む。なお、図示していないが、ステージ５には、加熱機構や吸着機構が設けられている。加熱機構は、有機ＥＬ材料が塗布された基板Ｗをステージ５上で予備加熱処理するためのものである。吸着機構は、基板Ｗをステージ５上に吸着して固定するためのものである。

ステージ移動機構６は、ステージ５の下側に接続される。具体的には、ステージ移動機構６は、旋回部６１、平行移動テーブル６２、ガイド受け部６３、およびガイド部材６４を有している。ガイド部材６４は、ノズル移動機構２の下方を通るように図１に示すＹ軸方向に延設されて固定される。ガイド受け部６３は、ガイド部材６４上を滑動するようにガイド部材６４上に設置される。平行移動テーブル６２は、ガイド受け部６３の上面に固設される。平行移動テーブル６２は、内部のモータ（図示せず）からの駆動力によってガイド部材６４に沿った図示Ｙ軸方向への移動が可能である。旋回部６１は、平行移動テーブル６２の上面に固設される。旋回部６１は、内部のモータ（図示せず）からの駆動力によってＺ軸を中心とした回動が可能である。上記ステージ５は、旋回部６１の上面に固設される。以上より、ステージ５は、ステージ移動機構６によってＹ軸方向に平行移動が可能であるとともに、Ｚ軸を中心として回転可能である（図１（ａ）に示す矢印参照）。なお、ステージ移動機構６の動作は制御部７によって制御される。

また、ステージ５の上方には塗布機構（ノズルユニット１およびノズル移動機構２）が配置される。ノズル移動機構２はＸ軸方向（ステージ５の載置面と平行な方向）に延びるレール２１を有し、レール２１に沿って移動可能なようにノズルユニット１がノズル移動機構２に接続される。ノズルユニット１は、ノズルから塗布液を吐出することによって基板に対して塗布を行う塗布機構であり、例えば赤色の有機ＥＬ材料の塗布液を吐出する３本のノズル１１，１２，および１３を有する。ノズルユニット１の各ノズル１１〜１３は、塗布液を吐出する向きが（鉛直）下向きとなるようにノズルユニット１の下側に配置される。なお、各ノズル１１〜１３は、Ｙ軸方向に関して少しずれた位置に配置される。具体的には、各ノズル１１〜１３はＹ軸方向に関して、基板Ｗに形成された溝の３列分の長さ（Ｙ軸方向の長さ）だけ間隔を空けて配置されている。ノズルユニット１の移動、および、各ノズル１１〜１３からの有機ＥＬ材料の吐出は、制御部７によって制御される。

レール２１は、Ｘ軸方向について基板Ｗよりも長く構成され、ノズルユニット１は、Ｘ軸方向に関して基板Ｗの幅よりも広い範囲を移動することが可能である（図１（ｂ）に示すノズル移動幅参照）。つまり、ノズルユニット１がレール２１の一端から他端まで移動する場合、ノズルユニット１の各ノズル１１〜１３は、基板Ｗを横断するように移動する。したがって、ノズルユニット１がレール２１の一端から他端まで移動することによって、Ｘ軸方向に関して基板Ｗの一端から他端まで有機ＥＬ材料を塗布することができる。ただし、ノズルユニット１がレール２１の一端から他端まで移動する間に各ノズル１１〜１３から有機ＥＬ材料が吐出されると、基板Ｗに有機ＥＬ材料が塗布されるだけでなく、基板Ｗの外側においても有機ＥＬ材料が吐出されることとなる。そこで、基板Ｗの外側で吐出された塗布液を受ける目的で液受け部４および洗浄部３が設置されている。液受け部４および洗浄部３は、ノズルの移動幅（図１（ｂ）参照）よりも内側に設けられる。

２つの液受け部４は、Ｘ軸方向に関して基板Ｗの両側に配置される。液受け部４Ｒは、上段部４１Ｒ、連結部４２Ｒ、および下段部４３Ｒを備えている。上段部４１Ｒは、上面にスリット４４Ｒを有する箱状の形状であり、当該スリット４４ＲはＸ軸方向に沿って延びている。上段部４１Ｒは、各ノズル１１〜１３から吐出される塗布液がスリットを通過するように配置される。上段部４１Ｒの底面の最も低い位置には排出流路（図示しない）が設けられており、上段部４１Ｒ内に受けられた塗布液は当該排出流路から下段部４３Ｒに排出される。ここで、ノズル１１〜１３から吐出された塗布液は、吐出直後は液柱状態（塗布液が直線棒状となっている状態）を保っているものの、吐出されてからの距離が長くなるにつれて液滴化し、さらにはミスト化（液滴化よりも微細な状態）する。そこで、本実施形態では、塗布液が液滴化・ミスト化する前に上段部４１Ｒによって塗布液を回収する。また、上段部４１Ｒ内において塗布液がミスト化したとしても、上段部４１Ｒがスリット４４Ｒを有するので、ミスト化した塗布液が上段部４１Ｒの外部へ舞い上がることを防止することができる。

