KR100515783B1

KR100515783B1 - 유기ｅｌ 도포장치 및 방법

Info

Publication number: KR100515783B1
Application number: KR10-2003-0041805A
Authority: KR
Inventors: 마수이치미키오; 다카무라유키히로; 모리와키산조
Original assignee: 다이닛뽕스크린 세이조오 가부시키가이샤
Priority date: 2002-07-12
Filing date: 2003-06-26
Publication date: 2005-09-23
Also published as: TWI300669B; KR20040007259A; CN1472993A; CN100336241C; TW200401581A

Abstract

노즐에서 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 항상 안정하게 기판에 토출할 수 있다.

노즐(4a)을 구성하는 노즐본체(41)의 내부공간(SP)이 유기EL 재료(10a)를 유통(流通)시키기 위한 유로(流路)로서 기능하고 있다. 그리고, 이 유로 상에서, 또 노즐 선단에 설치된 오리피스(45a)에서 떨어진 내부위치에 필터(43)가 배치되어 있다. 이 필터(43)의 여과 정밀도는 10㎛로 되어 있으며, 이물과 겔화 용질 등을 포집(捕集)하여 오리피스(45a)에 도달하는 것을 방지한다. 이 때문에, 그들 이물등에 의한 오리피스(45a)의 구멍막힘을 확실하게 방지할 수 있다.

Description

유기ＥＬ 도포장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD OF COATING ORGANIC ELECTROLUMINESCENCE MATERIAL}

본 발명은, 유리기판 등의 기판에 유기EL(일렉트로 루미네센스) 재료를 토출하는 유기EL 도포장치 및 방법에 관한 것이다.

이런 종류의 유기EL 도포장치는 공급원에 저류(貯留)되어 있는 유기EL 재료를 추출하는 펌프와, 상기 공급원에서 배관을 통해 펌프에 의해 압송되어 오는 유기EL 재료를 기판에 형성된 홈을 향해 토출하는 노즐을 구비하여 노즐에서 기판을 향해 유기EL 재료가 토출되도록 되어 있다.

그런데, 유기EL 재료는 고분자의 용질을 유기용제로 용해한 것이며, 압력상승에 의해 유기EL 재료 중의 고분자 용질이 겔화하는 특성을 가지고 있다. 이 때문에, 노즐 구멍막힘을 일으켜 노즐에서 안정하게 유기EL 재료를 토출할 수 없는 경우가 있다. 또, 토출 안정성을 저하시키는 요인으로서는 압력 뿐아니라, 유기EL 재료의 유량이나 점도 등의 도포조건이 있으며, 도포조건에 따라서는 종래부터 사용하고 있는 노즐을 이용한 것으로는, 노즐에서 안정하게 유기EL 재료를 토출할 수 없는 경우가 있다. 따라서, 유기EL 재료의 특성과 도포조건에 적합한 노즐구성을 원하지만, 종래에 있어서는, 유기EL 재료를 토출하는 노즐에 대해 특별한 고려가 행해져 있지 않아, 유기EL 재료를 안정하게 토출하여 유기EL 재료를 양호하게 도포할 수 없다는 문제가 있었다.

본 발명은, 상기에 감안하여 행해진 것으로, 노즐에서 유기EL 재료를 항상 안정하게 기판에 토출할 수 있는 유기EL 도포장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명에 관한 유기EL 도포장치는, 그 선단부에 설치된 오리피스에서 기판을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 토출하는 노즐을 구비한 것으로, 상기 목적을 달성하기 위해, 노즐의 내부에는 오리피스에 연결하여 통하게 되어 도포액을 오리피스에 유통시키는 유로상에 필터를 설치하고 있다.

이와 같이 구성된 유기EL 도포장치에서는, 노즐내에 필터가 내장되어 있으며, 유기EL 재료와 함께 노즐내로 이물 등이 흘러들었다 하더라도, 그 이물 등은 오리피스에 도달할 때까지는 필터에서 포집(捕集)되어 제거된다. 이와 같이 내장필터에 의해 노즐 선단부에서의 노즐 구멍막힘을 방지하고 있다.

이와 같은 종류의 유기EL 도포장치에서는, 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐에서 토출시키기 위해, 도포액을 노즐로 압송(壓送)하고, 이 압력을 받아 필터는 오리피스측으로 휜다. 따라서, 이 휨량만큼 오리피스에서 떨어진 내부 위치의 근방에 필터를 배치함으로써 휜 필터가 오리피스와 밀착하는 것을 방지할 수 있다. 또, 다음과 같은 관점에서도 내부 위치의 근방에 배치하는 장점이 있다. 즉, 필터와 오리피스와의 이간거리가 길게 되면, 그 사이를 도포액이 압송되고 있는 동안에 용질(溶質)인 유기EL 재료가 겔화되고, 그 겔화 용질의 사이즈가 오리피스보다도 크게 되면, 오리피스를 막아 구멍막힘을 발생시킨다. 이것에 대해 필터를 내부 위치의 근방에 배치하는 즉, 필터와 오리피스와의 이간거리를 필터의 휨량정도로 설정하는 것으로 필터와 오리피스와의 사이에서 용질의 겔화가 발생할 가능성은 대부분 없어지며, 상기 문제를 해소할 수 있다.

노즐의 필터의 설치에 관해서는, 특히 한정되는 것은 아니지만, 필터를 노즐에 대해 착탈 가능하게 설치하면, 예를 들어 필터에 많은 이물 등이 포집되어 필터교환이 필요하게 되었다 하더라도, 그 필터만을 교환하는 것으로 도포처리를 재개할 수 있으며, 도포처리의 재개를 위해 항상 노즐의 분해청소를 필요로 하는 경우에 비해 메인터넌스성을 높일 수 있다.

여기서, 노즐에 대해 필터를 자유롭게 착탈하게 하기 위한 구체적 구성으로서는, 예를 들어 노즐을 그 내부공간에서 필터를 내장 가능하게 되어 있는 노즐본체와, 노즐본체의 선단부에 배치 가능하고, 또 대략 그 중앙부에 오리피스가 형성된 선단(先端)부재로 구성하며, 필터를 노즐본체의 내부공간에 자유롭게 삽탈(揷脫)하게 하고, 또한 선단부재를 노즐본체에 대해 자유롭게 착탈하게 하면 된다. 또 필터와 오리피스와의 이간거리를 정확하게 설정하기 위해, 예를 들어 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또한 내부공간에서 필터와 선단부재와의 사이에 개삽(介揷)되어 필터와 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 설치하도록 해도 된다.

여기서, 노즐에 대해서는, 예를 들어 다음과 같이 구성할 수 있다. 즉, 노즐을 그 내부공간에서 필터를 내장 가능하게 되어 있는 노즐본체와, 노즐본체의 선단부에 배치 가능하고, 또 대략 그 중앙부에 오리피스가 형성된 선단부재로 구성하며, 필터를 노즐본체의 내부공간을 흐르는 도포액에 의한 필터의 휨량만큼 오리피스에서 떨어진 내부위치의 근방에 배치하도록 해도 된다.

또 필터를 노즐본체의 내부공간에 자유롭게 삽탈하게 하고, 선단부재를 노즐본체에 대해 자유롭게 착탈하게 구성하면, 필터교환이 용이하게 되어 메인터넌스성을 더욱 높일 수 있다.

또한 필터와 오리피스와의 이간거리를 정확하게 설정하기 위해, 예를 들어 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또 내부공간에서 필터와 선단부재와의 사이에 개삽되어 필터와 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 설치하도록 해도 된다.

상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판에 형성된 소정 폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포장치에 있어서, 상기 기판에 형성된 홈의 폭은 100㎛ 이하이며, 상기 노즐구멍의 직경은 16 ~ 35㎛의 범위의 소정치인 것을 특징으로 하고 있다.

