JP3878440B2

JP3878440B2 - 基板塗布装置

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Publication number: JP3878440B2
Application number: JP2001197600A
Authority: JP
Inventors: 幹雄増市; 幸宏高村; 三造森脇
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd; Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2001-06-29
Filing date: 2001-06-29
Publication date: 2007-02-07
Anticipated expiration: 2021-06-29
Also published as: JP2003010756A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、半導体基板、液晶表示装置用ガラス基板の如きＦＰＤ（ＦｌａｔＰａｎｅｌＤｉｓｐｌａｙ）用基板、フォトマスク用ガラス基板および光ディスク用基板など（以下、単に「基板」と称する）の上面にＳＯＧ液、フォトレジスト液、ポリイミド樹脂などの薬液を供給して塗布被膜を形成する基板塗布装置に係り、特に薬液供給ノズルの待機装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、薄膜材料の薬液を基板の上面に塗布するために塗布装置が用いられ、この種の装置として、例えば、基板の上方にあたる供給位置と基板の側方に離れた待機位置とにわたって移動可能であって、薬液を吐出する薬液供給ノズルを備えているものがある。
【０００３】
この装置では、薬液供給ノズルが待機位置に移動したときに、薬液中の溶媒が揮発して薬液がノズル先端部で固化することを防止するための待機ポッドを備えているのが一般的である。この待機ポッドには、薬液供給ノズルの先端部を収納するための挿入口が形成されている。こららの挿入口は待機ポッド内に連通しており、薬液供給ノズルの先端部は溶剤雰囲気中に置かれるようになっている。
【０００４】
そこで、特開平１０−１３７６６５号公報には、待機ポッド内に収納された各薬液供給ノズルの薬液が先端部で固化することを防止するために、複数種類の薬液を吐出する薬液供給ノズルに対して、各先端部を各挿入口に収納する待機ポッドにおいて各薬液供給ノズルが吐出する薬液の溶媒に応じた雰囲気が形成されている塗布装置が提供されている。
【０００５】
この従来技術によれば、各薬液供給ノズルが吐出する薬液の溶媒に応じた雰囲気を各挿入口内部に形成することができるので、待機位置において各薬液が雰囲気中の溶媒成分を吸収すること等による薬液濃度変化や、粘度などの物性変化を緩和することができる。
【０００６】
しかしながら、微細なパターン形状に応じて薄膜材料を塗布する要求に対応するには、塗布液を線状に吐出可能な１つの微細孔より吐出するノズル方式（以下、ストレートノズルと称する）の塗布装置が多用される。
【０００７】
例えば、近年、有機ＥＬ（エレクトロンルミネッセンス）材料を基板上の所定パターン形状に塗布して有機ＥＬ表示装置を製造する工程において用いられる。従来の有機ＥＬ表示装置は、次に説明するようにして製造されている。先ず、ガラス基板の表面上に透明なＩＴＯ（インジウム錫酸化物）膜を成膜する。
【０００８】
次に、このガラス基板上に成膜されたＩＴＯ膜を、フォトリソグラフィー技術を用いて、複数本のストライプ状の第１電極にパターニング形成する。この第１電極は陽極に相当するものである。次に、ストライプ状の第１電極を囲むようにしてガラス基板上に突出させる電気絶縁性の隔壁を、フォトリソグラフィー技術を用いて形成する。
【０００９】
そして、塗布装置のノズルから有機ＥＬ材料を隔壁内のストライプ状の第１電極に向けて噴出させて、隔壁内のストライプ状の第１電極上に有機ＥＬ材料を塗布する。
【００１０】
具体的には、ある隔壁内のストライプ状の第１電極上には、赤色の有機ＥＬ材料用のノズルによって赤色の有機ＥＬ材料が塗布される。赤色の有機ＥＬ材料が塗布された第１電極に隣接する一方の第１電極上には、緑色の有機ＥＬ材料用のノズルによって緑色の有機ＥＬ材料が塗布される。緑色の有機ＥＬ材料が塗布された第１電極に隣接する次の第１電極上には、青色の有機ＥＬ材料用のノズルによって青色の有機ＥＬ材料が塗布される。青色の有機ＥＬ材料が塗布された第１電極に隣接する次の第１電極上には、赤色の有機ＥＬ材料が塗布される。このように、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料がその順に個別に第１電極上に塗布される。
