(57)【要約】【課題】薄膜の局部的な盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を提供すること。【解決手段】塗布部２０の基体２１には、ノズルＮ１〜Ｎｎが塗布方向と直交する方向に横一列に並設されている。各ノズルＮ１〜Ｎｎに互いに独立した管路Ｔ１〜Ｔｎ、Ｐ１〜Ｐｎにより貯溜部２６の塗布液２５を供給し、基板１０の下面に塗布する。各ポンプＰ１〜Ｐｎの駆動を互いに独立して制御することにより、膜厚を調整し、あるいは塗布エリアの横幅を調整し、基板１０の表面に均一な厚さの薄膜を形成する。【選択図】　図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板の表面に沿って塗布部を相対的に移動させながら基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、前記塗布部が複数の吐出部を有しており、これらの吐出部を複数のパートに分割し、各パートの吐出部に互いに独立して塗布液を供給する塗布液供給手段を備えたことを特徴とする薄膜形成装置。
【請求項２】
前記吐出部がノズルであって、移動方向に横一列に並設されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項３】
前記横一列のノズルが移動方向に複数列並設されていることを特徴とする請求項２記載の薄膜形成装置。
【請求項４】
前記吐出部がノズルとスリットであり、ノズルとスリットが横一列に並設されていることを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項５】
前記ノズルの上端部に、ヌレ性を改善するコーティングが施されていることを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載の薄膜形成装置。
【請求項６】
前記吐出部がＲ、Ｇ、Ｂの塗布液を塗り分けるようにしたことを特徴とする請求項１記載の薄膜形成装置。
【請求項７】
基板の表面に沿って塗布部を相対的に移動させながら基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記塗布部が複数の吐出部を有しており、これらの吐出部を複数のパートに分割し、各パートの吐出部に互いに独立して塗布液を供給しながら薄膜を形成することを特徴とする薄膜形成方法。
【請求項８】
前記吐出部がＲ、Ｇ、Ｂに係る塗布液を塗り分けるようにしたことを特徴とする請求項７記載の薄膜形成方法。
【請求項９】
塗布開始位置、塗布終了位置、両側部のうちの少なくとも何れかにおいて、吐出部からの塗布液の吐出を抑制し、又は吐出された塗布液を吐出部で吸引することにより、塗布液の盛上りを解消することを特徴とする請求項７または８記載の薄膜形成方法。
【請求項１０】
請求項７乃至９に記載の方法により薄膜が形成されたことを特徴とする薄膜形成体。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機ＥＬなどの表示パネル等の薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
例えば有機ＥＬなどの表示パネルは、ガラス基板などの基板表面に発光層や注入層などの高分子有機材料から成る薄膜を形成して製造される。かかる薄膜は、例えば、ノズルなどの吐出部から塗布液（高分子有機材料液）を吐出しながら、吐出部を基板表面に沿って相対的に水平移動させることにより塗布して形成される。塗布液は、一般に、溶質と溶媒の混合液または溶質が溶媒に溶けている溶液（以下、これらを混合液と称する）であり、溶媒が蒸発することにより基板表面で固化する（例えば、（特許文献１）参照。）。図１３は、従来方法により形成された薄膜形成体の平面図である。薄膜形成体１は基板２の表面に薄膜３を形成し製造されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−６２３７０号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら従来の薄膜形成方法では、塗布開始位置ａや塗布終了位置ｂ、あるいは両側部ｃ、ｄなどの外縁部に塗布液の局部的な盛上り部を生じるなどの問題点があった。
【０００５】
このように塗布液が局部的に盛上って薄膜が形成されると輝度ムラや色度ムラなどの発光ムラが発生しやすく、また薄膜の劣化寿命も薄膜の相違でばらついてしまうという問題点があった。
【０００６】
