JP2014069116A - 塗布液流量の調節方法、および塗布装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】本管には複数の支管が並列的に接続されている。供給源から本管へ供給された塗布液を、複数の支管から順次に選択した1つの支管(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している状態とする。この状態で、本管を流れる塗布液の流量を所定の液量に調節し、選択支管についての流量調節用の調節指令値を特定する。特定された調節指令値が初期設定値と比較され、これらのずれを判定する。このずれが大きい支管を抽出し、抽出された支管の流量調節手段のみを、流量調節用の調節指令値と流量との相関特性線の再設定(校正)の対象とする。全ての支管について相関特性線の再設定を行うことが不要となるため、校正作業全体にかかる時間を削減することができる。
【選択図】図2
Description
<1.1 塗布装置>
以下、図面を参照して、本発明の第1の実施形態に係る塗布装置について説明する。説明を具体的にするために、当該塗布装置が有機EL材料や正孔輸送材料等を塗布液として用いる有機EL表示装置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。当該塗布装置は、有機EL材料、正孔輸送材料、正孔注入材料等をステージ上に載置されたガラス基板上に所定のパターン形状に塗布して有機EL表示装置を製造するものである。図1(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、正孔輸送材料、正孔注入材料等の複数の塗布液を用いるが、それらの代表として有機EL材料を塗布液として説明を行う。
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54aおよびノズルユニット50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54aおよびノズルユニット50の概略構成を示すブロック図である。
図3は、塗布装置1の電気的構成を説明するためのブロック図である。
図4は、当該塗布装置1の各種動作を示すフローチャートである。
1) 初期設定ルーチンRTa;
2) 基板処理ルーチンRTb;および
3) 流量調節ルーチンRTc;
に大別される。
まず、図4〜図6を参照して、第1の実施形態に係る塗布装置1の初期設定ルーチンRTa(流量設定作業)の一例について説明する。流量設定作業とは、上述した基板の塗布動作において、各ノズル52a〜52nから吐出される塗布液の流量を初期設定する作業である。
ステップS1aにおいて、制御部10は、実流量計測モード処理を行う。この実流量計測モード処理においては、制御部10は、塗布装置1が使用する塗布液の種別毎に、実流量Rと基準流量計544の流量計測値Fとの間の関係式(以下、「R−F関係式」と称する)を設定し、搭載された記憶装置14に当該関係式を記憶する。
R=A*F+B …(式1)
で示される。ただし、記号「*」は積を示す。
図4に戻り、上記ステップS1aの実流量計測モード処理の後、制御部10は、支管流量設定モード処理を行う(ステップS1b)。この支管流量設定モード処理において、制御部10は、塗布装置1が使用する塗布液の種別毎に、基準流量計544の流量計測値Fと支管流量計547の流量計測値fとの間の関係式(以下、「F−f関係式」と称する)を設定し、搭載された記憶装置14に当該関係式を記憶する。
F=Ca*fa+Da …(式2)
で示される。ここで、CaおよびDaは、それぞれ上記プロット点から導かれるa系統の定数(1次係数および0次係数)であって、これらもまた、最小二乗法などによって決定される。そして、定数CaおよびDaによって規定される「基準流量計544の流量計測値Fと支管流量計547aの流量計測値faとの関係式(例えば、式2)」は、F−f間の相関特性を表現するデータ(F−f間の相関特性データ)に相当する。塗布装置1では、このようなF−f関係式が支管の系統毎に、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。また、以下の説明においては、a系統におけるF−f関係式の場合には、特に「F−fa関係式」と表記する。b系統〜n系統についても同様である。
図4に戻り、上記ステップS1bの支管流量設定モード処理の後、制御部10は、後述する基板処理ルーチンRTb(塗布処理)で用いる吐出流量に対する各支管の第1調節指令値fcを設定する(ステップS1c)。第1調節指令値fcは、この初期設定ルーチンRTaの結果として、以後の塗布液供給制御の際に流量制御バルブ546a〜546nに与える指令値の基準として設定されるものであって、流量制御バルブ546a〜546nや他の部品の性能や塗布装置1の環境に経時的変化がないという理想的な場合には、この第1調節指令値fcを維持することによって、常に所望の塗布性能が得られる。既述したように、現実には各部品や環境の経時的変化が存在するため、第1調節指令値fcをそのまま長期にわたって使用できず、それを補償するための校正が必要となるが、これについては流量調節ルーチンRTcとして後に詳述する。
R=Aq*F+Bq …(式3)
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の具体的な値を示している。
F=Caq*fa+Daq …(式4)