【００１１】
次に、第１電極に直交するように対向させるストライプ状の第２電極を真空蒸着法によりガラス基板上に複数本並設するように形成して、第１電極と第２電極との間に有機ＥＬ材料を挟み込んでいる。この第２電極は陰極に相当するものである。このようにして、第１電極と第２電極とが単純ＸＹマトリスク状に配列されたフルカラー表示可能な有機ＥＬ表示装置が製造されている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のように微細なパターン形状に応じて微細孔より吐出するストレートノズルでは、ノズルの吐出口が微細であるため、従来のように待機ポッド内を溶媒雰囲気としてもノズル内部で薬液が固化することを確実に防止することができない。
【００１３】
一方、薬液を予め待機ポッド内に吐出（いわゆるダミーディスペンスと称される）すると、固化が防止できるが、薬液を不必要に消費してしまっていた。
【００１４】
本発明は上記の問題点を解決すべくなされたもので、薬液の使用量の削減、損失分（処分量）の減少を図ることが可能になり、塗布動作の移行時に確実に吐出が行える基板塗布装置を提供することを目的とする。
【００１５】
【課題を解決するための手段およびその作用・効果】
上記目的を達成するために、本発明は、基板の上方にあたる供給位置と前記基板の側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成されている薬液を吐出する薬液供給ノズルを備え、薬液が注入された薬液供給ノズルが待機位置に移動したときに、前記待機位置に配設された待機ポッドに前記薬液供給ノズルの先端部を収納して待機させる基板塗布装置において、前記待機ポッドは、前記薬液供給ノズルの先端部を収納する内部空間を減圧する減圧手段を有し、薬液供給ノズルが待機位置でノズル内に注入された薬液に吐出圧を与えてノズルからの吐出を開始する時に待機ポッド内を減圧するように前記減圧手段を制御するとともに、前記待機位置にて開始されたノズルからの吐出を継続しつつ前記待機位置から前記供給位置に前記薬液供給ノズルを移動させて塗布処理を行うように前記薬液供給ノズルを制御する制御部、を備えることを特徴とする基板塗布装置である。
【００１６】
本発明の作用は次のとおりである。請求項１に係る発明の基板塗布装置においては、薬液供給ノズルは待機時に待機ポッドに収納される。そして、この待機位置で薬液供給ノズルより吐出を開始する時に、待機ポッドの内部空間を減圧手段で減圧する。その結果、薬液供給ノズル内の薬液のノズル吐出口に位置する液面に、圧力差より待機ポッドの内部空間への吸引力が働く。そのため、薬液供給ノズル内の薬液は、例えば、塗布工程の開始にあたって、待機位置で薬液の吐出を継続していなくとも、待機ポッド内で速やかに薬液吐出を開始することができる。
【００１７】
請求項２に係る発明は、請求項１に記載の基板塗布装置において、前記減圧手段は、待機ポッドの内部空間の気圧を大気圧より低くすることを特徴とする。請求項２に係る発明の基板塗布装置においては、薬液供給ノズルの再吐出時に、待機ポッドの内部空間の気圧は大気圧より低くなるように減圧される。その結果、薬液供給ノズル内の薬液は、再吐出時に吐出しやすい状態とされる。
【００１８】
請求項３に係る発明は、請求項１または請求項２に記載の基板塗布装置において、前記待機ポッドは、内部空間を薬液に応じた溶剤雰囲気に形成する雰囲気形成手段を有することを特徴とする。請求項３に係る発明の基板塗布装置においては、待機ポッドは、内部空間を薬液に応じた溶剤雰囲気とされるので、薬液供給ノズルの外面に付着している薬液や、ノズルの吐出口に位置し気液界面を形成する薬液の固化を防止できる。その結果、塗布工程の開始にあたって、薬液供給ノズルからの薬液の吐出を速やかに開始することができる。
【００１９】
請求項４に係る発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板塗布装置において、前記制御部は、薬液供給ノズルが待機位置でノズルからの吐出を開始した後、前記待機ポッドがノズルから離間してから前記薬液供給ノズルが水平横方向に移動して塗布処理を行うように制御することを特徴とする。
【００２０】
請求項５に係る発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板塗布装置において、前記薬液は有機ＥＬ材料であることを特徴とする。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下では、この発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
