JP5347805B2 - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents
塗布装置及び塗布方法 Download PDFInfo
- Publication number
- JP5347805B2 JP5347805B2 JP2009175349A JP2009175349A JP5347805B2 JP 5347805 B2 JP5347805 B2 JP 5347805B2 JP 2009175349 A JP2009175349 A JP 2009175349A JP 2009175349 A JP2009175349 A JP 2009175349A JP 5347805 B2 JP5347805 B2 JP 5347805B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- liquid
- nozzle
- nozzle head
- unit
- light
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Electroluminescent Light Sources (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Description
そして、塗布したEL材料液を乾燥させて成膜したキャリア輸送層の上に対向電極(陰極)を設けることでEL素子が製造され、このEL材料液が塗布された塗布領域がELパネルの発光領域となる。
そして、ノズルを有するノズルヘッド内に許容量を超える気泡が滞留してしまうことにより、そのノズルから液体の吐出が困難になることがある問題があった。
前記対象物は、液体を塗布すべき塗布対象領域と前記液体を塗布しなくてもよい間隙領域とが交互に複数配設された形体を有し、
前記塗布装置は、
前記液体が貯留された液体貯留部と、
前記液体を吐出するノズルを有する吐出部と、
前記液体貯留部から前記吐出部にまで配管された供給管と、
前記対象物に対して前記吐出部を相対的に移動させるノズル移動部と、
前記吐出部内で前記液体が溜まる空間の光透過率を検出する透過率検出部と
前記ノズル移動部及び前記透過率検出部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ノズル移動部が前記吐出部を前記各塗布対象領域と前記各間隙領域とに対して相対的に連続して移動させながら、前記吐出部が前記ノズルから前記液体を吐出して、前記液体を前記対象物に塗布している間に、前記透過率検出部が検出した前記光透過率が許容値を超えているか否かを判断し、前記透過率が前記許容値を超えていると判断した場合に、前記透過率の時間に対する増加率に基づいて、前記光透過率が、前記ノズルから前記液体が吐出不能となる状態に相当する前記光透過率の閾値となると予測される第1のタイミングを予測し、該第1のタイミングにおける前記吐出部の位置を、前記ノズル移動部による前記吐出部の前記対象物に対する移動速度及び移動範囲に基づいて、特定の位置として算出し、前記特定の位置が前記間隙領域に対応する位置である場合、前記第1のタイミングにおいて、前記ノズル移動部によって前記吐出部を待機位置に移動させて、前記吐出部内に滞留する気泡を除去する処理を実行し、前記特定の位置が前記塗布対象領域に対応する位置である場合、前記第1のタイミングより前の、前記吐出部の位置が前記間隙領域に対応する位置となる第2のタイミングにおいて、前記ノズル移動部によって前記吐出部を待機位置に移動させて、前記気泡を除去する処理を実行することを特徴としている。
また、好ましくは、前記待機位置には、前記吐出部内の気泡を吸引して除去する脱泡部が備えられている。
また、好ましくは、前記透過率検出部は、
前記吐出部内の空間に向けて所定の光を出射する投光器と、前記空間を通過した光を検知する受光器とからなる。
また、好ましくは、前記吐出部は、前記ノズルから前記液体を連続的に吐出して、前記液体を前記対象物に塗布する。
液体が貯留された液体貯留部から供給管を介して前記液体が供給され、前記液体を吐出するノズルを有する吐出部を、前記液体を塗布すべき塗布対象領域と前記液体を塗布しなくてもよい間隙領域とが交互に複数配設された対象物に対して相対的に移動させながら、前記吐出部の前記ノズルから前記液体を吐出して、前記対象物に前記液体を塗布し、
前記吐出部を前記対象物の前記各塗布対象領域と前記各間隙領域とに対して相対的に連続して移動させながら前記液体の塗布を行っている間に、前記吐出部内で前記液体が溜まる空間の光透過率を検出して、前記光透過率が許容値を超えているか否かを判断し、
前記光透過率が許容値を超えていると判断したときに、前記透過率の時間に対する増加率に基づいて、前記光透過率が、前記ノズルから前記液体が吐出不能となる状態に相当する前記光透過率の閾値となると予測される第1のタイミングを予測し、
前記第1のタイミングにおける前記吐出部の位置を、前記吐出部の前記対象物に対する移動速度及び移動範囲に基づいて、特定の位置として算出し、
前記特定の位置が前記間隙領域に対応する位置であるとき、前記第1のタイミングにおいて、前記吐出部を待機位置に移動させて、前記吐出部内に滞留する気泡を除去する脱泡処理を実行し、
前記特定の位置が前記塗布対象領域に対応する位置であるとき、前記第1のタイミングより前の、前記吐出部の位置が前記間隙領域に対応する位置となる第2のタイミングにおいて、前記吐出部を待機位置に移動させて、前記脱泡処理を実行することを特徴としている。
塗布装置は、例えば、発光パネルである有機エレクトロルミネッセンスディスプレイパネルの有機層(例えば、正孔注入層、発光層、電子注入層)、有機トランジスタの有機層、液晶ディスプレイのカラーフィルタの有機発色層(例えば、有機材料を含むRGBの発色層、有機材料を含むブラックマトリックス)、各種電子デバイスの有機導電層(例えば、有機材料を含む導電性配線)、その他の有機層、あるいは溶液中に金属微粒子等の無機材料を分散、または溶解させた材料を含む機能層を形成するために用いられるものである。
移動装置102は、ワークテーブル101及びそれに載置された基板121を直線方向に移動させるものである。例えば、移動装置102は、ワークテーブル101を案内するレールと、レールに沿ってワークテーブル101を駆動する駆動機構とを有する。
この移動装置102は、制御部119によって制御される。制御部119が移動装置102を間欠的に駆動し、移動装置102がワークテーブル101及び基板121を間欠的に移動させる。つまり、移動装置102は、制御部119の制御によって、ワークテーブル101及び基板121の移動及び停止を繰り返すように動作する。
