KR20190020706A - 도포 처리 장치, 도포 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 - Google Patents

도포 처리 장치, 도포 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체 Download PDF

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Abstract

기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 장치는, 기판을 유지하는 유지부와, 유지부에 유지된 기판에 도포액을 토출하는 도포 노즐과, 유지부와 도포 노즐을 직교 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 가지고, 기판에 대하여 임의의 각도로 적절하게 또한 효율적으로 도포액을 도포할 수 있다.

Description

도포 처리 장치, 도포 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체
(관련 출원의 상호 참조)
본원은 2016년 6월 30일에 일본국에 출원된 특허 출원 제2016-129710호에 기초하여, 우선권을 주장하며, 그 내용을 이곳에 원용한다.
본 발명은 기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 장치, 상기 도포 처리 장치를 이용한 도포 처리 방법 및 컴퓨터 기억 매체에 관한 것이다.
예컨대 유기 발광 다이오드(OLED: Organic Light Emitting Diode)에는, 외광의 반사 방지를 위해 원 편광판이 이용되고 있다. 원 편광판은, 직선 편광판과 파장판(위상차판)을, 그 편광축이 45도로 교차하도록 적층하여 제작된다. 또한, 액정 디스플레이(LCD: Liquid Crystal Display)에도, 표시에 있어서의 선광성이나 복굴절성을 제어하기 위해, 이들 직선 편광판과 파장판이 이용되고 있다.
또한, 예컨대 파장판만을, 그 편광축이 15도나 75도로 기울도록 형성하는 경우가 있다. 따라서, 편광판이나 파장판을 임의의 각도로 형성할 필요가 있다. 또한, 편광판이나 파장판의 편광축을 임의의 각도로 교차시키기 위해, 이들 편광판이나 파장판을 개별로 형성할 필요도 있다.
종래, 이러한 편광판이나 파장판은, 예컨대 연신(延伸) 필름을 이용하여 제작되어 있다. 연신 필름은, 필름을 일방향으로 연신시켜 첩부함으로써, 그 재료 중의 분자를 일방향으로 배향시킨 것이다.
그런데, 최근, OLED나 LCD의 박형화에 따라, 편광판이나 파장판의 박막화도 요구되고 있다. 그러나, 편광판이나 파장판을 제작하는 데 있어서, 종래와 같이 연신 필름을 이용한 경우, 그 연신 필름 자체의 막 두께를 작게 하는 데 한계가 있어, 충분한 박막을 얻을 수 없다.
그래서, 기판 상에 미리 정해진 재료를 갖는 도포액을 도포하여, 필요한 막 두께의 편광판이나 파장판을 형성함으로써, 박막화가 도모되고 있다. 구체적으로는, 예컨대 미리 정해진 재료로서 액정성을 갖는 도포액을 기판에 도포하고, 그 도포액을 캐스팅, 배향시킨다. 액정 화합물은 도포액 중에서 초분자 회합체를 형성하고 있어, 전단 응력을 가하면서 도포액을 유동시키면 초분자 회합체의 길이축 방향이 유동 방향으로 배향한다.
이와 같이 기판에 대하여 도포액을 도포할 수 있도록 하기 위해, 종래, 여러 가지의 장치가 제안되어 있다.
예컨대 특허문헌 1에 기재된 편광막 인쇄 장치는, 기판을 유지하기 위한 테이블과, 기판에 잉크액을 토출하는 슬롯 다이를 가지고 있다. 테이블은, 정반의 부분을 도려낸 프레임판에 정반을 감입하는 구성을 가지고, 이에 의해 정반 주변부의 높이를 정반에 정착한 기판의 표면과 동일한 높이로 할 수 있다. 슬롯 다이는, 적어도 정반을 덮도록 연신하고 있다. 그리고, 정반을 인쇄 방향에 배치한 상태로 기판을 정착시키고, 더욱 그 정반을 회전시켜, 기판을 인쇄 방향에 대하여 미리 정해진 각도 기울인 후, 슬롯 다이를 인쇄 방향으로 이동시켜 기판에 잉크액을 도포한다.
또한, 예컨대 특허문헌 2에 기재된 도포 장치에서는, 상방을 향하여 개구하며 수평 방향으로 연장되는 띠형의 슬릿을 구비한 도포 헤드에 도포액을 공급하고, 이 도포액을 슬릿으로부터 토출시켜 비드를 형성하고, 평면 형상이 직사각형인 피도포 기판을 그 하나의 대각선 방향을 대략 따라 도포 헤드의 상방을 경사 상방향으로 상대적으로 이동시켜, 도포 헤드와 피도포 기판 사이에 형성된 비드로부터 피도포 기판의 도포면에 도포액을 부착시키고 있다.
일본국 특허 공개 제2005-62502호 공보 일본국 특허 공개 평성10-5677호 공보
그러나, 특허문헌 1에 기재된 편광막 인쇄 장치를 이용한 경우, 슬롯 다이가 적어도 정반을 덮도록 연신하고 있기 때문에, 기판에 잉크액을 도포할 때, 정반에 정착된 기판에 잉크액이 토출되며, 정반 주위의 프레임판에도 잉크액이 토출되어 부착한다. 이 때문에, 기판의 도포 처리 때마다 매엽으로 프레임판을 세정할 필요가 있어, 시간이 걸린다.
또한, 특허문헌 1의 편광막 인쇄 장치에서는, 기판을 정착시킨 정반을 회전시키고 있지만, 이 정반의 회전은 기판을 미리 정해진 위치(인쇄 방향과 평행해지는 위치)에서 수취하기 위한 것으로, 도포 방향을 제어하는 것이 아니다. 바꾸어 말하면, 기판에 대한 잉크액의 도포 방향은 고정되어 있어, 그 도포 방향을 자유롭게 제어할 수는 없다.
또한, 특허문헌 2에 기재된 도포 장치를 이용한 경우, 표면 장력을 이용하여 기판에 도포액을 도포한다. 이러한 경우, 도포액이 기판에 부착하고 있는 면적에 따라, 즉, 도포액을 도포하는 각도에 따라, 도포 헤드로부터의 도포액의 토출 압력 등의 도포 조건을 조정할 필요가 있어, 그 제어가 번잡해진다.
여기서, 도포 시의 전단 응력(쉬어 레이트)은, 도포 속도를, 기판과 도포 헤드의 거리(갭)로 나눈 값이다. 그러나, 특허문헌 2의 도포 장치에서는, 표면 장력을 이용하기 때문에, 기판에의 도포액의 도포 속도를 크게 하기 위해서는 한계가 있다. 이 때문에, 충분한 전단 응력이 얻어지지 않을 우려가 있다.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 이루어진 것으로, 광학 재료를 포함하는 도포액을, 기판에 대하여 임의의 각도로 적절하게 도포하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해, 본 발명의 일양태는, 기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 장치로서, 기판을 유지하는 유지부와, 상기 유지부에 유지된 기판에 상기 도포액을 토출하는 도포 노즐과, 상기 유지부와 상기 도포 노즐을 직교 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 기구를 갖는다.