이와 같이 구성된 유기EL 도포장치에 의하면, 예를 들어 홈의 폭이 100㎛이라면, 노즐구멍의 직경을 35㎛ 이하로 하면, 폭방향의 양측 합쳐 적어도 65㎛의 마진이 있으므로, 노즐의 장치내에서의 위치결정 정밀도의 마진으로 됨과 동시에, 기판과 홈 등의 기계적인 위치결정 정밀도의 여유로도 되므로, 도포액이 홈에서 넘칠 염려가 없으며, 기판의 홈에 대해 도포액이 알맞게 토출된다. 또 노즐구멍의 직경을 16㎛ 이상으로 하면, 유량이 너무 작아 쓰루풋이 저하할 염려가 없다. 이와 같이 노즐구멍의 직경을 16 ~ 35㎛의 범위의 소정치로 함으로써, 홈의 폭 치수 등의 도포조건에 관계없이, 도포액을 항상 연속적인 액주(液柱) 형상으로 토출할 수 있게 된다.

상기 노즐은 노즐본체와, 해당 노즐본체의 선단부에서 착탈이 자유로우며, 대략 그 중앙부에 오리피스가 상기 노즐구멍으로서 꿰뚫어 설치(穿設)된 선단부재를 구비하는 것으로 하면, 미리 서로 다른 직경의 오리피스가 꿰뚫어 설치된 복수의 선단부재를 준비해 둠으로써, 선단부재를 교환하는 것만으로, 예를 들어 홈의 폭 치수에 따라 노즐구멍의 직경을 용이하게 변경할 수 있다.

또 노즐본체를, 그 내부공간에서 필터를 내장 가능하게 하여 오리피스에 연결하여 통하게 되어 도포액을 오리피스에 유통시키는 유로상에 필터를 설치하면, 유기EL 재료와 함께 노즐내에서 이물 등이 흘러들었다 하더라도, 그 이물 등은 오리피스에 도달할 때까지는 필터에서 포집되어 제거된다. 이와 같이 내장 필터에 의해 노즐 선단부에서의 노즐 구멍막힘을 방지할 수 있다.

또, 유로를 흘르는 도포액에 의한 필터의 휨량만큼 오리피스에서 떨어진 내부 위치의 근방에 필터를 배치하면, 도포액을 노즐로 압송하는 압력을 받아 필터가 오리피스측으로 휘어도, 휜 필터가 오리피스와 밀착하는 것을 방지할 수 있다. 또 필터를 내부 위치의 근방에 배치하는 즉 필터와 오리피스와의 이간거리를 필터의 휨량정도로 설정함으로써 필터와 오리피스와의 사이에서 용질인 유기EL 재료의 겔화가 발생할 가능성은 거의 없어지게 된다.

또 필터를 노즐본체의 내부공간에서 삽탈을 자유롭게 한다면, 예를 들어 필터에 많은 이물 등이 포집되어 필터교환이 필요하게 되었다 하더라도, 그 필터만을 교환하는 것으로 도포처리를 재개할 수 있으며, 도포처리의 재개를 위해 항상 노즐의 분해청소를 필요로 하는 경우에 비해 메인터넌스성을 높일 수 있다.

또 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또한 내부공간에서 필터와 선단부재와의 사이에 개삽되어 필터와 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 설치하면, 필터와 오리피스와의 이간거리를 정확하게 설정할 수 있다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판에 형성된 소정폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포장치에 있어서, 상기 노즐구멍의 직경은 도포조건에 의거하여 정해져 있는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 노즐구멍의 직경이 도포조건에 의거하여 정해져 있는 것에 의해, 도포조건에 관계없이 도포액을 항상 연속적인 액주 형상으로 토출할 수 있는 것으로 된다.

상기 도포조건은, 상기 도포액의 유량, 상기 도포액 중의 상기 유기EL 재료의 농도, 상기 도포액의 점도 및 상기 홈의 폭 치수 중 적어도 1개를 포함하는 것에 의해, 상기 유량, 농도, 점도, 폭 치수 등의 대소에 따라 노즐구멍의 직경을 결정함으로써, 도포조건에 따른 토출이 행해진다.

또, 상기 도포조건을 입력하기 위한 입력수단과, 소정의 정보를 표시하기 위한 표시수단을 더 구비하고, 상기 입력수단에 의해 입력된 상기 도포조건에 의거하여 상기 노즐구멍의 적정 직경을 결정하며, 해당 적정 직경을 상기 표시수단에 표시하도록 해도 된다.

이 구성에 의하면, 개개의 도포조건에 따라 노즐구멍의 적정 직경이 결정되어 표시되는 것으로부터, 조작성 및 편리성이 향상하게 된다.

이 경우에 있어서, 상기 도포조건과 상기 노즐구멍의 적정 직경과의 대응관계를 기억하는 기억수단을 더 구비하고, 상기 기억수단에 기억되어 있는 상기 대응관계에 의거하여 상기 입력수단에 의해 입력된 상기 도포조건에 대응하는 적정 직경을 선택하며, 그 선택한 적정 직경을 상기 표시수단으로 표시하도록 하면, 적정 직경의 결정이 용이하게 행해지게 된다.

또, 상기 노즐은, 노즐본체와, 해당 노즐본체의 선단부에서 착탈이 자유로우며, 그 중앙부에 오리피스가 상기 노즐구멍으로서 꿰뚫어 설치된 선단부재를 구비한 것으로, 미리 준비된 서로 다른 직경의 오리피스를 가지는 복수의 선단부재 중에서, 상기 도포조건에 의거하여 정해진 적정 직경에 대응하는 오리피스를 가지는 선단부재가 상기 노즐본체에 장작되어 있는 것으로 한다면, 선단부재를 교환하는 것만으로, 적정 직경의 노즐구멍으로 용이하게 변경할 수 있다. 또한 정해진 적정 직경과 동일 직경의 오리피스가 미리 준비되어 있지 않을 때는 가장 가까운 직경의 오리피스를 적정 직경에 대응하는 오리피스로 하면 된다.

또, 노즐본체를, 그 내부공간에서 필터를 내장 가능하게 하고, 오리피스에 연결하여 통하게 되어 도포액을 오리피스에 유통시키는 유로상에 필터를 설치하면, 유기EL 재료와 함께 노즐내에 이물 등이 흘러들었다 하더라도, 그 이물 등은 오리피스에 도달할 때까지는 필터에서 포집되어 제거된다. 이와 같이 내장 필터에 의해 노즐 선단부에서의 노즐 구멍막힘을 방지하고 있다.

또, 유로를 흐르는 도포액에 의한 필터의 휨량만큼 오리피스에서 떨어진 내부위치의 근방에 필터를 배치하면, 도포액을 노즐에 압송하는 압력을 받아 필터가 오리피스측으로 휘어도, 휜 필터가 오리피스와 밀착하는 것을 방지할 수 있다. 또, 필터를 내부 위치의 근방에 배치하는 즉, 필터와 오리피스와의 이간거리를 필터의 휨량정도로 설정함으로써 필터와 오리피스와의 사이에서 용질의 겔화가 발생할 가능성은 거의 없어지게 된다.

또, 필터를 노즐본체의 내부공간에서 삽탈을 자유롭게 한다면, 예를 들어 필터에 많은 이물 등이 포집되어 필터교환이 필요하게 되었다 하더라도, 그 필터만을 교환하는 것으로 도포처리를 재개할 수 있으며, 도포처리의 재개를 위해 항상 노즐의 분해청소를 필요로 하는 경우에 비해 메인터넌스성을 높일 수 있다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 기판에 형성된 소정 폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포방법에 있어서, 폭이 100㎛ 이하의 상기 홈을 향해 직경이 16 ~ 35㎛의 상기 노즐구멍에서 상기 도포액을 연속 토출하는 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 예를 들어 홈의 폭이 100㎛이면, 노즐구멍의 직경을 35㎛ 이하로 하면, 폭방향의 양측 합쳐 적어도 65㎛의 마진이 있으므로, 노즐의 장치내에서의 위치결정 정밀도의 마진이 됨과 동시에, 기판과 홈 등의 기계적인 위치결정 정밀도의 여유로도 됨으로, 도포액이 홈에서 넘칠 염려가 없으며, 기판의 홈에 대해 도포액이 알맞게 토출된다. 또 노즐구멍의 직경을 16㎛ 이상으로 하면, 유량이 너무 작아 쓰루풋이 저하할 염려가 없다. 이와 같이 노즐구멍의 직경을 16 ~ 35㎛의 범위로 함으로써, 홈의 폭 치수 등의 도포조건에 관계없이, 도포액을 항상 연속적인 액주 형상으로 토출할 수 있게 된다.