このワークテーブル101の移動方向を副走査方向とする。
キャリッジ105は、ワークテーブル101の移動方向と直交する方向にノズルヘッド106を直線状に往復移動させるものである。例えば、キャリッジ105には、モータ等の駆動源が内蔵されており、キャリッジ105はそのモータ駆動によりレール103に沿って移動する。
このキャリッジ105は、制御部119によって制御される。制御部119が移動装置102の間欠的な停止に合わせてキャリッジ105を駆動し、移動装置102の停止中にキャリッジ105が移動する。
このキャリッジ105の移動方向を主走査方向とする。
図2に示すように、このノズルヘッド106においては、略円筒状のノズルヘッド本体部161の上端に設けられた注入口162に供給管107が接続されている。ノズルヘッド本体部161の下端に底面165が設けられ、底面165の中央に開口166が形成されている。
ノズルヘッド本体部161の内部には、液体120が溜まる空間163が形成されており、その空間163の下部にノズルプレート167が配設され、開口166がノズルプレート167によって閉塞されている。そのノズルプレート167の中央であって開口166に対応する位置に微小なノズル孔(ノズル)168が形成されている。ノズル孔168の径は、10〜20μmである。このノズル孔168から液体120が吐出される。
ノズルヘッド本体部161の空間163の上部には、液体中のパーティクルを除くためのフィルタ164が配設されている。
一方の透明窓60aの外側に所定の光を空間163に向けて出射する投光器61が備えられ、他方の透明窓60bの外側に空間163を通過した光を検知する受光器62が備えられている。この投光器61と受光器62により光センサ部60が構成される。
光センサ部60は、受光器62が検知した光の強度に対応する光透過率を検出し、検出した光透過率の値に基づき、ノズルヘッド106内の液体120を検出したり、その液体120に含まれる気泡の検出又は気泡の定量を行ったりする。光センサ部60は、制御部119によって制御される。
この光センサ部60による液体120や液体120中の気泡の検出については後述する。
受光器62には、光電子増倍管、フォトダイオード、光トランジスタ等を用いることができる。また、空間163を通過した光を光ファイバーや光導波路等により導光して受光器62に入射させるようにしてもよい。また、受光器62は、投光器61自体の照度変化をモニタして透過光を検知することが望ましい。
なお、光センサ部60における投光器61が出力する光の波長は、液体120の吸収域に応じて選択することが好ましいが、汎用性のある白色光であってよい。
また、投光器61及び受光器62がノズルヘッド106の外に設けられているが、ノズルヘッド106内に設けられていてもよい。また、透明窓60a、60bがノズルヘッド106に設けられる代わりに、相対する2つの挿入口がノズルヘッド106の側面に設けられ、一方の挿入口に投光器61が嵌め込まれ、他方の挿入口に受光器62が嵌め込まれていてもよい。また、透明窓がノズルヘッド106の全周にわたって設けられていてもよい。また、光センサ部60は、透過型センサを有して構成されるものに限らず、反射型センサを有して構成されるものであってもよい。つまり、受光器62が投光器61から投光されて液体120を透過した光を受光するのではなく、投光器61から投光されてノズルヘッド106内の液体120で反射した反射光を受光器62が受光するものとしてもよい。
供給管107としては、液体タンク108内に貯留された液体120に対して耐性のある材料からなるチューブを用いる。具体的には、供給管107は、シリコーン樹脂からなるチューブである。供給管107の内径は1〜7mmである。供給管107の内径は、液体タンク108からノズルヘッド106にかけて一様であってもよいし、不均一であってもよい。例えば、供給管107の内径は、液体タンク108寄りの部分で大きく、ノズルヘッド106寄りの部分で小さい。
この液体タンク108には、供給器116が設けられている。この供給器116は、液体タンク108内の液体120を、供給管107を通じてノズルヘッド106に送り出すものである。より好ましくは、供給器116は、送り出す液体120の圧力を一定に保った状態で液体120を供給管107に圧送するものである。
供給器116は、例えば、ポンプであり、具体的には、ピストン式圧送ポンプ又はガス式圧送ポンプである。ピストン式圧送ポンプとは、シリンジ状の液体タンク108内に可動式ピストンが収容され、可動式ピストンがモータ、エアシリンダ又はソレノイド等の駆動源によって押し込まれることで、液体タンク108内の液体120を供給管107に押し出すものである。ガス式圧送ポンプとは、密閉された液体タンク108内にガス(主に不活性ガス(例えば、窒素ガス))を送り込んで液体タンク108内の液面を加圧して、液体タンク108内の液体120を供給管107に押し出すものである。勿論、ピストン式圧送ポンプ、ガス式圧送ポンプ以外の種類のポンプを供給器116に用いてもよい。
この供給器116は、制御部119によって制御される。制御部119がキャリッジ105の移動に合わせて供給器116を駆動し、供給器116がキャリッジ105の移動中に供給動作をする。
また、制御部119は、マスフローコントローラ109による流量を設定する(以下、設定された流量を設定流量という。)。マスフローコントローラ109が、供給管107を流れる液体120の流量をその設定流量に維持するよう定流量制御をする。
図3に示すように、脱泡部は、密閉キャップ150と、ドレイン管151と、冷却トラップ130と、吸引管152と、減圧装置であるバキュームポンプ140と、からなり、密閉キャップ150にはドレイン管151の一端が取り付けられている。密閉キャップ150でノズルヘッド106の下端を塞ぐことによって、ノズルヘッド106のノズル孔168がドレイン管151に通じる。そのドレイン管151の他端が冷却トラップ130に接続されている。
冷却トラップ130は、外容器131と、外容器131内の冷媒133と、外容器131の内側に収容されて冷媒133に浸けられた密閉容器132等を備えている。この密閉容器132の上面を貫通して、ドレイン管151の他端が備えられている。また、バキュームポンプ140に一端が接続された吸引管152の他端が密閉容器132の上面を貫通して備えられている。密閉容器132内において、吸引管152の端部がドレイン管151の端部よりも高い位置にある。
