JP2010201318A - 流量設定方法および塗布装置 - Google Patents

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Abstract

【課題】各ノズルから吐出される塗布液の流量管理が容易となる塗布装置の流量設定方法および塗布装置を提供する。
【解決手段】単一の供給源から本管を介して供給される塗布液を複数の支管に分流し、当該支管にそれぞれ設けられた支管流量計測手段によって当該支管を流動する塗布液流量を計測して、当該支管に接続されたノズルから塗布液をそれぞれ吐出する塗布装置における塗布液の流量設定方法である。流量設定方法は、直列供給工程および流量計測調整工程を含む。直列供給工程は、支管流量計測手段をそれぞれ直列に接続し、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給して、当該供給された塗布液をノズルの1つから吐出させる。流量計測調整工程は、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給している状態において、当該支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果を調整する。
【選択図】図8

Description

本発明は、流量設定方法および塗布装置に関し、より特定的には、複数のノズルから塗布液を吐出して塗布する塗布装置の流量設定方法および塗布装置に関する。
従来、基板等の被処理体に塗布液を塗布する塗布装置が各種開発されている。例えば、有機EL(Electro Luminescence)表示装置を製造する装置では、ステージ上に載置されたガラス基板等の基板の主面に所定のパターン形状で正孔輸送材料や有機EL材料をノズル塗布する塗布装置が用いられる(例えば、特許文献1参照)。この塗布装置では、ノズルから塗布液(有機EL材料や正孔輸送材料)が所定の圧力で吐出される。具体的には、塗布装置に備えられたタンク等の供給源に塗布液が貯留され、供給源から供給される塗布液をポンプで増圧して、ノズルから吐出される。
上記塗布装置では、赤、緑、および青色の有機EL材料の塗布する場合、製造効率を上げるために、赤色、緑色、および青色の何れか1つの有機EL材料を同時に複数のノズルから吐出して塗布することが一般的である。例えば、上記特許文献1で開示された塗布装置を用いて単色の有機EL材料を同時に複数のノズルから吐出する場合、単一の供給源に貯留された塗布液(例えば、赤色の有機EL材料)を複数のノズルへ分岐して供給し、それぞれのノズルから基板上に同時に塗布することによって、複数の位置に同時に塗布液を塗布する方法がある。
図14は、単一の供給源101から複数のノズル108a〜108nへ分岐して供給する塗布装置の一例を示すブロック図である。図14において、供給源101に貯留された塗布液は、ポンプ102で増圧され、フィルタ103を介してマニホールド(分岐管)104に供給される。マニホールド104は、複数のノズル系統(a系統〜n系統とする)の配管が接続されており、供給された塗布液をa系統〜n系統の配管へそれぞれ流動させる。
マニホールド104からa系統に分岐して流動する塗布液は、流量制御バルブ105aによってa系統を流動する流量が制御され、その流量が流量計106aによって監視される。そして、a系統に分岐して流動する塗布液は、ノズル108aに内蔵されたフィルタ109aを介して当該ノズル108aの先端部から吐出される。また、マニホールド104から他のb系統〜n系統にそれぞれ分岐して流動する塗布液についても、a系統と同様に流動する。すなわち、マニホールド104からb系統〜n系統にそれぞれ分岐して流動する塗布液は、流量制御バルブ105b〜105nによってb系統〜n系統を流動する流量がそれぞれ制御され、それらの流量が流量計106b〜106nによってそれぞれ監視される。そして、b系統〜n系統に分岐して流動するそれぞれの塗布液は、ノズル108b〜108nに内蔵されたフィルタ109b〜109nを介して当該ノズル108b〜108nの先端部からそれぞれ吐出される。
特開2006−205024号公報
ここで、ノズルから正確な流量の塗布液を吐出するためには、ノズルから吐出される塗布液の実吐出流量を計測して管理する必要がある。例えば、ノズルから吐出される塗布液の実吐出流量は、当該ノズルから所定の容器内に塗布液を吐出させ、単位吐出時間に対する当該容器内の塗布液重量(例えば、ミリグラム/分)によって秤量される。そして、実流量計測時の流量計の値と実吐出流量計測結果との関係を用いて、以降の塗布作業中の塗布流量が管理される。例えば、ノズルから塗布液を吐出させている時の流量計の値がX1、X2、およびX3であり、その実吐出流量がそれぞれY1、Y2、およびY3であるとする。このとき、図15に示すような流量計の値と実吐出流量との関係式が導かれる。そして、塗布作業において実吐出流量Ypでノズルから塗布液を塗布させたい場合、導かれた関係式に基づいて実吐出流量Ypに対応する流量計の値Xpを算出し、流量計が当該値Xpを維持するようにノズルへの流量を制御する。
しかしながら、図14に示したような複数のノズル108a〜108nから同時に塗布液を吐出する塗布装置の場合、ノズル系統毎に上述した実吐出流量の計測を行って上記関係式をそれぞれ導くことが必要となる。また、高精度な関係式を導き出す場合、1つのノズル系統に対して流量が異なる複数ポイントの実吐出流量の計測を行う必要がある。また、当該塗布装置において塗布する塗布液を変更(例えば、赤色の有機EL材料から緑色の有機EL材料に変更)する場合、当該塗布液変更後にも実吐出流量の秤量が必要となるため、塗布装置の流量管理工数が増大する。また、塗布装置の実吐出流量計測時間が長くなると、容器内に吐出した塗布液中の溶媒が蒸発することによって実吐出流量が変動することがあり、正確な実吐出流量の計測が困難となることがある。
それ故に、本発明の目的は、各ノズルから吐出される塗布液の流量管理が容易となる塗布装置の流量設定方法および塗布装置を提供することである。
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第1の発明は、単一の供給源から本管を介して供給される塗布液を複数の支管に分流し、当該支管にそれぞれ設けられた支管流量計測手段によって当該支管を流動する塗布液流量を計測して、当該支管に接続されたノズルから塗布液をそれぞれ吐出する塗布装置における塗布液の流量設定方法である。流量設定方法は、直列供給工程および流量計測調整工程を含む。直列供給工程は、支管流量計測手段をそれぞれ直列に接続し、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給して、当該供給された塗布液をノズルの1つから吐出させる。流量計測調整工程は、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給している状態において、当該支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果を調整する。
第2の発明は、上記第1の発明において、選択供給工程および実流量計測工程を、さらに含む。選択供給工程は、供給源から本管へ供給された塗布液を、複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給し、他の支管への当該塗布液の供給を閉止する。実流量計測工程は、選択供給工程で選択支管にのみ塗布液を供給している状態において、当該選択支管に設けられた支管流量計測手段による計測結果と当該選択支管のノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測する。流量計測調整工程では、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給している状態において、選択支管に設けられた支管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、他の支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果が調整される。
第3の発明は、上記第1の発明において、支管流量計測手段のうち、少なくとも1つは、支管を流動する塗布液の質量流量を計測する。流量計測調整工程では、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給している状態において、質量流量を計測する支管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、他の支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果が調整される。
第4の発明は、上記第1の発明において、選択供給工程および実流量計測工程を、さらに含む。選択供給工程は、供給源から本管へ供給された塗布液を、複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給し、他の支管への当該塗布液の供給を閉止する。実流量計測工程は、選択供給工程で選択支管にのみ塗布液を供給している状態において、本管を流動する塗布液流量を計測する本管流量計測手段による計測結果と当該選択支管のノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測する。流量計測調整工程では、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給している状態において、本管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果が調整される。
第5の発明は、上記第1の発明において、本管には、当該本管を流動する塗布液の質量流量を計測する本管流量計測手段が設けられる。流量計測調整工程では、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段に塗布液を供給している状態において、本管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果が調整される。
第6の発明は、上記第1〜第5の発明の何れか1つにおいて、支管流量計測手段による塗布液流量の計測結果に応じて当該支管を流動する塗布液流量を所定の流量に調節する支管流量調節手段が、複数の支管それぞれに設けられる。直列供給工程では、支管流量計測手段および支管流量調整手段をそれぞれ直列に接続し、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調整手段に塗布液を供給して、当該供給された塗布液をノズルの1つから吐出させる。流量計測調整工程では、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調整手段に塗布液を供給している状態において、支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果に基づいて、所定の流量に対応した支管流量調整手段の調節目標となる目標流量値がそれぞれ設定される。
第7の発明は、上記第6の発明において、流量計測調整工程では、直列供給工程が直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調整手段に塗布液を供給している状態において、基準となる基準流量値と支管流量計測手段が示す流量値との間の関係式がそれぞれ導かれ、当該関係式に基づいて所定の流量を示す当該基準流量値に対応する当該支管流量計測手段の流量値が目標流量値に設定される。
第8の発明は、上記第7の発明において、流量計測調整工程では、塗布装置で使用する塗布液の種別毎に関係式が導かれて目標流量値が設定される。
