(57)【要約】【課題】安価な製造設備でありながら大型基板に対して高精度に塗布することを可能にする。【解決手段】ノズルヘッド１０に対して進行方向上流側に配置された第１の距離測定器５１によって該第１の距離測定器５１と基板１との距離６１を測定する。この測定された距離６１に基づいて、ノズルヘッド１０に対して進行方向下流側に配置された第２の距離測定器５２と基板１との距離６２を一定値に保ちながら、第２の距離測定器５２により基板表面までの距離および基板１上の塗布液面までの距離を測定する。そして基板表面までの距離と塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、基板１上に液を塗布する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、
前記第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、
前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする液塗布方法。
【請求項２】
基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記第１および第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、
前記第１の距離測定手段および第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定すると共に、前記第２の距離測定手段により前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、
前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする液塗布方法。
【請求項３】
基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記塗布液吐出手段および前記第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、
前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、
前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする液塗布方法。
【請求項４】
基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記塗布液吐出手段、および前記第１ならびに第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、
前記第１の距離測定手段および前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、
前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする液塗布方法。
【請求項５】
基板上に液を塗布しパターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、
請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、塗布膜厚の幅方向の膜厚を測定し、前記塗布膜厚の最大値が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする液塗布方法。
【請求項６】
撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布し、パターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、
請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、撥液部の中間における塗布液膜厚を測定し、前記塗布液膜厚が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする液塗布方法。
【請求項７】
基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、
請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、吐出量と塗布量を比較して、その差から混色の有無を判定することを特徴とする液塗布方法。
【請求項８】
基板上に複数種類の液を塗布してパターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、
請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、それぞれの種類の液に対して塗布領域および非塗布領域の塗布量を測定し、混色の有無を判定することを特徴とする液塗布方法。
【請求項９】
基板を載置する載置台と、
前記基板上に配置された塗布液吐出手段と、
前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、
前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする液塗布装置。
【請求項１０】
基板を載置する載置台と、
前記基板上に配置された塗布液吐出手段と、
前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、
前記第１の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる第１の移動手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、
前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第１の距離測定手段および第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定すると共に、前記第２の距離測定手段により前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする液塗布装置。
【請求項１１】
前記第１の移動手段と、前記第２の移動手段とを同一機構にて構成したことを特徴とする請求項１０記載の液塗布装置。
【請求項１２】
基板を載置する載置台と、
前記基板上に配置された連続的に塗布液を吐出する塗布液連続吐出手段と、
前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、
前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、
前記塗布液連続吐出手段を塗布面垂直方向に移動させる手段と、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段を備えたことを特徴とする液塗布装置。
【請求項１３】
基板を載置する載置台と、
前記基板上に配置された連続的に塗布液を吐出する塗布液連続吐出手段と、
前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、
前記第１の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、