そして、ノズルヘッド106が基板121に液体120を塗布しない待機状態にあるときや、ノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する際に、ノズルヘッド106が密閉キャップ150と連結するように、キャリッジ105によってノズルヘッド106が密閉キャップ150に移動される。
この密閉キャップ150とノズルヘッド106の下端が密着した状態でバキュームポンプ140が作動して吸引を行うことにより、液体タンク108内の液体120をノズルヘッド106側に引き寄せたり、ノズルヘッド106から垂れ流される液体120を冷却トラップ130で受けたりすることができる。また、バキュームポンプ140が吸引を行うことにより、ノズルヘッド106内に滞留する気泡を吸い出して除去することができる。
これに対し、図4に示すように、液体120内に細かい気泡が発生すれば、光が液体120と気泡の界面で乱反射する。そのため、液体120内に発生する細かい気泡が増えるにつれて、受光器62によって検出される受光強度(光透過率)が低下する。これによって液体120内の気泡の数が定量化される。例えば、図6に示すグラフの線aのように、液体120内の気泡の数が時間の経過とともに増えると、受光強度が時間の経過とともに低下する。
また、図5に示すように、液体120内に発生した気泡同士が結合するなどして大きな気泡が発生すれば、光が気泡の空洞部分を通過する。そのため、気泡サイズが大きくなるにつれて、受光器62によって検出される受光強度(光透過率)が増加する。これによって液体120内の気泡のサイズが定量化される。例えば、図6に示すグラフの線bのように、液体120内の気泡のサイズが時間の経過とともに大きくなれば、受光強度が時間の経過とともに増加する。
特に、制御部119は、光センサ部60が検出する光透過率に基づき、光透過率が第1許容値(60%)を超えた後、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるタイミングに相当する光透過率の第1閾値(例えば、80%)となるまでの間に、ノズルヘッド106を待機位置に移動させて、ノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する処理を実行する。具体的に、制御部119は、光センサ部60が検出する光透過率が第1閾値(80%)となるタイミングTまでの時間を予測し、そのタイミングまでに制御部119がキャリッジ105を作動させ、ノズルヘッド106を待機位置に移動させてノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する処理を実行する。
なお、光センサ部60が検出する光透過率が第1閾値(80%)となるタイミングTまでにノズルヘッド106を待機位置に移動させてノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する具体的な処理動作は後述する。
特に、制御部119は、光センサ部60が検出する光透過率に基づき、光透過率が第2許容値(30%)を超えて、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるタイミングに相当する光透過率の第2閾値(例えば、20%)となるまでの間に、ノズルヘッド106を待機位置に移動させて、ノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する処理を実行する。具体的に、制御部119は、光センサ部60が検出する光透過率が第2閾値(20%)となるタイミングTまでの時間を予測し、そのタイミングまでに制御部119がキャリッジ105を作動させ、ノズルヘッド106を待機位置に移動させてノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する処理を実行する。
なお、光センサ部60が検出する光透過率が第2閾値(20%)となるタイミングTまでにノズルヘッド106を待機位置に移動させてノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去する具体的な処理動作は後述する。
また、光センサ部60が検出する光透過率は、液体120の色相や濃度、またノズルヘッド106内の空間163の容量により異なることは勿論であるので、上記した初期値、許容値、閾値は一例である。初期値、許容値、閾値は、液体120毎やノズルヘッド106毎に異なるものであるので、塗布装置100毎に異なる。
以下、塗布装置100の動作及びこの塗布装置100を用いた塗布方法等について説明する。
更に、制御部119が、マスフローコントローラ109の設定流量を設定し、ノズルヘッド106から吐出する液体120の量を調整する。
この基板121は、図7に示すように、基板121から切り出されてELパネル(1)となる部分が配されている領域であり、液体120を塗布すべき塗布対象領域であるパネル領域R1と、パネル領域R1間であって液体120を塗布しなくてもよい非対象領域であるマージン領域R2とが、交互に複数並ぶ形体をとっている。
次に、制御部119が移動装置102を制御して、ワークテーブル101及び基板121が移動装置102によって副走査方向に所定距離だけ移動される。この際も、ノズルヘッド106のノズル孔168から液体120が連続的に吐出される。そのため、副走査方向に沿った線状の有機層パターンが基板121上に形成される。その後、移動装置102が停止する。
次に、制御部119がキャリッジ105を作動させて、キャリッジ105とともにノズルヘッド106が主走査方向を逆方向に移動する。この際も、ノズルヘッド106のノズル孔168から液体120が連続的に吐出される。そのため、主走査方向に沿った線状の有機層パターンが基板121上に形成される。キャリッジ105が移動範囲の反対の端まで移動したら、制御部119がキャリッジ105を停止する。
次に、制御部119が移動装置102を制御して、ワークテーブル101及び基板121が移動装置102によって副走査方向に所定距離だけ移動される。この際も、ノズルヘッド106のノズル孔168から液体120が連続的に吐出される。そのため、主走査方向に沿った線状の有機層パターンが基板121上に形成される。
ここで、制御部119は、液体120の塗布を行って移動中のノズルヘッド106の現在位置を把握している。これは、基板121のサイズ、キャリッジ105と移動装置102の移動範囲および移動速度に基づいて、制御部119が所定の演算処理を行うことによって、基板121に対するノズルヘッド106の現在位置を特定することが可能になっている。
