塗布システムおよび塗布方法
【課題】複数の吐出口からの流動性材料の吐出により基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の断面形状を均一化する。
【解決手段】塗布システムの塗布装置では、それぞれの吐出口から有機ＥＬ液を連続的に吐出する複数のノズルを主走査し、当該主走査毎に基板９を副走査することにより、基板９上に有機ＥＬ液の複数のラインが塗布されて有機ＥＬ材料が仮定着する。そして、ガス付与装置３において、基板９上に仮定着している有機ＥＬ材料に溶媒ガスを付与して流動性を増大させた上で均一に乾燥させることにより、塗布装置１における塗布の進行方向と複数のノズルの位置との関係により生じる塗布ムラ（すなわち、基板９上に仮定着した有機ＥＬ材料による複数の線状要素の断面形状の不均一）を解消し、複数の吐出口からの有機ＥＬ液の吐出により基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における断面形状を均一化することができる。
【解決手段】塗布システムの塗布装置では、それぞれの吐出口から有機ＥＬ液を連続的に吐出する複数のノズルを主走査し、当該主走査毎に基板９を副走査することにより、基板９上に有機ＥＬ液の複数のラインが塗布されて有機ＥＬ材料が仮定着する。そして、ガス付与装置３において、基板９上に仮定着している有機ＥＬ材料に溶媒ガスを付与して流動性を増大させた上で均一に乾燥させることにより、塗布装置１における塗布の進行方向と複数のノズルの位置との関係により生じる塗布ムラ（すなわち、基板９上に仮定着した有機ＥＬ材料による複数の線状要素の断面形状の不均一）を解消し、複数の吐出口からの有機ＥＬ液の吐出により基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における断面形状を均一化することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に流動性材料を塗布する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体の基板上にレジスト液等の流動性材料を塗布する装置として、特許文献１に開示されるように、流動性材料を連続的に吐出するノズルを基板上で走査することにより、複数の平行線状に流動性材料を塗布する塗布装置が知られている。当該塗布装置では、複数の平行線状に塗布された流動性材料が広がって互いに接触することにより、基板の主面全域に流動性材料が塗布される。
【０００３】
特許文献１では、レジスト塗布装置により塗布液が塗布された半導体の基板を、レジスト塗布装置とは別に設けられた溶剤雰囲気装置において塗布液の溶剤雰囲気に曝すことにより、溶剤を塗布液表面に付着させて塗布液表面の粘性を低下させ、その後、基板が収容されている容器内を減圧することにより気流を形成して当該気流により塗布液の表面を平坦化する（すなわち、基板上の塗布液の膜厚の均一性を向上する）とともに当該塗布液を乾燥する技術が開示されている。
【０００４】
ところで、流動性材料を吐出するノズルを走査することにより基板に流動性材料を塗布する塗布装置は、平面表示装置用のガラス基板に対して画素形成材料を含む流動性材料を塗布する際にも応用が検討されている。典型的な例では、基板上に形成された隔壁に沿ってノズルを繰り返し走査することにより、流動性材料が所定のピッチにてストライプ状に塗布される。
【０００５】
このとき、基板上では、流動性材料の各ラインから溶媒成分が蒸発し、これらのラインが塗布された順に乾燥していく。流動性材料の各ラインでは、乾燥するまでの間に画素形成材料が十分に分散して基板上にほぼ均一に定着するが、塗布から乾燥終了までの時間が短いと、画素形成材料の分散の程度が他の領域と異なる状態で流動性材料の乾燥が終了してしまうこととなる。
【０００６】
基板上の塗布の開始端側のラインおよび終端側のラインでは、塗布領域の中央部に比べて、周囲の流動性材料から蒸発する溶媒成分の量が少ないため、雰囲気中の溶媒成分の濃度が低くなる。このため、流動性材料の乾燥時間が他の領域に比べて短くなり、画素形成材料の分散状態が中央部と異なってしまう。そこで、特許文献２では、基板上の塗布の開始端側および終端側のそれぞれにおいて、塗布領域の外側の非塗布領域に流動性材料を塗布する（ダミーラインを形成する）ことにより、流動性材料の乾燥時間が他の領域よりも短くなることを抑制する手法が開示されている。
【０００７】
一方、特許文献３では、塗布装置において基板が載置されるステージにヒータを設けることにより、基板に塗布された処理液の溶剤の乾燥、蒸発を促進させ、処理液を流動しない程度に硬化させる手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７４０２号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４２４０号公報
【特許文献３】特開２００６−１６４９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、塗布装置における塗布効率の向上を図るために、複数のノズルの走査、および、走査方向に垂直な方向への基板のステップ移動を繰り返すことにより、ガラスの基板上に流動性材料をストライプ状に塗布する場合、基板のステップ移動方向の後側には流動性材料が塗布されていないため、複数のノズルのうち、ステップ移動方向に関して最も後側に位置するノズルにより塗布された流動性材料のラインの周囲では、他のノズルにより塗布された流動性材料のラインの周囲に比べて雰囲気中の溶媒成分の濃度が低くなってしまう。
【０００９】
このため、最も後側のノズルにより塗布された流動性材料のラインが、他のノズルにより塗布された流動性材料のラインよりも早く乾燥し、これにより、画素形成材料の分散状態が他のラインと異なってしまう。その結果、基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の形状が不均一となって塗布ムラが発生し、製品となった後の平面表示装置における表示の質が低下してしまう場合がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の吐出口からの流動性材料の吐出により基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の形状を均一化することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布システムであって、揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出する吐出機構、および、前記吐出機構を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動するとともに、前記主走査方向への移動が行われる毎に前記基板を前記吐出機構に対して前記副走査方向に相対的に移動する移動機構を備え、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する塗布装置と、前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記塗布装置により塗布された前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させるガス供給機構、および、前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる乾燥機構を備えるガス付与装置とを備える。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗布システムであって、前記ガス付与装置が、前記ガス供給機構により供給される前記ガスを加熱するガス加熱部をさらに備える。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の塗布システムであって、前記ガス付与装置が、密閉された内部空間に前記基板が収容されるチャンバをさらに備え、前記ガス供給機構により、前記ガスが前記チャンバの前記内部空間に供給される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の塗布システムであって、前記乾燥機構が、前記チャンバの前記内部空間を減圧雰囲気とする減圧機構を有する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の塗布システムであって、前記乾燥機構が、前記基板を加熱する基板加熱機構を有する。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の塗布システムであって、前記流動性材料の前記塗布材料が平面表示装置用の画素形成材料である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布方法であって、ａ）揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出しつつ、前記複数の吐出口を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動する工程と、ｂ）前記基板を前記副走査方向に前記複数の吐出口に対して相対的に移動する工程と、ｃ）前記ａ）工程および前記ｂ）工程を繰り返すことにより、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する工程と、ｄ）前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させる工程と、ｅ）前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる工程とを備える。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の塗布方法であって、前記ｄ）工程よりも前に、前記基板に供給される前記ガスを加熱する工程をさらに備える。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の塗布方法であって、前記ｃ）工程と前記ｄ）工程との間に、前記流動性材料が塗布された前記基板をチャンバの密閉された内部空間に収容する工程をさらに備え、前記ｄ）工程における前記ガスの供給が、前記チャンバの前記内部空間内の前記基板に対して行われる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の塗布方法であって、前記ｅ）工程において、前記チャンバの前記内部空間が減圧される。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の塗布方法であって、前記ｅ）工程において、前記基板が加熱される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、複数の吐出口からの流動性材料の吐出により基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の形状を均一化することができる。また、請求項２および８の発明では、基板上の流動性材料の流動性をより向上することができる。さらに、請求項３および９の発明では、基板上の流動性材料にガスを均一かつ効率良く付与することができる。請求項４および５、並びに、請求項１０および１１の発明では、基板上の流動性材料の複数のラインを均一かつ迅速に乾燥することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る塗布システム５の構成を示す図である。塗布システム５は、基板上に流動性材料を塗布するシステムであり、本実施の形態では、平面表示装置用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）に、平面表示装置用の画素形成材料を塗布材料として含む流動性材料が塗布される。