そこで本発明は、薄膜の局部的な盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を提供することを目的とする。また塗布態様の自由度が大きく、様々なパターンで塗布液を塗布することができる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を提供することを目的とする。また本発明は、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）などに係る多色の塗布液を塗布して薄膜を形成できる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板の表面に沿って塗布部を相対的に移動させながら基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成装置であって、塗布部が複数の吐出部を有しており、これらの吐出部を複数のパートに分割し、各パートの吐出部に互いに独立して塗布液を供給する塗布液供給手段を備えた。
【０００８】
また本発明は、基板の表面に沿って塗布部を相対的に移動させながら基板の表面に薄膜を形成する薄膜形成方法であって、前記塗布部が複数の吐出部を有しており、これらの吐出部を複数のパートに分割し、各パートの吐出部に互いに独立して塗布液を供給しながら薄膜を形成するようにした。
【０００９】
本発明によれば、薄膜の局部的な盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる薄膜形成装置、薄膜形成方法及び薄膜形成体を実現できる。また塗布態様の自由度が大きく、様々なパターンで塗布液を塗布することができる。またＲ、Ｇ、Ｂなどに係る多色の塗布液を自由に塗り分けることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
（実施の形態１）
図１は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の構成図、図２は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の側面図、図３は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の斜視図、図４は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の平面図、図５は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置のノズルの上端部の斜視図、図６は本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の制御系のブロック図、図７は本発明の実施の形態１における薄膜形成体の平面図である。
【００１１】
図１および図２において、１０はガラス基板などの基板であり、保持体１１に保持されて塗布部２０の上方に位置している。保持体１１は、真空吸着手段（図示せず）などの保持手段により、その下面に基板１０を水平な姿勢で吸着保持している。保持体１１の上面にはナット１２が装着されており、ナット１２には水平な送りねじ１３が螺入されている。送りねじ１３はモータ１４に駆動されて回転する。
【００１２】
モータ１４の駆動により送りねじ１３が回転すると、基板１０を保持する保持体１０は送りねじ１３に沿って水平方向へ移動し（矢印Ａ）、基板１０も同方向へ移動する。すなわち、保持体１１、ナット１２、送りねじ１３、モータ１４は、塗布部２０を基板１０の表面に沿って相対的に水平方向に移動させる移動手段となっている。なお静止した基板１０に対して塗布部２０を水平方向に移動させてもよい。
【００１３】
図３、図４において、塗布部２０は基体２１に吐出部としてのノズルＮ（Ｎ１〜Ｎｎ）を、移動方向（塗布方向、前後方向）Ａと直交する方向に複数個横一列に並設して成っている。図５に示すように、各ノズルＮ１〜Ｎｎの上端部には塗布液（高分子有機材料液）のヌレ性を改善するためにフッ素系樹脂などのコーティングが施されている（斜線参照）。
【００１４】
図１において、各ノズルＮ１〜Ｎｎはジョイント部２２を介してそれぞれ独立した管路Ｔ（Ｔ１〜Ｔｎ）が接続されている。各管路Ｔ１〜ＴｎにはそれぞれポンプＰ（Ｐ１〜Ｐｎ）が設けられており、各管路Ｔ１〜Ｔｎの端部は塗布液２５の貯溜部２６に接続されている。各ポンプＰ１〜Ｐｎは、互いに独立して駆動される。管路Ｔ１〜Ｔｎ、ポンプＰ１〜Ｐｎは、各ノズルＮ１〜Ｎｎに互いに独立して塗布液２５を供給する塗布液供給手段となっている。すなわち、本実施の形態１では、１つ１つの各ノズルＮ１〜Ｎｎは、互いに分割されて独立した１つ１つのパートになっており、各パート（各ノズルＮ１〜Ｎｎ）にはそれぞれ互いに独立して塗布液が供給される。図６において、モータ１４、ポンプＰ１〜Ｐｎは制御部２７に駆動を制御される。制御部２７はメモリ２８に登録された運転プログラムにしたがいモータ１４やポンプＰ１〜Ｐｎの駆動を制御する。