また、制御部119は、その現在位置から所定時間後にノズルヘッド106が位置する箇所を同様の演算処理を行うことによって予測することが可能になっている。
制御部119は、入力された光センサ部60の受光強度信号のレベルに基づく光透過率を第1許容値および第1閾値、第2許容値および第2閾値と比較する。
そして、制御部119は、比較の結果、光センサ部60の受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第1許容値および第2許容値を超えていないと判断したら、上記した液体120の塗布に関する制御を継続する。
一方、制御部119は、比較の結果、光センサ部60の受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第1許容値または第2許容値を超えたと判断したら、以下のような処理を行う。
同様に、制御部119は、光センサ部60の受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第2許容値を超えたと判断した場合、光センサ部60が検出する光透過率である受光強度信号のレベルが第2閾値となるタイミングを予測する。受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第2閾値となるタイミングは、図6に示すように、受光強度信号のレベルに基づく光透過率が初期値(例えば40%)から第2許容値(例えば30%)に達するまでの時間に基づく演算処理によって、第2閾値(例えば20%)に達するまでの時間(T)として求めることができる。
さらに、制御部119は、受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第1閾値または第2閾値となるタイミングにおける基板121に対するノズルヘッド106の位置が、液体120を塗布すべき塗布対象領域である基板121のパネル領域R1に対応する位置であるか、パネル領域R1間であって液体120を塗布しなくてもよい非対象領域である基板121のマージン領域R2に対応する位置であるかを判断する。
つまり、受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第1閾値または第2閾値となるタイミングであって、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるタイミングに、ノズルヘッド106が基板121のマージン領域R2に対応する位置にあれば、そのマージン領域R2で液体120が途切れてしまってもよい。そして、そのマージン領域R2に対応する位置にあったノズルヘッド106内の気泡を除去することで、ノズルヘッド106から液体120が再び連続的に吐出可能となるので、次のパネル領域R1に対して液体120の塗布を好適に再開することができる。
つまり、受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第1閾値または第2閾値となるタイミングであって、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるタイミングに、ノズルヘッド106が基板121のパネル領域R1に対応する位置にあって、そのパネル領域R1で液体120が途切れてしまっては、ELパネルの生産性が低下してしまう。そこで、パネル領域R1で液体120が途切れてしまう前に、そのパネル領域R1前のマージン領域R2に対応する位置にあるノズルヘッド106内の気泡を除去することで、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となる前に、ノズルヘッド106から液体120を連続的に吐出可能な状態にして、次のパネル領域R1に対しても液体120の塗布を好適に行うことができる。
そして、塗布装置100において、光センサ部60の受光強度信号のレベルに基づく光透過率が第1許容値または第2許容値を超えた後、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるまでに、ノズルヘッド106を待機位置に移動させてノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去することができるので、ノズルヘッド106に気泡が溜まり過ぎたことにより、液体120の塗布が中断してしまうトラブルを低減することができる。
また、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるタイミングに相当する第1閾値または第2閾値となるタイミングに、ノズルヘッド106が基板121のマージン領域R2に対応する位置にあると制御部119が判断した場合、そのマージン領域R2に対応する位置となったノズルヘッド106を待機位置に移動させてノズルヘッド106内に滞留する気泡を除去することができる。
こうして、制御部119は、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となるタイミングを予測し、ノズルヘッド106から液体120が吐出不能となる前に、マージン領域R2に対応する位置にあるノズルヘッド106を待機位置に移動させて、ノズルヘッド106内の脱泡処理を行うので、基板121のパネル領域R1で液体120の塗布を中断することなく、基板121のパネル領域R1で液体120が途切れてしまうことがない。
従って、この塗布装置100は、基板121に対する液体120の塗布を良好に行うことができる。
例えば、図8に示すように、ノズルヘッド本体部161の空間163の中程にフィルタ164を配設して、その空間163を注入口162側と開口166側に仕切ってもよい。
そのフィルタ164の上方の空間163部分に対応するノズルヘッド本体部161の側面には空間163を挟んで対向する箇所に、光透過性を有する一対の透明窓60c、60dが設けられている。また、一方の透明窓60cの外側に所定の光を空間163に向けて出射する投光器611が備えられ、他方の透明窓60dの外側に空間163を通過した光を検知する受光器621が備えられている。この投光器611と受光器621により光センサ部60が構成される。
また、フィルタ164の下方の空間163部分に対応するノズルヘッド本体部161の側面には空間163を挟んで対向する箇所に、光透過性を有する一対の透明窓60e、60fが設けられている。また、一方の透明窓60eの外側に所定の光を空間163に向けて出射する投光器612が備えられ、他方の透明窓60fの外側に空間163を通過した光を検知する受光器622が備えられている。この投光器612と受光器622により光センサ部60が構成される。
