JP2013202489A - 塗布装置 - Google Patents

Abstract

【課題】試験塗布部における装置調整用ラインの凝集状態を制御し、当該ラインの撮像を確実に行うことが出来る塗布装置を提供する。
【解決手段】基板９を載置するステージ１０と、流動性材料を吐出するノズル３１と、ノズルを主走査方向に水平移動させる移動機構４０と、を備え、ノズルからステージに載置された基板に対し流動性材料を吐出させることによって基板に流動性材料を塗布する塗布装置１が、基板への流動性材料の非塗布時に、移動機構によってノズルを主走査方向に水平移動させつつノズルから試験塗布用部材の被塗布面に対し流動性材料を吐出させて装置調整用のラインを形成する試験塗布部７０を備えるようにし、被塗布面を、主走査方向に対して傾斜させてなるようにするとともに、被塗布面を撮像する撮像部８０をさらに備え、撮像部の撮像視野を、被塗布面の主走査方向における中心位置よりも低い側に設定するようにした。
【選択図】図２

Description

本発明は、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、太陽電池用パネル基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、半導体ウエハ、磁気／光ディスク用のガラス／セラミック基板などの各種基板に流動性材料を塗布する塗布装置に関する。

有機ＥＬ表示装置、液晶表示装置、太陽電池用パネル基板、ＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）や、種々の半導体デバイス、あるいは、磁気／光ディスクなどを製造するプロセスは、多くの場合、所定の塗布装置によって、ガラス基板、セラミック基板、あるいは半導体ウエハなどの基板の上面に種々の流動性材料を塗布する工程を含む。例えば、有機ＥＬ表示装置の製造工程では、有機ＥＬ表示装置用のガラス基板の上面に有機ＥＬ液を塗布する塗布装置が使用されている。

従来の塗布装置としては、基板の上面に向けて流動性材料を吐出するノズルと、基板に対してノズルを移動させる移動機構とを備えるもの（ノズルプリンティング装置）が一般的である（例えば特許文献１参照）。係る塗布装置は、ノズルから流動性材料を吐出させつつ、基板の上面に沿ってノズルを移動させることにより、基板の上面に流動性材料を塗布する。

また、ノズルからの流動性材料の吐出状態が確認できるよう、流動性材料を試験的に塗布する試験塗布部（プリスキャンステージ）を備える塗布装置も公知である（例えば特許文献１参照）。

特開２０１０−２４０５１１号公報

特許文献１に開示されている塗布装置では、試験塗布部において流動性材料を一方向に塗布することにより形成したライン（装置調整用ライン）をカメラにて撮像し、得られた撮像画像に基づいて、ノズルアライメントや、カメラアライメントなどの処理（装置調整処理）を行えるようになっている。なお、コスト抑制等の観点から、試験塗布部において流動性材料が塗布されるのは、本来の塗布対象である基板とは異なる材質の、テープ状の樹脂フィルムとされてなる。

ところが、係る装置調整処理の際、装置調整用ラインを形成後、カメラにて撮像するまでの間に、該装置調整用ラインをなす流動性材料がその塗布方向において不規則に凝集し、装置調整用ラインがその形状を維持できなくなるため、カメラによる撮像が行えないという不具合が起こり得る。係る凝集は、流動性材料が樹脂フィルムに対して必ずしも良好な濡れ性（塗布性）を有してはいないために生じるものである。流動性材料は、通常、基板に対する塗布性を考慮してその組成が定められるものであるので、必ずしも、試験塗布部に使用する樹脂フィルムに対してまで濡れ性が良いとは限らない。特に、複数のノズルを備え、一の撮像範囲内において複数の装置調整用ラインを形成する塗布装置の場合、カメラによる撮像までの間にどこかの装置調整用ラインで凝集が生じる確率がより高いという問題がある。

樹脂フィルムの材質を適宜のものとすることで濡れ性の改善を図る対応も考えられるが、係る対応は、流動性材料の組成によっては、十分な効果を得ることが難しい。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、試験塗布部における装置調整用ラインの凝集状態を制御し、当該ラインの撮像を確実に行うことが出来る塗布装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するため、請求項１の発明は、基板を載置するステージと、流動性材料を吐出するノズルと、前記ノズルを主走査方向に水平移動させる移動機構と、を備え、前記ノズルから前記ステージに載置された基板に対し流動性材料を吐出させることによって前記基板に前記流動性材料を塗布する塗布装置であって、前記基板への前記流動性材料の非塗布時に、前記移動機構によって前記ノズルを前記主走査方向に水平移動させつつ前記ノズルから試験塗布用部材の被塗布面に対し前記流動性材料を吐出させて装置調整用のラインを形成する試験塗布部、をさらに備え、前記被塗布面を、前記主走査方向に対して傾斜させてなる、ことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載の塗布装置であって、前記被塗布面を撮像する撮像手段、をさらに備え、前記撮像手段の撮像視野が、前記被塗布面の前記主走査方向における中心位置よりも低い側に設定されてなる、ことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１または請求項２に記載の塗布装置であって、前記試験塗布用部材が樹脂フィルムからなるテープであり、前記テープを張設することによって前記被塗布面が形成されてなる、ことを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項３に記載の塗布装置であって、前記試験塗布部が、前記主走査方向に対して傾斜させた上面を有するとともに前記上面に前記テープを吸着固定可能なテープ台、を備え、前記テープ台の前記上面に前記テープを吸着固定することによって前記テープの前記被塗布面を前記主走査方向に対して傾斜させてなる、ことを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塗布装置であって、前記被塗布面の傾斜角をαとするとき、０．００２≦ｓｉｎα≦０．０２をみたす、ことを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の塗布装置であって、前記流動性材料が発光物質と所定の溶媒とを混合させた有機ＥＬ液であり、前記基板がガラス基板である、ことを特徴とする。

