JP5492289B2

JP5492289B2 - Film forming apparatus and film forming method

Info

Publication number: JP5492289B2
Application number: JP2012507042A
Authority: JP
Inventors: 博彰宮浦; 唯史塩崎; 宏晃新畑
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2010-03-26
Filing date: 2011-03-23
Publication date: 2014-05-14
Anticipated expiration: 2031-03-23
Also published as: JPWO2011118652A1; CN102821869A; CN102821869B; WO2011118652A1

Description

本発明は、成膜装置および成膜方法に関し、特に、基板に溶液をインクジェット方式によって塗布する成膜装置および成膜方法に関する。さらには、本発明は、液晶パネルの配向膜などをインクジェット方式によって形成する成膜装置および成膜方法に関する。
なお、本出願は２０１０年３月２６日に出願された日本国特許出願２０１０−７３４２３号に基づく優先権を主張しており、その出願の全内容は本明細書中に参照として組み入れられている。The present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method, and more particularly to a film forming apparatus and a film forming method for applying a solution to a substrate by an ink jet method. Furthermore, the present invention relates to a film forming apparatus and a film forming method for forming an alignment film or the like of a liquid crystal panel by an inkjet method.
Note that this application claims priority based on Japanese Patent Application No. 2010-73423 filed on March 26, 2010, the entire contents of which are incorporated herein by reference. .

液晶表示装置の構成部品である液晶パネルは、一対の基板を所定のギャップを確保した状態で対向させた構造を有している。この基板間のギャップには、液晶分子を含む液晶層が封入されている。また、両基板の液晶層側の表面には、液晶分子を配向させる配向膜が形成されている。 A liquid crystal panel, which is a component of a liquid crystal display device, has a structure in which a pair of substrates are opposed to each other with a predetermined gap secured. A liquid crystal layer containing liquid crystal molecules is sealed in the gap between the substrates. In addition, an alignment film for aligning liquid crystal molecules is formed on the surfaces of both substrates on the liquid crystal layer side.

この配向膜は、ポリイミドを含んだ溶液を基板の表面に塗布することによって形成される。ポリイミド溶液を基板に塗布する方法としては、スピンコート法およびスプレー法の他に、インクジェット法が提案されている（例えば、特許文献１など）。 This alignment film is formed by applying a solution containing polyimide onto the surface of the substrate. As a method for applying the polyimide solution to the substrate, an inkjet method has been proposed in addition to the spin coating method and the spray method (for example, Patent Document 1).

図１（ａ）及び（ｂ）は、インクジェット法によって配向膜を形成する場合に使用されるインクジェット塗布装置（成膜装置）１０００を示している。図１（ａ）及び（ｂ）に示した成膜装置１０００は、特許文献１に開示されたものである。ここで、図１（ａ）は、成膜装置１０００の側面を示しており、一方、図１（ｂ）は、成膜装置１０００の正面を示している。 FIGS. 1A and 1B show an ink jet coating apparatus (film forming apparatus) 1000 used when forming an alignment film by an ink jet method. A film forming apparatus 1000 shown in FIGS. 1A and 1B is disclosed in Patent Document 1. FIG. Here, FIG. 1A shows a side surface of the film forming apparatus 1000, while FIG. 1B shows a front surface of the film forming apparatus 1000.

図１（ａ）及び（ｂ）に示した成膜装置１０００は、脚１０２を有するベース１０１と、ベース１０１の上面に設けられた取り付け板１０３とから構成されている。取り付け板１０３には、ガイド部材１０４が設けられており、そして、ガイド部材１０４の上面には、ほぼ矩形板状の搬送テーブル１０５が、逆Ｕ字状のスライド部材１０６を介してスライド可能に保持されている。搬送テーブル１０５は、図示しない駆動装置に接続されている。この駆動装置を作動することによって、搬送テーブル１０５をガイド部材１０４に沿って駆動することができる。 A film forming apparatus 1000 shown in FIGS. 1A and 1B includes a base 101 having legs 102 and a mounting plate 103 provided on the upper surface of the base 101. A guide member 104 is provided on the mounting plate 103, and a substantially rectangular plate-shaped transfer table 105 is slidably held on the upper surface of the guide member 104 via an inverted U-shaped slide member 106. Has been. The conveyance table 105 is connected to a driving device (not shown). By operating this driving device, the transport table 105 can be driven along the guide member 104.

搬送テーブル１０５の上面には、ガラス基板などの基板Ｗが脱着可能に保持される。そして、基板Ｗは、搬送テーブル１０５の上面に保持されて、ベース１０１の長手方向に沿って搬送される。ベース１０１の長手方向の中途部には、一対のガイド部材１０４を跨ぐように門型の支持体１０７が立設されている。この支持体１０７の両側上部には、取付け部材１０８が水平に架設されている。取付け部材１０８には、搬送テーブル１０５と直交する方向に沿って駆動させるヘッドテーブル１３１が設けられている。なお、ヘッドテーブル１３１は、駆動源１３２によって駆動されるようになっている。 A substrate W such as a glass substrate is detachably held on the upper surface of the transfer table 105. The substrate W is held on the upper surface of the transfer table 105 and transferred along the longitudinal direction of the base 101. A gate-shaped support body 107 is erected in the middle of the longitudinal direction of the base 101 so as to straddle the pair of guide members 104. Mounting members 108 are installed horizontally on the upper sides of the support 107. The attachment member 108 is provided with a head table 131 that is driven along a direction orthogonal to the transport table 105. The head table 131 is driven by a drive source 132.

ヘッドテーブル１３１の一側面には、インクジェット方式の複数のヘッド１０９が、基板Ｗの搬送方向に対して一列に配置されている。なお、ヘッド１０９は、図２（ａ）及び（ｂ）に示すような構造を有している。図２（ａ）は、ヘッド１０９の断面図であり、図２（ｂ）は、ヘッド１０９の底面図である。 On one side surface of the head table 131, a plurality of inkjet heads 109 are arranged in a line with respect to the transport direction of the substrate W. The head 109 has a structure as shown in FIGS. 2 (a) and 2 (b). 2A is a cross-sectional view of the head 109, and FIG. 2B is a bottom view of the head 109.

各ヘッド１０９は、ヘッド本体１１１を備えている。ヘッド本体１１１は、上面側から下面側に連通する開口部１１２を有しており、その下面開口は可撓板１１３によって閉塞されている。なお、可撓板１１３は、ノズルプレート１１４によって覆われており、それによって、ヘッド本体１１１の下面側には、可撓板１１３とノズルプレート１１４との間に液室１１５が形成されている。 Each head 109 includes a head body 111. The head main body 111 has an opening 112 that communicates from the upper surface side to the lower surface side, and the lower surface opening is closed by a flexible plate 113. The flexible plate 113 is covered with a nozzle plate 114, whereby a liquid chamber 115 is formed between the flexible plate 113 and the nozzle plate 114 on the lower surface side of the head body 111.

ヘッド本体１１１の長手方向の一端部には、液室１１５に連通する供給孔１１７が形成されている。この供給孔１１７からは、液室１１５に、例えば、配向膜またはレジストなどの機能性薄膜を形成する溶液が供給管１１７ａを通じて供給される。それによって、液室１１５内は溶液で満たされるようになっている。ノズルプレート１１４には、図２（ｂ）に示すように、ヘッド本体１１１の長手方向と直交する幅方向のほぼ中心部に沿って複数のノズル１１６が所定間隔で配列されている。また、可撓板１１３の上面には、ノズル１１６に対向して圧電素子１１８が設けられている。 A supply hole 117 communicating with the liquid chamber 115 is formed at one end of the head body 111 in the longitudinal direction. From the supply hole 117, a solution for forming a functional thin film such as an alignment film or a resist is supplied to the liquid chamber 115 through a supply pipe 117a. Thereby, the liquid chamber 115 is filled with the solution. In the nozzle plate 114, as shown in FIG. 2B, a plurality of nozzles 116 are arranged at predetermined intervals along substantially the center in the width direction orthogonal to the longitudinal direction of the head main body 111. A piezoelectric element 118 is provided on the upper surface of the flexible plate 113 so as to face the nozzle 116.