본 발명의 일양태에 따르면, 이동 기구에 의해 유지부와 도포 노즐이 직교 방향으로 상대적으로 이동하기 때문에, 이들 유지부와 도포 노즐의 상대적인 이동 속도를 제어함으로써, 기판에 도포되는 도포액의 도포 방향을 임의로 제어할 수 있다. 이와 같이 간이한 구성 및 간이한 제어로, 기판에 대하여 임의의 각도로 도포액을 도포할 수 있다. 즉, 종래와 같이 도포 방향의 각도를 바꿀 때마다, 도포조건을 조정할 필요가 없다. 또한, 이와 같이 이동 속도를 제어함으로써, 기판에의 도포액의 도포 속도를 제어할 수 있어, 충분한 전단 응력을 확보할 수 있다. 더구나, 유지부에 도포액이 부착하는 것을 억제할 수 있어, 종래와 같이 매엽으로의 유지부의 세정은 필요 없다. 따라서, 기판에 도포액을 적절하게 또한 효율적으로 도포할 수 있다.
별도의 관점에 따른 본 발명의 일양태는, 기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 방법으로서, 기판을 유지하는 유지부와 도포 노즐을 직교 방향으로 상대적으로 이동시키면서, 상기 도포 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 기판에 상기 도포액을 도포한다.
별도의 관점에 따른 본 발명의 일양태는, 상기 도포 처리 방법을 도포 처리 장치에 의해 실행시키도록, 상기 도포 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체이다.
본 발명에 따르면, 광학 재료를 포함하는 도포액을, 기판에 대하여 임의의 각도로 적절하게 또한 효율적으로 도포할 수 있다.
도 1은 본 실시형태에 따른 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 2는 본 실시형태에 따른 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 3은 도포 노즐의 구성의 개략을 나타내는 사시도이다.
도 4는 본 실시형태에 따른 감압 건조 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 5는 본 실시형태에 따른 도포 처리 장치, 건조 처리 장치 및 반송 영역의 배치를 나타내는 평면도이다.
도 6은 본 실시형태에 따른 가열 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 7은 본 실시형태에 따른 막 정착 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 8은 본 실시형태에 따른 막 제거 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다.
도 9는 본 실시형태에 따른 광학막 형태 처리의 주된 공정의 예를 나타내는 흐름도이다.
도 10은 공정 S1에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 11은 공정 S1에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 12는 공정 S1에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 13은 공정 S4에 있어서 정착재를 도포하여 직선 편광막을 정착시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 14는 공정 S4에 있어서 직선 편광막을 정착시킨 모습을 나타내는 설명도이다.
도 15는 공정 S5에 있어서 정착하지 않는 직선 편광막을 제거한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 16은 공정 S5에 있어서 정착하지 않는 직선 편광막을 제거한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 17은 공정 S6에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 18은 공정 S6에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 19는 공정 S6에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 20은 공정 S9에 있어서 정착재를 도포하여 λ/4 파장막을 정착시키는 모습을 나타내는 설명도이다.
도 21은 공정 S9에 있어서 λ/4 파장막을 정착시킨 모습을 나타내는 설명도이다.
도 22는 공정 S10에 있어서 정착하지 않은 λ/4 파장막을 제거한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 23은 공정 S10에 있어서 정착하지 않은 λ/4 파장막을 제거한 모습을 나타내는 설명도이다.
도 24는 다른 실시형태에 따른 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다.
도 25는 다른 실시형태의 공정 S1에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
도 26은 다른 실시형태의 공정 S6에 있어서의 유리 기판과 도포 노즐의 동작을 나타내는 설명도이다.
이하, 첨부 도면을 참조하여, 본 발명의 실시형태에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 나타내는 실시형태에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.
<1. 광학막 형성 장치>
먼저, 본 실시형태에 따른 광학막 형성 장치의 구성에 대해서 설명한다. 본 실시형태에서는, OLED에 이용되는 원 편광판을 제작하는 경우에 있어서, 광학막으로서, 직선 편광막(직선 편광판)과 λ/4 파장막(λ/4 파장판)을 유리 기판에 형성하는 경우를 예로 들어 설명한다. 또한, 직선 편광막과 λ/4 파장막이 형성되기 전의 유리 기판 상에는, 예컨대 복수의 유기막(도시하지 않음) 등이 적층되어 형성되어 있다.
광학막 형성 장치는, 도포 처리 장치, 감압 건조 장치, 가열 처리 장치, 막 정착 장치 및 막 제거 장치를 가지고 있다. 이하, 이들 장치의 구성에 대해서 설명한다. 또한, 이하에 도시한 도면에 있어서는, 위치 관계를 명확하게 하기 위해, 서로 직교하는 X축 방향, Y축 방향 및 Z축 방향을 규정하고, Z축 정방향을 수직 상향 방향으로 한다.
<1-1. 도포 처리 장치>
도 1은 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 횡단면도이다. 도 2는 도포 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 도포 처리 장치(10)에서는, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액을 도포한다.
도포 처리 장치(10)는, 처리 용기(11)를 가지고 있다. 처리 용기(11)의 측면에는 유리 기판(G)의 반입출구(도시하지 않음)가 형성되고, 그 반입출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
처리 용기(11)의 내부에는, 유리 기판(G)을 유지하는 유지부로서의 스테이지(20)가 마련되어 있다. 스테이지(20)는, 유리 기판(G)에 도포액이 도포되는 표면이 상방을 향하도록, 그 이면을 흡착 유지한다. 또한, 스테이지(20)는, 평면에서 보아 유리 기판(G)보다 작은 형상을 가지고 있다.
스테이지(20)는, 그 스테이지(20)의 하면측에 마련되며, X축 방향으로 연신하는 한쌍의 레일(21, 21)에 부착되어 있다. 그리고, 스테이지(20)는, 레일(21)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 레일(21)은, 적어도 유리 기판(G)의 2장의 길이 이상으로 X축 방향으로 연신하고 있다. 이에 의해, 스테이지(20)가 X축 방향 부방향의 단부에 위치하고 있는 경우의 유리 기판(G)[도면 중 실선, 기판 위치(A1)]과, 스테이지(20)가 X축 방향 정방향의 단부에 위치하고 있는 경우의 유리 기판(G)[도면 중 점선, 기판 위치(A2)]이, 평면에서 보아 중첩되지 않는다. 본 실시형태에서는, 이들 스테이지(20)와 레일(21)이 본 발명의 이동 기구를 구성하고 있다. 또한, 이동 기구의 구성은 본 실시형태에 한정되지 않고, 예컨대 스테이지(20)를 자주식으로 하는 등, 이동 기구는 임의의 구성을 취할 수 있다.
스테이지(20)의 상방에는, 그 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)에 도포액을 도포하는 도포 노즐(30)이 마련되어 있다. 도포 노즐(30)은, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)의 이동 방향(X축 방향)과 동일한 방향으로 연신하는 장척형의 슬릿 노즐이다. 도 3에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)의 하단면에는, 유리 기판(G)에 도포액을 토출하는 토출구(31)가 형성되어 있다. 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이 토출구(31)는, 도포 노즐(30)의 길이 방향(X축 방향)을 따라, 유리 기판(G)의 이동 범위보다 긴 범위, 즉 기판 위치(A1)와 기판 위치(A2) 사이보다 긴 범위로 연신하는 슬릿형의 토출구이다.