このように、1つのノズルヘッド106に2つ以上の光センサ部60を備えるようにしてもよい。
なお、フィルタ164の上方の空間163と、フィルタ164の下方の空間163において滞留する気泡の性状が異なる場合には、その空間毎に異なる許容値および閾値を設定するようにしてもよい。
図1に示される塗布装置100を用いて製造されるELパネル1について、図9〜図13を用いて説明する。
なお、ELパネル1は、大きな基板121に対して複数形成されたELパネル1(図7参照)が個々に切り出されたものである。そして、ELパネル1における基板10は、大きな基板121が分割されてなる、1つ分のELパネル1に相当する小さな基板である。
このELパネル1には、複数の走査線2が行方向に沿って互いに略平行となるよう配列され、複数の信号線3が平面視して走査線2と略直交するよう列方向に沿って互いに略平行となるよう配列されている。また、隣り合う走査線2の間において電圧供給線4が走査線2に沿って設けられている。そして、これら各走査線2と隣接する二本の信号線3と各電圧供給線4とによって囲われる範囲が、画素Pに相当する。ここでは、R(赤)を発光する複数の画素P,G(緑)を発光する複数の画素P、B(青)を発光する複数の画素Pが、それぞれ信号線3の配列方向に沿って並んで配列され、且つ走査線2の配列方向に沿ってR(赤)を発光する画素P,G(緑)を発光する画素P,B(青)を発光する画素Pの順に配列されている。
図12に示すように、スイッチトランジスタ5及び駆動トランジスタ6は、信号線3に沿うように配列されている。キャパシタ7は、スイッチトランジスタ5の近傍に配置されている。EL素子8は、駆動トランジスタ6の近傍に配置されている。また、スイッチトランジスタ5、駆動トランジスタ6、キャパシタ7及びEL素子8が、走査線2と電圧供給線4の間に配置されている。
また、スイッチトランジスタ5は、以下に詳述する駆動トランジスタ6と同様の薄膜トランジスタであって、ゲート電極5a、半導体膜、チャネル保護膜、不純物半導体膜、ドレイン電極5h、ソース電極5i等を有するものであるので、その詳細については省略する。
図12、図13に示すように、基板10上の一面にゲート絶縁膜となる層間絶縁膜11が成膜されており、その層間絶縁膜11の上に層間絶縁膜12が成膜されている。信号線3は層間絶縁膜11と基板10との間に形成され、走査線2及び電圧供給線4は層間絶縁膜11と層間絶縁膜12との間に形成されている。
層間絶縁膜11は、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。この層間絶縁膜11上であってゲート電極6aに対応する位置には、真性な半導体膜6bが形成されている。半導体膜6bは、層間絶縁膜11を挟んでゲート電極6aと相対している。
半導体膜6bは、例えば、アモルファスシリコン又は多結晶シリコンからなる。この半導体膜6bにチャネルが形成される。また、半導体膜6bの中央部上には、絶縁性のチャネル保護膜6dが形成されている。このチャネル保護膜6dは、例えば、シリコン窒化物又はシリコン酸化物からなる。
また、半導体膜6bの一端部の上には、不純物半導体膜6fが一部チャネル保護膜6dに重なるようにして形成されている。半導体膜6bの他端部の上には、不純物半導体膜6gが一部チャネル保護膜6dに重なるようにして形成されている。そして、不純物半導体膜6f,6gは、それぞれ半導体膜6bの両端側に互いに離間して形成されている。なお、ここでは不純物半導体膜6f,6gはn型半導体であるが、これに限らず、p型半導体であってもよい。
不純物半導体膜6fの上には、ドレイン電極6hが形成されている。不純物半導体膜6gの上には、ソース電極6iが形成されている。ドレイン電極6h,ソース電極6iは、例えば、Cr膜、Al膜、Cr/Al積層膜、AlTi合金膜又はAlTiNd合金膜からなる。
チャネル保護膜6d、ドレイン電極6h及びソース電極6iの上には、保護膜となる絶縁性の層間絶縁膜12が成膜されている。チャネル保護膜6d、ドレイン電極6h及びソース電極6iが、層間絶縁膜12によって被覆されている。そして、駆動トランジスタ6は、層間絶縁膜12によって覆われるようになっている。層間絶縁膜12は、例えば、厚さが100nm〜200nm窒化シリコン又は酸化シリコンからなる。
また、走査線2、電圧供給線4、キャパシタ7の電極7b、スイッチトランジスタ5のドレイン電極5h,ソース電極5i及び駆動トランジスタ6のドレイン電極6h,ソース電極6iは、層間絶縁膜11に一面に成膜された導電膜をフォトリソグラフィー法及びエッチング法等によって形状加工することで形成されたものである。
コンタクトプラグ20aによってスイッチトランジスタ5のゲート電極5aと走査線2が電気的に導通する。コンタクトプラグ20bによってスイッチトランジスタ5のドレイン電極5hと信号線3が電気的に導通する。コンタクトプラグ20cによってスイッチトランジスタ5のソース電極5iとキャパシタ7の電極7aが電気的に導通するとともに、スイッチトランジスタ5のソース電極5iと駆動トランジスタ6のゲート電極6aが電気的に導通する。
これらコンタクトプラグ20a〜20cを介することなく、走査線2が直接ゲート電極5aと接触し、ドレイン電極5hが信号線3と接触し、ソース電極5iがゲート電極6aと接触してもよい。
また、駆動トランジスタ6のゲート電極6aが、キャパシタ7の電極7aに一体に連なっている。駆動トランジスタ6のドレイン電極6hが、電圧供給線4に一体に連なっている。駆動トランジスタ6のソース電極6iが、キャパシタ7の電極7bに一体に連なっている。
そして、図12、図13に示すように、層間絶縁膜12が、走査線2、信号線3、電圧供給線4、スイッチトランジスタ5、駆動トランジスタ6、画素電極8aの周縁部、キャパシタ7の電極7b及び層間絶縁膜11を覆うように形成されている。
層間絶縁膜12には、各画素電極8aの中央部が露出するように開口部12aが形成されている。この層間絶縁膜12は、平面視して格子状に形成されている。
このバンク13の側壁13aは、層間絶縁膜12の開口部12aより内側に位置し、対向する側壁13a間に画素電極8aの中央側が露出するようになっている。
そして、バンク13は、後述する正孔注入層8bや発光層8cを湿式法により形成するに際して、正孔注入層8bや発光層8cとなる材料が溶媒に溶解または分散された液状体が隣接する画素Pに滲み出ないようにする隔壁として機能する。