で設定されている。ここで、CaqおよびDaqは、それぞれ塗布液qに対して設定されたa系統の定数の具体的な値である。
F=Cbq*fb+Dbq …(式5)
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a系統の定数の具体的な値である。また、他のc系統〜n系統における支管流量計547c〜547nの流量計測値fc〜fnについてもa系統およびb系統と同様に、塗布液qにおける基準流量計544の流量計測値Fとの関係式が設定されている。
R=A*F+B(式1:再掲)
を用いて、実吐出流量Rpに対応する基準流量計544の流量計測値Fpが導かれる。
F=Ca*fa+Da(式2:再掲)
を用いて、流量計測値Fpに対応する支管流量計547aの流量計測値fapが導かれる。つまり、これらの関係式から明らかなように、a系統のノズル52aから実吐出流量Rpで塗布液を吐出したい場合、a系統を流動する当該塗布液の第1調節指令値facを上記流量計測値fapに設定すればよいことになる。したがって、吐出流量Rpで吐出する場合のa系統の第1調節指令値facは、
fac={(Rp−B)/A−Da}/Ca (式6)
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a系統の第1調節指令値facqは、
facq={(Rp−Bq)/Aq−Daq}/Caq (式7)
で設定される。
図4に戻り、初期設定ルーチンRTaが完了した後、オペレータからの指示入力によって塗布装置1による基板の塗布処理が開始されると、制御部10は、当該第1調節指令値fcを用いて被塗布体(例えば、ガラス基板)に対する塗布処理を行う(ステップS2a)。
次に、図4のステップS3bの検証作業について説明する。
図4に戻って、検証作業(ステップS3b)が終了すると、制御部10は、各支管系統について校正作業が必要か否かの判断をする(ステップS3c)。この分岐は、制御部10によって機能的に実現される各手段、具体的には、第1調節指令値fcと第2調節指令値fcxとの一致度の比較を行う「指令値比較手段」、および、当該一致度が所定の閾値よりも低い支管系統(再度、流量設定を行うべき支管系統)を抽出する「再設定支管抽出手段」によって実現される。
次に、校正作業について説明する。この校正作業は、上記再設定支管(流量設定作業時のF−f関係式が所定の程度にまで保たれていない支管)に対して、F−f関係式を再設定し、これを基に相関特性データ(Rp−fc関係式)および調節指令値fcについても再設定する作業である。
図14は、図4のステップS3dにおける校正作業の一例を示すサブルーチンである。以下、図14(ステップS41〜49)を参照しつつ、校正作業について説明する。
F=Ea*fa+Fa …(式8)
で示される。ここで、EaおよびFaは、それぞれ上記プロット点から導かれるa系統の定数(1次係数および0次係数)である。そして、当該F−fa関係式がa系統配管のF−f式として記憶装置14に記憶される。
R=A*F+B …(式1:再掲)
に示すように実吐出流量Rと流量計測値Fとは1対1で対応するため、流量計測値Fが目標流量計測値Fpとは異なるFp2となる場合、目標吐出流量Rpとは異なる流量が実際に吐出されることになる。
図16は、第1実施形態の変形例における簡易的な校正作業の一例を示すサブルーチンである。以下、図16(ステップS51〜54)を参照しつつ、簡易校正作業について説明する。
上述した第1の実施形態に係る塗布液の初期設定ルーチンRTaにおける流量設定作業(ステップS1a〜ステップS1c)では、実吐出流量の秤量計測の際に基準流量計544の測定を行い、その関係式(R−F関係式)を設定することで、基準流量計544を塗布装置1内の標準器として取り扱っている。そして、基準流量計544と複数の支管流量計547とについても関係式(F−f関係式)を設定することによって、段階的な流量制御体系を確立して、塗布装置1内に設置された多数の支管流量計547の流量管理を行っている。
<4 第2実施形態における塗布装置1の構成>
本発明の第2実施形態について説明する。なお、第2実施形態において第1実施形態の各要素と同一の要素については同じ符号を付して説明する。また、第1実施形態と同様の構成あるいは動作については、重複説明を省略する。
以上説明したように、第2実施形態の塗布装置1は管路系統500Aおよび管路系統500Bを有しており、制御部10が当該管路系統500A,500Bの各種動作を制御することにより、本発明の流量管理(流量設定作業、検証作業、および校正作業)が行われる。つまり、第2実施形態の塗布装置1では、本発明の流量管理(流量設定作業、検証作業、および校正作業)を各本管550A,550Bの管路系統500A,500Bごとに個別に実行することができる。換言すれば、流量制御手段と流量設定調節手段とが、複数の管路系統のそれぞれについて、個別に能動化される。
以上、本発明の実施の形態について説明したが、この発明はその趣旨を逸脱しない限りにおいて、上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。
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
500 管路系統
541 供給源
542 ポンプ
544 基準流量計
545、555 マニホールド
546、556 流量制御バルブ
547 支管流量計
548 開閉バルブ
550 本管
557 本管流量計
Claims (9)