【００１５】
この薄膜形成装置は上記のような構成より成り、次に動作を説明する。図１、図２に示すようにノズルＮ１〜Ｎｎの上端部を基板１０の下面に近接させ、モータ１４を駆動して基板１０を水平方向へ移動させる（矢印Ａ）。このときポンプＰ１〜Ｐｎを駆動してノズルＮ１〜Ｎｎの上端部から塗布液２５を吐出し、基板１０の下面に塗布液２５を薄く形成し、赤外線ランプや超音波発生器などの固化手段（図示せず）により塗布された塗布液２５を固化させて薄膜形成体９を形成する（図７）。なお一般に、基板には薄膜は多層に形成されるので、上記した薄膜の形成作業は複数回繰り返される。
【００１６】
この薄膜形成装置によれば、ポンプＰ１〜Ｐｎの駆動を制御することにより、薄膜の厚さや塗布エリアなどを調整・変更することができる。すなわち、ポンプＰ１〜Ｐｎによる各ノズルＮ１〜Ｎｎからの塗布液２５の吐出量を調整することにより薄膜の厚さをコントロールできる。また端部のポンプ（例えばポンプＰ１、Ｐ２とポンプＰｎ−１、Ｐｎ）の駆動を停止してノズルＮ１、Ｎ２、Ｎｎ−１、Ｎｎからの塗布液２５の吐出を中止することにより、塗布エリアの横巾を狭くできる。
【００１７】
また図７において、基板１０に塗布形成された薄膜２５の厚さは、外縁部（塗布開始位置ａ、塗布終了位置ｂ、両側部ｃ、ｄ）において盛上りを生じて厚くなりやすい傾向がある。そこで塗布開始位置ａや塗布終了位置ｂでの各ノズルＮ１〜Ｎｎからの塗布液２５の吐出を抑制し、あるいは吐出した塗布液を各ノズルＮ１〜Ｎｎで吸引し、また両側部のノズルＮ１、Ｎｎからの塗布液２５の吐出を抑制し、あるいは吐出した塗布液をノズルＮ１，Ｎｎで吸引することにより、上記盛上りをなくし、均一な厚さの薄膜を形成することもできる。これらの抑制・吸引動作は、塗布開始位置ａ、塗布終了位置ｂ、両側部ｃ，ｄのいずれで行ってもよい。このような吐出の抑制や塗布液の吸引は、ポンプの駆動制御により行うことができる。以上のように、この薄膜形成装置によれば、吐出部からの塗布液の吐出を自由に調整、変更できるので、薄膜の局部的な盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる。また塗布態様の自由度が大きく、様々なパターンで塗布液を塗布することができる。
【００１８】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２における薄膜形成装置の構成図である。本実施の形態２では、塗布部２０の相隣る２つのノズルＮ、（ノズルＮ１とＮ２・・・ノズルＮｎ−１とＮｎ）は共通の管路Ｔに接続されて、２つのノズルＮは共通のポンプＰで塗布液２５が供給される。複数のポンプＰは、独立して駆動される。したがって相隣るノズルには共通のポンプＰにより同量の塗布液２５が供給される。すなわち、相隣る２つのノズルＮが１つのパート（図８では６つのパート）を構成している。勿論、３つ以上のノズルを１つのパートにして、３つ以上のノズルに共通の管路やポンプを設けてもよい。このように、多数個のノズルをどのようなパートに分割するかは自由に決定できる。
【００１９】
（実施の形態３）
図９は、本発明の実施の形態３における薄膜形成装置の構成図である。図９において、塗布部２０の各ノズルＮ１〜Ｎｎに接続された各管路Ｔ１〜Ｔｎは、Ｒ（Ｒｅｄ）、Ｇ（Ｇｒｅｅｎ）、Ｂ（Ｂｌｕｅ）の３色に係る塗布液２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂが貯溜された貯溜部２６Ｒ、２６Ｇ、２６Ｂの３つのパートにパート分けして接続されており、各ポンプＰ１〜Ｐｎは互いに独立して駆動される。これにより、Ｒ、Ｇ、Ｂの多色の塗布液２５Ｒ、２５Ｇ、２５Ｂを塗り分けして塗布することもできる。
【００２０】
（実施の形態４）
図１０は、本発明の実施の形態４における薄膜形成装置の塗布部の平面図である。本実施の形態４の塗布部３０の基体３１には、上記直交する方向に横一列のノズルＮ１〜Ｎｎが、移動方向（前後方向）Ａに複数列（本例では前後２列）並設されている点において、実施の形態１と相違している。
【００２１】