도포 노즐(30)에는, 이동 기구(32)가 마련되어 있다. 이동 기구(32)는, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)의 이동 방향(X축 방향)과 직교하는 방향(Y축 방향)으로, 도포 노즐(30)을 이동시킨다. 도포 노즐(30)은, 유리 기판(G)의 Y축 방향 부방향측[도면 중 실선, 노즐 위치(B1)]과, 유리 기판(G)의 Y축 방향 정방향측[도면 중 점선, 노즐 위치(B2)] 사이를 이동한다. 또한, 도포 노즐(30)은, 이동 기구(32)에 의해 연직 방향으로도 이동 가능하게 구성되어 있다. 또한, 이동 기구(32)의 구성은 본 실시형태에 한정되지 않고, 이동 기구는 임의의 구성을 취할 수 있다.
이와 같이 스테이지(20)와 도포 노즐(30)은 직교 방향으로 이동한다. 그리고, 도포 노즐(30)은, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)에 도포액을 도포할 수 있다. 또한, 스테이지(20)의 이동 속도와 도포 노즐(30)의 이동 속도를 제어함으로써, 유리 기판(G)에 도포되는 도포액의 도포 방향을 임의로 제어할 수 있다.
또한, 도포 노즐(30)로부터 토출되는 도포액은, 광학 재료를 포함하는 도포액이다. 구체적으로는, 직선 편광막을 형성하기 위한 편광막용 도포액과, λ/4 파장막을 형성하기 위한 파장막용 도포액이고, 각각 예컨대 광학 재료로서 리오트로픽 액정 화합물이나 서모트로픽 액정 화합물 등, 임의의 액정 화합물이 포함된다.
스테이지(20) 및 도포 노즐(30)의 하방에는, 도포액의 회수부(40)가 마련되어 있다. 회수부(40)는 상면이 개구하여, 도포액을 일시적으로 저류할 수 있게 되어 있다. 회수부(40)의 X축 방향의 길이는, 도포 노즐(30)의 토출구(31)보다 길다. 또한, 회수부(40)의 Y축 방향의 길이는, 도포 노즐(30)의 이동 범위보다 길고, 즉 노즐 위치(B1)와 노즐 위치(B2) 사이보다 길다. 또한, 회수부(40)의 하면에는, 회수한 도포액을 배출하는 배출관(41)이 마련되어 있다. 그리고, 도포 노즐(30)로부터 토출되어, 유리 기판(G)에 도포되지 않고 하방으로 낙하하는 도포액은, 회수부(40)에 회수되어, 배출관(41)으로부터 배출된다. 회수된 도포액은, 다음 이후에 처리되는 유리 기판(G)에 재이용된다.
이상의 도포 처리 장치(10)에는, 제어부(50)가 마련되어 있다. 제어부(50)는, 예컨대 컴퓨터이고, 프로그램 저장부(도시하지 않음)를 가지고 있다. 프로그램 저장부에는, 도포 처리 장치(10)에 있어서의 도포 처리를 제어하는 프로그램이 저장되어 있다. 이 프로그램은, 예컨대 컴퓨터 판독 가능한 하드 디스크(HD), 플렉시블 디스크(FD), 컴팩트 디스크(CD), 마그넷 옵티컬 디스크(MO), 메모리 카드 등의 컴퓨터에 판독 가능한 기억 매체(H)에 기록되어 있던 것으로서, 그 기억 매체(H)로부터 제어부(50)에 인스톨된 것이어도 좋다. 또한, 제어부(50)는, 광학막 형성 장치의 다른 장치에 있어서의 미리 정해진 처리도 제어한다.
<1-2. 감압 건조 장치>
도 4는 감압 건조 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 감압 건조 장치(100)에서는, 유리 기판(G)에 형성된 광학막(직선 편광막과 λ/4 파장막)을 감압 건조한다.
감압 건조 장치(100)는, 처리 용기(101)를 가지고 있다. 처리 용기(101)는, 덮개(102)와 본체(103)를 가지고 있다. 덮개(102)는, 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 처리 용기(101)에 유리 기판(G)을 반입할 때에는, 덮개(102)는 본체(103)로부터 상방으로 분리하고, 처리 용기(101)의 내부에서 감압 건조 처리를 행할 때에는, 덮개(102)와 본체(103)가 일체가 되어, 밀폐된 공간을 형성한다.
처리 용기(101)의 내부에는, 유리 기판(G)을 배치하는 배치대(110)가 마련되어 있다. 배치대(110)는, 광학막이 형성된 표면이 상방을 향하도록, 유리 기판(G)을 배치한다. 또한, 처리 용기(101)의 바닥부에는, 가스 공급부(120)와 배기부(121)가 마련되어 있다. 가스 공급부(120)와 배기부(121)는, 배치대(110)를 사이에 두고 대향하여 배치되어 있다. 가스 공급부(120)로부터 불활성 가스를 공급하여, 유리 기판(G) 상에서 유리 기판(G)과 평행한 기류 통과 방향(X축 방향)으로 불활성 가스의 기류를 통과시킬 수 있다. 또한, 배기부(121)로부터 배기함으로써, 처리 용기(101)의 내부를 감압 분위기로 할 수 있다.
또한, 감압 건조 장치의 구성은 본 실시형태의 감압 건조 장치(100)의 구성에 한정되지 않고, 공지의 감압 건조 장치의 구성을 임의로 취할 수 있다.
<1-3. 반송 영역>
도 5는 도포 처리 장치, 건조 처리 장치 및 반송 영역의 배치를 나타내는 평면도이다.
전술한 도포 처리 장치(10)와 감압 건조 장치(100)는, 반송 영역(200)을 통해 인접하여 배치되어 있다. 반송 영역(200)에는, 유리 기판(G)을 반송하는 반송 장치(201)가 마련되어 있다. 반송 영역(200)의 내부에는, 다운 플로우 등은 없고, 무풍 상태로 유리 기판(G)을 반송한다.
<1-4. 가열 처리 장치>
도 6은 가열 처리 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 가열 처리 장치(300)에서는, 유리 기판(G)에 형성된 광학막(직선 편광막과 λ/4 파장막)을 가열한다.
가열 처리 장치(300)는, 처리 용기(301)를 가지고 있다. 처리 용기(301)는, 덮개(302)와 본체(303)를 가지고 있다. 덮개(302)는, 승강 기구(도시하지 않음)에 의해 승강 가능하게 구성되어 있다. 처리 용기(301)에 유리 기판(G)을 반입출할 때에는, 덮개(302)는 본체(303)로부터 상방으로 분리되고, 처리 용기(301)의 내부에서 가열 처리를 행할 때에는, 덮개(302)와 본체(303)가 일체가 되어, 밀폐된 공간을 형성한다. 덮개(302)의 상면 중앙부에는, 배기부(304)가 마련되어 있다. 처리 용기(301)의 내부는 배기부(304)로부터 배기된다.
처리 용기(301)의 내부에는, 유리 기판(G)을 배치하여 가열하는 열판(310)이 마련되어 있다. 열판(310)은, 광학막이 형성된 표면이 상방을 향하도록, 유리 기판(G)을 배치한다. 열판(310)에는, 급전에 의해 발열하는 히터(311)가 내장되어 있다.
본체(303)는, 열판(310)을 수용하여 열판(310)의 외주부를 유지하는 유지 부재(320)와, 그 유지 부재(320)의 외주를 둘러싸는 서포트 링(321)을 구비하고 있다.