また、下段部４３Ｒは、連結部４２Ｒによって上段部４１Ｒと連結されている。下段部４３Ｒは、上面が開口した箱状の形状である。下段部４３Ｒは、上段部４１Ｒの排出流路から排出された塗布液を回収するとともに、上段部４１Ｒで回収できなかった塗布液を回収する。例えば、上段部４１Ｒと基板Ｗとの間の隙間から下部へ漏れる塗布液は、下段部４３Ｒで回収される。なお、下段部４３Ｒの底面の最も低い位置には排出流路（図示しない）が設けられており、下段部４３Ｒ内に回収された塗布液は当該排出流路から外部へ排出される。

なお、液受け部４Ｌは、液受け部４Ｒと同様の構成を有している。すなわち、液受け部４Ｌの上段部４１Ｌは液受け部４Ｒの上段部４１Ｒに相当し、液受け部４Ｌの下段部４３Ｌは液受け部４Ｒの下段部４３Ｒに相当する。液受け部４Ｌは、Ｘ軸方向に関する長さが液受け部４Ｒと異なる点を除いて、液受け部４Ｒと同様の機能を有するものである。

洗浄部３は、塗布装置１０の停止中（塗布が行われない間）において、ノズル１１〜１３に付着した塗布液を洗浄する。すなわち、ノズル１１〜１３には、それから吐出した塗布液が吐出口付近に付着するので、洗浄部３は、各ノズル１１〜１３に対して洗浄液をかけることによって各ノズル１１〜１３を洗浄する。なお、洗浄液は、例えば、塗布液が有機溶媒を含む溶液である場合、当該有機溶媒を含む液体（当該有機溶媒の純溶媒でもよい）である。具体的には、塗布液の溶媒がトルエンであれば、洗浄液としてトルエンを用いればよい。

洗浄部３は、基板Ｗを中心として液受け部４Ｌの外側に配置される。なお、各ノズル１１〜１３から吐出された塗布液を完全に受けることができるように、洗浄部３と液受け部４Ｌとの間には隙間がないように両者を配置することが好ましい。洗浄部３は、洗浄部移動機構９によってＹ軸方向およびＺ軸方向に平行移動が可能である。本実施形態においては、洗浄部移動機構９が請求項に記載の移動手段に相当する。なお、図１においては洗浄部３の構成の一部のみを示すものとし、洗浄部３の詳細な構成は図３および図４に示すものとする。

また、本実施形態では、２つの洗浄部３ａおよび３ｂが用いられる。２つの洗浄部３ａおよび３ｂは、洗浄対象となる塗布液の種類に応じて使い分けられる。すなわち、洗浄部３ａは、例えば水系の正孔輸送材料を吐出するノズルを洗浄・保管する際に用いられ、洗浄部３ｂは、例えば溶剤系の有機ＥＬ材料を吐出するノズルを洗浄・保管する際に用いられる。各洗浄部３ａおよび３ｂは、Ｙ軸方向に移動することが可能であり、Ｙ軸方向に移動することによって、いずれか一方の洗浄部が各ノズル１１〜１３の吐出口の直下位置（ノズルから吐出された塗布液が当たる位置）に位置するように配置される。なお、図１は、洗浄部３ａを用いる場合の配置を示している。本実施形態のように、複数の洗浄部を備えることによって、複数種類の塗布液に容易に対応することができる。

図３は、洗浄部３の構成を示す斜視図である。なお、洗浄部３ａと洗浄部３ｂとは同じ構成であるので、図３では洗浄部３ａと洗浄部３ｂのうちの一方のみを洗浄部３として示している。図３に示すように、洗浄部３は、液回収部３０、突起部材３１〜３３、供給配管３４〜３６、および吸引配管３７〜３９を備えている。

液回収部３０は、各ノズル１１〜１３から吐出された吐出液（塗布液）や、突起部材３１〜３３から供給される洗浄液を回収するための部材である。液回収部３０は、傾斜のついた底面を有する箱状の形状である。底面は、Ｘ軸方向に沿って延びる平坦な部分を有する。当該底面の最下位置には、図示しない排出口が設けられており、底面に付着した塗布液および洗浄液は、傾斜のついた底面上を通って当該排出口から排出される。