発光層8cは、画素P毎にR(赤),G(緑),B(青)のいずれかを発光する材料を含む。発光層8cは、例えば、ポリフルオレン系発光材料やポリフェニレンビニレン系発光材料からなるキャリア輸送層である。発光層8cは、対向電極8dから供給される電子と、正孔注入層8bから注入される正孔との再結合に伴い発光する層である。このため、R(赤)を発光する画素P、G(緑)を発光する画素P、B(青)を発光する画素Pは互いに発光層8cの発光材料が異なる。画素PのR(赤),G(緑),B(青)のパターンは、縦方向に同色画素が配列されるストライプパターンである。
この対向電極8dは、全ての画素Pに共通した電極であり、発光層8cなどの化合物膜とともにバンク13を被覆している。
そして、層間絶縁膜12の開口部12a内におけるバンク13の側壁13a間において、キャリア輸送層としての正孔注入層8b及び発光層8cが、画素電極8a上に積層されている(図13参照)。つまり、画素電極8aと対向電極8dの間に電圧が印加されたら、正孔注入層8b及び発光層8cは画素電極8aに重なる部分においてキャリア輸送層として機能し、その部分の発光層8cにおいて発光する。
具体的には、層間絶縁膜12の上に設けられたバンク13の側壁13aは、層間絶縁膜12の開口部12aより内側に形成されている。
そして、開口部12aに囲まれて側壁13aで挟まれた画素電極8a上に、正孔注入層8bとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板10ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第1のキャリア輸送層である正孔注入層8bとなる。
さらに、開口部12aに囲まれて側壁13aで挟まれた正孔注入層8b上に、発光層8cとなる材料が含有される液状体を塗布し、基板10ごと加熱してその液状体を乾燥させ成膜させた化合物膜が、第2のキャリア輸送層である発光層8cとなる。
なお、この発光層8cとバンク13を被覆するように対向電極8dが設けられている(図13参照)。
なお、基板10側ではなく、反対側が表示面となってもよい。この場合、対向電極8dを透明電極とし、画素電極8aを反射電極として、発光層8cから発した光が対向電極8dを透過して出射するようにする。
全ての電圧供給線4に所定レベルの電圧が印加された状態で、走査ドライバによって走査線2に順次電圧が印加されることで、これら走査線2が順次選択される。
各走査線2が選択されている時に、データドライバによって階調に応じたレベルの電圧が全ての信号線3に印加されると、その選択されている走査線2に対応するスイッチトランジスタ5がオンになっていることから、その階調に応じたレベルの電圧が駆動トランジスタ6のゲート電極6aに印加される。
この駆動トランジスタ6のゲート電極6aに印加された電圧に応じて、駆動トランジスタ6のゲート電極6aとソース電極6iとの間の電位差が定まって、駆動トランジスタ6におけるドレイン−ソース電流の大きさが定まり、EL素子8がそのドレイン−ソース電流に応じた明るさで発光する。
その後、その走査線2の選択が解除されると、スイッチトランジスタ5がオフとなるので、駆動トランジスタ6のゲート電極6aに印加された電圧にしたがった電荷がキャパシタ7に蓄えられ、駆動トランジスタ6のゲート電極6aとソース電極6i間の電位差は保持される。
このため、駆動トランジスタ6は選択時と同じ電流値のドレイン−ソース電流を流し続け、EL素子8の輝度を維持するようになっている。
次に、ELパネル1の製造方法について説明する。
まず、基板10となる基板121上にゲートメタル層をスパッタリングで堆積させる。そして、そのゲートメタル層をフォトリソグラフィー及びエッチング等によりパターニングする。これによって、そのゲートメタル層から信号線3、キャパシタ7の電極7a、スイッチトランジスタ5のゲート電極5a及び駆動トランジスタ6のゲート電極6aを形成する。
次いで、プラズマCVDによって窒化シリコン等のゲート絶縁膜となる層間絶縁膜11を堆積する。ELパネル1の一辺に位置する走査ドライバに接続するための各走査線2の外部接続端子(例えば、走査線2の端部)上において開口するコンタクトホール(図示せず)を層間絶縁膜11に形成する。
次いで、半導体膜6b(5b)となるアモルファスシリコン等の半導体層、チャネル保護膜6d(5d)となる窒化シリコン等の絶縁層を連続して堆積する。その後、その絶縁層をフォトリソグラフィー及びエッチング等によってパターニングする。これにより、その絶縁膜からチャネル保護膜6d(5d)を形成する。
その後、不純物半導体膜6f,6g(5f,5g)となる不純物層を堆積した後、フォトリソグラフィー及びエッチング等によって不純物層及び半導体層を連続してパターニングする。これにより、その不純物層から不純物半導体膜6f,6g(5f,5g)を形成するとともに、その半導体層から半導体膜6b(5b)を形成する。
そして、フォトリソグラフィー及びエッチングによってコンタクトホール11a〜11cを形成する。次いで、コンタクトホール11a〜11c内にコンタクトプラグ20a〜20cを形成する。この工程は省略されてもよい。
スイッチトランジスタ5のドレイン電極5h,ソース電極5i及び駆動トランジスタ6のドレイン電極6h,ソース電極6iとなるソース・ドレインメタル層を堆積し、そのソース・ドレインメタル層をパターニングする。これにより、そのソース・ドレインメタル層から走査線2、電圧供給線4、キャパシタ7の電極7b、スイッチトランジスタ5のドレイン電極5h,ソース電極5i及び駆動トランジスタ6のドレイン電極6h,ソース電極6iを形成する。こうしてスイッチトランジスタ5及び駆動トランジスタ6が形成される。その後、ITO膜を堆積した後、そのITO膜をパターニングすることによって、そのITO膜から画素電極8aを形成する。
バンク13間の画素電極8a上にキャリア輸送層となる液体を塗布するために、塗布装置100を4台分セッティングする。
そして、1台目の塗布装置100の液体タンク108には、正孔注入層8bとなる材料の液体120が充填されている。2台目の塗布装置100の液体タンク108には、赤の発光層8cとなる材料の液体120が充填されている。3台目の塗布装置100の液体タンク108には、緑の発光層8cとなる材料の液体120が充填されている。4台目の塗布装置100の液体タンク108には、青の発光層8cとなる材料の液体120が充填されている。
そして、制御部119の制御によって、マスフローコントローラ109の設定流量が設定される。
キャリッジ105が移動範囲の反対の端まで移動したら、キャリッジ105が制御部119によって停止される。そして、制御部119が移動装置102を制御し、ワークテーブル101及び基板121が移動装置102によって副走査方向に1画素分だけ移動されて、その後、移動装置102が制御部119によって停止される。