또한, 가열 처리 장치의 구성은 본 실시형태의 가열 처리 장치(300)의 구성에 한정되지 않고, 공지의 가열 처리 장치의 구성을 임의로 취할 수 있다.
<1-5. 막 정착 장치>
도 7은 막 정착 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 막 정착 장치(400)에서는, 잉크젯 방식으로 정착재를 미리 정해진 영역, 본 실시형태에서는 유리 기판(G)의 화소 영역에 선택적으로 도포한다.
막 정착 장치(400)는, 처리 용기(401)를 가지고 있다. 처리 용기(401)의 측면에는 유리 기판(G)의 반입출구(도시하지 않음)가 형성되고, 그 반입출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
처리 용기(401)의 내부에는, 유리 기판(G)을 유지하는 스테이지(410)가 마련되어 있다. 스테이지(410)는, 유리 기판(G)에 정착재가 도포되는 표면이 상방을 향하도록, 그 이면을 흡착 유지한다.
스테이지(410)는, 그 스테이지(410)의 하면측에 마련되며, X축 방향으로 연신하는 한쌍의 레일(411, 411)에 부착되어 있다. 레일(411)은, X축 방향으로 연신하는 테이블(412)에 마련되어 있다. 그리고, 스테이지(410)는, 레일(411)을 따라 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한, 레일(411)은, 후술하는 도포 노즐(420)을 사이에 두고, 적어도 유리 기판(G)의 2장의 길이 이상으로 X축 방향으로 연신하고 있다. 이에 의해, 스테이지(410)가 X축 방향 부방향의 단부에 위치하고 있는 경우의 유리 기판(G)[도면 중 실선, 기판 위치(C1)]과, 스테이지(410)가 X축 방향 정방향의 단부에 위치하고 있는 경우의 유리 기판(G)[도면 중 점선, 기판 위치(C2)]이, 평면에서 보아 중첩되지 않는다.
스테이지(410)의 상방에는, 그 스테이지(410)에 유지된 유리 기판(G)에 정착재를 도포하는 도포 노즐(420)이 마련되어 있다. 도포 노즐(420)은, 예컨대 잉크젯 노즐이며, 유리 기판(G)의 미리 정해진 영역에 정착재를 선택적 도포할 수 있다. 또한, 도포 노즐(420)은, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해 수직 방향으로도 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한, 도포 노즐(420)로부터 토출되는 정착재는, 유리 기판(G)의 미리 정해진 영역에 광학막을 정착시키는 것이면, 임의의 재료를 이용할 수 있다. 예컨대 광학막의 말단의 관능기를 치환하거나, 또는 수축 반응을 일으켜 고분자화시켜, 그 광학막을 불활성화(불용화)시켜 정착시켜도 좋다. 또는 광학막을 굳혀 정착시켜도 좋다.
또한, 막 정착 장치의 구성은 본 실시형태의 막 정착 장치(400)의 구성에 한정되지 않고, 공지의 잉크젯 방식의 장치의 구성을 임의로 취할 수 있다. 또한, 막 정착 장치에 있어서 정착재를 선택적으로 도포하는 방법은 잉크젯 방식에 한정되지 않고, 다른 방법을 이용하여도 좋다. 다른 방법으로서, 예컨대 미리 정해진 영역 이외의 영역에 마스크를 마련하고, 그 위로부터 정착재를 토출함으로써, 미리 정해진 영역에만 정착재를 선택적으로 도포하여도 좋다.
<1-6. 막 제거 장치>
도 8은 막 제거 장치의 구성의 개략을 나타내는 종단면도이다. 막 제거 장치(500)에서는, 유리 기판(G)에 세정액을 공급하여, 막 정착 장치(400)로 정착하지 않은 광학막(미리 정해진 영역 이외의 광학막)을 선택적으로 제거한다.
막 제거 장치(500)는, 처리 용기(501)를 가지고 있다. 처리 용기(501)의 측면에는 유리 기판(G)의 반입출구(도시하지 않음)가 형성되고, 그 반입출구에는 개폐 셔터(도시하지 않음)가 마련되어 있다.
처리 용기(501)의 내부에는, 유리 기판(G)을 유지하여 회전되는 스핀 척(510)이 마련되어 있다. 스핀 척(510)은, 유리 기판(G)에 세정액이 공급되는 표면이 상방을 향하도록, 그 이면을 흡착 유지한다. 또한, 스핀 척(510)은, 예컨대 모터 등의 척 구동부(511)에 의해 미리 정해진 속도로 회전할 수 있다.
스핀 척(510)의 주위에는, 유리 기판(G)으로부터 비산 또는 낙하하는 세정액을 받아내어, 회수하는 컵(520)이 마련되어 있다. 컵(520)의 하면에는, 회수한 세정액을 배출하는 배출관(521)과, 컵(520)의 내부를 배기하는 배기관(522)이 접속되어 있다.
스핀 척(510)의 상방에는, 그 스핀 척(510)에 유지된 유리 기판(G)에 세정액을 공급하는 세정 노즐(530)이 마련되어 있다. 세정 노즐(530)은, 이동 기구(531)에 의해 수평 방향 및 수직 방향으로 이동 가능하게 구성되어 있다.
또한, 세정 노즐(530)로부터 공급되는 세정액은, 막 정착 장치(400)로 도포되는 정착재의 용매에 따른 재료가 이용된다. 예컨대 정착재의 용매가 물이면, 세정액에는 물이 이용되고, 또는 정착재의 용매가 유기 용제이면, 세정액에는 유기 용제가 이용된다.
또한, 막 제거 장치의 구성은 본 실시형태의 막 제거 장치(500)의 구성에 한정되지 않고, 공지의 스핀 도포 방식의 장치의 구성을 임의로 취할 수 있다. 또한, 막 제거 장치에 있어서 광학막을 선택적으로 제거하는 방법은 스핀 도포 방식에 한정되지 않고, 다른 방법을 이용하여도 좋다. 다른 방법으로서, 예컨대 세정액을 저류하는 세정조에, 유리 기판(G)을 침지시켜, 광학막을 선택적으로 제거하여도 좋다. 또한, 레이저 어블레이션을 행하여 광학막을 선택적으로 제거하여도 좋고, 또는 포토리소그래피 처리 및 에칭 처리를 행하여 광학막을 선택적으로 제거하여도 좋다.
<2. 광학막 형성 방법>
다음에, 이상과 같이 구성된 광학막 형성 장치를 이용하여 행해지는 광학막 형성 방법에 대해서 설명한다. 도 9는 이러한 광학막 형태 처리의 주된 공정이 예를 나타내는 흐름도이다. 본 실시형태에서는, 전술한 바와 같이 광학막으로서, 직선 편광막과 λ/4 파장막을, 그 편광축이 45도로 교차하도록 유리 기판(G)에 적층하여 형성한다. 공정 S1∼S5는 직선 편광막을 형성하는 공정이고, 공정 S6∼S10은 λ/4 파장막을 형성하는 공정이다.
<2-1. 공정 S1>
먼저, 도포 처리 장치(10)에 있어서, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액을 도포한다. 이 경우의 도포액은, 직선 편광막을 형성하기 위한 편광막용 도포액이다.
