(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に対して塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布液を貯留する塗布液貯留部と、
前記基板に対して塗布液を吐出するノズルと、
前記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管路と、
前記管路に配設された流量計と、
前記管路を流動する塗布液の流量を調節する流量制御バルブと、
前記流量計を流動した塗布液を送液する前記管路から分岐した校正用支管と、
前記校正用支管から排出された塗布液を受けるための、予め塗布液が貯留される容器と、
前記校正用支管の先端に設けられ、前記容器に貯留された塗布液に浸漬する金属製の細管と、
前記容器から離間して配置された前記容器用の蓋体と、
前記容器およびそこに貯留された塗布液の重量を計測するための電子天秤と、
前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記流量計が示す流量値とに基づいて、前記流量計の計測値を校正する制御部と、
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、
前記電子天秤および前記容器を収納するチャンバーをさらに備え、
前記蓋体は、連結部材を介して前記チャンバーと連結されることにより、前記容器と離間して配置される塗布装置。
【請求項３】
基板に塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布液を貯留する塗布液貯留部と、
前記塗布液を吐出する複数のノズルと、
前記塗布液貯留部から本管を介して供給される塗布液を、前記ノズルに接続される複数の支管に分流する分岐部と、
前記本管に配設され、当該本管を流動する塗布液の流量を計測する基準流量計と、
前記支管に各々配設され、当該各支管を流動する塗布液の流量を計測する複数の支管流量計と、
前記支管に各々配設され、当該各支管を流動する塗布液の流量を調節する複数の流量制御バルブと、
前記分岐部から分岐する校正用支管と、
前記本管に供給された塗布液が、前記校正用支管にのみに供給され他の支管への塗布液の供給が閉止された状態で、前記校正用支管から排出された塗布液を受けるための、予め塗布液が貯留される容器と、
前記校正用支管の先端に設けられ、前記容器に貯留された塗布液に浸漬する金属製の細管と、
前記容器から離間して配置された前記容器用の蓋体と、
前記容器およびそこに貯留された塗布液の重量を計測するための電子天秤と、
前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記基準流量計が示す流量値とに基づいて、前記基準流量計の計測値を校正する制御部と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
請求項３に記載の塗布装置において、
前記電子天秤および前記容器を収納するチャンバーをさらに備え、
前記蓋体は、連結部材を介して前記チャンバーと連結されることにより、前記容器と離間して配置される塗布装置。
【請求項５】
請求項１または請求項２に記載の塗布装置を使用した塗布液塗布方法であって、
前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記流量計が示す流量値とに基づいて、前記流量計の校正を実行する校正工程と、
前記校正工程を実行した後の前記流量計が示す流量値に基づいて、前記流量制御バルブにより前記管路を流動する塗布液の流量を制御して、基板に塗布液を塗布する塗布工程と、
を備えたことを特徴とする塗布液塗布方法。
【請求項６】
請求項３または請求項４に記載の塗布装置を使用した塗布液塗布方法であって、
前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記基準流量計が示す流量値とに基づいて、前記基準流量計の校正を実行する校正工程と、
前記校正工程を実行した後の前記基準流量計が示す流量値に基づいて、前記流量制御バルブにより前記管路を流動する塗布液の流量を制御して、基板に塗布液を塗布する塗布工程と、
を備えたことを特徴とする塗布液塗布方法。
【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およびこの塗布装置を使用した塗布液塗布方法に関する。
【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】
ところで、このような塗布装置においては、塗布液の塗布量にムラがあった場合においては、これに伴って表示装置の表示ムラ等が発生することから、塗布液の塗布量を極めて正確に制御する必要がある。
【０００５】