なお、図示していないが、液回収部３０の下方には、液受け部４Ｌの下段部４３Ｌと同様の機能を有する部材、すなわち、液回収部３０から排出された塗布液を回収するとともに、液回収部３０で回収できなかった塗布液を回収するための部材を設けておいてもよい。当該部材は、底面を有する箱状の形状であり、当該底面の最も低い位置には排出流路が設けられる。これにより当該部材内に回収された塗布液は当該排出流路から外部へ排出される。また、他の実施形態においては、液受け部４Ｌの下段部４３ＬをＸ軸負方向に大きくして、液回収部３０の下方を下段部４３Ｌによってカバーするようにしてもよい。

液回収部３０の底面には、３つの突起部材３１〜３３が設けられる。３つの突起部材３１〜３３は、３つのノズル１１〜１３に対応しており、対応する各ノズルをそれぞれ洗浄する。すなわち、突起部材３１はノズル１１に対応し、突起部材３２はノズル１２に対応し、突起部材３３はノズル１３に対応している。また、各ノズル１１〜１３の各吐出口の高さ（Ｚ軸方向に関する位置）は同じであり、３つの突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａのＺ軸方向に関する位置は同じである。３つの突起部材３１〜３３は、Ｘ軸方向に沿ってほぼ１列に配置されているが、ノズル１１〜１３と同様、Ｙ軸方向に関して少しずれて配置されている。

図４は、図３に示す突起部材３１およびノズル１１を示す図である。図４に示すように、突起部材３１は、平面状の上面３１ａを有している。この上面３１ａは、洗浄時においてノズル１１の下面（吐出口が設けられる面）１１ａに対向するように配置される。また、上面３１ａには供給口が設けられる。詳細は後述するが、洗浄時においては供給口から洗浄液が供給されることによって、ノズル１１の先端に洗浄液がかけられる。

また、本実施形態においては、突起部材３１は円柱状の外形を有しており、上面３１ａは略円形である。一方、ノズル１１は円柱形状であり、その下面１１ａは略円形である。ここで、突起部材３１の先端の径は、ノズル１１の先端の径よりも小さい。すなわち、上面３１ａの直径φ１は、ノズル１１の下面１１ａの直径φ２よりも小さい。例えば、２つの直径の比はφ１：φ２＝３：５で設定され、具体的には、上面３１の直径φ１はφ１＝３［ｍｍ］に、ノズル１１の下面１１ａの直径φ２はφ２＝５［ｍｍ］に設定される。また、突起部材３１は、上面３１ａの周囲に、外周に向かうにつれて低くなる傾斜面３１ｂを有している。傾斜面３１ｂを有する形状であることにより、突起部材３１は、上面３１ａの径を小さくするとともに、突起部材３１全体としては太さを確保することができ、強度を確保することができる。

以上においては突起部材３１に関する構成を説明したが、突起部材３２および３３の構成も、図４に示した突起部材３１の構成と同様である。すなわち、突起部材３２および３３は、洗浄時においてノズル１２および１３にそれぞれ対向するように配置される上面３２ａおよび３３ａを有している。上面３２ａおよび３３ａには供給口がそれぞれ１つずつ設けられる。また、突起部材３２は、上面３２ａの周囲に、外周に向かうにつれて低くなる傾斜面３２ｂを有しており、突起部材３３は、上面３３ａの周囲に、外周に向かうにつれて低くなる傾斜面３３ｂを有している。

図３の説明に戻り、供給配管３４は、洗浄液を供給する供給源（図示せず）から突起部材３１の供給口までを連通している。同様に、供給配管３５は、上記供給源から上面３２ａの供給口までを連通しており、供給配管３６は、上記供給源から上面３３ａの供給口までを連通している。また、図２に示す洗浄液供給部８１は、供給配管３４〜３６にそれぞれ設けられたポンプ等により構成され、制御部７の指令に従って供給源から洗浄液を供給する。洗浄液供給部８１によって洗浄液が供給源から供給される場合、洗浄液は供給配管３４〜３６を通って各突起部材３１〜３３の供給口まで供給される。

供給配管３４には吸引配管３７が接続され、供給配管３５には吸引配管３８が接続され、供給配管３６には吸引配管３９が接続されている。また、図２に示す洗浄液吸引部８２は、吸引配管３７〜３９にそれぞれ設けられた吸引ポンプ等により構成され、制御部７の指令に従って吸引配管３７〜３９から洗浄液を吸引する。洗浄液吸引部８２によって洗浄液が吸引される場合、各突起部材３１〜３３の供給口付近の洗浄液は、供給配管から分岐している吸引配管３７〜３９の方へ吸引される。このように、本実施形態においては、供給配管３４〜３６から分岐する吸引配管３７〜３９を設け、吸引配管３７〜３９から各突起部材３１〜３３の供給口付近の洗浄液を吸引する構成をとっている。これによって、洗浄液の供給手段と吸引手段とを一体的に構成することができるので、装置の構成を簡易化することができ、省スペース化を図ることができる。