도포 처리 장치(10)에서는, 기판 위치(A1)에 있어서 유리 기판(G)이 스테이지(20)에 유지된다. 그리고, 도 10에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)을 기판 위치(A1)로부터 이동시키지 않고, 도포 노즐(30)을 노즐 위치(B1)로부터 노즐 위치(B2)로 이동시킨다.
도 10의 (a)에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)을 노즐 위치(B1)에 배치할 때, 도포 노즐(30)은, 도포액(P1)의 목표막 두께에 따른 높이에 배치된다. 계속해서, 도 10의 (b) 및 도 11에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)로부터 도포액(P1)을 토출하면서, 도포 노즐(30)을 Y축 방향 정방향으로 이동시켜, 유리 기판(G)에 도포액(P1)이 도포된다. 그리고, 도 10의 (c) 및 도 12에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)이 노즐 위치(B2)까지 이동하여, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액(P1)이 도포된다.
이때, 도포액(P1)은 전단 응력(도 10 중 블록 화살표)이 가해지면서 도포된다. 유리 기판(G)은 이동하지 않고, 도포 노즐(30)은 Y축 방향 정방향으로 이동하기 때문에, 전단 응력은 Y축 방향 부방향으로 가해진다.
또한, 전단 응력(쉬어 레이트)은, 도포 속도[유리 기판(G)에 대한 도포 노즐(30)의 이동 속도]를, 유리 기판(G)과 도포 노즐(30)의 토출구(31)의 거리(갭)로 나눈 값이다. 도포 노즐(30)에는 슬릿 노즐이 이용되기 때문에, 도포 노즐(30)은, 유리 기판(G)을 상처 입히는 일없이, 그 유리 기판(G)에 충분히 근접할 수 있다. 이 때문에, 갭을 작게 할 수 있다. 그렇게 되면, 도포 노즐(30)의 이동 속도를 제어함으로써, 도포액(P1)에 충분한 전단 응력을 가할 수 있다. 또한 그 결과, 도포액(P1) 중의 분자를 일방향(Y축 방향)으로 배향시킬 수 있다.
또한, 도포 노즐(30)에는, 슬릿 노즐 이외의 다른 노즐을 이용할 수도 있지만, 전술한 바와 같이 갭을 될 수 있는 한 작게 할 수 있다고 하는 관점에서는, 슬릿 노즐이 적합하다. 또한, 유리 기판(G)에 도포되는 도포액(P1)의 막 두께는 작고, 이러한 관점으로부터도 슬릿 노즐이 적합하다.
또한, 도포 노즐(30)로부터 토출되는 도포액(P1) 중, 유리 기판(G)에 도포되지 않은 도포액(P1)은, 하방으로 낙하하여 회수부(40)에 회수된다. 회수된 도포액(P1)은, 다음 이후에 처리되는 유리 기판(G)에 재이용된다. 또한, 스테이지(20)는 유리 기판(G)보다 작기 때문에, 도포액(P1)이 스테이지(20)에 부착하는 일이 없다. 따라서, 스테이지(20)를 유리 기판(G)마다 매엽으로 세정하는 것을 억제할 수 있다.
이와 같이 도포 처리 장치(10)에서는, 유리 기판(G)에 도포액(P1)이 도포되어, 직선 편광막이 형성된다. 이하의 설명에 있어서는, 직선 편광막을 P1로 하여 설명한다.
<2-2. 공정 S2>
다음에, 감압 건조 장치(100)에 있어서, 유리 기판(G)의 직선 편광막(P1)을 감압 건조시킨다. 구체적으로는, 배치대(110)에 유리 기판(G)을 배치하고, 덮개(102)를 닫아, 처리 용기(101)의 내부에 밀폐된 공간을 형성한다. 그 후, 가스 공급부(120)로부터 불활성 가스를 공급하며, 배기부(121)로부터 처리 용기(101)의 내부가 배기되어, 처리 용기(101)의 내부를 감압 분위기로 한다. 그리고, 직선 편광막(P1)이 건조된다.
직선 편광막(P1)이 건조되면, 막 중의 용매가 제거된다. 전술한 공정 S1에서는 전단 응력을 가함으로써 분자를 일방향으로 배향시키고 있지만, 그대로의 상태로 방치해 두면, 분자의 배향이 원래대로 되돌아가 흐트러질 우려가 있다. 이 때문에, 공정 S2에서 막 중의 용매를 제거함으로써, 분자의 배향 상태가 적절하게 유지된다.
또한, 분자의 배향 상태를 적절하게 유지하는 관점에서, 도포 처리 장치(10)와 감압 건조 장치(100) 사이의 반송 영역(200)을 무풍 상태로 하여, 유리 기판(G)을 반송하고 있다. 예컨대 반송 영역(200)에 다운 플로우 등을 생기게 하고 있으면, 유리 기판(G)에 충돌하는 바람이 균일하지 않게 되어, 분자의 배향 상태가 균일하지 않게 될 우려가 있다. 그래서 본 실시형태에서는, 반송 영역(200)을 무풍 상태로 하여, 감압 건조 처리를 행할 때까지, 직선 편광막(P1)이 흐트러져 분자의 배향 상태가 흐트러지는 것을 억제하고 있다.
<2-3. 공정 S3>
다음에, 가열 처리 장치(300)에 있어서, 유리 기판(G)의 직선 편광막(P1)을 가열한다. 구체적으로는, 열판(310)에 유리 기판(G)을 배치하고, 덮개(302)를 폐쇄하여, 처리 용기(101)의 내부에 밀폐된 공간을 형성한다. 그리고, 열판(310)의 히터(311)에 의해, 직선 편광막(P1)이 미리 정해진 온도, 예컨대 50℃로 가열된다.
예컨대 공정 S2에서 직선 편광막(P1)을 감압 건조하여도, 막 중에 용매가 완전히 제거되지 않는 경우가 있다. 공정 S3에 있어서의 직선 편광막(P1)의 가열은, 이와 같이 막 중에 잔존하는 용매를 확실하게 제거한다. 또한, 공정 S2에 있어서 막 중의 용매를 완전히 제거할 수 있는 경우에는, 공정 S3은 생략하여도 좋다.
<2-4. 공정 S4>
다음에, 막 정착 장치(400)에 있어서, 유리 기판(G)의 미리 정해진 영역, 본 실시형태에서는 화소 영역에 정착재를 도포한다.
막 정착 장치(400)에서는, 기판 위치(C1)에 있어서 유리 기판(G)이 스테이지(410)에 유지된다. 그리고, 유리 기판(G)을 기판 위치(C1)로부터 기판 위치(C2)로 이동시킨다.
유리 기판(G)의 이동 중, 도 13에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)의 화소 영역에 형성된 직선 편광막(P1)에 도포 노즐(420)로부터 정착재(F)를 도포한다. 이때, 막 정착 장치(400)는 잉크젯 방식을 채용하고 있기 때문에, 화소 영역의 직선 편광막(P1)에 정확하게 정착재(F)를 도포할 수 있다.