第9の発明は、上記第6の発明において、直列供給工程では、供給する塗布液流量が直列に接続された支管流量調整手段の何れか1つによって基準流量値が所定の流量となるように調節され、他の支管流量調整手段による流量調節が全開にされる。流量計測調整工程では、供給する塗布液流量を支管流量調整手段の何れか1つが基準流量値を所定の流量に調節した状態で支管流量計測手段がそれぞれ示す流量値がそれぞれの目標流量値に設定される。
第10の発明は、上記第9の発明において、流量計測調整工程では、塗布装置で使用する塗布液の種別毎に目標流量値が設定される。
第11の発明は、上記第1の発明において、複数の支管には、当該支管の間をそれぞれ連結する連結管が設けられる。直列供給工程では、複数の支管のうちの1つに供給源から塗布液を供給し、連結管を介して他の支管に当該供給液を順次流動させた後に、当該塗布液の流動において最も下流となる支管に設けられたノズルから当該塗布液を吐出させる。
第12の発明は、複数のノズルから塗布液をそれぞれ吐出する塗布装置である。塗布装置は、単一の供給源、複数のノズル、本管、複数の支管、複数の支管流量計測手段、連結管、および制御部を備える。単一の供給源は、塗布液を貯留する。複数のノズルは、塗布液を吐出する。本管は、供給源から塗布液を供給する。複数の支管は、本管から供給される塗布液を分流して、複数のノズルへそれぞれ供給する。複数の支管流量計測手段は、支管にそれぞれ設けられ、当該支管を流動する塗布液流量を計測する。連結管は、支管における支管流量計測手段の下流側と他の支管における支管流量計測手段の上流側とを連結する。制御部は、支管流量計測手段がそれぞれ計測した塗布液流量の計測結果を調整する。制御部は、支管および連結管を介して複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液が供給されて、当該供給された塗布液がノズルの1つから吐出される状態において、当該支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果を調整する。
第13の発明は、上記第12の発明において、制御部は、供給源から本管へ供給された塗布液が複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給され、他の支管への当該塗布液の供給が閉止された状態において、当該選択支管に設けられた支管流量計測手段による計測結果と当該選択支管のノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測する。制御部は、支管および連結管を介して複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液が供給されて、当該供給された塗布液がノズルの1つから吐出される状態において、選択支管に設けられた支管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、他の支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する。
第14の発明は、上記第12の発明において、複数の支管流量計測手段のうち、少なくとも1つは、支管を流動する塗布液の質量流量を計測する質量流量計である。制御部は、支管および連結管を介して複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液が供給されて、当該供給された塗布液がノズルの1つから吐出される状態において、質量流量計が計測する塗布液流量を基準として、他の支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する。
第15の発明は、上記第12の発明において、本管流量計測手段を、さらに備える。本管流量計測手段は、本管に設けられ、当該本管を流動する塗布液流量を計測する。制御部は、供給源から本管へ供給された塗布液が複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給され、他の支管への当該塗布液の供給が閉止された状態において、本管流量計測手段による計測結果と当該選択支管のノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測する。制御部は、支管および連結管を介して複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液が供給されて、当該供給された塗布液がノズルの1つから吐出される状態において、本管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する。
第16の発明は、上記第12の発明において、質量流量計を、さらに備える。質量流量計は、本管に設けられ、当該本管を流動する塗布液の質量流量を計測する。制御部は、支管および連結管を介して複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に塗布液が供給されて、当該供給された塗布液がノズルの1つから吐出される状態において、質量流量計が計測する塗布液流量を基準として、支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する。
第17の発明は、上記第12〜第16の発明の何れか1つにおいて、複数の支管流量調節手段を、さらに備える。複数の支管流量調節手段は、支管にそれぞれ設けられ、支管流量計測手段による塗布液流量の計測結果に応じて当該支管を流動する塗布液流量を所定の流量に調節する。制御部は、支管および連結管を介して複数の支管流量計測手段および支管流量調節手段がそれぞれ直列に接続され、供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調節手段に塗布液が供給されて、当該供給された塗布液がノズルの1つから吐出される状態において、支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果に基づいて、所定の流量に対応した支管流量調整手段の調節目標となる目標流量値をそれぞれ設定する。
第18の発明は、上記第12の発明において、バルブを、さらに備える。バルブは、支管にそれぞれ設けられ、制御部の制御に応じて支管を流動する塗布液を連結管へ流動させるか当該支管のノズルへ流動させるかを切り替える。制御部は、複数の支管のうちの1つに供給源から塗布液を供給し、バルブを切り替えて連結管を介して他の支管に当該供給液を順次流動させた後に、当該塗布液の流動において最も下流となる支管に設けられたノズルから当該塗布液を吐出させることによって、複数の支管流量計測手段をそれぞれ直列に接続する。
上記第1の発明によれば、並列に接続された複数の支管流量計測手段が直列に接続されることによって、1回の塗布液の流動によって全ての支管流量計測手段の調整が可能となる。例えば、複数系統にそれぞれ設けられた支管流量計測手段毎に行っていた調整作業の時間が1系統分の時間に短縮することができ、調整作業のために塗布液を流動させる量も大幅に削減することができる。
上記第2の発明によれば、並列に接続された複数の支管流量計測手段のうち、1つの支管流量計測手段の流量計測値を基準として他の支管の支管流量計測手段が校正される。したがって、ノズル系統毎に実吐出流量を秤量して校正することが不要となる。例えば、塗布する塗布液を変更する場合、当該塗布液変更後であっても基準となる支管流量計測手段の流量計測値に基づいて他の支管の支管流量計測手段が校正されるため、塗布装置の流量管理工数が激減する。また、実際の塗布作業に用いる塗布液を用いて支管流量計測手段の校正が可能であるため、代替え塗布液を用いた流量設定と比較すると、実作業に合致した高精度の校正が可能であり、換算作業等も不要となる。また、従来のように実吐出流量計測時間が長くなることによって実吐出流量が変動することに起因する流量管理の不安定要素を排除することができるため、正確な実吐出流量の設定が可能となる。
上記第3の発明によれば、並列に接続された複数の支管流量計測手段のうち、質量流量を計測する支管流量計測手段の流量計測値を基準として他の支管の支管流量計測手段が校正される。したがって、実吐出流量を秤量して校正する作業が不要となる。また、塗布する塗布液を変更する場合、当該塗布液変更後であっても質量流量を計測する支管流量計測手段の流量計測値に基づいて他の支管の支管流量計測手段が校正されるため、塗布装置の流量管理工数が激減する。また、実際の塗布作業に用いる塗布液を用いて支管流量計測手段の校正が可能であるため、代替え塗布液を用いた流量設定と比較すると、実作業に合致した高精度の校正が可能であり、換算作業等も不要となる。
上記第4の発明によれば、本管に設けられた本管流量計測手段の流量計測値を基準として支管流量計測手段が校正される。したがって、ノズル系統毎に実吐出流量を秤量して校正することが不要となる。例えば、塗布する塗布液を変更する場合、当該塗布液変更後であっても基準となる本管流量計測手段の流量計測値に基づいて支管流量計測手段が校正されるため、塗布装置の流量管理工数が激減する。また、実際の塗布作業に用いる塗布液を用いて支管流量計測手段の校正が可能であるため、代替え塗布液を用いた流量設定と比較すると、実作業に合致した高精度の校正が可能であり、換算作業等も不要となる。また、従来のように実吐出流量計測時間が長くなることによって実吐出流量が変動することに起因する流量管理の不安定要素を排除することができるため、正確な実吐出流量の設定が可能となる。
上記第5の発明によれば、本管を流動する塗布液の質量流量を計測する本管流量計測手段の流量計測値を基準として支管流量計測手段が校正される。したがって、実吐出流量を秤量して校正する作業が不要となる。また、塗布する塗布液を変更する場合、当該塗布液変更後であっても質量流量を計測する本管流量計測手段の流量計測値に基づいて支管流量計測手段が校正されるため、塗布装置の流量管理工数が激減する。また、実際の塗布作業に用いる塗布液を用いて支管流量計測手段の校正が可能であるため、代替え塗布液を用いた流量設定と比較すると、実作業に合致した高精度の校正が可能であり、換算作業等も不要となる。
上記第6の発明によれば、並列に接続された複数の支管流量計測手段および支管流量調整手段の組が直列に接続されることによって、1回の塗布液の流動によって支管それぞれの目標流量値をそれぞれ設定することができる。例えば、複数系統にそれぞれ設けられた支管流量計測手段および支管流量調整手段毎に行っていた調整作業の時間が1系統分の時間に短縮することができ、調整作業のために塗布液を流動させる量も大幅に削減することができる。
上記第7の発明によれば、ノズル系統毎に実吐出流量を秤量して関係式をそれぞれ導くことが不要となる。例えば、塗布装置において塗布する塗布液を変更する場合、当該塗布液変更後であっても基準流量値に基づいて支管の目標流量値が設定されるため、塗布装置の流量管理工数が激減する。また、実際の塗布作業に用いる塗布液を用いて目標流量値の設定が可能であるため、代替え塗布液を用いた流量設定と比較すると、実作業に合致した高精度の目標流量値の設定が可能であり、換算作業等も不要となる。
上記第8の発明によれば、特性の異なる塗布液を使用する場合においても、使用する塗布液に応じた関係式が設定されるため、使用する塗布液に応じた正確な目標流量値が設定可能となる。
上記第9の発明によれば、塗布液の流量を実際の塗布作業において吐出する吐出流量に合致させて目標流量値の設定が可能であるため、実作業に合わせたピンポイントの流量管理が可能となり、さらに流量管理工数が削減される。
上記第10の発明によれば、特性の異なる塗布液を使用する場合においても、使用する塗布液に応じた正確な目標流量値が設定可能となる。