このため、特許文献１には、塗布液を供給する供給部と、塗布液を吐出する複数のノズルと、処理液供給部から本管を介して供給される塗布液をノズルに接続される複数の支管に分流する分岐部と、本管に配設されこの本管を流動する塗布液の流量を計測する基準流量計と、支管に各々配設されこれら各支管を流動する塗布液の流量を計測する複数の支管流量計と、支管に各々配設されこれらの各支管を流動する塗布液の流量を調節する複数の流量制御バルブと、を備えた塗布装置において、実吐出流量と基準流量計の流量計測値との関係を示す関係式と、基準流量計の流量計測値と支管流量計の流量計測値との関係を示す関係式とを求め、これらの関係式を利用して流量制御バルブを制御するようにした塗布装置が開示されている。
【０００６】
そして、この特許文献１に記載された塗布装置においては、実際のノズルから吐出された塗布液を秤量することにより基準流量計の校正を行っている。この秤量を行う場合には、ノズルから吐出された塗布液をシャーレ等により受け取り、この塗布液を受け取ったシャーレを塗布装置とは別に設置された電子天秤上に載置し、シャーレの重量を測定して塗布液の重量を計測している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００９−４５５７４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
上述した特許文献１に記載されたように、ノズルから吐出された塗布液をシャーレにより受け取り、このシャーレを塗布装置とは別に設置された電子天秤上に載置して塗布液の重量を計測する作業は極めて煩雑なものであり、作業の効率化が要請されている。また、オペレータが電子天秤を使用して手作業で塗布液の重量を測定する場合には、その測定精度を一定に維持することは困難となる。さらに、ノズルから吐出された塗布液をシャーレにより受け取り、このシャーレを塗布装置とは別に設置された電子天秤上に載置することにより塗布液の重量を測定する場合には、塗布液の重量の連続的な測定は行い得ないという問題もある。
【０００９】
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、流量計の校正作業を容易かつ正確に実行することが可能な塗布装置およびこの塗布装置を使用した塗布液塗布方法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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、基板に対して塗布液を塗布する塗布装置であって、
前記塗布液を貯留する塗布液貯留部と、前記基板に対して塗布液を吐出するノズルと、前記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管路と、前記管路に配設された流量計と、前記管路を流動する塗布液の流量を調節する流量制御バルブと、前記流量計を流動した塗布液を送液する前記管路から分岐した校正用支管と、前記校正用支管から排出された塗布液を受けるための、予め塗布液が貯留される容器と、前記校正用支管の先端に設けられ、前記容器に貯留された塗布液に浸漬する金属製の細管と、前記容器から離間して配置された前記容器用の蓋体と、前記容器およびそこに貯留された塗布液の重量を計測するための電子天秤と、前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記流量計が示す流量値とに基づいて、前記流量計の計測値を校正する制御部と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
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、前記電子天秤および前記容器を収納するチャンバーをさらに備え、前記蓋体は、連結部材を介して前記チャンバーと連結されることにより、前記容器と離間して配置される。
【００１２】
請求項３に記載の発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置であって、前記塗布液を貯留する塗布液貯留部と、前記塗布液を吐出する複数のノズルと、前記塗布液貯留部から本管を介して供給される塗布液を、前記ノズルに接続される複数の支管に分流する分岐部と、前記本管に配設され、当該本管を流動する塗布液の流量を計測する基準流量計と、前記支管に各々配設され、当該各支管を流動する塗布液の流量を計測する複数の支管流量計と、前記支管に各々配設され、当該各支管を流動する塗布液の流量を調節する複数の流量制御バルブと、前記分岐部から分岐する校正用支管と、前記本管に供給された塗布液が、前記校正用支管にのみに供給され他の支管への塗布液の供給が閉止された状態で、前記校正用支管から排出された塗布液を受けるための、予め塗布液が貯留される容器と、前記校正用支管の先端に設けられ、前記容器に貯留された塗布液に浸漬する金属製の細管と、前記容器から離間して配置された前記容器用の蓋体と、前記容器およびそこに貯留された塗布液の重量を計測するための電子天秤と、前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記基準流量計が示す流量値とに基づいて、前記基準流量計の計測値を校正する制御部と、を備えることを特徴とする。