- 塗布液を貯留する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、それぞれの前記支管に接続するノズルから処理液を所定の流量で基板に吐出する塗布装置における塗布液流量を調節する方法であって、
前記本管を介して前記供給源からの塗布液を前記複数の支管に並列的に供給している状態を「並列供給状態」と呼び、
前記複数の支管から順次に選択された1つの支管を「選択支管」と呼び、さらに
前記供給源から供給された塗布液が前記複数の支管のうち前記選択支管にのみに供給された状態を「選択的供給状態」と呼ぶとき、
前記複数の支管のそれぞれについて、流量調節用の第1調節指令値と実際の流量との相関関係を規定した相関特性データがあらかじめ決定されているとともに、
前記並列供給状態における前記複数の支管のそれぞれの支管流量調節手段には、前記相関関係に基づいて支管ごとに決定された流量調節用の第1調節指令値が与えられ、
前記方法は、
前記選択的供給状態において前記本管の流量が前記所定の流量となるときの、各選択支管の流量調節用の第2調節指令値を、実測に基づいて特定する実測工程と、
各支管についての前記第1調節指令値と前記第2調節指令値との関係に基づいて、前記複数の支管のうち前記相関特性データの再設定を行うべき支管を対象支管として抽出する抽出工程と、
を備えることを特徴とする、塗布液流量の調節方法。 - 請求項1に記載の塗布液流量の調節方法であって、
前記支管流量調節手段は各支管に設けられたバルブを含み、
「各支管についての前記第1調節指令値と前記第2調節指令値との関係に基づいて」、とは、「各支管についての前記第1調節指令値に対応するバルブ開度と前記第2調節指令値に対応するバルブ開度との関係に基づいて」であることを特徴とする、塗布液流量の調節方法。 - 塗布液を貯留する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、それぞれの前記支管に接続するノズルから処理液を所定の流量で基板に吐出する塗布装置であって、
(a) 前記塗布液の流量制御を行う流量制御手段と、
(b) 前記流量制御における設定調節を行う流量設定調節手段と、
を備え、
前記流量制御手段が、
(a-1) 前記本管内を流れる塗布液の流量を計測する本管流量計測手段と、
(a-2) 前記複数の支管にそれぞれ設けられ、当該支管内部を流動する塗布液の流量をそれぞれ調節する複数の支管流量調節手段と、
を備えるとともに、
前記本管を介して前記供給源からの塗布液前記複数の支管に並列的に供給している状態を「並列供給状態」と呼び、
前記複数の支管から順次に選択された1つの支管を「選択支管」と呼び、さらに
前記供給源からの塗布液が前記複数の支管のうち前記選択支管にのみに供給された状態を「選択的供給状態」と呼ぶとき、
前記流量設定調節手段が、
(b-1) 前記複数の支管のそれぞれについての流量調節用の第1調節指令値と実際の流量との相関関係に基づいて決定された支管ごとの第1調節指令値を前記支管流量調節手段に与えることにより、前記並列供給状態において各支管の流量を前記所定の流量とする流量設定手段と、
(b-2) 前記選択的供給状態で前記支管流量調節手段に第2調節指令値を与えることによって、前記本管流量計測手段によって計測された前記本管の流量を前記所定の流量とする流量順次調節手段と、
(b-3) 前記複数の支管のそれぞれについて、前記第1調節指令値と前記第2調節指令値とを比較する指令値比較手段と、
(b-4) 前記指令値比較手段による比較結果に基づいて、前記複数の支管のうち前記相関関係を規定する相関特性データの再設定を行うべき支管を、対象支管として抽出する再設定支管抽出手段と、
を備えることを特徴とする塗布装置。 - 請求項3に記載の塗布装置において、
前記再設定支管抽出手段は、前記第1調節指令値と前記第2調節指令値との一致度が所定の閾値よりも低い支管を前記対象支管として抽出することを特徴とする塗布装置。 - 請求項3または請求項4に記載の塗布装置において、
それぞれが前記本管と前記複数の支管とを有し、前記供給源から塗布液を並列的に供給される複数の管路系統が存在しており、
前記流量制御手段と前記流量設定調節手段とが、前記複数の管路系統のそれぞれについて、個別に能動化されることを特徴とする塗布装置。 - 請求項3ないし請求項5のいずれかに記載の塗布装置において、
前記相関特性データは、各支管についての前記支管流量調節手段への流量調節用の第1調節指令値と、当該支管の実際の流量との関数によって表現されており、
前記再設定支管抽出手段は、前記複数の支管の中で前記関数を再設定すべき支管を抽出することを特徴とする塗布装置。 - 請求項6に記載の塗布装置において、
前記再設定支管抽出手段により抽出された支管に対して行われる前記関数の再設定が、前記関数の平行移動により行われることを特徴とする塗布装置。 - 請求項3ないし請求項7のいずれか1つに記載の塗布装置において、
前記支管流量調節手段は、各支管に設けられたバルブを含み、
前記第1調節指令値および前記第2調節指令値はそれぞれ、前記バルブの開度に対応する指令値であり、
前記指令値比較手段において、第1調節指令値に対応するバルブ開度と前記第2調節指令値に対応するバルブ開度とを比較することを特徴とする塗布装置。 - 請求項3ないし請求項8のいずれか1つに記載の塗布装置において
前記塗布液は、有機EL材料、正孔輸送材料または正孔注入材料であることを特徴とする塗布装置。
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