정착재(F)는 직선 편광막(P1)을 불활성화(불용화)한다. 구체적으로는, 직선 편광막(P1)에 있어서의 OH기 등의 수용성의 말단을, 별도의 관능기로 치환한다. 그리고, 불활성화된 직선 편광막(P1)은 유리 기판(G)에 정착한다. 이하, 정착재(F)가 도포되어 정착한 직선 편광막을 P2로 하여 설명한다. 즉, 유리 기판(G)의 화소 영역 이외에 있어서, 직선 편광막(P1)은 불활성화되지 않아 정착하지 않는다. 한편, 화소 영역에 있어서, 직선 편광막(P2)은 불활성화되어 정착되어 있다.
그리고, 도 14에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)의 화소 영역 전부에, 불활성화한 직선 편광막(P2)을 형성할 수 있다. 또한, 도시의 형편상, 유리 기판의 화소 영역, 즉 직선 편광막(P2)은 20부분인 경우를 예시하고 있지만, 화소 영역의 수는 이에 한정되지 않는다. 실제로는 화소 영역은, 1장의 유리 기판(G)에 대하여 약 100부분에 있다.
<2-5. 공정 S5>
다음에, 막 제거 장치(500)에 있어서, 유리 기판(G)에 세정액을 공급하여, 공정 S4에서 정착하지 않은 직선 편광막(P1)을 선택적으로 제거한다.
막 제거 장치(500)에서는, 유리 기판(G)이 스핀 척(510)에 흡착 유지된다. 그 후, 스핀 척(510)에 유지된 유리 기판(G)을 회전시키면서, 세정 노즐(530)로부터 유리 기판(G)의 중심부에 세정액을 공급한다. 공급된 세정액은, 원심력에 의해 유리 기판(G) 상을 확산된다. 이때, 정착재(F)가 도포된 직선 편광막(P2)은 정착하고 있기 때문에, 세정액에 의해 제거되지 않는다. 한편, 정착재(F)가 도포되어 있지 않은 직선 편광막(P1)은 정착하지 않았기 때문에, 세정액에 의해 제거된다. 이렇게 하여, 도 15 및 도 16에 나타내는 바와 같이 직선 편광막(P1)만이 선택적으로 제거되고, 유리 기판(G) 상에는 화소 영역에 직선 편광막(P2)만이 형성된다.
<2-6. 공정 S6>
이상과 같이 유리 기판(G)에 직선 편광막(P2)이 형성되면, 다음에, 유리 기판(G)에 λ/4 파장막을 더 형성한다. 먼저, 도포 처리 장치(10)에 있어서, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액을 도포한다. 이 경우의 도포액은, λ/4 파장막을 형성하기 위한 파장막용 도포액이다.
도포 처리 장치(10)에서는, 기판 위치(A1)에 있어서 유리 기판(G)이 스테이지(20)에 유지된다. 그리고, 도 17에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)을 기판 위치(A1)로부터 기판 위치(A2)로 이동시키며, 도포 노즐(30)을 노즐 위치(B1)로부터 노즐 위치(B2)로 이동시킨다. 이때, 유리 기판(G)의 이동 속도와 도포 노즐(30)의 이동 속도는 동일하다.
도 17의 (a)에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)을 노즐 위치(B1)에 배치할 때, 도포 노즐(30)은, 도포액(Q1)의 목표 막 두께에 따른 높이에 배치된다. 계속해서, 도 17의 (b) 및 도 18에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)을 X축 방향 정방향으로 이동시키며, 도포 노즐(30)로부터 도포액(Q1)을 토출하면서, 도포 노즐(30)을 Y축 방향 정방향으로 이동시켜, 유리 기판(G)에 도포액(Q1)이 도포된다. 그리고, 도 17의 (c) 및 도 19에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)이 기판 위치(A2)까지 이동하고, 또한 도포 노즐(30)이 노즐 위치(B2)까지 이동하여, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액(Q1)이 도포된다.
이때, 도포액(Q1)은 전단 응력[도 17의 (b), (c) 중 블록 화살표]이 가해지면서 도포된다. 즉, 유리 기판(G)의 이동 속도와 도포 노즐(30)의 이동 속도가 동일하기 때문에, 전단 응력은 Y축 방향 부방향 및 X축 방향 부방향으로 경사 45도 방향으로 가해진다.
또한, 유리 기판(G)의 이동 속도와 도포 노즐(30)의 이동 속도를 제어함으로써, 도포액(Q1)에 충분한 전단 응력을 가할 수 있다. 그 결과, 도포액(Q1) 중의 분자를 일방향(경사 45도 방향)으로 배향시킬 수 있다.
이와 같이 도포 처리 장치(10)에서는, 유리 기판(G)에 도포액(Q1)이 도포되어, λ/4 파장막이 형성된다. 이하의 설명에 있어서는, λ/4 파장막을 Q1로 하여 설명한다.
<2-7. 공정 S7>
다음에, 감압 건조 장치(100)에 있어서, 유리 기판(G)의 λ/4 파장막(Q1)을 감압 건조시킨다. 구체적인 감압 건조 처리는, 공정 S2와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 그리고, λ/4 파장막(Q1)의 용매가 제거되어, 막 중의 분자의 배향 상태가 적절하게 유지된다.
<2-8. 공정 S8>
다음에, 가열 처리 장치(300)에 있어서, 유리 기판(G)의 λ/4 파장막(Q1)을 가열한다. 구체적인 가열 처리는, 공정 S3과 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 그리고, λ/4 파장막(Q1)의 용매가 완전하게 제거된다. 또한, 공정 S7에 있어서 막 중의 용매를 완전하게 제거할 수 있는 경우에는, 공정 S8은 생략하여도 좋다.
<2-9. 공정 S9>
다음에, 막 정착 장치(400)에 있어서, 도 20에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)의 화소 영역에 형성된 λ/4 파장막(Q1)에, 도포 노즐(420)로부터 정착재(F)를 선택적으로 도포한다. 구체적인 정착재(F)의 선택적 도포 처리는, 공정 S4와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다.
정착재(F)는 λ/4 파장막(Q1)을 불활성화(불용화)하고, 그 불활성화된 λ/4 파장막(Q1)은 유리 기판(G)에 정착한다. 이하, 정착재(F)가 도포되어 정착한 λ/4 파장막을 Q2로 하여 설명한다. 즉, 유리 기판(G)의 화소 영역 이외에 있어서, λ/4 파장막(Q1)은 불활성화되지 않아 정착하지 않는다. 한편, 화소 영역[직선 편광막(P2)]에 있어서, λ/4 파장막(Q2)은 불활성화되어 정착되어 있다.
<2-10. 공정 S10>
다음에, 막 제거 장치(500)에 있어서, 유리 기판(G)에 세정액을 공급하여, 공정 S9에서 정착하지 않은 λ/4 파장막(Q1)을 선택적으로 제거한다. 구체적인 λ/4 파장막(Q1)의 선택적 제거 처리는, 공정 S5와 동일하기 때문에, 설명을 생략한다. 그리고, 도 22 및 도 23에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G) 상에는 화소 영역에 λ/4 파장막(Q2)만이 형성된다.