そして、複数のヘッド１０９は、ノズル１１６が基板Ｗの搬送方向と直交する幅方向に沿って一定間隔となるように配置されている。これによって、基板Ｗの搬送方向と直交する幅方向全長において隣り合うヘッド１１９のノズルプレート１１４に形成されたノズル１１６の間隔が一定に設定される。ヘッド１０９に形成されたノズル１１６の径ｒよりも、隣り合うノズル１１６の間隔Ｄの方が大きいため（ここでは、Ｄ＝４ｒ）、基板Ｗの全面に溶液を塗布するには、ノズル１１６からの噴射位置を幅方向に変更しながら複数回（ここでは、４回）溶液の噴射を実行する。 The plurality of heads 109 are arranged such that the nozzles 116 are spaced at regular intervals along the width direction orthogonal to the transport direction of the substrate W. As a result, the interval between the nozzles 116 formed on the nozzle plate 114 of the adjacent heads 119 is set constant over the entire length in the width direction orthogonal to the transport direction of the substrate W. Since the distance D between adjacent nozzles 116 is larger than the diameter r of the nozzles 116 formed on the head 109 (here, D = 4r), the nozzle 116 can be used to apply a solution to the entire surface of the substrate W. The solution is sprayed a plurality of times (in this case, four times) while changing the spraying position in the width direction.

特開２００９−１４８７６５号公報JP 2009-148765 A

特許文献１に開示された成膜装置１０００では、基板Ｗを複数回（例えば、４回、または２往復）移動させながらノズル１１６からの溶液の噴射塗布によって、基板Ｗの表面に薄膜を形成することができる。しかしながら、成膜装置１０００における全てのノズル１１６が毎回確実に溶液を噴射しない場合もある。具体的には、図３に示すように、成膜装置１０００によって薄膜（例えば、配向膜）２１０を形成する場合に、基板２００の表面に、良好に塗布されていない領域２２０が生じる場合がある。これは、ノズル１１６からの噴射に不具合があり、薄膜２１０が良好に形成されない領域２２０が生じることによるものである。 In the film forming apparatus 1000 disclosed in Patent Document 1, a thin film is formed on the surface of the substrate W by spray application of a solution from the nozzle 116 while moving the substrate W a plurality of times (for example, four times or two times). be able to. However, all the nozzles 116 in the film forming apparatus 1000 may not reliably inject the solution every time. Specifically, as illustrated in FIG. 3, when a thin film (for example, an alignment film) 210 is formed by the film formation apparatus 1000, a region 220 that is not satisfactorily applied may occur on the surface of the substrate 200. . This is because there is a problem in the injection from the nozzle 116 and a region 220 in which the thin film 210 is not formed well is generated.

このような不具合が生じないように、ヘッド１０９のノズル１１６の全てが毎回確実に溶液を噴射することが理想的である。その一方で、液晶パネルの大型化・量産化に伴って、液晶パネル用のガラス基板（マザーガラス）は年々大型化しており、１辺が１ｍを越えるようになっている（例えば、１１００ｍｍ×１３００ｍｍ（第５世代基板）から、２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍ（第１０世代基板））。そして、そのような大型の基板全面にわたって、一つも、ノズル１１６の噴射ミスがないようにすることは技術的に極めて困難である。したがって、インクジェット法によって配向膜を形成する液晶パネルの製造工程においては、図３に示すような、基板２００の表面に塗布されていない領域２２０が生じてしまうのが実情である。 Ideally, all of the nozzles 116 of the head 109 reliably eject the solution each time so that such a problem does not occur. On the other hand, with the increase in size and mass production of liquid crystal panels, glass substrates (mother glass) for liquid crystal panels are becoming larger year by year, and one side exceeds 1 m (for example, 1100 mm × 1300 mm). (5th generation substrate) to 2880 mm × 3130 mm (10th generation substrate)). Further, it is technically very difficult to prevent any single nozzle 116 from being jetted over the entire surface of such a large substrate. Therefore, in the manufacturing process of the liquid crystal panel in which the alignment film is formed by the inkjet method, the actual situation is that a region 220 not applied to the surface of the substrate 200 is generated as shown in FIG.

本発明はかかる点に鑑みてなされたものであり、その主な目的は、インクジェット方式によって塗布する手法において、塗布されない領域の発生を緩和または抑制することができる成膜装置または成膜方法を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above points, and a main object thereof is to provide a film forming apparatus or a film forming method capable of alleviating or suppressing the generation of an unapplied region in an application method using an inkjet method. There is to do.

本発明に係る成膜装置は、基板に溶液をインクジェット方式によって塗布する成膜装置であり、前記基板に前記溶液を吐出するノズルを含むヘッド部と、前記基板を保持するステージと、前記ヘッド部と前記ステージとを相対的に移動させる移動装置と、前記移動装置の移動を制御する制御装置とを備え、前記ヘッド部は、前記ステージの上に載置される前記基板を横切るような長さを有しており、前記制御装置は、前記ヘッド部を前記基板の中央領域の上方に配置する第１ステップ（ａ）と、前記移動装置によって前記ヘッド部を、前記基板の上方において第１方向にて前記基板の第１端部まで移動させる第２ステップ（ｂ）と、前記第２ステップ（ｂ）の後、前記第１方向と逆の第２方向にて、前記基板の第１端部から、当該第１端部の反対側の第２端部まで前記ヘッド部を移動させる第３ステップ（ｃ）と、前記第３ステップ（ｃ）の後、前記第１方向にて、前記第２端部から前記基板の前記中央領域まで前記ヘッド部を移動させる第４ステップ（ｄ）とを実行させるように構成されていることを特徴とする。
ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用のマザーガラス基板であり、前記溶液は、配向膜を構成する材料を含む。
ある好適な実施形態において、前記基板の形状は、長辺および短辺を有する長方形であり、前記第１の方向は、前記長辺が延びる方向に沿った方向である。
ある好適な実施形態では、前記第２ステップ（ｂ）と前記第３ステップ（ｃ）において、前記基板のうち前記ヘッド部の移動が重なる領域では、前記第２ステップ（ｂ）で吐出された前記溶液の少なくとも一部に重なるように、前記第３ステップ（ｃ）で前記溶液を吐出させながら前記ヘッド部を移動させる。
ある好適な実施形態では、前記第３ステップ（ｃ）と前記第４ステップ（ｄ）において、前記基板のうち前記ヘッド部の移動が重なる領域では、前記第３ステップ（ｃ）で吐出された前記溶液の少なくとも一部に重なるように、前記第４ステップ（ｄ）で前記溶液を吐出させながら前記ヘッド部を移動させる。
本発明に係る成膜方法は、基板に溶液をインクジェット方式によって塗布する成膜方法であり、前記基板に前記溶液を吐出するノズルを含むヘッド部を、基板の中央領域の上方に配置する第１工程（ａ）と、前記ヘッド部を、前記基板の上方において第１方向にて前記基板の第１端部まで移動させる第２工程（ｂ）と、前記第２工程（ｂ）の後、前記第１方向と逆の第２方向にて、前記基板の第１端部から、当該第１端部の反対側の第２端部まで前記ヘッド部を移動させる第３工程（ｃ）と、前記第３工程（ｃ）の後、前記第１方向にて、前記第２端部から前記基板の前記中央領域まで前記ヘッド部を移動させる第４工程（ｄ）とを含む。
ある好適な実施形態において、前記基板は、液晶パネル用のマザーガラス基板であり、前記溶液は、配向膜を構成する材料を含み、前記基板の形状は、長辺および短辺を有する長方形であり、前記第１の方向は、前記長辺が延びる方向に沿った方向である。
ある好適な実施形態において、前記第２工程（ｂ）で吐出された前記溶液の少なくとも一部に重なるように、前記第３工程（ｃ）では、前記溶液を吐出させながら前記ヘッド部を移動させ、かつ、前記第３工程（ｃ）で吐出された前記溶液の少なくとも一部に重なるように、前記第４工程（ｄ）では、前記溶液を吐出させながら前記ヘッド部を移動させる。A film forming apparatus according to the present invention is a film forming apparatus for applying a solution to a substrate by an inkjet method, a head unit including a nozzle for discharging the solution to the substrate, a stage for holding the substrate, and the head unit And a control device that controls the movement of the moving device, and the head portion has a length that crosses the substrate placed on the stage. The control device includes a first step (a) for disposing the head portion above a central region of the substrate, and the moving device moves the head portion above the substrate in a first direction. After the second step (b) for moving to the first end of the substrate at the second step (b), the first end of the substrate in the second direction opposite to the first direction From the first end A third step (c) for moving the head portion to the second end on the opposite side; and the center of the substrate from the second end in the first direction after the third step (c). The fourth step (d) of moving the head portion to the area is configured to be executed.
In a preferred embodiment, the substrate is a mother glass substrate for a liquid crystal panel, and the solution includes a material constituting an alignment film.
In a preferred embodiment, the shape of the substrate is a rectangle having a long side and a short side, and the first direction is a direction along a direction in which the long side extends.
In a preferred embodiment, in the second step (b) and the third step (c), in the region of the substrate where the movement of the head portion overlaps, the ink ejected in the second step (b) is used. The head unit is moved while discharging the solution in the third step (c) so as to overlap at least part of the solution.
In a preferred embodiment, in the third step (c) and the fourth step (d), in the region of the substrate where the movement of the head portion overlaps, the ink ejected in the third step (c) The head unit is moved while discharging the solution in the fourth step (d) so as to overlap at least part of the solution.
A film forming method according to the present invention is a film forming method in which a solution is applied to a substrate by an ink jet method, and a head portion including a nozzle for discharging the solution to the substrate is disposed above a central region of the substrate. After the step (a), the second step (b) for moving the head portion in the first direction above the substrate to the first end of the substrate, and the second step (b), A third step (c) of moving the head portion from a first end portion of the substrate to a second end portion on the opposite side of the first end portion in a second direction opposite to the first direction; After the third step (c), the method includes a fourth step (d) of moving the head portion from the second end portion to the central region of the substrate in the first direction.
In a preferred embodiment, the substrate is a mother glass substrate for a liquid crystal panel, the solution includes a material constituting an alignment film, and the shape of the substrate is a rectangle having a long side and a short side. The first direction is a direction along the direction in which the long side extends.
In a preferred embodiment, in the third step (c), the head portion is moved while discharging the solution so as to overlap at least a part of the solution discharged in the second step (b). In the fourth step (d), the head portion is moved while discharging the solution so as to overlap at least part of the solution discharged in the third step (c).