前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、
前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、
前記塗布液連続吐出手段を塗布面垂直方向に移動させる手段と、
前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第１の距離測定手段および前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段を備えたことを特徴とする液塗布装置。
【請求項１４】
前記第１の移動手段と、前記第２の移動手段と、前記塗布液連続吐出手段を移動させる前記手段とを同一機構にて構成したことを特徴とする請求項１３記載の液塗布装置。
【請求項１５】
基板上に液を塗布しパターンを形成する際に、前記制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、塗布膜厚の幅方向の膜厚を測定し、前記塗布膜厚の最大値が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置。
【請求項１６】
撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布し、パターンを形成する際に、前記制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、撥液部の中間における塗布液膜厚を測定し、前記塗布液膜厚が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置。
【請求項１７】
基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する際に、前記制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、吐出量と塗布量を比較して、その差から混色の有無を判定することを特徴とする請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置。
【請求項１８】
基板上に複数種類の液を塗布してパターンを形成する際に、前記制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、それぞれの種類の液に対して塗布領域および非塗布領域の塗布量を測定し、混色の有無を判定することを特徴とする請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置。
【請求項１９】
前記距離測定手段として光を基板に照射し、この基板からの反射光を利用して距離を測定する距離測定器を用いたことを特徴とする請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置。
【請求項２０】
請求項１９記載の液塗布装置を用いて発光層が形成される有機ＥＬディスプレイ基板であって、
前記発光層が塗布される部分の表面の距離測定器に入射する光に対する反射率が、前記距離測定器の光入射領域において同一であるようにしたことを特徴とする有機ＥＬディスプレイ基板。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対して液を塗布する液塗布方法および液塗布装置、これらの方法，装置により製造される有機ＥＬ(Electroluminescence)ディスプレイ基板に関するものである。特に、電子デバイスに塗布される塗布液の膜厚をウェットの状態で測定し、その結果から塗布条件を制御する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、塗布技術を用いて電子デバイスを製造する方法が注目を集めている。塗布技術による製造は、蒸着技術などに比べ設備構成がシンプルで安価な製造が可能である。
【０００３】
また、塗布技術は直接パターニングすることができるため、蒸着技術におけるマスクが不要であって大型化が可能である。例えば、有機ＥＬディスプレイなど表示用電子デバイスにおいては、大画面への市場要求が高まり、塗布技術による電子デバイス製造技術への期待は高まっている。
【０００４】
電子デバイスの特性は膜厚と相関するため、電子デバイスの製造に用いられる塗布方法として均一な厚みで塗布することが要求されている。また、製造において膜厚の変動を迅速に検知し対処することが必要となる。
【０００５】
これらの要求に対し、塗布終了後にウェットの状態で膜厚を測定する方法（例えば、特許文献１参照）、あるいは塗布中に膜厚を測定する方法（例えば、特許文献２参照）が知られている。
【０００６】
特許文献１では、塗布前に測定した基板までの距離と塗布後の塗布膜表面までの距離との差によって、塗布膜の膜厚を算出している。
【０００７】
また、特許文献２では、塗布直後にレーザを照射し、基板表面での共焦点位置と塗布液表面での共焦点位置とから塗布膜の膜厚を求めている。
【特許文献１】特開２０００−１９７８４４号公報
【特許文献２】特開２００５−２３８１８８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところが、前記特許文献に記載の方法では、近年の基板の大型化への対応、あるいは高精度塗布への対応が十分できないという問題がある。
【０００９】
次に、その理由を説明する。
【００１０】
基板が大型化すると基板のうねりが大きくなるが、特許文献１，２記載の方法においては、膜厚を測定する手段が固定されているので、基板表面位置と塗布膜表面位置との差から膜厚を測定する際に、基板のうねりによる表面の位置変化も含めて測定する必要が生じる。そのため、広測定範囲の測定器が必要となって、高分解能での測定が困難となる。
【００１１】
広測定範囲と高分解能はトレードオフの関係にあるため、両立する測定器を使用すると製造コストが高くなるという問題がある。
【００１２】
また、特許文献１，２などに開示されている技術は、基板全体に平坦な膜を形成するためのものであって、有機ＥＬのようにパターン形成する際に精度よく測定する技術は開示されていない。特に、有機ＥＬの塗布膜形状は後述するような立体形状を有しているため、特許文献１，２で開示されているような技術では十分な精度で測定できないという問題があった。
【００１３】
なぜなら、特許文献２に記載のように、塗布後にレーザーの共焦点位置で基板表面までの距離を測ろうとすると、塗布液がレンズ状になっているため光路が乱され正確に測ることができない。
【００１４】
また、有機ＥＬディスプレイの塗布液の表面などは、後述するように、測定器の測定光であるレーザ光に対して角度を持つため、その端部では十分な反射が得られず精度よく測定できない。
【００１５】
また、特許文献１に記載のように、塗布前に基板表面までの距離を測っておく方法では、基板表面を測定してから塗布液表面を測定するまでの間に異物の付着などによる誤差が入りやすく、精度よく測定することができないという問題があった。さらに生産性が低いという問題があった。
【００１６】
また、特許文献１，２などには、有機ＥＬのように複数種類の塗布液（色）を塗る場合の混合（混色）を監視する技術は開示されていない。
【００１７】
また、有機ＥＬディスプレイの発光層のように、乾燥後の膜厚が１０ｎｍ〜１００ｎｍと薄い場合は、１〜１０μｍ程度の膜厚を持つ塗布液の状態において膜厚を高精度に測定して制御する必要がある。
【００１８】