上記第11の発明によれば、複数の支管を連結管で接続することによって、並列に接続された複数の支管流量計測手段を容易に直列に接続することができる。
また、本発明の塗布装置によれば、上述した流量設定方法と同様の効果を得ることができる。
本発明の一実施形態に係る塗布装置1の要部概略構成を示す平面図および正面図 本発明の一実施形態に係る供給部54の概略構成を示すブロック図 図1の塗布装置1の制御機能を示すブロック図 図1の塗布装置1における流量設定手順の一例を示すフローチャート 図4のステップS82における実流量計測モード処理の動作の一例を示すサブルーチン 図4のステップS83における支管流量設定モード処理の動作の一例を示すサブルーチン 実流量計測モード処理における配管の接続状態の一例を示す図 支管流量設定モード処理における配管の接続状態の一例を示す図 塗布処理における配管の接続状態の一例を示す図 実吐出流量Rと流量計測値Fとの関係式の一例を示すグラフ 流量計測値Fと流量計測値fとの関係式の一例を示すグラフ 使用する塗布液の種別に応じてそれぞれ設定された関係式の一例を示す図 支管流量設定モード中と塗布作業中とにおける各流量制御バルブ546および支管流量計547の状態の一例を示す図 従来の単一の供給源101から複数のノズル108a〜108nへ分岐して供給する塗布装置の一例を示すブロック図 従来の流量計の値と実吐出流量との関係式の一例を示す図
以下、図面を参照して、本発明の一実施形態に係る塗布装置1について説明する。説明を具体的にするために、塗布装置1が有機EL材料を溶解した溶液を塗布液として用いる有機ELデバイスを製造する塗布装置に適用された例を用いて、以下の説明を行う。なお、本明細書における有機EL材料は、有機層(発光層、電荷輸送層、および電荷注入層等のうちで有機物を含む層)を形成する材料であり、例えば、有機層を形成する材料のうちで溶媒に可溶な材料である。塗布装置1は、有機EL材料を含む塗布液を、ステージ上に載置された被塗布体(例えば、ガラス基板)上に所定のパターン形状で塗布することによって有機層を形成して有機ELデバイスを製造するものである。図1(a)は、塗布装置1の要部概略構成を示す平面図である。図1(b)は、塗布装置1の要部概略構成を示す正面図である。なお、塗布装置1は、上述したように有機EL材料を含む塗布液を複数種類用いるが、それらの代表として発光層を形成する有機EL材料を溶解した溶液を塗布液(以下、有機EL材料を含む塗布液と記載することがある)として用いる例として説明する。
図1(a)および図1(b)において、塗布装置1は、大略的に、基板載置装置2および有機EL塗布機構5を備えている。有機EL塗布機構5は、ノズル移動機構部51と、ノズルユニット50と、液受部53Lおよび53Rとを有している。ノズル移動機構部51は、ガイド部材511が図示X軸方向に延設されており、ノズルユニット50をガイド部材511に沿って図示X軸方向に移動させる。ノズルユニット50は、例えば赤、緑、および青色の何れか1色の有機EL材料を含む塗布液を吐出する複数のノズル52(図1では、3本のノズル52a、52b、および52cのみ図示)を並設した状態で保持する。なお、図1においては、3本のノズル52a、52b、および52cのみを図示した塗布装置1を示したが、塗布装置1にはさらに多くのノズル52を並設してノズルユニット50で保持することが可能である。塗布装置1には、n本(例えば、10〜20本)のノズル52(以下、ノズル52a〜52nとする)を並設することが可能であり、この場合、赤、緑、および青色の何れか1色の有機EL材料を含む塗布液をノズル52a〜52nから吐出する。また、各ノズル52a〜52nへは、単一の供給源541(図2参照)から赤、緑、および青色の何れか1色の有機EL材料を含む塗布液が供給される。このように、複数のノズル52から同じ色の有機EL材料を含む塗布液が吐出されるが、説明を具体的にするために赤色の有機EL材料を含む塗布液がノズル52a〜52nから吐出される例を用いる。
基板載置装置2は、ステージ21、旋回部22、平行移動テーブル23、ガイド受け部24、およびガイド部材25を有している。ステージ21は、被塗布体となるガラス基板等の基板Pをそのステージ上面に載置する。ステージ21の下部は、旋回部22によって支持されており、旋回部22の回動動作によって図示θ方向にステージ21が回動可能に構成されている。また、ステージ21の内部には、有機EL材料を含む塗布液が塗布された基板Pをステージ面上で予備加熱処理するための加熱機構や基板Pの吸着機構や受け渡しピン機構等が設けられている。
有機EL塗布機構5の下方を通るように、ガイド部材25が上記X軸方向と垂直の図示Y軸方向に延設されて水平に固定される。平行移動テーブル23の下面には、ガイド部材25と当接してガイド部材25上を滑動するガイド受け部24が固設されている。また、平行移動テーブル23の上面には、旋回部22が固設される。これによって、平行移動テーブル23が、例えばリニアモータ(図示せず)からの駆動力を受けてガイド部材25に沿った図示Y軸方向に移動可能になり、旋回部22に支持されたステージ21の水平移動も可能になる。
受け渡しピン機構を介してステージ21上に基板Pを載置し、当該基板Pを吸着固定して、平行移動テーブル23が有機EL塗布機構5の下方まで移動したとき、当該基板Pが赤色の有機EL材料を含む塗布液の塗布をノズル52a〜52nから受ける位置となる。そして、制御部3(図3参照)がノズルユニット50をX軸方向に往復移動させるようにノズル移動機構部51を制御し、ステージ21をY軸方向へ当該直線移動毎に所定ピッチだけ移動させるように平行移動テーブル23を制御し、ノズル52a〜52nから所定流量の有機EL材料を含む塗布液を吐出させる。また、ノズル52a〜52nのX軸方向吐出位置において、ステージ21に載置された基板Pから逸脱する両サイド空間には、基板Pから外れて吐出された有機EL材料を含む塗布液を受ける液受部53Lおよび53Rがそれぞれ固設されている。ノズル移動機構部51は、基板Pの一方サイド外側に配設されている液受部53(例えば、液受部53L)の上部空間から、基板Pを横断して基板Pの他方サイド外側に配設されている液受部53(例えば、液受部53R)の上部空間まで、ノズルユニット50を往復移動させる。また、平行移動テーブル23は、ノズルユニット50が液受部53の上部空間に配置されている際、ノズル往復移動方向とは垂直の所定方向(図示Y軸方向)に所定ピッチだけステージ21を移動させる。このようなノズル移動機構部51および平行移動テーブル23の動作と同時にノズル52a〜52nから有機EL材料を含む塗布液を液柱状態で吐出することによって、赤色の有機EL材料を含む塗布液が基板P上にストライプ状の塗布列として形成される。
次に、図2を参照して、塗布装置1における塗布液の供給部54の概略構成について説明する。なお、図2は、塗布装置1の供給部54の概略構成を示すブロック図である。
図2において、塗布装置1は、供給部54を備えている。供給部54は、単一の供給源541から供給される塗布液(例えば、赤色の有機EL材料を含む塗布液)を供給途中(マニホールド544)で複数に分岐させて複数のノズル52a〜52n(ノズルユニット50)に供給する。ここで、供給部54において、供給源541から塗布液を複数に分岐するまでの供給配管を本管と記載し、塗布液を複数に分岐してからノズル52a〜52nに供給するまでの供給配管をそれぞれ支管と記載し、各支管間を連結する配管を連結管と記載する。
供給部54は、供給源541、加圧部542、フィルタ543、マニホールド544、複数の第1の開閉バルブ545a〜545n、複数の流量制御バルブ546a〜546n、複数の支管流量計547a〜547n、および複数の第2の開閉バルブ548a〜548nを備えている。また、供給部54は、支管間をそれぞれ連結する連結管に第3の開閉バルブ549ab〜549mnを備えている。供給源541は、塗布装置1で塗布する有機EL材料を含む塗布液を貯留しており、例えば、柔軟性を有するパック内に当該有機EL材料を含む塗布液を貯留している。加圧部542は、制御部3から出力される動作信号Cp(図3参照)に応じて、供給源541を加圧することによって、供給源541に貯留された有機EL材料を含む塗布液を取り出して本管中へ流動させる。フィルタ543は、本管中を流動する有機EL材料を含む塗布液中の異物を除去する。そして、本管を流動した有機EL材料を含む塗布液は、マニホールド(多岐管)544に供給される。
マニホールド544は、本管から供給された有機EL材料を含む塗布液を複数(例えば、10〜20本)の支管に分岐する。ここで、マニホールド544が分岐する複数の支管は、それぞれノズル52a〜52nに接続されており、以下の説明においてはノズル52a〜52nに接続されるそれぞれの支管をa系統支管〜n系統支管として記載する。
第1の開閉バルブ545aは、制御部3から出力される動作信号Cv1a(図3参照)に応じて、マニホールド544からa系統支管への流路を開閉して有機EL材料を含む塗布液をa系統支管へ供給または停止する。流量制御バルブ546aは、制御部3から出力される動作信号Cfa(図3参照)に応じて、a系統支管を流動する有機EL材料を含む塗布液の流量を制御する。支管流量計547aは、a系統支管における有機EL材料を含む塗布液の流量を検出して、流量情報Ifa(図3参照)を制御部3へ出力する。なお、後述により明らかとなるが、制御部3が流量情報Ifaに基づいて目標流量値facとなるように動作信号Cfaを生成して流量制御バルブ546aの動作を制御するため、制御部3、流量制御バルブ546a、および支管流量計547aを合わせてマスフローコントローラとして機能する。そして、目標流量値facは、塗布作業における流量制御バルブ546aの調節目標となる。
第2の開閉バルブ548aは、制御部3から出力される動作信号Cv2a(図3参照)に応じて、a系統支管からノズル52aへの流路を開閉して有機EL材料を含む塗布液をノズル52aへ供給または停止する。そして、ノズル52aは、第2の開閉バルブ548aを介してa系統支管から有機EL材料を含む塗布液の供給を受けて、その先端部から液柱状態の有機EL材料を含む塗布液を吐出する。なお、ノズル52aは、a系統支管から供給された有機EL材料を含む塗布液中の異物を除去するためのフィルタ521a(図示せず)を有している。
他のb系統支管〜n系統支管も、a系統支管と同様の構成部を有している。すなわち、第1の開閉バルブ545b〜545nは、制御部3から出力される動作信号Cv1b〜Cv1nに応じて、それぞれマニホールド544からb系統支管〜n系統支管への流路を開閉して有機EL材料を含む塗布液をb系統支管〜n系統支管へ供給または停止する。また、流量制御バルブ546b〜546nは、それぞれ制御部3から出力される動作信号Cfb〜Cfnに応じて、それぞれb系統支管〜n系統支管を流動する有機EL材料を含む塗布液の流量を制御する。支管流量計547b〜547nは、それぞれb系統支管〜n系統支管における有機EL材料を含む塗布液の流量を検出して、それぞれ流量情報Ifb〜Ifnを制御部3へ出力する。したがって、他のb系統支管〜n系統支管についても、制御部3が流量情報Ifb〜Ifnに基づいてそれぞれ目標流量値fbc〜fncとなるように動作信号Cfb〜Cfnを生成して流量制御バルブ546b〜546nの動作を制御するため、制御部3、流量制御バルブ546b〜546n、および支管流量計547b〜547nをそれぞれ合わせてそれぞれマスフローコントローラとして機能する。そして、目標流量値fbc〜fncも、それぞれ塗布作業における流量制御バルブ546b〜546nの調節目標となる。