【００２４】
塗布システム５は、図１に示すように、塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３を備える。塗布システム５では、塗布装置１において、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置用の基板に、揮発性の溶媒、および、一の色の発光材料として基板上に付与される画素形成材料（以下、「有機ＥＬ材料」という。）を含む流動性材料（以下、「有機ＥＬ液」という。）が塗布される。本実施の形態では、ＲＧＢの３色のうち２色の有機ＥＬ液の塗布が終了した基板に対して、残り１色の有機ＥＬ液の塗布が行われるものとして説明する。
【００２５】
塗布装置１により有機ＥＬ液が塗布された基板は、搬送機構２により塗布装置１から搬出されてガス付与装置３に搬入される。塗布装置１から搬出された基板では、基板上の有機ＥＬ液は、溶媒がある程度蒸発した半乾燥状態となっている。ガス付与装置３では、基板上の半乾燥状態の有機ＥＬ液に対して有機ＥＬ液の溶媒のガス（以下、「溶媒ガス」という。）が付与されて有機ＥＬ液の流動性が増大された後、有機ＥＬ液を乾燥することにより、有機ＥＬ液に含まれる有機ＥＬ材料が基板上に定着する。
【００２６】
次に、塗布装置１の構造について説明する。図２は、塗布装置１を示す平面図であり、図３は塗布装置１の正面図（すなわち、図２中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いてみた図）である。
【００２７】
塗布装置１は、図３に示すように、基板９の（−Ｚ）側の主面に当接して基板９を保持する基板保持部１１を備え、図２および図３に示すように、基板保持部１１を基板９の（＋Ｚ）側の主面９０に平行な所定の方向（すなわち、図２および図３中のＹ方向であり、以下、「副走査方向」という。）に水平移動するとともに垂直方向（すなわち、Ｚ方向）に向く軸を中心として回転する基板移動機構１２を備える。
【００２８】
基板９の（＋Ｚ）側の主面９０（以下、「上面９０」という。）上の塗布領域９１（図２中において細線の矩形にて示す。）には、それぞれが図２中のＸ方向に伸びる複数の隔壁がＹ方向に一定のピッチ（例えば１００〜１５０マイクロメートル（μｍ）のピッチ）にて配列形成されている。
【００２９】
塗布装置１は、また、図２および図３に示すように、基板９上に形成されたアライメントマーク（図示省略）を撮像して検出するアライメントマーク検出部１３、基板保持部１１（図２参照）に保持された基板９の上面９０に向けて流動性材料を連続的に吐出する吐出機構である塗布ヘッド１４、塗布ヘッド１４を基板９の上面９０に平行かつ副走査方向に垂直な方向（すなわち、図２および図３中のＸ方向であり、以下、「主走査方向」という。）に水平移動するヘッド移動機構１５、および、塗布ヘッド１４の移動方向（すなわち、Ｘ方向）に関して基板保持部１１の両側に設けられるとともに塗布ヘッド１４からの有機ＥＬ液を受ける２つの受液部１６を備え、図２に示すように、塗布ヘッド１４に流動性材料を供給する流動性材料供給部１８、および、塗布装置１の各構成を制御する制御部１９を備える。
【００３０】
塗布装置１では、ヘッド移動機構１５および基板移動機構１２が、塗布ヘッド１４を基板９に対して主走査方向に相対的に移動する（すなわち、主走査する）とともに基板９を塗布ヘッド１４に対して副走査方向に相対的に移動する（すなわち、副走査する）移動機構となる。
【００３１】
図２および図３に示すように、塗布ヘッド１４は複数（本実施の形態では、４本）のノズル１７を備える。各ノズル１７の（−Ｚ）側の端面には吐出口（図３中では２つのノズル１７の吐出口のみに符号１７１を付している。）が形成され、複数の吐出口１７１から同一種類の有機ＥＬ液が連続的に吐出される。４本のノズル１７は、Ｘ方向（すなわち、主走査方向）に略直線状に配列されるとともにＹ方向（すなわち、副走査方向）に僅かにずれて配置される。塗布装置１では、複数のノズル１７のＹ方向の位置が個別に調整可能とされており、４本のノズル１７の吐出口１７１は副走査方向に関して等間隔にて配列される。互いに隣接する２本のノズル１７の吐出口１７１の副走査方向の中心間距離は、基板９上の隔壁のＹ方向のピッチの３倍に等しくされる。
【００３２】
図４は、主走査方向に垂直な基板９の断面を示す図である。基板９の上面９０に有機ＥＬ液が塗布される際には、塗布ヘッド１４の各ノズル１７（図２および図３参照）から、基板９の上面９０上において互いに隣接する２つの隔壁９２間の領域９３（すなわち、主走査方向に伸びる領域であり、以下、「線状領域９３」という。）に有機ＥＬ液が吐出されて有機ＥＬ液の線状要素９４（すなわち、１つのノズル１７の吐出口１７１に対応する有機ＥＬ液のライン）が形成される。なお、図４では、図の理解を容易にするために、塗布装置１により塗布される１色の有機ＥＬ液の線状要素９４のみを図示し、既に他の塗布装置により基板９に塗布されている他の２色の有機ＥＬ液については図示を省略している（後述する図７．Ａないし図７．Ｃにおいても同様）。
【００３３】
塗布装置１では、副走査方向に一定のピッチ（隔壁のピッチに等しいピッチであり、以下、「領域ピッチ」という。）にて配列される複数の線状領域９３において、副走査方向に２つおきに存在する線状領域９３に有機ＥＬ液が塗布される。すなわち、塗布装置１にて有機ＥＬ液が塗布される２つの線状領域９３の間には、他の塗布装置により他の種類の有機ＥＬ液が塗布される２つの線状領域９３が挟まれている。
【００３４】
次に、ガス付与装置３の構造について説明する。図５は、ガス付与装置３の構成を示す図である。図５に示すように、ガス付与装置３は、密閉された内部空間３０を有するチャンバ３１、チャンバ３１の内部空間３０に配置されて基板９が載置されるステージ３２、配管３３１を介してチャンバ３１の内部空間３０に有機ＥＬ液の溶媒ガスを供給するガス供給機構３３、配管３３１を加熱することによりガス供給機構３３により供給される溶媒ガスを加熱するガス加熱部３４、チャンバ３１の内部空間３０からガスを排出して内部空間３０を減圧雰囲気とする減圧機構３５、および、ステージ３２内部に設けられるとともにステージ３２を介して基板９を加熱する基板加熱機構３６を備える。なお、図５では、図示の都合上、チャンバ３１を断面にて描いている。
【００３５】
ガス付与装置３では、ガス供給機構３３においてバブリング法や気化ノズル等により生成された溶媒ガスが、配管３３１を通過する際にガス加熱部３４により加熱され、チャンバ３１の内部空間３０に収容されている基板９に対して供給される。ガス加熱部３４および基板加熱機構３６としては、温水が循環する流路や電気式のヒータ等が利用される。
【００３６】
次に、塗布システム５による有機ＥＬ液の塗布について説明する。図６．Ａおよび図６．Ｂは、有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。図２および図３に示す塗布装置１では、基板９が基板保持部１１に載置されて保持され、アライメントマーク検出部１３からの出力に基づいて基板移動機構１２が駆動されて基板９が移動および回転し、図２中に実線にて示す塗布開始位置に位置する（ステップＳ１１）。
【００３７】
既述のように、基板９の上面９０上には互いに平行な複数の隔壁９２（図４参照）が配列形成され、上面９０上の隔壁９２間に線状領域９３（図４参照）が規定されている。そして、基板９が塗布開始位置に配置されることにより、塗布装置１において、それぞれが主走査方向に伸びる複数の線状領域９３が主走査方向に垂直な副走査方向に一定の領域ピッチにて上面９０上に配列設定された状態で、処理対象の基板９が準備されることとなる。このとき、塗布ヘッド１４は、副走査方向に関して基板９の（＋Ｙ）側の端部近傍であり、主走査方向において、図２および図３中に実線にて示す待機位置（すなわち、図２および図３中の（−Ｘ）側の受液部１６の上方）に予め配置されている。
【００３８】
続いて、制御部１９により塗布ヘッド１４が制御されて、４本のノズル１７から有機ＥＬ液の吐出が開始され（ステップＳ１２）、さらに、ヘッド移動機構１５が制御されて塗布ヘッド１４の主走査方向の移動（すなわち、図２中の（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側への主走査）が開始される。これにより、複数の吐出口１７１のそれぞれから基板９の上面９０に向けて有機ＥＬ液を一定の流量にて連続的に（途切れることなく）吐出しつつ、塗布ヘッド１４（すなわち、複数の吐出口１７１）が主走査方向に連続的に一定の速度にて移動し、図４に示すように、基板９の塗布領域９１の４個の線状領域９３に有機ＥＬ液がストライプ状に塗布されて４つの線状要素９４が形成される（ステップＳ１３）。
【００３９】
そして、塗布ヘッド１４が、図２および図３中に二点鎖線にて示す待機位置（すなわち、（＋Ｘ）側の受液部１６の上方）まで移動することにより、有機ＥＬ液によるストライプ状のパターンが形成される。なお、図２中における塗布領域９１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側の非塗布領域（並びに、必要に応じて（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の非塗布領域）は、図示省略のマスクにより覆われているため、基板９上の非塗布領域に有機ＥＬ液は塗布されない。
【００４０】
塗布ヘッド１４が待機位置まで移動すると、基板移動機構１２が駆動され、基板９が基板保持部１１と共に（＋Ｙ）方向（すなわち、副走査方向）に領域ピッチの１２倍に等しい距離だけ移動する（ステップＳ１４）。このとき、塗布ヘッド１４では、４本のノズル１７から受液部１６に向けて有機ＥＬ液が連続的に吐出されている。
【００４１】
副走査方向における基板９のステップ移動が終了すると、基板９および基板保持部１１が図２中に二点鎖線にて示す塗布終了位置まで移動したか否かが制御部１９により確認される（ステップＳ１５）。そして、塗布終了位置まで移動していない場合には、ステップＳ１３に戻って塗布ヘッド１４が４本のノズル１７から有機ＥＬ液を吐出しつつ基板９の（＋Ｘ）側から（−Ｘ）方向（すなわち、主走査方向）に移動することにより、基板９上の線状領域９３（図４参照）に有機ＥＬ液が塗布される（ステップＳ１３）。その後、基板９が副走査方向にステップ移動し、塗布終了位置まで移動したか否かの確認が行われる（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
【００４２】