本発明は、前記従来技術の問題に鑑みなされたものであって、安価な製造設備で大型基板に対しても高精度に塗布することができること、特に、塗布によってパターンを形成する際に高精度で塗布することができること、また、複数種類の塗布液を塗布する際、塗布液の混合を高精度で監視し、混合による不具合を早期に発見することができるようにすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１９】
前記目的を達成するため、請求項１に記載の発明は、基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする。
【００２０】
前記方法によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に対して垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００２１】
請求項２に記載の発明は、基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記第１および第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第１の距離測定手段および第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定すると共に、前記第２の距離測定手段により前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする。
【００２２】
前記方法によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に対して垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので高精度に塗布することができる。
【００２３】
しかも、基板の表面までの距離を塗布液のない状態で測り、塗布液表面までの距離との差で塗布液の膜厚を測定しているので、有機ＥＬの発光層の塗布のようにパターンを形成し、塗布液が幅方向に膜厚が異なるような立体形状を持つ場合においても、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００２４】
請求項３に記載の発明は、基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記塗布液吐出手段および前記第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする。
【００２５】
前記方法によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００２６】
さらに、基板と塗布手段の距離を一定に保つことができるため、連続的に塗布液を吐出する手段を用いた塗布を用いても安定した高精度な塗布を実現できる。
【００２７】
請求項４に記載の発明は、基板と前記基板上に配置された塗布液吐出手段とを相対的に移動させながら前記基板に液を塗布する際、前記塗布液吐出手段の相対移動上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記相対移動の下流側に配置された第２の距離測定手段とで前記基板との距離を測定しつつ、前記塗布液吐出手段および前記第１ならびに第２の距離測定手段を基板表面に対して垂直方向に移動させる液塗布方法であって、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第１の距離測定手段および前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布することを特徴とする。
【００２８】
前記方法によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。しかも、基板の表面までの距離を塗布液のない状態で測り、塗布液表面までの距離との差で塗布液の膜厚を測定しているので、有機ＥＬの発光層の塗布のようにパターンを形成し、塗布液が幅方向に膜厚が異なるような立体形状を持つ場合においても、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００２９】
さらに、基板と塗布手段の距離を一定に保てるため、連続的に塗布液を吐出する手段を用いた塗布を用いても安定した高精度な塗布を実現できる。
【００３０】
請求項５に記載の発明は、基板上に液を塗布しパターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、塗布膜厚の幅方向の膜厚を測定し、前記塗布膜厚の最大値が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする。
【００３１】
前記方法によって、塗布によってパターンを形成する際に、塗布液膜厚の最大値によって塗布条件を制御しているので、ゴミの付着などの外乱の影響を受けにくく、精度よく塗布条件を制御することができる。
【００３２】
請求項６に記載の発明は、撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布し、パターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、撥液部の中間における塗布液膜厚を測定し、前記塗布液膜厚が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする。
【００３３】
前記方法によって、撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布しパターンを形成する場合、撥液部の中間においてほぼ膜厚が最大になることを利用しているので、膜厚の最大値を求める際にパターン幅方向にスキャンする必要がないため、高精度に膜厚を測定できる。
【００３４】
また、撥液部の中間においては、レーザー光が塗布液にほぼ垂直に入射するので十分な反射光が得られ、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００３５】
請求項７に記載の発明は、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、吐出量と塗布量を比較して、その差から混色の有無を判定することを特徴とする。
【００３６】
前記方法によって、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する場合のように、混色の可能性があり膜厚からだけでは所望の塗布か否かを判定できない場合でも、吐出量との比較を行うことで、混色の有無を判定するので精度のよい塗布を実現できる。
【００３７】
請求項８に記載の発明は、基板上に複数種類の液を塗布してパターンを形成する際に、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御して、前記基板上に液を塗布する液塗布方法であって、請求項１〜４のいずれか１項記載の塗布方法を用いると共に、それぞれの種類の液に対して塗布領域および非塗布領域の塗布量を測定し、混色の有無を判定することを特徴とする。
【００３８】
前記方法によって、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する場合のように、混色の可能性があり膜厚からだけでは所望の塗布か否かを判定できない場合でも、非塗布領域での膜厚も確認し混色の有無を判定するので精度のよい塗布を実現できる。