이상의 실시형태에 따르면, 도포 처리 장치(10)에 있어서, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)과 도포 노즐(30)이 각각 직교 방향으로 이동하기 때문에, 이들 유리 기판(G)의 이동 속도와 도포 노즐(30)의 이동 속도를 제어함으로써, 유리 기판(G)에 도포되는 도포액의 도포 방향을 제어할 수 있다. 이와 같이 간이한 구성 및 간이한 제어로, 유리 기판(G)에 대하여 임의의 각도로 도포액을 도포할 수 있다. 그리고, 공정 S1에 있어서의 도포액(P1)의 도포 방향과 공정 S6에 있어서의 도포액(Q1)의 도포 방향을 45도로 교차시켜, 직선 편광막(P1)과 λ/4 파장막(Q1)을, 그 편광축이 45도로 교차하도록 형성할 수 있다.
또한, 공정 S2에 있어서 직선 편광막(P1)을 감압 건조하고 있기 때문에, 직선 편광막(P1)에 있어서의 분자의 배향 상태를 적절하게 유지할 수 있다. 마찬가지로, 공정 S6에 있어서 λ/4 파장막(Q1)을 감압 건조하고 있기 때문에, λ/4 파장막(Q1)에 있어서의 분자의 배향 상태를 적절하게 유지할 수 있다.
또한, 공정 S2와 공정 S6은 직선 편광막(P1)과 λ/4 파장막(Q1)을 건조시키는 것이면, 감압 건조에 한정되지 않는다. 예컨대 직선 편광막(P1)과 λ/4 파장막(Q1)을 각각, 자연 건조시켜도 좋고, 가열 처리를 행하여 건조시켜도 좋고, 또는 블로우를 분무함으로써 건조시켜도 좋다.
단, 본 실시형태의 감압 건조는, 자연 건조보다 단시간에 행할 수 있었기 때문에, 보다 바람직하다. 또한, 예컨대 가열 처리나 블로우의 분무를 행하는 경우, 막 중의 용매가 대류하고, 이 대류에 의해 막 중의 분자의 배향 상태가 흐트러질 우려가 있지만, 본 실시형태의 감압 건조는, 막 중의 용매의 대류를 억제할 수 있기 때문에, 보다 바람직하다.
또한, 공정 S4에 있어서 화소 영역의 직선 편광막(P1)에 정착재(F)를 선택적으로 도포하여, 공정 S5에 있어서 정착재(F)가 도포되지 않아 정착하지 않는 직선 편광막(P1)을 선택적으로 제거하고 있기 때문에, 화소 영역에만 직선 편광막(P2)이 형성된다. 마찬가지로, 공정 S9와 공정 S10을 행함으로써, 화소 영역에만 λ/4 파장막(Q2)이 형성된다.
여기서, 예컨대 원 편광판을 제작하는 경우, 직선 편광막과 λ/4 파장막은, 화소 영역에만 형성되어 있으면 좋다. 화소 영역 이외에 막이 형성되면, 화소 영역의 주위에 마련된 단자가 적절하게 기능하지 않을 우려가 있다. 본 실시형태에서는, 화소 영역 이외에는 막은 형성되지 않기 때문에, 화소 영역의 직선 편광막(P2)과 λ/4 파장막(Q2)의 기능을 발휘시키면서, 화소 영역의 주위에 있는 부품의 기능도 발휘시킬 수 있다.
또한, 공정 S1 및 S6에서는, 각각 전단 응력을 가하면서 도포액(P1, Q1)을 도포하지만, 이때, 화소 영역에만 도포액(P1, Q1)을 도포하는 것은 곤란하다. 따라서, 공정 S4, S5, S9, S10을 행하고, 화소 영역에 선택적으로 직선 편광막(P2)과 λ/4 파장막(Q2)을 형성하는 것은 유용하다.
또한, 만약 공정 S1에 있어서 유리 기판(G)에 도포액(P1)을 도포하여 직선 편광막(P1)을 형성한 후, 공정 S4에 있어서의 정착재(F)의 선택적 도포를 생략한 경우, 그 후, 공정 S6에 있어서 유리 기판(G)에 도포액(Q1)을 도포하면, 직선 편광막(P1)에 도포액(Q1)이 섞일 우려가 있다. 이 점, 본 실시형태와 같이 공정 S4를 행하여 불용화한 직선 편광막(P2)을 형성함으로써, 그 직선 편광막(P2)과 도포액(Q1)이 섞이는 것을 억제할 수 있다. 그 결과, 직선 편광막(P2)과 λ/4 파장막(Q2)을 적절하게 형성할 수 있다.
또한, 이들 공정 S4, S5, S9, S10을 행하는 것은 반드시 필수적이지 않다. 본 실시형태와 같이 유리 기판(G)에 복수의 화소 영역이 있는 경우, 공정 S4, S5, S9, S10을 행하는 것은 유용하지만, 예컨대 유리 기판(G)의 전체면에 직선 편광막과 λ/4 파장막을 형성하는 경우는, 공정 S4, S5, S9, S10은 생략하여도 좋다.
또한, 공정 S4와 공정 S9에 있어서, 막 정착 장치(400)에서는, 정착재를 도포함으로써 직선 편광막과 λ/4 파장막을 정착시키고 있었지만, 다른 방법을 이용할 수도 있다. 다른 방법으로서, 예컨대 미리, 직선 편광막과 λ/4 파장막에 광과 반응하는 재료를 첨가해 두면, 광 조사에 의해, 직선 편광막과 λ/4 파장막의 결정을 중합시켜, 상기 직선 편광막과 λ/4 파장막을 불용화시켜 정착시킬 수 있다.
<3. 다른 실시형태>
이상의 실시형태에 있어서, 도포 처리 장치(10)에서는, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)을 X축 방향으로 이동시키고, 도포 노즐(30)을 Y축 방향으로 이동시키고 있었지만, 유리 기판(G)과 스테이지(20)를 상대적으로 직교 방향으로 이동시키면 좋다.
예컨대 도 24에 나타내는 바와 같이, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)을 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 이동시켜, 도포 노즐(30)을 이동시키지 않고 고정하여도 좋다.
도포 노즐(30)은, X축 방향으로 연신하고 고정하여 마련되어 있다. 스테이지(20)는, 이동 기구(도시하지 않음)에 의해, 도포 노즐(30)의 연신 방향과 동일한 방향(X축 방향)으로 이동하며, 도포 노즐(30)을 사이에 두고 Y축 방향으로 이동한다. 또한, 스테이지(20)와 도포 노즐(30)의 하방에는, 도포액의 회수부(40)가 마련되어 있다.
또한, 스테이지(20), 도포 노즐(30) 및 회수부(40)의 구성은, 각각 상기 실시형태의 스테이지(20), 도포 노즐(30) 및 회수부(40)의 구성과 동일하다. 본 실시형태와 상기 실시형태의 상이한 점은, 스테이지(20)와 도포 노즐(30)의 이동이다.
이러한 경우, 공정 S1에서는, 도 25의 (a)에 나타내는 바와 같이 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)은, 도포 노즐(30)의 Y축 방향 부방향측에 배치된다. 계속해서, 도 25의 (b)에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)로부터 도포액(P1)을 토출하면서, 유리 기판(G)을 Y축 방향 정방향으로 이동시켜, 유리 기판(G)에 도포액(P1)이 도포된다. 그리고, 도 25의 (c)에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)이 도포 노즐(30)의 Y축 방향 정방향측까지 이동하여, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액(P1)이 도포된다.
