JP2019532806A - 塗布方法、塗布装置および発光デバイス - Google Patents

Abstract

塗布方法、塗布装置および発光デバイスである。該塗布方法は、マイクロニードル（４０）から出た液滴（５０）の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置がマイクロニードル（４０）への液体供給を停止するように制御すること（ステップＳ１０２）と、マイクロニードル（４０）の端部から基板（２０）までの距離が、予め設定された第２距離に到達したと判定されること（ステップＳ１０４）と、液体供給装置が液体供給を続けるように制御するとともに、マイクロニードル（４０）が基板（２０）と相対移動してパターンを塗布するように制御すること（ステップＳ１０６）と、を含む。好適なパターン形成ソリューションを提供することで、従来技術におけるインクジェットプリント装置のノズルの詰まりが極めて容易に発生する課題を回避する。

Description

本発明は、電子デバイスの分野に関し、具体的には、塗布方法、塗布装置および発光デバイスに関する。

フラットパネルディスプレイ業界の急速な発展に伴って、人々はますます高品質の画質を追求し、有機発光ダイオード（Organic Light-Emitting Diode、ＯＬＥＤ）を代表とした次世代の表示技術は大きく注目されている。ＯＬＥＤは、薄型化、フレキシブル化、広視野角に恵まれて人々の注目を集める一方、真空熱蒸着を主としたＯＬＥＤの製造はエネルギー消費が高く、大きいサイズのマスク板の寸法ばらつきは、色正確度に影響を与える。これに比べ、量子ドット溶液を用いて湿式塗布プロセスで製造された量子ドット発光ダイオード(Quantum Dots Light-Emitting Diode、ＱＬＥＤ）は、明らかにより優位である。

現在、比較的に成熟した湿式塗布プロセス、例えばスピンコーティング法(spin coating)は、材料利用率が僅か５％程度であり、スプレーコーティング法(spray coating)の材料利用率が約９０％であるが、これらの塗布プロセスは、いずれもパターン(pattern)を直接作ることができず、後で膜除去プロセスを導入して対応する位置の材料を除去したり、塗布する前にバリア用のマスク板を追加する必要があり、材料の浪費になるだけでなく、製造プロセスも複雑になる。現在、人気の研究でありながらパターン化された図形を正確に製造できる塗布プロセス、例えば、インクジェットプリント(inkjet coating)は、基板に塗布領域を予め設置すれば、一般的には、画素画定層が一周囲んで「バンク」が形成され、材料が正確に落ち込むことができ、画素(pixel)のような精細なパターンを製造することができる。インクジェットプリント装置で精密な区域への塗布を実現するには、装置の製造が高コストであるとともに、インクの調製も困難であり、装置とインクとがマッチしなければ、プリントした液滴がたくさん飛散し、即ち、主滴の周囲に多くの小液滴が生じ、基板が汚染され、プリント量を安定して制御することができず、また、プリンティングが中断すると、溶媒が揮発してノズルの詰まりを招く。

本発明の実施例は、塗布方法、塗布装置および発光デバイスを提供し、インクジェットプリント装置のノズルの詰まりが極めて容易に発生する課題を回避する。

本発明の実施例の一態様によれば、塗布方法を提供し、該方法は、マイクロニードルから出た液滴の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置がマイクロニードルへの液体供給を停止するように制御することと、マイクロニードルの端部から基板までの距離が、予め設定された第２距離に到達したと判定されることと、液体供給装置が液体供給を続けるように制御するとともに、マイクロニードルが基板と相対移動してパターンを塗布するように制御することと、を含む。

さらに、マイクロニードルから出た液滴の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置がマイクロニードルへの液体供給を停止するように制御する前に、該方法は、マイクロニードルの端部が第２位置にあるように制御し、第１位置から第２位置までの距離は予め設定された第１距離であり、基板に対して、第１位置が第２位置より下方にあることと、液体供給装置が液体供給を開始するように制御することと、をさらに含む。

さらに、マイクロニードルの端部又は液滴の最下端の位置を、レーザ、マイクロニードルの液出口の圧力のうちの少なくとも一方によって検出する。

さらに、第１距離は、液滴の大きさを制御することに用いられ、及び／又は、第２距離は、さらに、マイクロニードルが画素隔壁の上面を通過する際に持ち上げられ、かつ基板の露出面の上方を通過する際に落下するように、マイクロニードルから基板における画素隔壁の基板から離れた上面までの高さを制御することに用いられる。

さらに、第２距離は第１距離以下であり、かつ第２距離は０を超える。

さらに、第２距離は、液滴で塗布されたパターンの線幅を制御することに用いられる。

さらに、該方法は、塗布終了後に、マイクロニードルを持ち上げられ、マイクロニードルの端部と基板との距離が第２距離を超えた時に、液体供給装置が液体供給を停止するように制御することをさらに含む。

本発明の他の一態様によれば、塗布装置をさらに提供し、該装置は、基板を載置する載置ステージと、液体を吐出し、基板と相対移動してパターンを塗布するように制御される少なくとも１つのマイクロニードルと、マイクロニードルの端部から基板までの距離を測定する測距装置と、測距装置で測定したマイクロニードルの端部から基板までの距離に基づいて、少なくとも１つのマイクロニードルへの液体供給を行う液体供給装置と、を備える。