本発明によれば、ヘッド部を基板の中央領域の上方に配置した後、第１方向にて基板の第１端部まで移動させ、次いで、第２方向にて基板の第２端部までヘッド部を移動させ、その後、第１方向にて基板の前記中央領域までヘッド部を移動させる。したがって、ヘッド部を基板の端から移動させる場合において溶液の平滑化（レベリング）が生じやすい第１端部付近または第２端部付近でも、一回目に吐出された溶液の平滑化（レベリング）が進行する前に、二回目の吐出を実行することができる。その結果、二回目の吐出が実行されない箇所があったとしても、薄膜の形成ムラ領域の発生を抑制または緩和することが可能となる。 According to the present invention, after the head portion is arranged above the central region of the substrate, the head portion is moved to the first end portion of the substrate in the first direction, and then the head is moved to the second end portion of the substrate in the second direction. Then, the head is moved to the central region of the substrate in the first direction. Accordingly, when the head portion is moved from the end of the substrate, the solution discharged (leveling) is smoothed (leveled) even in the vicinity of the first end or the second end where the solution is likely to be smoothed (leveling). A second discharge can be performed before proceeding. As a result, even if there is a portion where the second discharge is not executed, it is possible to suppress or alleviate the occurrence of the thin film formation uneven region.

（ａ）および（ｂ）は、それぞれ、インクジェット塗布装置１０００の側面図および正面図である。(A) And (b) is the side view and front view of the inkjet coating apparatus 1000, respectively. （ａ）および（ｂ）は、それぞれ、ヘッド１０９の構成を示す断面図および底面図である。(A) And (b) is sectional drawing and the bottom view which show the structure of the head 109, respectively. 塗布されていない領域２２０が発生した基板２００を示す図である。It is a figure which shows the board | substrate 200 which the area | region 220 which has not been apply | coated generate | occur | produced. ２スキャン塗布方法を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the 2 scan application | coating method. （ａ）から（ｃ）は、２スキャン塗布方法によって吐出された液滴を示す図である。(A) to (c) is a diagram showing droplets ejected by a two-scan coating method. （ａ）から（ｄ）は、本発明の実施形態に係る成膜方法を説明するための工程上面図である。(A) to (d) are process top views for explaining a film forming method according to an embodiment of the present invention. 本発明の実施形態に係る成膜方法を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating the film-forming method which concerns on embodiment of this invention. （ａ）および（ｂ）は、液滴の状態を示す図である。(A) And (b) is a figure which shows the state of a droplet. （ａ）から（ｄ）は、本発明の実施形態に係る成膜方法を説明するための工程断面図である。(A) to (d) are process cross-sectional views for explaining a film forming method according to an embodiment of the present invention. （ａ）から（ｄ）は、比較例となる成膜方法を説明するための工程断面図である。(A) to (d) is a process sectional view for explaining a film forming method as a comparative example. 本発明の実施形態に係るヘッド部５０の底面を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the bottom face of the head part 50 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る基板２０の移動の一例を説明するための上面図である。It is a top view for demonstrating an example of the movement of the board | substrate 20 which concerns on embodiment of this invention. 本発明の実施形態に係る成膜装置１００を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the film-forming apparatus 100 which concerns on embodiment of this invention.

本願発明者は、図３に示した基板２００の薄膜２１０のうち、薄膜２１０が形成されていない領域２２０が生じる理由について検討した。これについて、図４および図５を参照しながら説明する。図４は、溶液（液滴）を吐出するノズルを含むヘッド部２５０を移動させて、基板２００の表面に薄膜を形成する工程を示している。また、図５（ａ）から（ｃ）は、ヘッド部２５０におけるノズルから吐出された液滴が基板２００の上に塗布された状態を示している。 The inventor of the present application has examined the reason why the region 220 in which the thin film 210 is not formed in the thin film 210 of the substrate 200 shown in FIG. This will be described with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. FIG. 4 shows a process of forming a thin film on the surface of the substrate 200 by moving the head unit 250 including a nozzle for discharging a solution (droplet). 5A to 5C show a state in which the droplets ejected from the nozzles in the head unit 250 are applied on the substrate 200. FIG.

図４に示すように、ノズルを含むヘッド部２５０は、ノズルから液滴を吐出しながら、基板２００の一端（不図示）から、基板２００の他端２０５ｂまで移動する（１スキャン２０１）。次いで、ヘッド部２５０は、折り返して、基板２００の他端２０５ｂから一端（不図示）の方へノズルから液滴を吐出しながら移動する（２スキャン２０２）。 As shown in FIG. 4, the head unit 250 including a nozzle moves from one end (not shown) of the substrate 200 to the other end 205b of the substrate 200 (one scan 201) while discharging droplets from the nozzle. Next, the head unit 250 is folded and moved while discharging droplets from the nozzle from the other end 205b of the substrate 200 toward one end (not shown) (two scans 202).

まず、１スキャン２０１において、図５（ａ）に示すように、基板２００の表面に、ノズルから吐出された液滴２１１が配列される。次に、２スキャン２０２において、図５（ｂ）に示すように、液滴２１１の間に位置する領域に液滴２１２が吐出される。ここで、所定の原因（例えば、圧力不良や異物の存在などのノズルの不具合）によって、液滴２１２が吐出されない箇所（２１５）があると、その箇所（２１５）の表面には溶液は塗布されないことになる。 First, in one scan 201, as shown in FIG. 5A, droplets 211 discharged from the nozzles are arranged on the surface of the substrate 200. Next, in the two scans 202, as shown in FIG. 5B, the droplet 212 is ejected to a region located between the droplets 211. Here, if there is a portion (215) where the droplet 212 is not ejected due to a predetermined cause (for example, a nozzle failure such as pressure failure or the presence of foreign matter), the solution is not applied to the surface of the portion (215). It will be.

その後、図５（ｃ）に示すように、基板２００の表面において、液滴２１１の間に液滴２１２が位置し、基板２００の表面のほぼ全体が塗布されることになる。ただし、２スキャン２０２において液滴２１２が吐出されなかった箇所（２１５）については、適切に塗布されなかった領域（薄膜の形成ムラ）２２１となり、これが結果として、図３における薄膜２１０の形成ムラになった領域（または、薄膜２１０が形成されてない領域）２２０になる。なお、１スキャン２０１、２スキャン２０２の２回移動について説明したが、３回以上の移動（例えば、特許文献１では４回の移動）についても同様である。 Thereafter, as shown in FIG. 5C, the droplet 212 is positioned between the droplets 211 on the surface of the substrate 200, and almost the entire surface of the substrate 200 is applied. However, the portion (215) where the droplet 212 was not ejected in the two scans 202 becomes a region (thin film formation unevenness) 221 that was not properly applied, resulting in uneven formation of the thin film 210 in FIG. The region 220 (or the region where the thin film 210 is not formed) 220 becomes. In addition, although the two movements of one scan 201 and two scans 202 have been described, the same applies to three or more movements (for example, four movements in Patent Document 1).