また、第2の開閉バルブ548b〜548nは、それぞれ制御部3から出力される動作信号Cv2b〜Cv2nに応じて、それぞれb系統支管〜n系統支管を開閉して有機EL材料を含む塗布液をノズル52b〜52nへ供給または停止する。そして、ノズル52b〜52nは、それぞれ第2の開閉バルブ548b〜548nを介してb系統支管〜n系統支管から有機EL材料を含む塗布液の供給を受けて、それらの先端部から液柱状態の有機EL材料を含む塗布液を吐出する。なお、ノズル52b〜52nも、それぞれb系統支管〜n系統支管から供給された有機EL材料を含む塗布液中の異物を除去するためのフィルタ521b〜521n(図示せず)を有している。なお、供給源541からノズル52a〜52nに至るそれぞれの配管は、PE(ポリエチレン)、PP(ポリプロピレン)、テフロン(登録商標)等を材料とする管部材が用いられる。
また、a系統支管〜n系統支管には、それぞれの支管間を連結する連結管が設けられている。具体的には、支管流量計547aおよび第2の開閉バルブ548aの間となるa系統支管と、第1の開閉バルブ545bおよび流量制御バルブ546bの間となるb系統支管とを連結するa−b系統支管連結管が設けられている。そして、a−b系統支管連結管には、第3の開閉バルブ549abが設けられる。第3の開閉バルブ549abは、制御部3から出力される動作信号Cv3ab(図3参照)に応じて、a系統支管からb系統支管への連結管を開閉して有機EL材料を含む塗布液をa系統支管からb系統支管へ供給または停止する。
他のb系統支管〜n系統支管も、a−b系統支管連結管と同様の連結管を有している。すなわち、支管流量計547bおよび第2の開閉バルブ548bの間となるb系統支管と、第1の開閉バルブ545cおよび流量制御バルブ546cの間となるc系統支管とを連結するb−c系統支管連結管が設けられている。そして、b−c系統支管連結管には、第3の開閉バルブ549bcが設けられる。第3の開閉バルブ549bcは、制御部3から出力される動作信号Cv3bcに応じて、b系統支管からc系統支管への連結管を開閉して有機EL材料を含む塗布液をb系統支管からc系統支管へ供給または停止する。また、支管流量計547cおよび第2の開閉バルブ548cの間となるc系統支管と、第1の開閉バルブ545dおよび流量制御バルブ546dの間となるd系統支管とを連結するc−d系統支管連結管が設けられている。そして、c−d系統支管連結管には、第3の開閉バルブ549cdが設けられる。第3の開閉バルブ549cdは、制御部3から出力される動作信号Cv3cdに応じて、c系統支管からd系統支管への連結管を開閉して有機EL材料を含む塗布液をc系統支管からd系統支管へ供給または停止する。そして、d系統支管〜m系統支管の間にも同様の連結管および第3の開閉バルブ549de〜549lmが設けられ、支管流量計547mおよび第2の開閉バルブ548mの間となるm系統支管と、第1の開閉バルブ545nおよび流量制御バルブ546nの間となるn系統支管とを連結するm−n系統支管連結管が設けられている。そして、m−n系統支管連結管には、第3の開閉バルブ549mnが設けられる。第3の開閉バルブ549mnは、制御部3から出力される動作信号Cv3mnに応じて、m系統支管からn系統支管への連結管を開閉して有機EL材料を含む塗布液をm系統支管からn系統支管へ供給または停止する。なお、n系統支管とa系統支管とを連結する連結管は、本実施形態の塗布装置1では設けられていない。
次に、図3を参照して、塗布装置1における制御機能の概略構成について説明する。なお、図3は、塗布装置1の制御機能を示すブロック図である。
図3において、塗布装置1は、上述した各構成部を制御する制御部3を備えている。例えば、制御部3は、一般的なコンピュータシステムで構成され、内蔵されるコンピュータが用いるハードディスクやメモリ等の記憶媒体やユーザが計測結果等を入力する入力装置を有している。制御部3は、加圧部542、第1の開閉バルブ545a〜545n、流量制御バルブ546a〜546n、第2の開閉バルブ548a〜548n、第3の開閉バルブ549ab〜549mn、旋回部22、平行移動テーブル23、およびノズル移動機構部51のそれぞれの動作を制御する。特に、制御部3は、動作信号Cpを出力することによって、加圧部542の動作を制御する。制御部3は、動作信号Cv1a〜Cv1nをそれぞれ出力することによって、第1の開閉バルブ545a〜545nの動作を制御する。制御部3は、動作信号Cfa〜Cfnをそれぞれ出力することによって、流量制御バルブ546a〜546nの動作を制御する。制御部3は、動作信号Cv2a〜Cv2nをそれぞれ出力することによって、第2の開閉バルブ548a〜548nの動作を制御する。そして、制御部3は、動作信号Cv3ab〜Cv3mnをそれぞれ出力することによって、第3の開閉バルブ549ab〜549mnの動作を制御する。
また、制御部3は、支管流量計547b〜547nがそれぞれ出力する支管流量を示す流量情報Ifa〜Ifnをそれぞれ取得する。そして、a系統支管〜n系統支管それぞれに設定された目標流量(目標流量値fac〜fnc)となるように、流量情報Ifa〜Ifnに応じて流量制御バルブ546a〜546nの動作を制御する。
ここで、一例として、赤色の有機EL材料を含む塗布液の塗布を受ける基板Pの表面には、有機EL材料を含む塗布液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が複数本並設されるように形成されていることがある。この場合、有機EL材料を含む塗布液としては、例えば、基板P上の溝内に拡がるように流動する程度の粘性を有する有機性のEL材料が用いられ、具体的には各色毎の高分子タイプの有機EL材料を含む塗布液が用いられる。
ノズルユニット50は、各ノズル52a〜52nの塗布ピッチ間隔を調整することができる。ノズルユニット50には、各ノズル52a〜52nが、図1中のX軸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軸方向に僅かにずれて配置される。隣接する2本のノズル52間のY軸方向に対する距離は、所望する塗布列の間隔に対応するように調整される。例えば、基板Pの表面に予め形成されているストライプ状の溝間ピッチの数倍(例えば、3倍など)に等しくされる。また、このような溝がない場合も、所望するストライプ状の塗布列の間隔に対応するように、ノズル52のY軸方向ピッチが同様に調整される。
上述したノズル52のY軸方向ピッチを調整する構成は、様々考えられる。例えば、ノズル52a〜52nがそれぞれY軸方向(副走査方向)へ移動可能に構成することによって、各ノズル52のY軸方向ピッチを調整することが可能となる。他の例として、ノズルユニット50を所定の鉛直方向支持軸周りに回動自在に支持し、制御部3の制御によって当該支持軸周りにノズルユニット50を回動させることで、塗布ピッチ間隔を調整することができる。
制御部3は、ステージ21に載置された基板Pの位置や方向に基づいて、基板Pに塗布列を形成する方向(例えば、基板Pに上記溝が形成されている場合、当該溝の方向)が上記X軸方向になるように旋回部22の角度を調整し、塗布のスタートポイント、すなわち、基板Pに塗布列を形成する一方の端部側で塗布を開始する塗布開始位置を算出する。なお、上記塗布開始位置は、一方の液受部53の上部空間となる。そして、制御部3は、上述したように平行移動テーブル23およびノズル移動機構部51を駆動させる。
上記塗布開始位置において、制御部3は、各ノズル52a〜52nから有機EL材料を含む塗布液の吐出開始を供給部54に指示する。このとき、制御部3は、ストライプ状の塗布列の各ポイントにおける有機EL材料を含む塗布液の塗布量が均一となり、液柱状態で有機EL材料を含む塗布液が吐出されるように、ノズル52a〜52nの移動速度に応じてその塗布量を制御しており、支管流量計547a〜547nからの流量情報Ifa〜Ifnをそれぞれフィードバックして制御する。そして、制御部3は、基板P上に有機EL材料を含む塗布液の塗布列を形成するために、有機EL材料を含む塗布液を基板P上に吐出しながらノズルユニット50をガイド部材511に沿わせて移動させるように制御する。この動作によって、液柱状態で各ノズル52a〜52nから吐出される赤色の有機EL材料を含む塗布液が同時に基板P上に吐出され、赤色の有機EL材料を含む塗布液の塗布列が形成されていく。
制御部3は、基板P上をノズルユニット50が横断して基板Pの他方端部の外側に固設されている他方の液受部53上に位置すると、ノズル52a〜52nからの有機EL材料を含む塗布液の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部51によるノズルユニット50の移動を停止する。この1回の移動によって、有機EL材料を含む塗布液の塗布が複数の塗布列(例えば、10〜20列分の塗布列)に対して同時に行われる。具体的には、同色の有機EL材料を含む塗布液を各ノズル52a〜52nから吐出しているので、3列毎に1列の塗布列を塗布対象とした例えば合計10〜20列分の塗布列に有機EL材料を含む塗布液が塗布される。
次に、制御部3は、平行移動テーブル23をY軸正方向に所定距離だけピッチ送りして、次に塗布対象となる塗布列への有機EL材料を含む塗布液の塗布を行えるようにする。そして、制御部3は、他方の液受部53の上部空間からノズルユニット50を逆の方向へ基板P上を横断させて一方の液受部53上に位置すると、ノズル52a〜52nからの有機EL材料を含む塗布液の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部51によるノズルユニット50の移動を停止する。この2回目の移動によって、次の塗布列への有機EL材料を含む塗布液の塗布が完了する。このような動作を繰り返すことによって、赤色の有機EL材料を含む塗布液が塗布された塗布列が形成される。
次に、図4〜図9を参照して、一実施形態に係る塗布装置1の流量設定手順の一例について説明する。なお、図4は、当該塗布装置1の流量設定手順の一例を示すフローチャートである。図5は、図4のステップS82における実流量計測モード処理の動作の一例を示すサブルーチンである。図6は、図4のステップS83における支管流量設定モード処理の動作の一例を示すサブルーチンである。図7は、実流量計測モード処理における配管の接続状態の一例を示す図である。図8は、支管流量設定モード処理における配管の接続状態の一例を示す図である。図9は、塗布処理における配管の接続状態の一例を示す図である。
図4において、制御部3は、加圧部542を動作させて供給源541に貯留された有機EL材料を含む塗布液を本管中へ流動させ(ステップS80)、処理を次のステップに進める。例えば、制御部3は、加圧部542を作動させる動作信号Cpを加圧部542へ出力して、当該加圧部542を加圧動作させる。
次に、制御部3は、実流量Rと基準となる支管流量計547(例えば、複数の支管流量計547のうち、a系統支管の支管流量計547a)の流量計測値Fとの間の関係式が設定済みか否かを判断する(ステップS81)。例えば、制御部3は、塗布装置1が使用する塗布液の種別毎に、実流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの間の関係式を設定し、搭載された記憶媒体に当該関係式を記憶している。そして、制御部3は、塗布装置1で塗布する塗布液に対して上記関係式が設定されていない場合、次のステップS82に処理を進める。一方、制御部3は、塗布装置1で塗布する塗布液に対して上記関係式が設定されている場合、次のステップS83に処理を進める。
ステップS82において、制御部3は、実流量計測モード処理を行い、次のステップに処理を進める。以下、図5を参照して、実流量計測モード処理の詳細な動作について説明する。
図5において、制御部3は、実流量(実吐出流量)を計測する支管、すなわち基準となる支管流量計547が接続された支管(例えば、a系統支管)を選択し、吐出流量範囲を設定して(ステップS91)、処理を次のステップに進める。ここで、上記吐出流量範囲とは、塗布装置1がこれから使用する塗布液を塗布する際に可能性がある吐出流量の範囲を示している。