さらに、測距装置は、レーザ位置決め装置、少なくとも１つのマイクロニードルの液出口の圧力検出装置のうちの少なくとも一方を含む。

さらに、レーザ位置決め装置は、第１のレーザ位置決め装置と第２のレーザ位置決め装置とを含み、第１のレーザ位置決め装置から出射されるレーザは、上レーザと下レーザとを含む。

さらに、上レーザは、マイクロニードルの端部を位置決めし、下レーザは、液滴の最下端位置を位置決めする。

さらに、第２のレーザ位置決め装置は、マイクロニードルの端部と基板との距離を位置決めする。

さらに、マイクロニードルの内径は１μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは、マイクロニードルの内径と塗布されたパターンの線幅との比の範囲は１：０．５〜１：１．５である。

さらに、マイクロニードルの外壁及び端部表面には表面張力が閾値よりも小さいコーティングが塗布され、閾値は、マイクロニードルの外壁及び端部表面のコーティングが液滴で濡れる表面張力である。

本発明の更なる態様によれば、発光デバイスをさらに提供し、前記発光デバイスは上記方法で製造される。

本発明の実施例において、マイクロニードルから出た液滴の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置がマイクロニードルへの液体供給を停止するように制御し、マイクロニードルの端部から基板までの距離が、予め設定された第２距離に達すると判定した後、液体供給装置が液体供給を続けるように制御するとともに、マイクロニードルが基板と相対移動してパターンを塗布するように制御する。本発明によれば、まずマイクロニードルから出た液滴の大きさを制御し、それから、マイクロニードルの端部から基板までの距離の大きさに応じてマイクロニードルへの液体供給を行うか否かを制御し、これにより、塗布過程においてマイクロニードルが液体供給を連続的に行う状態にあることを保証し、従来のようにインクジェットプリント方法を用いて基板にパターンを塗布することに比べ、機器は非連続的な液体吐出過程において液出口の詰まりが発生しやすい現象を回避し、パターンの塗布時にマイクロニードルの液出口の詰まりが発生する確率を低減し、これにより、従来技術におけるインクジェットプリント装置のノズルの詰まりが極めて容易に発生する問題を回避し、好適な対応策を提案する。

ここで説明する図面は、本発明をさらに理解させるためのものであり、本願の一部を構成し、また、本発明における模式的実施例及びその説明は本発明を説明するものであり、本発明を不当に限定するものではない。図面において、

本発明の実施例による塗布方法のフローチャートである。 本発明の実施例による塗布装置の構造ブロック図である。 本発明の実施例によるマイクロニードルの位置決めの模式図である。 本発明の実施例による塗布の模式図である。 本発明の実施例による塗布終了時の模式図である。

当業者に本発明の構成をよりよく理解してもらうように、以下、本発明の実施例の図面を結合して本発明の実施例の技術的構成を明瞭かつ完全に説明する。説明される実施例は本発明の実施例の一部に過ぎず、全部ではないことは、言うまでもないことである。当業者が本発明の実施例に基づいて、創造的な労働無しに得られた他の実施例も、全て本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

なお、本発明の明細書及び特許請求の範囲並びに上記図面における「第１」、「第２」等の用語は、類似した対象を区別するためのものであり、特定の順番又は前後順序を説明するためのものではない。ここで説明した本発明の実施例をここで示した又は説明した順番以外の順番で実施可能なものにするために、このように使用されたデータは適した場合であれば互いに取り替え可能なことは、理解されるべきである。また、用語である「含む」、「有する」及びそれらの如何なる変形は、排他的にならずに含まれたものをカバーすることがその意図である。

本実施例において、塗布方法を提供し、図１は、本発明の実施例による塗布方法のフローチャートであり、図１に示すように、そのフローは、以下のステップＳ１０２〜ステップＳ１０６を含む。

ステップＳ１０２：マイクロニードル４０から出た液滴５０の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置がマイクロニードル４０への液体供給を停止するように制御する。

ステップＳ１０４：マイクロニードル４０の端部から基板２０までの距離が、予め設定された第２距離に到達したと判定される。

ステップＳ１０６：液体供給装置が液体供給を続けるように制御するとともに、マイクロニードル４０が基板２０と相対移動してパターンを塗布するように制御される。

上述したステップを通じて、まず第１位置で液滴５０の最下端の位置を制御することで、液滴５０の大きさを制御することができ、液滴５０が適切な大きさに達した後塗布を行うことができ、塗布する際に基板とマイクロニードル４０とが接触しておらず、塗布中、マイクロニードル４０の端部の液出口を損なうことはないとともに、最初に液滴５０が出るため、塗布を行うマイクロニードル４０の詰まりが発生しないことをある程度確保することができ、詰まったノズル又はマイクロニードル４０で塗布を行うことに起因したパターン線が不均一又は不完全になる現象を回避される。上記から分かるように、上述したステップの塗布方法によれば、液滴５０の大きさを制御してから塗布を行い、これはマイクロニードル４０の液出口の保護に有益であり、例えば、マイクロニードルの液出口の詰まりが発生する確率をある程度低減することができ、好適な塗布方法を提供する。