塗布装置１では、基板保持部１１および基板９が塗布終了位置に位置するまで、塗布ヘッド１４の主走査方向における移動、および、基板９の（＋Ｙ）側へのステップ移動が交互に繰り返される（すなわち、塗布ヘッド１４の複数の吐出口１７１の主走査方向への移動が行われる毎に、基板９が塗布ヘッド１４の複数の吐出口１７１に対して副走査方向に相対的に移動される。）（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。これにより、基板９上にて主走査方向に伸びるとともに副走査方向に一定のピッチ（すなわち、領域ピッチの３倍に等しいピッチ）にて配列された有機ＥＬ液の複数のラインが形成される。
【００４３】
塗布装置１では、上記有機ＥＬ液の塗布と並行して基板９上の有機ＥＬ液の各ライン（すなわち、線状要素）から溶媒成分がある程度蒸発し、これらの線状要素が塗布された順に乾燥して有機ＥＬ材料が基板９に仮定着する（すなわち、有機ＥＬ液が半乾燥状態となる。）。そして、基板９が塗布終了位置まで移動すると、４本のノズル１７からの有機ＥＬ液の吐出が停止され（ステップＳ１６）、塗布装置１による基板９に対する有機ＥＬ液の塗布が終了する。なお、塗布装置１では、副走査方向に関し、基板９上において有機ＥＬ液の塗布が進行する方向（すなわち、塗布ヘッド１４の基板９に対する相対移動方向）は、基板移動機構１２による基板９の移動方向とは反対向きとなっている。
【００４４】
ところで、上記の有機ＥＬ液の塗布動作では、複数の（４本の）ノズル１７のうち中央近傍の２本のノズル１７により塗布された有機ＥＬ液の線状要素の周囲において、雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くなり、（＋Ｙ）側のノズル１７により塗布された有機ＥＬ液の線状要素の周囲においても、直前の塗布ヘッド１４の主走査にて最も（−Ｙ）側のノズル１７により塗布された有機ＥＬ液の線状要素の影響により、雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くなる。
【００４５】
しかしながら、（−Ｙ）側のノズル１７（すなわち、副走査方向における基板の相対移動方向後側のノズルであり、以下、「後側ノズル」という。ただし、塗布ヘッド１４の相対移動方向に着目した場合、前側のノズルとなる。）により塗布された有機ＥＬ液の線状要素（以下、後側ノズルにより形成される線状要素を「後側線状要素」という。）の（−Ｙ）側には、他の有機ＥＬ液の線状要素は形成されておらず、（＋Ｙ）側にのみ、他のノズル１７により並行して塗布された有機ＥＬ液の線状要素が配置されることとなる。
【００４６】
このため、（−Ｙ）側の後側ノズルにより塗布された後側線状要素の周囲では、他の３本のノズル１７により塗布された線状要素の周囲と比べて有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が低くなる。正確には、後側線状要素の周囲では、後側線状要素の（−Ｙ）側における雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が、後側線状要素の（＋Ｙ）側における濃度よりも低くなる。
【００４７】
その結果、後側線状要素の（−Ｙ）側の部位が（＋Ｙ）側の部位よりも大幅に早く乾燥してしまい、図７．Ａに示すように、半乾燥状態の有機ＥＬ材料にて形成される（−Ｙ）側の後側線状要素９４ａにおいて、（−Ｙ）側の部位（角状の突起を含む部位。（＋Ｙ）側の部位において同様。）の膜厚と（＋Ｙ）側の部位の膜厚との差Ｄ１（以下、「縁部膜厚差」という。）が、縁部膜厚差がほぼ０となっている他の線状要素９４に比べて大きくなり、複数の線状要素９４において主走査方向に垂直な断面の形状である有機ＥＬ材料の分散状態が一定ではなくなる。
【００４８】
仮に、このように厚さに偏りがある有機ＥＬ材料の後側線状要素９４ａが、塗布領域に周期的に（すなわち、４本毎に）形成された状態の塗布ムラを有する基板９を、そのまま後工程において焼結処理して製品に使用すると、製品となった後の有機ＥＬ表示装置における表示の質が低下してしまう場合がある。なお、後側線状要素では、必ずしも同時に形成される他の線状要素側の部位の膜厚が当該部位とは反対側の部位の膜厚よりも小さくなる訳ではなく、塗布に用いられる有機ＥＬ液の種類によっては、同時に形成される他の線状要素側の部位の膜厚が当該部位とは反対側の部位の膜厚よりも大きくなることもある。
【００４９】
本実施の形態に係る塗布システム５では、塗布装置１による有機ＥＬ液の塗布が終了した基板９は、図１に示す搬送機構２のロボットアーム２１により塗布装置１から搬出され、ガス付与装置３に搬入されて図５に示すチャンバ３１の内部空間３０に収容される。そして、チャンバ３１の内部空間３０が密閉される（ステップＳ１７，Ｓ１８）。
【００５０】
続いて、ガス供給機構３３によりチャンバ３１の内部空間３０に向けて溶媒ガスが送出され、ガス加熱部３４により加熱された後、チャンバ３１の内部空間３０に供給される（ステップＳ１９）。チャンバ３１では、内部空間３０のエアが外部へと排出され、内部空間３０に溶媒ガスが充填される。
【００５１】
ガス付与装置３では、ガス加熱部３４により加熱された溶媒ガスがチャンバ３１内の基板９に供給されることにより、基板９上に塗布されて仮定着している有機ＥＬ材料（本実施の形態では、塗布装置１により塗布されて半乾燥状態となっている図７．Ａに示す１色の有機ＥＬ液の線状要素９４，９４ａ、および、図７．Ａにおいて図示を省略する半乾燥状態の他の２色の有機ＥＬ液の線状要素）に溶媒ガスが付与されて有機ＥＬ液の流動性が増大する（ステップＳ２０）。換言すれば、ガス供給機構３３により供給される溶媒ガスにより、基板９上に仮定着している有機ＥＬ材料に対してリフロー処理が施される。これにより、図７．Ｂに示すように、基板９上の複数の線状要素９４がそれぞれ、互いに隣接する隔壁９２間において重力や表面張力と釣り合う同様の形状となる。
【００５２】
このように、溶媒ガスによるリフローにより、４本のノズル１７（図２および図３参照）のうち後側ノズルにより形成された後側線状要素が、他の３本のノズル１７によりそれぞれ形成された線状要素と同様の断面形状となると、図５に示すガス供給機構３３による溶媒ガスの供給が停止されるとともに、減圧機構３５により、チャンバ３１の内部空間３０から溶媒ガスが排出される。内部空間３０では、基板９の上面９０の周囲の溶媒ガス濃度が均一に低下して減圧雰囲気とされることにより、図７．Ｂに示す複数の線状要素９４から溶媒ガスが均一に蒸発し、複数の線状要素９４が均一に乾燥する（ステップＳ２１）。
【００５３】
図５に示すチャンバ３１の内部空間３０が所定の圧力まで減圧されると、内部空間３０の圧力を一定に維持した状態で、基板加熱機構３６によりステージ３２を介して基板９が加熱される。これにより、基板９上の線状要素９４から溶媒ガスがさらに蒸発し、図７．Ｃに示すように、複数の線状要素９４が乾燥して有機ＥＬ材料が基板９に均一に定着する（ステップＳ２２）。換言すれば、図５に示す減圧機構３５および基板加熱機構３６が、溶媒ガスが付与された線状要素９４を乾燥する乾燥機構として働くことにより、基板９上の複数の線状要素９４において、主走査方向に垂直な断面の形状である有機ＥＬ材料の分散状態がおよそ等しくなる。
【００５４】
その後、チャンバ３１の内部空間３０にエアが導入されて常圧とされ、基板９がガス付与装置３から搬出されて他の装置にて基板９上の有機ＥＬ材料に対して焼結処理が行われる。なお、塗布システム５では、ガス付与装置３による基板９に対する溶媒ガスの供給および乾燥と並行して、塗布装置１において他の基板に対する有機ＥＬ液の塗布が行われる。
【００５５】
以上に説明したように、塗布システム５では、塗布装置１において、複数のノズル１７の吐出口１７１から有機ＥＬ液を連続的に吐出しつつ複数のノズル１７の主走査と基板９の副走査とを交互に繰り返すことにより、基板９に対する有機ＥＬ液の塗布を迅速に行うことができる。
【００５６】
また、ガス付与装置３において、基板９上に仮定着している有機ＥＬ材料に溶媒ガスを付与して流動性を増大させた上で均一に乾燥させることにより、塗布装置１における塗布の進行方向（すなわち、基板９の移動方向）と複数のノズル１７の位置との関係により生じる塗布ムラ（すなわち、基板９上に仮定着した有機ＥＬ材料による複数の線状要素の断面形状の不均一）を解消し、複数の吐出口１７１からの有機ＥＬ液の吐出により基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状（すなわち、主走査方向に垂直な断面形状）を均一化することができる。
【００５７】
ところで、平面表示装置用の画素形成材料を含む流動性材料の基板に対する塗布では、塗布ムラが発生すると、製品となった後の平面表示装置の表示の質が低下する恐れがある。本実施の形態に係る塗布システム５では、上述のように、塗布ムラを解消して流動性材料の複数のラインの乾燥後における形状を均一化することができるため、塗布システム５は、平面表示装置用の画素形成材料を含む流動性材料の塗布に特に適しているといえる。
【００５８】
ガス付与装置３では、ガス加熱部３４により加熱された溶媒ガスを基板９に供給することにより、基板９上において溶媒ガス付与後の有機ＥＬ液の温度を高くして粘性を低下させることができる。その結果、溶媒ガスが付与された基板９上の有機ＥＬ液の流動性がより増大し、有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状の均一性が向上される。
【００５９】
また、基板９に対する溶媒ガスの供給（すなわち、有機ＥＬ液に対する溶媒ガスの付与）が、密閉されたチャンバ３１の内部空間３０内に収容された基板９に対して行われるため、基板９上の有機ＥＬ液に溶媒ガスを均一かつ効率良く付与することができる。その結果、有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状の均一性がより向上されるとともに有機ＥＬ液のラインの形状の均一化が迅速に行われる。
【００６０】
ガス付与装置３では、減圧機構３５によりチャンバ３１の内部空間３０を減圧雰囲気とすることにより、リフロー処理が施された基板９上の有機ＥＬ液の複数のラインが均一かつ迅速に乾燥される。これにより、有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状の均一性がさらに向上されるとともに有機ＥＬ液のラインの形状の均一化がより迅速に行われる。また、減圧機構３５による減圧乾燥に加えて、基板加熱機構３６により基板９の加熱を行うことにより、基板９上の有機ＥＬ液のラインをより迅速に乾燥することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００６２】
例えば、上記実施の形態に係る塗布システム５では、ガス付与装置３において基板９に供給されるガスは、必ずしも塗布装置１において塗布される有機ＥＬ液の溶媒のガスである必要はなく、有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料のガスであればよい。この場合も、上記実施の形態と同様に、基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状を均一化することができる。
【００６３】