本発明の実施例に係る基板塗布装置は、具体的に薬液として有機ＥＬ材料を矩形のガラス基板（単に、基板Ｓと称する）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は本発明の実施例に係る基板塗布装置の要部の概略構成を示す平面ブロック図である。図２は基板塗布装置の要部の概略構成を示す側面ブロック図である。なお、以下の説明では基板Ｓ上に有機ＥＬ材料を塗布する装置を例示するが、本発明において取り扱う塗布液は有機ＥＬ材料に限らず、その他、基板Ｓの表面に形成される薄膜の材料となり得る種々の薬液について適用できる。
【００２２】
基板塗布装置は、図１及び図２に示すように、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける基板Ｓを載置するステージ１と、このステージ１を所定方向に移動させるステージ移動機構部２と、基板Ｓ上に形成された位置合せマークの位置を検出する位置合せマーク検出部３と、塗布処理部４と、塗布処理部４のノズル４ａ〜４ｃを所定方向に移動させるノズル移動機構部８と、ステージ１の側部に配置する待機ポッド５０と、ステージ移動機構部２と位置合せマーク検出部３と塗布処理部４とノズル移動機構部８とを制御する制御部９とで構成されている。さらに、ステージ１上方に基板Ｓの側面を覆うマスク板６１、６２と、ステージ１側部に排液トレイ７１、７２が配置される。
【００２３】
以下、各部の構成を詳細に説明する。
なお、図１、図４に示すように、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける基板Ｓの表面上には、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃ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１１が複数本並設されるように形成されている。図１は、有機ＥＬ材料を塗布すべき所定のパターン形状に応じた溝１１が表面上に形成された基板Ｓを上から見た状態を概略して示している。図４は、図２に示した基板Ｓの一部分の断面図を示す概略断面図である。
【００２４】
ここで、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける基板Ｓの製造工程について説明する。先ず、平板状の基板Ｓの表面上に透明なＩＴＯ（イリジウム錫酸化物）膜を形成する。次に、この基板Ｓ上に成膜されたＩＴＯ膜を、フォトリソグラフィー技術を用いて、複数本のストライプ状の第１電極１２にパターニング形成する。この第１電極１２は陽極に相当するものである。
【００２５】
次に、ストライプ状の第１電極１２を囲むようにして基板Ｓ上に突出させる電気絶縁性の隔壁１３を、フォトリソグラフィー技術を用いて形成する。この隔壁１３は、例えば、クロム（Ｃｒ）あるいはドライフィルムで形成されている。このようにして、基板Ｓの表面上には、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを塗布すべきストライプ状の溝１１が複数本並設されて形成されている。
【００２６】
なお、この溝１１内でストライプ状の第１電極１２上には、正孔を積極的に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの方に輸送する正孔輸送層１４が形成されている。この正孔輸送層１４としては、例えば、ＰＥＤＴ（polyethylene dioxythiophene）−ＰＳＳ（poly-styrene sulphonate）を採用している。溝１１の幅は、例えば１００μｍ程度であり、溝１１の深さは、例えば１〜１０μｍ程度であり、溝１１と溝１１との間の距離は、例えば１０〜２０μｍ程度である。このようにして、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける状態にある基板Ｓを製造している。
【００２７】
図２を参照して、塗布処理部４は、赤色の有機ＥＬ材料１０ａを赤色用のノズル４ａに供給する第１供給部５と、緑色の有機ＥＬ材料１０ｂを緑色用のノズル４ｂに供給する第２供給部６と、青色の有機ＥＬ材料１０ｃを青色用のノズル４ｃに供給する第３供給部７とで構成される。
【００２８】
第１供給部５は、例えば、赤色の有機ＥＬ材料１０ａの供給源２０ａと、この供給源２０ａから赤色の有機ＥＬ材料１０ａを取り出すためのポンプ２１と、赤色の有機ＥＬ材料１０ａの流量を検出する流量計２２と、赤色の有機ＥＬ材料１０ａ中の異物を除去するためのフィルタ２３とを備えている。