具体的には、本発明によれば、まずマイクロニードル４０から出た液滴５０の大きさを制御し、それから、マイクロニードル４０の端部から基板２０までの距離の大きさに応じてマイクロニードル４０への液体供給を行うか否かを制御し、これにより、塗布過程（塗布する際にマイクロニードル４０から基板２０までの距離が第２距離以下である）においてマイクロニードル４０が液体供給を連続的に行う状態にあることを保証するとともに、複数回にわたる非連続的な塗布を行う際に、毎回塗布の前にマイクロニードル４０の端部から液滴５０が出てき、その後塗布を行い、このように、塗布の前に液滴５０が常にマイクロニードルにぶらさがることを保証し、マイクロニードル４０の端部が濡れた状態にあり、従来のようにインクジェットプリント方法を用いて基板２０にパターンを塗布することに比べ、機器は、非連続的なインクジェット過程において、マイクロニードルの液出口の詰まりが発生しやすい現象を回避し、パターンの塗布時にマイクロニードルの液出口の詰まりが発生する確率を低減し、これにより、従来技術におけるインクジェットプリント装置を用いるとノズルの詰まりが極めて容易に発生する問題を回避し、好適な対応策を提案する。

上述した実施例における第１位置は、さらに、マイクロニードル４０から出た液滴の大きさを制御することができ、つまり、液滴５０の最下端からマイクロニードル４０の端部までの距離の大きさを制御し、第１位置がマイクロニードル４０の端部から鉛直方向の離れた距離が大きいほど、液滴５０の出る量が多くなり、液滴５０の最下端からマイクロニードル４０の端部までの距離が大きくなる。逆に、第１位置がマイクロニードル４０の端部から離れた鉛直方向の距離が小さいほど、液滴５０の出る量が少なくなり、液滴５０の最下端からマイクロニードル４０の端部までの距離が小さくなる。

１つ又は複数の代替的な実施例において、上記マイクロニードルで塗布したパターンの線幅は、該マイクロニードル４０の内径以上であることができる。

１つの代替的な実施例において、マイクロニードル４０から出た液滴５０の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置が前記マイクロニードル４０への液体供給を停止するように制御する前、上記方法は、マイクロニードル４０の端部が第２位置にあるように制御し、第１位置から前記第２位置までの距離は予め設定された第１距離であり、基板２０に対して、第１位置が第２位置より下方にあることと、液体供給装置が液体供給を開始するように制御することと、をさらに含む。上述した実施例における第１距離は、液滴５０の大きさを制御することに用いられ、及び／又は、第２距離は、さらに、マイクロニードルが画素隔壁の上面を通過する際に持ち上げられ、かつ基板２０の露出面の上方を通過する際に落下するように、マイクロニードルから基板２０における画素隔壁の基板２０から離れた上面までの高さを制御することに用いられる。

上述した実施例における基板２０は、表面が平坦な基板２０であることができるし、表面に凹凸構造が設けられた基板２０であることもできる。基板２０は、表面に凹凸構造が設けられたものである場合、例えばＴＦＴ基板２０上には複数の画素隔壁が設けられ、即ち、複数の溝を有する場合、マイクロニードル４０の端部から基板２０の露出面（２つの画素隔壁からなる凹凸構造であり、即ち、副画素領域の底部である）までの距離が第２距離に達したか否かを判定すればよい。マイクロニードル４０で塗布する際に、マイクロニードル４０の端部が基板２０の画素隔壁の基板から離れた上面に接触しないように保証すればよい。

上記２つの溝間の画素隔壁のある領域は、一般的には非塗布領域であり、マイクロニードル４０が２つの溝間の画素隔壁を通過する際に、塗布が、１つ目の溝の塗布終了と２つ目の溝の塗布開始の段階にあると理解されることができ、この場合、マイクロニードル４０の端部が基板２０の露出面から離れた実際の距離をＤ１とし、上述した第２距離（所定距離）をＤ２とし、２つの溝間の画素隔壁の高さをＤ３とすると、下記２つの状況がある。状況１：Ｄ２＞Ｄ３の場合、Ｄ２＞Ｄ１＞Ｄ３となるようにＤ１を制御することができ、このようにすれば、マイクロニードル４０は液体供給を連続的に行い、その利点は、基板２０への塗布過程を連続的な塗布過程とみなすことができ、液体が連続して供給され、塗布がすばやくて制御されやすく、かつ画素隔壁は、液滴４０をカットする機能を担い、液滴４０がその表面に粘着することなく溝の底面に落ちることにある。状況２：Ｄ２≦Ｄ３の場合、Ｄ２≦Ｄ３＜Ｄ１となるようにＤ１を制御することができ、このようにすれば、１つ目の溝が塗布された後、マイクロニードル４０と画素隔壁との接触又は衝突を回避するために、マイクロニードル４０の端部が画素隔壁よりも高く持ち上げられるように制御することができ、１つの好適な実施例において、液体供給装置が液体供給を停止するように制御することができる。