또 상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 기판에 형성된 소정 폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포방법에 있어서, 상기 노즐구멍의 직경을, 상기 도포액의 유량, 상기 도포액 중의 상기 유기EL 재료의 농도, 상기 도포액의 점도 및 상기 홈의 폭 치수 중 적어도 1개에 의거하여 결정하도록 한 것을 특징으로 하고 있다.

이 구성에 의하면, 노즐구멍의 직경이 도포액의 유량, 도포액에서의 유기EL 재료의 농도, 도포액의 점도, 홈의 폭 치수 중 적어도 1개를 포함하는 도포조건에 의거하여 결정되어 있는 것에 의해, 예를 들어 상기 유량, 농도, 점도, 폭 치수 등의 대소에 따라 노즐구멍의 직경을 결정함으로써, 도포조건에 관계없이 도포액을 항상 연속적인 액주 형상으로 토출할 수 있는 것으로 된다.

(발명의 실시형태)

(제1 실시형태)

먼저, 본 발명에 관한 유기EL 도포장치의 제1 실시형태에 관해서 설명한다. 이 제1 실시형태는 노즐에 필터가 설치되어 있으며, 노즐의 구멍막힘을 효과적으로 억제하는 것 등에 의해, 소정의 용매에 유기EL 재료가 용질로서 혼합된 도포액(이하, 단순히 「유기EL 재료」라고 한다.)을 항상 안정하게 토출할 수 있도록 한 것이다.

도1은, 본 발명에 관한 유기EL 도포장치의 제1 실시형태를 나타내는 도면이다. 이 유기EL 도포장치는, 동 도면에 나타내는 바와 같이, 적, 녹, 청색의 유기EL 재료(10a ~ 10c)의 도포를 받는 유리기판(S)을 올려놓은 스테이지(1)와, 이 스테이지(1)를 소정방향으로 이동시키는 스테이지 이동기구부(2)와, 유리기판(S) 위에 형성된 위치맞춤 마크(도시생략)의 위치를 검출하는 위치맞춤 마크 검출부(3)와, 적색의 유기EL 재료(10a)를 적색용의 노즐(4a)에 공급하는 제1 공급부(5)와, 녹색의 유기EL 재료(10b)를 녹색용의 노즐(4b)에 공급하는 제2 공급부(6)와, 청색의 유기EL 재료(10c)를 청색용의 노즐(4c)에 공급하는 제3 공급부(7)와, 각 색의 노즐(4a ~ 4c)을 소정방향으로 이동시키는 노즐 이동기구부(8)와, 스테이지 이동기구부(2)와 위치맞춤 마크 검출부(3)와 제1 ~ 제3 공급부(5 ~ 7)와 노즐 이동기구부(8)를 제어하는 제어부(9)로 구성되어 있다.

이들 구성요소 중, 제1 공급부(5)는 예를 들어 적색의 유기EL 재료(10a)의 공급원(20a)과, 이 공급원(20a)에서 적색의 유기EL 재료(10a)를 추출하기 위한 펌프(21)와, 적색의 유기EL 재료(10a)의 유량을 검출하는 유량계(22)와, 적색의 유기EL 재료(10a) 중의 이물을 제거하기 위한 필터(23)를 구비하고 있다.

또, 제2 공급부(6)는, 예를 들어 녹색의 유기EL 재료(10b)의 공급원(20b)과, 이 공급원(20b)에서 녹색의 유기EL 재료(10b)를 추출하기 위한 펌프(21)와, 녹색의 유기EL 재료(10b)의 유량을 검출하는 유량계(22)와, 녹색의 유기EL 재료(10b) 중의 이물을 제거하기 위한 필터(23)를 구비하고 있다.

또, 제3 공급부(7)는, 예를 들어 청색의 유기EL 재료(10c)의 공급원(20c)과, 이 공급원(20c)에서 청색의 유기EL 재료(10c)를 추출하기 위한 펌프(21)와, 청색의 유기EL 재료(10c)의 유량을 검출하는 유량계(22)와, 청색의 유기EL 재료(10c) 중의 이물을 제거하기 위한 필터(23)를 구비하고 있다.

그리고, 제어부(9)는 스테이지(1)를 소정방향으로 소정량만큼 이동시키도록 스테이지 이동기구부(2)를 제어하고, 노즐(4a ~ 4c)을 소정방향으로 소정량만큼 이동시키도록 노즐 이동기구부(8)를 제어함과 동시에, 제1 ~ 제3 공급부(5 ~ 7)의 각 유량계(22)에서의 검출치(a ~ c)에 따라 노즐(4a ~ 4c)에서 소정유량의 유기EL 재료(10a ~ 10c)를 흘리도록 제1 ~ 제3 공급부(5 ~ 7)의 각 펌프(21)에 지령(d ~ f)을 출력한다. 구체적으로는, 제어부(9)가 장치 각부를 이하와 같이 제어하여 유기EL 재료를 유리기판(S) 위에서 스트라이프 형상으로 도포하고 있다.

유리기판(S)의 도포 개시위치에 노즐(4a ~ 4c)이 위치하면, 제어부(9)는 각 노즐(4a ~ 4c)에서 유리기판(S)으로 유기EL 재료(10a ~ 10c)의 토출개시를 각 펌프(21)에 지시함과 동시에, 노즐(4a ~ 4c)을 거의 직선 형상으로 이동시키도록 제어한다. 이것에 의해, 적, 녹, 청색의 유기EL 재료(10a ~ 10c)가 동시에 유리기판(S) 위에 스트라이프 형상으로 도포되어 진다.

그리고, 제어부(9)는 유리기판(S)의 도포 정지위치에 노즐(4a ~ 4c)이 위치하면, 각 노즐(4a ~ 4c)에서 유리기판(S)으로 유기EL 재료(10a ~ 10c)의 토출을 정지시키도록 각 펌프(21)에 지시함과 동시에, 노즐(4a ~ 4c)의 이동을 정지시킨다.

그런데, 상기와 같이 구성된 유기EL 도포장치에서는, 각 노즐(4a ~ 4c)에 필터를 내장시켜 노즐 구멍막힘을 효과적으로 방지하고 있다. 이하, 도2를 참조하면서 노즐구성에 관해서 상세히 설명한다. 또한 각 노즐(4a ~ 4c)의 구성은 동일하므로, 노즐(4a)의 노즐구성에 관해서 설명하고, 다른 노즐(4b, 4c)의 구성설명은 생략한다.

도2는, 도1의 유기EL 도포장치에 조립된 노즐을 나타내는 도면이며, 동 도(a)는 단면도이며, 동 도(b)는 분해조립도이다. 이 노즐(4a)은 그 선단부가 개구된 노즐본체(41)를 구비하고 있다. 그리고, 그 노즐본체(41)의 내부공간(SP)에 스페이서(42)와, 필터(43)와, 스페이서(44)와, 선단부재(45)가 이 순서로 삽입됨과 동시에, 노즐본체(41)의 선단측(동 도면의 하측)에서 선단부에 고정 캡(46)을 외장하는 것으로 내부공간(SP) 내에서 유지된다. 또 고정 캡(46)을 노즐본체(41)의 선단부에서 제거하면, 선단부재(45)를 노즐본체(41)에서 제거하고, 또 노즐본체(41)의 내부공간(SP)에서 스페이서(44) 및 필터(43)를 추출하는 것이 가능하게 되어 있다. 또한 고정 캡(46) 및 노즐본체(41)의 선단부에 각각 암나사 및 숫나사를 나각(螺刻)하여 고정 캡(46)을 노즐본체(41)의 선단부에 나합(螺合)시켜 고정하도록 해도 되며, 이와 같이 함으로써 고정력을 높일 수 있음과 동시에, 고정 캡(46)의 착탈이 용이하게 된다.