【００１３】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載の発明において、前記電子天秤および前記容器を収納するチャンバーをさらに備え、前記蓋体は、連結部材を介して前記チャンバーと連結されることにより、前記容器と離間して配置される。
【００１４】
請求項５に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の塗布装置を使用した塗布液塗布方法であって、前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記流量計が示す流量値とに基づいて、前記流量計の校正を実行する校正工程と、前記校正工程を実行した後の前記流量計が示す流量値に基づいて、前記流量制御バルブにより前記管路を流動する塗布液の流量を制御して、基板に塗布液を塗布する塗布工程とを備えたことを特徴とする。
【００１５】
請求項６に記載の発明は、請求項３または請求項４に記載の塗布装置を使用した塗布液塗布方法であって、前記塗布液の比重と、前記電子天秤により測定した塗布液の重量と、前記基準流量計が示す流量値とに基づいて、前記基準流量計の校正を実行する校正工程と、前記校正工程を実行した後の前記基準流量計が示す流量値に基づいて、前記流量制御バルブにより前記管路を流動する塗布液の流量を制御して、基板に塗布液を塗布する塗布工程とを備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１および請求項２に記載の発明によれば、流量計の校正作業を容易かつ正確に実行することが可能となる。このため、塗布液の流量を正確に制御して、均一な塗布作業を実行することが可能となる。
【００１７】
また、塗布液中に浸漬する金属製の細管の作用により、この細管に対する浮力の反力が塗布液の重量測定に与える影響を最小限とすることが可能となる。このため、塗布液の重量をより正確に測定することが可能となる。
【００１８】
さらに、塗布液からの揮発により塗布液の重量に変化が生ずることを防止することが可能となる。このとき、蓋体は容器と離間して配置されていることから、蓋体が塗布液の重量測定に影響を与えることを防止することが可能となる。
【００１９】
請求項３および請求項４に記載の発明によれば、基準流量計の校正作業を容易かつ正確に実行することが可能となる。このため、基準流量計と支管流量計と流量制御バルブとを利用して、各ノズルから吐出される塗布液の流量を正確に制御して、均一な塗布作業を実行することが可能となる。
【００２０】
また、塗布液中に浸漬する金属製の細管の作用により、この細管に対する浮力の反力が塗布液の重量測定に与える影響を最小限とすることが可能となる。このため、塗布液の重量をより正確に測定することが可能となる。
【００２１】
さらに、塗布液からの揮発により塗布液の重量に変化が生ずることを防止することが可能となる。このとき、蓋体は容器と離間して配置されていることから、蓋体が塗布液の重量測定に影響を与えることを防止することが可能となる。
【００２２】
請求項５および請求項６に記載の発明によれば、塗布液の流量を正確に制御して、均一な塗布作業を実行することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００２３】
【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】この発明に係る塗布装置の主要な制御系を示すブロック図である。
【図５】塗布液供給部２４の構成、および、塗布液供給部２４と塗布ヘッド２０における複数のノズル２３との接続関係を示す模式図である。
【図６】校正部５２の概要図である。
【図７】校正部５２による基準流量計４２の校正行程を示すフローチャートである。
【図８】塗布液の重量測定動作を示す説明図である。
【図９】他の実施形態に係る校正部５２の概要図である。
【発明を実施するための形態】
【００２４】
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。
【００２５】
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）、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。
【００２６】
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、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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。この塗布装置においては、試験塗布ステージ部１６に試験的に塗布された塗布軌跡を利用して、塗布ヘッド２０の送り制御を調整する構成が採用されている。
【００２９】
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、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となっている。
【００３０】