すべてのノズルＮ１〜Ｎｎにそれぞれ独立した管路やポンプを設けてもよく、あるいは点線で囲んだ４個のノズルを１つのパートとし、各パートのノズルに共通の管路やポンプにより塗布液を供給するようにしてもよく、これらの多数のノズルをどのようなパートに分割するかは自由に決定できる。
【００２２】
（実施の形態５）
図１１は、本発明の実施の形態５における薄膜形成装置の構成図、図１２は本発明の実施の形態５における薄膜形成装置の塗布部の平面図である。
【００２３】
塗布部３０の基体３１の両側部は中央部よりも低くなっており、吐出部としてのノズルＮ１、Ｎ２、Ｎ３、Ｎ４が任意個数（本形態５では、左右に２個づつ合計４個）設けられている。また中央部には吐出部としての横長のスリット４２が開孔されている。図１１に示すように、ノズルＮ１〜Ｎ４とスリット４２は移動方向Ａに直交する方向に横一列に並設されている。
【００２４】
一側部のノズルＮ１、Ｎ２はジョイント部２２、共通の管路Ｔ１を介して貯溜部２６に接続されており、共通のポンプＰ１で塗布液２５が供給される。また他側部のノズルＮ３、Ｎ４は、ジョイント部２２、共通の管路Ｔ２を介して貯溜部２６に接続されており、共通のポンプＰ２で塗布液２５が供給される。また中央部のスリット４２は、ジョイント部２２、管路Ｔ３を介して貯溜部２６に接続されており、ポンプＰ３で塗布液２５が供給される。ポンプＰ１〜Ｐ３は制御部（図示せず）に互いに独立して制御される。以上のように、本実施の形態では吐出部は３つのパート（ノズルＮ１、Ｎ２のパート、ノズルＮ３、Ｎ４のパート、スリット４２のパート）に分割されており、それぞれ互いに独立した管路Ｔ１〜Ｔ３とポンプＰ１〜Ｐ３により塗布液２５が供給される。
【００２５】
したがってこのものも、基板１０を移動させながら、ポンプＰ１〜Ｐ３を駆動してノズルＮ１〜Ｎ４やスリット３２から塗布液２５を吐出することにより、基板１０の表面に塗布液２５を塗布する。この場合も、塗布開始位置ａ、塗布終了位置ｂ、両側部ｃ、ｄで塗布液２５の盛上りが生じないように、ポンプＰ１〜Ｐ３の駆動を制御する。
【００２６】
以上説明したように本発明は様々な設計変更や運転方法が可能であって、例えば実施の形態１と同様に、実施の形態２〜５でも塗布開始位置や塗布終了位置、あるいは両側部等で、ノズルからの塗布液の吐出の抑制や、吐出した塗布液のノズルによる吸引を行って塗布液の盛上りをなくしてもよいものであり、要は塗布部の吐出部を複数のパートに分割し、各パートの吐出部に互いに独立して塗布液を供給するようにし、これにより塗布液の塗布形態を自由に決定できるようにすればよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば、吐出部からの塗布液の吐出を自由に調整、変更できるので、薄膜の局部的な盛上りを解消し、基板に均一な厚さのフラットな薄膜を形成できる。また塗布態様の自由度が大きく、様々なパターンで塗布液を塗布することができる。またＲ、Ｇ、Ｂなどの多色に係る塗布液を自由に塗り分けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の構成図
【図２】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の側面図
【図３】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の斜視図
【図４】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の塗布部の平面図
【図５】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置のノズルの上端部の斜視図
【図６】本発明の実施の形態１における薄膜形成装置の制御系のブロック図
【図７】本発明の実施の形態１における薄膜形成体の平面図
【図８】本発明の実施の形態２における薄膜形成装置の構成図
【図９】本発明の実施の形態３における薄膜形成装置の構成図
【図１０】本発明の実施の形態４における薄膜形成装置の塗布部の平面図
【図１１】本発明の実施の形態５における薄膜形成装置の構成図
【図１２】本発明の実施の形態５における薄膜形成装置の塗布部の平面図
【図１３】従来方法により形成された薄膜形成体の平面図
【符号の説明】
９　薄膜形成体
１０　基板
２０，３０，４０　塗布部
２５　塗布液
４２　スリット
Ｎ１〜Ｎｎ　ノズル
Ｐ１〜Ｐｎ　ポンプ
Ｔ１〜Ｔｎ　管路
【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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