【００３９】
請求項９に記載の発明は、基板を載置する載置台と、前記基板上に配置された塗布液吐出手段と、前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００４０】
前記装置によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に対して垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００４１】
請求項１０に記載の発明は、基板を載置する載置台と、前記基板上に配置された塗布液吐出手段と、前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記第１の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる第１の移動手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第１の距離測定手段および第２の距離測定手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定すると共に、前記第２の距離測定手段により前記基板上の塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段とを備えたことを特徴とする。
【００４２】
前記装置によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に対して垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので高精度に塗布することができる。
【００４３】
しかも、基板の表面までの距離を塗布液のない状態で測り、塗布液表面までの距離との差で塗布液の膜厚を測定しているので、有機ＥＬの発光層の塗布のようにパターンを形成し、塗布液が幅方向に膜厚が異なるような立体形状を持つ場合においても、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００４４】
請求項１１に記載の発明は、請求項１０記載の液塗布装置において、第１の移動手段と、第２の移動手段とを同一機構にて構成したことを特徴とする。
【００４５】
前記装置によって、既述した作用効果を安価で信頼性の高い製造設備で実現することができる。
【００４６】
請求項１２に記載の発明は、基板を載置する載置台と、前記基板上に配置された連続的に塗布液を吐出する塗布液連続吐出手段と、前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、前記塗布液連続吐出手段を塗布面垂直方向に移動させる手段と、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００４７】
前記装置によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００４８】
さらに、基板と塗布手段の距離を一定に保つことができるため、連続的に塗布液を吐出する手段を用いた塗布を用いても安定した高精度な塗布を実現できる。
【００４９】
請求項１３に記載の発明は、基板を載置する載置台と、前記基板上に配置された連続的に塗布液を吐出する塗布液連続吐出手段と、前記基板と前記塗布液吐出手段とを相対運動させる駆動手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の上流側に配置された第１の距離測定手段と、前記第１の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、前記基板に対向し、かつ前記塗布液吐出手段に対する前記相対運動進行方向の下流側に配置された第２の距離測定手段と、前記第２の距離測定手段を塗布面垂直方向に移動させる移動手段と、前記塗布液連続吐出手段を塗布面垂直方向に移動させる手段と、前記第１の距離測定手段によって測定された、前記第１の距離測定手段と前記基板との距離に基づいて、前記第１の距離測定手段および前記第２の距離測定手段および前記塗布液連続吐出手段と前記基板との距離を一定値に保ちながら、前記第１の距離測定手段により前記基板表面までの距離を測定し、前記第２の距離測定手段により前記基板表面までの距離および塗布液面までの距離を測定し、前記基板表面までの距離と前記塗布液面までの距離との差から塗布膜厚を算出し、前記塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御する制御手段を備えたことを特徴とする。
【００５０】
前記装置によって、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。しかも、基板の表面までの距離を塗布液のない状態で測り、塗布液表面までの距離との差で塗布液の膜厚を測定しているので、有機ＥＬの発光層の塗布のようにパターンを形成し、塗布液が幅方向に膜厚が異なるような立体形状を持つ場合においても、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００５１】
さらに、基板と塗布手段の距離を一定に保てるため、連続的に塗布液を吐出する手段を用いた塗布を用いても安定した高精度な塗布を実現できる。
【００５２】
請求項１４に記載の発明は、請求項１３記載の液塗布装置において、第１の移動手段と、第２の移動手段と、塗布液連続吐出手段を移動させる手段とを同一機構にて構成したことを特徴とする。
【００５３】
前記装置によって、既述した作用効果を安価で信頼性の高い製造設備で実現することができる。
【００５４】
請求項１５に記載の発明は、請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置において、基板上に液を塗布しパターンを形成する際に、制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、塗布膜厚の幅方向の膜厚を測定し、前記塗布膜厚の最大値が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする。
【００５５】
前記装置によって、塗布によってパターンを形成する際に、塗布液膜厚の最大値によって塗布条件を制御しているので、ゴミの付着などの外乱の影響を受けにくく、精度よく塗布条件を制御することができる。
【００５６】
請求項１６に記載の発明は、請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置において、撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布し、パターンを形成する際に、制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、撥液部の中間における塗布液膜厚を測定し、前記塗布液膜厚が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御することを特徴とする。
【００５７】
前記装置によって、撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布しパターンを形成する場合、撥液部の中間においてほぼ膜厚が最大になることを利用しているので、膜厚の最大値を求める際にパターン幅方向にスキャンする必要がないため、高精度に膜厚を測定できる。