キャリッジ105が移動範囲の一方の端まで移動したら、キャリッジ105が制御部119によって停止される。そして、制御部119が移動装置102を制御し、ワークテーブル101及び基板121が移動装置102によって副走査方向に1画素分だけ移動されて、その後、移動装置102が制御部119によって停止される。
そして、基板121上の全ての画素電極8aが正孔注入層8bによって覆われる。
同様にしてモノカラーパネルの塗布も行えるが、発光層塗布時の副走査方向の移動距離は1画素となり、2台目の塗布装置110のみが発光層塗布用途して必要となる。
続いて、発光層8cが形成された基板121上に対向電極8dを成膜し、対向電極8dによって発光層8c及びバンク13を被覆する。
そして、基板121を基板10ごとに切り分けて、ELパネル1が完成する。
例えば、図15に示す、携帯電話機200の表示パネル1aや、図16(a)(b)に示す、デジタルカメラ300の表示パネル1bや、図17に示す、パーソナルコンピュータ400の表示パネル1cに、ELパネル1を適用することができる。
101 ワークテーブル
102 移動装置(ノズル移動部)
105 キャリッジ(ノズル移動部)
106 ノズルヘッド(吐出部)
168 ノズル孔(ノズル)
60 光センサ部(透過率検出部)
61 投光器
62 受光器
107 供給管
108 液体タンク(液体貯留部)
116 供給器
119 制御部
120 液体
121 基板(対象物)
130 冷却トラップ(脱泡部)
140 バキュームポンプ(減圧装置、脱泡部)
150 密閉キャップ(脱泡部)
R1 パネル領域(塗布対象領域)
R2 マージン領域(非対象領域)
Claims (5)
- 対象物に液体を塗布する塗布装置において、
前記対象物は、液体を塗布すべき塗布対象領域と前記液体を塗布しなくてもよい間隙領域とが交互に複数配設された形体を有し、
前記塗布装置は、
前記液体が貯留された液体貯留部と、
前記液体を吐出するノズルを有する吐出部と、
前記液体貯留部から前記吐出部にまで配管された供給管と、
前記対象物に対して前記吐出部を相対的に移動させるノズル移動部と、
前記吐出部内で前記液体が溜まる空間の光透過率を検出する透過率検出部と
前記ノズル移動部及び前記透過率検出部を制御する制御部と、
を備え、
前記制御部は、前記ノズル移動部が前記吐出部を前記各塗布対象領域と前記各間隙領域とに対して相対的に連続して移動させながら、前記吐出部が前記ノズルから前記液体を吐出して、前記液体を前記対象物に塗布している間に、前記透過率検出部が検出した前記光透過率が許容値を超えているか否かを判断し、前記透過率が前記許容値を超えていると判断した場合に、前記透過率の時間に対する増加率に基づいて、前記光透過率が、前記ノズルから前記液体が吐出不能となる状態に相当する前記光透過率の閾値となると予測される第1のタイミングを予測し、該第1のタイミングにおける前記吐出部の位置を、前記ノズル移動部による前記吐出部の前記対象物に対する移動速度及び移動範囲に基づいて、特定の位置として算出し、前記特定の位置が前記間隙領域に対応する位置である場合、前記第1のタイミングにおいて、前記ノズル移動部によって前記吐出部を待機位置に移動させて、前記吐出部内に滞留する気泡を除去する処理を実行し、前記特定の位置が前記塗布対象領域に対応する位置である場合、前記第1のタイミングより前の、前記吐出部の位置が前記間隙領域に対応する位置となる第2のタイミングにおいて、前記ノズル移動部によって前記吐出部を待機位置に移動させて、前記気泡を除去する処理を実行することを特徴とする塗布装置。 - 前記待機位置には、前記吐出部内の気泡を吸引して除去する脱泡部が備えられていることを特徴とする請求項1に記載の塗布装置。
- 前記透過率検出部は、
前記吐出部内の空間に向けて所定の光を出射する投光器と、前記空間を通過した光を検知する受光器とからなることを特徴とする請求項1又は2に記載の塗布装置。 - 前記吐出部は、前記ノズルから前記液体を連続的に吐出して、前記液体を前記対象物に塗布することを特徴とする請求項1〜3の何れか一項に記載の塗布装置。
- 液体が貯留された液体貯留部から供給管を介して前記液体が供給され、前記液体を吐出するノズルを有する吐出部を、前記液体を塗布すべき塗布対象領域と前記液体を塗布しなくてもよい間隙領域とが交互に複数配設された対象物に対して相対的に移動させながら、前記吐出部の前記ノズルから前記液体を吐出して、前記対象物に前記液体を塗布し、
前記吐出部を前記対象物の前記各塗布対象領域と前記各間隙領域とに対して相対的に連続して移動させながら前記液体の塗布を行っている間に、前記吐出部内で前記液体が溜まる空間の光透過率を検出して、前記光透過率が許容値を超えているか否かを判断し、
前記光透過率が許容値を超えていると判断したときに、前記透過率の時間に対する増加率に基づいて、前記光透過率が、前記ノズルから前記液体が吐出不能となる状態に相当する前記光透過率の閾値となると予測される第1のタイミングを予測し、
前記第1のタイミングにおける前記吐出部の位置を、前記吐出部の前記対象物に対する移動速度及び移動範囲に基づいて、特定の位置として算出し、
前記特定の位置が前記間隙領域に対応する位置であるとき、前記第1のタイミングにおいて、前記吐出部を待機位置に移動させて、前記吐出部内に滞留する気泡を除去する脱泡処理を実行し、
前記特定の位置が前記塗布対象領域に対応する位置であるとき、前記第1のタイミングより前の、前記吐出部の位置が前記間隙領域に対応する位置となる第2のタイミングにおいて、前記吐出部を待機位置に移動させて、前記脱泡処理を実行することを特徴とする塗布方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009175349A JP5347805B2 (ja) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 塗布装置及び塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009175349A JP5347805B2 (ja) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 塗布装置及び塗布方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2011025189A JP2011025189A (ja) | 2011-02-10 |
JP5347805B2 true JP5347805B2 (ja) | 2013-11-20 |