また、上記液滴５０は発光材料を含む液体であることができ、発光材料は、量子ドット、蛍光体、蛍光ナノミクロスフェア（量子ドットと蛍光物質の混合物）、有機発光材料であることができるし、電子輸送材料、電子注入材料、正孔輸送材料、正孔注入材料、電極材料等であることもできる。塗布材料、即ち液滴５０の構成材料の粘度範囲は、１〜３０ｃｐｓであることができ、１〜１０ｃｐｓであることが好ましく、上述した粘度範囲を選択する利点は、このような材料を用いると塗布の制御をより容易にすることができ、粘度が大きすぎて液滴がマイクロニードルの端部から出るのが困難になるか、或いは、マイクロニードルの詰まりが発生する現象を回避することにある。上記パターン（pattern）は、画素隔壁で形成される副画素領域に塗布されたパターンであることができる。上記画素隔壁は、側断面が柱状の分離構造に限られず、副画素領域を分離するための他の形状の分離構造を広く指してもよく、例えば画素画定層、ブラックマトリックス等である。

マイクロニードル４０の液滴５０の形成開始位置は、どの位置にあってもよく、１つの代替的な実施形態として、まずマイクロニードル４０の端部が第２位置にあるか否かを検出されることができ、マイクロニードル４０の端部が第２位置にないと検出されていれば、上記マイクロニードル４０の端部が第２位置にあるように制御し、マイクロニードル４０の端部が第２位置にある場合、液体供給を開始する。ここで、第１位置から第２位置までの距離を第１距離とみなすことができ、この第１距離は、予め設定されたものである。第１距離の選択は、実際のニーズに応じて行われることができる。第１距離は、液滴５０の開始部分（最初に形成した液滴の最下端の位置）から終了部分(最後に形成した液滴の最下端の位置)までの距離を意味するため、１つの代替的な実施形態において、液滴５０の大きさは、第１距離に関係することができ、大きい液滴５０を得ることを望めば、第１距離を大きくすることができ、小さい液滴５０を得ることを望めば、第１距離を小さくすることができる。

検出方式も様々であり、例えば、マイクロニードル４０の端部又は液滴５０の最下端の位置を、レーザ又はマイクロニードル４０の液出口の圧力の少なくとも一方によって検出される。レーザ検出方式は優れた方式であり、精度が相対的に高く、実際の応用に使用されることができる。

第１距離が液滴５０の大きさを示すため、１つの代替的な実施形態において、第２距離をも第１距離で計ることができ、例えば、第２距離は、第１距離以下であることができ、かつ第２距離は０を超える。このようにして、塗布を精確に行うことができる。

第２距離は、さらに、マイクロニードルが画素隔壁の上面を通過する際に持ち上げられ、かつ基板２０の露出面の上方を通過する際に下降させ、マイクロニードルから基板２０に位置する画素隔壁の基板２０と離れた上面までの高さを制御することに用いられる。

１つの代替的な実施例において、マイクロニードル４０から複数の画素隔壁が設けられた基板２０の露出面までの距離が第２距離となるように制御するとともに、マイクロニードル４０から該複数の画素隔壁を有する基板２０と離れた上面までの距離も第２距離となるように制御し、つまり、マイクロニードル４０が、画素隔壁にて持ち上げられ、基板２０の画素隔壁のない箇所にて落下するようにされ、基板２０の露出面は、画素隔壁が設けられていない基板２０（層構造が付いたものであってもよい）の上面であることができる。

１つ又は複数の代替的な実施例において、上記基板２０は、狭義の基板であることができるし、広義の基板、即ち表面が加工された基板であることもでき、例えば層構造が設けられた基板であり、つまり、基板２０は、基板と上記層構造とを含み、好ましくは、該層構造は、電極層、機能層、発光層のうちの１種又は複数種を組み合わせた層構造である。１つ又は複数の好適な実施例において、本願における基板２０の露出面は、基板の画素隔壁が設けられていない一部の表面と理解されることができ、基板２０が基板と表面に設けられた層構造とを含む場合、基板２０の露出面は、画素隔壁が設けられていない部分の層構造が付いた基板の表面、即ち層構造の表面であることができる。

具体的には、塗布対象である基板２０は、下記２つの場面に適用されることができる。表面が平坦で画素隔壁が設けられていない基板２０に塗布すれば、マイクロニードル４０の端部から基板２０までの距離が第２距離になる時、マイクロニードル４０への液体供給を行うように制御するとともに、マイクロニードル４０が基板２０に対してこの延伸方向に運動してパターンを塗布するように制御することができる。画素隔壁のある基板２０に塗布すれば、画素隔壁は、任意の形状及び高さであることができ、例えば、エレクトロルミネッセンスデバイスにおいて、画素隔壁の高さは１．５μｍ程度であることができ、その断面は台形であることができ、例えば貯水池のダムのような形状であり、その中央に形成された溝底面は、ＩＴＯ電極面が設けられた基板２０であることができ、マイクロニードル４０の端部から出た液滴５０は、この溝底面のＩＴＯ電極面が設けられた基板２０に塗布され、基板２０上には、画素隔壁以外に、他の用途の分離構造が設けられてもよく、画素隔壁と他の分離構造の両方が重畳した高さは、より高くなることができ、他の分離構造が２μｍであることを例として、重畳後の高さが３．５μｍである。異なる形状の画素隔壁又は画素分離構造に適応するために、該塗布方法の上記ステップＳ１０６で該マイクロニードル４０が基板２０と相対移動してパターンを塗布するように制御する過程中、まず各画素溝の幅及び画素隔壁の高さなどのパラメータを取得し、それから、上記パラメータに基づいてマイクロニードル４０の端部のｘｙｚ方向における運動経路を算出することができる。