【００５８】
また、撥液部の中間においては、レーザー光が塗布液にほぼ垂直に入射するので十分な反射光が得られ、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので、高精度に塗布することが可能になる。
【００５９】
請求項１７に記載の発明は、請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置において、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する際に、制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、吐出量と塗布量を比較して、その差から混色の有無を判定することを特徴とする。
【００６０】
前記装置によって、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する場合のように、混色の可能性があり膜厚からだけでは所望の塗布か否かを判定できない場合でも、吐出量との比較を行うことで、混色の有無を判定するので精度のよい塗布を実現できる。
【００６１】
請求項１８に記載の発明は、請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置において、基板上に複数種類の液を塗布してパターンを形成する際に、制御手段により、塗布膜厚を一定とするように塗布条件を制御すると共に、それぞれの種類の液に対して塗布領域および非塗布領域の塗布量を測定し、混色の有無を判定することを特徴とする。
【００６２】
前記装置によって、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する場合のように、混色の可能性があり膜厚からだけでは所望の塗布か否かを判定できない場合でも、非塗布領域での膜厚も確認し混色の有無を判定するので精度のよい塗布を実現できる。
【００６３】
請求項１９に記載の発明は、請求項９，１０，１２または１３記載の液塗布装置において、距離測定手段として光を基板に照射し、この基板からの反射光を利用して距離を測定する距離測定器を用いたことを特徴とする。
【００６４】
請求項２０に記載の発明は、請求項１９記載の液塗布装置を用いて発光層が形成される有機ＥＬディスプレイ基板であって、前記発光層が塗布される部分の表面の距離測定器に入射する光に対する反射率が、前記距離測定器の光入射領域において同一であるようにしたことを特徴とする。
【００６５】
前記構成によって、基板表面の反射率が、距離測定領域において同一なので、連続して高精度に距離を測定することができ、その結果、高精度に膜厚を制御することが可能になる。
【発明の効果】
【００６６】
本発明によれば、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動し、常に分解能の高い領域を使用して膜厚を測定することができる。その結果、安価な製造設備で大型基板に対しても高精度に塗布することができる。
【００６７】
また、膜厚の最大値近傍で膜厚を制御することにより、塗布によってパターンを形成する際でも高精度に膜厚を制御することができる。
【００６８】
また、複数種類の塗布液を塗布する際、塗布液の混合を高精度で監視し、混合による不具合を早期に発見することができるので、高精度な塗布が実現する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００６９】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００７０】
以下の説明において、有機ＥＬディスプレイの発光層をダイコートで塗布（印刷ともいう）する方法を例にして説明する。
【００７１】
（実施形態１）
図３に本発明に係る有機ＥＬディスプレイの構造図を示す。
【００７２】
有機ＥＬディスプレイは、基板１と、隔壁３１と、陽極３２と、発光層３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂと、陰極３３とからなる。有機ＥＬディスプレイの場合、発光層としてＲＧＢの３色に対応した３種類があり、それぞれを３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂで表している。
【００７３】
なお、基板１にはディスプレイを駆動するためのＴＦＴが内蔵されているが、ここでは図示しない。また、陰極３３の上層には封止膜やカラーフィルターなどが適宜配置されるが図示していない。
【００７４】
隔壁３１は、次の製造工程の説明における塗布において各画素に塗布するインクのパターニングに使用される。なお、インクとは発光層材料を溶媒に溶かした溶液のことをいう。
【００７５】
有機ＥＬの発光層の原料としては、ポリフルオレン系，ポリアリーレン系，ポリアリーレンビニレン系，アルコキシベンゼン，アルキルベンゼンなどの高分子材料が挙げられ、溶媒としては、トルエン，キシレン，アセトン，アニソール，メチルエチルケトン，メチルイソブチルケトン，シクロヘキシルベンゼンなどの単独または混合溶媒が挙げられる。
【００７６】
本例では前記隔壁３１を形成しているので、塗布されたインクは所望の画素領域に止まり、混色することなく高品位なディスプレイを実現できる。隔壁３１としては、ポリイミド樹脂やアクリル樹脂が使用され、フッ素ガスによるプラズマ処理等でインクに対して撥液処理される。
【００７７】
このように構成されたデバイスは、陰極３３からの電子と陽極３２からの正孔とが発光層内で結合し発光することで、ディスプレイとしての機能を果たす。
【００７８】
図４は有機ＥＬの平面図であって、図４（ａ）は有機発光層の高さの断面を示しており、各ＲＧＢともライン形状であるが、陽極３２が図４（ｂ）に示すように、ピクセル状にパターニングしてあるので、テレビなどの表示装置として機能することができる。
【００７９】
次に、有機ＥＬの製造工程について説明する。
【００８０】
まず、フォトリソグラフィの技術を用いて基板１上に陽極３２が作成される。次に、フォトリソグラフィの技術を用いて隔壁３１が作成される。その後、インクジェットやダイコートなどの塗布方法によりＲＧＢの発光層３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂのインクが塗布される。
【００８１】
塗布されたインクは塗布工程および次の工程で乾燥され、機能膜のパターンが形成される。さらに、その後、発光層の上にスパッタリングなどの方法で陰極が形成される。
【００８２】
塗布方法としてダイコートを用いた例を以下説明する。
【００８３】
図１（ａ）〜（ｃ）は本実施形態を説明するためのダイコート設備の構成図であって、（ａ）は作動前の状態を示す平面図、（ｂ）は作動後の状態を示す平面図、（ｃ）は側面図である。
【００８４】
図１において、１は基板、２は基板載置台（基板搬送ステージともいう）、３はインク配送配管、４はインクタンク、５はインク用ポンプ、１００はノズルヘッド部、１０１はノズルヘッド部１００が取り付けられたノズル取付柱、１０２は各部を支持する定板である。
【００８５】
前記インクタンク４には機能性膜の原料を溶媒に溶かしたインクが貯蔵されている。インクは、インク用ポンプ５によってインクタンク４からインク配送配管３を通って、ノズルヘッド部１００に送り込まれる。ノズルヘッド部１００は、図２に示す塗布液吐出手段を有している。