次に、制御部3は、上記ステップS91で選択された対象の支管に直列に設けられた第1の開閉バルブ545(例えば、a系統の第1の開閉バルブ545a)および第2の開閉バルブ548(例えば、a系統の第2の開閉バルブ548a)を全開にして、他の開閉バルブを全閉にし(ステップS92)、処理を次のステップに進める。
次に、制御部3は、基準となる支管流量計547(例えば、a系統の支管流量計547a)の流量計測値Fが上記吐出流量範囲内の任意の値となるように、基準となる支管流量計547と同じ支管の流量制御バルブ546(例えば、a系統の流量制御バルブ546a)を動作させ(ステップS93)、処理を次のステップに進める。このステップS93の動作によって、本管中へ流動する有機EL材料を含む塗布液が上記ステップS91で選択された対象の支管(例えば、a系統の支管)のみに流動して1つのノズル52(例えば、ノズル52a)から吐出される状態となる。具体的には、上記ステップS91でa系統支管が選択されている場合、有機EL材料を含む塗布液は、図7の太線で示すように流動する。すなわち、供給源541からマニホールド544に流動した有機EL材料を含む塗布液は、第1の開閉バルブ545aを介して、流量制御バルブ546aおよび支管流量計547aへ流動し、第2の開閉バルブ548aを介してノズル52aへ流動する流路が形成される。なお、図7では、実流量計測モード処理において有機EL材料を含む塗布液が流動しない支管や連結管については、破線で記載している。
次に、制御部3は、秤量によって計測された実吐出流量Rおよびそのときの基準となる支管流量計547の流量計測値F(例えば、支管流量計547aの流量計測値fa)を取得し(ステップS94)、処理を次のステップに進める。例えば、塗布装置1のユーザは、上記ステップS93の動作状態において、塗布液を吐出しているノズル52から吐出している塗布液を秤量し、実吐出流量Rを計測する。例えば、ノズル52から吐出される塗布液の実吐出流量Rは、当該ノズル52から所定の容器内に塗布液を吐出させ、単位吐出時間に対する当該容器内の塗布液重量(例えば、ミリグラム/分)によって秤量される。そして、ユーザは、制御部3の入力装置を介して、計測した実吐出流量Rを入力する。なお、そのときの基準となる支管流量計547の流量計測値Fについては、当該支管流量計547から出力される流量情報Ifを用いて自動的に制御部3が取得してもいいし、ユーザが入力装置を介して入力してもかまわない。
次に、制御部3は、実流量計測が終了したか否かを判断する(ステップS95)。例えば、上記ステップS93およびステップS94で行う実吐出流量Rの秤量は、上記吐出流量範囲内における複数ポイント(例えば、3〜5ポイント)に対応して行われる。上記ステップS95において、制御部3は、実吐出流量Rの秤量が上記複数ポイント全てに対応して行われた場合、次のステップS96に処理を進める。一方、制御部3は、実吐出流量Rの秤量が上記複数ポイントの何れかに対して行われていない場合、上記ステップS93に戻って、上記吐出流量範囲内における他の値に対する処理を行う。
ステップS96において、制御部3は、実吐出流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの関係式を設定して記憶媒体に記憶して、当該サブルーチンによる処理を終了する。以下、図10を参照して、実吐出流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの関係式について説明する。なお、図10は、実吐出流量Rの秤量結果から得られる上記関係式の一例を示すグラフである。
図10は、横軸を基準となる支管流量計547の流量計測値Fおよび縦軸を実吐出流量Rとし、実吐出流量Rの秤量結果をプロットしている。具体的には、上記ステップS93およびステップS94の処理によって、基準となる支管流量計547の流量計測値がF1のときに秤量された実吐出流量がR1である。また、基準となる支管流量計547の流量計測値がF2のときに秤量された実吐出流量がR2である。また、基準となる支管流量計547の流量計測値がF3のときに秤量された実吐出流量がR3である。そして、これら3つのプロット点(点F1−R1、点F2−R2、点F3−R3)を通る近似曲線(例えば、直線)が、実吐出流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの関係式として導かれる。例えば、上記関係式は、
R=A*F+B
で示される。ここで、AおよびBは、それぞれ上記プロット点から導かれる定数である。塗布装置1では、このような関係式が使用する塗布液の種別毎にそれぞれ設定されて記憶される。
図4に戻り、上記ステップS82の実流量計測モード処理の後、制御部3は、支管流量設定モード処理を行い(ステップS83)、次のステップに処理を進める。以下、図6を参照して、支管流量設定モード処理の詳細な動作について説明する。
図6において、制御部3は、支管流量を設定する吐出流量範囲を設定して(ステップS101)、処理を次のステップに進める。ここで、上記吐出流量範囲とは、上記ステップS91で説明した範囲と同様であり、各支管を介して、塗布装置1がこれから使用する塗布液を塗布する際に可能性がある吐出流量の範囲を示している。
次に、制御部3は、第1の開閉バルブ545a、第2の開閉バルブ548n、および全ての第3の開閉バルブ(すなわち、第3の開閉バルブ549ab〜549mn)を全開にし、他の開閉バルブ(すなわち、第1の開閉バルブ545b〜545n、第2の開閉バルブ548a〜548m)を全閉にし(ステップS102)、処理を次のステップに進める。
次に、制御部3は、上記ステップS82の実流量計測モード処理において基準となった支管以外の支管に設けられている流量制御バルブ546(例えば、b系統〜n系統の流量制御バルブ546b〜546n)をそれぞれ全開にして(ステップS103)、処理を次のステップに進める。
次に、制御部3は、基準となる支管流量計547の流量計測値F(例えば、支管流量計547aの流量計測値fa)が上記吐出流量範囲内の任意の値となるように、当該支管の流量制御バルブ546(例えば、a系統の流量制御バルブ546a)を動作させ(ステップS104)、処理を次のステップに進める。このステップS104の動作によって、本管中に流動している有機EL材料を含む塗布液は、各支管に設けられている流量制御バルブ546a〜546nおよび支管流量計547a〜547nを全て通った後に、n系統支管に接続されたノズル52nから吐出される。具体的には、上記ステップS102〜ステップS104のバルブ開閉処理によって、有機EL材料を含む塗布液は、図8の太線で示すように流動する。すなわち、供給源541からマニホールド544に流動した有機EL材料を含む塗布液は、第1の開閉バルブ545aを介して、流量制御バルブ546aおよび支管流量計547aへ流動し、a系統支管とb系統支管とを連結する連結管を介してb系統支管へ流動する。そして、b系統支管へ流動した有機EL材料を含む塗布液は、流量制御バルブ546bおよび支管流量計547bへ流動し、b系統支管とc系統支管とを連結する連結管を介してc系統支管へ流動する。その後、有機EL材料を含む塗布液は、c〜m系統支管に設けられた流量制御バルブ546c〜546mおよび支管流量計547c〜547mにも同様に流動した後、m系統支管とn系統支管とを連結する連結管を介してn系統支管へ流動する。そして、最終的にn系統支管へ流動した有機EL材料を含む塗布液は、流量制御バルブ546nおよび支管流量計547nを介して、ノズル52nへ流動する流路が形成される。なお、図8においても、支管流量設定モード処理において有機EL材料を含む塗布液が流動しない支管や連結管については、破線で記載している。
次に、制御部3は、基準となる支管流量計547の流量計測値Fおよび他の支管流量計547の流量計測値fをそれぞれ取得し(ステップS105)、処理を次のステップに進める。例えば、制御部3は、ステップS104の状態で出力される基準となる支管流量計547aの流量情報Ifaを用いて流量計測値Fを取得し、他の支管流量計547b〜547nの流量情報Ifb〜Ifnを用いて流量計測値fb〜fnをそれぞれ取得する。
次に、制御部3は、支管流量設定が終了したか否かを判断する(ステップS106)。例えば、上記ステップS104およびステップS105で行う支管流量設定も、上述した実吐出流量Rの秤量と同様に、上記吐出流量範囲内における複数ポイント(例えば、3〜5ポイント)に対応して行われる。上記ステップS106において、制御部3は、支管流量設定が上記複数ポイント全てに対応して行われた場合、次のステップS107に処理を進める。一方、制御部3は、支管流量設定が上記複数ポイントの何れかに対して行われていない場合、上記ステップS104に戻って、上記吐出流量範囲内における他の値に対する処理を行う。
ステップS107において、制御部3は、全ての開閉バルブを全閉にし、処理を次のステップに進める。
次に、制御部3は、基準となる支管流量計547の流量計測値Fと他の支管流量計547の流量計測値fとの関係式をそれぞれ設定して記憶媒体に記憶して(ステップS108)、当該サブルーチンによる処理を終了する。以下、図11を参照して、基準となる支管流量計547の流量計測値Fと他の支管流量計547の流量計測値fとの関係式について説明する。なお、図11は、上記ステップS104およびステップS105の測定結果からそれぞれ得られる上記関係式の一例を示すグラフである。
図8は、横軸を他の支管流量計547の一例である支管流量計547bの流量計測値fbおよび縦軸を基準となる支管流量計547の流量計測値Fとし、上記ステップS104およびステップS105の測定結果をプロットしている。具体的には、上記ステップS104およびステップS105の処理によって、支管流量計547bの流量計測値がfb1のときに基準となる支管流量計547の流量計測値がF1である。また、支管流量計547bの流量計測値がfb2のときに基準となる支管流量計547の流量計測値がF2である。また、支管流量計547bの流量計測値がfb3のときに基準となる支管流量計547の流量計測値がF3である。そして、これら3つのプロット点(点fb1−F1、点fb2−F2、点fb3−F3)を通る近似曲線(例えば、直線)が、基準となる支管流量計547の流量計測値Fと支管流量計547bの流量計測値fbとの関係式として導かれる。例えば、上記関係式は、
F=Cb*fb+Db
で示される。ここで、CbおよびDbは、それぞれ上記プロット点から導かれるb系統の定数である。塗布装置1では、このような関係式が他の支管流量計547毎に、使用する塗布液の種別に応じてそれぞれ設定されて記憶される。
図4に戻り、上記ステップS83の支管流量設定モード処理の後、制御部3は、後述する塗布作業(ステップS85)で用いる吐出流量に対する各支管の目標流量値fcを設定し(ステップS84)、処理を次のステップに進める。以下、図10〜図12を参照して、目標流量値fcについて説明する。なお、図12は、使用する塗布液の種別に応じてそれぞれ設定された関係式の一例を示す図である。
制御部3は、上記ステップS80〜ステップS83の処理によって、図12に示すような関係式を設定している。図12では、制御部3が使用する塗布液q〜tに対してそれぞれ設定して記憶した関係式の一例を示している。例えば、塗布液qに対して、実吐出流量Rと基準となる支管流量計547(図12では、一例として支管流量計547a)の流量計測値Fとの関係式は、
R=Aq*F+Bq
で設定されている。ここで、AqおよびBqは、それぞれ塗布液qに対して設定された上記定数AおよびBを示している。また、塗布液qに対して、支管流量計547aの流量計測値Fと支管流量計547bの流量計測値fbとの関係式は、