請求項１ないし請求項６の発明によれば、塗布装置の試験塗布部において、流動性材料が試験塗布される被塗布面を主走査方向に対して傾斜させてなることで、流動性材料の凝集に起因した装置調整用ラインの不連続点の形成が、被塗布面の主走査方向における中心位置よりも高い側にてより優先的に起こりやすく、当該中心位置よりも低い側では起こりにくくすることが出来る。すなわち、被塗布面における流動性材料の凝集の進展と不連続点の形成とを制御することができる。

特に、請求項２の発明によれば、流動性材料の凝集による不連続点の形成が起こりにくい箇所が撮像されることになるので、不連続点のない装置調整用ラインの撮像を、より確実に行うことが出来る。

基板９に対して塗布処理を行うときの状態を示す、塗布装置１の上面図である。 ノズル部３０が試験塗布部７０に対して試験塗布を行うときの状態を示す、塗布装置１の上面図である。 塗布装置１を図１のIII−III位置から見た断面図である。 塗布装置１を図２のIV−IV位置から見た断面図である。 ノズル部３０付近の詳細な構成を示した図である。 −Ｘ側に備わるテープユニット７１の、ＹＺ平面に沿った縦断面図である。 −Ｘ側に備わるテープユニット７１の、ＸＺ平面に沿った縦断面図である。 図６中のIX−IX位置から見たテープユニット７１の水平断面図である。 制御部９０と塗布装置１内の各部との間の接続構成を示したブロック図である。 塗布装置１を使用して基板９の上面に有機ＥＬ液を塗布するときの動作を示すフローチャートである。 塗布装置１の試験塗布時の動作を示すフローチャートである。 テープ７１２が水平に固定されてなる場合の、試験塗布後の装置調整用ラインＬの状態変化を時系列的に示す図である。 本実施の形態における試験塗布後の装置調整用ラインＬの状態変化を時系列的に示す図である。

以下、本発明の好適な実施形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の説明において参照される各図には、各部材の位置関係や動作方向を明確化するために、共通の右手系のＸＹＺ直交座標系を付している。

＜１．塗布装置の構成＞
図１および図２は、本発明の一実施形態に係る塗布装置１の上面図である。図１は、基板９に対して塗布処理を行うときの状態を示している。また、図２は、ノズル部３０が試験塗布部７０に対して試験塗布を行うときの状態を示している。また、図３は、塗布装置１を図１のIII−III位置から見た断面図である。図４は、塗布装置１を図２のIV−IV位置から見た断面図である。

この塗布装置１は、有機ＥＬ表示装置を製造する工程において、矩形のガラス基板（以下、単に「基板」という。）９の上面に有機ＥＬ液を塗布するための装置である。図１〜図４に示したように、塗布装置１は、主として、ステージ１０、ステージ移動機構２０、ノズル部３０、ノズル移動機構４０、待機ポッド５０、回収トレイ６０、試験塗布部７０、撮影部８０、および制御部９０を備えている。

ステージ１０は、平板状の外形を有し、その上面に基板９を水平姿勢に載置して保持する保持部である。なお、ステージ部１０は、Ｘ軸方向において、基板９よりもサイズが小さい。ステージ１０の上面には、複数の吸引孔（図示省略）が形成されている。これにより、ステージ１０上に基板９を載置したときには、基板９は吸引孔の吸引圧によりステージ１０の上面に固定保持される。ステージ１０上に載置される基板９の上面には、有機ＥＬ液が塗布される位置に予め多数本の平行な溝９ａが形成されている。基板９は、これらの溝９ａが主走査方向（Ｘ軸方向）を向くようにステージ１０上に載置される。

ステージ移動機構２０は、ステージ１０を副走査方向（Ｙ軸方向）に移動させるための機構である。ステージ移動機構２０は、床面上に副走査方向に沿って延設された一対のガイドレール２１と、ステージ１０の下面側に固設された一対の移動子２２とを有している。一対の移動子２２は、例えば、リニアモータの駆動力により、ガイドレール２１上を副走査方向に摺動可能となっている。ステージ１０上に基板９を載置した状態で、ステージ移動機構２０を動作させると、ステージ１０、および基板９が、一体として副走査方向に移動する。

ノズル部３０は、ステージ１０上に載置された基板９の上面に向けて、有機ＥＬ液を吐出する吐出部である。ノズル部３０は、赤色用、緑色用、および青色用の有機ＥＬ液を吐出する３つのノズル３１，３２，３３を有している。なお、有機ＥＬ液は、発光物質と所定の溶媒とを混合させた液体であり、本発明の流動性材料の一例となっている。

図５は、ノズル部３０付近の詳細な構成を示した図である。図５に示したように、各ノズル３１，３２，３３の下端部には、微小な（例えば、直径５〜７０μｍ程度の）吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａが形成されている。また、各ノズル３１，３２，３３にはそれぞれ配管３１ｂ，３２ｂ，３３ｂが接続されており、配管３１ｂ，３２ｂ，３３ｂの上流側の端部には、それぞれ赤色用、緑色用、および青色の有機ＥＬ液を供給するための有機ＥＬ液供給源３１ｃ，３２ｃ，３３ｃが接続されている。また、配管３１ｂ，３２ｂ，３３ｂの経路途中には、それぞれバルブ３１ｄ，３２ｄ，３３ｄが介挿されている。

バルブ３１ｄ，３２ｄ，３３ｄを開放すると、有機ＥＬ液供給源３１ｃ，３２ｃ，３３ｃから配管３１ｂ，３２ｂ，３３ｂを介して各ノズル３１，３２，３３に有機ＥＬ液が供給され、各ノズル３１，３２，３３の吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａから下方へ向けて赤色用、緑色用、および青色用の有機ＥＬ液が吐出される。各ノズル３１，３２，３３から吐出された有機ＥＬ液は、各ノズル３１，３２，３３の下方において細い（例えば、直径１００μｍ程度の）液柱を形成する。