本願発明者は、上述したような薄膜２１０の形成ムラ領域２２０が発生しないように、ノズルからの液滴が吐出しない原因（例えば、ノズル周辺の異物の存在など）を検討しており且つその対策を日々おこなっている。しかしながら、液晶パネル用のマザーガラスの寸法は１辺が１メートル以上もあり、特に、第１０世代のマザーガラスでは、その寸法は１辺が約３メートル（例えば、２８８０ｍｍ×３１３０ｍｍ）にもなるため、ノズルの吐出孔（オリフィス）の数は膨大であり（例えば、数千個）、その全ての孔が毎回液滴を吐出させること（すなわち、一回の不吐出も発生しないこと）は技術的に極めて困難である。 The inventor of the present application is examining the cause of the liquid droplets not being ejected from the nozzles (for example, the presence of foreign matter around the nozzles) so that the formation uneven region 220 of the thin film 210 as described above does not occur, and countermeasures therefor Is done every day. However, the size of a mother glass for a liquid crystal panel is 1 meter or more on one side. In particular, in the 10th generation mother glass, the size is about 3 meters (for example, 2880 mm × 3130 mm) on one side. The number of discharge holes (orifices) of the nozzle is enormous (for example, several thousand), and it is technical that all the holes discharge liquid droplets each time (that is, no single non-discharge occurs). It is extremely difficult.

そのような中、本願発明者は、仮に液滴の不吐出が発生したとしても、基板２００の表面において液滴が良好に広がって、薄膜の形成ムラの発生を抑制または緩和できる手法を鋭意検討し、本発明に至った。 Under such circumstances, the inventor of the present application diligently studied a method that can suppress or alleviate the occurrence of uneven formation of the thin film by spreading the droplets satisfactorily on the surface of the substrate 200 even if the non-ejection of the droplets occurs. The present invention has been achieved.

以下、図面を参照しながら、本発明の実施形態を説明する。以下の図面においては、説明の簡潔化のために、実質的に同一の機能を有する構成要素を同一の参照符号で示す。なお、本発明は以下の実施形態に限定されない。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings. In the following drawings, components having substantially the same function are denoted by the same reference numerals for the sake of brevity. In addition, this invention is not limited to the following embodiment.

図６（ａ）から（ｄ）は、本実施形態の成膜装置１００の構成およびその動作を模式的に示している。本実施形態の成膜装置１００は、基板に溶液をインクジェット方式によって塗布する装置（インクジェット塗布装置）である。 FIGS. 6A to 6D schematically show the configuration and operation of the film forming apparatus 100 of the present embodiment. The film forming apparatus 100 of this embodiment is an apparatus (inkjet coating apparatus) that applies a solution to a substrate by an inkjet method.

図６（ａ）に示すように、本実施形態の成膜装置１００は、基板２０に溶液を吐出するノズル（不図示）を含むヘッド部５０と、基板２０を保持するステージ１０とを備えている。 As shown in FIG. 6A, the film forming apparatus 100 of this embodiment includes a head unit 50 including a nozzle (not shown) that discharges a solution to the substrate 20 and a stage 10 that holds the substrate 20. Yes.

本実施形態の構成では、ヘッド部５０には、複数のインクジェットヘッドがヘッドカバーに収納されて配列されている。また、一つのインクジェットヘッドには、複数のノズルが形成されている。また、ノズルから溶液が吐出される面（吐出面）は、基板２０の表面に対向して配置されている。また、本実施形態では、ヘッド部５０からの溶液（塗布液）の吐出によって基板２０の表面に配向膜を形成する。 In the configuration of the present embodiment, a plurality of inkjet heads are housed and arranged in the head cover 50 in the head cover. In addition, a plurality of nozzles are formed in one inkjet head. In addition, the surface (discharge surface) from which the solution is discharged from the nozzle is disposed to face the surface of the substrate 20. In the present embodiment, an alignment film is formed on the surface of the substrate 20 by discharging a solution (coating liquid) from the head unit 50.

本実施形態の成膜装置１００には、ヘッド部５０とステージ１０とを相対的に移動させる移動装置３０が設けられている。本実施形態の構成では、ヘッド部５０が固定式で、ステージ１０が可動式の構成を採用しているが、ステージ１０を固定式にして、ヘッド部５０を可動式にすることも可能である。ただし、ヘッド部５０にはインクジェット塗布用の溶液を供給する配管（不図示）が連結されているので、ヘッド部５０を固定式の構成にしておくことについて技術的な利点がある。加えて、塗布前の基板２０は、前工程からの基板２０を搬送する搬送装置（不図示）からステージ１０の上に載置されるとともに、塗布後の基板２０は後工程に移動させるものであるから、ステージ１０を可動式の構成にしておくことについて技術的な利点もある。 The film forming apparatus 100 of this embodiment is provided with a moving device 30 that relatively moves the head unit 50 and the stage 10. In the configuration of the present embodiment, the head unit 50 is fixed and the stage 10 is movable. However, the stage 10 can be fixed and the head unit 50 can be movable. . However, since a pipe (not shown) for supplying an inkjet coating solution is connected to the head unit 50, there is a technical advantage in that the head unit 50 has a fixed configuration. In addition, the substrate 20 before coating is placed on the stage 10 from a transport device (not shown) that transports the substrate 20 from the previous process, and the substrate 20 after coating is moved to the subsequent process. Therefore, there is also a technical advantage in keeping the stage 10 in a movable configuration.

また、本実施形態の移動装置３０には、その移動装置３０の移動を制御する制御装置３５が接続されている。制御装置３５は、例えば、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）であり、例えば、移動装置３０の移動を制御できるプログラム（ステージ制御プログラム）が格納された記憶装置（例えば、ハードディスク、半導体メモリ、光ディスクなど）、中央演算回路（ＣＰＵ）、入出力装置（ディスプレイ、キーボード、マウスなど）から構成されている。本実施形態の構成では、制御装置３５の制御によって、基板２０を保持したステージ１０をＸ−Ｙ方向に移動させることができる。また、本実施形態の制御装置３５は、ヘッド部５０からの溶液の吐出を制御することも可能である。加えて、ヘッド部５０の高さ制御（Ｚ方向の制御）も行うことができる。 Moreover, the control apparatus 35 which controls the movement of the moving apparatus 30 is connected to the moving apparatus 30 of this embodiment. The control device 35 is, for example, a personal computer (PC), for example, a storage device (for example, a hard disk, a semiconductor memory, an optical disc, etc.) in which a program (stage control program) that can control the movement of the moving device 30 is stored, An arithmetic circuit (CPU) and input / output devices (display, keyboard, mouse, etc.) are included. In the configuration of the present embodiment, the stage 10 holding the substrate 20 can be moved in the XY direction under the control of the control device 35. Further, the control device 35 of the present embodiment can also control the discharge of the solution from the head unit 50. In addition, the height control (control in the Z direction) of the head unit 50 can be performed.

本実施形態の基板２０は、例えば、ガラス基板であり、本実施形態における基板２０は、液晶パネル用のガラス基板である。図示した例では、基板２０は、液晶パネルの寸法に切り出す前のマザーガラスである。基板２０としてのマザーガラスの寸法は１辺が１メートル以上あり、具体的には、基板２０が第１０世代のマザーガラスの場合、その寸法は２８８０ｍｍ（Ｗ）×３１３０ｍｍ（Ｌ）である。なお、基板２０は、液晶パネルの寸法に切り出す前のマザーガラスに限らず、切り出した後の液晶パネルのサイズのガラスであってもよい。さらに、基板２０は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）が作製されるアレイ基板（またはその作製途中のもの）であってもよいし、カラーフィルタ（ＣＦ）が形成されるＣＦ基板（またはその作製途中のもの）であってもよい。なお、基板２０は、ガラス基板の他、樹脂基板や、ウェハのような他の薄板であっても構わない。加えて、液晶パネル用の基板２０に限らず、ＰＤＰ、有機ＥＬパネル、その他フラットパネルディスプレイを製作する上での薄型の基板であってもよい。 The substrate 20 of the present embodiment is, for example, a glass substrate, and the substrate 20 of the present embodiment is a glass substrate for a liquid crystal panel. In the illustrated example, the substrate 20 is a mother glass before being cut out to the dimensions of the liquid crystal panel. The size of the mother glass as the substrate 20 is 1 meter or more on one side. Specifically, when the substrate 20 is a 10th generation mother glass, the size is 2880 mm (W) × 3130 mm (L). The substrate 20 is not limited to the mother glass before being cut out to the dimensions of the liquid crystal panel, but may be glass having the size of the liquid crystal panel after being cut out. Further, the substrate 20 may be an array substrate on which a thin film transistor (TFT) is manufactured (or a product in the middle of the fabrication), or a CF substrate on which a color filter (CF) is formed (or a product in the middle of the fabrication). It may be. The substrate 20 may be a glass substrate, a resin substrate, or another thin plate such as a wafer. In addition, the substrate 20 is not limited to the liquid crystal panel 20 and may be a thin substrate for manufacturing a PDP, an organic EL panel, and other flat panel displays.