また、上述したように、洗浄部３は洗浄部移動機構９によってＹ軸方向に平行移動が可能である。本実施形態では、洗浄部３は、塗布動作が行われる時には、液回収部３０の底面が各ノズル１１〜１３の直下位置となる位置にあり、洗浄時には、各突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａが、それぞれ対応するノズル１１〜１３の吐出口に対向するような位置に移動される。

なお、本実施形態では、洗浄部３は、塗布装置１０が稼働していない時にノズル１１〜１３を保管する目的でも用いられる。すなわち、塗布装置１０の停止中において各ノズル１１〜１３は洗浄部３の上方に配置され、洗浄部３は、各ノズル１１〜１３を洗浄するための洗浄液をノズル１１〜１３の各先端に供給する。

（２）塗布装置における塗布動作
次に、上記のように構成された塗布装置１０の動作を説明する。まず、塗布装置１０の塗布動作の概要について説明する。塗布装置１０における塗布処理の対象となる基板Ｗは、図示しない搬送ロボット等によって塗布装置１０に搬入されてステージ５上に載置される。基板Ｗは、それに形成された複数本の溝がＸ軸方向に平行となるように載置される。なお、塗布装置１０に搬入されてくる基板Ｗには、陽極および正孔輸送層がすでに形成されているものとする。

塗布装置１０に搬入された基板Ｗがステージ５に固定されると、制御部７は、ステージ５およびノズルユニット１を初期位置に移動させる。具体的には、制御部７は、予め定められた初期位置にステージ５を基板Ｗごと移動させるとともに、レール２１の一端にノズルユニット１を移動させる。なお、ステージ５の初期位置は、基板ＷにおいてＹ軸方向に並んで形成された複数本の溝のうちの最もＹ軸正方向側にある溝の真上にノズル１１（各ノズル１１〜１３のうちで最もＹ軸正方向側にあるノズル）が位置する位置である。以上のようにステージ５およびノズルユニット１が初期位置に配置されると、制御部７は塗布動作を開始する。

塗布動作においてまず、制御部７は、ノズルユニット１およびステージ移動機構６を制御し、ノズルユニット１およびステージ移動機構６の動作を開始させる。すなわち、制御部７は、ノズルユニット１のＸ軸方向の移動とステージ５のＹ軸方向の移動とを制御するとともに、各ノズル１１〜１３による有機ＥＬ材料の吐出を制御する。これによって、以降、ノズルユニット１のＸ軸方向の移動動作（第１動作）とステージ５のＹ軸方向の移動動作（第２動作）とが繰り返される。

具体的には、まず、第１動作として、ノズルユニット１の各ノズル１１〜１３から赤色の有機ＥＬ材料が吐出されるとともにノズルユニット１がレール２１の一端から他端へ移動する。なお、上述のように、各ノズル１１〜１３はＹ軸方向に関して、基板Ｗに形成された溝の３列分の長さ（Ｙ軸方向の長さ）だけ間隔を空けて配置されている。そのため、１回の第１動作においては、互いに２列ずつ間隔を空けた３列分の溝について塗布が行われる。これによって、基板Ｗに形成された溝に対する３列分の塗布が完了する。次に、第２動作として、基板Ｗに形成された溝の９列分の長さだけＹ軸の正方向にステージ５がピッチ送りされる。以降、第１動作と第２動作とを繰り返すことによって、基板Ｗへの塗布が３列分ずつ行われる。これによって、基板Ｗに有機ＥＬ材料がストライプ状に塗布されていく。

第１動作および第２動作は、基板Ｗの有効領域（溝が形成されている領域）に対して有機ＥＬ材料が塗布されるまで行われる。なお、この時点では、Ｘ軸方向に関しては基板Ｗの有効領域以外の部分についても有機ＥＬ材料が塗布されるが、有効領域以外の領域に塗布された有機ＥＬ材料は、後述する除去処理によって除去される。以上によって、１枚の基板Ｗに対する塗布動作が終了する。

なお、塗布装置１０における塗布処理が完了した基板Ｗは、図示しない搬送ロボットにより塗布装置１０から搬出される。搬出された基板Ｗに対しては、基板Ｗの有効領域以外の領域に塗布された有機ＥＬ材料が除去される。除去処理は、基板Ｗ上の有機ＥＬ材料を除去する方法であればどのような方法であってもよく、例えば、レーザアブレーションによって有機ＥＬ材料を除去する方法であってもよいし、除去領域に予めマスキングテープを貼付しておく方法であってもよい。そして、除去処理が完了した基板Ｗに対して乾燥処理（ベーク処理）が行われる。以上によって、赤色の有機ＥＬ材料について塗布・乾燥処理が完了したことになる。この後、基板Ｗに対しては、赤色の場合と同様に、緑色および青色の有機ＥＬ材料について塗布・乾燥処理が行われる。すなわち、緑色の有機ＥＬ材料を塗布する処理、塗布された緑色の有機ＥＬ材料を乾燥させる処理、青色の有機ＥＬ材料を塗布する処理、および、塗布された青色の有機ＥＬ材料を乾燥させる処理が順に行われる。このように赤色、緑色および青色の有機ＥＬ材料について塗布・乾燥処理が行われることによって、有機ＥＬ表示装置の発光層が形成される。さらに、発光層が形成された基板に対して例えば真空蒸着法により陰極電極が発光層上に形成されることによって、有機ＥＬ表示装置が製造される。