ノズル部３０の３つのノズル３１，３２，３３は、図１および図２に示したように、主走査方向に所定の間隔（例えば、数ｍｍピッチ）で配列される一方、副走査方向の位置も少しずつずらして配置されている。各ノズル３１，３２，３３の副走査方向の位置の違いは、処理対象となる基板９の上面に形成された溝９ａのピッチ幅に対応している。係るノズル配置を有することで、ノズル部３０は、３つのノズル３１，３２，３３から同時に有機ＥＬ液を吐出することにより、基板９上の隣り合う３本の溝に対し同時に有機ＥＬ液を塗布することができる。

このように、この塗布装置１は、３つのノズル３１，３２，３３を使用して基板９上に３列ずつ有機ＥＬ液を塗布することができる。すなわち、基板９の上面に効率よく有機ＥＬ液を塗布することができる。また、３つのノズル３１，３２，３３の主走査方向および副走査方向の位置をいずれも相違させていることにより、各ノズル３１，３２，３３自体を極端に小型化することなく、狭小な間隔で有機ＥＬ液を塗布することができる。

ノズル移動機構４０は、ノズル部３０を主走査方向に移動させるための機構である。図１および図２に示したように、ノズル移動機構４０は、ノズル部３０を支持するための支持部４１と、支持部４１を主走査方向に移動させるための移動部４２とを有している。移動部４２は、例えば、モータとボールねじとを組み合わせた機構や、あるいは、リニアモータを利用した機構により構成される。ノズル移動機構４０は、待機ポッド５０の上方位置と＋Ｘ側の回収トレイ６０の上方位置との間の任意の位置の間で、ノズル部３０を主走査方向に移動させることができる。

待機ポッド５０は、ステージ１０の−Ｘ側の側方において、ノズル部３０を洗浄しつつ待機させるための部位である。図１および図２に示したように、待機ポッド５０には、３つの開口部５１，５２，５３が形成されている。待機ポッド５０の上方位置にノズル部３０を移動させると、３つの開口部５１，５２，５３の上方に３つのノズル３１，３２，３３がそれぞれ配置される。待機ポッド５０は、３つの開口部５１，５２，５３から各ノズル３１，３２，３３に洗浄液を供給するとともに、供給後の洗浄液を吸引することにより、各ノズル３１，３２，３３の吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａを洗浄する。

ノズル部３０の３つのノズル３１，３２，３３は、正常時には、有機ＥＬ液を液柱状に吐出する。しかしながら、乾燥等により、各ノズル３１，３２，３３の先端に有機ＥＬ液の液溜まり（半乾燥状態の液滴）が付着した状態となる場合がある。待機ポッド５０は、上記の洗浄を行うことにより、各ノズル３１，３２，３３から液溜まりを除去することができる。

回収トレイ６０は、ステージ１０の＋Ｘ側および−Ｘ側の側方においてノズル部３０から吐出された有機ＥＬ液を回収するための容器である。回収トレイ６０は、ステージ１０の−Ｘ側（ステージ１０と待機ポッド５０との間）およびステージ１０の＋Ｘ側において、ノズル部３０の移動経路の下方となる位置に配置されている。また、回収トレイ６０は、基板９と主走査方向に関して部分的に重複するように配置されている。これにより、ステージ１０の側方においてノズル部３０から吐出される有機ＥＬ液は、回収トレイ６０に連続的に回収される。また、回収トレイ６０の内部には図示を省略する多孔性部材が配設されている。係る多孔性部材によって、ノズル部３０から吐出された有機ＥＬ液が周囲に液跳ねすることが防止される。さらに、回収トレイ６０の底部には、図示を省略する吸引機構が配設されている。係る吸引機構により、回収トレイ６０に吐出された有機ＥＬ液が回収される。

試験塗布部７０は、基板９への非塗布時に、ノズル部３０からの有機ＥＬ液の吐出状態を確認するために、試験的に有機ＥＬ液が塗布される部位である。試験塗布部７０は、ステージ１０の＋Ｙ側に配置された２つのテープユニット７１を有している。２つのテープユニット７１は、主走査方向に離間するとともに、副走査方向のほぼ同じ位置に配置されている。各テープユニット７１は、接続部材７２を介してステージ１０に固定されている。

図６および図７は、それぞれ、−Ｘ側に備わるテープユニット７１の、ＹＺ平面およびＸＺ平面に沿った縦断面図である。図６は、概略、図７中のVI−VI位置から見た縦断面図に相当し、図７は、概略、図６中のVII−VII位置から見た縦断面図に相当する。なお、図示は省略するが、＋Ｘ側に備わるテープユニット７１は、図６および図７に示す−Ｘ側に配置されたテープユニット７１とＹＺ平面に対して対称な構成を有する。図６及び図７に示したように、テープユニット７１は、主として、テープ台７１１、テープ７１２、テープ送り機構７１３、およびハウジング７１４を有している。

テープ７１２は、例えば、ＰＰＳ（ポリフェニレンサルファイト）等の樹脂により形成された帯状部材（樹脂フィルム）である。試験塗布時には、テープ７１２のうちテープ台７１１上に位置する平坦部である上面７１２ａに、有機ＥＬ液が塗布される。すなわち、本実施の形態においては、テープ７１２の上面７１２ａが、有機ＥＬ液が試験的に塗布される被塗布面（試験塗布面）となる。

テープ送り機構７１３は、テープ７１２の＋Ｙ側の端部が接続されたドラム状の巻き出し部７１３ａと、テープ７１２の−Ｙ側の端部が接続されたドラム状の巻き取り部７１３ｂと、複数の中継ローラＲとを有している。図６においては、４つの中継ローラＲが設けられてなる場合を例示している。なお、複数の中継ローラＲのうち、テープ台７１１の上方においてテープ７１２を張設させて平坦面である上面７１２ａを形成する２つの中継ローラＲを特に、張設ローラＲ１、Ｒ２とも称する。

テープ送り機構７１３は、巻き出し部７１３ａと巻き取り部７１３ｂとを回転させることにより、テープ台７１１上において、テープ７１２を−Ｙ側に送ることができる。これにより、テープ７１２のテープ台７１１上に位置する部分が変更される。