本実施形態のヘッド部５０は、ステージ１０の上に載置される基板２０を横切るような長さを有している。この例では、ヘッド部５０の長手方向はＹ方向に延びている。なお、本実施形態の基板２０が第１０世代のマザーガラスである場合には、ヘッド部５０の長手方向長さ（Ｙ方向に延びる長さ）は、約３メートルまたはそれ以上になる。 The head unit 50 of this embodiment has a length that crosses the substrate 20 placed on the stage 10. In this example, the longitudinal direction of the head portion 50 extends in the Y direction. When the substrate 20 of the present embodiment is a 10th generation mother glass, the length in the longitudinal direction (length extending in the Y direction) of the head unit 50 is about 3 meters or more.

ここで、本実施形態の成膜装置１００は、次のように動作する。まず、図６（ａ）に示すように、ヘッド部５０を、基板２０の中央領域２１の上方に配置する。具体的には、制御装置３５によって制御された移動装置３０がステージ１０を移動して、ヘッド部５０の下方に、基板２０の中央領域２１を位置付ける。 Here, the film forming apparatus 100 of the present embodiment operates as follows. First, as shown in FIG. 6A, the head unit 50 is disposed above the central region 21 of the substrate 20. Specifically, the moving device 30 controlled by the control device 35 moves the stage 10 to position the central region 21 of the substrate 20 below the head unit 50.

なお、基板２０の中央領域２１は、基板２０の一端（左端）２５ａと他端（右端）２５ｂとの間に位置する箇所である。具体的には、基板２０の一端２５ａと他端２５ｂとの間に位置する中心線２５ｃ（Ｌ／２の位置の仮想線）を中心として、一端２５ａ側と他端２５ｂ側にそれぞれＬ／４ずつ広げた領域である。具体的な動作においては、基板２０の中央領域２１は中心線２５ｃとし、すなわち、ヘッド部５０は、基板２０の中心線２５ｃの上方に配置すればよい。 The central region 21 of the substrate 20 is a portion located between one end (left end) 25a and the other end (right end) 25b of the substrate 20. Specifically, centered on a center line 25c (an imaginary line at the position of L / 2) located between one end 25a and the other end 25b of the substrate 20, L / 4 on each of the one end 25a side and the other end 25b side. This is an area that has been expanded. In a specific operation, the central region 21 of the substrate 20 is set to the center line 25 c, that is, the head unit 50 may be disposed above the center line 25 c of the substrate 20.

続いて、ヘッド部５０を、第１方向にて基板２０の第１端部（左端）２５ａまで移動させる。具体的には、移動装置３０によってステージ１０を、矢印１１の方向（右方向）に移動させる。すなわち、基板２０を右側に移動させる。あるいは、相対的な関係でいうと、基板２０を基準にして、ヘッド部５０を左方向（−Ｘ方向）に移動させる。 Subsequently, the head unit 50 is moved to the first end (left end) 25a of the substrate 20 in the first direction. Specifically, the moving device 30 moves the stage 10 in the direction of arrow 11 (right direction). That is, the substrate 20 is moved to the right side. Alternatively, in terms of relative relationship, the head unit 50 is moved in the left direction (−X direction) with respect to the substrate 20.

すると、図６（ｂ）に示すように、移動中にヘッド部５０の下方に位置していた基板２０の表面に、一回目の液滴が付与された領域２２（この例では、左半分の領域）が生じる。 Then, as shown in FIG. 6 (b), the region 22 (in this example, the left half of the left half) where the first droplet was applied to the surface of the substrate 20 that was located below the head unit 50 during the movement. Area) occurs.

次に、ヘッド部５０を、第２方向にて基板２０の第２端部（右端）２５ｂまで移動させる。具体的には、移動装置３０によってステージ１０を、矢印１２の方向（左方向）に移動させる。すなわち、基板２０を左側に移動させる。あるいは、相対的な関係でいうと、基板２０を基準にして、ヘッド部５０を右側（＋Ｘ方向）に移動させる。 Next, the head unit 50 is moved to the second end (right end) 25b of the substrate 20 in the second direction. Specifically, the moving device 30 moves the stage 10 in the direction of the arrow 12 (left direction). That is, the substrate 20 is moved to the left side. Alternatively, in terms of relative relationship, the head unit 50 is moved to the right (+ X direction) with the substrate 20 as a reference.

すると、図６（ｃ）に示すように、移動中にヘッド部５０の下方に位置していた基板２０の表面において、領域２２（左半分の領域）は、二回目の液滴が付与された領域（２４Ａ）となり、それに加えて、一回目の液滴が付与された領域２３（この例では、右半分の領域）が生じる。 Then, as shown in FIG. 6C, on the surface of the substrate 20 that was located below the head unit 50 during the movement, the region 22 (left half region) was given a second droplet. In addition to the region (24A), a region 23 to which the first droplet is applied (in this example, the region on the right half) is generated.

その後、ヘッド部５０を、再び第１方向にて基板２０の中央領域２１（ここでは、中心線２５ｃ）まで移動させる。具体的には、移動装置３０によってステージ１０を、矢印１３の方向（右方向）に移動させる。すなわち、基板２０を右側に移動させる。あるいは、相対的な関係でいうと、基板２０を基準にして、ヘッド部５０を左側（−Ｘ方向）に移動させる。 Thereafter, the head unit 50 is moved again to the central region 21 (here, the center line 25c) of the substrate 20 in the first direction. Specifically, the moving device 30 moves the stage 10 in the direction of the arrow 13 (right direction). That is, the substrate 20 is moved to the right side. Alternatively, in terms of relative relationship, the head unit 50 is moved to the left (−X direction) with respect to the substrate 20.

このような動作を実行すると、図６（ｄ）に示すように、基板２０の表面において、領域２２（左半分の領域）および領域２３（右半分の領域）は共に、二回目の液滴が付与された領域（２４Ａ、２４Ｂ）となる。この塗布工程（矢印１１、１２、１３）によって、すなわち、本実施形態の成膜装置１００を用いた一連の塗布工程（成膜工程）によって、溶液の吐出による薄膜の形成が実行される。 When such an operation is performed, as shown in FIG. 6D, both the region 22 (the left half region) and the region 23 (the right half region) have a second droplet on the surface of the substrate 20. This is the assigned area (24A, 24B). By this coating process (arrows 11, 12, 13), that is, a series of coating processes (film forming process) using the film forming apparatus 100 of the present embodiment, a thin film is formed by discharging a solution.

次に、本実施形態の成膜装置１００を用いた塗布工程（成膜工程）によると、薄膜の形成ムラ領域（または、薄膜が形成されない領域）の発生を抑制できる点について説明する。 Next, a description will be given of the point that, according to the coating process (film forming process) using the film forming apparatus 100 of the present embodiment, the occurrence of a thin film formation uneven region (or a region where no thin film is formed) can be suppressed.

図７は、溶液を吐出するノズルを有するヘッド部５０を移動させて、基板２０の表面に薄膜を形成する工程を説明するための図である。上述したように、ヘッド部５０は、矢印１１のように基板２０に対して相対的に移動して（１スキャン）、基板２０の一端２５ａに達し、その後、折り返して矢印１２のように移動していく（２スキャン）。 FIG. 7 is a diagram for explaining a process of forming a thin film on the surface of the substrate 20 by moving the head unit 50 having a nozzle for discharging a solution. As described above, the head unit 50 moves relative to the substrate 20 as indicated by the arrow 11 (one scan), reaches the one end 25a of the substrate 20, and then turns back and moves as indicated by the arrow 12. (2 scans).

ここで、本実施形態の塗布工程と異なり、すなわち、最初に基板２０の中央領域２１からヘッド部５０を移動させるのではなく、最初に基板２０の一方の端からヘッド部５０を移動させて他方の端まで到達する場合（比較例）について検討する。 Here, unlike the coating process of this embodiment, that is, the head unit 50 is not moved from the central region 21 of the substrate 20 first, but the head unit 50 is first moved from one end of the substrate 20 to the other. Consider the case of reaching the end of the (comparative example).