상기와 같이 하여 조립된 노즐(4a)에서는, 노즐본체(41)의 후단측(동 도면의 상측)에서 내부공간(SP)에 연결하여 통하게 되도록 노즐본체(41)에 관통구멍(41a)이 설치되어 있으며, 제1 공급부(5)에서 유기EL 재료(10a)가 그 관통구멍(41a)을 통해서 내부공간(SP)에 압송되어 진다. 또 노즐(4a)에 압송되어 온 유기EL 재료(10a)는 내부공간(SP)을 유로로서 노즐 선단측으로 흘러, 필터(43)를 투과한 후, 선단부재(45)의 거의 중앙부에 설치된 오리피스(45a)를 통과하여 토출된다. 이와 같이 본 실시형태에서는 노즐본체(41)의 내부공간(SP)은 오리피스(45a)에 연결되어 통하게 되어 유기EL 재료(10a)를 유통시키기 위한 유로로서 기능하고 있다.

그리고, 이 유로(노즐본체(41)의 내부공간(SP))상에, 필터(43)의 외주연이 2개의 스페이서(42, 44) 사이에 끼워져 내부공간(SP)의 소정위치에 유지 고정되어 있다. 이 위치는, 본 발명의 「내부위치」에 상당하는 것이며, 선단부재(45)의 오리피스(45a)에서 내부공간(SP) 측(동 도면의 상측)으로 스페이서(44)의 두께(D)분만큼 이간한 위치로 되어 있다. 이와 같이 스페이서(44)를 이용함으로써 필터(43)와 오리피스(45a)와의 이간거리(D)를 정확하게 설정할 수 있다. 여기서, 본 실시형태에서는, 이 두께(D)를 유로(내부공간(SP))를 흐르는 유기EL 재료(10a)에 의한 필터(43)의 휨량과 거의 일치시키고 있다. 이 이유는 이하와 같다.

이 필터(43)는, 제1 공급부(5)에서 노즐(4a)에 압송되어 온 유기EL 재료(10a) 내에 이물이나 겔화 용질 등을 제거하기 위해 유로상에 설치된 것이며, 본 실시형태에서는 필터 재질로서 예를 들어 폴리테트라플루오르에틸렌 수지(PTEE)를 이용하고, 여과 정밀도가 10㎛의 것을 채용하고 있다. 이 「여과 정밀도」란, 여과효율이 99.9% 이상이 되는 입자지름을 나타내는 것이다. 따라서, 이 실시형태에서는 상기 필터(43)를 오리피스(45a)의 상류측에 배치함으로써, 유기EL 재료(10a)에서 10㎛ 이상의 입자크기를 가지는 이물이나 겔화 용질 등을 제거하고, 그들 이물 등에 의한 오리피스(45a)의 구멍막힘의 발생을 미연에 방지하고 있다.

또한, 이와 같이 구성되는 필터(43)는 가요성(可撓性)을 가지고 있으며, 또 노즐(4a)에 공급되는 유기EL 재료(10a)는 압송되어 오기 때문에, 유기EL 재료(10a)의 압력에 따라 필터(43)의 중앙부는 노즐 선단측(동 도면의 하방측)으로 휘어지게 된다. 그 때문에, 오리피스(45a)와 필터(43)와의 이간간격이 유기EL 재료(10a)의 최대 토출압력일 때의 필터(43)의 휨량 이상이 되도록 구성하고 있다.

한편, 스페이서(44)의 두께(D)에 관해서는, 필터(43)의 휨량보다도 크면, 아무리 커도 좋다는 것은 아니다. 이와 같은 이유도, 필터(43)와 오리피스(45a)와의 이간거리(D)가 길게 되면, 그 사이를 유기EL 재료(10a)가 압송되고 있는 동안에 용질인 유기EL 재료(10a)의 겔화가 생겨 종래기술과 동일한 문제가 발생할 염려가 있기 때문이다. 이것에 대해서 필터(43)를 내부위치의 근방에 배치하는 즉 필터(43)와 오리피스(45a)와의 이간거리(D)를 필터(43)의 휨량정도로 설정함으로써 필터(43)와 오리피스(45a)와의 사이에서 용질의 겔화가 발생할 가능성은 거의 없어 상기 문제를 해소할 수 있다. 그래서, 이들의 점을 고려하여 본 실시형태에서는 최대 토출력(吐出力)(=3.5kgf/㎠)에서의 필터(43)의 휨량이 0.6㎜이므로, 이간거리(D)를 0.6 ~ 0.8㎜로 설정하고 있다. 단, 이들 값은 일예이며, 필터(43)의 재질과 여과 정밀도 등 혹은 토출력 등에 따라 필터(43)의 휨량이 변동하기 때문에 필터(43)의 휨량을 정확하게 파악한 후에 이간거리(D)를 설정하는 것이 바람직하다.

이상과 같이, 이 제1 실시형태에 의하면, 각 노즐(4a ~ 4c)에 필터(43)를 내장시켜 10㎛ 이상의 입자크기를 가지는 이물과 겔화 용질 등이 오리피스(45a)에 도달하는 것을 방지하고 있으므로, 그들 이물 등에 의한 오리피스(45a)의 구멍막힘을 확실하게 방지할 수 있다. 그 결과, 유리기판(S)으로 유기EL 재료(10a ~ 10c)의 토출을 안정하게 행할 수 있으며, 제품수율을 향상시킬 수 있다. 또 노즐의 구멍막힘을 억제함으로써 유기EL 도포장치의 가동정지빈도를 현격하게 낮출 수 있어, 장치의 가동효율을 높일 수 있다.

또, 필터(43)의 대략 중앙부가 노즐본체(41)의 내부공간(SP)을 흐르는 유기EL 재료(10a ~ 10c)에서 받는 압력에 의해 오리피스(45a)측으로 휘지만, 그 휨량만큼 오리피스(45a)에서 떨어진 내부위치의 근방에 필터(43)가 배치되어 있기 때문에, 압송되는 유기EL 재료(10a ~ 10c)에 의해 필터(43)가 휘었다 하더라도, 오리피스(45a)와 밀착하는 것을 방지할 수 있음과 동시에, 필터(43)와 오리피스(45a)와의 이간거리(D)가 휨량정도(상기 실시형태에서는 0.6㎜)로 짧기 때문에, 그들 필터(43)와 오리피스(45a)와의 사이에서 용질의 겔화는 발생하지 않고 양호한 유기EL 재료(10a ~ 10c)를 오리피스(45a)를 통해서 유리기판(S)을 향해 토출할 수 있다.

또한 상기와 같이 구성된 유기EL 도포장치에서는, 장치가동과 함께, 이물이나 겔화 용질 등이 필터(43)에 포집되어 필터교환이 필요하게 되지만, 필터(43)가 노즐본체(41)의 내부공간(SP)에 대해서 삽탈이 자유롭게 되어 있기 때문에, 필터교환이 용이하며, 메인터넌스성을 더욱 높일 수 있다.

또, 필터(43)와 오리피스(45a)와의 사이에 개삽되는 스페이서(44)를 설치하고 있으므로, 이간거리(D)를 정확하게 설정할 수 있다.

그런데, 종래의 유기EL 도포장치에서의 노즐 구멍막힘의 요인으로서는 용질의 겔화 이외에도, 이하의 것이 고려된다. 즉, 일반적으로 이런 종류의 유기EL 도포장치에서는, 장치의 시동시에 배관 내를 플래싱하여 이물을 제거하고 있지만, 그 플래싱만으로 배관 계수(繼手)부분 등의 액 웅덩이에 체류하는 이물을 완전히 제거하는 것이 사실상 불가능하며, 그 액 웅덩이의 이물이 플래싱 후에 시간 경과와 함께 노즐측으로 보내지게 되는 경우가 있다. 그리고, 오리피스보다도 큰 사이즈를 가지는 이물이 노즐의 오리피스를 막아 구멍막힘을 발생시키는 경우도 있다.

또한 이물과 겔화 용질의 크기가 오리피스보다 작아도, 그들 복수개가 동시에 오리피스에 공급되어, 그 오리피스 부근에서 복수의 이물등이 상호 횡압(橫壓)을 받아 움직일 수 없게 되어 체류상태가 생기는 경우가 있다. 그 결과, 이들 복수의 이물등이 오리피스를 막아버려 노즐 구멍막힘을 일으켜 버린다.