塗布ヘッド２０は、エア供給管および後述する複数の支管をひとまとめにした供給管群２６を介して、塗布液供給部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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
図１を参照して、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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
このようにして、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。
【００３８】
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。
【００３９】
図４は、この発明に係る塗布装置の主要な制御系を示すブロック図である。
【００４０】
この塗布装置は、装置全体を制御する制御部６０を備える。この制御部６０は、上述した基板移動機構１１、回転台１４およびヘッド移動機構２１と接続されている。また、この制御部６０は、塗布液供給部２４における流量制御バルブ４０、基準流量計４２、流量制御バルブ４４、支管流量計４５、開閉バルブ４６、開閉バルブ５１および校正部５２と接続されている。また、図示は省略しているが、この制御部６０は、後述する各種の動作を実行するためのＲＡＭやＲＯＭ等から構成される記憶部や、ＣＰＵ等から構成される演算部を備える。この制御部６０としては、一般的なパーソナルコンピュータを利用してもよく、また、プリント基板等によりこの制御部を構成してもよい。なお、基準流量計４２、流量制御バルブ４４、支管流量計４５、開閉バルブ４６、開閉バルブ５１および校正部５２等の構成については、後程説明する。
【００４１】
次に、塗布液の供給機構の構成について説明する。図５は、塗布液供給部２４の構成、および、塗布液供給部２４と塗布ヘッド２０における複数のノズル２３との接続関係を示す模式図である。
【００４２】
この発明に係る塗布装置における塗布液供給部２４は、流量制御バルブ４０と、塗布液貯留部４１と、基準流量計４２と、分岐部としてのマニホールド４３と、複数個の流量制御バルブ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・４４ｎと、複数の支管流量計４５ａ、４５ｂ、４５ｃ・・・４５ｎと、複数の開閉バルブ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ・・・４６ｎと、開閉バルブ５１と、後述する校正部５２とを備える。各開閉バルブ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ・・・４６ｎは、塗布ヘッド２０における複数のノズル２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・２３ｎと、各々接続されている。
【００４３】
なお、この明細書においては、必要に応じ、複数個の流量制御バルブ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・４４ｎを総称して流量制御バルブ４４と、複数の支管流量計４５ａ、４５ｂ、４５ｃ・・・４５ｎを総称して支管流量計４５と、複数の開閉バルブ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ・・・４６ｎを総称して開閉バルブ４６と、複数のノズル２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・２３ｎを総称してノズル２３と表現する。
【００４４】
また、この明細書においては、塗布液貯留部４１から流量制御バルブ４０および基準流量計４２を介してマニホールド４３に至る、分岐前の管路を、本管と呼称する。また、この明細書においては、マニホールド４３から各流量制御バルブ４４ａ、４４ｂ、４４ｃ・・・４４ｎ、各支管流量計４５ａ、４５ｂ、４５ｃ・・・４５ｎ、各開閉バルブ４６ａ、４６ｂ、４６ｃ・・・４６ｎを介して各ノズル２３ａ、２３ｂ、２３ｃ・・・２３ｎに至る、分岐後の管路を、支管と呼称する。この塗布装置には、ａ〜ｎに相当する複数の支管が存在することになる。さらに、この明細書においては、マニホールド４３から開閉バルブ５１を介して校正部５２に至る管路を、校正用支管と呼称する。
【００４５】
塗布液貯留部４１は、塗布液を貯留した可撓性の袋状容器を気密チャンバー内に収納した構成を有し、気密チャンバー内に加圧空気を供給することにより塗布液を流量制御バルブ４０、基準流量計４２およびマニホールド４３等に向けて圧送する構成を有する。また、基準流量計４２は、塗布液貯留部４１から吐出されマニホールド４３に流入する塗布液の流量を計測する構成を有する。この基準流量計４２は、塗布液の流路に設けられた、ヒータと温度センサを利用して塗布液の流量を測定する熱式の流量計が使用される。この基準流量計４２による流量の測定値は、図４に示す制御部６０に送信される。
【００４６】