이때, 도포액(P1)은 전단 응력[도 25 중 (b), (c)의 블록 화살표]이 가해지면서 도포된다. 도포 노즐(30)은 이동하지 않고, 유리 기판(G)은 Y축 방향 정방향으로 이동하기 때문에, 전단 응력은 Y축 방향 부방향으로 가해진다.
한편, 공정 S6에서는, 도 26의 (a)에 나타내는 바와 같이 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)은, 도포 노즐(30)의 Y축 방향 부방향측 또한 X축 방향 부방향측에 배치된다. 계속해서, 도 26의 (b)에 나타내는 바와 같이 도포 노즐(30)로부터 도포액(Q1)을 토출하면서, 유리 기판(G)을 Y축 방향 정방향 및 X축 방향 정방향으로 경사 45도 방향으로 이동시켜, 유리 기판(G)에 도포액(Q1)이 도포된다. 그리고, 도 26의 (c)에 나타내는 바와 같이 유리 기판(G)이, 도포 노즐(30)의 Y축 방향 정방향측 또한 X축 방향 정방향측까지 이동하여, 유리 기판(G)의 전체면에 도포액(Q1)이 도포된다.
이때, 도포액(Q1)은 전단 응력[도 26의 (b), (c) 중 블록 화살표]이 가해지면서 도포된다. 즉, 전단 응력은 Y축 방향 부방향 및 X축 부방향으로 경사 45도 방향으로 가해진다.
본 실시형태에 있어서도, 상기 실시형태와 동일한 효과를 향수할 수 있다. 즉, 공정 S1에 있어서의 도포액(P1)의 도포 방향과 공정 S6에 있어서의 도포액(Q1)의 도포 방향을 45도로 교차시켜, 직선 편광막(P1)과 λ/4 파장막(Q1)을, 그 편광축이 45도로 교차하도록 형성할 수 있다.
또한, 도시는 하지 않지만, 스테이지(20)[유리 기판(G)]를 고정하고, 도포 노즐(30)을 수평 방향(X축 방향 및 Y축 방향)으로 이동시켜도 좋다. 이러한 경우라도, 상기 실시형태와 동일한 효과를 향수할 수 있다. 단, 장치의 전유 면적을 작게 하는 공간 절약의 관점에서는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 스테이지(20)에 유지된 유리 기판(G)을 X축 방향으로 이동시키고, 도포 노즐(30)을 Y축 방향으로 이동시키는 도포 처리 장치(10)가 바람직하다.
이상의 실시형태에서는, OLED에 이용되는 원 편광판을 제작하는 경우에 있어서, 유리 기판에 광학막으로서, 직선 편광막(직선 편광판)과 λ/4 파장막(λ/4 파장판)을 형성하는 경우를 예로 들어 설명하였지만, 본 발명은 그 외에도 적용할 수 있다. 예컨대 LCD에 이용되는 편광판이나 파장판에도, 본 발명을 적용할 수 있다. 또한, 파장판도 λ/4 파장막에 한정되지 않고, 예컨대 λ/2 파장막 등의 다른 파장판에도, 본 발명을 적용할 수 있다.
이상, 첨부 도면을 참조하면서 본 발명의 적합한 실시형태에 대해서 설명하였지만, 본 발명은 이러한 예에 한정되지 않는다. 당업자라면, 청구범위에 기재된 사상의 범주 내에 있어서, 각종 변경예 또는 수정예에 상도할 수 있는 것은 분명하고, 이들에 대해서도 당연히 본 발명의 기술적 범위에 속하는 것으로 양해된다.
10 도포 처리 장치 20 스테이지
21 레일 30 도포 노즐
31 토출구 32 이동 기구
40 회수부 50 제어부
100 감압 건조 장치 200 반송 영역
300 가열 처리 장치 400 막 정착 장치
500 막 제거 장치 G 유리 기판
P1 직선 편광막(도포액) P2 직선 편광막
Q1 λ/4 파장막(도포액) Q2 λ/4 파장막

Claims (13)

  1. 기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 장치로서,
    기판을 유지하는 유지부와,
    상기 유지부에 유지된 기판에 상기 도포액을 토출하는 도포 노즐과,
    상기 유지부와 상기 도포 노즐을 직교 방향으로 상대적으로 이동시키는 이동 기구
    를 포함하는, 도포 처리 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 이동 기구를 제어하는 제어부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 유지부와 상기 도포 노즐의 상대적인 이동 속도를 제어함으로써, 기판에 도포되는 상기 도포액의 도포 방향을 제어하도록 구성되어 있는 것인, 도포 처리 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 이동 기구는 상기 유지부를 하나의 방향으로 이동시키며, 상기 도포 노즐을 상기 하나의 방향 및 직교 방향으로 이동시키는 것인, 도포 처리 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 도포 노즐은 하나의 방향으로 연신(延伸)하고 고정하여 마련되고,
    상기 이동 기구는 상기 유지부를 상기 하나의 방향으로 이동시키며, 상기 도포 노즐을 사이에 두고 상기 유지부를 상기 하나의 방향 및 직교 방향으로 이동시키는 것인, 도포 처리 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 유지부는 평면에서 보아 기판보다 작은 것인, 도포 처리 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 도포 노즐은 상기 도포액을 토출하는 슬릿형의 토출구를 갖는 것인, 도포 처리 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 유지부 및 상기 도포 노즐의 하방에는, 상기 도포액의 회수부가 마련되어 있는 것인, 도포 처리 장치.
  8. 기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 방법으로서,
    기판을 유지하는 유지부와 도포 노즐을 직교 방향으로 상대적으로 이동시키면서, 상기 도포 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 기판에 상기 도포액을 도포하는, 도포 처리 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 유지부와 상기 도포 노즐의 상대적인 이동 속도를 제어함으로써, 기판에 도포되는 상기 도포액의 도포 방향을 제어하는, 도포 처리 방법.
  10. 제8항에 있어서,
    상기 도포 노즐은 하나의 방향으로 연신하고,
    상기 유지부를 상기 하나의 방향으로 이동시키며, 상기 도포 노즐을 상기 하나의 방향 및 직교 방향으로 이동시켜, 기판에 상기 도포액을 도포하는, 도포 처리 방법.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 도포 노즐은 하나의 방향으로 연신하고 고정하여 마련되고,
    상기 유지부를 상기 하나의 방향으로 이동시키며, 상기 도포 노즐을 사이에 두고 상기 유지부를 상기 하나의 방향 및 직교 방향으로 이동시켜, 기판에 상기 도포액을 도포하는, 도포 처리 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 도포 노즐로부터 토출된 상기 도포액 중, 기판에 도포되지 않고 낙하하는 상기 도포액은, 상기 유지부 및 상기 도포 노즐의 하방에 마련된 회수부에서 회수되는 것인, 도포 처리 방법.
  13. 기판에 광학 재료를 포함하는 도포액을 도포하는 도포 처리 방법을, 도포 처리 장치에 의해 실행시키도록, 상기 도포 처리 장치를 제어하는 제어부의 컴퓨터 상에서 동작하는 프로그램을 저장한 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체로서,
    상기 도포 처리 방법은,
    기판을 유지하는 유지부와 도포 노즐을 직교 방향으로 상대적으로 이동시키면서, 상기 도포 노즐로부터 상기 도포액을 토출하여, 기판에 상기 도포액을 도포하는 것인, 컴퓨터 판독 가능한 기억 매체.
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