比較例の場合において、図７に示した領域１６０が、最初に塗布が開始される基板２０の端の周囲にあるとき、そのときの基板２０の表面の状態は図８（ａ）に示すようになる。すなわち、１回目に吐出した液滴２１１の形状は、ヘッド部５０が戻ってくる間にかなり時間が経つため（ヘッド部５０がマザーガラス２０を一往復するため）、吐出直後の時に比べると変形している。さらに説明すると、液滴２１１は時間とともに濡れ広がって、言い換えると、液滴２１１の表面張力によるレベリング（平滑化）によって、略球形の形状から、略円錐形（山形）の形状に変化している。そして、比較例では、この略円錐形状の液滴２１１の上に、２回目に吐出した液滴２１２が向っていく。さらに、ここでは、吐出されない液滴２１５の箇所があり、この箇所では２回目の液滴は基板２０に到達しない。 In the case of the comparative example, when the region 160 shown in FIG. 7 is around the edge of the substrate 20 where coating is first started, the state of the surface of the substrate 20 at that time is as shown in FIG. become. That is, the shape of the droplet 211 ejected at the first time is deformed as compared with the time immediately after the ejection because the head portion 50 takes a long time to return (because the head portion 50 reciprocates the mother glass 20 once). doing. More specifically, the droplet 211 wets and spreads with time, in other words, changes from a substantially spherical shape to a substantially conical shape (mountain shape) due to leveling (smoothing) due to the surface tension of the droplet 211. . In the comparative example, the droplet 212 discharged for the second time is directed on the substantially conical droplet 211. Further, here, there is a portion of the droplet 215 that is not ejected, and the second droplet does not reach the substrate 20 at this location.

一方、本実施形態の塗布工程の場合、最初に基板２０の中央領域２１からヘッド部５０を移動させるので、基板２０の一端２５ａの周囲６０における基板２０の表面の状態は図８（ｂ）に示すようになる。すなわち、１回目に吐出した液滴５１は、ヘッド部５０が戻ってくる間にほとんど時間が経過していないので、吐出直後の時の形状とあまり変化していない。これは、マザーガラス２０の寸法が大きくても（例えば、３メートル）、ヘッド部５０は一端２５ａの周囲を往復しているだけだからである。さらに説明すると、液滴５１の表面張力によるレベリング（平滑化）は、図８（ａ）の液滴２１１と比較すると、さほど起こっていない。したがって、１回目に吐出した液滴５１は、略球形の形状となっている。そして、本実施形態の場合では、この略球形状の液滴５１の上に、２回目に吐出した液滴５２が向っていく。さらに、ここでは吐出されない液滴５５の箇所があり、この箇所では２回目の液滴は基板２０に到達しない。なお、ヘッド部５０の移動は中央領域２１からスタートするので、図８（ｂ）に示した状態は、基板２０の反対側の端２５ｂでも同様である。 On the other hand, in the coating process of the present embodiment, the head unit 50 is first moved from the central region 21 of the substrate 20, so the state of the surface of the substrate 20 around the one end 25 a of the substrate 20 is as shown in FIG. As shown. That is, the droplet 51 ejected for the first time has not changed much from the shape immediately after ejection since almost no time has passed while the head unit 50 returns. This is because even if the size of the mother glass 20 is large (for example, 3 meters), the head portion 50 only reciprocates around the one end 25a. More specifically, leveling (smoothing) due to the surface tension of the droplet 51 does not occur much compared to the droplet 211 of FIG. Therefore, the droplet 51 discharged for the first time has a substantially spherical shape. In the case of the present embodiment, the droplet 52 discharged for the second time is directed on the substantially spherical droplet 51. Further, there is a portion of the droplet 55 that is not ejected here, and the second droplet does not reach the substrate 20 at this portion. Since the movement of the head unit 50 starts from the central region 21, the state shown in FIG. 8B is the same at the opposite end 25 b of the substrate 20.

図８（ｂ）に示した塗布工程について、さらに図９（ａ）から（ｄ）を参照しながら説明する。図９（ａ）から（ｄ）は、本実施形態の塗布工程を説明するための工程断面図である。 The coating process shown in FIG. 8B will be described with reference to FIGS. 9A to 9D. FIGS. 9A to 9D are process cross-sectional views for explaining the coating process of this embodiment.

まず、図９（ａ）に示すように、１回目の吐出にて、基板２０の表面に液滴５１（５１ａなど）を形成する。次に、図９（ｂ）に示すように、液滴５１が略球形のうちに、２回目の吐出を行って、液滴５１の上に液滴５２（５２ａなど）を落とす。ここで、液滴５１ｂの上方に位置する箇所５５には、液滴５２ｂが吐出されるはずであったが、実際には吐出されなかったものとする。 First, as shown in FIG. 9A, droplets 51 (51a and the like) are formed on the surface of the substrate 20 by the first discharge. Next, as shown in FIG. 9B, the droplet 51 is ejected for the second time while the droplet 51 is substantially spherical, and a droplet 52 (such as 52 a) is dropped on the droplet 51. Here, it is assumed that the droplet 52b was supposed to be ejected to the portion 55 located above the droplet 51b, but was not actually ejected.

次に、図９（ｃ）に示すように、液滴５１に液滴５２が当たって、液滴５２は矢印５３のように液滴５１の周囲に弾け広がる。液滴５１ｂの上方から液滴５２ｂは来なかったものの、ここでは、液滴５２ａの弾けた部位５３ａ、および、液滴５２ｃの弾けた部位５３ｃが、液滴５１ｂの周囲に導入される。 Next, as shown in FIG. 9 (c), the droplet 52 hits the droplet 51, and the droplet 52 bounces around the droplet 51 as indicated by an arrow 53. Although the droplet 52b did not come from above the droplet 51b, here, the portion 53a where the droplet 52a bounces and the portion 53c where the droplet 52c bounces are introduced around the droplet 51b.

その結果、図９（ｄ）に示すように、液滴５２が弾けた部位５３が、液滴５１の間の領域を埋める部位５４となる。特に、液滴５１ｂの周囲に部位５４ａ及び５４ｃが位置することで、液滴５２ｂが吐出されなかった影響（薄膜の形成ムラ）を抑制または緩和することができる。この後、液滴５１が時間とともに、液滴５２から生じた部位５４と馴染んでいくことによって、液滴５１と部位５４とが一体となっていく。したがって、薄膜の形成ムラの不具合は、より一層緩和されることになる。 As a result, as shown in FIG. 9D, the portion 53 where the droplet 52 bounces becomes a portion 54 that fills the region between the droplets 51. In particular, since the portions 54a and 54c are positioned around the droplet 51b, the influence of the droplet 52b not being ejected (thin film formation unevenness) can be suppressed or alleviated. Thereafter, the liquid droplet 51 and the part 54 are integrated with each other as the liquid droplet 51 becomes familiar with the part 54 generated from the liquid droplet 52 over time. Therefore, the problem of uneven formation of the thin film is further alleviated.

次に、図８（ａ）に示した比較例の塗布工程について、図１０（ａ）から（ｄ）を参照しながら説明する。図１０（ａ）から（ｄ）は、比較例の塗布工程を説明するための工程断面図である。 Next, the coating process of the comparative example shown in FIG. 8A will be described with reference to FIGS. FIGS. 10A to 10D are process cross-sectional views for explaining a coating process of a comparative example.

まず、図１０（ａ）に示すように、１回目の吐出にて、基板２０の表面に液滴２１１（２１１ａなど）を形成する。液滴２１１は、時間の経過に伴うレベリングによって略円錐形（山状）になっている。次に、図１０（ｂ）に示すように、２回目の吐出を行って、山状の液滴２１１の上に液滴２１２（２１２ａなど）を落とす。ここで、液滴２１１ｂの上方に位置する箇所２１５には、液滴２１２ｂが吐出されるはずであったが、実際には吐出されなかったものとする。 First, as shown in FIG. 10A, droplets 211 (211a and the like) are formed on the surface of the substrate 20 by the first discharge. The droplet 211 has a substantially conical shape (mountain shape) due to leveling over time. Next, as shown in FIG. 10B, a second discharge is performed to drop a droplet 212 (212a or the like) on the mountain-shaped droplet 211. Here, it is assumed that the droplet 212b was to be discharged to the location 215 located above the droplet 211b, but was not actually discharged.

次に、図１０（ｃ）に示すように、液滴２１１に液滴２１２が当たって、液滴２１２は矢印２１３のように液滴２１１の周囲に弾け広がる。ここで、液滴２１１の形状は、略球形でなく、レベリングした形状（山状）であるので、液滴２１１が弾け広がる勢い（矢印２１３）は、図９（ｃ）に示した勢い（矢印５３）よりも弱いものとなる。それゆえに、液滴２１２ａの弾けた部位２１３ａ、および、液滴２１２ｃの弾けた部位２１３ｃが、液滴２１１ｂの周囲に導入される量は多くはならない。 Next, as shown in FIG. 10C, the droplet 212 hits the droplet 211, and the droplet 212 bounces around the droplet 211 as indicated by an arrow 213. Here, since the shape of the droplet 211 is not a substantially spherical shape but is a leveled shape (mountain shape), the momentum (arrow 213) that the droplet 211 bounces and spreads is the momentum (arrow arrow) shown in FIG. 53). Therefore, the amount of the portion 213a where the droplet 212a bounces and the portion 213c where the droplet 212c bounces is introduced around the droplet 211b does not increase.