이와 같이 종래의 유기EL 도포장치에서 노즐 구멍막힘이 발생해 버리면, 기판으로 액체의 토출을 안정하게 행할 수 없으며, 제품수율의 저하를 초래해 버린다. 또 노즐 구멍막힘이 진행하면, 노즐에서의 액체의 토출자체가 불가능하게 되고, 도포처리를 일시 중단하여 노즐을 분해하여 청소하지 않으면 안되며, 도포장치의 가동효율을 저하시키는 주 요인의 하나가 된다. 또 노즐의 분해청소시에 오리피스를 막고 있는 이물과 겔화 용질등을 제거할 필요가 있으며, 메인터넌스성의 면에서도 개선의 여지가 있다.

이것에 대해, 상기 제1 실시형태에 의하면, 상술한 바와 같이 이들의 종래의 유기EL 도포장치가 안고있는 문제점을 해결할 수 있다.

또한 본 발명은 상기 제1 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 이탈하지 하지 않는 한 상술한 것 이외에 여러가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들어, 필터(43)로서 여과 정밀도가 10㎛의 것을 채용하고 있지만, 이것은 유기EL 도포장치마다, 혹은 각 노즐마다 적절한 필터를 이용하면 된다. 그리고, 각 필터에 따라 이간거리(D)를 최적화하는 것이 바람직하다. 이 점에서, 상기 제1 실시형태에서는 스페이서(44)에 의해 이간거리(D)를 정확하게 설정할 수 있도록 구성되어 있기 때문에, 각 노즐마다 최적 이간거리에 대응하는 스페이서를 필터(43)와 선단부재(45)와의 사이에 개삽하면 된다.

또 상기 제1 실시형태에서는, 선단부재(45)에 단일의 오리피스(45a)를 형성한 노즐에 대해 본 발명을 적용하고 있지만, 오리피스의 개수, 배치 및 형상등은 임의이며, 노즐 선단부에서 유기EL 재료를 토출하는 유기EL 도포장치 전반에 본 발명을 적용할 수 있다.

또 상기 제1 실시형태에서는 스페이서(44)를 구비하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 스페이서를 구비하지 않는 것이어도 된다. 단 상기 제1 실시형태와 같이 스페이서(44)를 구비하고 있는 것이 이간거리(D)를 정확하게 설정할 수 있으므로 바람직하다.

(제2 실시형태)

다음에, 본 발명에 관한 유기EL 도포장치의 제2 실시형태에 관해서 설명한다. 본 제2 실시형태는 노즐에 설치된 노즐구멍의 직경을 도포조건에 의거하여 결정하는 것에 의해, 유기EL 재료를 항상 안정하게 토출할 수 있도록 한 것이다. 또한 상기 제1 실시형태와 동일 구성에는 동일 부호를 붙여 설명을 생략한다.

도3은, 본 발명에 관한 유기EL 도포장치의 제2 실시형태를 나타내는 도면, 도4는 도3의 유기EL 도포장치에서의 기판과 노즐의 위치관계를 모식적으로 나타내는 사시도이다.

이 유기EL 도포장치는 도4에 나타내는 바와 같이, 유기EL 재료(10a)를 노즐에서 기판(S)상에 형성된 홈(101)에 토출하는 것으로, 기판(S)의 홈(101)에는 예를 들어 ITO(Indium Tin Oxide)로 이루어지는 투명전극이 형성되어 있다. 홈(101)의 폭 치수(L)는 본 실시형태에서는 예를 들어, L≤100㎛의 소정치로 되어 있다.

이 유기EL 도포장치는 도3에 나타내는 바와 같이, 제1 실시형태(도1)와 거의 동일한 구성이지만, 제어부(9)에 메모리(11)가 설치되어 있으며, 또 제어부(9)에 의해 제어되고, 액정디스플레이 및 터치패널로 이루어지며, 입력부 및 표시부를 겸용하는 조작표시패널(12)을 구비하고 있다. 그리고, 제어부(9)는 스테이지(1)를 Y방향으로 소정량만큼 이동시키도록 스테이지 이동기구부(2)를 제어하여, 노즐(4a ~ 4c)을 X방향으로 소정량만큼 이동시키도록, 노즐 이동기구부(8)를 제어함과 동시에, 장치 각부를 제1 실시형태와 동일하게 제어하여, 유기EL 재료(10a, 10b, 10c)를 유리기판(S) 상에서 홈(101)에 따라 스트라이프 형상으로 도포하고 있다.

그런데, 상기와 같이 구성된 유기EL 도포장치의 각 노즐(4a ~ 4c)은, 도2에서 설명한 제1 실시형태와 기본적으로 동일 구성으로 되어 있다. 즉, 도2에 나타내는 바와 같이, 본 발명은 「노즐구멍」에 상당하는 오리피스(45a)가 꿰뚫어 설치된 선단부재(45)를 노즐본체(41)에 착탈 가능하게 구성하고 있다. 따라서, 미리 서로 다른 직경의 오리피스(45a)가 꿰뚫어 설치된 복수의 선단부재(45)를 준비해 두면, 노즐(4a)의 노즐구멍을 용이하게 변경할 수 있다.

다음에, 도5, 도6을 참조하여 노즐구멍의 직경을 변경하는 것에 따른 이점에 관해서 설명한다. 도5, 도6은 펌프(21)에 대한 지령(d)을 변경하여 여러가지의 토출압력으로 도포액을 토출했을 때의 유량(流量)(단위사간당 토출량)을 계측한 결과를 나타내는 도면으로, 도5는 다른 농도의 도포액을 동일 직경의 오리피스에서 토출한 결과를 나타내며, 도6은 다른 직경의 오리피스에서 동일 농도의 도포액을 토출한 결과를 나타내고 있다. 또한 도3의 제1 ~ 제3 공급부(5 ~ 7)에서의 배관계(配管系)의 내압은 0.35㎫이며, 도5, 도6에서는 토출압력의 최대치는 0.3㎫로 하고 있다.

도5에서 이용한 도포액 중의 유기EL 재료의 농도는 D1 〉D2 〉D3 〉D4 이다. 예를 들어 농도(D4)가 저농도일 때는 토출압력이 약 0.12㎫이고 유량이 약 125μL/분이 되며, 농도(D1)가 고농도일 때는 토출압력이 약 0.2㎫이고 동일 유량의 약 125μL/분이 된다. 각 농도에서의 토출압력의 최소치(예를 들어 농도(D4)에서의 0.08㎫)는 연속적인 액주가 형성되는 최소치이며, 이것 미만의 토출압력에서는 연속적인 액주가 형성되지 않고 액적(液滴)이 된다. 도5에서 알 수 있듯이, 유기EL 농도가 높게 됨에 따라서 동일 유량을 얻는데 필요한 토출압력은 높게 된다.

도6에서 이용한 노즐구멍의 직경은 16, 18, 20, 22㎛ 이다. 도6에서도, 도5와 마찬가지로, 토출압력의 최소치(예를 들어 직경 22㎛에서의 0.21㎫)는 연속적인 액주가 형성되는 최소치이며, 이것 미만의 토출압력에서는 연속적인 액주가 형성되지 않고 액적이 된다.

도6에서 알 수 있듯이, 노즐구멍의 직경이 클 때는 대유량이 아니면 액주가 형성되지 않고, 액주를 형성하여 연속적으로, 또 소유량으로 토출하려고 할 때는 노즐구멍의 직경을 작게 할 필요가 있다. 또 반대로, 노즐구멍의 직경이 작을 때는 토출압력을 상한(0.3㎫)까지 높게 해도 소유량(예를 들어 직경 16㎛이며 유량 130μL/분)밖에 얻을 수 없으며, 대유량을 얻기 위해서는 노즐구멍의 직경을 크게 할 필요가 있다.