（３）塗布装置における洗浄動作
次に、洗浄時における塗布装置の動作（洗浄動作）を説明する。図５は、塗布装置の洗浄動作の流れを示すフローチャートである。なお、図５に示す洗浄動作は、塗布装置による１日の作業の開始前または終了後に行われてもよいし、所定枚数の基板に対する塗布処理が終了する毎に行われてもよいし、所定時間間隔で行われてもよい。また、洗浄動作は、作業者によって手動で制御部７に指示されたことに応じて開始されてもよいし、所定の条件に従って制御部７によって自動的に開始されるようにしてもよい。

図５においては、まずステップＳ１において、制御部７は、塗布処理時に移動していたノズルユニット１を停止させる。なお、ノズルユニット１は、ノズル移動機構２の両端のうち、洗浄部３の上方に位置する一端（図１（ａ）に示す左側の一端）で停止する。より具体的には、ノズルユニット１は、各ノズルとそれに対応する各突起部材とのＸ軸方向に関する位置が同じになる位置で停止する。ここでは、当該位置がノズルユニット１の退避位置である。続くステップＳ２において、制御部７は、ノズルユニット１に対して制御指令を与えることによって、各ノズル１１〜１３による塗布液の吐出を停止させる。

次に、ステップＳ３において、制御部７は、洗浄部移動機構９に制御指令を与えることによって、洗浄部３の位置を切り替える。具体的には、制御部７は、液回収部３０の底面が各ノズル１１〜１３の直下位置に位置していた洗浄部３を、各突起部材３１〜３３が各ノズル１１〜１３の直下位置に位置するように移動させる。

ステップＳ３の次のステップＳ４において、制御部７は、洗浄液供給部８１に制御指令を与えることによって、供給源から各供給配管を介して各突起部材３１〜３３の供給口へ洗浄液を供給する。図６は、ステップＳ４の動作が行われた時点の突起部材３１を示す図である。なお、図６は、図３に示す洗浄部３のＡ−Ａ’断面図である。以下、突起部材３１を例として、ステップＳ４の詳細を説明する。なお、以下では３つの突起部材３１〜３３のうちの突起部材３１を例として説明するが、他の突起部材３２および３３についても突起部材３１と同様である。

図６に示すように、供給源から突起部材３１の供給口へ洗浄液が供給されることによって、供給口から洗浄液が湧出する。このとき、洗浄液供給部８１は、上面３１ａから所定の高さｈまで洗浄液Ｌが湧出するように、供給する洗浄液の流量を制御する。なお、湧出される洗浄液の高さｈは、突起部材およびノズルの材質や、洗浄液の種類や、供給口の大きさや、供給流量等に依存する。ここでは、突起部材の材質をＰＴＥＦとし、ノズルの材質をポリイミドとし、洗浄液を有機溶媒（トルエン等）とし、供給口の穴径を２［ｍｍ］とし、供給流量を１０〜２５［ｍｌ／ｍｉｎ］とする。本実施形態では、洗浄液が適度な高さまで湧出されるように洗浄液の供給量を制御する必要があるので、洗浄液供給部８１は、供給量の微調整が可能な流量調整機構を備えることが好ましい。供給口から湧出した洗浄液は、傾斜面３１ｂを伝って液回収部３０の底面に流れ落ち、底面に設けられた排出口から排出される。

図５の説明に戻り、ステップＳ４の次のステップＳ５において、制御部７は、洗浄部移動機構９に制御指令を与えることによって、洗浄部３を上方に移動させる。すなわち、洗浄部３は、各突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａが、それぞれ対応する各ノズル１１〜１３の吐出口にそれぞれ所定の間隔ｄを空けて対向するように移動される。図７は、ステップＳ５の動作が行われた時点の突起部材３１を示す図である。なお、図７は、図３に示す洗浄部３のＡ−Ａ’断面図である。以下、突起部材３１を例として、ステップＳ５の詳細を説明する。なお、図７では３つの突起部材３１〜３３のうちの突起部材３１を例として示しているが、他の突起部材３２および３３についても突起部材３１と同様である。