その結果、図１０（ｄ）に示すように、液滴２１２が弾けた部位２１３が、液滴２１１の間の領域を埋める部位２１４になるものの、液滴２１１ｂの周囲には、薄膜の形成ムラ領域２２５が生じることとなる。この後、液滴２１１が時間とともに、液滴２１２から生じた部位２１４と馴染んでいったとしても、液滴２１１ｂの周囲に薄膜の形成ムラ領域２２５が残り続けることがある。そして、それは図３に示した薄膜２１０の形成ムラになった領域２２０になる。 As a result, as shown in FIG. 10D, the portion 213 where the droplet 212 bounces becomes the portion 214 that fills the region between the droplets 211, but the thin film formation unevenness around the droplet 211b. Region 225 will result. Thereafter, even if the droplet 211 becomes familiar with the portion 214 generated from the droplet 212 with time, the thin film formation uneven region 225 may remain around the droplet 211b. And it becomes the area | region 220 used as the formation nonuniformity of the thin film 210 shown in FIG.

このように、本実施形態の成膜装置１００によれば、基板２０の中央領域２１（例えば、中心線２５ｃ）の上方にヘッド部５０を配置した後（図６（ａ）参照）、ヘッド部５０を第１端部２５ａまで移動させ（図６（ｂ）参照）、次に、ヘッド部５０を第２端部２５ｂまで移動させ（図６（ｃ））、次いで、中央領域２１までヘッド部５０を移動させる（図６（ｄ）参照）。したがって、ヘッド部５０から一回目に吐出された液滴５１のレベリングが進行する前に、二回目の液滴５２を液滴５１に当てることができる（図９参照）。その結果、液滴５２の不吐出（５２ｂ）が生じたとしても、薄膜の形成ムラ領域の発生を抑制または緩和することが可能となる。 Thus, according to the film forming apparatus 100 of the present embodiment, after the head unit 50 is disposed above the central region 21 (for example, the center line 25c) of the substrate 20 (see FIG. 6A), the head unit is arranged. 50 is moved to the first end portion 25a (see FIG. 6B), then the head portion 50 is moved to the second end portion 25b (FIG. 6C), and then the head portion is moved to the central region 21. 50 is moved (see FIG. 6D). Therefore, the second droplet 52 can be applied to the droplet 51 before the leveling of the droplet 51 discharged from the head unit 50 for the first time proceeds (see FIG. 9). As a result, even when the non-ejection (52b) of the droplet 52 occurs, it is possible to suppress or alleviate the occurrence of a thin film formation uneven region.

すなわち、本実施形態の手法によれば、基板２０の一端２５ａから吐出を開始する一往復の塗布方法（２スキャン法）に比べて、約半分の時間で２回目の吐出を行うことができる。換言すると、基板２０の中央領域２１（または中心線２５ｃ）から吐出を開始して、半面ずつ（２２、２３）２回目の吐出を行うので、一往復の塗布方法（２スキャン法）と比較して、１回目の吐出と２回目の吐出との時間差を短くすることができる。これにより、吐出抜けの箇所における薄膜の形成ムラの影響を少なくすることができる。 That is, according to the method of this embodiment, the second discharge can be performed in about half the time compared to the one-way application method (two-scan method) in which the discharge is started from the one end 25a of the substrate 20. In other words, since the discharge is started from the central region 21 (or the center line 25c) of the substrate 20 and the second discharge is performed for each half surface (22, 23), it is compared with the one-way application method (two-scan method). Thus, the time difference between the first discharge and the second discharge can be shortened. Thereby, it is possible to reduce the influence of the uneven formation of the thin film at the location where the discharge is lost.

なお、上述した実施形態（例えば、図９）では、１回目の吐出と二回目の吐出の位置をほぼ同じにした場合について説明した。しかし、１回目に吐出した液滴５１と、二回目に吐出する液滴５２とが少なくとも一部（例えば、半分）で重なるようにすれば、液滴５２の弾けた部位５３が生じて、吐出抜けの箇所における薄膜の形成ムラを抑制することが可能となる。 In the above-described embodiment (for example, FIG. 9), the case where the positions of the first discharge and the second discharge are substantially the same has been described. However, if the droplet 51 ejected for the first time and the droplet 52 ejected for the second time overlap at least partially (for example, half), a portion 53 where the droplet 52 has been bounced is generated, and the droplet is ejected. It is possible to suppress the formation unevenness of the thin film at the part where the hole is removed.

加えて、本実施形態における基板２０の中央領域２１から吐出を開始する手法は、基板２０の一端２５ａから吐出を開始する一往復の塗布方法（２スキャン法）に比べて、塗布時間は少し長くなる。しかし、二往復（又はそれ以上）の吐出を実行して塗布する方法と比較すれば、塗布時間は短い。塗布時間が短いことは、液晶パネルの製造ラインにおいてスループットを向上させることができるので好ましい。勿論、本実施形態の手法によって、薄膜の形成ムラ領域の発生を抑制または緩和できることは、不良の液晶パネルの発生を抑制することができ（すなわち、歩留まりの向上）、あるいは、薄膜の修正工程に伴う製造工程のロス（時間的ロス、コスト的ロス）を低減させることができる。 In addition, the method of starting discharge from the central region 21 of the substrate 20 in this embodiment has a slightly longer application time than the one-way application method (two-scan method) in which discharge is started from one end 25a of the substrate 20. Become. However, the application time is short compared to the method of applying by performing two reciprocating (or more) discharges. A short coating time is preferable because throughput can be improved in the liquid crystal panel production line. Of course, the ability of the present embodiment to suppress or alleviate the occurrence of thin film formation uneven regions can suppress the generation of defective liquid crystal panels (that is, improve yield) or in the thin film correction process. The loss of the manufacturing process (time loss and cost loss) can be reduced.

また、本実施形態では、ヘッド部５０からの溶液（塗布液）の吐出によって基板２０の表面に配向膜を形成するが、その場合の溶液（塗布液）は、例えば、ポリイミド液、または、ポリアミック酸もしくはその誘導体を含む溶液である。ただし、基板２０の上に形成する膜（機能膜）によって、ヘッド部５０に供給される溶液を変更することができる。基板２０上に形成される膜（機能膜）としては、例えば、レジスト膜、導電膜、絶縁膜などが挙げられ、その膜に対して必要な溶液が使用されることになる。ヘッド部５０から吐出される溶液の吐出量は、各種製造条件などにあわせて好適なものを選択すればよい。また、吐出量の調整は、例えば、ピエゾ素子の電圧を変化することによって行うことができる。 In this embodiment, an alignment film is formed on the surface of the substrate 20 by discharging a solution (coating liquid) from the head unit 50. In this case, the solution (coating liquid) is, for example, a polyimide liquid or a polyamic film. A solution containing an acid or a derivative thereof. However, the solution supplied to the head unit 50 can be changed by a film (functional film) formed on the substrate 20. Examples of the film (functional film) formed on the substrate 20 include a resist film, a conductive film, and an insulating film, and a necessary solution for the film is used. What is necessary is just to select the suitable discharge amount of the solution discharged from the head part 50 according to various manufacturing conditions. The ejection amount can be adjusted by changing the voltage of the piezo element, for example.

図１１は、本実施形態の成膜装置１００におけるヘッド部５０の底面の構成を示している。ヘッド部５０には、複数のインクジェットヘッド７０が配列されている。インクジェットヘッド７０は、ヘッド部５０に例えば数十個収納されている。また、各インクジェットヘッド７０には、溶液が吐出される複数のノズル７２が形成されている。一つのインクジェットヘッド７０に、ノズル７２は例えば数百個形成されている。なお、図１１に示したノズル７２の配列は、千鳥形状になっているが、ノズル７２を一列に配列させてもよい。あるいは、ノズル７２の配列を二段の千鳥形状でなく、他の配列（例えば、三段の斜め配列）にすることも可能である。 FIG. 11 shows the configuration of the bottom surface of the head unit 50 in the film forming apparatus 100 of the present embodiment. A plurality of inkjet heads 70 are arranged in the head unit 50. For example, several tens of inkjet heads 70 are accommodated in the head unit 50. Each ink jet head 70 is formed with a plurality of nozzles 72 from which a solution is discharged. For example, hundreds of nozzles 72 are formed in one inkjet head 70. Although the arrangement of the nozzles 72 shown in FIG. 11 is a staggered shape, the nozzles 72 may be arranged in a line. Alternatively, the arrangement of the nozzles 72 is not limited to a two-stage staggered shape, but may be another arrangement (for example, a three-stage oblique arrangement).