F=Cbq*fb+Dbq
で設定されている。ここで、CbqおよびDbqは、それぞれ塗布液qに対して設定されたb系統の定数である。また、塗布液qに対して、支管流量計547aの流量計測値Fと支管流量計547cの流量計測値fcとの関係式は、
F=Ccq*fc+Dcq
で設定されている。ここで、CcqおよびDcqは、それぞれ塗布液qに対して設定されたc系統の定数である。また、他のd系統〜n系統における支管流量計547d〜547nの流量計測値fd〜fnについてもb系統およびc系統と同様に、塗布液qにおける支管流量計547aの流量計測値Fとの関係式が設定されている。
制御部3は、上述した関係式を適宜組み合わせて上記吐出流量に対する各支管の目標流量値fcを設定する。説明を具体的にするために、塗布作業におけるb系統のノズル52bからの吐出流量が実吐出流量Rpとした場合の目標流量値fcについて説明する。例えば、図10に示すように、実吐出流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの関係式R=A*F+Bを用いて、実吐出流量Rpに対応する基準となる支管流量計547の流量計測値Fpが導かれる。そして、図11に示すように、基準となる支管流量計547の流量計測値Fと支管流量計547bの流量計測値fbとの関係式F=Cb*fb+Dbを用いて、流量計測値Fpに対応する支管流量計547bの流量計測値fbpが導かれる。つまり、これらの関係式から明らかなように、b系統のノズル52bから実吐出流量Rpで塗布液を吐出したい場合、b系統を流動する当該塗布液の目標流量値fbcを上記流量計測値fbpに設定すればいいことになる。したがって、吐出流量Rpで吐出する場合のb系統の目標流量値fbcは、
Figure 2010201318
で設定される。また、上述したように各関係式が塗布液の種別毎に設定されている。したがって、塗布液qを吐出流量Rpで吐出する場合のb系統の目標流量値fbcqは、
Figure 2010201318
で設定される。
図4に戻り、上記ステップS84の各支管の目標流量値fcを設定した後、制御部3は、当該目標流量値fcを用いて被塗布体(例えば、ガラス基板)に対する塗布作業を行う(ステップS85)。この塗布作業において、制御部3は、全ての第1の開閉バルブ545a〜545nおよび全ての第2の開閉バルブ548a〜548nを全開にし、全ての第3の開閉バルブ549ab〜549mnを全閉にする。また、制御部3は、a系統の支管流量計547aから出力される流量情報Ifaを用いて、当該支管流量計547aが示す流量計測値faが目標流量値facとなるように、流量制御バルブ546aを制御する。このように目標流量値facは、流量制御バルブ546aの流量調節目標となる。また、制御部3は、b系統の支管流量計547bから出力される流量情報Ifbを用いて、当該支管流量計547bが示す流量計測値fbが目標流量値fbcとなるように、流量制御バルブ546bを制御する。このように目標流量値fbcは、流量制御バルブ546bの流量調節目標となる。さらに、制御部は他の系統の支管も同様に、支管流量計547c〜547nから出力される流量情報Ifc〜Ifnを用いて、当該支管流量計547c〜547nが示す流量計測値fc〜fnがそれぞれの目標流量値fcc〜fncとなるように、流量制御バルブ546c〜546nを制御する。このように目標流量値fcc〜fncは、それぞれ流量制御バルブ546c〜546nの流量調節目標となる。
そして、当該塗布作業中において、制御部3は、支管流量の再設定の要否(ステップS86)および塗布作業を終了するか否か(ステップS87)を判断する。例えば、制御部3は、塗布装置1で使用する塗布液を交換する場合や支管流量を確認する定期管理(例えば、日常管理)時期が到来した場合等において、支管流量の再設定が必要であると判断する(ステップS86でYes)。そして、制御部3は、支管流量の再設定が必要と判断した場合、上記ステップS81に戻って処理を繰り返す。また、制御部3は、支管流量の再設定が不要で塗布作業を継続する場合(ステップS86およびステップS87が何れもNo)、上記ステップS85に戻って処理を繰り返す。一方、制御部3は、塗布作業を終了する場合(ステップS87でYes)、加圧部542による加圧を停止させて(ステップS88)、当該フローチャートによる処理を終了する。
上述した実施形態に係る流量設定方法では、実吐出流量の秤量計測を用いて基準となる支管流量計547(例えば、支管流量計547a)を測定し、その値付けを行うことによって校正して、基準となる支管流量計547を塗布装置1内の標準器として取り扱っている。そして、この標準器(例えば、支管流量計547a)を用いて他の支管流量計547をさらに校正することによって、段階的な校正体系を確立して、塗布装置1内に設置された多数の流量計の流量管理を行っている。
このように、上述した実施形態に係る塗布装置は、並列に接続された複数の支管流量計が連結管を介して直列に接続されることによって、1回の塗布液の流動によって全ての支管流量計の校正が可能となる。具体的には、複数系統にそれぞれ設けられた支管流量計毎に行っていた校正作業の時間が1系統分の時間に短縮することができ、校正作業のために塗布液を流動させる量も大幅に削減することができる。また、上述した実施形態においては、並列に接続された複数の支管流量計のうち、1つの支管流量計の流量計測値を基準として他の支管の目標流量値が設定される。したがって、ノズル系統毎に実吐出流量を秤量して関係式をそれぞれ導くことが不要となる。例えば、当該塗布装置において塗布する塗布液を変更(例えば、赤色の有機EL材料を含む塗布液から緑色の有機EL材料を含む塗布液に変更)する場合、当該塗布液変更後であっても基準となる支管流量計の流量計測値に基づいて他の支管の目標流量値が設定されるため、塗布装置の流量管理工数が激減する。また、実際の塗布作業に用いる塗布液を用いて目標流量値の設定が可能であるため、代替え塗布液を用いた流量設定と比較すると、実作業に合致した高精度の目標流量値の設定が可能であり、換算作業等も不要となる。また、従来のように塗布装置の実吐出流量計測時間が長くなることによって実吐出流量が変動することに起因する流量管理の不安定要素を排除することができるため、正確な実吐出流量の設定が可能となる。
なお、上述した実施形態では、吐出流量範囲内における複数ポイント(例えば、3〜5ポイント)をプロットして各種関係式を導いているが、1つのポイントのみをプロットして関係式を導いてもかまわない。例えば、導く関係式が必ず所定の原点(例えば、(0,0))を通る直線となることを仮定すれば、1つのポイントをプロットするだけで関係式を導くことが可能となる。この場合、関係式を導くための実吐出流量Rの秤量や支管流量設定が1つのポイントに対応して行うだけとなるため、さらに塗布装置の流量管理工数が削減される。
また、上述した実施形態では、実流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの間の関係式が未設定の場合に、実流量計測モード処理を行う例を示したが、他の態様によって実流量計測モード処理を行ってもかまわない。例えば、実流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの間の関係式が設定済みであっても、定期的に当該関係式を再設定するために実流量計測モード処理を行ってもかまわない。これによって、実流量計測モード処理によって設定される関係式の信頼性が高まり、より正確な流量管理を行うことが可能となる。
上述した実施形態では、実流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの間の関係式を塗布液毎に設定する一例を示したが、当該関係式を設定せずに上述した実流量計測モード処理を行わなくてもかまわない。この場合、基準となる支管流量計547の流量計測値Fを基準として他の支管流量計547が値付けされることになるが、実吐出流量の秤量計測値を基準とした値付けではないために、厳密には一般的な校正とは異なる管理となる。したがって、各支管流量計547には、上述した流量設定方法のような絶対評価ではなく、流量計測値Fを基準とした相対評価が行われることになる。しかしながら、このような相対評価であっても、流量計測値Fを基準とした各支管流量計547の流量計測値fのバラツキや変動を検出することは可能であり、これらの要因を排除した目標流量値を設定することによって各ノズル52a〜52nで均一な吐出流量での塗布作業が可能となる。
また、基準となる支管流量計547が質量流量計等で構成される場合も、上述した実流量計測モード処理が不要となる。例えば、基準となる支管流量計547(例えば、支管流量計547a)がコリオリ式質量流量計等で構成される場合は、上述した実流量計測モード処理による実吐出流量の秤量計測値を基準とした値付けが不要となる。したがって、基準となる支管流量計547が質量流量計等で構成される場合は、上述した実流量計測モード処理を行うことなく、他の支管流量計547に対して、上述した流量設定方法のような絶対評価が可能となる。
また、上述した支管流量設定においては、塗布作業において用いられる吐出流量範囲内における複数ポイントに対応して行われたが、他のポイントを用いて支管流量の設定を行ってもかまわない。例えば、上記ステップS85における塗布作業における各系統のノズル52からの吐出流量が全て同じ実吐出流量Rpに予め決定されている場合は、塗布作業における吐出流量(すなわち、実吐出流量Rp)に応じて支管流量設定を行ってもかまわない。以下、支管流量設定における他の例について説明する。
この場合、上記ステップS93における処理において、制御部3は、基準となる支管流量計547の流量計測値F(例えば、支管流量計547aの流量計測値fa)が塗布作業における吐出流量(すなわち、実吐出流量Rp)に応じた値となるように、当該支管流量計547が設けられた支管の流量制御バルブ546(例えば、a系統の流量制御バルブ546a)を動作させる。
ここで、基準となる支管流量計547の流量計測値Fと塗布作業における吐出流量との関係について説明する。上述したステップS82の実流量計測モード処理において、実吐出流量Rと基準となる支管流量計547の流量計測値Fとの関係式が設定されている。この関係式が図10で示した一例であり、塗布作業における各系統のノズル52からの吐出流量が実吐出流量Rpであるとする。この場合、塗布作業における吐出流量(すなわち、実吐出流量Rp)に応じた基準となる支管流量計547の流量計測値はFpとなる。したがって、制御部3は、上記関係式を用いて、塗布作業における吐出流量に応じた基準となる支管流量計547の流量計測値Fpを設定し、当該流量計測値Fpを支管流量設定時の目標流量値として流量制御バルブ546(例えば、a系統の流量制御バルブ546a)を動作させる。つまり、この動作によって、本管中へ流動する有機EL材料を含む塗布液が、連結管を介して直列に接続された各支管に流動して1つのノズル52(例えば、ノズル52n)から吐出される状態となり、その塗布液および吐出流量が実際の塗布作業で用いられる塗布液および実吐出流量となる。そして、制御部3は、各支管の支管流量計547の流量計測値fを取得して、得られた流量計測値fを実際の塗布作業における各支管の目標流量値fcにそれぞれ設定する。
図13を参照して、上述した動作中における各流量制御バルブ546および支管流量計547の状態について説明する。なお、図13は、上述した支管流量設定モード中と塗布作業中とにおける、各流量制御バルブ546および支管流量計547の状態の一例を示す図である。