テープ台７１１は、試験塗布時にテープ７１２が吸着固定される台である。テープ台７１１の上面７１１ａには、テープ７１２を真空吸着する吸引孔（図示省略）が形成されている。テープ台７１１は、試験塗布時には、吸引孔に負圧を発生させることにより、その上面７１１ａにテープ７１２を吸着させる。また、テープ送り機構７１３によりテープ７１２を送るときには、テープ台７１１の上面７１１ａに対するテープ７１２の吸着が解除される。

なお、テープ台７１１は、その上面７１１ａにテープ７１２が吸着された状態において、テープ７１２の上面７１２ａの高さと、ステージ１０上に載置された基板９の上面とが略同一となるように配置されてなる。ただし、テープ台７１１は、図４では簡略化のためにその上面７１１ａが水平であるかのように示されているが、厳密には、図７に示すように、テープ台７１１は、その上面７１２ａが、装置の外側に向かうほど低くなる態様にて主走査方向であるＸ軸方向に対しわずかに傾斜するように配置されてなる。その傾斜角αは、
０．００２≦ｓｉｎα≦０．０２ ・・・（式１）
をみたすものとされる。例えば、上面７１１ａの幅（Ｙ軸方向に垂直な方向の距離）が１００ｍｍの場合であれば、（式１）は、テープ台７１１の２つの側面７１１ｃと７１１ｄでの上面７１１ａの高さの差が０．２ｍｍ以上２ｍｍ以下の範囲であればみたされる。

そして、本実施の形態においては、このようにテープ台７１１の上面７１１ａが傾斜してなることに応じて、テープ７１２も、この上面７１１ａの傾斜に沿ってＸ軸方向に対し傾斜する態様にてテープ台７１１に吸着固定される。すなわち、（式１）は、テープ台７１１の上面７１１ａの傾斜を規定するとともに、試験塗布時におけるテープ７１２の傾斜状態をも規定する。

なお、（式１）をみたす傾斜角αの値は大きくてもせいぜい１°強であることから、係るテープ７１２の傾斜は、テープ７１２がある程度の弾性を有し、かつ、テープ台７１１の吸着固定力が十分なものであれば、単にテープ７１２を吸着固定することで良好に実現されるが、例えば、２つの張設ローラＲ１、Ｒ２をテープ台７１１の上面７１１ａの傾斜に応じて傾斜させて設けることなどによって実現されてもよい。このようにテープ７１２にテープ台７１１に沿った傾斜を設けることによる作用効果については後述する。

なお、図７では、テープ台７１１全体が傾くことで上面７１１ａが傾斜した状態が示されているが、これは必須の態様ではない。上面７１１ａが傾斜してさえいれば、テープ台７１１は、下面７１１ｂは水平であってもよいし、側面７１１ｃおよび７１１ｄは鉛直方向に沿っていてもよい。

ハウジング７１４は、テープ台７１１、テープ７１２、およびテープ送り機構７１３を内部に収容する筐体である。ハウジング７１４は、テープ台７１１の上方に開口７１４ａを有する。ハウジング７１４の上方位置においてノズル３１，３２，３３から吐出された有機ＥＬ液は、開口７１４ａを介して、テープ台７１１上のテープ７１２の上面７１１ａに塗布される。また、図７に示したように、テープ台７１１の＋Ｘ側及び−Ｘ側には、試験用回収トレイ７３が設けられている。試験塗布時に、テープ７１２の＋Ｙ側および−Ｙ側の側方においてノズル部３０から吐出された有機ＥＬ液は、試験用回収トレイ７３に回収される。

ハウジング７１４は、接続部材７２を介してステージ１０に固定されている。また、ハウジング７１４の下面には、スライダ７１５が固定されている。スライダ７１５は、副走査方向に摺動可能な状態で、ガイドレール２１に取り付けられている。上記のステージ移動機構２０を動作させると、ステージ１０とともに、一対のテープユニット７１、一対の接続部材７２、および試験用回収トレイ７３も、一体として副走査方向に移動する。

図７に示したように、テープ台７１１には、テープ台７１１の上面７１１ａから主走査方向にはみ出したテープ７１２の側辺を、下方へ向けて湾曲させる当接部材７１６が設けられている。試験塗布時には、ノズル部３０が有機ＥＬ液を吐出しつつテープ７１２の上方を通過するが、テープ７１２の側辺７１２ｂ（図８参照）が下方へ向けて湾曲されているため、側辺７１２ｂからテープ７１２の下面側への有機ＥＬ液の侵入は抑制される。これにより、テープ台７１１とテープ７１２との間への有機ＥＬ液の侵入も抑制され、テープの巻き取り不良が防止される。

当接部材７１６は、例えば、アルミニウム等の金属材料により形成することができる。但し、当接部材７１６は、テープ７１２より高い剛性を有するものであれば、他の材料により形成されていてもよい。

図８は、図６中のIX−IX位置から見たテープユニット７１の水平断面図である。図８に示したように、当接部材７１６は、テープ台７１１の＋Ｘ側の端部と、−Ｘ側の端部とに、２つずつ設けられている。＋Ｘ側の端部に設けられた２つの当接部材７１６は、テープ台７１１の上面７１１ａから＋Ｘ側にはみ出したテープ７１２の側辺７１２ｂに当接する。また、−Ｘ側の端部に設けられた２つの当接部材７１６は、テープ台７１１の上面７１１ａから−Ｘ側にはみ出したテープ７１２の側辺７１２ｂに当接する。これにより、テープ７１２の両側辺７１２ｂが下方へ湾曲される。これにより、テープ７１２の両側辺７１２ｂからテープ７１２の下面側への有機ＥＬ液の侵入が抑制される。