또한 도5, 도6에서는 유기EL 재료는 예를 들어 폴리비닐카르바졸(PVK)계를 사용하고, 용매는 예를 들어 메시틸렌을 사용하고 있지만, 이들에 한정되지 않고, 유기EL 재료는 폴리페닐렌계, 폴리플루오렌계, 폴리페닐렌비닐렌(PPV)계, Cyano-PPV계, MEH(M E H)-PPV계 등이라도 되고, 용매는 토루엔, 크실렌, 테트라린, 프레니텐, 애니솔 등이라도 된다.

또 도5에서는 노즐구멍의 직경을 18㎛로 하고 있으며, 도6에서는 유기EL 재료의 농도를 D1로 하고 있다.

도3의 유기EL 도포장치를 이용하여 유기EL 표시장치를 제조하는 경우, 사용하는 유기EL 재료, 용매의 종류와 농도에 따라, 도포액의 점도, 즉 유동성이 변화한다. 또 필요한 도포액의 막두께와 기판(S)의 홈(101)의 폭 치수(L) 등에 따라 필요한 유량도 변화한다.

이것에 대해, 도5, 도6에 의하면, 과대한 토출압력이 되지 않고 배관계의 내압으로부터 여유를 가진 적당한 토출압력으로, 연속적으로 액주를 형성하면서 도포액의 토출을 행하기 위해서는, 도포조건(예를 들어 도포액 중의 유기EL 재료의 농도, 그 농도에 따라 변화하는 도포액의 점도, 기판(S)의 홈(101)의 폭 치수(L), 필요한 도포액의 유량 등)에 따라, 노즐구멍의 직경을 변경하는 것이 유효하다는 것을 알 수 있다.

예를 들어, 홈(101)의 폭 치수 L=100㎛ 이면, 노즐구멍의 직경을 35㎛ 이하로 하면, 폭방향의 양측 합쳐서 적어도 65㎛의 마진이 있으므로, 노즐(4a ~ 4c)의 기계적인 위치결정 정밀도의 마진이 됨과 동시에, 기판(S)(홈(101))의 기계적인 위치결정 정밀도의 여유로도 됨으로, 도포액이 홈(101)에서 넘칠 염려가 없고, 기판(S)의 홈(101)에 대해서 도포액을 알맞게 토출할 수 있다. 또 노즐구멍의 직경을 16㎛ 이상으로 하면, 유량이 너무 작아 쓰루풋이 저하할 염려가 없으며, 기판(S)의 홈(101)에 대해 도포액을 알맞게 토출할 수 있다.

이와 같이, 제2 실시형태의 유기EL 도포장치가, 액주를 형성하면서 연속적으로 유기EL 재료(10a, 10b, 10c)를 노즐구멍에서 홈(10)을 향해 토출하도록 하고 있는 것은 액적 모양으로 되면 토출처가 안정화되지 않기 때문이다.

다음에, 도3을 참조하여, 노즐구멍의 적정 직경의 결정에 관해서 설명한다. 제어부(9)는 CPU등으로 이루어지며, 메모리(11)를 가진다. 메모리(11)에는 예를 들어 도포액에서의 유기EL 재료의 농도, 그 농도에 따라 변화하는 도포액의 점도, 기판(S)의 홈(101)의 폭 치수(L), 필요한 도포액의 유량 등의 도포조건과, 노즐구멍의 적정 직경과의 대응관계가 테이블 데이터로서 저장되어 있다. 또한 메모리(11)에는 상기 대응관계를 관계식으로 하여 저장하고 있어도 된다. 그리고, 제어부(9)는 조작표시패널(12)에 도포조건을 순차 표시하여, 조작자에 의해 대응하는 데이터가 입력되면, 그 입력치에서 상기 대응관계에 의거하여 적정 직경을 결정하고, 조작표시패널(12)에 표시한다.

이 경우, 도포조건으로서 홈(101)의 폭 치수(L) 및 도포액의 막두께가 입력되면, 필요한 유량을 제어부(9)에 의해 산출하고, 그 결과에 따라 적정 직경을 결정하도록 해도 된다. 또 도포조건으로서 홈(101)의 폭 치수(L) 및 필요한 유량이 입력되면, 그 입력 데이터에 따라 적정 직경을 결정하도록 해도 된다. 또 도포조건으로서 홈(101)의 폭 치수(L) 및 도포액의 점도가 입력되면, 그 입력 데이터에 따라 적정 직경을 결정하도록 해도 된다. 또 예를 들어 상술한 바와 같은 대표적인 유기EL 재료 및 용매의 점도 등의 특성을 메모리(11)에 저장해 두고, 도포조건으로서, 사용하는 유기EL 재료 및 용매의 종류, 그 농도가 입력되면, 그 입력 데이터에 따라 적정 직경을 결정하도록 해도 된다. 이와 같이 본 실시형태에서는, 조작표시패널(12)은 입력수단, 표시수단에 상당하고, 메모리(11)는 기억수단에 상당한다.

이와 같이, 제2 실시형태에 의하면, 유기EL 재료(10a ~ 10c)를 포함하는 도포액을 토출하는 노즐(4a)의 노즐구멍의 직경을 16 ~ 35㎛ 범위의 소정치로 하고 있으므로, 고해상도를 실현해야 할 기판(S)에 형성된 폭이 100㎛ 이하로 좁은 홈(101)에 대해서, 노즐(4a)의 기계적인 위치결정 정밀도의 마진으로 됨과 동시에, 기판(S)(홈(101))의 기계적인 위치결정 정밀도의 여유로도 되므로, 도포액이 넘치는 일은 없으며, 또 유량이 부족한 경우도 없으므로, 양호하게 도포액을 도포할 수 있다.

그런데, 종래의 유기EL 도포장치로서, 예를 들어 일본특허공개 2000-202357호 공보에는 유기재료를 노즐구멍에서 연속 토출하는 장치에 있어서, 노즐구멍의 직경을 50㎛보다 크고, 바람직하게는 200㎛보다 크게 설정하는 것이 개시되어 있지만, 이와 같은 비교적 큰 노즐지름을 가지는 노즐을 이용한 장치에 의해, 폭 치수가 100㎛ 이하의 홈을 향해 도포액을 양호하게 토출하는 것은 곤란하다. 즉, 유기EL 표시장치의 해상도의 상승에 따라 도포 폭이 좁게 되어 있다는 현상에 대해서 상기 종래장치에서는 유연하게 대응하는 것이 곤란하지만, 상기 제2 실시형태에 의하면, 이와 같은 문제를 해소할 수 있다.

또 제2 실시형태에 의하면, 노즐본체(41)에 대해서 오리피스(45a)가 꿰뚫어 설치된 선단부재(45)를 착탈 가능하게 각 노즐(4a ~ 4c)을 구성하고 있으므로, 노즐구멍의 직경을 용이하게 변경할 수 있다. 따라서, 미리 서로 다른 직경의 오리피스(45a)가 꿰뚫어 설치된 복수의 선단부재(45)를 준비해 두는 것에 의해, 도포조건에 따라 적정 직경의 오리피스를 선단부재를 장착함으로써, 노즐구멍을 항상 적정 직경의 것으로 해둘 수 있으며, 이것에 의해 범용성이 높은 장치를 실현할 수 있다. 그 결과, 도포조건에 관계없이 유리기판(S)의 유기EL 재료의 토출을 확실하게 액주를 형성하여 연속적으로 안정하게 행할 수 있으며, 또 쓰루풋이 저하함 없이 효율좋게 토출을 행할 수 있다.

또 제2 실시형태에 의하면, 조작표시패널(12)에 입력된 도포조건에 의거하여 적정 직경을 결정하도록 하고 있으므로, 오리피스(노즐구멍)(45a)를 항상 적정 직경으로 할 수 있으며, 양호하게 도포액을 기판(S)의 홈(101)에 도포할 수 있다.

또 제2 실시형태에 의하면, 결정한 적정 직경을 조작표시패널(12)에 표시하도록 하고 있으므로, 적정 직경을 용이하게 알 수 있으며, 조작성 및 편리성을 향상할 수 있다.

또 제2 실시형태에 의하면, 노즐(4a, 4b, 4c)을 이용하고 있으므로, 노즐구멍의 구멍막힘방지, 제품수율의 향상, 장치의 가동효율의 향상, 필터(43)와 오리피스(45a)와의 밀착방지, 용질의 겔화방지, 메인터넌스성의 향상 등, 제1 실시형태와 동일한 효과를 얻을 수 있다.