【００２９】
第２供給部６は、例えば、緑色の有機ＥＬ材料１０ｂの供給源２０ｂと、この供給源２０ｂから緑色の有機ＥＬ材料１０ｂを取り出すためのポンプ２１と、緑色の有機ＥＬ材料１０ｂの流量を検出する流量計２２と、緑色の有機ＥＬ材料１０ｂ中の異物を除去するためのフィルタ２３とを備えている。
【００３０】
第３供給部７は、例えば、青色の有機ＥＬ材料１０ｃの供給源２０ｃと、この供給源２０ｃから青色の有機ＥＬ材料１０ｃを取り出すためのポンプ２１と、青色の有機ＥＬ材料１０ｃの流量を検出する流量計２２と、青色の有機ＥＬ材料１０ｃ中の異物を除去するためのフィルタ２３とを備えている。
【００３１】
ここで、ノズル４ａ〜４ｃの形状を図３を参照して詳細に説明する。図３は待機ポッド５０にノズル４ａの収納状態を示す概略断面図である。待機ポッド５０は、図１に示すように上面にノズル４ａ〜４ｃに対応して３個の開口５１ａ〜５１ｃが形成される。そして、それぞれの開口５１ａ〜５１ｃに対応する内部は同じ構成であるため、以下、図３に示すノズル４ａの構成を例として説明する。なお、ノズル４ａ（４ｂ、４ｃ）は、本発明の薬液供給ノズルに相当する。
【００３２】
ノズル４ａは、下方に向かうに従って円錐状に小さくなる形状とされており、その最下端に円形の薬液の吐出口４１ａが形成されている。この吐出口４１ａは、ノズル４ａ内部に形成された送液路４２ａに連接し、送液路４２ａが図示しない配管を介して第１供給部５に連通される。この送液路４２ａによりノズル４ａ内部に有機ＥＬ材料１０ａが圧注入されて、吐出口４１ａより吐出される。なお、吐出口４１ａの穴径は、基板Ｓに形成された溝１１の幅より小さく、例えば数十μｍ程度であり、ここでは１０〜７０μｍとしている。
【００３３】
さらに、この装置の特徴として、図１に示すようにステージ１から側方へ外れた位置に待機ポッド５０が設置されている。この待機ポッド５０は、上方にのみ開口する直方体状の容器であり、その開口部の形状は、この開口５１ａ〜５１ｃに対してのノズル４ａ〜４ｃ先端が上方から嵌合可能な形状に設定されている。そして、その内部はノズル４ａ〜４ｃに対応して３分割される。
【００３４】
図３に戻って、待機ポッド５０は、上下に伸縮自在の蛇腹状に構成される側面部材５２と、この側面部材５２により上蓋部５３と底部５４を連結することにより内部空間Ｖが形成される。
【００３５】
上蓋部５３には上述したように開口５１ａが形成される。そして、この開口５１ａの周囲にシール部材５５が配設され、上蓋部５３の端部にはシリンダー等の駆動手段５９が連結される。駆動手段５９は、その上下動作により上蓋部５３を待機ポッド５０の上方に移動されたノズル４ａの当接面４３ａに当接するまで上昇する。そして、シール部材５５がノズル４ａの当接面４３ａに当接することで、密閉状態を形成する。同時に側面部材５２は蛇腹が伸びることで、駆動手段５９の動作に追従する。
【００３６】
底部５４には、内部空間Ｖに連通する溶媒雰囲気の挿入口５６が形成されている。この挿入口５６は、溶剤として有機ＥＬ材料１０ａに用いられる溶媒を満たしたタンク５７に開閉弁５６ａを介して連通接続されている。この挿入口５６より、溶媒の雰囲気が供給され内部空間Ｖが満たされるようになっている。このタンク５７と開閉弁５６ａが本発明の雰囲気形成手段に相当する。
【００３７】
また、挿入口５６に連通接続されている配管は、開閉弁５６ａの下流側で分岐し、開閉弁５６ｂを介して吸引機５８に接続される。この吸引機５８により内部空間Ｖの雰囲気を吸引し、外部に排出される。
【００３８】
吸引機５８は、その駆動により内部空間Ｖの雰囲気を排出することで、内部空間Ｖは減圧状態となる。例えば、内部空間Ｖの気圧値を大気圧より低くなるまで吸引することが可能となる。なお、この吸引機５８が本発明の減圧手段に相当する。
【００３９】
図５に示すように、ノズル移動機構部８は、各色のノズル４ａ〜４ｃと、これらのノズル４ａ〜４ｃを並設した状態で保持する保持部材３１と、この保持部材３１を支持軸３４の周りに回動自在に支持する支持部材３２と、この支持部材３２を沿わせて移動させるためのガイド部材３３とを備えている。図５（ａ）は、ノズル移動機構部の概略斜視図であり、図５（ｂ）は、ノズル移動機構部を上から見た概略平面図であり、図５（ｃ）は、保持部材を支持部材の支持軸周りに回動させた状態を示す概略平面図である。
【００４０】
支持部材３２には、保持部材３１のノズル並設面に直交する方向に支持軸３４が設けられている。保持部材３１には、この支持軸３４と嵌合させるための嵌合孔３５が設けられている。支持部材３２の支持軸３４に保持部材３１の嵌合孔３５が嵌合されており、支持部材３２は、保持部材３１を支持軸３４の周りに回動自在に支持している。