図８に示したように、テープ台７１１の＋Ｘ側の端部に設けられた２つの当接部材７１６は、有機ＥＬ液が塗布される領域７１２ｃの＋Ｙ側および−Ｙ側に配置されている。また、テープ台７１１の−Ｘ側の端部に設けられた２つの当接部材７１６も、有機ＥＬ液が塗布される領域７１２ｃの＋Ｙ側および−Ｙ側に配置されている。すなわち、４つの当接部材７１６は全て、テープ７１２の側辺７１２ｂのうち、有機ＥＬ液が塗布される領域７１２ｃの両側の部分にのみ当接する。これにより、当接部材７１６自体に有機ＥＬ液が付着することを防止しつつ、テープ７１２の両側辺７１２ｂを湾曲させることができる。

図１〜図４に戻る。撮影部８０は、試験塗布後のテープ７１２の上面７１２ａを撮影するための機構である。撮影部８０は、図２の状態において、一対のテープユニット７１の上方に位置する一対のカメラ８１を有している。一対のカメラ８１は、テープユニット７１の上方位置からテープ７１２の上面７１２ａを撮影する。一対のカメラ８１により取得された画像データは、制御部９０に送信され、有機ＥＬ液の塗布状態（塗布の有無、塗布幅、塗布ピッチなど）を分析するために使用される。

制御部９０は、塗布装置１内の各部を動作制御するための処理部である。図９は、制御部９０と塗布装置１内の各部との間の接続構成を示したブロック図である。図９に示したように、制御部９０は、上記のステージ移動機構２０、バルブ３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ、ノズル移動機構４０、待機ポッド５０、一対のテープユニット７１、および一対のカメラ８１と電気的に接続されており、これらの動作を制御する。制御部９０は、例えばＣＰＵやメモリを有するコンピュータによって構成され、コンピュータにインストールされたプログラムおよびユーザからの操作入力に従ってコンピュータが動作することにより、上記各部の動作制御を行う。

＜２．塗布装置の動作＞
＜２−１．基板に対する塗布処理時の動作＞
続いて、上記の塗布装置１を使用して基板９の上面に有機ＥＬ液を塗布するときの動作について、図１０のフローチャートを参照しつつ説明する。

この塗布装置１において基板９に対する塗布処理を行うときには、まず、作業者は、ステージ１０の上面に基板９を載置する（ステップＳ１１）。基板９は、その上面に形成された複数の溝９ａが主走査方向を向くように、ステージ１０上に載置される。そして、塗布装置１の制御部９０において作業者が所定のスタート操作を行うと、制御部９０による装置各部の動作制御が開始される。

塗布装置１は、まず、ステージ移動機構２０を動作させて、ステージ１０をスタート位置（図１の位置）に移動させる（ステップＳ１２）。これにより、基板９上の最初に有機ＥＬ液が塗布される３本の溝９ａが、ノズル部３０の移動経路の下方に位置する状態となる。

塗布装置１のノズル部３０は、予め待機ポッド５０の上方位置で待機している。上記のスタート操作が行われると、まず、待機ポッド５０の３つの開口部５１，５２，５３から各ノズル３１，３２，３３に対する洗浄液の供給と、供給後の洗浄液の吸引とが行われる。これにより、各ノズル３１，３２，３３の吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａおよびその周囲が洗浄される（ステップＳ１３）。

ノズル３１，３２，３３の洗浄が終了すると、次に、塗布装置１は、各ノズル３１，３２，３３からの有機ＥＬ液の吐出を開始する（ステップＳ１４）。具体的には、バルブ３１ｄ，３２ｄ，３３ｄが開放されることより、有機ＥＬ液供給源３１ｃ，３２ｃ，３３ｃから配管３１ｂ，３２ｂ，３３ｂを介して各ノズル３１，３２，３３へ、赤色用、緑色用、および青色用の有機ＥＬ液が供給される。そして、各ノズル３１，３２，３３の吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａから有機ＥＬ液が吐出される。

続いて、塗布装置１は、ノズル移動機構４０を動作させることにより、ノズル部３０を＋Ｘ側へ移動させる。ノズル部３０は、各ノズル３１，３２，３３から有機ＥＬ液を吐出しつつ、基板９の上面に沿って移動する。これにより、基板９上の３本の溝９ａ上に有機ＥＬが塗布される。塗布装置１は、ノズル部３０を回収トレイ６０の上部まで移動させると、次に、３つのノズル３１，３２，３３の塗布幅分（すなわち、溝９ａの３列分）だけステージ１０および基板９を副走査方向に移動させる。そして、引き続きノズル３１，３２，３３から有機ＥＬ液を吐出しつつ、ノズル部３０を−Ｘ側へ移動させる。これにより、基板９上の次の３本の溝９ａ上に有機ＥＬ液が塗布される。

このように、塗布装置１は、ノズル部３０の塗布幅分だけ基板９を副走査方向にずらしながら、主走査方向への有機ＥＬ液の塗布を所定回数繰り返し、基板９上の全ての溝９ａ上に有機ＥＬ液を塗布する（ステップＳ１５）。

基板９への有機ＥＬ液の塗布が完了すると、塗布装置１は、ノズル部３０からの有機ＥＬ液の吐出を停止させ、ノズル部３０を待機ポッド５０の上方位置へ戻す。その後、作業者は、塗布処理後の基板９をステージ１０から取り外す。なお、ステージ１０への基板９の搬入、搬出は、搬送ロボットにより行なってもよい。その場合、基板９が搬入又は搬出されたことをセンサ等により検出することに応答して、装置各部の動作制御の開始、終了を行ってもよい。

＜２−２．試験塗布時の動作＞
続いて、塗布装置１の試験塗布時の動作について、図１１のフローチャートを参照しつつ説明する。なお、この試験塗布は、基板９に対する塗布処理の前後において、ノズル部３０からの有機ＥＬ液の吐出状態を確認するために、実行される処理である。

試験塗布を行うときには、まず、ステージ移動機構２０を動作させて、試験塗布部７０がノズル部３０の移動経路の下方に位置する状態（図２の状態）とする（ステップＳ２１）。また、各テープユニット７１は、テープ７１２の未使用の部分がテープ台７１１上に位置するようにテープ７１２を送り、テープ台７１１の上面７１１ａにテープ７１２を吸着させる（ステップＳ２２）。