１つの代替的な実施例において、塗布されたパターンの線幅は２μｍであることができ、内径が３μｍであるマイクロニードル４０を利用することができ、この場合、画素（即ち、画素隔壁で囲まれた基板２０のある領域）を列ごとに塗布する際に、マイクロニードル４０の端部が基板２０における画素隔壁又は他の分離構造に衝突することを回避するために、第２距離の大きさを制御することで、マイクロニードル４０から基板２０上の画素隔壁までの高さを制御することができ、マイクロニードル４０が画素隔壁にて持ち上げられ、基板２０にて落下するように制御することができる。この場合、パターンを基板２０に塗布するたびに、マイクロニードル４０をやや持ち上げさせ、移動させ、落下させる必要があり、その後、次のパターンを塗布する。

他の代替的な実施例において、異なる内径のマイクロニードル４０を利用して塗布されたパターンの線幅を制御することもでき、例えば、希望の塗布線幅は相変わらず２μｍであれば、１０μｍの内径のマイクロニードル４０を選択することができ、この場合、マイクロニードル４０の端部と基板２０との最短距離が第２距離以下となるように、マイクロニードル４０を短距離で落下させればよく、液滴５０と基板２０との接触面の幅を２μｍに制御すれば、この線幅を満足することができ、塗布する際に連続的な運転することができる。また、例えば、希望の塗布線は相変わらず２μｍであれば、１．７μｍの内径のマイクロニードル４０を選択することもでき、この場合、マイクロニードルの端部と基板との最短距離が第２距離以下となるように、マイクロニードル４０を長距離で落下させ、この時、マイクロニードル４０の端部から出た液滴は、基板とマイクロニードルの端部の両方からの圧力を受け、液滴５０と基板２０との接触面の幅がマイクロニードル４０の内径より若干大きく、該接触面の幅は２μｍに達することができ、この時、上記線幅の要求を満足することもできる。基板２０と分離構造(材料は樹脂又は他の適切な材料である)は、通常、異なる表面化学特性を有するため、塗布された材料が分離構造の表面に付着するのを回避することができる。

１つの代替的な実施形態として、第２距離は、液滴５０塗布されたパターンの線幅を制御することができ、例えば、第２距離が小さいほど線幅が大きくなることができ、逆に小さくなり、これにより線幅を制御することができる。

具体的には、本実施例において、第２距離が大きい場合、液滴５０と基板２０との接触面が小さければ、塗布の線幅が小さい。また、第２距離が小さく、即ち、マイクロニードル４０の端部が基板２０に非常に接近していれば、塗布された線幅が大きい。

１つの代替的な実施形態として、マイクロニードル４０の内径は１μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは、マイクロニードル４０の内径と塗布されたパターンの線幅との比の範囲は１：０．５〜１：１．５である。これは、マイクロニードルと基板との距離 (塗布時)が上下変動する際に、塗布された線幅も激しく変動することがないように、塗布の安定性を向上させるためである一方、塗布された線幅がマイクロニードルの内径を遥かに超えるため、押圧された液滴５０が「フラットすぎ」、塗布する際に安定して制御しにくい現象を回避するように、液滴５０への制御性を向上させるためでもある。

上述した代替的な実施形態によれば、塗布中の線幅を制御しにくい問題を解決することができ、１つの代替的な実施形態において、塗布終了後の液体供給の停止を制御するステップをさらに追加することができ、例えば、塗布終了後に、マイクロニードル４０を持ち上げられ（即ち、マイクロニードル４０が基板から離れた方向へ移動するように制御する）、マイクロニードル４０の端部と基板２０との距離が第２距離を超えた場合、液体供給を停止する。この場合、塗布用の液体供給の停止への制御をある程度より精確に行うことができる。

本実施例において、塗布装置をさらに提供し、図２は、本発明の実施例による塗布装置の構造ブロック図であり、図２に示すように、該装置は、
液体を吐出し、前記基板２０と相対移動してパターンを塗布するように制御される少なくとも１つのマイクロニードル４０と、
基板２０を載置する載置ステージ１０と、
マイクロニードル４０の端部から基板２０までの距離を測定する測距装置（図においてレーザ位置決めが利用されているが、これは１つの実施形態に過ぎず、他のタイプの位置決め装置を利用してもよい。レーザ位置決めを行う時にレーザ位置決め群を利用することができ、このようにして比較的に正確であり、もちろん、他の位置決め方式を利用してもよい）と、
少なくとも１つのマイクロニードル４０への液体供給を行う液体供給装置（図２に示されていない）と、を備え、測距装置で測定した前記マイクロニードル４０の端部から前記基板２０までの距離は、液体供給を行う根拠であり、つまり、位置決め装置で位置決められたマイクロニードル４０の端部から基板２０までの距離に基づいて少なくとも１つのマイクロニードル４０への液体供給を行う。