【００４１】
例えば、図５（ｃ）に示すように、保持部材３１を支持軸３４周りに回動させることで、図５（ｂ）に示す状態における各色の塗布ピッチ間隔Ｐ１よりも狭い塗布ピッチ間隔Ｐ２にすることができ、各色の塗布ピッチ間隔を狭くするように調整できる。
【００４２】
マスク板６１、６２は、長尺な平板より構成され、基板Ｓの側面に隙間を空けて上方に配置される。マスク板６１、６２は、基板Ｓの塗布範囲を制限するもので、溝１１の端部に対応している。なお、マスク板６１、６２は、ステージ１に設置され、ステージ１の移動とともに移動して、基板Ｓとの相対位置は変化しないものである。
【００４３】
排液トレイ７１、７２は、上方が開口した容器より構成され、ステージ１の側部に配置される。そして、排液トレイ７１、７２のステージ１側に位置する部分は上述のマスク板６１、６２の端部下面にオーバーラップする。この排液トレイ７１、７２は、マスク板６１、６２を超えて移動してくるノズル４ａ〜４ｃの吐出を受けるトレイであり、ノズル４ａ〜４ｃの移動方向が反転する際にノズル４ａ〜４ｃが一旦停止する、休止位置に配置されている。
【００４４】
位置合わせマーク検出部３としては、例えば、ＣＣＤカメラを採用している。位置合わせマーク検出部３は、制御部９からの指示を受けると、図２に示したガラス基板Ｓの四隅にそれぞれ形成された位置合わせマークＭをそれぞれ撮像し、これらの撮像した位置合わせマークＭの画像データを制御部９に出力する。
【００４５】
制御部９は、位置合わせマーク検出部３で撮像された画像データに基づいて位置合わせマークＭの位置を検出する。制御部９は、ＣＡＤ（Computer Aided Design）を使って設計された第１電極１２や溝１１などのレイアウトデータが予め与えられている。制御部９は、位置合わせマークＭの位置の算出結果と、予め与えられている溝１１のレイアウトデータとに基づいて、塗布のスタートポイント、すなわち、基板Ｓの溝１１の一方の端部側で塗布を開始する塗布開始位置（後述する塗布開始位置Ｂに相当する）を算出する。なおここでは、基板Ｓに形成された位置合わせマークＭを４点としているが、例えば２点とするなど、４点以外の点数であっても良い。
【００４６】
制御部９は、図６及び図７に示すように、塗布処理部４の待機位置からの移動と、塗布処理中の移動を制御する。待機位置では待機ポッド５０の減圧制御を行う。また、塗布処理中は、ステージ１を所定方向（ｙ方向）に所定量だけ移動させるようにステージ移動機構部２を制御し、ノズル４ａ〜４ｃを所定方向（ｘ方向）に所定量だけ移動させるようにノズル移動機構部８を制御し、図１に示すように、第１〜第３供給部５〜７の各流量計２２からの検出量ａ〜ｃに応じて、ノズル４ａ〜４ｃから所定流量の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し出すように第１〜第３供給部５〜７の各ポンプ２１に指令ｄ〜ｆを出力する。
【００４７】
次に上記のように構成された基板塗布装置によって有機ＥＬ表示装置を製造する動作について、図６及び図７を参照して以下に説明する。図６は本実施例におけるノズルの待機位置からの移動経路を説明する模式図、図７は本実施例におけるノズルの基板処理中の移動経路を説明する模式図である。
【００４８】
図４に示すように、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を受ける状態にある基板Ｓが製造されるまでについては、上述したように既に説明済みであるので、ステージ１上に載置された基板Ｓの溝１１に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを塗布する工程から説明するものとする。
【００４９】
（待機状態）
処理の対象である第１番目の基板Ｓがステージ１に載置されるまでの間、ノズル４ａ〜４ｃは待機位置にある。このとき各先端部が待機ポット５０の各開口５１ａ〜５１ｃに収納されている（図６のＳ１）。
【００５０】
待機ポッド５０は、駆動手段５９により上蓋部５３が上昇され、上蓋部５３がノズル４ａ〜４ｃに当接される。待機ポッドの内部空間Ｖは外部雰囲気と遮断され、開閉弁５６ａを開成することで溶媒が揮発した溶媒成分を含んだ雰囲気にする。このことで、ノズル４ａ〜４ｃ内での有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの固化が防止される。
【００５１】
（吐出開始）
基板Ｓがステージ１に載置され、塗布工程の開始が命令されると待機状態にあるノズル４ａ〜４ｃの吐出口４１ａから塗布量の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを吐出する。同時に、開閉弁５６ｂを開成し吸引機５８により内部空間Ｖの雰囲気を排気する。