次に、待機ポッド５０上で待機するノズル部３０の洗浄が行われる（ステップＳ２３）。ここでは、待機ポッド５０の３つの開口部５１，５２，５３から各ノズル３１，３２，３３に対する洗浄液の供給と、供給後の洗浄液の吸引とが行われる。これにより、テープ７１２の下面側に侵入し易い有機ＥＬ液の液溜まりを、各ノズル３１，３２，３３の先端から予め除去しておく。

ノズル３１，３２，３３の洗浄が終了すると、ノズル部３０は、各ノズル３１，３２，３３からの有機ＥＬ液の吐出を開始する（ステップＳ２４）。具体的には、バルブ３１ｄ，３２ｄ，３３ｄが開放されることより、有機ＥＬ液供給源３１ｃ，３２ｃ，３３ｃから配管３１ｂ，３２ｂ，３３ｂを介して各ノズル３１，３２，３３へ、赤色用、緑色用、および青色用の有機ＥＬ液が供給される。そして、各ノズル３１，３２，３３の吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａから有機ＥＬ液が吐出される。

続いて、塗布装置１は、ノズル移動機構４０を動作させて、ノズル部３０を＋Ｘ側へ移動させる。ノズル部３０は、各ノズル３１，３２，３３から有機ＥＬ液を吐出しつつ、一対のテープユニット７１の上方位置を経て、＋Ｘ側の回収トレイ６０の上方位置まで移動する。これにより、一対のテープユニット７１の各テープ７１２の上面７１２ａに、有機ＥＬ液が塗布され、テープ７１２の上面７１２ａに３本の有機ＥＬ液のライン（装置調整用ライン）が形成される（ステップＳ２５）。また、テープ７１２以外の位置において吐出された有機ＥＬ液は、回収トレイ６０や試験用回収トレイ７３に回収される。

ステップＳ２５では、ノズル部３０は、有機ＥＬ液を吐出しつつ、テープ７１２の上方を主走査方向に通過する。その際、テープ７１２の主走査方向の側辺７１２ｂは当接部材７１６により下方へ向けて湾曲されているので、側辺７１２ｂからテープ７１２の下面側への有機ＥＬ液の侵入は抑制される。

その後、撮影部８０が、一対のカメラ８１により各テープ７１２の上面７１１ａを撮影する（ステップＳ２６）。撮影により取得された画像データは、各カメラ８１から制御部９０に送信され、有機ＥＬ液の塗布状態を分析し、ノズルアライメントやカメラアライメントなど、塗布装置１の状態を調整するための種々の処理（装置調整処理）に使用される。具体的には、塗布装置１は、各カメラ８１において取得した画像データに基づいて、有機ＥＬ液の塗布ピッチの計測・調整、有機ＥＬ液が液柱状に吐出されているか否かの確認、基板９の溝９ａの方向に対するノズル部３０の移動方向の調整等の処理を行う。

＜２−３．テープを傾斜させることの効果＞
上述のように、試験塗布時においては、カメラ８１による撮像結果に基づいて、有機ＥＬ液の塗布状態が分析される。この場合、当然ながら、カメラ８１によって取得された撮像画像が、ノズル部３０から塗布された有機ＥＬ液の状態を正しく映し出している必要がある。また、係る場合においては、実際に基板９に対して塗布された場合と同様の状態が再現されることが好ましい。

ところが、有機ＥＬ液は、通常、基板９に対する塗布性等を考慮してその組成が定められるものであるので、必ずしも、試験塗布部７０に使用するテープ７１２に対してまで濡れ性が良いとは限らない。それゆえ、塗布処理後、カメラ８１による撮像までの間に、凝集が生じる可能性がある。係る凝集が生じることで装置調整用ラインに断線が生じてしまうと、撮像画像に基づく分析が行えなくなり、試験塗布を何度も繰り返す必要が生じ得るため、好ましくない。

本実施の形態に係る塗布装置１においては、係る不具合の発生を、テープ７１２の試験塗布の対象となる箇所に対し上述した態様にて傾斜を与えることによって抑制してなる。以下、その詳細について説明する。

図１２は、比較のために示す、テープ７１２に傾斜を与えていない場合、つまりは、テープ７１２が（より詳細にはその上面７１２ａが）水平に固定されてなる場合の、試験塗布後の装置調整用ラインＬの状態変化を時系列的に示す図である。なお、図１２においては、説明の便宜上、１本の装置調整用ラインＬのみを図示しているが、上述のように３本の装置調整用ラインを形成する場合でも、個々の装置調整用ラインに生じる変化は同様である。また、テープ７１２については、その上面７１２ａ以外の図示を省略している。

まず、時刻ｔ＝ｔ０において装置調整用ラインＬが形成されたとする。この時点では装置調整用ラインＬは連続線となっている。しかしながら、その後、時間が経過するにつれて（ｔ０→ｔ１→ｔ２→ｔ３→・・・）、矢印ＡＲ１〜ＡＲ３にて示すように、装置調整用ラインＬの状態は変化する。具体的には、有機ＥＬ液の凝集が進み、その結果として、装置調整用ラインＬには、次々と不連続点Ｐが形成されていく。なお、係る不連続点Ｐは、その形成位置にもともと存在していた有機ＥＬ液に対し装置調整用ラインＬの延在方向に沿って作用する凝集力ｆが、テープ７１２との間に作用していた界面張力を上回ることで形成されるものと考えられる。ここで、凝集力ｆとは、有機ＥＬ液とテープ７１２のそれぞれの表面自由エネルギーに由来して生じる、有機ＥＬ液を凝集させようとする力である。

係る場合、ｔ＝ｔ１のときのように、カメラ８１の撮像視野（カメラ視野）ＶＷの範囲内において不連続点Ｐが存在しなければ、当該カメラ視野ＶＷで撮像を行う限りは、所望の撮像画像を得ることは可能である。あるいは、ｔ＝ｔ０からｔ＝ｔ１の状態変化が矢印ＡＲ１αにて示すような場合は、カメラ視野ＶＷを初期位置（ｔ＝ｔ０における位置）から移動させることで、不連続点Ｐの存在しない範囲での撮像が可能である。