有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料とは、半乾燥状態の有機ＥＬ液に付与されることにより有機ＥＬ液の流動性を増大させることができる揮発性材料であり、好ましくは、有機ＥＬ液の溶媒と共通する成分、あるいは、類似の成分を含むものを意味する。例えば、有機ＥＬ液の溶媒としてメシチレンが使用されている場合には、有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料として、アニソール（メトキシベンゼン）、トルエン、キシレン等の芳香族の有機溶媒が利用される。
【００６４】
ガス付与装置３では、基板９は必ずしも密閉されたチャンバ３１内に収容される必要はなく、開放空間に載置された基板９の上面９０に対して溶媒ガスが吹き付けられることにより、基板９上の有機ＥＬ液に対する溶媒ガスの付与が行われてもよい。
【００６５】
上記実施の形態では、ガス付与装置３においてリフロー処理が施された有機ＥＬ液に対して、まず減圧乾燥が開始され、その後、減圧乾燥と並行して基板加熱による乾燥が行われるが、ガス付与装置３では、例えば、有機ＥＬ液の減圧乾燥と基板加熱による乾燥とがほぼ同時に開始されてもよい。また、先に基板加熱による乾燥が開始され、その後、減圧乾燥が行われてもよく、減圧乾燥のみ、または、基板加熱のみによりリフロー後の有機ＥＬ液の乾燥が行われてもよい。さらには、乾燥に要する時間は多少長くなる可能性はあるが、チャンバ３１の内部空間３０内の雰囲気を徐々に、かつ、均一に加熱したり、内部空間３０内の溶媒ガスを徐々にエアと置換する等、他の様々な方法によりリフロー後の有機ＥＬ液の乾燥が行われてもよい。
【００６６】
上記実施の形態に係る塗布装置１では、例えば、塗布ヘッド１４に３本のノズル１７が設けられ、これらのノズル１７から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と互いに色が異なる３種類の有機ＥＬ材料をそれぞれ含む３種類の有機ＥＬ液が同時に吐出されて基板９に塗布されてもよい。また、塗布ヘッド１４では、流動性材料を吐出するノズル１７は２本以上とされるのであれば、他の本数とされてもよい。
【００６７】
さらには、これらのノズル１７から吐出される有機ＥＬ液は、隔壁が設けられていない塗布領域９１にストライプ状に塗布されてもよい。この場合、主走査方向に伸びる複数の線状領域が、最終製品である表示装置の画素の間隔に従って副走査方向に一定の領域ピッチにて仮想的に基板９の上面９０上に配列設定されていると捉えた上で、塗布装置による流動性材料の塗布が行われる。
【００６８】
塗布装置１では、塗布材料として正孔輸送材料を含み、かつ、揮発性の溶媒として水等を含む流動性材料が基板９に塗布されてもよい。ここで、「正孔輸送材料」とは、有機ＥＬ表示装置の正孔輸送層を形成する材料であり、「正孔輸送層」とは、有機ＥＬ材料により形成された有機ＥＬ層へと正孔を輸送する狭義の正孔輸送層のみを意味するのではなく、正孔の注入を行う正孔注入層も含む。
【００６９】
また、塗布装置１では、基板移動機構１２による基板９および基板保持部１１の移動に代えて、塗布ヘッド１４が副走査方向に移動することにより、副走査方向における基板９の塗布ヘッド１４に対する相対移動が行われてもよい。また、ヘッド移動機構１５による塗布ヘッド１４の移動に代えて、基板９および基板保持部１１が主走査方向に移動することにより、主走査方向における塗布ヘッド１４の基板９に対する相対移動が行われてもよい。
【００７０】
上記実施の形態に係る塗布システム５では、塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３が、図１に示すように、平面視において直線状に配置されているが、これらの装置の配置は適宜変更されてよい。図８．Ａおよび図８．Ｂは、塗布システムにおける塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３の他の配置例を示す平面図であり、図８．Ｃは塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３の他の配置例を示す正面図である。図８．Ａに示す塗布システム５ａでは、塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３がＬ字状に配置される。また、図８．Ｂに示す塗布システム５ｂでは、隣接して配置された塗布装置１およびガス付与装置３に対向する位置に搬送機構２ａが配置される。搬送機構２ａでは、搬送ロボット２２が、塗布装置１に対向する位置とガス付与装置３に対向する位置との間を（すなわち、図８．Ｂ中において実線にて示す位置と二点鎖線にて示す位置との間を）ガイドレール２３に沿って水平移動する。図８．Ｃに示す塗布システム５ｃでは、塗布装置１がガス付与装置３の上方に配置される。塗布システム５ｃの搬送機構２ｂでは、搬送ロボット２２が、塗布装置１に対向する位置とガス付与装置３に対向する位置との間を（すなわち、図８．Ｃ中において実線にて示す位置と二点鎖線にて示す位置との間を）ガイドレール２３に沿って昇降する。
【００７１】
上記塗布システム５では、基板９に対する流動性材料の塗布が塗布装置１において行われ、基板９上の流動性材料に対するリフロー処理および乾燥が、塗布装置１とは別のガス付与装置３において行われることにより、２枚の基板に対して２つの異なる処理を並行して行うことが可能となり、基板に対する処理効率が向上されるが、基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状を均一化するという観点からは、流動性材料の塗布、並びに、流動性材料に対するリフロー処理および乾燥が一の装置において順次行われてもよい。
【００７２】
塗布システム５は、１枚の基板から複数の有機ＥＬ表示装置を製造する（いわゆる、多面取りを行う）場合にも利用できる。また、塗布システム５は、必ずしも有機ＥＬ表示装置用の有機ＥＬ材料または正孔輸送材料を含む流動性材料の塗布のみに利用されるわけではなく、例えば、液晶表示装置やプラズマ表示装置等の他の平面表示装置用の基板に対し、着色材料や蛍光材料等の他の種類の画素形成材料を含む流動性材料を塗布する場合に利用されてもよい。さらには、塗布システム５は、平面表示装置用の基板以外に、半導体基板等の様々な基板に対する様々な種類の流動性材料の塗布に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】塗布システムの構成を示す図である。
【図２】塗布装置を示す平面図である。
【図３】塗布装置を示す正面図である。
【図４】基板の断面を示す図である。
【図５】ガス付与装置の構成を示す図である。
【図６．Ａ】有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。
【図６．Ｂ】有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。
【図７．Ａ】基板の断面を示す図である。
【図７．Ｂ】基板の断面を示す図である。
【図７．Ｃ】基板の断面を示す図である。
【図８．Ａ】塗布システムの他の例を示す図である。
【図８．Ｂ】塗布システムの他の例を示す図である。
【図８．Ｃ】塗布システムの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 塗布装置
３ ガス付与装置
５，５ａ〜５ｃ 塗布システム
９ 基板
１２ 基板移動機構
１４ 塗布ヘッド
１５ ヘッド移動機構
３０ 内部空間
３１ チャンバ
３３ ガス供給機構
３４ ガス加熱部
３５ 減圧機構
３６ 基板加熱機構
９０ 上面
１７１ 吐出口
Ｓ１１〜Ｓ２２ ステップ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に流動性材料を塗布する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体の基板上にレジスト液等の流動性材料を塗布する装置として、特許文献１に開示されるように、流動性材料を連続的に吐出するノズルを基板上で走査することにより、複数の平行線状に流動性材料を塗布する塗布装置が知られている。当該塗布装置では、複数の平行線状に塗布された流動性材料が広がって互いに接触することにより、基板の主面全域に流動性材料が塗布される。
【０００３】
特許文献１では、レジスト塗布装置により塗布液が塗布された半導体の基板を、レジスト塗布装置とは別に設けられた溶剤雰囲気装置において塗布液の溶剤雰囲気に曝すことにより、溶剤を塗布液表面に付着させて塗布液表面の粘性を低下させ、その後、基板が収容されている容器内を減圧することにより気流を形成して当該気流により塗布液の表面を平坦化する（すなわち、基板上の塗布液の膜厚の均一性を向上する）とともに当該塗布液を乾燥する技術が開示されている。
【０００４】
ところで、流動性材料を吐出するノズルを走査することにより基板に流動性材料を塗布する塗布装置は、平面表示装置用のガラス基板に対して画素形成材料を含む流動性材料を塗布する際にも応用が検討されている。典型的な例では、基板上に形成された隔壁に沿ってノズルを繰り返し走査することにより、流動性材料が所定のピッチにてストライプ状に塗布される。
【０００５】
このとき、基板上では、流動性材料の各ラインから溶媒成分が蒸発し、これらのラインが塗布された順に乾燥していく。流動性材料の各ラインでは、乾燥するまでの間に画素形成材料が十分に分散して基板上にほぼ均一に定着するが、塗布から乾燥終了までの時間が短いと、画素形成材料の分散の程度が他の領域と異なる状態で流動性材料の乾燥が終了してしまうこととなる。
【０００６】
基板上の塗布の開始端側のラインおよび終端側のラインでは、塗布領域の中央部に比べて、周囲の流動性材料から蒸発する溶媒成分の量が少ないため、雰囲気中の溶媒成分の濃度が低くなる。このため、流動性材料の乾燥時間が他の領域に比べて短くなり、画素形成材料の分散状態が中央部と異なってしまう。そこで、特許文献２では、基板上の塗布の開始端側および終端側のそれぞれにおいて、塗布領域の外側の非塗布領域に流動性材料を塗布する（ダミーラインを形成する）ことにより、流動性材料の乾燥時間が他の領域よりも短くなることを抑制する手法が開示されている。
【０００７】
一方、特許文献３では、塗布装置において基板が載置されるステージにヒータを設けることにより、基板に塗布された処理液の溶剤の乾燥、蒸発を促進させ、処理液を流動しない程度に硬化させる手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７４０２号公報
【特許文献２】特開２００７−１４４２４０号公報
【特許文献３】特開２００６−１６４９０５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、塗布装置における塗布効率の向上を図るために、複数のノズルの走査、および、走査方向に垂直な方向への基板のステップ移動を繰り返すことにより、ガラスの基板上に流動性材料をストライプ状に塗布する場合、基板のステップ移動方向の後側には流動性材料が塗布されていないため、複数のノズルのうち、ステップ移動方向に関して最も後側に位置するノズルにより塗布された流動性材料のラインの周囲では、他のノズルにより塗布された流動性材料のラインの周囲に比べて雰囲気中の溶媒成分の濃度が低くなってしまう。
【０００９】
このため、最も後側のノズルにより塗布された流動性材料のラインが、他のノズルにより塗布された流動性材料のラインよりも早く乾燥し、これにより、画素形成材料の分散状態が他のラインと異なってしまう。その結果、基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の形状が不均一となって塗布ムラが発生し、製品となった後の平面表示装置における表示の質が低下してしまう場合がある。