【００５２】
この時の排気量は次のように設定される。ノズル４ａ〜４ｃの吐出口４１ａには有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが注入されているが、ポンプ２１による吐出圧に達しないと待機位置における常態で、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが落下もしくは漏れ出すことはない。しかしながら、吐出口４１aの口径が小さいため、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの溶媒が揮発し粘度が少しでも高くなると、ポンプ２１による吐出圧は通常よりも高くなければ吐出させることが困難となる。
【００５３】
そのため、待機ポッド５０の内部空間Ｖを減圧し、気圧を大気圧より低くすることで、内部空間Ｖ側からノズル４ａ〜４ｃ内の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを内部空間Ｖへ圧力差で引っ張る。そうすることで、ポンプ２１による吐出圧には、内部空間Ｖが減圧された圧力値を付加され吐出が容易に行えることとなる。
【００５４】
ここで重要なのは、内部空間Ｖの減圧値で、大気圧よりも低い真空状態とされる。高真空度するに従って、それだけでノズル４ａ〜４ｃ内の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃはポンプ２１が作動せずとも吐出できてしまい、確実に塗布処理に進むことができる。
【００５５】
このようにして、待機位置におけるノズル４ａ〜４ｃは、各先端部の吐出口４１ａ内に貯留している有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが溶媒雰囲気により固化することを防止できる。そして、内部空間Ｖの減圧により、ノズル４ａ〜４ｃ内の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃは、速やかに吐出動作を行える。
【００５６】
（基板塗布処理）
吐出開始後、同時に開閉弁５６ｂを閉成し吸引機５８による内部空間Ｖの排気を停止するとともに、待機ポッド５０の上蓋部５３をノズル４ａ〜４ｃより離間させる。その後、ノズル４ａ〜４ｃを待機位置から水平横方向にステージ１上方を移動する。
【００５７】
この塗布処理に先立って、制御部９は、ステージ１上に載置された基板Ｓの四隅の位置合わせマークＭをそれぞれ撮像するように位置合わせマーク検出部３に指示を与える。位置合わせマーク検出部３は、撮像した位置合わせマークＭの画像データを制御部９に出力する。制御部９は、位置合わせマーク検出部３で撮像された画像データに基づいて位置合わせマークＭの位置を算出する。
【００５８】
制御部９は、位置合わせマークＭの位置の算出結果と、予め与えられている溝１１のレイアウトデータとに基づいて、塗布のスタートポイント、すなわち、基板Ｓの溝１１にノズル４ａ〜４ｃが位置するように、ステージ移動機構部２とノズル移動機構部８とを制御する。なお、ノズル移動機構部８の支持部材３２は、赤、緑、青色の各ノズル４ａ〜４ｃが溝１１の幅方向の中心付近にそれぞれ位置するように良好に調整されている。
【００５９】
次に、図７に示すように、制御部９は、各ノズル４ａ〜４ｃから基板Ｓ上の溝１１内への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの流し込み開始を各ポンプ２１に指示するとともに、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを基板Ｓ上の溝１１に沿わせながらこの溝１１内に流し込むように支持部材３２をガイド部材３３に沿わせて移動させるように制御する。このように、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃが同時にそれぞれの溝１１に流し込まれていく。
【００６０】
この時、各ノズル４ａ〜４ｃは待機位置から有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの吐出を継続している。その有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの吐出は、ステージ１までの間では排液トレイ７１により回収される。また、ステージ１上では、マスク板６１上に吐出される。
【００６１】