しかしながら、係る場合、有機ＥＬ液の凝集による不連続点Ｐの形成は、あくまで、装置調整用ラインＬの任意の位置に任意のタイミングにてランダムに起こり得る現象であるので、このような撮像可能状態が確実に確保される保証はない。例えば、試験塗布の後、直ちに、図１２においてｔ＝ｔ２あるいはｔ＝ｔ３にて示す状態となる可能性もある。すなわち、水平に固定されたテープ７１２を対象に試験塗布を行う限りは、塗布および撮像のやり直しの可能性があることは、本質的に避けられない。

一方、図１３は、本実施の形態における試験塗布後の装置調整用ラインＬの状態変化を時系列的に示す図である。ただし、図１３は、−Ｘ側に備わる試験塗布部７０を示しているものとする。それゆえ、テープ台７１１に固定されているテープ７１２の上面７１２ａは、テープ台７１１の一方の側面７１１ｃ側（−Ｘ側）よりも、他方の側面７１１ｄ側（＋Ｘ側）の方が低くなる態様にて傾斜した状態となっている。なお、図１３においても、説明の便宜上、１本の装置調整用ラインＬのみを図示しているが、上述のように３本の装置調整用ラインを形成する場合でも、個々の装置調整用ラインに生じる変化は同様である。また、テープ７１２については、その上面７１２ａ以外の図示を省略している。

まず、図１３に示す本実施の形態の場合においても、図１２に示す場合と同様、時刻ｔ＝ｔ０において装置調整用ラインＬが形成されたとする。この場合も、有機ＥＬ液には、凝集力ｆが作用するので、時間が経過するにつれて（ｔ０→ｔα→ｔβ→ｔγ→・・・）、矢印ＡＲ１１〜ＡＲ１３にて示すように、装置調整用ラインＬには次々と不連続点Ｐが形成されていく。

しかしながら、本実施の形態の場合は、テープ７１２の上面７１２ａが傾斜しているために、装置調整用ラインＬを構成する有機ＥＬ液には絶えず、重力の分力Ｆｇが傾斜方向下向きに作用している。それゆえ、装置調整用ラインＬの任意の位置において、有機ＥＬ液に作用する力はＸ軸方向において均一ではなく、−Ｘ軸方向に対し＋Ｘ軸方向よりも相対的に大きな力が作用する。換言すれば、装置調整用ラインＬを構成する有機ＥＬ液は、＋Ｘ側から−Ｘ側に向けて流れやすい状態にある。そのため、凝集の過程において、有機ＥＬ液は＋Ｘ軸方向ではなく−Ｘ軸方向に優先的に流れようとする。ところが、実際に有機ＥＬ液が流れた先においては、この流れ込みによって有機ＥＬ液の凝集が阻害される。側面７１１ｄに近い場所ほどより多くの有機ＥＬ液が流れ込み得ることから、結果として、本実施の形態においては、図１３に示すように、装置調整用ラインＬの−Ｘ側（テープ７１２の上面７１２ａの主走査方向における中心位置よりも低い側）における有機ＥＬ液の凝集および不連続点Ｐの形成は抑制され、＋Ｘ側（テープ７１２の上面７１２ａの主走査方向における中心位置よりも高い側）ほど不連続点Ｐが優先的に形成されるようになっている。

このことは、本実施の形態に係る塗布装置１においては、テープ台７１１の上面７１１ａを傾斜させることによってテープ７１２を傾斜させて固定するという比較的簡単な手法にて、装置調整用ラインＬを構成する有機ＥＬ液の凝集の進展および不連続点Ｐの形成が制御されてなることを意味している。

また、本実施の形態では、図１３に示すように、装置調整用ラインＬを撮像するカメラ８１のカメラ視野ＶＷを、テープ７１２の上面７１２ａの主走査方向における中心位置よりも−Ｘ側に偏在した位置、つまりは、当該中心位置よりも低い側に設定する。これは、装置調整用ラインＬのうち、有機ＥＬ液の凝集が生じにくい−Ｘ側の部分が、カメラ視野ＶＷの範囲に含まれるようにするためである。このようにすることで、カメラ視野ＶＷの範囲内においては、装置調整用ラインＬの形状がより長い時間維持されるので、不連続点Ｐのない装置調整用ラインＬの撮像を、より確実に行うことができるようになる。

なお、テープ７１２の上面７１２ａにｓｉｎαが０．００２を下回る傾斜角αを与えるのみでは、＋Ｘ側において優先的に凝集を生じさせる一方で−Ｘ側において装置調整用ラインを維持するという効果が得られないため不適である。一方、ｓｉｎαが０．０２を上回る傾斜角αを与えるのは、装置調整用ラインＬの形成自体が難しくなるため好ましくない。仮に、装置調整用ラインＬが形成できたとしても、重力の分力Ｆｇの影響が大きくなり、−Ｘ側に有機ＥＬ液が過剰に流入して装置調整用ラインＬがその幅を維持出来なくなるため不適である。（式１）をみたす傾斜角αの範囲であれば、−Ｘ側において、カメラ８１による撮像までの間、カメラ視野ＶＷ内において装置調整用ラインＬの形状を好適に維持することができる。

また、試験塗布では、Ｘ軸方向に水平移動するノズル部３０から傾斜を有するテープ７１２の上面７１２ａに向けて有機ＥＬ液が吐出されるので、ノズル３１，３２，３３の吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａとテープ７１２の上面７１２ａとの距離は一定でない。それゆえ、厳密にいえば、形成される装置調整用ラインＬの幅は場所によって異なることとなるが、（式１）をみたす限りにおいては、係る幅の差異は許容誤差の範囲内に収まることから、実質的には問題はない。ただし、テープ７１２の上面７１２ａとの距離が一定となるように吐出口３１ａ，３２ａ，３３ａの高さが調整可能とされる態様であってもよい。