【００１０】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の吐出口からの流動性材料の吐出により基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の形状を均一化することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
請求項１に記載の発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布システムであって、揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出する吐出機構、および、前記吐出機構を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動するとともに、前記主走査方向への移動が行われる毎に前記基板を前記吐出機構に対して前記副走査方向に相対的に移動する移動機構を備え、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する塗布装置と、前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記塗布装置により塗布された前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させるガス供給機構、および、前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる乾燥機構を備えるガス付与装置とを備える。
【００１２】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗布システムであって、前記ガス付与装置が、前記ガス供給機構により供給される前記ガスを加熱するガス加熱部をさらに備える。
【００１３】
請求項３に記載の発明は、請求項１または２に記載の塗布システムであって、前記ガス付与装置が、密閉された内部空間に前記基板が収容されるチャンバをさらに備え、前記ガス供給機構により、前記ガスが前記チャンバの前記内部空間に供給される。
【００１４】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の塗布システムであって、前記乾燥機構が、前記チャンバの前記内部空間を減圧雰囲気とする減圧機構を有する。
【００１５】
請求項５に記載の発明は、請求項３または４に記載の塗布システムであって、前記乾燥機構が、前記基板を加熱する基板加熱機構を有する。
【００１６】
請求項６に記載の発明は、請求項１ないし５のいずれかに記載の塗布システムであって、前記流動性材料の前記塗布材料が平面表示装置用の画素形成材料である。
【００１７】
請求項７に記載の発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布方法であって、ａ）揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出しつつ、前記複数の吐出口を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動する工程と、ｂ）前記基板を前記副走査方向に前記複数の吐出口に対して相対的に移動する工程と、ｃ）前記ａ）工程および前記ｂ）工程を繰り返すことにより、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する工程と、ｄ）前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させる工程と、ｅ）前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる工程とを備える。
【００１８】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の塗布方法であって、前記ｄ）工程よりも前に、前記基板に供給される前記ガスを加熱する工程をさらに備える。
【００１９】
請求項９に記載の発明は、請求項７または８に記載の塗布方法であって、前記ｃ）工程と前記ｄ）工程との間に、前記流動性材料が塗布された前記基板をチャンバの密閉された内部空間に収容する工程をさらに備え、前記ｄ）工程における前記ガスの供給が、前記チャンバの前記内部空間内の前記基板に対して行われる。
【００２０】
請求項１０に記載の発明は、請求項９に記載の塗布方法であって、前記ｅ）工程において、前記チャンバの前記内部空間が減圧される。
【００２１】
請求項１１に記載の発明は、請求項９または１０に記載の塗布方法であって、前記ｅ）工程において、前記基板が加熱される。
【発明の効果】
【００２２】
本発明では、複数の吐出口からの流動性材料の吐出により基板上に塗布された流動性材料の複数のラインの乾燥後の形状を均一化することができる。また、請求項２および８の発明では、基板上の流動性材料の流動性をより向上することができる。さらに、請求項３および９の発明では、基板上の流動性材料にガスを均一かつ効率良く付与することができる。請求項４および５、並びに、請求項１０および１１の発明では、基板上の流動性材料の複数のラインを均一かつ迅速に乾燥することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る塗布システム５の構成を示す図である。塗布システム５は、基板上に流動性材料を塗布するシステムであり、本実施の形態では、平面表示装置用のガラス基板（以下、単に「基板」という。）に、平面表示装置用の画素形成材料を塗布材料として含む流動性材料が塗布される。
【００２４】
塗布システム５は、図１に示すように、塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３を備える。塗布システム５では、塗布装置１において、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置用の基板に、揮発性の溶媒、および、一の色の発光材料として基板上に付与される画素形成材料（以下、「有機ＥＬ材料」という。）を含む流動性材料（以下、「有機ＥＬ液」という。）が塗布される。本実施の形態では、ＲＧＢの３色のうち２色の有機ＥＬ液の塗布が終了した基板に対して、残り１色の有機ＥＬ液の塗布が行われるものとして説明する。
【００２５】
塗布装置１により有機ＥＬ液が塗布された基板は、搬送機構２により塗布装置１から搬出されてガス付与装置３に搬入される。塗布装置１から搬出された基板では、基板上の有機ＥＬ液は、溶媒がある程度蒸発した半乾燥状態となっている。ガス付与装置３では、基板上の半乾燥状態の有機ＥＬ液に対して有機ＥＬ液の溶媒のガス（以下、「溶媒ガス」という。）が付与されて有機ＥＬ液の流動性が増大された後、有機ＥＬ液を乾燥することにより、有機ＥＬ液に含まれる有機ＥＬ材料が基板上に定着する。
【００２６】
次に、塗布装置１の構造について説明する。図２は、塗布装置１を示す平面図であり、図３は塗布装置１の正面図（すなわち、図２中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いてみた図）である。
【００２７】
塗布装置１は、図３に示すように、基板９の（−Ｚ）側の主面に当接して基板９を保持する基板保持部１１を備え、図２および図３に示すように、基板保持部１１を基板９の（＋Ｚ）側の主面９０に平行な所定の方向（すなわち、図２および図３中のＹ方向であり、以下、「副走査方向」という。）に水平移動するとともに垂直方向（すなわち、Ｚ方向）に向く軸を中心として回転する基板移動機構１２を備える。
【００２８】
基板９の（＋Ｚ）側の主面９０（以下、「上面９０」という。）上の塗布領域９１（図２中において細線の矩形にて示す。）には、それぞれが図２中のＸ方向に伸びる複数の隔壁がＹ方向に一定のピッチ（例えば１００〜１５０マイクロメートル（μｍ）のピッチ）にて配列形成されている。
【００２９】
塗布装置１は、また、図２および図３に示すように、基板９上に形成されたアライメントマーク（図示省略）を撮像して検出するアライメントマーク検出部１３、基板保持部１１（図２参照）に保持された基板９の上面９０に向けて流動性材料を連続的に吐出する吐出機構である塗布ヘッド１４、塗布ヘッド１４を基板９の上面９０に平行かつ副走査方向に垂直な方向（すなわち、図２および図３中のＸ方向であり、以下、「主走査方向」という。）に水平移動するヘッド移動機構１５、および、塗布ヘッド１４の移動方向（すなわち、Ｘ方向）に関して基板保持部１１の両側に設けられるとともに塗布ヘッド１４からの有機ＥＬ液を受ける２つの受液部１６を備え、図２に示すように、塗布ヘッド１４に流動性材料を供給する流動性材料供給部１８、および、塗布装置１の各構成を制御する制御部１９を備える。
【００３０】
塗布装置１では、ヘッド移動機構１５および基板移動機構１２が、塗布ヘッド１４を基板９に対して主走査方向に相対的に移動する（すなわち、主走査する）とともに基板９を塗布ヘッド１４に対して副走査方向に相対的に移動する（すなわち、副走査する）移動機構となる。
【００３１】
図２および図３に示すように、塗布ヘッド１４は複数（本実施の形態では、４本）のノズル１７を備える。各ノズル１７の（−Ｚ）側の端面には吐出口（図３中では２つのノズル１７の吐出口のみに符号１７１を付している。）が形成され、複数の吐出口１７１から同一種類の有機ＥＬ液が連続的に吐出される。４本のノズル１７は、Ｘ方向（すなわち、主走査方向）に略直線状に配列されるとともにＹ方向（すなわち、副走査方向）に僅かにずれて配置される。塗布装置１では、複数のノズル１７のＹ方向の位置が個別に調整可能とされており、４本のノズル１７の吐出口１７１は副走査方向に関して等間隔にて配列される。互いに隣接する２本のノズル１７の吐出口１７１の副走査方向の中心間距離は、基板９上の隔壁のＹ方向のピッチの３倍に等しくされる。
【００３２】
図４は、主走査方向に垂直な基板９の断面を示す図である。基板９の上面９０に有機ＥＬ液が塗布される際には、塗布ヘッド１４の各ノズル１７（図２および図３参照）から、基板９の上面９０上において互いに隣接する２つの隔壁９２間の領域９３（すなわち、主走査方向に伸びる領域であり、以下、「線状領域９３」という。）に有機ＥＬ液が吐出されて有機ＥＬ液の線状要素９４（すなわち、１つのノズル１７の吐出口１７１に対応する有機ＥＬ液のライン）が形成される。なお、図４では、図の理解を容易にするために、塗布装置１により塗布される１色の有機ＥＬ液の線状要素９４のみを図示し、既に他の塗布装置により基板９に塗布されている他の２色の有機ＥＬ液については図示を省略している（後述する図７．Ａないし図７．Ｃにおいても同様）。
【００３３】
塗布装置１では、副走査方向に一定のピッチ（隔壁のピッチに等しいピッチであり、以下、「領域ピッチ」という。）にて配列される複数の線状領域９３において、副走査方向に２つおきに存在する線状領域９３に有機ＥＬ液が塗布される。すなわち、塗布装置１にて有機ＥＬ液が塗布される２つの線状領域９３の間には、他の塗布装置により他の種類の有機ＥＬ液が塗布される２つの線状領域９３が挟まれている。
【００３４】
次に、ガス付与装置３の構造について説明する。図５は、ガス付与装置３の構成を示す図である。図５に示すように、ガス付与装置３は、密閉された内部空間３０を有するチャンバ３１、チャンバ３１の内部空間３０に配置されて基板９が載置されるステージ３２、配管３３１を介してチャンバ３１の内部空間３０に有機ＥＬ液の溶媒ガスを供給するガス供給機構３３、配管３３１を加熱することによりガス供給機構３３により供給される溶媒ガスを加熱するガス加熱部３４、チャンバ３１の内部空間３０からガスを排出して内部空間３０を減圧雰囲気とする減圧機構３５、および、ステージ３２内部に設けられるとともにステージ３２を介して基板９を加熱する基板加熱機構３６を備える。なお、図５では、図示の都合上、チャンバ３１を断面にて描いている。
【００３５】
ガス付与装置３では、ガス供給機構３３においてバブリング法や気化ノズル等により生成された溶媒ガスが、配管３３１を通過する際にガス加熱部３４により加熱され、チャンバ３１の内部空間３０に収容されている基板９に対して供給される。ガス加熱部３４および基板加熱機構３６としては、温水が循環する流路や電気式のヒータ等が利用される。
【００３６】
次に、塗布システム５による有機ＥＬ液の塗布について説明する。図６．Ａおよび図６．Ｂは、有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。図２および図３に示す塗布装置１では、基板９が基板保持部１１に載置されて保持され、アライメントマーク検出部１３からの出力に基づいて基板移動機構１２が駆動されて基板９が移動および回転し、図２中に実線にて示す塗布開始位置に位置する（ステップＳ１１）。
【００３７】
既述のように、基板９の上面９０上には互いに平行な複数の隔壁９２（図４参照）が配列形成され、上面９０上の隔壁９２間に線状領域９３（図４参照）が規定されている。そして、基板９が塗布開始位置に配置されることにより、塗布装置１において、それぞれが主走査方向に伸びる複数の線状領域９３が主走査方向に垂直な副走査方向に一定の領域ピッチにて上面９０上に配列設定された状態で、処理対象の基板９が準備されることとなる。このとき、塗布ヘッド１４は、副走査方向に関して基板９の（＋Ｙ）側の端部近傍であり、主走査方向において、図２および図３中に実線にて示す待機位置（すなわち、図２および図３中の（−Ｘ）側の受液部１６の上方）に予め配置されている。
【００３８】
続いて、制御部１９により塗布ヘッド１４が制御されて、４本のノズル１７から有機ＥＬ液の吐出が開始され（ステップＳ１２）、さらに、ヘッド移動機構１５が制御されて塗布ヘッド１４の主走査方向の移動（すなわち、図２中の（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側への主走査）が開始される。これにより、複数の吐出口１７１のそれぞれから基板９の上面９０に向けて有機ＥＬ液を一定の流量にて連続的に（途切れることなく）吐出しつつ、塗布ヘッド１４（すなわち、複数の吐出口１７１）が主走査方向に連続的に一定の速度にて移動し、図４に示すように、基板９の塗布領域９１の４個の線状領域９３に有機ＥＬ液がストライプ状に塗布されて４つの線状要素９４が形成される（ステップＳ１３）。
【００３９】
そして、塗布ヘッド１４が、図２および図３中に二点鎖線にて示す待機位置（すなわち、（＋Ｘ）側の受液部１６の上方）まで移動することにより、有機ＥＬ液によるストライプ状のパターンが形成される。なお、図２中における塗布領域９１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側の非塗布領域（並びに、必要に応じて（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の非塗布領域）は、図示省略のマスクにより覆われているため、基板９上の非塗布領域に有機ＥＬ液は塗布されない。
【００４０】
塗布ヘッド１４が待機位置まで移動すると、基板移動機構１２が駆動され、基板９が基板保持部１１と共に（＋Ｙ）方向（すなわち、副走査方向）に領域ピッチの１２倍に等しい距離だけ移動する（ステップＳ１４）。このとき、塗布ヘッド１４では、４本のノズル１７から受液部１６に向けて有機ＥＬ液が連続的に吐出されている。
【００４１】
副走査方向における基板９のステップ移動が終了すると、基板９および基板保持部１１が図２中に二点鎖線にて示す塗布終了位置まで移動したか否かが制御部１９により確認される（ステップＳ１５）。そして、塗布終了位置まで移動していない場合には、ステップＳ１３に戻って塗布ヘッド１４が４本のノズル１７から有機ＥＬ液を吐出しつつ基板９の（＋Ｘ）側から（−Ｘ）方向（すなわち、主走査方向）に移動することにより、基板９上の線状領域９３（図４参照）に有機ＥＬ液が塗布される（ステップＳ１３）。その後、基板９が副走査方向にステップ移動し、塗布終了位置まで移動したか否かの確認が行われる（ステップＳ１４，Ｓ１５）。
【００４２】
塗布装置１では、基板保持部１１および基板９が塗布終了位置に位置するまで、塗布ヘッド１４の主走査方向における移動、および、基板９の（＋Ｙ）側へのステップ移動が交互に繰り返される（すなわち、塗布ヘッド１４の複数の吐出口１７１の主走査方向への移動が行われる毎に、基板９が塗布ヘッド１４の複数の吐出口１７１に対して副走査方向に相対的に移動される。）（ステップＳ１３〜Ｓ１５）。これにより、基板９上にて主走査方向に伸びるとともに副走査方向に一定のピッチ（すなわち、領域ピッチの３倍に等しいピッチ）にて配列された有機ＥＬ液の複数のラインが形成される。
【００４３】
塗布装置１では、上記有機ＥＬ液の塗布と並行して基板９上の有機ＥＬ液の各ライン（すなわち、線状要素）から溶媒成分がある程度蒸発し、これらの線状要素が塗布された順に乾燥して有機ＥＬ材料が基板９に仮定着する（すなわち、有機ＥＬ液が半乾燥状態となる。）。そして、基板９が塗布終了位置まで移動すると、４本のノズル１７からの有機ＥＬ液の吐出が停止され（ステップＳ１６）、塗布装置１による基板９に対する有機ＥＬ液の塗布が終了する。なお、塗布装置１では、副走査方向に関し、基板９上において有機ＥＬ液の塗布が進行する方向（すなわち、塗布ヘッド１４の基板９に対する相対移動方向）は、基板移動機構１２による基板９の移動方向とは反対向きとなっている。
【００４４】
ところで、上記の有機ＥＬ液の塗布動作では、複数の（４本の）ノズル１７のうち中央近傍の２本のノズル１７により塗布された有機ＥＬ液の線状要素の周囲において、雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くなり、（＋Ｙ）側のノズル１７により塗布された有機ＥＬ液の線状要素の周囲においても、直前の塗布ヘッド１４の主走査にて最も（−Ｙ）側のノズル１７により塗布された有機ＥＬ液の線状要素の影響により、雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くなる。
【００４５】
しかしながら、（−Ｙ）側のノズル１７（すなわち、副走査方向における基板の相対移動方向後側のノズルであり、以下、「後側ノズル」という。ただし、塗布ヘッド１４の相対移動方向に着目した場合、前側のノズルとなる。）により塗布された有機ＥＬ液の線状要素（以下、後側ノズルにより形成される線状要素を「後側線状要素」という。）の（−Ｙ）側には、他の有機ＥＬ液の線状要素は形成されておらず、（＋Ｙ）側にのみ、他のノズル１７により並行して塗布された有機ＥＬ液の線状要素が配置されることとなる。
【００４６】
このため、（−Ｙ）側の後側ノズルにより塗布された後側線状要素の周囲では、他の３本のノズル１７により塗布された線状要素の周囲と比べて有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が低くなる。正確には、後側線状要素の周囲では、後側線状要素の（−Ｙ）側における雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が、後側線状要素の（＋Ｙ）側における濃度よりも低くなる。
【００４７】
その結果、後側線状要素の（−Ｙ）側の部位が（＋Ｙ）側の部位よりも大幅に早く乾燥してしまい、図７．Ａに示すように、半乾燥状態の有機ＥＬ材料にて形成される（−Ｙ）側の後側線状要素９４ａにおいて、（−Ｙ）側の部位（角状の突起を含む部位。（＋Ｙ）側の部位において同様。）の膜厚と（＋Ｙ）側の部位の膜厚との差Ｄ１（以下、「縁部膜厚差」という。）が、縁部膜厚差がほぼ０となっている他の線状要素９４に比べて大きくなり、複数の線状要素９４において主走査方向に垂直な断面の形状である有機ＥＬ材料の分散状態が一定ではなくなる。
【００４８】
仮に、このように厚さに偏りがある有機ＥＬ材料の後側線状要素９４ａが、塗布領域に周期的に（すなわち、４本毎に）形成された状態の塗布ムラを有する基板９を、そのまま後工程において焼結処理して製品に使用すると、製品となった後の有機ＥＬ表示装置における表示の質が低下してしまう場合がある。なお、後側線状要素では、必ずしも同時に形成される他の線状要素側の部位の膜厚が当該部位とは反対側の部位の膜厚よりも小さくなる訳ではなく、塗布に用いられる有機ＥＬ液の種類によっては、同時に形成される他の線状要素側の部位の膜厚が当該部位とは反対側の部位の膜厚よりも大きくなることもある。
【００４９】
本実施の形態に係る塗布システム５では、塗布装置１による有機ＥＬ液の塗布が終了した基板９は、図１に示す搬送機構２のロボットアーム２１により塗布装置１から搬出され、ガス付与装置３に搬入されて図５に示すチャンバ３１の内部空間３０に収容される。そして、チャンバ３１の内部空間３０が密閉される（ステップＳ１７，Ｓ１８）。
【００５０】
続いて、ガス供給機構３３によりチャンバ３１の内部空間３０に向けて溶媒ガスが送出され、ガス加熱部３４により加熱された後、チャンバ３１の内部空間３０に供給される（ステップＳ１９）。チャンバ３１では、内部空間３０のエアが外部へと排出され、内部空間３０に溶媒ガスが充填される。
【００５１】
ガス付与装置３では、ガス加熱部３４により加熱された溶媒ガスがチャンバ３１内の基板９に供給されることにより、基板９上に塗布されて仮定着している有機ＥＬ材料（本実施の形態では、塗布装置１により塗布されて半乾燥状態となっている図７．Ａに示す１色の有機ＥＬ液の線状要素９４，９４ａ、および、図７．Ａにおいて図示を省略する半乾燥状態の他の２色の有機ＥＬ液の線状要素）に溶媒ガスが付与されて有機ＥＬ液の流動性が増大する（ステップＳ２０）。換言すれば、ガス供給機構３３により供給される溶媒ガスにより、基板９上に仮定着している有機ＥＬ材料に対してリフロー処理が施される。これにより、図７．Ｂに示すように、基板９上の複数の線状要素９４がそれぞれ、互いに隣接する隔壁９２間において重力や表面張力と釣り合う同様の形状となる。
【００５２】
このように、溶媒ガスによるリフローにより、４本のノズル１７（図２および図３参照）のうち後側ノズルにより形成された後側線状要素が、他の３本のノズル１７によりそれぞれ形成された線状要素と同様の断面形状となると、図５に示すガス供給機構３３による溶媒ガスの供給が停止されるとともに、減圧機構３５により、チャンバ３１の内部空間３０から溶媒ガスが排出される。内部空間３０では、基板９の上面９０の周囲の溶媒ガス濃度が均一に低下して減圧雰囲気とされることにより、図７．Ｂに示す複数の線状要素９４から溶媒ガスが均一に蒸発し、複数の線状要素９４が均一に乾燥する（ステップＳ２１）。
【００５３】
図５に示すチャンバ３１の内部空間３０が所定の圧力まで減圧されると、内部空間３０の圧力を一定に維持した状態で、基板加熱機構３６によりステージ３２を介して基板９が加熱される。これにより、基板９上の線状要素９４から溶媒ガスがさらに蒸発し、図７．Ｃに示すように、複数の線状要素９４が乾燥して有機ＥＬ材料が基板９に均一に定着する（ステップＳ２２）。換言すれば、図５に示す減圧機構３５および基板加熱機構３６が、溶媒ガスが付与された線状要素９４を乾燥する乾燥機構として働くことにより、基板９上の複数の線状要素９４において、主走査方向に垂直な断面の形状である有機ＥＬ材料の分散状態がおよそ等しくなる。
【００５４】
その後、チャンバ３１の内部空間３０にエアが導入されて常圧とされ、基板９がガス付与装置３から搬出されて他の装置にて基板９上の有機ＥＬ材料に対して焼結処理が行われる。なお、塗布システム５では、ガス付与装置３による基板９に対する溶媒ガスの供給および乾燥と並行して、塗布装置１において他の基板に対する有機ＥＬ液の塗布が行われる。
【００５５】
以上に説明したように、塗布システム５では、塗布装置１において、複数のノズル１７の吐出口１７１から有機ＥＬ液を連続的に吐出しつつ複数のノズル１７の主走査と基板９の副走査とを交互に繰り返すことにより、基板９に対する有機ＥＬ液の塗布を迅速に行うことができる。
【００５６】
また、ガス付与装置３において、基板９上に仮定着している有機ＥＬ材料に溶媒ガスを付与して流動性を増大させた上で均一に乾燥させることにより、塗布装置１における塗布の進行方向（すなわち、基板９の移動方向）と複数のノズル１７の位置との関係により生じる塗布ムラ（すなわち、基板９上に仮定着した有機ＥＬ材料による複数の線状要素の断面形状の不均一）を解消し、複数の吐出口１７１からの有機ＥＬ液の吐出により基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状（すなわち、主走査方向に垂直な断面形状）を均一化することができる。
【００５７】
ところで、平面表示装置用の画素形成材料を含む流動性材料の基板に対する塗布では、塗布ムラが発生すると、製品となった後の平面表示装置の表示の質が低下する恐れがある。本実施の形態に係る塗布システム５では、上述のように、塗布ムラを解消して流動性材料の複数のラインの乾燥後における形状を均一化することができるため、塗布システム５は、平面表示装置用の画素形成材料を含む流動性材料の塗布に特に適しているといえる。
【００５８】
ガス付与装置３では、ガス加熱部３４により加熱された溶媒ガスを基板９に供給することにより、基板９上において溶媒ガス付与後の有機ＥＬ液の温度を高くして粘性を低下させることができる。その結果、溶媒ガスが付与された基板９上の有機ＥＬ液の流動性がより増大し、有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状の均一性が向上される。
【００５９】
また、基板９に対する溶媒ガスの供給（すなわち、有機ＥＬ液に対する溶媒ガスの付与）が、密閉されたチャンバ３１の内部空間３０内に収容された基板９に対して行われるため、基板９上の有機ＥＬ液に溶媒ガスを均一かつ効率良く付与することができる。その結果、有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状の均一性がより向上されるとともに有機ＥＬ液のラインの形状の均一化が迅速に行われる。
【００６０】
ガス付与装置３では、減圧機構３５によりチャンバ３１の内部空間３０を減圧雰囲気とすることにより、リフロー処理が施された基板９上の有機ＥＬ液の複数のラインが均一かつ迅速に乾燥される。これにより、有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状の均一性がさらに向上されるとともに有機ＥＬ液のラインの形状の均一化がより迅速に行われる。また、減圧機構３５による減圧乾燥に加えて、基板加熱機構３６により基板９の加熱を行うことにより、基板９上の有機ＥＬ液のラインをより迅速に乾燥することができる。
【００６１】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変更が可能である。
【００６２】
例えば、上記実施の形態に係る塗布システム５では、ガス付与装置３において基板９に供給されるガスは、必ずしも塗布装置１において塗布される有機ＥＬ液の溶媒のガスである必要はなく、有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料のガスであればよい。この場合も、上記実施の形態と同様に、基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状を均一化することができる。
【００６３】
有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料とは、半乾燥状態の有機ＥＬ液に付与されることにより有機ＥＬ液の流動性を増大させることができる揮発性材料であり、好ましくは、有機ＥＬ液の溶媒と共通する成分、あるいは、類似の成分を含むものを意味する。例えば、有機ＥＬ液の溶媒としてメシチレンが使用されている場合には、有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料として、アニソール（メトキシベンゼン）、トルエン、キシレン等の芳香族の有機溶媒が利用される。
【００６４】
ガス付与装置３では、基板９は必ずしも密閉されたチャンバ３１内に収容される必要はなく、開放空間に載置された基板９の上面９０に対して溶媒ガスが吹き付けられることにより、基板９上の有機ＥＬ液に対する溶媒ガスの付与が行われてもよい。
【００６５】
上記実施の形態では、ガス付与装置３においてリフロー処理が施された有機ＥＬ液に対して、まず減圧乾燥が開始され、その後、減圧乾燥と並行して基板加熱による乾燥が行われるが、ガス付与装置３では、例えば、有機ＥＬ液の減圧乾燥と基板加熱による乾燥とがほぼ同時に開始されてもよい。また、先に基板加熱による乾燥が開始され、その後、減圧乾燥が行われてもよく、減圧乾燥のみ、または、基板加熱のみによりリフロー後の有機ＥＬ液の乾燥が行われてもよい。さらには、乾燥に要する時間は多少長くなる可能性はあるが、チャンバ３１の内部空間３０内の雰囲気を徐々に、かつ、均一に加熱したり、内部空間３０内の溶媒ガスを徐々にエアと置換する等、他の様々な方法によりリフロー後の有機ＥＬ液の乾燥が行われてもよい。
【００６６】
上記実施の形態に係る塗布装置１では、例えば、塗布ヘッド１４に３本のノズル１７が設けられ、これらのノズル１７から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と互いに色が異なる３種類の有機ＥＬ材料をそれぞれ含む３種類の有機ＥＬ液が同時に吐出されて基板９に塗布されてもよい。また、塗布ヘッド１４では、流動性材料を吐出するノズル１７は２本以上とされるのであれば、他の本数とされてもよい。
【００６７】
さらには、これらのノズル１７から吐出される有機ＥＬ液は、隔壁が設けられていない塗布領域９１にストライプ状に塗布されてもよい。この場合、主走査方向に伸びる複数の線状領域が、最終製品である表示装置の画素の間隔に従って副走査方向に一定の領域ピッチにて仮想的に基板９の上面９０上に配列設定されていると捉えた上で、塗布装置による流動性材料の塗布が行われる。
【００６８】
塗布装置１では、塗布材料として正孔輸送材料を含み、かつ、揮発性の溶媒として水等を含む流動性材料が基板９に塗布されてもよい。ここで、「正孔輸送材料」とは、有機ＥＬ表示装置の正孔輸送層を形成する材料であり、「正孔輸送層」とは、有機ＥＬ材料により形成された有機ＥＬ層へと正孔を輸送する狭義の正孔輸送層のみを意味するのではなく、正孔の注入を行う正孔注入層も含む。
【００６９】
また、塗布装置１では、基板移動機構１２による基板９および基板保持部１１の移動に代えて、塗布ヘッド１４が副走査方向に移動することにより、副走査方向における基板９の塗布ヘッド１４に対する相対移動が行われてもよい。また、ヘッド移動機構１５による塗布ヘッド１４の移動に代えて、基板９および基板保持部１１が主走査方向に移動することにより、主走査方向における塗布ヘッド１４の基板９に対する相対移動が行われてもよい。
【００７０】
上記実施の形態に係る塗布システム５では、塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３が、図１に示すように、平面視において直線状に配置されているが、これらの装置の配置は適宜変更されてよい。図８．Ａおよび図８．Ｂは、塗布システムにおける塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３の他の配置例を示す平面図であり、図８．Ｃは塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３の他の配置例を示す正面図である。図８．Ａに示す塗布システム５ａでは、塗布装置１、搬送機構２およびガス付与装置３がＬ字状に配置される。また、図８．Ｂに示す塗布システム５ｂでは、隣接して配置された塗布装置１およびガス付与装置３に対向する位置に搬送機構２ａが配置される。搬送機構２ａでは、搬送ロボット２２が、塗布装置１に対向する位置とガス付与装置３に対向する位置との間を（すなわち、図８．Ｂ中において実線にて示す位置と二点鎖線にて示す位置との間を）ガイドレール２３に沿って水平移動する。図８．Ｃに示す塗布システム５ｃでは、塗布装置１がガス付与装置３の上方に配置される。塗布システム５ｃの搬送機構２ｂでは、搬送ロボット２２が、塗布装置１に対向する位置とガス付与装置３に対向する位置との間を（すなわち、図８．Ｃ中において実線にて示す位置と二点鎖線にて示す位置との間を）ガイドレール２３に沿って昇降する。
【００７１】
上記塗布システム５では、基板９に対する流動性材料の塗布が塗布装置１において行われ、基板９上の流動性材料に対するリフロー処理および乾燥が、塗布装置１とは別のガス付与装置３において行われることにより、２枚の基板に対して２つの異なる処理を並行して行うことが可能となり、基板に対する処理効率が向上されるが、基板９上に塗布された有機ＥＬ液の複数のラインの乾燥後における形状を均一化するという観点からは、流動性材料の塗布、並びに、流動性材料に対するリフロー処理および乾燥が一の装置において順次行われてもよい。
【００７２】
塗布システム５は、１枚の基板から複数の有機ＥＬ表示装置を製造する（いわゆる、多面取りを行う）場合にも利用できる。また、塗布システム５は、必ずしも有機ＥＬ表示装置用の有機ＥＬ材料または正孔輸送材料を含む流動性材料の塗布のみに利用されるわけではなく、例えば、液晶表示装置やプラズマ表示装置等の他の平面表示装置用の基板に対し、着色材料や蛍光材料等の他の種類の画素形成材料を含む流動性材料を塗布する場合に利用されてもよい。さらには、塗布システム５は、平面表示装置用の基板以外に、半導体基板等の様々な基板に対する様々な種類の流動性材料の塗布に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００７３】
【図１】塗布システムの構成を示す図である。
【図２】塗布装置を示す平面図である。
【図３】塗布装置を示す正面図である。
【図４】基板の断面を示す図である。
【図５】ガス付与装置の構成を示す図である。