この塗布処理の各ノズル４ａ〜４ｃからの有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの吐出は、待機ポッド５０内が減圧制御が行われていることで、吐出口４１ａが目詰まりすることがなく、確実に吐出動作が開始されることとなる。
【００６２】
制御部９は、基板Ｓの溝１１の他方の端部側で塗布を停止する塗布停止位置Ｅにノズル４ａ〜４ｃが位置すると、支持部材３２のガイド部材３３に沿わせる移動を停止させる。各ノズル４ａ〜４ｃからの有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの流し込みは継続され、排液トレイ７２に回収される（図６中のＳ２）。なお、制御部９は、ストライプ状の溝１１の各ポイントにおける有機ＥＬ材料の塗布量が均一となるように、ノズル４ａ〜４ｃの移動速度に応じてその塗布量を制御するようにしている。
【００６３】
このようにして、三列分の溝１１への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布が完了する。溝１１内に流し込めれた有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの厚みは、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの流し込み量によって調整できるが、ここではこの有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの厚みは０．１μｍ程度に形成されている。
【００６４】
次に、図７に示すように、ステージ１をｙ方向に溝１１三列分だけピッチ送りして、次の三列分の溝１１への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布を行えるようにする。前述した最初の溝１１三列分では、溝１１の左端側を塗布開始位置とし、溝１１の右端側の排液トレイ７２上方を塗布停止位置Ｅとして、ノズル４ａ〜４ｃを溝１１に沿うように左から右に移動させてそれぞれの溝１１内に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んだが、次の溝１１三列分では、溝１１の右端側を塗布開始位置Ｂとし、溝１１の左端側の排液トレイ７１の上方を塗布停止位置Ｅとして、ノズル４ａ〜４ｃを溝１１に沿うように右から左に移動させてそれぞれの溝１１内に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込むようにする（図６中のＳ３）。
【００６５】
そして、基板Ｓ上の残り溝１１についても、前述の動作を繰り返し実行することで、各色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを溝１１ごとに流し込むようにする。このようにして、赤、緑、青色の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃがストライプ状の溝１１ごとに赤、緑、青色の順に配列された、いわゆる、ストライプ配列が形成される。
【００６６】
なお、図７に示す半円状の破線は、各ノズル４ａ〜４ｃが次の三列分の溝１１に移行することを示すものであり、各ノズル４ａ〜４ｃが、実際にこの破線で示す半円状の経路で移動するものではない。上述したように、ステージ１上をｙ方向に移動させてから、各ノズル４ａ〜４ｃをｘ方向に移動させることで、溝１１内に良好に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを流し込んでいる。
【００６７】
最後に、基板Ｓ上の全溝１１内への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布が完了すると（図６のＳ３）、ノズル４ａ〜４ｃは排液トレイ７１の上方を経て待機位置（図６のＳ１）に移動され待機ポッド５０に収納される。
【００６８】
基板Ｓは、基板Ｓ上の全溝１１内への有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃの塗布が完了すると、第１電極１２に直交するように対向させるストライプ状の第２電極を、真空蒸着法により基板Ｓ上に複数本並設するように形成する。第１電極１２と第２電極との間に有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを挟み込んでいる。この第２電極は陰極に相当するものである。このようにして、第１電極１２と第２電極とが単純ＸＹマトリスク状に配列されたフルカラー表示可能な有機ＥＬ表示装置が製造される。
【００６９】