以上、説明したように、本実施の形態によれば、基板に有機ＥＬ液を塗布する塗布装置の試験塗布部において、有機ＥＬ液が試験塗布される樹脂フィルム製のテープを、テープ台の上面を傾斜させることによって有機ＥＬ液の塗布方向である主走査方向に対して傾斜させた状態で配置することで、有機ＥＬ液の塗布によって形成された装置調整用ラインにおける不連続点の発生位置を制御することができる。そして、有機ＥＬ液の凝集が生じにくい、テープの上面の主走査方向における中心位置よりも低い側をカメラにて撮像するようにすることで、装置調整処理に使用する装置調整用ラインの画像データを確実に得ることが出来る。

＜３．変形例＞
以上、本発明の主たる実施形態について説明したが、本発明は上記の例に限定されるものではない。

また、上記の実施形態では、ノズル３１，３２，３３の先端に形成された液溜まりを、待機ポッド５０の洗浄で除去していたが、他の方法により液溜まりを除去するようにしてもよい。例えば、ノズル部３０の移動経路の下方に、待機ポッド５０とは別に洗浄機構や吸引機構を設けてもよい。また、ノズル３１，３２，３３の先端に形成された液溜まりを掻き落とすスクレイパーを、ノズル部３０の移動経路の下方に設けてもよい。

また、上記の例では、ノズル部３０の３つのノズル３１，３２，３３から、赤色用、緑色用、および青色用の有機ＥＬ液が吐出されていたが、３つのノズル３１，３２，３３は、同色用の有機ＥＬ液を吐出するものであってもよい。また、上記の例では、１つのノズル部３０に３つのノズル３１，３２，３３が搭載されていたが、ノズル部３０に搭載されるノズルの数は、１つや２つであってもよく、４つ以上であってもよい。

また、上記の例では、基板９の上面に多数本の平行な溝９ａが形成されていたが、本発明の基板塗布装置は、このような溝が形成されていない基板に対して塗布処理を行うものであってもよい。

また、上記の例では、テープ台７１１の＋Ｘ側及び−Ｘ側に試験用回収トレイ７３が設けられ、試験塗布時に、テープ７１２の＋Ｙ側および−Ｙ側の側方においてノズル部３０から吐出された有機ＥＬ液が、試験用回収トレイ７３に回収されるが、試験塗布時において有機ＥＬ液を回収する態様はこれに限られるものではない。例えば、テープ７１２がハウジング７１４の＋Ｙ側および−Ｙ側において側方に（幅方向に）張り出す構成を採用してもよい。このような構成を採用することで、回収トレイ６０がテープ７１２の下方の侵入可能となり、試験塗布時においても回収トレイ６０を用いて有機ＥＬ液を回収することができる。

また、上記の塗布装置１は、有機ＥＬ表示装置の発光層を形成する有機ＥＬ材料を基板９の上面に塗布するための装置であったが、本発明の塗布装置は、他の流動性材料を基板の上面に塗布するものであってもよい。例えば、有機ＥＬ表示装置の正孔輸送層を形成する正孔輸送材料を基板の上面に塗布するための装置であってもよい。

１ 塗布装置
９ 基板
９ａ 溝
１０ ステージ
２０ ステージ移動機構
３０ ノズル部
３１，３２，３３ ノズル
４０ ノズル移動機構
５０ 待機ポッド
６０ 回収トレイ
７０ 試験塗布部
７１ テープユニット
８０ 撮影部
８１ カメラ
９０ 制御部
７１１ テープ台
７１１ａ （テープ台の）上面
７１１ｂ （テープ台の）下面
７１１ｃ、７１１ｄ （テープ台の）側面
７１２ テープ
７１２ａ （テープの）上面
７１３ テープ送り機構
Ｌ 装置調整用ライン
Ｐ （装置調整用ラインの）不連続点
Ｒ 中継ローラ
Ｒ１、Ｒ２ 張設ローラ
ＶＷ カメラ視野

Claims (6)

1. 基板を載置するステージと、
   流動性材料を吐出するノズルと、
   前記ノズルを主走査方向に水平移動させる移動機構と、
   を備え、前記ノズルから前記ステージに載置された基板に対し流動性材料を吐出させることによって前記基板に前記流動性材料を塗布する塗布装置であって、
   前記基板への前記流動性材料の非塗布時に、前記移動機構によって前記ノズルを前記主走査方向に水平移動させつつ前記ノズルから試験塗布用部材の被塗布面に対し前記流動性材料を吐出させて装置調整用のラインを形成する試験塗布部、
   をさらに備え、
   前記被塗布面を、前記主走査方向に対して傾斜させてなる、
   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、
   前記被塗布面を撮像する撮像手段、
   をさらに備え、
   前記撮像手段の撮像視野が、前記被塗布面の前記主走査方向における中心位置よりも低い側に設定されてなる、
   ことを特徴とする塗布装置。
3. 請求項１または請求項２に記載の塗布装置であって、
   前記試験塗布用部材が樹脂フィルムからなるテープであり、前記テープを張設することによって前記被塗布面が形成されてなる、
   ことを特徴とする塗布装置。
4. 請求項３に記載の塗布装置であって、
   前記試験塗布部が、
   前記主走査方向に対して傾斜させた上面を有するとともに前記上面に前記テープを吸着固定可能なテープ台、
   を備え、
   前記テープ台の前記上面に前記テープを吸着固定することによって前記テープの前記被塗布面を前記主走査方向に対して傾斜させてなる、
   ことを特徴とする塗布装置。
5. 請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記被塗布面の傾斜角をαとするとき、
   ０．００２≦ｓｉｎα≦０．０２
   をみたす、
   ことを特徴とする塗布装置。
6. 請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の塗布装置であって、
   前記流動性材料が発光物質と所定の溶媒とを混合させた有機ＥＬ液であり、
   前記基板がガラス基板である、
   ことを特徴とする塗布装置。

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