各流量制御バルブ４４は、図４に示す制御部６０からの指令を受け、各支管を流動する塗布液の流量を調節する。また、各支管流量計４５は、各支管を流動する塗布液の流量を計測する。この支管流量計４５としては、基準流量計４２と同様、ヒータと温度センサを利用して塗布液の流量を測定する熱式の流量計が使用される。この支管流量計４５による流量の測定値は、図４に示す制御部６０に送信される。これらの流量制御バルブ４４および支管流量計４５は、マスフローコントローラを構成する。さらに、各開閉バルブ４６は、図４に示す制御部６０からの指令を受け、各支管の流路を開放あるいは閉鎖する。同様に、開閉バルブ５１は、図４に示す制御部６０からの指令を受け、マニホールド４３から校正部５２に至る校正用支管の流路を開放あるいは閉鎖する。
【００４７】
図６は、この発明の特徴部分である校正部５２の概要図である。
【００４８】
この校正部５２は、塗布液が予め貯留された容器５３を備える。この容器５３は、塗布装置の支持部５９上に配置された電子天秤５４上に載置されている。この電子天秤５４および容器５３は、チャンバー５５内に収納されている。容器５３の上部には、蓋体５６が配置されている。この蓋体５６は、連結部材５８を介してチャンバー５５と連結されており、容器５３の上端からわずかな距離だけ離隔した位置に配置される。
【００４９】
図５に示す開閉バルブ５１から校正部５２に至る校正用支管の先端部は、金属製の細管５７と連結されている。この金属製の細管５７は、図６に示すように、チャンバー５５および蓋体５６を貫通して、容器５３内に浸入している。そして、この金属製の細管５７の先端部は、容器５３に貯留された塗布液中に浸漬している。なお、この金属製の細管５７の内径は、塗布液の液詰まりが生じない程度で、小さいものとすることが好ましい。すなわち、細管５７の内径が小さすぎた場合には、塗布液の液詰まりが生じやすい。一方、細管５７の内径が大きすぎた場合には、単位時間当たりの塗布液の流量が不安定となる傾向がある。このため、この細管の内径としては、例えば、１００μｍ程度のものを採用することができる。
【００５０】
また、この細管５７は、容器５３内に貯留された塗布液による浮力の反力の影響を小さいものとするために、その外径を小さなものとすることが好ましい。また、この細管５７は、容器５３内に貯留された塗布液による浮力の反力の影響を、塗布液の貯留深さにかかわらず一定とするために、その外径が全域にわたって一定であるものを使用することが好ましい。
【００５１】
なお、この図において符号Ｌは、後述する校正動作を行う前の容器５３に貯留された塗布液の液面を示し、符号Ｈは、容器５３内に限界まで塗布液が貯留されたときの塗布液の液面を示している。この校正部５２においては、貯留部５３内に貯留される塗布液の液面が、符号Ｌで示す位置から符号Ｈで示す位置となるまでの間、貯留部５３とそこに貯留された塗布液との合計重量を電子天秤５４で計測することにより、校正作業を実行することができる。このため、符号Ｌで示す最初の塗布液の液面は、可能な限り低いことが好ましい。そして、金属製の細管５７の先端は、容器５３内に貯留された塗布液による浮力の反力の影響を一定とするため、この符号Ｌで示す塗布液の液面より下方に配置される必要がある。
【００５２】
なお、上述した実施形態においては、金属製の細管５７が貫通した蓋体５６は、連結部材５８を介してチャンバー５５と連結されており、容器５３の上端からわずかな距離だけ離隔した位置に配置されている。これにより、電子天秤５４で測定される重量に蓋体５６や細管５７の影響が及ぶことを防止することが可能となる。なお、容器５３と蓋体５６とを離間させるかわりに、蓋体５６を容器５３に当接させ、金属製の細管５７との間を離間させてもよい。このように容器５３に吐出された塗布液をできる限り密閉することにより、溶剤の揮発による質量の変化を最小限とすることができる。
【００５３】
図７は、この校正部５２による基準流量計４２の校正行程を示すフローチャートである。
【００５４】
基準流量計４２の校正作業を実行するときには、最初に、図４に示す開閉バルブ５１を開放する。このときには、塗布液貯留部４１には所定圧力の加圧空気が供給されており、塗布液は流量制御バルブ４０および基準流量計４２を介してマニホールド４３に向けて送液可能な状態となっている。また、各支管における開閉バルブ４６は予め閉止されている。これにより、塗布液が塗布液貯留部４１から、流量制御バルブ４０、基準流量計４２、マニホールド４３、開閉バルブ５１を介して校正部５２に向けて圧送される。そして、図６に示す校正部５２において、圧送された塗布液が金属製の細管５７から容器５３内の塗布液中に吐出される（ステップＳ１１）。
【００５５】
このときには、塗布液が容器５３に吐出されるときの基準流量計４２が示す流量値が取得される（ステップＳ１２）。この流量値は、図４に示す制御部６０に送信される。また、容器５３内に吐出された塗布液の重量が、電子天秤５４により測定される（ステップＳ１３）。この吐出された塗布液の重量は、塗布液を吐出する前に電子天秤５４により測定された容器５３とそこに予め貯留された塗布液との重量の合計値と、塗布液を吐出した後に電子天秤５４により測定された容器５３とそこに貯留された塗布液との重量の合計値との差により測定される。測定された塗布液の重量は、校正部５２から、図４に示す制御部６０に送信される。