【００８６】
図２（ａ），（ｂ）は前記ノズルヘッド部のノズルヘッドの縦断面図と横断面図である。
【００８７】
図２に示すように、塗布液吐出手段であるノズルヘッド１０は、インク配送配管３が接続されるインク導入口１３と、導入されたインクを複数のノズル穴１１にそれぞれ分配するマニホールド部１２からなる。ノズル穴１１において、前記インク用ポンプ５によって印加された圧力によってノズル穴開口部１４からインクが吐出される。ノズル開口部１４の直径は通常１０〜１００μｍである。
【００８８】
基板１とノズルヘッド１０のノズル穴開口部１４は、図示しないノズルヘッド部昇降機構により２０〜２００μｍのギャップを保持するように調整され、ノズル穴開口部１４から吐出されたインクは、図１の基板搬送ステージ２によって搬送される基板１に塗布される。その結果、基板１上にインクでライン状のパターンが形成される。
【００８９】
有機ＥＬの場合、通常、ラインの幅は５０〜１００μｍ程度であり、基板１とノズルヘッド１０との相対速度は１０〜１０００ｍｍ／ｓである。また、インクとしては５〜５００ｃｐｓの粘度のものが使用される。
【００９０】
図５は本発明の実施形態１である塗布方法／装置を説明するためのノズルヘッド部部分の構成図である。
【００９１】
基板搬送ステージ２に載置された基板１の上方に、ノズルヘッド１０と、基板１とノズルヘッド１０との相対運動の進行方向（塗布方向：矢印方向）の前方（上流側）に配置された第１の距離測定器５１と、進行方向の後方（下流側）に配置された第２の距離測定器５２とが、ノズル取付柱１０１に支持固定されている。
【００９２】
本例では、第２の距離測定器５２は塗布方向に対して垂直に移動する測定器移動機構５３を有している。
【００９３】
第１の距離測定器５１および第２の距離測定器５２としては、共焦点式のレーザ変位計や光学干渉式の変位計を使用することができる。レーザ変位計の場合は、基板表面および塗布液表面で反射し、塗布液にダメージを与えない波長が望ましい。有機ＥＬの塗布液（インク）の場合は、４０８ｎｍの波長を使用することができる。
【００９４】
また、基板搬送ステージ２あるいはノズル取付柱１０１が前記相対運動を行うように、基板／ノズル駆動部７１が設置されている。
【００９５】
図６は本実施形態の制御系の概略構成を示すブロック図であり、制御部であるＣＰＵ（中央演算処理部）７２が測定器移動機構５３と基板／ノズル駆動部７１との駆動制御を行って、基板搬送ステージ２あるいはノズル取付柱１０１を相対運動させる。ＣＰＵ７２には第１の距離測定器５１および第２の距離測定器５２の測定データなどが入力され、ＣＰＵ７２の演算機能により後述するように塗布条件を算出して、データ出力するようになっている。
【００９６】
次に、実施形態１におけるＣＰＵ７２により制御される塗布方法について説明する。
【００９７】
図７（ａ）は実施形態１の塗布中の状態を示し、図７（ｂ）は図７（ａ）による塗布後に他の部分を塗布している状態を示す説明図である。
【００９８】
図７に示すように、有機ＥＬディスプレイの基板１の表面は、有機ＥＬインクの安定した塗布に必要なノズルヘッド１０と基板１の距離と同程度のうねりを持つ。これは有機ＥＬディスプレイの製造における塗布が微細であるため、ノズルヘッド１０と基板１とを接近させる必要があることによる。
【００９９】
図７に示すように、第１の距離測定器５１によって測定された距離６１の情報に基づき、第２の距離測定器５２と基板１との距離６２が一定となるように測定器移動機構５３を制御する。
【０１００】
次に、前記のように制御された第２の距離測器５２によって塗布液の膜厚を測定する。この膜厚の測定は、例えば、塗布液の表面でのレーザ反射を利用して共焦点方式で塗布液表面までの距離を測定し、基板表面でのレーザ反射を利用して共焦点方式で基板表面までの距離を測定し、その差より塗布膜の膜厚を測定する。
【０１０１】
前記共焦点方式とは、レーザ光を出射し、その反射光の強度から測定物までの距離を測定する方式であって、出射光／反射光共通の対物レンズ（図示せず）の位置を変化させたとき、レーザ光の反射面が出射光光学系の焦点位置になった場合に、光源と共役な位置にあるピンホールを通過する反射光が最大となることを利用した距離の測定方法である。
【０１０２】
次に、塗布液の膜厚が所望の範囲に入るように塗布条件を制御する。
【０１０３】
塗布条件とは、基板１の搬送速度やインク用ポンプによる吐出圧力などの設定条件のことである。例えば、塗布装置周辺の温度変化などで粘度が上がり、塗布量が減ってきた場合には搬送速度を下げたり、または吐出圧力を上げたりすることにより、塗布量を所望の量に回復することができる。
【０１０４】
以上のように本実施形態の塗布方法によれば、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。かつ、その結果に基づき塗布条件を制御することで高精度に塗布することができる。
【０１０５】
次に、有機ＥＬディスプレイ基板の製造における塗布方法について説明する。
【０１０６】
前記塗布方法において、第１の距離測定器５１によって、該第１の距離測定器５１と基板１との距離６１を測定する場合、基板１の反射率が塗布領域全体で同一でないことが問題となる場合がある。
【０１０７】
例えば、図４（ｂ）の陽極上Ｅと陽極間Ｆでは反射率が異なるため、一方の反射率に感度を合わせると、他方では感度が合っていない精度の悪い測定となる。このような場合には、領域の広い方（図４（ｂ）においてはＥ）の膜厚のみ測定し、塗布条件を制御する方法が考えられるが、より精度が求められる場合は、塗布前に反射率が同一となるような層を追加することがよい。
【０１０８】
図１８に図４に示す基板の構成に対して、発光層が塗布される部分の表面の距離測定器が照射する光に対する反射率が、距離測定器の光が照射される領域において同一となるように反射率調整層３５を追加した例を示す。
【０１０９】
反射率調整層３５は、導電性の物質で作成され、厚さを調整することで、基板垂直方向には抵抗が小さく電流を流し、陽極間では抵抗が大きく電流がほとんど流れないように構成する。例えば、ＭｏやＷの酸化物を使用すると、膜厚１０〜１００ｎｍで本構成を実現できる。
【０１１０】
反射率調整層３５を有する構成の基板を使用すると、基板表面の反射率が、距離測定領域において同一なので、連続して高精度に距離を測定することができる。その結果高精度に膜厚を制御することができる。
【０１１１】
なお、レーザによるダメージが問題となる材料においては、ディスプレイの画素として機能しない領域（図４（ｂ）においてはＦ）においてのみ膜厚を測定し、塗布条件を制御することがよい。
【０１１２】
（実施形態２）
図８（ａ）は本発明の実施形態２の塗布中の状態を示し、図８（ｂ）は図８（ａ）による塗布後に他の部分を塗布している状態を示す説明図である。なお、以下の実施形態の説明において、既に説明した部材と同一の要素については同一符号を付して説明を省略する。
【０１１３】
実施形態２において実施形態１と異なる構成は、第１の距離測定器５１にも塗布面垂直方向に移動する第１の測定器移動機構５４を設けた点である。なお、第２の距離測定器５２の測定器移動機構５３を第２の測定器移動機構５３と称する。
【０１１４】
実施形態２の塗布方法について説明する。
【０１１５】