Family
ID=43634576
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2009175349A Expired - Fee Related JP5347805B2 (ja) | 2009-07-28 | 2009-07-28 | 塗布装置及び塗布方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP5347805B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP7296273B2 (ja) * | 2019-08-13 | 2023-06-22 | 株式会社カネカ | 重合体製造システム及び重合体製造方法 |
CN114103031B (zh) * | 2021-11-22 | 2023-11-21 | 兴宇伟业(天津)科技有限公司 | 一种硅胶定型加工装置及其加工方法 |
Family Cites Families (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2004119075A (ja) * | 2002-09-24 | 2004-04-15 | Seiko Epson Corp | 液滴吐出装置、デバイスの製造方法、デバイス及び電子機器 |
KR100966451B1 (ko) * | 2003-06-25 | 2010-06-28 | 엘지디스플레이 주식회사 | 액정적하장치 |
JP2005136185A (ja) * | 2003-10-30 | 2005-05-26 | Seiko Epson Corp | レジスト塗布装置、レジスト塗布方法および半導体装置の製造方法 |
JP2008284476A (ja) * | 2007-05-18 | 2008-11-27 | Toyota Motor Corp | 異物除去装置 |
-
2009
- 2009-07-28 JP JP2009175349A patent/JP5347805B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP2011025189A (ja) | 2011-02-10 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP4877372B2 (ja) | 塗布装置及び塗布方法 | |
KR101653844B1 (ko) | 유기 el 표시 패널 및 이를 구비한 유기 el 표시 장치 및 유기 el 표시 패널의 제조 방법 | |
CN107689389B (zh) | 有机发光二极管显示装置 | |
KR101928582B1 (ko) | 유기 발광 표시 장치 및 이의 제조방법 | |
JP2007128879A (ja) | ディスプレイ装置及びその製造方法 | |
JP2007531001A (ja) | エレクトロルミネセント表示装置 | |
US11974457B2 (en) | Light-emitting diode display devices with mirror | |
JP5347805B2 (ja) | 塗布装置及び塗布方法 | |
KR100682377B1 (ko) | 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법 | |
JP2010009746A (ja) | 発光装置及び発光装置の製造方法 | |
JP5515491B2 (ja) | 塗布装置 | |
JP5028402B2 (ja) | El素子の製造方法及びelパネルの製造方法 | |
JP5458725B2 (ja) | 塗布装置、液体の充填方法及び有機層の製造方法 | |
KR20200109675A (ko) | 애노드 구조물, 이의 형성 방법 및 이를 포함하는 유기 발광 다이오드 표시 장치 | |
JP2011014358A (ja) | 発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置 | |
KR100808085B1 (ko) | 유기 전계발광 디바이스 및 이의 제조 방법 | |
JP5630170B2 (ja) | トランジスタ構造体の製造方法 | |
CN113707702B (zh) | 一种显示基板及其制备方法、显示装置 | |
JP2011031140A (ja) | 塗布装置、及び有機層の製造方法 | |
KR102309510B1 (ko) | 유기전계 발광소자 및 이의 제조 방법 | |
CN111477661B (zh) | 显示基板及制备方法、显示装置 | |
JP2009230987A (ja) | Elパネル及びelパネルの製造方法 | |
JP2011045833A (ja) | 塗布装置及び塗布方法 | |
JP5381414B2 (ja) | 発光パネルの製造方法及び発光パネルの製造装置 | |
JP2012019120A (ja) | トランジスタ構造体、トランジスタ構造体の製造方法及び発光装置 |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20110311 |
|
RD02 | Notification of acceptance of power of attorney |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A7422 Effective date: 20110311 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20121213 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20130108 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20130311 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20130723 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20130805 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5347805 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |