塗布装置
【課題】 往復移動するノズルに対して可撓性の塗布液供給管により塗布液貯留部から塗布液を送液した場合においても、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能な塗布装置を提供する。
【解決手段】 圧力変動吸収機構７０は、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とを備える。圧力吸収部７１は、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させるものであり、肉薄の樹脂製の軟質チューブ７３から構成される。また、流量抵抗部７２は、塗布液供給管６４や軟質チューブ７３よりも内径が小さい、すなわち、より小さなオリフィスを有する肉厚の樹脂製の硬質チューブ７４から構成される。
【解決手段】 圧力変動吸収機構７０は、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とを備える。圧力吸収部７１は、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させるものであり、肉薄の樹脂製の軟質チューブ７３から構成される。また、流量抵抗部７２は、塗布液供給管６４や軟質チューブ７３よりも内径が小さい、すなわち、より小さなオリフィスを有する肉厚の樹脂製の硬質チューブ７４から構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、高分子有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）材料を用いたアクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ表示装置を製造するときには、ガラス基板に対して、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路の形成工程、陽極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極の形成工程、隔壁の形成工程、正孔輸送材料を含む流動性材料の塗布工程、加熱処理による正孔輸送層の形成工程、有機ＥＬ材料を含む流動性材料の塗布工程、加熱処理による有機ＥＬ層の形成工程、陰極の形成工程、および、絶縁膜の形成による封止工程が順次実行される。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置の製造時に、正孔輸送材料を含む流動性材料や有機ＥＬ材料を含む流動性材料等の塗布液を基板に塗布する塗布装置として、塗布液を連続的に吐出する複数のノズルを、基板に対して主走査方向および副走査方向に相対移動させることにより、基板上の塗布領域に塗布液をストライプ状に塗布する装置が知られている。
【０００４】
また、特許文献１には、複数のノズルを有する塗布ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド移動機構として、主走査方向に伸びるガイド部に係合しつつガイド部との間にエアを噴出することにより、非接触状態にてガイド部に支持されるスライダを採用したものが提案されている。この特許文献１に記載された塗布装置においては、スライダにエア供給管を介してエアが供給される。また、このスライダに取り付けられる塗布ヘッドにおける複数のノズルには、塗布液貯留部と接続された可撓性の塗布液供給管を介して塗布液が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３１７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような塗布装置においては、塗布液の膜厚の均一性が要求される。このように塗布液の膜厚を均一にするためには、ノズルから吐出される塗布液の流量を均一にする必要がある。
【０００７】
しかしながら、塗布ヘッドにおける複数のノズルと塗布液貯留部とを可撓性の塗布液供給管を介して接続した状態で、高速で往復移動するノズルに塗布液を供給した場合には、ノズルの移動に伴う塗布液供給管の変形や、塗布液供給管内の塗布液に付与される慣性力等の影響により、ノズルから吐出される塗布液の流量を一定に維持することは困難となる。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、往復移動するノズルに対して可撓性の塗布液供給管により塗布液貯留部から塗布液を送液した場合においても、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能な塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管より小さなオリフィスを有する流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力吸収部は、樹脂製の軟質チューブから構成される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記樹脂製の軟質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．５ｍｍ乃至２．５ｍｍである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記流量抵抗部は、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有する樹脂製の硬質チューブである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記硬質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、肉厚が薄い軟質チューブより構成され、前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有し、前記軟質チューブより肉厚が厚い樹脂製の硬質チューブより構成された流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ノズルは、前記副走査方向に関して所定のピッチで複数個配設されており、前記塗布液供給管と前記圧力変動吸収機構は、各ノズルに対応して複数配設されるとともに、前記複数の塗布液供給管は、各々、前記塗布液貯留部から塗布液を圧送するポンプとマスフローコントローラを介して連結されている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、往復移動するノズルに対して可撓性の塗布液供給管により塗布液貯留部から塗布液を送液した場合においても、圧力吸収部と流量抵抗部とを有する圧力変動吸収機構の作用により、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【００１７】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、圧力吸収部を簡易な構成とすることができ、また、軟質チューブの長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００１８】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、流量抵抗部を簡易な構成とすることができ、また、硬質チューブの長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、圧力吸収部および流量抵抗部を簡易な構成とすることができ、また、軟質チューブおよび硬質チューブの長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、複数のノズルに対してポンプの作用で塗布液を圧送した場合においても、各ノズルから吐出される塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る塗布装置の平面図である。
【図２】この発明に係る塗布装置の正面図である。
【図３】ヘッド移動機構２１におけるスライダ３１付近の断面図である。
【図４】塗布液貯留部２４と複数のノズル２３との接続関係を示す模式図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る圧力変動吸収機構７０の概要図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る圧力吸収部７１の概要図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係る流量抵抗部７２の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る塗布装置の平面図であり、図２はその正面図である。
【００２３】
この塗布装置は、矩形状のガラス基板１００に対して塗布液を塗布するためのものである。より詳細には、この塗布装置は、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置用のガラス基板１００に、揮発性の溶媒（本実施の形態では、芳香族の有機溶媒の１つである４−メチルアニソール）、および、発光材料としての有機ＥＬ材料を含む塗布液を塗布するためのものである。
【００２４】
この塗布装置は、ガラス基板１００を移動させるための基板移動機構１１を備える。この基板移動機構１１は、図２に示すように、ガラス基板１００をその裏面から保持する基板保持部１０を有する。この基板保持部１０は、一対のレール１２に沿って移動する基台１３と、この基台１３上に配設された回転台１４とにより支持されている。このため、この基板保持部１０は、図１に示すＹ方向に、ガラス基板１００の表面と平行に移動可能となっている。このＹ方向は、後述する塗布ヘッド２０の往復移動方向である主走査方向（図１におけるＸ方向）と直交する方向である。以下、このＹ方向を「副走査方向」とも呼称する。また、この基板保持部１０は、鉛直方向（図１におけるＺ方向）を向く軸を中心に、回転可能となっている。
【００２５】
この基板保持部１０は、ガラス基板１００を下側から加熱するヒータをその内部に備える。このガラス基板１００の表面には、それぞれがＸ方向に伸びる複数の塗布領域が、Ｙ方向に、例えば１００〜１５０μｍのピッチにて配列形成されている。この塗布領域は、例えば、Ｘ方向に配置された隔壁などによって形成されている。
【００２６】
また、この塗布装置は、ガラス基板１００上に形成された、図示しないアライメントマークを撮像して検出するとともに、塗布ヘッド２０による塗布軌跡を撮像するための左右一対の撮像部１５を備える。この一対の撮像部１５には、各々、ＣＣＤカメラが配設されている。また、この塗布装置は、塗布軌跡の試験的な塗布に使用される左右一対の試験塗布ステージ部１６を備える。
【００２７】
基板保持部１０に保持されたガラス基板１００の表面に向けて塗布液を吐出する塗布ヘッド２０は、ヘッド移動機構２１により、一対のガイド部２２に沿って、ガラス基板１００表面に平行な主走査方向（図１におけるＸ方向）に往復移動される。この塗布ヘッド２０には、同一種類の塗布液を連続的に吐出するための複数のノズル２３が副走査方向に関して等間隔に配設されている。図１および図２では図示の都合上、５個のノズル２３のみを図示しているが、ノズル２３の個数は、さらに多数でもよく、また、１個であってもよい。また、ノズル２３の配置は所定のピッチであれば等間隔でなくてもよい。
【００２８】
塗布ヘッド２０は、後述するエア供給管および後述する複数の塗布液供給管６４をひとまとめにした供給管群２６を介して、塗布液貯留部２４およびエア供給源２５と接続されている。塗布ヘッド２０の往復移動方向（Ｘ方向）に関して基板保持部１０の両側には、塗布ヘッド２０におけるノズル２３からの塗布液を受ける２つの受液部１７、１８が配設されている。また、塗布ヘッド２０の往復移動方向（Ｘ方向）に関して一方の受液部１８の側方には、上述した複数のノズル２３の副走査方向のピッチを調整するためのノズルピッチ調整機構１９が配設されている。
【００２９】
図３は、ヘッド移動機構２１におけるスライダ３１付近の断面図である。
【００３０】
図１に示すヘッド移動機構２１におけるガイド部材２２には、スライダ３１が摺動可能に配設されている。このスライダ３１には、ガイド部材２２が貫通する貫通孔３２が形成されている。このスライダ３１には、図１に示すように、供給管群２６に含まれるエア供給管を介して、エア供給源２５から一定圧力のエア（気体）が供給される。このため、図３に示すように、貫通孔３２の内周面とガイド部２２の外周面との間にエアが噴出される。図３では、エアの噴出方向を符号Ａ１を付す矢印にて示している。これにより、スライダ３１がガイド部２２に非接触状態にて係合しつつ、主走査方向に移動可能に支持される。
【００３１】
図１を参照して、一対のガイド部２２の両端部付近には、Ｚ軸方向を向く軸を中心に回転可能な一対のプーリ３３が配設されている。この一対のプーリ３３には、無端状の同期ベルト３４が巻回されている。スライダ３１の一端は、この同期ベルト３４に固定されている。一方、スライダ３１の他端には、上述した塗布ヘッド２０が固定されている。このため、図示しないモータの駆動により同期ベルト３４を時計回りあるいは反時計回りに回転させることにより、塗布ヘッド２０を（−Ｘ）方向または（＋Ｘ）方向に往復移動させることができる。このとき、上述した気体の作用により、スライダ３１をガイド部２２に対して非接触状態で支持することができるので、塗布ヘッド２０の往復移動を、高速かつ滑らかなものとすることが可能となる。
【００３２】
この塗布装置においては、このヘッド移動機構２１が、塗布ヘッド２０を主走査方向に移動させる主走査方向移動機構となり、基板移動機構１１が、基板保持部１０を副走査方向に移動させる副走査方向移動機構となる。この塗布装置においては、塗布ヘッド２０の主走査方向への移動が完了する毎に、ガラス基板１００を副走査方向に移動させることにより、ガラス基板１００の表面の塗布領域に対して塗布液の塗布を実行する。なお、塗布ヘッド２０の主走査時には、受液部１７、１８の近傍にて加速または減速が完了し、ガラス基板１００の上方においては、塗布ヘッド２０は、例えば、毎秒３〜５ｍ程度の一定速度で移動する。
【００３３】
図４は、図１に示す塗布液貯留部２４と複数のノズル２３との接続関係を示す模式図である。
【００３４】
上述した塗布液貯留部２４は、塗布液を圧送するための単一のポンプ６１と連結されている。このポンプ６１は、分岐管を介して複数のマスフローコントローラ６２と連結されている。塗布ヘッド２０において副走査方向に等間隔に配設された複数のノズル２３は、各々、この発明の特徴部分である圧力変動吸収機構７０と、上述した可撓性の塗布液供給管６４と、電磁開閉弁６３とを介して、マスフローコントローラ６２と接続されている。
【００３５】
なお、各ノズル２３および圧力変動吸収機構７０は、塗布ヘッド２０に配設されており、複数のノズル２３と圧力変動吸収機構７０とは、一体となって主走査方向に往復移動する構成となっている。
【００３６】
ポンプ６１の作用により塗布液貯留部２４に貯留された塗布液は、マスフローコントローラ６２に向けて圧送される。そして、この塗布液はマスフローコントローラ６２においてその流量を調整された後、電磁開閉弁６３および可撓性の塗布液供給管６４を介して圧力変動吸収機構７０に送られる。このとき、塗布ヘッド２０が高速で往復移動することによる塗布液供給管６４の変形や、塗布液供給管６４内の塗布液に付与される慣性力等の影響により、塗布液供給管６４により送液される塗布液の圧力が変動し、その流量を一定に維持することは困難となる。このため、圧力変動吸収機構７０において、この塗布液の圧力の変動を吸収し、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定としている。
【００３７】
次に、この圧力変動吸収機構７０の構成について説明する。図５は、この発明の第１実施形態に係る圧力変動吸収機構７０の概要図である。
【００３８】
この圧力変動吸収機構７０は、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とを備える。ここで、圧力吸収部７１は、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させるものであり、肉薄の樹脂製の軟質チューブ７３から構成される。また、流量抵抗部７２は、塗布液供給管６４や軟質チューブ７３よりも内径が小さい、すなわち、より小さなオリフィスを有する肉厚の樹脂製の硬質チューブ７４から構成される。軟質チューブ７３は、コネクタ７５を介して塗布液供給管６４と接続されている。また、硬質チューブ７４は、コネクタ７７を介してノズル２３と接続されている。そして、軟質チューブ７３と硬質チューブ７４とは、コネクタ７６により接続されている。
【００３９】
圧力吸収部７１を構成する軟質チューブ７３は、例えば、その外径が１．５ｍｍ程度で、その内径が１．０ｍｍ程度のＰＦＡ（４フッ化エチレン）製の管体から構成される。この軟質チューブ７３は、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより、その内径、すなわち、塗布液の収容部の体積を変化させる構成を有する。このため、この軟質チューブ７３は、柔軟性および弾性を有する肉薄の管状部材から構成される。この軟質チューブ７３としては、好適な弾性変形が可能なように、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍ程度であることが好ましく、その内径が０．５ｍｍ乃至２．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４０】
一方、流量抵抗部７２を構成する硬質チューブ７４は、その外径が１．５ｍｍ程度で、その内径が０．１ｍｍ程度のフッ素樹脂製の管体から構成される。この硬質チューブ７４は、微小オリフィスとしての小さな管径を有することにより、流量抵抗として機能するものである。このため、この硬質チューブ７４は、比較的硬質の肉厚の管状部材から構成される。この硬質チューブ７４としては、微小オリフィスとしての機能を有するように、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍ程度であることが好ましく、その内径が０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度であることが好ましい。なお、この硬質チューブ７４は、微小オリフィスとしての機能を維持し得るものであれば、柔軟性や所定の弾性を有するものでもよい。ここでいう硬質とは、軟質チューブ７３よりも硬度が大きいことを意味する。
【００４１】
このような構成を有する圧力変動吸収機構７０においては、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動を、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とにより二段階で吸収して、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【００４２】
すなわち、圧力吸収部７１を構成する軟質チューブ７３においては、塗布液供給管６４からノズル２３に供給される塗布液の圧力が上がった場合には、軟質チューブ７３が膨張することによりその内径が大きくなり、塗布液の収容部の体積が増加する。一方、塗布液供給管６４からノズル２３に供給される塗布液の圧力が下がった場合には、軟質チューブ７３が収縮することによりその内径が小さくなり、塗布液の収容部の体積が減少する。これにより、塗布液の圧力の変動を吸収することが可能となる。
【００４３】
一方、流量抵抗部７２を構成する硬質チューブ７４においては、微小オリフィスとしての小さな管径の作用により、塗布液の圧力変動を吸収することができる。すなわち、塗布液の流路の内径がある値から小さくなった後に、再度、元の内径に戻った場合には、そこを通過する塗布液の平均的な流速は、一旦、速い速度のなった後に、元の速度に復帰する。このときに、塗布液と管路内壁との摩擦による管路を流れる塗布液の圧力損失は、その流速の２乗に比例する。このため、管路内に微小オリフィスを設けることにより、圧力変動を圧力損失により吸収することができる。このため、この硬質チューブ７２において塗布液の圧力の変動を吸収して、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【００４４】
ここで、一般的に、流量変動を減少させる効果が大きいのは、圧力吸収部７１より流量抵抗部７２であるが、流量抵抗部７２において過度に圧力損失を与えると塗布液の吐出可能流量が小さくなるという問題がある。一方、圧力吸収部７１においては、流量変動を抑制する効果は流量抵抗部７２より小さいが、吐出可能流量が小さくなることはない。このため、この実施形態においては、圧力吸収部７１において流量変動を低減した後、残りの流量変動を流量抵抗部７２で除去することにより、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布する構成を採用している。
【００４５】
このとき、この実施形態においては、圧力吸収部７１を軟質チューブ７３により構成していることから、その構成が簡易となり、また、軟質チューブ７３の長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。同様に、この実施形態においては、流量抵抗部７２を硬質チューブ７４で構成していることから、その構成が簡易となり、また、硬質チューブ７４の長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００４６】
次に、圧力吸収部７１の他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第２実施形態に係る圧力吸収部７１の概要図である。
【００４７】
この第２実施形態に係る圧力吸収部７１は、その一端が塗布液供給管６４と連通しその他端がノズル２３側と連通する塗布液の流路８２と、その側部に開口部が形成されるとともに塗布液の貯留部８３を備えたチャンバー８１と、このチャンバー８１における開口部に配設された弾性変形可能な薄膜８４とにより構成される。この圧力吸収部７１においては、弾性変形可能な薄膜８４の作用により、塗布液の圧力変動を吸収することができる。
【００４８】
すなわち、ノズル２３に供給される塗布液の圧力が上がった場合には、図６（ａ）に示すように、薄膜８４が膨らんで塗布液の貯留部８３の体積が大きくなり、ノズル２３に供給される塗布液の圧力が下がった場合には、図６（ｂ）に示すように、薄膜８４が凹んで塗布液の貯留部８３の体積が小さくなる。これにより、この圧力吸収部７１において塗布液の圧力の変動を吸収することが可能となる。
【００４９】
このため、図６に示す圧力吸収部７１を、図５に示す圧力吸収部７１に代えて、塗布液供給管６４と流量抵抗部７２との間に配設することにより、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【００５０】
次に、流量抵抗部７２の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係る流量抵抗部７２の概要図である。
【００５１】
図７に示す流量抵抗部７２は、その一端が塗布液供給管６４側と連通しその他端がノズル２３と連通するとともに、その内部に隔壁８６による微小オリフィスが形成された管路８５より構成されている。この実施形態に係る流量抵抗部７２においても、微小オリフィスの作用により、上述した硬質チューブ７４の場合と同様、塗布液の圧力変動を吸収することが可能となる。
【００５２】
このため、図７に示す流量抵抗部７２を、図５に示す流量抵抗部７２に代えて、圧力吸収部７１とノズル２３との間に配設することにより、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【００５３】
以上のような構成を有する塗布装置において、塗布液の塗布を開始する場合においては、最初に、ガラス基板１００が基板保持部１０に保持される。そして、撮像部１５によりガラス基板１００に形成されたアライメントマークを検出し、その検出結果に基づいて基板保持部１０が移動および回転し、ガラス基板１００が図１において実線にて示す塗布開始位置に配置される。この状態において、塗布ヘッド２０における複数のノズル２３から塗布液の吐出が開始されるとともに、ヘッド移動機構２１により塗布ヘッド２０が主走査方向に移動される。
【００５４】
そして、複数のノズル２３のそれぞれからガラス基板１００の表面に向けて塗布液が一定の流量にて連続的に吐出されるとともに、塗布ヘッド２０が主走査方向に連続的に一定の速度にて移動し、ガラス基板１００の塗布領域の複数の線状領域に塗布液がストライプ状に塗布される。このときには、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とを備えた圧力変動吸収機構７０において塗布液の圧力の変動が吸収されることから、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【００５５】
そして、塗布ヘッド２０が図１および図２中に二点鎖線にて示す受液部１８と対向する待機位置まで移動することにより、塗布液によるストライプ状のパターンが形成される。塗布ヘッド２０が待機位置まで移動すると、基板移動機構１１が駆動され、ガラス基板１００が基板保持部１０と共に副走査方向に移動する。このとき、塗布ヘッド２０では、複数のノズル２３から受液部１８に向けて塗布液が連続的に吐出されている。
【００５６】
以上のような動作を必要な塗布動作が完了するまで継続する。そして、ガラス基板１００が塗布終了位置まで移動すると、複数のノズル２３からの塗布液の吐出が停止され、塗布装置によるガラス基板１００に対する塗布液の塗布動作が終了する。塗布が終了したガラス基板１００は、他の塗布装置等に搬送され、この塗布装置により塗布された塗布液以外の他の２色の塗布液が塗布される。そして、ガラス基板１００に対して所定の塗布工程が行われた後、他の部品と組み合わされて有機ＥＬ表示装置が製造される。
【００５７】
なお、上述した実施形態においては、塗布液供給管６４側に圧力吸収部７１を配設し、ノズル２３側に流量抵抗部７２を配設しているが、これを逆に配置してもよい。すなわち、塗布液供給管６４側に流量抵抗部７２を配設し、ノズル２３側に圧力吸収部７１流量抵抗部７２を配設した場合においても、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 基板保持部
１１ 基板移動機構
１２ レール
１３ 基台
１４ 回転台
１５ 撮像部
１６ 試験塗布ステージ部
１７ 受液部
１８ 受液部
１９ ノズルピッチ調整機構
２０ 塗布ヘッド
２１ ヘッド移動機構
２２ ガイド部
２３ ノズル
２４ 塗布液貯留部
２５ エア供給源
３１ スライダ
３２ 貫通孔
３３ プーリ
３４ 同期ベルト
６１ ポンプ
６２ マスフローコントローラ
６３ 電磁開閉弁
６４ 塗布液供給管
７０ 圧力変動吸収機構
７１ 圧力吸収部
７２ 流量抵抗部
７３ 軟質チューブ
７４ 硬質チューブ
８１ チャンバー
８２ 流路
８３ 塗布液の貯留部
８４ 薄膜
８５ 管路
８６ 隔壁
１００ ガラス基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、ＰＤＰ用ガラス基板、太陽電池用基板、電子ペーパー用基板あるいは半導体製造装置用マスク基板等の基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
例えば、高分子有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）材料を用いたアクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ表示装置を製造するときには、ガラス基板に対して、ＴＦＴ（Ｔｈｉｎ Ｆｉｌｍ Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）回路の形成工程、陽極となるＩＴＯ（Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）電極の形成工程、隔壁の形成工程、正孔輸送材料を含む流動性材料の塗布工程、加熱処理による正孔輸送層の形成工程、有機ＥＬ材料を含む流動性材料の塗布工程、加熱処理による有機ＥＬ層の形成工程、陰極の形成工程、および、絶縁膜の形成による封止工程が順次実行される。
【０００３】
このような有機ＥＬ表示装置の製造時に、正孔輸送材料を含む流動性材料や有機ＥＬ材料を含む流動性材料等の塗布液を基板に塗布する塗布装置として、塗布液を連続的に吐出する複数のノズルを、基板に対して主走査方向および副走査方向に相対移動させることにより、基板上の塗布領域に塗布液をストライプ状に塗布する装置が知られている。
【０００４】
また、特許文献１には、複数のノズルを有する塗布ヘッドを主走査方向に往復移動させるヘッド移動機構として、主走査方向に伸びるガイド部に係合しつつガイド部との間にエアを噴出することにより、非接触状態にてガイド部に支持されるスライダを採用したものが提案されている。この特許文献１に記載された塗布装置においては、スライダにエア供給管を介してエアが供給される。また、このスライダに取り付けられる塗布ヘッドにおける複数のノズルには、塗布液貯留部と接続された可撓性の塗布液供給管を介して塗布液が供給される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−１３１７３５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このような塗布装置においては、塗布液の膜厚の均一性が要求される。このように塗布液の膜厚を均一にするためには、ノズルから吐出される塗布液の流量を均一にする必要がある。
【０００７】
しかしながら、塗布ヘッドにおける複数のノズルと塗布液貯留部とを可撓性の塗布液供給管を介して接続した状態で、高速で往復移動するノズルに塗布液を供給した場合には、ノズルの移動に伴う塗布液供給管の変形や、塗布液供給管内の塗布液に付与される慣性力等の影響により、ノズルから吐出される塗布液の流量を一定に維持することは困難となる。
【０００８】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、往復移動するノズルに対して可撓性の塗布液供給管により塗布液貯留部から塗布液を送液した場合においても、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能な塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管より小さなオリフィスを有する流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記圧力吸収部は、樹脂製の軟質チューブから構成される。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記樹脂製の軟質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．５ｍｍ乃至２．５ｍｍである。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または請求項３に記載の発明において、前記流量抵抗部は、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有する樹脂製の硬質チューブである。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記硬質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、肉厚が薄い軟質チューブより構成され、前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有し、前記軟質チューブより肉厚が厚い樹脂製の硬質チューブより構成された流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の発明において、前記ノズルは、前記副走査方向に関して所定のピッチで複数個配設されており、前記塗布液供給管と前記圧力変動吸収機構は、各ノズルに対応して複数配設されるとともに、前記複数の塗布液供給管は、各々、前記塗布液貯留部から塗布液を圧送するポンプとマスフローコントローラを介して連結されている。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１に記載の発明によれば、往復移動するノズルに対して可撓性の塗布液供給管により塗布液貯留部から塗布液を送液した場合においても、圧力吸収部と流量抵抗部とを有する圧力変動吸収機構の作用により、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【００１７】
請求項２および請求項３に記載の発明によれば、圧力吸収部を簡易な構成とすることができ、また、軟質チューブの長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００１８】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、流量抵抗部を簡易な構成とすることができ、また、硬質チューブの長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００１９】
請求項６に記載の発明によれば、圧力吸収部および流量抵抗部を簡易な構成とすることができ、また、軟質チューブおよび硬質チューブの長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００２０】
請求項７に記載の発明によれば、複数のノズルに対してポンプの作用で塗布液を圧送した場合においても、各ノズルから吐出される塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る塗布装置の平面図である。
【図２】この発明に係る塗布装置の正面図である。
【図３】ヘッド移動機構２１におけるスライダ３１付近の断面図である。
【図４】塗布液貯留部２４と複数のノズル２３との接続関係を示す模式図である。
【図５】この発明の第１実施形態に係る圧力変動吸収機構７０の概要図である。
【図６】この発明の第２実施形態に係る圧力吸収部７１の概要図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係る流量抵抗部７２の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１はこの発明に係る塗布装置の平面図であり、図２はその正面図である。
【００２３】
この塗布装置は、矩形状のガラス基板１００に対して塗布液を塗布するためのものである。より詳細には、この塗布装置は、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置用のガラス基板１００に、揮発性の溶媒（本実施の形態では、芳香族の有機溶媒の１つである４−メチルアニソール）、および、発光材料としての有機ＥＬ材料を含む塗布液を塗布するためのものである。
【００２４】
この塗布装置は、ガラス基板１００を移動させるための基板移動機構１１を備える。この基板移動機構１１は、図２に示すように、ガラス基板１００をその裏面から保持する基板保持部１０を有する。この基板保持部１０は、一対のレール１２に沿って移動する基台１３と、この基台１３上に配設された回転台１４とにより支持されている。このため、この基板保持部１０は、図１に示すＹ方向に、ガラス基板１００の表面と平行に移動可能となっている。このＹ方向は、後述する塗布ヘッド２０の往復移動方向である主走査方向（図１におけるＸ方向）と直交する方向である。以下、このＹ方向を「副走査方向」とも呼称する。また、この基板保持部１０は、鉛直方向（図１におけるＺ方向）を向く軸を中心に、回転可能となっている。
【００２５】
この基板保持部１０は、ガラス基板１００を下側から加熱するヒータをその内部に備える。このガラス基板１００の表面には、それぞれがＸ方向に伸びる複数の塗布領域が、Ｙ方向に、例えば１００〜１５０μｍのピッチにて配列形成されている。この塗布領域は、例えば、Ｘ方向に配置された隔壁などによって形成されている。
【００２６】
また、この塗布装置は、ガラス基板１００上に形成された、図示しないアライメントマークを撮像して検出するとともに、塗布ヘッド２０による塗布軌跡を撮像するための左右一対の撮像部１５を備える。この一対の撮像部１５には、各々、ＣＣＤカメラが配設されている。また、この塗布装置は、塗布軌跡の試験的な塗布に使用される左右一対の試験塗布ステージ部１６を備える。
【００２７】
基板保持部１０に保持されたガラス基板１００の表面に向けて塗布液を吐出する塗布ヘッド２０は、ヘッド移動機構２１により、一対のガイド部２２に沿って、ガラス基板１００表面に平行な主走査方向（図１におけるＸ方向）に往復移動される。この塗布ヘッド２０には、同一種類の塗布液を連続的に吐出するための複数のノズル２３が副走査方向に関して等間隔に配設されている。図１および図２では図示の都合上、５個のノズル２３のみを図示しているが、ノズル２３の個数は、さらに多数でもよく、また、１個であってもよい。また、ノズル２３の配置は所定のピッチであれば等間隔でなくてもよい。
【００２８】
塗布ヘッド２０は、後述するエア供給管および後述する複数の塗布液供給管６４をひとまとめにした供給管群２６を介して、塗布液貯留部２４およびエア供給源２５と接続されている。塗布ヘッド２０の往復移動方向（Ｘ方向）に関して基板保持部１０の両側には、塗布ヘッド２０におけるノズル２３からの塗布液を受ける２つの受液部１７、１８が配設されている。また、塗布ヘッド２０の往復移動方向（Ｘ方向）に関して一方の受液部１８の側方には、上述した複数のノズル２３の副走査方向のピッチを調整するためのノズルピッチ調整機構１９が配設されている。
【００２９】
図３は、ヘッド移動機構２１におけるスライダ３１付近の断面図である。
【００３０】
図１に示すヘッド移動機構２１におけるガイド部材２２には、スライダ３１が摺動可能に配設されている。このスライダ３１には、ガイド部材２２が貫通する貫通孔３２が形成されている。このスライダ３１には、図１に示すように、供給管群２６に含まれるエア供給管を介して、エア供給源２５から一定圧力のエア（気体）が供給される。このため、図３に示すように、貫通孔３２の内周面とガイド部２２の外周面との間にエアが噴出される。図３では、エアの噴出方向を符号Ａ１を付す矢印にて示している。これにより、スライダ３１がガイド部２２に非接触状態にて係合しつつ、主走査方向に移動可能に支持される。
【００３１】
図１を参照して、一対のガイド部２２の両端部付近には、Ｚ軸方向を向く軸を中心に回転可能な一対のプーリ３３が配設されている。この一対のプーリ３３には、無端状の同期ベルト３４が巻回されている。スライダ３１の一端は、この同期ベルト３４に固定されている。一方、スライダ３１の他端には、上述した塗布ヘッド２０が固定されている。このため、図示しないモータの駆動により同期ベルト３４を時計回りあるいは反時計回りに回転させることにより、塗布ヘッド２０を（−Ｘ）方向または（＋Ｘ）方向に往復移動させることができる。このとき、上述した気体の作用により、スライダ３１をガイド部２２に対して非接触状態で支持することができるので、塗布ヘッド２０の往復移動を、高速かつ滑らかなものとすることが可能となる。
【００３２】
この塗布装置においては、このヘッド移動機構２１が、塗布ヘッド２０を主走査方向に移動させる主走査方向移動機構となり、基板移動機構１１が、基板保持部１０を副走査方向に移動させる副走査方向移動機構となる。この塗布装置においては、塗布ヘッド２０の主走査方向への移動が完了する毎に、ガラス基板１００を副走査方向に移動させることにより、ガラス基板１００の表面の塗布領域に対して塗布液の塗布を実行する。なお、塗布ヘッド２０の主走査時には、受液部１７、１８の近傍にて加速または減速が完了し、ガラス基板１００の上方においては、塗布ヘッド２０は、例えば、毎秒３〜５ｍ程度の一定速度で移動する。
【００３３】
図４は、図１に示す塗布液貯留部２４と複数のノズル２３との接続関係を示す模式図である。
【００３４】
上述した塗布液貯留部２４は、塗布液を圧送するための単一のポンプ６１と連結されている。このポンプ６１は、分岐管を介して複数のマスフローコントローラ６２と連結されている。塗布ヘッド２０において副走査方向に等間隔に配設された複数のノズル２３は、各々、この発明の特徴部分である圧力変動吸収機構７０と、上述した可撓性の塗布液供給管６４と、電磁開閉弁６３とを介して、マスフローコントローラ６２と接続されている。
【００３５】
なお、各ノズル２３および圧力変動吸収機構７０は、塗布ヘッド２０に配設されており、複数のノズル２３と圧力変動吸収機構７０とは、一体となって主走査方向に往復移動する構成となっている。
【００３６】
ポンプ６１の作用により塗布液貯留部２４に貯留された塗布液は、マスフローコントローラ６２に向けて圧送される。そして、この塗布液はマスフローコントローラ６２においてその流量を調整された後、電磁開閉弁６３および可撓性の塗布液供給管６４を介して圧力変動吸収機構７０に送られる。このとき、塗布ヘッド２０が高速で往復移動することによる塗布液供給管６４の変形や、塗布液供給管６４内の塗布液に付与される慣性力等の影響により、塗布液供給管６４により送液される塗布液の圧力が変動し、その流量を一定に維持することは困難となる。このため、圧力変動吸収機構７０において、この塗布液の圧力の変動を吸収し、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定としている。
【００３７】
次に、この圧力変動吸収機構７０の構成について説明する。図５は、この発明の第１実施形態に係る圧力変動吸収機構７０の概要図である。
【００３８】
この圧力変動吸収機構７０は、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とを備える。ここで、圧力吸収部７１は、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させるものであり、肉薄の樹脂製の軟質チューブ７３から構成される。また、流量抵抗部７２は、塗布液供給管６４や軟質チューブ７３よりも内径が小さい、すなわち、より小さなオリフィスを有する肉厚の樹脂製の硬質チューブ７４から構成される。軟質チューブ７３は、コネクタ７５を介して塗布液供給管６４と接続されている。また、硬質チューブ７４は、コネクタ７７を介してノズル２３と接続されている。そして、軟質チューブ７３と硬質チューブ７４とは、コネクタ７６により接続されている。
【００３９】
圧力吸収部７１を構成する軟質チューブ７３は、例えば、その外径が１．５ｍｍ程度で、その内径が１．０ｍｍ程度のＰＦＡ（４フッ化エチレン）製の管体から構成される。この軟質チューブ７３は、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより、その内径、すなわち、塗布液の収容部の体積を変化させる構成を有する。このため、この軟質チューブ７３は、柔軟性および弾性を有する肉薄の管状部材から構成される。この軟質チューブ７３としては、好適な弾性変形が可能なように、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍ程度であることが好ましく、その内径が０．５ｍｍ乃至２．５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００４０】
一方、流量抵抗部７２を構成する硬質チューブ７４は、その外径が１．５ｍｍ程度で、その内径が０．１ｍｍ程度のフッ素樹脂製の管体から構成される。この硬質チューブ７４は、微小オリフィスとしての小さな管径を有することにより、流量抵抗として機能するものである。このため、この硬質チューブ７４は、比較的硬質の肉厚の管状部材から構成される。この硬質チューブ７４としては、微小オリフィスとしての機能を有するように、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍ程度であることが好ましく、その内径が０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍ程度であることが好ましい。なお、この硬質チューブ７４は、微小オリフィスとしての機能を維持し得るものであれば、柔軟性や所定の弾性を有するものでもよい。ここでいう硬質とは、軟質チューブ７３よりも硬度が大きいことを意味する。
【００４１】
このような構成を有する圧力変動吸収機構７０においては、塗布液供給管６４から送液される塗布液の圧力変動を、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とにより二段階で吸収して、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【００４２】
すなわち、圧力吸収部７１を構成する軟質チューブ７３においては、塗布液供給管６４からノズル２３に供給される塗布液の圧力が上がった場合には、軟質チューブ７３が膨張することによりその内径が大きくなり、塗布液の収容部の体積が増加する。一方、塗布液供給管６４からノズル２３に供給される塗布液の圧力が下がった場合には、軟質チューブ７３が収縮することによりその内径が小さくなり、塗布液の収容部の体積が減少する。これにより、塗布液の圧力の変動を吸収することが可能となる。
【００４３】
一方、流量抵抗部７２を構成する硬質チューブ７４においては、微小オリフィスとしての小さな管径の作用により、塗布液の圧力変動を吸収することができる。すなわち、塗布液の流路の内径がある値から小さくなった後に、再度、元の内径に戻った場合には、そこを通過する塗布液の平均的な流速は、一旦、速い速度のなった後に、元の速度に復帰する。このときに、塗布液と管路内壁との摩擦による管路を流れる塗布液の圧力損失は、その流速の２乗に比例する。このため、管路内に微小オリフィスを設けることにより、圧力変動を圧力損失により吸収することができる。このため、この硬質チューブ７２において塗布液の圧力の変動を吸収して、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【００４４】
ここで、一般的に、流量変動を減少させる効果が大きいのは、圧力吸収部７１より流量抵抗部７２であるが、流量抵抗部７２において過度に圧力損失を与えると塗布液の吐出可能流量が小さくなるという問題がある。一方、圧力吸収部７１においては、流量変動を抑制する効果は流量抵抗部７２より小さいが、吐出可能流量が小さくなることはない。このため、この実施形態においては、圧力吸収部７１において流量変動を低減した後、残りの流量変動を流量抵抗部７２で除去することにより、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布する構成を採用している。
【００４５】
このとき、この実施形態においては、圧力吸収部７１を軟質チューブ７３により構成していることから、その構成が簡易となり、また、軟質チューブ７３の長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。同様に、この実施形態においては、流量抵抗部７２を硬質チューブ７４で構成していることから、その構成が簡易となり、また、硬質チューブ７４の長さを変更することにより塗布液の圧力変動を容易に制御することが可能となる。
【００４６】
次に、圧力吸収部７１の他の実施形態について説明する。図６は、この発明の第２実施形態に係る圧力吸収部７１の概要図である。
【００４７】
この第２実施形態に係る圧力吸収部７１は、その一端が塗布液供給管６４と連通しその他端がノズル２３側と連通する塗布液の流路８２と、その側部に開口部が形成されるとともに塗布液の貯留部８３を備えたチャンバー８１と、このチャンバー８１における開口部に配設された弾性変形可能な薄膜８４とにより構成される。この圧力吸収部７１においては、弾性変形可能な薄膜８４の作用により、塗布液の圧力変動を吸収することができる。
【００４８】
すなわち、ノズル２３に供給される塗布液の圧力が上がった場合には、図６（ａ）に示すように、薄膜８４が膨らんで塗布液の貯留部８３の体積が大きくなり、ノズル２３に供給される塗布液の圧力が下がった場合には、図６（ｂ）に示すように、薄膜８４が凹んで塗布液の貯留部８３の体積が小さくなる。これにより、この圧力吸収部７１において塗布液の圧力の変動を吸収することが可能となる。
【００４９】
このため、図６に示す圧力吸収部７１を、図５に示す圧力吸収部７１に代えて、塗布液供給管６４と流量抵抗部７２との間に配設することにより、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【００５０】
次に、流量抵抗部７２の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係る流量抵抗部７２の概要図である。
【００５１】
図７に示す流量抵抗部７２は、その一端が塗布液供給管６４側と連通しその他端がノズル２３と連通するとともに、その内部に隔壁８６による微小オリフィスが形成された管路８５より構成されている。この実施形態に係る流量抵抗部７２においても、微小オリフィスの作用により、上述した硬質チューブ７４の場合と同様、塗布液の圧力変動を吸収することが可能となる。
【００５２】
このため、図７に示す流量抵抗部７２を、図５に示す流量抵抗部７２に代えて、圧力吸収部７１とノズル２３との間に配設することにより、塗布液の流量を一定に維持して塗布液を均一に塗布することが可能となる。
【００５３】
以上のような構成を有する塗布装置において、塗布液の塗布を開始する場合においては、最初に、ガラス基板１００が基板保持部１０に保持される。そして、撮像部１５によりガラス基板１００に形成されたアライメントマークを検出し、その検出結果に基づいて基板保持部１０が移動および回転し、ガラス基板１００が図１において実線にて示す塗布開始位置に配置される。この状態において、塗布ヘッド２０における複数のノズル２３から塗布液の吐出が開始されるとともに、ヘッド移動機構２１により塗布ヘッド２０が主走査方向に移動される。
【００５４】
そして、複数のノズル２３のそれぞれからガラス基板１００の表面に向けて塗布液が一定の流量にて連続的に吐出されるとともに、塗布ヘッド２０が主走査方向に連続的に一定の速度にて移動し、ガラス基板１００の塗布領域の複数の線状領域に塗布液がストライプ状に塗布される。このときには、圧力吸収部７１と流量抵抗部７２とを備えた圧力変動吸収機構７０において塗布液の圧力の変動が吸収されることから、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【００５５】
そして、塗布ヘッド２０が図１および図２中に二点鎖線にて示す受液部１８と対向する待機位置まで移動することにより、塗布液によるストライプ状のパターンが形成される。塗布ヘッド２０が待機位置まで移動すると、基板移動機構１１が駆動され、ガラス基板１００が基板保持部１０と共に副走査方向に移動する。このとき、塗布ヘッド２０では、複数のノズル２３から受液部１８に向けて塗布液が連続的に吐出されている。
【００５６】
以上のような動作を必要な塗布動作が完了するまで継続する。そして、ガラス基板１００が塗布終了位置まで移動すると、複数のノズル２３からの塗布液の吐出が停止され、塗布装置によるガラス基板１００に対する塗布液の塗布動作が終了する。塗布が終了したガラス基板１００は、他の塗布装置等に搬送され、この塗布装置により塗布された塗布液以外の他の２色の塗布液が塗布される。そして、ガラス基板１００に対して所定の塗布工程が行われた後、他の部品と組み合わされて有機ＥＬ表示装置が製造される。
【００５７】
なお、上述した実施形態においては、塗布液供給管６４側に圧力吸収部７１を配設し、ノズル２３側に流量抵抗部７２を配設しているが、これを逆に配置してもよい。すなわち、塗布液供給管６４側に流量抵抗部７２を配設し、ノズル２３側に圧力吸収部７１流量抵抗部７２を配設した場合においても、各ノズル２３から吐出される塗布液の流量を一定とすることが可能となる。
【符号の説明】
【００５８】
１０ 基板保持部
１１ 基板移動機構
１２ レール
１３ 基台
１４ 回転台
１５ 撮像部
１６ 試験塗布ステージ部
１７ 受液部
１８ 受液部
１９ ノズルピッチ調整機構
２０ 塗布ヘッド
２１ ヘッド移動機構
２２ ガイド部
２３ ノズル
２４ 塗布液貯留部
２５ エア供給源
３１ スライダ
３２ 貫通孔
３３ プーリ
３４ 同期ベルト
６１ ポンプ
６２ マスフローコントローラ
６３ 電磁開閉弁
６４ 塗布液供給管
７０ 圧力変動吸収機構
７１ 圧力吸収部
７２ 流量抵抗部
７３ 軟質チューブ
７４ 硬質チューブ
８１ チャンバー
８２ 流路
８３ 塗布液の貯留部
８４ 薄膜
８５ 管路
８６ 隔壁
１００ ガラス基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、
前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管より小さなオリフィスを有する流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記圧力吸収部は、樹脂製の軟質チューブから構成される塗布装置。
【請求項３】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記樹脂製の軟質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．５ｍｍ乃至２．５ｍｍである塗布装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の塗布装置において、
前記流量抵抗部は、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有する樹脂製の硬質チューブである塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載の塗布装置において、
前記硬質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍである塗布装置。
【請求項６】
基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、
肉厚が薄い軟質チューブより構成され、前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有し、前記軟質チューブより肉厚が厚い樹脂製の硬質チューブより構成された流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の塗布装置において、
前記ノズルは、前記副走査方向に関して所定のピッチで複数個配設されており、前記塗布液供給管と前記圧力変動吸収機構は、各ノズルに対応して複数配設されるとともに、
前記複数の塗布液供給管は、各々、前記塗布液貯留部から塗布液を圧送するポンプとマスフローコントローラを介して連結されている塗布装置。
【請求項１】
基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、
前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管より小さなオリフィスを有する流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記圧力吸収部は、樹脂製の軟質チューブから構成される塗布装置。
【請求項３】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記樹脂製の軟質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．５ｍｍ乃至２．５ｍｍである塗布装置。
【請求項４】
請求項２または請求項３に記載の塗布装置において、
前記流量抵抗部は、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有する樹脂製の硬質チューブである塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載の塗布装置において、
前記硬質チューブは、その外径が１ｍｍ乃至３ｍｍであり、その内径が０．０５ｍｍ乃至０．２ｍｍである塗布装置。
【請求項６】
基板を保持する基板保持部と、前記基板保持部に保持された基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記ノズルを基板の表面に対して平行な主走査方向に往復移動させる主走査方向移動機構と、前記基板保持部を前記主走査方向と直交し、かつ、基板の表面に対して平行な副走査方向に、前記ノズルに対して相対的に移動させる副走査方向移動機構と、塗布液貯留部から前記ノズルに対して塗布液を送液するための可撓性の塗布液供給管と、を備えた塗布装置において、
肉厚が薄い軟質チューブより構成され、前記塗布液供給管から送液される塗布液の圧力変動に伴って弾性変形することにより塗布液の収容部の体積を変化させる圧力吸収部と、前記塗布液供給管および前記軟質チューブより小さい内径を有し、前記軟質チューブより肉厚が厚い樹脂製の硬質チューブより構成された流量抵抗部とを有し、前記ノズルと前記塗布液供給管との間に配設されるとともに、前記ノズルと一体となって移動する圧力変動吸収機構を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の塗布装置において、
前記ノズルは、前記副走査方向に関して所定のピッチで複数個配設されており、前記塗布液供給管と前記圧力変動吸収機構は、各ノズルに対応して複数配設されるとともに、
前記複数の塗布液供給管は、各々、前記塗布液貯留部から塗布液を圧送するポンプとマスフローコントローラを介して連結されている塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【公開番号】特開２０１３−４３１３７（Ｐ２０１３−４３１３７Ａ）
【公開日】平成２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１８３４１８（Ｐ２０１１−１８３４１８）
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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２５年３月４日（２０１３．３．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年８月２５日（２０１１．８．２５）
【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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