ステップＳ５において、突起部材３１の上面３１ａは、ノズル１１の吐出口にそれぞれ所定の間隔ｄを空けて対向するように移動される。この所定の間隔ｄは、予め定められており、具体的には、図７に示されるように、上面３１ａ上に湧出された洗浄液Ｌがノズル１１の下面１１ａに接触する間隔である。すなわち、所定の間隔ｄは、上面３１ａ上に湧出された洗浄液Ｌの高さｈよりも小さくなるように設定される。例えば、洗浄液が有機溶媒（例えばトルエン）であり、突起部材３１の上面３１ａの直径φ１を５［ｍｍ］とし、供給口の穴径を２［ｍｍ］とし、ノズル１１の下面１１ａの直径φ２を３［ｍｍ］とし、洗浄液の供給量を２０［ｍｌ／ｍｉｎ］とした場合、所定の間隔ｄをｄ≦０．５［ｍｍ］とすることが好ましいことがわかった。すなわち、各条件を上記のように設定することによって、上面３１ａ〜３３ａ上に湧出された洗浄液Ｌがノズル１１の下面１１ａに接触し、ノズル１１を効果的に洗浄できることがわかった。

また、本実施形態においては、上面３１ａの直径φ１は、ノズル１１の下面１１ａの直径φ２よりも小さい。したがって、洗浄液はノズル１１の下面１１ａにのみ付着され、供給口から湧出される洗浄液Ｌがノズル１１の側面に付着することがない。

以上のステップＳ５の動作によって、洗浄部３の各突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａが、各ノズル１１〜１３の吐出口と対向する位置に配置されたこととなり、各ノズル１１〜１３の吐出口は洗浄液に接触する状態となる（図７）。これによって、各ノズル１１〜１３を洗浄液によって洗浄することができる。なお、本実施形態では、洗浄時において各ノズル１１〜１３と各突起部材３１〜３３とが接触しないので、各ノズル１１〜１３と各突起部材３１〜３３とが接触することによって各ノズル１１〜１３の位置がずれてしまうことがない。つまり、各ノズル１１〜１３の位置がずれてしまう結果、塗布動作において塗布液を正確な位置に塗布することができなくなることを防止することができる。なお、洗浄液の供給は、洗浄が開始されてから（ステップＳ５の動作が終了してから）予め定められた所定時間の間継続される。その後、ステップＳ６の動作が行われる。

図５の説明に戻り、ステップＳ５の次のステップＳ６において、制御部７は、洗浄液供給部８１に制御指令を与えることによって、供給源からの洗浄液の供給を停止する。さらに、続くステップＳ７において、洗浄液吸引部８２に制御指令を与えることによって、洗浄液吸引部８２に洗浄液の吸引を開始させる。これによって、吸引配管３７〜３９を介して各突起部材３１〜３３の供給口付近の洗浄液が吸引され、供給口付近の洗浄液が除去される。すなわち、各突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａ上の洗浄液、および、各ノズル１１〜１３に付着した洗浄液が吸引されて除去される。なお、上述したように、本実施形態においては、各ノズル１１〜１３の下面にのみ洗浄液が付着しているので、ノズル１１の側面にも洗浄液が付着している場合に比べて吸引動作を容易かつ確実に行うことができる。洗浄液吸引部８２は、予め所定時間の間吸引動作を行った後、吸引動作を終了する。以上のステップＳ７の後、ステップＳ８の動作が行われる。

ステップＳ８において、制御部７は、洗浄部移動機構９に制御指令を与えることによって、洗浄部３を下方の位置（ステップＳ５が実行される前の位置）に戻す。これによって、ノズル１１〜１３から十分に離れた位置に洗浄部３が移動されるので、塗布処理においてノズル１１〜１３が移動してもノズル１１〜１３と洗浄部３とが衝突することがない。続くステップＳ９において、制御部７は、洗浄部移動機構９に制御指令を与えることによって、洗浄部３の位置を切り替える。具体的には、制御部７は、突起部材３１〜３３がノズル１１〜１３の直下位置に位置していた洗浄部３を、液回収部３０の底面がノズル１１〜１３の直下位置に位置するように移動させる。これによって、塗布処理においてノズル１１〜１３から塗布液が吐出されても洗浄部３における塗布液の飛び跳ねを抑えることができる。塗布装置１０の洗浄動作は以上のステップＳ１〜Ｓ９の動作で終了する。洗浄動作の後、塗布装置は塗布処理を再開することができる。

以上のように、本実施形態によれば、塗布装置は、ノズルの下面にのみ洗浄液をかけて洗浄を行う。これによれば、吸引動作において、ノズルの下面にのみ付着した洗浄液を除去（吸引）すればよいので、ノズルの側面にも洗浄液が付着している場合に比べて吸引動作を容易かつ確実に行うことができる。すなわち、洗浄によってノズルに付着した洗浄液を確実に除去することができる。