上記装置によれば、マイクロニードル４０から基板２０までの距離を検出してから、液滴５０の大きさを制御し塗布を行う。これはマイクロニードル４０の液出口の保護に有益であり、溶媒の早期揮発によって液滴５０によってマイクロニードル４０が詰まってしまう確率をある程度低減することができ、好適な塗布ソリューションを提供する。

以下の代替的な実施形態の効果は、上記方法に記述されているため、ここではその詳細な説明を省略する。

１つの代替的な実施形態として、測距装置は、レーザ位置決め装置３０、少なくとも１つのマイクロニードル４０の液出口の圧力検出装置のうちの少なくとも一方を含む。

１つの代替的な実施形態として、レーザ位置決め装置３０は、第１のレーザ位置決め装置３１と第２のレーザ位置決め装置３２とを含み、第１のレーザ位置決め装置３１は、上レーザと下レーザとを含む。

１つの代替的な実施形態として、上レーザは、マイクロニードル４０の端部を位置決めし、下レーザは、液滴５０の最下端位置を位置決めする。

１つの代替的な実施形態として、第２のレーザ位置決め装置３２は、マイクロニードル４０の端部と基板２０との距離を位置決めする。

１つの代替的な実施形態として、マイクロニードル４０の内径は１μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは、マイクロニードル４０の内径と塗布されたパターンの線幅との比の範囲は１：０．５〜１：１．５である。

上述した比の範囲の調整は、マイクロニードル４０の端部から出た液滴５０の大きさ、塗布する際にマイクロニードル４０の端部が基板２０と離れた距離の大きさ、塗布時のマイクロニードル４０の移動速度の大きさ、液滴５０の粘度の大きさ等の要素を制御することで実現されることができる。例えば、上述した内径と線幅との比が１：１．５であることを実現するために、出た液滴５０が大きくなるように第１距離を内径の半分に制御し、塗布する際に基板２０から離れた距離を小さく制御し、かつ粘度が小さい材料で液滴５０を形成することができ、このように塗布する際に、液滴５０は、基板２０及びマイクロニードル４０の端部からの押圧作用を受けたため、基板との接触面の幅が大きくなる、さらに、マイクロニードル４０の移動に伴って液体供給装置が液体供給を継続して行い、マイクロニードル４０への液体供給が充分であり、そして液滴５０の粘度が小さく、流動拡散しやすいため、上述した１：１．５の比を実現することができる。同様に、上述した要素を調整することで内径と線幅との比が１：０．５であることを実現することができ、ここではその詳細な説明を省略する。

１つの代替的な実施形態として、マイクロニードル４０の外壁及び横截面には表面張力が閾値よりも小さいコーティングを塗布され、閾値は、マイクロニードル４０の外壁及び前記端部表面のコーティングが液滴５０で濡れるほどの表面張力である。

以下、１つの代替的な実施例を結合して上述した代替的な実施形態について説明する。

該装置は、以下の部材を備えることができる。

１、マイクロニードル４０（複数であってもよい）、

２、マイクロニードル４０のＸＹＺ軸における移動を制御可能な移動装置、

３、基板２０を載置する載置ステージ１０(さらに、ＸＹＺ軸に精密に移動可能な載置ステージ１０であることが好ましい)、

４、レーザ位置決め装置３０(２対あり、一対は、マイクロニードル４０の位置決めを行うものであるレーザ位置決め群１であり、一対は塗布平面において、マイクロニードル４０に垂直な方向にあるものであるレーザ位置決め群２である)、

レーザ位置決めの代替案：他の方式(例えば、液出口の圧力検出等)によって液滴５０が吊り下げられるように制御することで塗布を実現することも予期できる。

５、液体供給装置(模式図２には示されていない)。

本実施例の塗布過程は、以下のように行われることができる。

一、マイクロニードル４０の位置決めを行う。図３は、本発明の実施例によるマイクロニードルの位置決めの模式図であり、以下、図３を結合して説明する。

レーザ位置決め群１（即ち、第１のレーザ位置決め装置３１）の上下レーザをオンにし、上下レーザは、図３における破線に示すように、上方の破線は上レーザを示し、該上レーザはマイクロニードル４０の端部にアライメントされ、液体供給装置が液体吐出を開始しマイクロニードル４０の端部から液滴５０が出ていき、図３における下方の破線は下レーザを示し、下レーザで液滴５０の最下端位置を検出した時、液体供給装置は液体供給を停止し、この場合、上下レーザ間の距離を所定値１と呼び、該所定位置１は、上述した第１距離に相当する。