図13において、上述した支管流量設定モード処理で各支管の流量を設定しているとき、基準となる支管流量計547(図13では、a系統支管の支管流量計547a)の流量計測値FがFp(すなわち、実吐出流量Rpに相当する値)になるように、当該支管流量計547が設けられた支管の流量制御バルブ546(図13では、a系統の流量制御バルブ546a)が制御動作している。また、他の系統支管の流量制御バルブ546(すなわち、流量制御バルブ546b〜546n)が全開状態にある。そのとき、基準となる支管流量計547における流量計測値がFpを示し、他の系統支管の支管流量計547b〜547nにおける流量計測値fb〜fnがそれぞれfbp〜fnpを示している。これら流量計測値fbp〜fnpが、それぞれb系統〜n系統支管における目標流量値fbc〜fncに設定される。また、a系統の支管流量計547aの流量計測値Fpは、そのままa系統支管における目標流量値facに設定される。
一方、塗布作業においてa系統〜n系統支管全てから塗布液を吐出するとき、a系統支管の支管流量計547aの流量計測値faが目標流量値fac(すなわち、実吐出流量Rpに相当する値)になるように、a系統支管の流量制御バルブ546aが制御動作している。また、b系統支管の支管流量計547bの流量計測値fbが目標流量値fbc(すなわち、実吐出流量Rpに相当する値)になるように、b系統支管の流量制御バルブ546bが制御動作している。さらに、c〜n系統支管の支管流量計547c〜547nの流量計測値fc〜fnがそれぞれ目標流量値fcc〜fnc(すなわち、それぞれ実吐出流量Rpに相当する値)になるように、c系統〜n系統支管の流量制御バルブ546c〜546nが制御動作している。
このように、支管流量設定における他の例の塗布装置は、支管流量の調整作業をピンポイントの流量(すなわち、塗布作業で用いる塗布流量)を狙って行うことができるため、さらに塗布装置の流量管理工数が削減される。また、当該他の例の塗布装置は、基準となる支管流量計の流量計測値と他の支管流量計の流量計測値との間の関係式も不要となる。
また、上述した説明では、基準となる支管流量計547の一例として、a系統支管に設けられた支管流量計547aを用いた。これは、並列に接続された複数の支管流量計547が連結管を介して直列に接続された場合に、有機EL材料を含む塗布液の流動に対して先頭となる支管流量計547を基準に設定した一例であるが、他の支管流量計547を基準としてもかまわない。例えば、連結管を介して複数の支管流量計547が直列に接続された場合に、有機EL材料を含む塗布液の流動に対して先頭とはならない支管流量計547(例えば、b系統支管に設けられた支管流量計547b)を基準に設定しても、同様の支管流量設定が可能となる。
具体的には、支管流量計547bを基準に設定する場合、上記ステップS103(図6)において、基準となった支管以外の支管に設けられている流量制御バルブ546(すなわち、a系統の流量制御バルブ546aおよびc系統〜n系統の流量制御バルブ546c〜546n)をそれぞれ全開にする。そして、上記ステップS104において、基準となる支管流量計547bの流量計測値fbを基準となる流量計測値Fとして取り扱って、当該b系統支管の流量制御バルブ546bを動作させる。このようなバルブ開閉動作であっても、本管中に流動している有機EL材料を含む塗布液は、各支管に設けられている流量制御バルブ546a〜546nおよび支管流量計547a〜547nを全て通った後に、n系統支管に接続されたノズル52nから吐出され、同様の支管流量設定が可能となる。
また、上述した支管流量設定モード処理においては、基準となる支管流量計547が設けられている支管の流量制御バルブ546が流量制御動作を行い、当該支管以外の支管に設けられている流量制御バルブ546をそれぞれ全開にしている。しかしながら、上述した支管流量設定モード処理において流量制御動作を行う流量制御バルブ546は、基準となる支管流量計547が設けられている支管以外の支管に設けられている流量制御バルブ546のうちの1つであってもかまわない。
また、上述した塗布装置1において、2つの第2の開閉バルブ548と第3の開閉バルブ549とを、1つの3方弁バルブで構成してもかまわない。具体的には、第2の開閉バルブ548および第3の開閉バルブ549の代わりに、各支管に設けられている支管流量計547の下流で連結管が接続されている部位に、制御部3によって流路が制御される3方弁バルブをそれぞれ設置する。そして、制御部3は、実流量計測モード処理中および塗布作業中においては、支管中を流動する塗布液を、そのまま当該支管に接続されているノズル52へ流動させる。一方、制御部3は、支管流量計測モード処理中においては、各支管中を流動する塗布液を、それぞれ当該支管の支管流量計547の下流から分岐している連結管へ流動させることによって、他の支管へ流動させる。このように、第2の開閉バルブ548および第3の開閉バルブ549の代わりに、3方弁バルブで構成した場合、塗布装置1に設けるバルブ数を少なくすることができると共に、同様の校正作業が可能となる。
また、上述した実施形態では、赤、緑、および青色のうち、一例として赤色の有機EL材料を含む塗布液を複数のノズル52a〜52nを用いて基板Pに塗布列を形成しているが、他の有機EL材料を含む塗布液を同時に基板Pに塗布してもかまわない。具体的には、赤、緑、および青色の有機EL材料を含む塗布液を、各色それぞれ複数のノズルを用いて同時に基板Pに塗布してもかまわない。この場合、塗布する塗布液の種類毎に本管および当該本管に接続する支管の組が設けられるため、各組毎(すなわち、塗布する塗布液の種類毎)に上述した連結管を設けて同様の校正作業をすれば、上述と同様の効果が得られることは言うまでもない。
また、上述した塗布装置1に、支管流量計547とは異なる基準流量計を設けてもかまわない。この場合、例えば、基準流量計をフィルタ543とマニホールド544との間の本管上に設置する。そして、基準流量計に対して、実流量計測モード処理において実吐出流量の秤量計測値を基準とした値付けを行い、以降の支管流量設定モード処理においては、基準流量計が示す値を基準となる流量計測値Fとして取り扱う。このように、本管に塗布液流量の基準となる基準流量計を設けても、同様の校正作業が可能となる。
また、上記基準流量計を質量流量計等で構成することによって、上述した実流量計測モード処理が不要となる。例えば、上記基準流量計がコリオリ式質量流量計等で構成される場合は、上述した実流量計測モード処理による実吐出流量の秤量計測値を基準とした上記基準流量計の値付けが不要となる。したがって、上記基準流量計が質量流量計等で構成される場合は、上述した実流量計測モード処理を行うことなく、支管流量計547に対して、上述した流量設定方法のような絶対評価が可能となる。
また、上述した実施形態では、ノズルユニット50がX軸方向に直線移動する毎に、ステージ21をY軸方向へ所定ピッチだけ移動させて、ノズルユニット50とステージ21との当該Y軸方向に対する相対的な位置関係を変化させているが、本発明はこれに限らない。例えば、ノズルユニット50がX軸方向に直線移動する毎に、当該ノズルユニット50をY軸方向へ所定ピッチだけ移動(つまり、有機EL塗布機構5がY軸方向へ移動)させて、ノズルユニット50とステージ21との当該Y軸方向に対する相対的な位置関係を変化させてもかまわない。この場合、液受部53は、有機EL塗布機構5と共にY軸方向へ所定ピッチだけ移動する。
なお、上述した実施形態においては、発光層を形成する有機EL材料を含む塗布液を塗布装置1が基板Pに塗布する例を用いたが、赤色発光の高分子有機EL材料、緑色発光の高分子有機EL材料、および青色発光の高分子有機EL材料を含む塗布液をそれぞれ塗布できることは言うまでもない。また、本発明の塗布装置は、有機発光層材料の他に、正孔輸送層材料、正孔注入層材料、電子輸送層材料、および電子注入層材料等の他の有機EL材料を含む塗布液を塗布する場合にも用いることができる。
具体的には、上述した実施形態における塗布装置1が、赤、緑、および青色発光のうち、赤色発光の高分子有機EL材料を含む塗布液を塗布する場合、この塗布工程は、有機ELデバイスを製造する途中工程である。有機ELデバイスを製造する場合、正孔注入層材料塗布、正孔輸送材料(例えば、PEDOT等)塗布、赤色発光の有機EL材料塗布、緑色発光の有機EL材料塗布、青色発光の有機EL材料塗布、電子輸送材料塗布、電子注入層材料塗布等の塗布工程があるが、本発明の塗布装置は、何れの塗布工程でも用いることができる。
また、上述した塗布装置1の各構成要素の形状、数、および設置位置等は、単なる一例に過ぎず他の形状、数、および設置位置であっても、本発明を実現できることは言うまでもない。
また、上述した実施形態では、被塗布体の一例としてガラス基板を用いたが、他の部材を被塗布体にすることもできる。例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)やポリカーボネート(PC)等で構成される柔軟性を有した基板を、塗布装置1の被塗布体にしてもかまわない。
また、上述した実施形態では、塗布液として有機EL材料を含む塗布液等を塗布する有機EL表示装置の製造装置を一例にして説明したが、本発明は他の塗布装置にも適用できる。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適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適用することができる。
以上、本発明を詳細に説明してきたが、上述の説明はあらゆる点において本発明の例示にすぎず、その範囲を限定しようとするものではない。本発明の範囲を逸脱することなく種々の改良や変形を行うことができることは言うまでもない。
本発明に係る流量設定方法および塗布装置は、塗布装置の流量管理を容易にすることができ、複数のノズルからそれぞれ塗布液を吐出する装置や当該装置の流量管理方法等として有用である。
1…塗布装置
2…基板載置装置
21…ステージ
22…旋回部
23…平行移動テーブル
24…ガイド受け部
25、511…ガイド部材
3…制御部
5…有機EL塗布機構
50…ノズルユニット
51…ノズル移動機構部
52…ノズル
521、543…フィルタ
53…液受部
54…供給部
541…供給源
542…加圧部
544…マニホールド
545…第1の開閉バルブ
546…流量制御バルブ
547…支管流量計
548…第2の開閉バルブ
549…第3の開閉バルブ

Claims (18)

  1. 単一の供給源から本管を介して供給される塗布液を複数の支管に分流し、当該支管にそれぞれ設けられた支管流量計測手段によって当該支管を流動する塗布液流量を計測して、当該支管に接続されたノズルから塗布液をそれぞれ吐出する塗布装置における塗布液の流量設定方法であって、
    前記支管流量計測手段をそれぞれ直列に接続し、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液を供給して、当該供給された塗布液を前記ノズルの1つから吐出させる直列供給工程と、
    前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液を供給している状態において、当該支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果を調整する流量計測調整工程とを含む、流量設定方法。
  2. 前記供給源から前記本管へ供給された塗布液を、前記複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給し、他の支管への当該塗布液の供給を閉止する選択供給工程と、
    前記選択供給工程で前記選択支管にのみ塗布液を供給している状態において、当該選択支管に設けられた前記支管流量計測手段による計測結果と当該選択支管の前記ノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測する実流量計測工程とを、さらに含み、