また、本実施形態においては、上面の直径φ１は、ノズルの下面の直径φ２よりも小さい。そのため、上記所定の間隔をかなり小さくしても、供給口から湧出される洗浄液がノズルの側面に付着することがない。一方、ステップＳ７における洗浄液の吸引動作は、供給口とノズルとの距離が近いほど吸引効果が大きくなる。本実施形態によれば、吸引が十分に行われるように供給口とノズルとの距離を近づけることができるので、この理由によっても、吸引動作を確実に行うことができる。

また、上記洗浄部３は、塗布装置１０の停止中（塗布が行われない間）において、各ノズル１１〜１３の先端が乾燥しないように各ノズル１１〜１３を保管する目的でも用いられる。保管時の動作は図５に示した洗浄動作と基本的には同じ流れであるが、ステップＳ４およびＳ６の処理が若干異なる。具体的には、ステップＳ４において、洗浄液供給部８は、各突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａ上に洗浄液が液盛りされる程度に洗浄液を供給する。すなわち、上面３１ａの供給口から所定量の洗浄液が湧出するように洗浄液が供給されると、洗浄液は、表面張力によって上面３１ａ上に対して突出した状態（液盛りされた状態）となる。洗浄液供給部８は、突起部材３１の上面３１ａ上に洗浄液Ｌが液盛りされた状態となるまで洗浄液を供給し、当該状態になると供給を停止する。また、保管時の動作においては、ステップＳ５の後、ステップＳ６の動作は行われずにステップＳ７の動作が行われる。以上のように、保管時においては、洗浄液供給部８は洗浄液を常時供給しなくてもよい。

（突起部材の変形例）
次に、図８〜図１１を参照して、上記実施形態における突起部材の変形例の構成を説明する。なお、図８〜図１１では、塗布装置に設けられる３つの突起部材３１〜３３のうち突起部材３１の構成を例として示しているが、他の突起部材３２および３３についても突起部材３１と同様の構成である。

図８および図９は、上記実施形態の変形例における突起部材の構成を示す図である。図８および図９においては、突起部材３１の上面３１ａの直径は、ノズル１１の下面１１ａの直径よりも大きい。なお、本変形例において、上面３１ａに設けられる供給口の穴径は、ノズル１１の下面１１ａの直径よりも小さい。本変形例において、上記間隔ｄが小さすぎる場合には、図９に示すように、洗浄液Ｌがノズル１１の側面にも接触してしまう。したがって、洗浄時における上面３１ａと下面１１ａとの間隔ｄは、上面３１ａに設けられた供給口から湧出されている洗浄液Ｌが下面１１ａにのみ接触する距離に設定される。ここで、供給口から湧出されている洗浄液Ｌを水平面（ＸＹ面に平行な面）で切断したときの断面形状は略円形になるが、上記間隔ｄは、例えば、上面３１ａからの距離がｄ’である水平面における洗浄液Ｌの断面の径が下面１１ａの径よりも小さくなるような距離ｄ’よりも大きく設定されてもよい。以上のように、突起部材３１の上面３１ａの直径をノズル１１の下面１１ａの直径よりも大きくしてもよく、この場合でも、上記間隔ｄを適正な間隔にすることによって、ノズル１１の側面に洗浄液を付着させずに洗浄を行うことができる。

図１０および図１１は、他の変形例における突起部材の構成を示す図である。図１０においては、突起部材３１の上面３１ａは、凹型の曲面である。また、図１１においては、突起部材３１の上面３１ａは、凸型の曲面である。なお、図１０および図１１では、突起部材３１の上面３１ａの直径は、ノズル１１の下面１１ａの直径よりも大きい。また、上面３１ａに設けられる供給口の穴径は、ノズル１１の下面１１ａの直径よりも小さい。図１０および図１１に示すように、突起部材３１の上面３１ａは、平面ではなく、曲面であってもよい。図１０および図１１に示す変形例においては、洗浄時における上面３１ａの供給口とノズル１１の下面１１ａとの間隔ｄは、図８および図９に示した変形例と同様、上面３１ａに設けられた供給口から湧出されている洗浄液Ｌが下面１１ａにのみ接触する距離に設定される。例えば、上記間隔ｄは、上面３１ａの供給口からの距離がｄ’である水平面における洗浄液Ｌの断面の径が下面１１ａの径よりも小さくなるような距離ｄ’よりも大きく設定されてもよい。また、図１１に示されるように突起部材３１の上面３１ａを凸型の曲面とする場合、上面３１ａ上に液盛りされた洗浄液Ｌの高さは、突起部材３１の上面３１ａを平面とする場合よりも小さくなる。したがって、上記間隔ｄがより小さくなるので、供給口から洗浄液Ｌを吸引する際の吸引効果がより大きくなる。なお、上記実施形態のように突起部材３１の上面３１ａの直径がノズル１１の下面１１ａの直径よりも小さい場合であっても、当該上面３１ａを曲面にしてもよい。これによっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。