また、上述の実施形態では、長方形の基板２０の長辺（Ｌ）または短辺（Ｗ）が延びる方向に沿って、基板２０を移動させたが、図１２に示すように、長方形の基板２０を斜めにして、基板２０を移動させることも可能である（矢印１１、１２、１３）。基板２０を斜めにして移動させることによって、基板２０（例えば、アレイ基板）のパターンに依存して、ヘッド部５０からの溶液（塗布液）が所定の濡れ広がりを示す結果、基板２０の特定部位が濡れ難いという現象を緩和できる場合があるからである。なお、基板２０を斜めにして移動させる場合には、基板２０の中心から一番離れた頂点２７ａ、２７ｂを基準にして、中央領域２１または中心線２５ｃを規定すればよい。 In the above-described embodiment, the substrate 20 is moved along the direction in which the long side (L) or the short side (W) of the rectangular substrate 20 extends. However, as shown in FIG. It is also possible to move the substrate 20 at an angle (arrows 11, 12, 13). By moving the substrate 20 obliquely, depending on the pattern of the substrate 20 (for example, an array substrate), the solution (coating liquid) from the head unit 50 exhibits a predetermined wet spread, and as a result, a specific part of the substrate 20 This is because there is a case where it is possible to alleviate the phenomenon that it is difficult to wet. When the substrate 20 is moved obliquely, the central region 21 or the center line 25c may be defined with reference to the vertices 27a and 27b farthest from the center of the substrate 20.

図１３は、本実施形態の成膜装置１００の構成の一例を示している。図１３では、ヘッド部５０の底面に位置するインクジェットヘッド７０およびノズル７２が表されるようにしている。なお、図１３に示した例では、インクジェットヘッド７０は、一列に配列されずに、一つおきに斜めに位置するように配列されているが、それに限らず他の配列を採用してもよい。 FIG. 13 shows an example of the configuration of the film forming apparatus 100 of the present embodiment. In FIG. 13, the inkjet head 70 and the nozzle 72 located on the bottom surface of the head unit 50 are represented. In the example illustrated in FIG. 13, the inkjet heads 70 are not arranged in a line but are arranged so as to be diagonally arranged, but not limited thereto, other arrangements may be adopted. .

ヘッド部５０のインクジェットヘッド７０は、溶液供給部（例えば、ポリイミド供給タンク）８０、及び、廃液部（例えば、廃液タンク）８２に接続されている。具体的には、各インクジェットヘッド７０は、分岐配管８７を介して供給配管８５、および、分岐配管８９を介して廃液配管８６に接続されている。供給配管８５は溶液供給部８０に接続されており、一方、廃液配管８６は、廃液部８２に接続されている。 The inkjet head 70 of the head unit 50 is connected to a solution supply unit (for example, a polyimide supply tank) 80 and a waste liquid unit (for example, a waste liquid tank) 82. Specifically, each inkjet head 70 is connected to a supply pipe 85 via a branch pipe 87 and a waste liquid pipe 86 via a branch pipe 89. The supply pipe 85 is connected to the solution supply unit 80, while the waste liquid pipe 86 is connected to the waste liquid part 82.

そして、溶液供給部８０中の溶液は、矢印８１に示すように供給配管８５を進み、分岐配管８７を通ってインクジェットヘッド７０に供給される。そして、インクジェットヘッド７０内の廃液は、分岐配管８９を通って、矢印８３に示すように廃液配管８６を進んで廃液部８２に移動する。ここで、バルブ８８（８８ａ、８８ｂ）を調整することによって、配管８５およびインクジェットヘッド７０の溶液の圧力を一定にする処理を行うことも可能である。そのような処理は、図６に示した制御装置３５の制御に基づいて実行するようにしてもよい。 Then, the solution in the solution supply unit 80 advances through the supply pipe 85 as indicated by an arrow 81, and is supplied to the inkjet head 70 through the branch pipe 87. Then, the waste liquid in the inkjet head 70 passes through the branch pipe 89, travels through the waste liquid pipe 86 as indicated by an arrow 83, and moves to the waste liquid portion 82. Here, by adjusting the valve 88 (88a, 88b), it is possible to perform a process of making the pressure of the solution of the pipe 85 and the inkjet head 70 constant. Such processing may be executed based on the control of the control device 35 shown in FIG.

以上、本発明を好適な実施形態により説明してきたが、こうした記述は限定事項ではなく、勿論、種々の改変が可能である。 As mentioned above, although this invention was demonstrated by suitable embodiment, such description is not a limitation matter and of course various modifications are possible.

本発明によれば、インクジェット方式によって塗布する手法において、塗布されない領域の発生を緩和または抑制することができる成膜装置または成膜方法を提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the film-forming apparatus or the film-forming method which can reduce or suppress generation | occurrence | production of the area | region which is not apply | coated in the method apply | coated by an inkjet system can be provided.

１０ステージ
２０基板
２１中央領域
２５ａ基板の一端
２５ｂ基板の他端
２５ｃ中心線
２７ａ、２７ｂ基板の頂点
３０移動装置
３５制御装置
５０ヘッド部
５１液滴
５２液滴
７０インクジェットヘッド
７２ノズル
８０溶液供給部
８１矢印
８２廃液部
８５供給配管
８６廃液配管
８７分岐配管
８８バルブ
８９分岐配管
１００成膜装置（インクジェット塗布装置）
２００基板
１０００成膜装置（インクジェット塗布装置）10 stage 20 substrate 21 central region 25a one end of substrate 25b other end of substrate 25c center line 27a, 27b apex of substrate 30 moving device 35 control device 50 head unit 51 droplet 52 droplet 70 inkjet head 72 nozzle 80 solution supply unit 81 Arrow 82 Waste liquid part 85 Supply pipe 86 Waste liquid pipe 87 Branch pipe 88 Valve 89 Branch pipe 100 Film forming apparatus (inkjet coating apparatus)
200 Substrate 1000 Film forming device (inkjet coating device)

Claims

A film forming apparatus for applying a solution to a substrate by an ink jet method,
A head unit including a nozzle for discharging the solution onto the substrate;
A stage for holding the substrate;
A moving device for relatively moving the head unit and the stage;
A control device for controlling the movement of the moving device,
The head portion has a length that traverses the substrate placed on the stage;
The control device includes:
A first step (a) for disposing the head portion above a central region of the substrate;
A second step (b) in which the moving unit moves the head unit to the first end of the substrate in a first direction above the substrate while discharging the solution ;
After the second step (b), while discharging the solution, in the second direction opposite to the first direction, the second end opposite to the first end from the first end of the substrate. A third step (c) of moving the head part to the end part;
After the third step (c), a fourth step (d) of moving the head portion from the second end portion to the central region of the substrate in the first direction while discharging the solution ; The film forming apparatus is configured to execute the following.

The substrate is a mother glass substrate for a liquid crystal panel,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the solution includes a material constituting the alignment film.

The shape of the substrate is a rectangle having a long side and a short side,
The film forming apparatus according to claim 1, wherein the first direction is a direction along a direction in which the long side extends.

In the second step (b) and the third step (c), in the region of the substrate where the movement of the head portion overlaps,
The head unit is moved while discharging the solution in the third step (c) so as to overlap at least part of the solution discharged in the second step (b). The film forming apparatus according to any one of 1 to 3.

In the third step (c) and the fourth step (d), in the region of the substrate where the movement of the head portion overlaps,
The head unit is moved while discharging the solution in the fourth step (d) so as to overlap at least a part of the solution discharged in the third step (c). 4. The film forming apparatus according to 4.

A film forming method for applying a solution to a substrate by an inkjet method,
A first step (a) of disposing a head portion including a nozzle for discharging the solution onto the substrate above a central region of the substrate;
A second step (b) of moving the head portion to the first end of the substrate in a first direction above the substrate while discharging the solution ;
After the second step (b), while discharging the solution, in the second direction opposite to the first direction, the second end opposite to the first end from the first end of the substrate. A third step (c) of moving the head portion to the end portion;
After the third step (c), a fourth step (d) of moving the head portion from the second end portion to the central region of the substrate in the first direction while discharging the solution. A film forming method comprising:

The substrate is a mother glass substrate for a liquid crystal panel,
The solution includes a material constituting the alignment film,
The shape of the substrate is a rectangle having a long side and a short side,
The film forming method according to claim 6, wherein the first direction is a direction along a direction in which the long side extends.

In the third step (c), the head portion is moved while discharging the solution so as to overlap at least part of the solution discharged in the second step (b); and
The head portion is moved while discharging the solution in the fourth step (d) so as to overlap at least a part of the solution discharged in the third step (c). Item 8. The film forming method according to Item 6 or 7.