図８に示すように、基板１の表面は、安定した塗布に必要なノズルヘッド１０と基板１の距離と同程度のうねりを持つ。そこで、第１の距離測定器５１によって測定された距離６１の情報によって、第２の距離測定器５２と基板１との距離６２が一定となるように第２の測定器移動機構５３を制御する。
【０１１６】
実施形態２の塗布方法は、実施形態１の方法に加えて、第１の距離測定器５１と基板との距離６１が一定となるように第１の測定器移動機構５４を制御する。すなわち、一定間隔で距離６１の値をサンプリングし、その変化を打ち消す方向に第１の測定器移動機構５４を使用し、第１の距離測定器５１を移動させる。
【０１１７】
次に、前記のように制御された第１の距離測定器５１と第２の距離測定器５２によって、塗布液の膜厚を測定する。実施形態２の塗布方法は、膜厚の測定方法も実施形態１の塗布方法と異なる。
【０１１８】
すなわち、実施形態２の塗布方法における膜厚測定方法は、まず、第１の距離測定器５１によって、基板１表面でのレーザ反射を利用して共焦点方式で基板表面までの距離を測定する。次に、第２の距離測定器５２によって、塗布液の表面からのレーザ反射を利用して共焦点方式で塗布液表面までの距離を測定する。前記距離の差よりＣＰＵ７２において、あらかじめ設定されている演算式に基づいて、塗布膜の膜厚を決定する。
【０１１９】
図９に本実施形態における塗布前後の基板断面状態の説明図を示す。断面は塗布方向と垂直方向の面である。図９（ａ）は塗布前、図９（ｂ）は塗布後の断面を示す。図９（ｂ）中の４０１Ｒが塗布液の断面である。
【０１２０】
図９に示すように、有機ＥＬディスプレイの基板にインクを塗布してパターンを形成するような場合、塗布液は幅方向に膜厚が異なる立体形状を持つ。そのため、塗布液が光を曲げてしまうので、実施形態１で説明した塗布液を通して基板までの距離を測定する方法では誤差を含んでしまう。そこで、既述したように、塗布前の基板までの距離と、塗布後の塗布液表面までの距離の差から膜厚を決定することが望ましい。
【０１２１】
以上のように本実施形態の塗布方法によれば、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。
【０１２２】
しかも、基板の表面までの距離を塗布液のない状態で測り、塗布液表面までの距離との差で塗布液の膜厚を測定しているので、有機ＥＬの発光層の塗布のようにパターンを形成し、塗布液が幅方向に膜厚が異なるような立体形状を持つ場合においても、高精度に膜厚を測定できる。かつ、その結果に基づき塗布条件を制御することで、高精度に塗布することが可能になる。
【０１２３】
図１０は図８に示す実施形態２の変形例を示し、本例では第１の距離測定器５１と第２の距離測定器５２とを連結部５５で連結し、第２の測定器移動機構５３が第１の測定器移動機構５４を兼ねるように構成し、第１の距離測定器５１と第２の距離測定器５２とが第２の測定器移動機構５３により塗布面垂直方向に移動されるようにしている。
【０１２４】
このように、基板１のうねりが、２つの距離測定器の距離に対してさほど大きくない場合には、図１０に示す変形例の構成の方が、移動機構を１つ設置すればよいので、装置の製造コストが下がり、信頼性が上がるという点において望ましい。
【０１２５】
（実施形態３）
図１１（ａ）は本発明の実施形態３の塗布中の状態を示し、図１１（ｂ）は図１１（ａ）による塗布後に他の部分を塗布している状態を示す説明図である。
【０１２６】
実施形態３において、ノズルヘッド１０’はダイコートのように塗布液を連続的に吐出する塗布液連続吐出手段に限定される。インクジェットのように液滴を吐出して基板上に付着させる手段は含まない。
【０１２７】
実施形態３において、前記実施形態とはノズルヘッド１０’を塗布面垂直方向に移動するノズル移動機構５６を有する点が異なる。
【０１２８】
塗布方法としては、第１の距離測定器５１によって測定された距離６１の情報によって、第２の距離測定器５２と基板１との距離６２が一定となるように第２の測定器移動機構５３を制御すると共に、ノズルヘッド１０’と基板１との距離６３が一定となるようにノズル移動機構５６を制御する点が、実施形態１の塗布方法とは異なる。ただし、膜厚の測定方法および制御方法は、実施形態１の塗布方法と同様である。
【０１２９】
ダイコートのように塗布液を連続的に吐出して塗布する方法では、ノズルヘッドと基板の間にメニスカスが形成されるため、塗布の安定性がノズルヘッドと基板との距離に大きく依存する（例えば、「Ｃｈｅｍｉｃａｌ  Ｅｎｇｉｎｅｅｒｉｎｇ  Ｓｃｉｅｎｃｅ、Ｖｏｌ．４７、Ｎｏ．７  ｐｐ１７０３〜１７１３、１９９２」参照）。そのため、本実施形態のようにノズルヘッド１０’と基板１との距離６３を一定として塗布することが望ましい。
【０１３０】
実施形態３によれば、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御することで高精度に塗布することができる。
【０１３１】
さらに、基板と塗布手段の距離を一定に保つことができるので、連続的に塗布液を吐出する手段を用いた塗布を用いても安定した高精度な塗布を実現することができる。
【０１３２】
実施形態２において、ノズルヘッド１０’に塗布面垂直方向に移動するノズル移動機構５６を設けた構成例を図１２（ａ），（ｂ）に示す。本例においても、ノズルヘッド１０’はダイコートのように塗布液を連続的に吐出する手段に限定される。インクジェットのように液滴を吐出、基板上に付着させる手段は含まない。
【０１３３】
図１２において、第１の距離測定器５１によって測定された距離６１の情報によって、第２の距離測定器５２と基板１との距離６２が一定となるように第２の測定器移動機構５３を制御し、かつ第１の距離測定器５１と基板１との距離６１が一定となるように第１の測定器移動機構５４を制御すると共に、ノズルヘッド１０’と基板１との距離６３が一定となるようにノズル移動機構５６を制御する。
【０１３４】
図１２に示す構成例によれば、基板のうねりに追従して、膜厚を測定する手段が基板に垂直に移動するため、分解能の高い測定が可能となり、大型基板に対しても高精度に膜厚を測定できる。
【０１３５】
しかも、基板の表面までの距離を塗布液のない状態で測り、塗布液表面までの距離との差で塗布液の膜厚を測定しているので、有機ＥＬの発光層の塗布のようにパターンを形成し、塗布液が幅方向に膜厚が異なるような立体形状を持つ場合においても、高精度に膜厚を測定できる。その結果に基づき塗布条件を制御するので高精度に塗布することができる。
【０１３６】
さらに、基板と塗布手段の距離を一定に保てるので、連続的に塗布液を吐出する手段を用いた塗布を用いても安定した高精度な塗布を実現できる。
【０１３７】
図１３は図１２に示す構成例の変形例を示し、第１の距離測定器５１と第２の距離測定器５２とノズルヘッド１０’を連結部５７で連結し、ノズル移動機構５６が第２の測定器移動機構５３と第１の測定器移動機構５４とを兼ねるように構成し、第１の距離測定器５１と第２の距離測定器５２とノズルヘッド１０’とがノズル移動機構５６により塗布面垂直方向に移動されるようにしている。
【０１３８】
このように、基板１のうねりが、２つの距離測定器の距離に対してさほど大きくない場合には、図１３に示す変形例の構成の方が、移動機構を１つ設置すればよいので、装置の製造コストが下がり、信頼性が上がるという点において望ましい。
【０１３９】
（実施形態４）
図１４（ａ），（ｂ）は、より精度よく塗布条件を制御するための本発明の実施形態４の塗布方法および構成の要部を示す説明図である。図１４はパターン塗布中の基板を塗布方向からみた断面図である。