（その他の変形例）
なお、上記実施形態では、各ノズル１１〜１３を洗浄する際、洗浄部３を移動させることによって、各突起部材３１〜３３の上面３１ａ〜３３ａを各ノズル１１〜１３に対向する位置に配置した。ここで、他の実施形態においては、各突起部材３１〜３３が各ノズル１１〜１３に対して相対的に移動されればよく、洗浄部３を移動させることに代えて、各ノズル１１〜１３（ノズルユニット１）を移動させるようにしてもよいし、洗浄部３および各ノズル１１〜１３（ノズルユニット１）の双方を移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、塗布装置は３本のノズル１１〜１３によって塗布液を塗布するものであり、洗浄部３は各ノズル１１〜１３に対応する３つの突起部材３１〜３３を有していた。ここで、他の実施形態においては、ノズルの本数は何本であってもよい。また、洗浄部３の突起部材の数は、ノズルの本数と同数である必要はなく、１つの突起部材で複数のノズルを順に洗浄していくようにしてもよい。

上述した実施形態では、本発明に係るノズル洗浄装置が塗布装置と一体的に構成される場合と例として説明したが、ノズル洗浄装置は塗布装置と別体で構成されるものであってもよい。また、上述した実施形態では、塗布液として有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布液とした有機ＥＬ表示装置の製造装置（塗布装置）を一例にして説明したが、本発明に係るノズル洗浄装置は他の塗布装置にも利用することができる。例えば、レジスト液やＳＯＧ（Ｓｐｉｎ Ｏｎ Ｇｌａｓｓ）液やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を製造するのに使用される蛍光材料を塗布する装置にも本ノズル洗浄装置を利用することができる。また、液晶カラーディスプレイをカラー表示するために液晶セル内に構成されるカラーフィルタを製造するために使用される色材を塗布する装置にも本ノズル洗浄装置を利用することができる。

本発明は、洗浄液の除去を容易に行うこと等を目的として、例えば、有機ＥＬ表示装置を製造するために用いられる塗布装置として利用することが可能である。

塗布装置１０の構成を示す平面図および正面図 塗布装置１０の各部と制御部との接続関係を示す図 洗浄部３の構成を示す斜視図 図３に示す突起部材３１およびノズル１１を示す図 塗布装置の洗浄動作の流れを示すフローチャート ステップＳ４の動作が行われた時点の突起部材３１を示す図 ステップＳ５の動作が行われた時点の突起部材３１を示す図 本実施形態の変形例における突起部材の構成を示す図 本実施形態の変形例における突起部材の構成を示す図 他の変形例における突起部材の構成を示す図 他の変形例における突起部材の構成を示す図

符号の説明

１ ノズルユニット
２ ノズル移動機構
３ 洗浄部
４ 液受け部
５ ステージ
６ ステージ移動機構
７ 制御部
８１ 洗浄液供給部
８２ 洗浄液吸引部
９ 洗浄部移動機構
１１〜１３ ノズル
３１〜３３ 突起部材
３４〜３６ 供給配管
３７〜３９ 吸引配管

Claims (6)

1. 下面に設けられた吐出口から吐出液を下方に吐出するノズルを洗浄するためのノズル洗浄装置であって、
   上面に供給口が設けられた突起部材と、
   洗浄液が前記突起部材の上面上に湧出されるように前記供給口へ洗浄液を供給する洗浄液供給手段と、
   前記ノズルの下面と前記突起部材の上面とが所定の間隔で対向するように前記ノズルおよび前記突起部材の少なくとも一方を移動させる移動手段とを備え、
   前記移動手段は、前記突起部材の上面上に湧出された洗浄液が前記ノズルの下面にのみ接触するように前記所定の間隔を設定する、ノズル洗浄装置。
2. 前記突起部材の上面の径は、前記ノズルの下面の径よりも小さいことを特徴とする、請求項１に記載のノズル洗浄装置。
3. 前記供給口から洗浄液を吸引する洗浄液吸引手段をさらに備える、請求項１または請求項２に記載のノズル保管装置。
4. 前記突起部材は、前記上面の周囲に、外周に向かうにつれて低くなる傾斜面を有する、請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のノズル洗浄装置。
5. 前記吐出液は、有機ＥＬ材料または正孔輸送材料であり、
   前記洗浄液は、前記吐出液に含まれる溶媒と同じ溶媒を含むことを特徴とする、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のノズル保管装置。
6. 請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のノズル洗浄装置を備え、
   基板に対して前記ノズルから塗布液を吐出することによって当該基板に塗布を行う塗布装置。

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