所定値１は、予め設定されたものであり、吊り下げられた液滴５０の大きさはこの所定値１によって間接的に制御される。液滴５０が吊り下げられ、かつニードルを降りて塗布を行っていないうちに、溶媒が揮発して液滴５０が収縮し、下レーザで液滴５０の最下端が検出されなかった間に、液体供給装置は、下レーザで液滴５０の最下端の信号が検出されるまで、液体供給を続け、液滴５０を成長させる。このメカニズムは、マイクロニードル４０を詰まりから有効に保護できる。

二、塗布を行う。図４は、本発明の実施例による塗布の模式図であり、以下、図４を結合して説明する。

塗布が開始すると、マイクロニードル４０が落下し、落下方向は、図４における矢印に示すようなものであり、吊り下げられた液滴５０の最下端が基板２０に接触し、マイクロニードル４０の端部と基板２０との間隔が所定値２（第２距離に対応する）であるとレーザ位置決め群２（即ち、第２のレーザ位置決め装置３２）で検出された場合、液体供給装置は液体吐出を開始する。ＸＹＺ軸に移動可能な移動装置の制御により、マイクロニードル４０は、要求に応じて対応するパターン(pattern)を塗布する。

例えば、０＜所定値２≦所定値１(両者が等しければ、点接触するとみなすことができる)の場合、基板２０に凹凸構造が予め設置されていれば、マイクロニードル４０が基板２０及び凹凸構造に衝突しないように、マイクロニードル４０を持ち上げる。

所定値２も予め設定されたものであり、この値は、液滴５０で塗布されたパターン（pattern）の線幅を間接的に制御する。

三、塗布終了する。図５は、本発明の実施例による塗布終了時の模式図であり、以下、図５を結合して説明する。

塗布が済むと、マイクロニードル４０が持ち上げられ、持ち上げ方向は、図５における矢印に示すようなものであり、レーザ位置決め群２の上レーザでマイクロニードル４０の信号がモニタされなかったら(即ち、マイクロニードル４０の端口と基板２０との間隔が所定値２を超えた場合)、液体供給装置は液体吐出を停止する。

上述した実施例におけるマイクロニードル４０の内径範囲は１μｍ〜１ｍｍであることができ、マイクロニードル４０の内径と塗布されたパターンの線幅との比の範囲は１：０．５〜１：１．５であることが好ましい。

塗布材料の粘度範囲は１〜３０ｃｐｓであり、１〜１０ｃｐｓであることが好ましい。

上述した実施例において、内径が異なるマイクロニードル４０を選択し、液滴５０と基板２０との接触位置を制御することで、異なる幅のパターン(pattern)を塗布することができる。マイクロニードル４０が所定の位置について塗布しようとする際に、マイクロニードル４０の端部から一定の大きさの液滴５０が出るように制御してから塗布を行い、マイクロニードル４０による塗布終了時に、マイクロニードル４０の端部の液滴５０が基板２０に接触しなくなる時からマイクロニードル４０が持ち上げられて液体供給の停止時まで時間差がある可能性があり、この間、マイクロニードル４０の端部にて液体供給に液滴５０が吊り上げられることもあるため、マイクロニードル４０の所定の位置に到着時から塗布終了までの全過程において、マイクロニードル４０の端部にて常に液滴５０が吊り下げられ、それゆえ、マイクロニードル４０の液出口の詰まりが発生しにくい。複数のマイクロニードル４０を利用すれば、複数種のコーティング及び異なる線幅のパターンを同時に塗布することができ、上述した実施例により、全面にわたる塗布ではなく、精密なパターンを塗布できる。パターンを精密に塗布できるインクジェットプリントに比べ、該方法はマイクロニードル４０の液出口（即ち、上述したマイクロニードルの端部）の詰まりが発生しにくい。

本発明の上述した実施例において、各実施例に対する記述はそれぞれ独自の重点があり、ある実施例について詳しく説明していない部分は、他の実施例の関連記述を参照することができる。

本願に提供されるいくつかの実施例において、開示された技術内容を他の方式で実現可能なことは、理解されるべきである。以上で説明した装置実施例はあくまでも概念的なものであり、例えば、上記ユニットの分類は論理的な機能によって分類したものであることができるが、実際の実現にあたり他の分類方式を用いてもよい。例えば、複数のユニット又はアセンブリを組み合わせたり、他のシステムに集積したりすることができ、或いは、いくつかの特徴を省略するか実行しなくてもよい。

上記分離した部材として説明したユニットは、物理的に分離したものであってもよいし、物理的に分離したものでなくてもよく、ユニットとして示した部材は、物理的ユニットであってもよいし、物理的ユニットでなくてもよく、つまり、同一場所に配置されてもよいし、複数のユニットに分布されてもよい。実際のニーズに応じて、その一部又は全てのユニットにより本実施例案の目的を達成することができる。

本発明の技術的構成により、以下の技術効果を達成する。

マイクロニードル４０の下端での液滴５０の大きさ、マイクロニードル４０の孔径の大きさによって、本方法は、領域への塗布(pattern)を容易に行うことができる。マイクロニードル４０の下端に常に液滴５０が吊り下げられ、液滴５０の溶媒が揮発して液滴５０が小さくなると、液体供給装置は液体供給を継続して行い、液滴５０を元の体積に復帰させるため、マイクロニードル４０の液出口の詰まりが発生しにくい。