【０１４０】
図１４（ａ）は基板１の位置Ａで基板表面と第１の距離測定器５１との距離を測定している図であり、図１４（ｂ）は基板の位置Ａで塗布液表面と第２の距離測定器５２との距離を測定している図である。
【０１４１】
第１の距離測定器５１と第２の距離測定器５２とにおける前記距離はあらかじめ測られているので、前記測定結果の差から塗布液の膜厚を決定することができる。
【０１４２】
実施形態４においては、塗布液の幅方向にレーザ光をスキャンさせ、塗布後の膜厚の最大値を含む領域で塗布液の膜厚を測定する。そして前記塗布液膜厚の最大値が所定の範囲内に入るように、塗布条件を制御する。
【０１４３】
実施形態４の塗布方法によると、塗布によってパターンを形成する際に、塗布液膜厚の最大値によって塗布条件を制御しているので、ゴミの付着などの外乱の影響を受けにくく、精度よく塗布条件を制御することができる。
【０１４４】
なお、膜厚の測定方法として、求められる精度にあわせて前記各測定方法を適宜選択して使用することができる。
【０１４５】
また、有機ＥＬディスプレイのインクの塗布のように、撥液部に挟まれた親液部に塗布液を塗布し、パターンを形成する場合は、図１５に示すように、塗布液は撥液部を端とした凸形状となり、撥液部の中間付近に膜厚の最大値があるので、その部分を測定すれば精度のよい膜厚測定ができる。その結果に基づき塗布条件を制御することにより高精度に塗布することができる。
【０１４６】
撥液部の中間に、測定用のレーザ光を照射する方法として、基板のアライメントを使用する方法や、画像認識によりレーザ照射位置を制御する方法がある。
【０１４７】
基板のアライメントを使用する方法では、前記幅方向にレーザ光をスキャンさせる機構が不要で製造装置コストを低減できるという長所があり、画像認識によりレーザ照射位置を撥液部の中間になるよう制御する方法では、基板搬送速度が速くスキャン速度が追いつかない場合でも精度のよい膜厚測定および塗布が可能となる。
【０１４８】
（実施形態５）
複数種類の液を塗布しパターンを形成する場合、一部の膜厚だけを測定していると、所定のパターン以外の場所へ塗布液が溢れて、図１６のＣ部分に示すような混色発生が生じても異常と認識することができない。
【０１４９】
しかしながら、パターンすべての膜厚を測定することは、レーザ光を広域にスキャンさせる必要と、その測定結果を高速に処理する制御部が必要となり、製造コストが高くなる。
【０１５０】
そこで、本発明の実施形態５の吐出装置において、吐出量を測定する吐出量計を設け、膜厚から推測される塗布量と、吐出量計から測定される吐出量を比較し、混色の有無を判定する。
【０１５１】
例えば、膜厚が変化していないにもかかわらず、吐出量が増えている場合は、図１６のＣ部分に示すように溢れて混色が発生している。混色の発生を検知した場合は、ノズルヘッド１０，１０’の不具合などを調整し、高精度な塗布に復帰することができる。
【０１５２】
実施形態５によれば、基板上に複数種類の液を塗布しパターンを形成する場合のように、混色の可能性があって、膜厚からだけでは所望の塗布か否かを判定することができない場合でも、吐出量との比較を行うことにより混色の有無を判定することで精度のよい塗布を実現できる。
【０１５３】
なお、膜厚の測定方法として、前記実施形態の測定方法を使用すれば、混色も高精度に検出し、速やかに高精度な塗布に復帰することができる。
【０１５４】
なお、実施形態５では膜厚と吐出量を比較して混色を判定したが、他の構成例として、それぞれの種類の液に対して塗布領域および非塗布領域の塗布量を測定し、混色の有無を判定することが考えられる。
【０１５５】
例えば、図１７に示すように、パターン塗布すべき領域を第２の距離測定器５２で測定し、その両隣の非塗布領域の膜厚を第２の距離測定器５２と同じ構成の距離測定器５２’と５２’’とで測定し、非塗布領域の膜厚がゼロであれば、混色は無しと判定する。混色の発生を検知した場合は、ノズルヘッド１０，１０’の不具合などを調整し、高精度な塗布に復帰することができる。
【０１５６】
このため、基板上に複数種類の液を塗布してパターンを形成する場合で、混色の可能性があり、かつ膜厚からだけでは所望の塗布か否かを判定することができない場合でも、非塗布領域における膜厚も確認し、混色の有無を判定することにより精度のよい塗布が実現する。
【０１５７】
以上の各実施形態において、１箇所での膜厚測定を例に説明したが、複数箇所において膜厚測定をすれば、さらに高精度な塗布を実現できることはいうまでもない。
【産業上の利用可能性】
【０１５８】
本発明は、低い製造コストで高精度な塗布を実現できるため、有機ＥＬディスプレイパネルなどの電子デバイスの製造に適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【０１５９】
【図１】（ａ）〜（ｃ）は本発明の実施形態１を説明するための塗布装置の要部の構成図
【図２】（ａ），（ｂ）は図１のノズルヘッドの断面図
【図３】本発明の実施形態を説明するための有機ＥＬデバイスの断面図
【図４】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態を説明するための有機ＥＬデバイスの平面図
【図５】実施形態１の塗布装置の概略構成図
【図６】実施形態１における制御系の概略構成を示すブロック図
【図７】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態１における構成と、その塗布方法の説明図
【図８】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態２における構成と、その塗布方法の説明図
【図９】（ａ），（ｂ）は実施形態２における塗布前後の基板断面状態の説明図
【図１０】（ａ），（ｂ）は実施形態２の変形例における構成と、その塗布方法の説明図
【図１１】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態３における構成と、その塗布方法の説明図
【図１２】（ａ），（ｂ）は実施形態３の変形例における構成と、その塗布方法の説明図
【図１３】（ａ），（ｂ）は実施形態３の変形例における構成と、その塗布方法の説明図
【図１４】（ａ），（ｂ）は本発明の実施形態４の塗布方法の説明図
【図１５】（ａ），（ｂ）は実施形態４の他例における塗布方法の説明図
【図１６】本発明の実施形態５の塗布方法の説明図
【図１７】実施形態５の他例における塗布方法の説明図
【図１８】実施形態１による塗布例の説明図
【符号の説明】
【０１６０】
１  基板
２  基板載置台
３  インク配送配管
４  インクタンク
５  インク用ポンプ
１０，１０’  ノズルヘッド
１１  ノズル穴
１３  インク導入口
１４  ノズル穴開口部
３１  隔壁
３２  陽極
３３  陰極
３５  反射率調整層
５１  第１の距離測定器
５２  第２の距離測定器
５３  測定器移動機構（第２の測定器移動機構）
５４  第１の測定器移動機構
５５，５７  連結部
５６  ノズル移動機構
７１  基板／ノズル駆動部
７２  ＣＰＵ（中央演算処理部）
１００  ノズルヘッド部
１０１  ノズル取付柱
３０１Ｒ，３０１Ｇ，３０１Ｂ  発光層
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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