【図６．Ａ】有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。
【図６．Ｂ】有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。
【図７．Ａ】基板の断面を示す図である。
【図７．Ｂ】基板の断面を示す図である。
【図７．Ｃ】基板の断面を示す図である。
【図８．Ａ】塗布システムの他の例を示す図である。
【図８．Ｂ】塗布システムの他の例を示す図である。
【図８．Ｃ】塗布システムの他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００７４】
１ 塗布装置
３ ガス付与装置
５，５ａ〜５ｃ 塗布システム
９ 基板
１２ 基板移動機構
１４ 塗布ヘッド
１５ ヘッド移動機構
３０ 内部空間
３１ チャンバ
３３ ガス供給機構
３４ ガス加熱部
３５ 減圧機構
３６ 基板加熱機構
９０ 上面
１７１ 吐出口
Ｓ１１〜Ｓ２２ ステップ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に流動性材料を塗布する塗布システムであって、
揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出する吐出機構、および、前記吐出機構を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動するとともに、前記主走査方向への移動が行われる毎に前記基板を前記吐出機構に対して前記副走査方向に相対的に移動する移動機構を備え、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する塗布装置と、
前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記塗布装置により塗布された前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させるガス供給機構、および、前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる乾燥機構を備えるガス付与装置と、
を備えることを特徴とする塗布システム。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布システムであって、
前記ガス付与装置が、前記ガス供給機構により供給される前記ガスを加熱するガス加熱部をさらに備えることを特徴とする塗布システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布システムであって、
前記ガス付与装置が、密閉された内部空間に前記基板が収容されるチャンバをさらに備え、
前記ガス供給機構により、前記ガスが前記チャンバの前記内部空間に供給されることを特徴とする塗布システム。
【請求項４】
請求項３に記載の塗布システムであって、
前記乾燥機構が、前記チャンバの前記内部空間を減圧雰囲気とする減圧機構を有することを特徴とする塗布システム。
【請求項５】
請求項３または４に記載の塗布システムであって、
前記乾燥機構が、前記基板を加熱する基板加熱機構を有することを特徴とする塗布システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の塗布システムであって、
前記流動性材料の前記塗布材料が平面表示装置用の画素形成材料であることを特徴とする塗布システム。
【請求項７】
基板に流動性材料を塗布する塗布方法であって、
ａ）揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出しつつ、前記複数の吐出口を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動する工程と、
ｂ）前記基板を前記副走査方向に前記複数の吐出口に対して相対的に移動する工程と、
ｃ）前記ａ）工程および前記ｂ）工程を繰り返すことにより、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する工程と、
ｄ）前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させる工程と、
ｅ）前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる工程と、
を備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
請求項７に記載の塗布方法であって、
前記ｄ）工程よりも前に、前記基板に供給される前記ガスを加熱する工程をさらに備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の塗布方法であって、
前記ｃ）工程と前記ｄ）工程との間に、前記流動性材料が塗布された前記基板をチャンバの密閉された内部空間に収容する工程をさらに備え、
前記ｄ）工程における前記ガスの供給が、前記チャンバの前記内部空間内の前記基板に対して行われることを特徴とする塗布方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の塗布方法であって、
前記ｅ）工程において、前記チャンバの前記内部空間が減圧されることを特徴とする塗布方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の塗布方法であって、
前記ｅ）工程において、前記基板が加熱されることを特徴とする塗布方法。
【請求項１】
基板に流動性材料を塗布する塗布システムであって、
揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出する吐出機構、および、前記吐出機構を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動するとともに、前記主走査方向への移動が行われる毎に前記基板を前記吐出機構に対して前記副走査方向に相対的に移動する移動機構を備え、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する塗布装置と、
前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記塗布装置により塗布された前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させるガス供給機構、および、前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる乾燥機構を備えるガス付与装置と、
を備えることを特徴とする塗布システム。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布システムであって、
前記ガス付与装置が、前記ガス供給機構により供給される前記ガスを加熱するガス加熱部をさらに備えることを特徴とする塗布システム。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布システムであって、
前記ガス付与装置が、密閉された内部空間に前記基板が収容されるチャンバをさらに備え、
前記ガス供給機構により、前記ガスが前記チャンバの前記内部空間に供給されることを特徴とする塗布システム。
【請求項４】
請求項３に記載の塗布システムであって、
前記乾燥機構が、前記チャンバの前記内部空間を減圧雰囲気とする減圧機構を有することを特徴とする塗布システム。
【請求項５】
請求項３または４に記載の塗布システムであって、
前記乾燥機構が、前記基板を加熱する基板加熱機構を有することを特徴とする塗布システム。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の塗布システムであって、
前記流動性材料の前記塗布材料が平面表示装置用の画素形成材料であることを特徴とする塗布システム。
【請求項７】
基板に流動性材料を塗布する塗布方法であって、
ａ）揮発性の溶媒および基板上に付与する塗布材料を含む流動性材料を前記基板の主面に平行な副走査方向に関して等間隔にて配列された複数の吐出口から前記基板の前記主面に向けて連続的に吐出しつつ、前記複数の吐出口を前記副走査方向に垂直かつ前記主面に平行な主走査方向に前記基板に対して相対的に移動する工程と、
ｂ）前記基板を前記副走査方向に前記複数の吐出口に対して相対的に移動する工程と、
ｃ）前記ａ）工程および前記ｂ）工程を繰り返すことにより、前記基板上にて前記主走査方向に伸びるとともに前記副走査方向に一定のピッチにて配列された前記流動性材料の複数のラインを形成する工程と、
ｄ）前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを前記基板に供給することにより、前記基板上の前記流動性材料に前記ガスを付与して前記流動性材料の流動性を増大させる工程と、
ｅ）前記ガスが付与された前記流動性材料を乾燥することにより前記流動性材料の前記塗布材料を前記基板上に定着させる工程と、
を備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
請求項７に記載の塗布方法であって、
前記ｄ）工程よりも前に、前記基板に供給される前記ガスを加熱する工程をさらに備えることを特徴とする塗布方法。
【請求項９】
請求項７または８に記載の塗布方法であって、
前記ｃ）工程と前記ｄ）工程との間に、前記流動性材料が塗布された前記基板をチャンバの密閉された内部空間に収容する工程をさらに備え、
前記ｄ）工程における前記ガスの供給が、前記チャンバの前記内部空間内の前記基板に対して行われることを特徴とする塗布方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の塗布方法であって、
前記ｅ）工程において、前記チャンバの前記内部空間が減圧されることを特徴とする塗布方法。
【請求項１１】
請求項９または１０に記載の塗布方法であって、
前記ｅ）工程において、前記基板が加熱されることを特徴とする塗布方法。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６．Ａ】
【図６．Ｂ】
【図７．Ａ】
【図７．Ｂ】
【図７．Ｃ】
【図８．Ａ】
【図８．Ｂ】
【図８．Ｃ】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６．Ａ】
【図６．Ｂ】
【図７．Ａ】
【図７．Ｂ】
【図７．Ｃ】
【図８．Ａ】
【図８．Ｂ】
【図８．Ｃ】
【公開番号】特開２００９−１１９３９５（Ｐ２００９−１１９３９５Ａ）
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２９７７２６（Ｐ２００７−２９７７２６）
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月４日（２００９．６．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月１６日（２００７．１１．１６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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