本発明は、発光デバイスをさらに含み、前記発光デバイスは、上記方法で製造される。上述した方法を採用すれば、発光デバイスの製造を低コスト化することができる。

以上、本発明の好適な実施形態のみについて説明したが、当業者であれば、本発明の原則から逸脱しない前提において若干の改善や修飾が可能であることは指摘されるべきである。これら改善や修飾も、本発明の保護範囲内に含まれるべきである。

１０ 載置ステージ
２０ ＴＦＴ基板
３０ 装置
３１ 装置
３２ 装置
４０ マイクロニードル
５０ 液滴

Claims (15)

1. マイクロニードル（４０）から出た液滴（５０）の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置が前記マイクロニードル（４０）への液体供給を停止するように制御することと、
   前記マイクロニードル（４０）の端部から基板（２０）までの距離が、予め設定された第２距離に到達したと判定されることと、
   前記液体供給装置が液体供給を続けるように制御するとともに、前記マイクロニードル（４０）が前記基板（２０）と相対移動してパターンを塗布するように制御することと、
   を含むことを特徴とする塗布方法。
2. マイクロニードル（４０）から出た液滴（５０）の最下端が第１位置に到達したと判定されると、液体供給装置が前記マイクロニードル（４０）への液体供給を停止するように制御する前に、
   前記マイクロニードル（４０）の端部が第２位置にあるように制御し、前記第１位置から前記第２位置までの距離は、予め設定された第１距離であり、前記基板（２０）に対して、前記第１位置が前記第２位置より下方にあることと、
   前記液体供給装置が液体供給を開始するように制御することと、をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
3. 前記マイクロニードル（４０）の端部又は前記液滴（５０）の最下端の位置を、レーザ、前記マイクロニードル（４０）の液出口の圧力のうちの少なくとも一方によって検出する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
4. 前記第１距離は、前記液滴（５０）の大きさを制御することに用いられ、及び／又は、前記第２距離は、前記マイクロニードル（４０）から前記基板（２０）における画素隔壁の前記基板（２０）から離れた上面までの高さを、前記マイクロニードル（４０）が前記画素隔壁の前記上面を通過する際に持ち上げられ、かつ前記基板（２０）の露出面の上方を通過する際に落下するように制御することに用いられる、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
5. 前記第２距離は第１距離以下であり、かつ前記第２距離は０を超える、
   ことを特徴とする請求項２に記載の方法。
6. 前記第２距離は、液滴（５０）で塗布されたパターンの線幅を制御することに用いられる、
   ことを特徴とする請求項１に記載の方法。
7. 塗布終了後に、前記マイクロニードル（４０）を持ち上げ、前記マイクロニードル（４０）の端部と前記基板（２０）との距離が前記第２距離を超えた場合、液体供給装置が液体供給を停止するように制御すること、をさらに含む、
   ことを特徴とする請求項１〜６のうち何れか一項に記載の方法。
8. 基板（２０）を載置する載置ステージ（１０）と、
   液体を吐出し、前記基板（２０）と相対移動してパターンを塗布するように制御される少なくとも１つのマイクロニードル（４０）と、
   前記マイクロニードル（４０）の端部から前記基板（２０）までの距離を測定する測距装置と、
   前記測距装置で測定した前記マイクロニードル（４０）の端部から前記基板（２０）までの距離に基づいて、前記少なくとも１つのマイクロニードル（４０）への液体供給を行う液体供給装置と、
   を備えることを特徴とする塗布装置。
9. 前記測距装置は、レーザ位置決め装置（３０）、前記少なくとも１つのマイクロニードル（４０）の液出口の圧力検出装置のうちの少なくとも一方を含む、
   ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
10. 前記レーザ位置決め装置（３０）は、第１のレーザ位置決め装置（３１）と第２のレーザ位置決め装置（３２）とを含み、前記第１のレーザ位置決め装置（３１）から出射されるレーザは、上レーザと下レーザとを含む、
    ことを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記上レーザは、前記マイクロニードル（４０）の端部を位置決めし、前記下レーザは、液滴（５０）の最下端位置を位置決めする、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
12. 前記第２のレーザ位置決め装置（３２）は、前記マイクロニードル（４０）の端部と前記基板（２０）との距離を位置決めする、
    ことを特徴とする請求項１０に記載の装置。
13. 前記マイクロニードル（４０）の内径は１μｍ〜１ｍｍであり、好ましくは、前記マイクロニードル（４０）の内径と塗布されたパターンの線幅との比の範囲は１：０．５〜１：１．５である、
    ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
14. 前記マイクロニードル（４０）の外壁及び前記端部表面には表面張力が閾値よりも小さいコーティングが塗布され、前記閾値は、前記マイクロニードル（４０）の外壁及び前記端部表面の前記コーティングが液滴（５０）で濡れる表面張力である、
    ことを特徴とする請求項８に記載の装置。
15. 請求項１〜７のうち何れか一項に記載の方法で製造されることを特徴とする発光デバイス。

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