또한 본 발명은 상기 제2 실시형태에 한정되는 것이 아니라, 그 취지를 일탈하지 안는 한에 있어서 상술한 것의 이외에 여러가지의 변경을 행하는 것이 가능하다. 예를 들어, 상기 제2 실시형태에서는 선단부재(45)에 단일의 오리피스(45a)를 형성하고 있지만, 오리피스의 개수, 배치 및 형상 등은 임의이며, 각 도포조건에 대해서, 토출압력에 대한 유량 등을 미리 계측해 두면 된다.

또 제1 ~ 제3 공급부(5 ~ 7)에 있어서, 펌프(21)와 유량계(22)와의 사이 혹은 노즐 직전에 압력계를 개설하여 펌프(21)에 의한 토출압력도 모니터링하도록 해도 된다.

또 상기 제2 실시형태에서는, 도포조건과 노즐구멍의 적정 직경과의 대응관계를 데이블 데이터로서 메모리(11)에 저장하고 있지만, 이것에 한정되지 않는다. 예를 들어 메모리(11)에는 도포액의 점도, 노즐구멍의 직경, 펌프(21)의 토출압력과 유량 등의 관계를 저장해 두고, 조작표시패널(12)에 의해 입력되는 데이터에 의거하여 제어부(9)에 의해 상기 대응관계를 산출하며, 그것에 의거하여 적정 직경을 구하도록 해도 된다.

또 미리 서로 다른 직경의 오리피스(45a)가 꿰뚫어 설치된 복수의 선단부재(45)를 준비해 두고, 제어부(9)에 의해 결정된 노즐구멍의 적정 직경에 대응하는 오리피스(45a)를 가지는 선단부재(45)를 노즐본체(41)에 장작하도록 해도 된다. 이 경우, 결정된 노즐구멍의 적정 직경에 일치하는 오리피스(45a)를 가지는 선단부재(45)가 미리 준비되어 있지 않을 때는 가장 가까운 직경의 오리피스를 적정 직경에 대응하는 오리피스로 하면 된다.

또 미리 서로 다른 직경의 오리피스(45a)가 꿰뚫어 설치된 복수의 선단부재(45)를 준비해 둠과 동시에, 그 준비되어 있는 각 직경 데이터를 메모리(11)에 기억해 두고, 제어부(9)는 준비되어 있는 직경 중에서 도포조건에 대응하는 것을 노즐구멍의 적정 직경으로서 선택하도록 해도 된다.

또 상기 제2 실시형태에서는, 제어부(9)에 의해 노즐구멍의 적정 직경을 자동적으로 결정하도록 하고 있지만, 이것에 한정하지 않고, 예를 들어 노즐구멍의 적정 직경과 도포조건과의 대응관계를 테이블 데이터로서 준비해 두고, 조작자가 도포조건에 의거하여 해당 테이블 데이터에서 적정 직경을 구하도록 해도 된다.

또 상기 제2 실시형태에서는 노즐(4a, 4b, 4c)이 필터(43)를 구비하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 필터를 구비하고 있지 않은 것이라도 된다. 또 상기 제2 실시형태에서는 노즐(4a, 4b, 4c)이 스페이서(42, 44)를 구비하고 있지만, 본 발명은 이것에 한정되지 않고, 스페이서를 구비하고 있지 않은 것이라도 된다. 단, 상기 제2 실시형태와 같이 필터(43)와 스페이서(42, 44)를 구비하고 있는 것이 바람직하다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 노즐의 내부에 필터를 설치하고 있기 때문에, 노즐 내로 흘러들어온 이물 등을 필터에 의해 포집하여, 노즐의 구멍막힘을 효과적으로 방지할 수 있으며, 그 결과 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 안정하게 토출함과 동시에, 장치의 가동효율을 높일 수 있다.

또 필터를 노즐에 대해 착탈 가능하게 설치하고 있기 때문에, 필요에 따라 필터만을 교환함으로써 도포처리를 재개할 수 있으며, 도포처리의 재개를 위해 항상 노즐의 분해청소를 필요로 했던 종래기술에 비해 메인터넌스성을 높일 수 있다.

또 오리피스가 형성된 선단부재와 필터와의 사이에 개삽된 스페이서를 설치하고 있으므로, 필터와 오리피스와의 이간거리를 정확하게 설정할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 기판에 형성된 홈의 폭은 100㎛ 이하이며, 노즐구멍의 직경은 16 ~ 35㎛ 범위의 소정의 값으로 하고 있으므로, 유기EL 재료를 포함하는 도포액이 홈에서 넘치거나, 유량이 너무 작아 쓰루풋이 저하하지 않고, 폭이 좁게 형성된 기판의 홈에 대해 도포액을 적절하게 토출할 수 있으며, 기계적인 위치결정 정밀도에 여유가 생긴다. 또 홈의 폭 치수 등의 도포조건에 관계없이 도포액을 항상 연속적인 액주 형상으로 토출하여 양호하게 도포액을 기판에 도포할 수 있다.

또 상기 노즐은, 노즐본체와, 해당 노즐본체의 선단부에서 착탈이 자유로우며, 대략 중앙부에 오리피스가 상기 노즐구멍으로서 꿰뚫어 설치된 선단부재를 구비한 것으로 하고 있으므로, 미리 서로 다른 직경의 오리피스가 꿰뚫어 설치된 복수의 선단부재를 준비해 두는 것에 의해, 선단부재를 교체하는 것만으로 예를 들어 홈의 폭 치수에 따라 노즐구멍의 직경을 용이하게 변경할 수 있으며, 범용성이 높은 장치를 실현할 수 있다.

또 본 발명에 의하면, 노즐구멍의 직경을 도포조건에 의거하여 결정하도록 하고 있으므로, 도포조건에 관계없이 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 항상 연속적인 액주 형상으로 토출할 수 있으며, 이것에 의해 양호하게 도포액을 기판에 도포할 수 있다.

또 도포조건은 도포액의 유량, 도포액에서의 유기EL 재료의 농도, 도포액의 점도, 홈의 폭 치수 중 적어도 1개를 포함하는 것에 의해, 상기 유량, 농도, 점도, 폭 치수 등의 대소에 따라 노즐구멍의 직경을 결정함으로써, 도포조건에 따른 토출을 행할 수 있으며, 이것에 의해 양호하게 도포액을 기판에 도포할 수 있다.

또 입력수단에 의해 입력된 도포조건에 의거하여 노즐구멍의 적정 직경을 결정하여, 해당 적정 직경을 표시수단에 표시하도록 하고 있으므로, 개개의 도포조건에 따라 노즐구멍의 적정 직경이 결정되어 표시되므로써, 조작성 및 편리성을 향상할 수 있다.

이 경우에 있어서, 도포조건과 노즐구멍의 적정 직경과의 대응관계를 기억해 두고, 기억되어 있는 대응관계에 의거하여 입력수단에 의해 입력된 도포조건에 대응하는 적정 직경을 선택하며, 그 선택한 적정 직경을 표시수단에 표시하도록 하는 것에 의해, 적정 직경의 결정을 용이하게 행할 수 있다.

또 미리 준비된 서로 다른 직경의 오리피스를 가지는 복수의 선단부재 중에서, 도포조건에 의거하여 결정된 적정 직경에 대응하는 오리피스를 가지는 선단부재를 노즐본체에 장착하는 것에 의해, 선단부재를 교체하는 것만으로 적정 직경의 노즐구멍으로 용이하게 변경할 수 있다.

도1은 본 발명에 관한 유기EL 도포장치의 제1 실시형태를 나타내는 도면,

도2는 도1의 유기EL 도포장치에 조립된 노즐을 나타내는 도면,

도3은 본 발명에 관한 유기EL 도포장치의 제2 실시형태를 나타내는 도면,

도4는 도3의 유기EL 도포장치에서의 기판과 노즐의 위치관계를 모식적으로 나타내는 사시도,

도5는 펌프에 대한 지령을 변경하여 여러가지의 토출압력으로 도포액을 토출했을 때의 유량을 계측한 결과를 나타내는 도면이며, 다른 농도의 도포액을 동일 직경의 오리피스에서 토출한 결과를 나타내는 도면,

도6은 펌프에 대한 지령을 변경하여 여러가지의 토출압력으로 도포액을 토출했을 때의 유량을 계측한 결과를 나타내는 도면이며, 다른 직경의 오리피스로부터 도포액을 동일 농도의 도포액을 토출한 결과를 나타내는 도면이다.