【００５６】
図８は、このときの塗布液の重量測定動作を示す説明図である。
【００５７】
この場合においては、吐出を開始してから吐出量が安定するまでの５秒程度の待機時間ｔ０が経過した後、例えば１秒程度の単位時間ｄｔ毎の重量の変化量ｄｗを測定することにより、単位時間当たりに流れた塗布液の重量（ｄｗ／ｄｔ）を測定する。これを、例えば１０回繰り返し、１０秒の間に得られた１０個のデータを平均することにより、単位時間当たりに流れた塗布液の重量のデータを得る。そして、このような動作を、流量値を代えて、例えば３回〜５回程度の必要な回数だけ実行する（ステップＳ１４）。ここで、図８におけるｗ０は、容器５３とそこに最初に貯留された塗布液との重量の合計値である初期重量を示している。
【００５８】
なお、単位時間ｄｔを上述したように１秒程度とするかわりに、５秒程度とし、５０秒間に１０個のデータを得るようにしてもよい。この場合には、電子天秤５４の応答性を加味してより正確な重量を測定することが可能となる。但し、重量測定に長い時間を要するとともに、消費する塗布液の量が増大する。また、上記の動作を塗布液の流量を変えて、３回〜５回よりもさらに多くの回数実行してもよい。この場合においても、測定精度は向上するが、測定時間と塗布液の消費量が増大する。
【００５９】
次に、校正を実行する（ステップＳ１５)。すなわち、図４に示す制御部６０により、電子天秤５４を利用して測定した単位時間当たりに流れた塗布液の重量と塗布液の比重とに基づいて、基準流量計４２を通過した塗布液の実流量を演算する。そして、この実流量と基準流量計４２が示す流量値とを比較する。しかる後、基準流量計４２の示す流量値と実流量値とが一致するように、基準流量計４２の調節を行う。これにより、基準流量計４２が示す流量値を塗布液の実流量値に一致させることが可能となる。
【００６０】
図７に示す各工程を実行して基準流量計４２の校正を行った後には、基準流量計４２が示す流量値と各支管流量計４５が示す流量値との関係を示す関係式を求める。すなわち、塗布液貯留部４１に貯留された塗布液を、本管を介して複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給したときの基準流量計４２が示す流量値と、塗布液が供給されている支管に配設された支管流量計４５が示す流量値とを、そのときの塗布液の流量値を変更しながら複数回計測することにより、基準流量計４２が示す流量値と各支管流量計４５が示す流量値との関係を示す関係式を求める。そして、この関係式を利用して各支管の流量制御バルブ４４を制御する。これにより、ガラス基板１００に対して塗布液を正確に供給して、正確な塗布作業を実行することが可能となる。
【００６１】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図９は、他の実施形態に係る校正部５２の概要図である。なお、図６に示す実施形態と同一の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。
【００６２】
例えば、ＲＧＢの三色の高分子有機ＥＬ材料をガラス基板１００の表面に塗布する場合には、Ｒ（赤)用の塗布ヘッド２０や塗布液供給部２４と、Ｇ（緑)用の塗布ヘッド２０や塗布液供給部２４と、Ｂ（青）用の塗布ヘッド２０や塗布液供給部２４とを使用する。この場合において、この実施形態においては、三種類の塗布液供給部２４に対して単一の校正部５２を配置することが可能となる。
【００６３】
すなわち、この実施形態に係る校正部５２は、Ｒ用の塗布液供給部２４における校正用支管の先端に連結された金属製の細管５７ａと、Ｇ用の塗布液供給部２４における校正用支管の先端に連結された金属製の細管５７ｂと、Ｂ用の塗布液供給部２４における校正用支管の先端に連結された金属製の細管５７ｃとを備える。これらの細管５７ａ、５７ｂ、５７ｃの先端は、いずれも、図６に示す実施形態と同様、容器５３に貯留された塗布液中に浸漬している。
【００６４】
このような構成を有する校正部５２においては、金属製の細管５７ａ、５７ｂ、５７ｃから選択的に塗布液を吐出して、そのときの各基準流量計４２が示す流量値と容器５３内に吐出された各々の塗布液の重量とを順次求めることにより、単一の電子天秤５４を使用して、ＲＧＢ用の３系統の基準流量計４２の校正を実行することが可能となる。
【符号の説明】
【００６５】
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 塗布液供給部
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
４０ 流量制御バルブ
４１ 塗布液貯留部
４２ 基準流量計
４３ マニホールド
４４ 流量制御バルブ
４５ 支管流量計
４６ 開閉バルブ
５１ 開閉バルブ
５２ 校正部
５３ 容器
５４ 電子天秤
５５ チャンバー
５６ 蓋体
５７ 金属製の細管
６０ 制御部
１００ ガラス基板
【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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