    前記流量計測調整工程では、前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液を供給している状態において、前記選択支管に設けられた前記支管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、他の前記支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果が調整される、請求項1に記載の流量設定方法。
  3. 前記支管流量計測手段のうち、少なくとも1つは、前記支管を流動する塗布液の質量流量を計測し、
    前記流量計測調整工程では、前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液を供給している状態において、前記質量流量を計測する前記支管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、他の前記支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果が調整される、請求項1に記載の流量設定方法。
  4. 前記供給源から前記本管へ供給された塗布液を、前記複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給し、他の支管への当該塗布液の供給を閉止する選択供給工程と、
    前記選択供給工程で前記選択支管にのみ塗布液を供給している状態において、前記本管を流動する塗布液流量を計測する本管流量計測手段による計測結果と当該選択支管の前記ノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測する実流量計測工程とを、さらに含み、
    前記流量計測調整工程では、前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液を供給している状態において、前記本管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、前記支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果が調整される、請求項1に記載の流量設定方法。
  5. 前記本管には、当該本管を流動する塗布液の質量流量を計測する本管流量計測手段が設けられ、
    前記流量計測調整工程では、前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液を供給している状態において、前記本管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、前記支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果が調整される、請求項1に記載の流量設定方法。
  6. 前記支管流量計測手段による塗布液流量の計測結果に応じて当該支管を流動する塗布液流量を所定の流量に調節する支管流量調節手段が、前記複数の支管それぞれに設けられ、
    前記直列供給工程では、前記支管流量計測手段および前記支管流量調整手段をそれぞれ直列に接続し、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調整手段に前記塗布液を供給して、当該供給された塗布液を前記ノズルの1つから吐出させ、
    前記流量計測調整工程では、前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調整手段に前記塗布液を供給している状態において、前記支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果に基づいて、前記所定の流量に対応した前記支管流量調整手段の調節目標となる目標流量値がそれぞれ設定される、請求項1乃至5の何れか1つに記載の流量設定方法。
  7. 前記流量計測調整工程では、前記直列供給工程が前記直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調整手段に前記塗布液を供給している状態において、基準となる基準流量値と前記支管流量計測手段が示す流量値との間の関係式がそれぞれ導かれ、当該関係式に基づいて前記所定の流量を示す当該基準流量値に対応する当該支管流量計測手段の流量値が前記目標流量値に設定される、請求項6に記載の流量設定方法。
  8. 前記流量計測調整工程では、前記塗布装置で使用する塗布液の種別毎に前記関係式が導かれて前記目標流量値が設定される、請求項7に記載の流量設定方法。
  9. 前記直列供給工程では、供給する塗布液流量が直列に接続された前記支管流量調整手段の何れか1つによって前記基準流量値が前記所定の流量となるように調節され、他の前記支管流量調整手段による流量調節が全開にされ、
    前記流量計測調整工程では、供給する塗布液流量を前記支管流量調整手段の何れか1つが前記基準流量値を前記所定の流量に調節した状態で前記支管流量計測手段がそれぞれ示す流量値がそれぞれの前記目標流量値に設定される、請求項6に記載の流量設定方法。
  10. 前記流量計測調整工程では、前記塗布装置で使用する塗布液の種別毎に前記目標流量値が設定される、請求項9に記載の流量設定方法。
  11. 前記複数の支管には、当該支管の間をそれぞれ連結する連結管が設けられ、
    前記直列供給工程では、前記複数の支管のうちの1つに前記供給源から前記塗布液を供給し、前記連結管を介して他の支管に当該供給液を順次流動させた後に、当該塗布液の流動において最も下流となる支管に設けられた前記ノズルから当該塗布液を吐出させる、請求項1に記載の流量設定方法。
  12. 複数のノズルから塗布液をそれぞれ吐出する塗布装置であって、
    前記塗布液を貯留する単一の供給源と、
    前記塗布液を吐出する複数のノズルと、
    前記供給源から塗布液を供給する本管と、
    前記本管から供給される塗布液を分流して、前記複数のノズルへそれぞれ供給する複数の支管と、
    前記支管にそれぞれ設けられ、当該支管を流動する塗布液流量を計測する複数の支管流量計測手段と、
    前記支管における前記支管流量計測手段の下流側と他の前記支管における前記支管流量計測手段の上流側とを連結する連結管と、
    前記支管流量計測手段がそれぞれ計測した塗布液流量の計測結果を調整する制御部とを備え、
    前記制御部は、前記支管および前記連結管を介して前記複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液が供給されて、当該供給された塗布液が前記ノズルの1つから吐出される状態において、当該支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果を調整する、塗布装置。
  13. 前記制御部は、前記供給源から前記本管へ供給された塗布液が前記複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給され、他の支管への当該塗布液の供給が閉止された状態において、当該選択支管に設けられた前記支管流量計測手段による計測結果と当該選択支管の前記ノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測し、
    前記制御部は、前記支管および前記連結管を介して前記複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液が供給されて、当該供給された塗布液が前記ノズルの1つから吐出される状態において、前記選択支管に設けられた前記支管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、他の前記支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する、請求項12に記載の塗布装置。
  14. 前記複数の支管流量計測手段のうち、少なくとも1つは、前記支管を流動する塗布液の質量流量を計測する質量流量計であり、
    前記制御部は、前記支管および前記連結管を介して前記複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液が供給されて、当該供給された塗布液が前記ノズルの1つから吐出される状態において、前記質量流量計が計測する塗布液流量を基準として、他の前記支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する、請求項12に記載の塗布装置。
  15. 前記本管に設けられ、当該本管を流動する塗布液流量を計測する本管流量計測手段を、さらに備え、
    前記制御部は、前記供給源から前記本管へ供給された塗布液が前記複数の支管から選択された1つの選択支管にのみ供給され、他の支管への当該塗布液の供給が閉止された状態において、前記本管流量計測手段による計測結果と当該選択支管の前記ノズルから吐出される塗布液の実吐出量との間の関係を計測し、
    前記制御部は、前記支管および前記連結管を介して前記複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液が供給されて、当該供給された塗布液が前記ノズルの1つから吐出される状態において、前記本管流量計測手段が計測する塗布液流量を基準として、前記支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する、請求項12に記載の塗布装置。
  16. 前記本管に設けられ、当該本管を流動する塗布液の質量流量を計測する質量流量計を、さらに備え、
    前記制御部は、前記支管および前記連結管を介して前記複数の支管流量計測手段がそれぞれ直列に接続され、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段に前記塗布液が供給されて、当該供給された塗布液が前記ノズルの1つから吐出される状態において、前記質量流量計が計測する塗布液流量を基準として、前記支管流量計測手段における塗布液流量の計測結果を調整する、請求項12に記載の塗布装置。
  17. 前記支管にそれぞれ設けられ、前記支管流量計測手段による塗布液流量の計測結果に応じて当該支管を流動する塗布液流量を所定の流量に調節する複数の支管流量調節手段を、さらに備え、
    前記制御部は、前記支管および前記連結管を介して前記複数の支管流量計測手段および支管流量調節手段がそれぞれ直列に接続され、前記供給源から当該直列に接続された支管流量計測手段および支管流量調節手段に前記塗布液が供給されて、当該供給された塗布液が前記ノズルの1つから吐出される状態において、前記支管流量計測手段におけるそれぞれの塗布液流量の計測結果に基づいて、前記所定の流量に対応した前記支管流量調整手段の調節目標となる目標流量値をそれぞれ設定する、請求項12乃至16の何れか1つに記載の塗布装置。
  18. 前記支管にそれぞれ設けられ、前記制御部の制御に応じて前記支管を流動する塗布液を前記連結管へ流動させるか当該支管の前記ノズルへ流動させるかを切り替えるバルブを、さらに備え、
    前記制御部は、前記複数の支管のうちの1つに前記供給源から前記塗布液を供給し、前記バルブを切り替えて前記連結管を介して他の支管に当該供給液を順次流動させた後に、当該塗布液の流動において最も下流となる支管に設けられた前記ノズルから当該塗布液を吐出させることによって、前記複数の支管流量計測手段をそれぞれ直列に接続する、請求項12に記載の塗布装置。
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