(부호의 설명)

4a~4c 노즐

9 제어부

10a~10c 유기EL 재료

11 메모리(기억수단)

12 조작표시패널(입력수단, 표시수단)

41 노즐본체

43 필터

44 스페이서

45 선단부재

45a 오리피스

101 홈

D 이간거리

S 유리기판

SP 내부공간

Claims

선단부에 설치된 오리피스에서 기판을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 토출(吐出)하는 노즐을 구비한 유기EL 도포장치에 있어서,

상기 노즐의 내부에는, 상기 오리피스로 연결하여 통하게 되어 상기 도포액을 상기 오리피스에 유통(流通)시키는 유로(流路) 상에 필터가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 유기EL 도포장치.
제 1 항에 있어서,

상기 필터는, 상기 유로를 흐르는 상기 도포액에 의한 상기 필터의 휨량만큼 상기 오리피스에서 떨어진 내부위치의 근방에 설치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 필터는 상기 노즐에 대해 착탈 가능하게 설치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 3 항에 있어서,

상기 노즐은,

그 내부공간에서 상기 필터를 내장 가능하게 되어 있는 노즐본체와,

상기 노즐본체의 선단부에 배치 가능하며, 또 대략 중앙부에 상기 오리피스가 형성된 선단부재를 구비하고,

상기 필터는 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈(揷脫)이 자유로움과 동시에, 상기 선단부재는 상기 노즐본체에 대해 착탈이 자유롭게 되어 있는 유기EL 도포장치.
제 4 항에 있어서,

상기 노즐은, 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또 상기 내부공간에서 상기 필터와 상기 선단부재와의 사이에 개삽(介揷)되어 상기 필터와 상기 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 구비하고 있는 유기EL 도포장치.
제 1 항에 있어서,

상기 노즐은,

그 내부공간에서 상기 필터를 내장 가능하게 되어 있는 노즐본체와,

상기 노즐본체의 선단부에 설치 가능하며, 또 대략 중앙부에 상기 오리피스가 형성된 선단부재를 구비하고,

상기 필터는, 상기 노즐본체의 내부공간을 흐르는 도포액에 의한 상기 필터의 휨량만큼 상기 오리피스에서 떨어진 내부위치의 근방에 배치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 6 항에 있어서,

상기 필터는 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로움과 동시에, 상기 선단부재는 상기 노즐본체에 대해 착탈이 자유롭게 되어 있는 유기EL 도포장치.
제 7 항에 있어서,

상기 노즐은, 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또 상기 내부공간에서 상기 필터와 상기 선단부재와의 사이에 개삽되어 상기 필터와 상기 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 구비하고 있는 유기EL 도포장치.
기판에 형성된 소정폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포장치에 있어서,

상기 기판에 형성된 홈의 폭은 100㎛ 이하이며,

상기 노즐구멍의 직경은 16 ~ 35㎛ 범위의 소정의 값인 것을 특징으로 하는 유기EL 도포장치.
제 9 항에 있어서,

상기 노즐은, 노즐본체와, 해당 노즐본체의 선단부에서 착탈이 자유로우며, 대략 중앙부에 오리피스가 상기 노즐구멍으로서 꿰뚫어 설치(穿設)된 선단부재를 구비한 유기EL 도포장치.
제 10 항에 있어서,

상기 노즐본체는 그 내부공간에서 필터를 내장 가능하게 되어 있으며,

상기 필터는, 상기 오리피스에 연결하여 통하게 되어 상기 도포액을 상기 오리피스에 유통시키는 유로 상에 설치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 11 항에 있어서,

상기 필터는, 상기 유로를 흐르는 상기 도포액에 의한 상기 필터의 휨량만큼 상기 오리피스에서 떨어진 내부위치의 근방에 배치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 12 항에 있어서,

상기 필터는 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로운 유기EL 도포장치.
제 13 항에 있어서,

상기 노즐은, 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또 상기 내부공간에서 상기 필터와 상기 선단부재와의 사이에 개삽되어 상기 필터와 상기 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 구비하고 있는 유기EL 도포장치.
기판에 형성된 소정폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포장치에 있어서,

상기 노즐구멍의 직경은 도포조건에 의거하여 결정되어 있는 것을 특징으로 하는 유기EL 도포장치.
제 15 항에 있어서,

상기 도포조건은, 상기 도포액의 유량, 상기 도포액 중의 상기 유기EL 재료의 농도, 상기 도포액의 점도 및 상기 홈의 폭 치수 중 적어도 1개를 포함하는 유기EL 도포장치.
제 15 항에 있어서,

상기 도포조건을 입력하기 위한 입력수단과,

소정의 정보를 표시하기 위한 표시수단을 더욱 구비하고,

상기 입력수단에 의해 입력된 상기 도포조건에 의거하여 상기 노즐구멍의 적정 직경을 결정하며, 해당 적정 직경을 상기 표시수단에 표시하는 유기EL 도포장치.
제 17 항에 있어서,

상기 도포조건과 상기 노즐구멍의 적정 직경과의 대응관계를 기억하는 기억수단을 더 구비하고,

상기 기억수단에 기억되어 있는 상기 대응관계에 의거하여 상기 입력수단에 의해 입력된 상기 도포조건에 대응하는 적정 직경을 선택하며, 그 선택한 적정 직경을 상기 표시수단에 표시하는 유기EL 도포장치.
제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서,

상기 노즐은, 노즐본체와, 해당 노즐본체의 선단부에서 착탈이 자유로우며, 대략 중앙부에 오리피스가 상기 노즐구멍으로서 꿰뚫어 설치(穿設)된 선단부재를 구비한 것으로,

미리 준비된 서로 다른 직경의 오리피스를 가지는 복수의 선단부재 중에서, 상기 도포조건에 의거하여 정해진 적정 직경에 대응하는 오리피스를 가지는 선단부재가 상기 노즐본체에 장착되어 있는 유기EL 도포장치.
제 19 항에 있어서,

상기 노즐본체는, 그 내부공간에서 필터를 내장 가능하게 되어 있으며,

상기 필터는, 상기 오리피스에 연결하여 통하게 되어 상기 도포액을 상기 오리피스에 유통시키는 유로 상에 설치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 20 항에 있어서,

상기 필터는, 상기 유로를 흐르는 상기 도포액에 의한 상기 필터의 휨량만큼 상기 오리피스에서 떨어진 내부위치의 근방에 배치되어 있는 유기EL 도포장치.
제 21 항에 있어서,

상기 필터는 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로운 유기EL 도포장치.
제 22 항에 있어서,

상기 노즐은, 상기 노즐본체의 내부공간에서 삽탈이 자유로우며, 또한 상기 내부공간에서 상기 필터와 상기 선단부재와의 사이에 개삽되어 상기 필터와 상기 선단부재와의 간격을 규정하는 스페이서를 구비하고 있는 유기EL 도포장치.
기판에 형성된 소정폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포방법에 있어서,

폭이 100㎛ 이하의 상기 홈을 향해 직경이 16 ~ 35㎛의 상기 노즐구멍에서 상기 도포액을 연속 토출하는 것을 특징으로 하는 유기EL 도포방법.
기판에 형성된 소정폭의 홈을 향해 유기EL 재료를 포함하는 도포액을 노즐의 노즐구멍에서 연속 토출하는 유기EL 도포방법에 있어서,

상기 노즐구멍의 직경을, 상기 도포액의 유량, 상기 도포액 중의 상기 유기EL 재료의 농도, 상기 도포액의 점도 및 상기 홈의 폭 치수 중 적어도 1개에 의거하여 결정되도록 한 것을 특징으로 하는 유기EL 도포방법.