このように、ノズル４ａ〜４ｃは待機状態で溶媒雰囲気とされた内部空間に収納される。その状態で内部空間が減圧され有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを吐出する。そして、有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃを基板Ｓの所望塗布範囲に塗布する処理を行う。
【００７０】
その結果、待機状態でノズル４ａ〜４ｃ内の有機ＥＬ材料１０ａ〜１０ｃは固化が防止され吐出しやすい状態に維持される。そして、塗布工程の開始にあたって、待機中に薬液の吐出を継続していなくとも、薬液の吐出が速やかに開始することができる。
【００７１】
なお、本発明は、上述した実施例および変形例に限定されるものではなく、以下のように他の形態でも実施することができる。
【００７２】
（１）上述した実施例では、基板Ｓをガラス基板としてるが、ガラス以外の材料の基板や、その形状は矩形に限らず、円形であっても塗布範囲をマスク装置でもって制限する場合に採用しても良い。
【００７３】
（２）なお、上記各実施例は、有機材料（ポリイミドなど）を塗布する場合を示したが、その他のフォトレジスト材料を塗布する場合にも本発明を適用できる。
【００７４】
その他、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範囲で種々の設計変更を施すことが可能である。
【００７５】
【発明の効果】
以上の説明から明らかなように、本発明によれば、薬液供給ノズルは待機位置で待機ポッドに収納される。そして、薬液供給ノズルより吐出を開始する時に待機ポッドの内部空間を減圧手段で減圧する。その結果、薬液供給ノズル内の薬液は、容易に吐出される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例に係る基板塗布装置の要部の概略構成を示す平面ブロック図。
【図２】本発明の実施例に係る基板塗布装置の要部の概略構成を示す側面ブロック図。
【図３】待機ポッドの構成を示す概略断面図。
【図４】図２に示した基板の一部分の断面を示す概略断面図である。
【図５】（ａ）は本実施例のノズル移動機構部の概略斜視図であり、（ｂ）はノズル移動機構部を上から見た概略平面図であり、（ｃ）は保持部材を支持部材の支持軸周りに回動させた状態を示す概略平面図である。
【図６】本実施例におけるノズルの待機位置からの移動経路を説明する模式図である。
【図７】本実施例におけるノズルの塗布処理における移動経路を説明する模式図である。
【符号の説明】
Ｓ基板
１ステージ
２ステージ移動機構部
４塗布処理部
４ａ、４ｂ、４ｃノズル
４１ａ吐出口
８ノズル移動機構部
９制御部
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ有機ＥＬ材料
５０待機ポッド
５１ａ、５１ｂ、５１ｃ開口
５７タンク
５８吸引機
５６ａ、５６ｂ開閉弁
Ｖ内部空間

Claims

基板の上方にあたる供給位置と前記基板の側方に離れた待機位置とにわたって移動可能に構成されている薬液を吐出する薬液供給ノズルを備え、薬液が注入された薬液供給ノズルが待機位置に移動したときに、前記待機位置に配設された待機ポッドに前記薬液供給ノズルの先端部を収納して待機させる基板塗布装置において、
前記待機ポッドは、前記薬液供給ノズルの先端部を収納する内部空間を減圧する減圧手段を有し、
薬液供給ノズルが待機位置でノズル内に注入された薬液に吐出圧を与えてノズルからの吐出を開始する時に待機ポッド内を減圧するように前記減圧手段を制御するとともに、前記待機位置にて開始されたノズルからの吐出を継続しつつ前記待機位置から前記供給位置に前記薬液供給ノズルを移動させて塗布処理を行うように前記薬液供給ノズルを制御する制御部、を備えることを特徴とする基板塗布装置。
請求項１に記載の基板塗布装置において、
前記減圧手段は、待機ポッドの内部空間の気圧を大気圧より低くすることを特徴とする基板塗布装置。
請求項１または請求項２に記載の基板塗布装置において、
前記待機ポッドは、内部空間を薬液に応じた溶剤雰囲気に形成する雰囲気形成手段を有することを特徴とする基板塗布装置。
請求項１から請求項３のいずれかに記載の基板塗布装置において、
前記制御部は、薬液供給ノズルが待機位置でノズルからの吐出を開始した後、前記待機ポッドがノズルから離間してから前記薬液供給ノズルが水平横方向に移動して塗布処理を行うように制御することを特徴とする基板塗布装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の基板塗布装置において、
前記薬液は有機ＥＬ材料であることを特徴とする基板塗布装置。