(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板上に塗布液を塗布する塗布装置であって、
その先端部から前記塗布液を吐出するノズルと、
前記基板をその上面に載置するステージと、
前記ステージ上の空間において、当該ステージ面を横断する方向に前記ノズルを往復移動させるノズル移動機構と、
前記ステージを包囲して設けられ、前記ノズル移動機構が配置される空間と当該ステージが配置される空間とを仕切る第１ボックスと、
前記第１ボックスに設けられ、当該第１ボックスの内部空間へ所定の気体を供給する供給口と、
前記ノズル移動機構を含んだ前記第１ボックスの上部空間を包囲して設けられる第２ボックスと、
前記第２ボックス内に配置され、前記ノズル移動機構を包囲して設けられる第３ボックスとを備える、塗布装置。
【請求項２】
前記第１ボックスは、前記ステージが前記基板を載置して移動する空間を包囲して設けられる、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記第１ボックスの上面は、前記ステージと前記ノズル移動機構との間に配置され、
前記第１ボックスの上面には、前記ノズル移動機構側から当該第１ボックス内へ前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記第１ボックスに設けられ、当該第１ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備える、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項５】
前記供給口は、前記第１ボックスが有する一方の側面に設けられ、
前記排気口は、前記第１ボックスにおいて前記供給口が設けられた一方の側面と相対する他方の側面に設けられる、請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】
前記供給口および前記排気口は、前記第１ボックスに対してそれぞれ複数設けられる、請求項４に記載の塗布装置。
【請求項７】
前記排気口は、前記第１ボックスの底部近傍に設けられる、請求項４に記載の塗布装置。
【請求項８】
前記第２ボックスに設けられ、当該第２ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備える、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項９】
前記第２ボックスには、前記ノズル移動機構側から前記第１ボックス内へ前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項１０】
前記第３ボックスには、前記ノズル移動機構側から前記第１ボックス内へ前記ノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部と、当該第３ボックス内の空間と当該第３ボックスの外側の前記第２ボックス内の空間とを連通する開口部とが形成される、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項１１】
前記第３ボックスに設けられ、当該第３ボックスの内部空間へ所定の気体を供給する供給口を、さらに備える、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項１２】
前記第３ボックスに設けられ、当該第３ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する排気口を、さらに備える、請求項１に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置に関し、より特定的には、ステージ上に載置した基板にノズルから有機ＥＬ材料等の塗布液を吐出して塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、基板等の被処理体に塗布液を塗布する塗布装置が各種開発されている。例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）表示装置を製造する装置では、ステージ上に載置されたガラス基板等の基板の主面に所定のパターン形状で正孔輸送材料や有機ＥＬ材料をノズル塗布する塗布装置が用いられる。この塗布装置では、ノズルから塗布液（有機ＥＬ材料や正孔輸送材料）が所定の圧力で吐出される。具体的には、塗布装置に備えられたタンク等の供給源に塗布液が貯留され、供給源から供給される塗布液をポンプで増圧し、配管内に設けられたフィルタで異物を除去した後、ノズルから吐出される。
【０００３】
一般的に、有機ＥＬ材料は、酸化することによって品質が劣化することが知られている。したがって、有機ＥＬ材料を基板に塗布する際には、当該有機ＥＬ材料の酸化を防止しなければならない。このような有機ＥＬ材料の品質劣化を防止するために、酸素濃度を管理しながら製造する技術が開示されている（例えば、特許文献１参照）。特許文献１で開示された製造装置は、塗工装置、乾燥装置、熱硬化装置、基板積層装置等をチャンバ内に配列し、当該チャンバ内を窒素雰囲気にして製造が行われる。
【特許文献１】特開２００４−１６４８７３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記特許文献１で開示された製造装置では、複数の装置を１つのチャンバ内に設置するため、チャンバ内の容積が大きくなる。つまり、チャンバ内を窒素雰囲気にするためには、膨大な窒素を供給しなければならない。また、上記チャンバに窒素を供給して所望の酸素濃度に保つためには、多くの吸気／排気ポンプやゲートを設ける必要があり、装置自体が複雑となる。したがって、製造コストや装置コストが増大する問題がある。また、大きな空間を窒素雰囲気にする場合、人間がその空間に入り込むことによって窒息等の危険要素を生み出すことになり、安全面での課題も生じる。
【０００５】
それ故に、本発明の目的は、塗布液の酸化を防止しながらコスト面および安全面を考慮した塗布装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記目的を達成するために、本発明は、以下に述べるような特徴を有している。
第１の発明は、基板上に塗布液を塗布する塗布装置である。塗布装置は、ノズル、ステージ、ノズル移動機構、第１ボックス、および供給口を備える。ノズルは、その先端部から塗布液を吐出する。ステージは、基板をその上面に載置する。ノズル移動機構は、ステージ上の空間において、そのステージ面を横断する方向にノズルを往復移動させる。第１ボックスは、ステージを包囲して設けられ、ノズル移動機構が配置される空間とそのステージが配置される空間とを仕切る。供給口は、第１ボックスに設けられ、その第１ボックスの内部空間へ所定の気体を供給する。
【０００７】
第２の発明は、上記第１の発明において、第１ボックスは、ステージが基板を載置して移動する空間を包囲して設けられる。
【０００８】
第３の発明は、上記第１の発明において、第１ボックスの上面は、ステージとノズル移動機構との間に配置される。第１ボックスの上面には、ノズル移動機構側からその第１ボックス内へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。
【０００９】
第４の発明は、上記第１の発明において、塗布装置は、排気口をさらに備える。排気口は、第１ボックスに設けられ、その第１ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。
【００１０】
第５の発明は、上記第４の発明において、供給口は、第１ボックスが有する一方の側面に設けられる。排気口は、第１ボックスにおいて供給口が設けられた一方の側面と相対する他方の側面に設けられる。
【００１１】
第６の発明は、上記第４の発明において、供給口および排気口は、第１ボックスに対してそれぞれ複数設けられる。
【００１２】
第７の発明は、上記第４の発明において、排気口は、第１ボックスの底部近傍に設けられる。
【００１３】
第８の発明は、上記第１の発明において、塗布装置は、第２ボックスをさらに備える。第２ボックスは、ノズル移動機構を含んだ第１ボックスの上部空間を包囲して設けられる。
【００１４】
第９の発明は、上記第８の発明において、塗布装置は、排気口をさらに備える。排気口は、第２ボックスに設けられ、その第２ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。
【００１５】
第１０の発明は、上記第８の発明において、第２ボックスには、ノズル移動機構側から第１ボックス内へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部が形成される。
【００１６】
第１１の発明は、上記第８の発明において、塗布装置は、第３ボックスをさらに備える。第３ボックスは、第２ボックス内に配置され、ノズル移動機構を包囲して設けられる。
【００１７】
第１２の発明は、上記第１１の発明において、第３ボックスには、ノズル移動機構側から第１ボックス内へノズルの少なくとも一部が突出して往復移動する開口部と、その第３ボックス内の空間とその第３ボックスの外側の第２ボックス内の空間とを連通する開口部とが形成される。
【００１８】
第１３の発明は、上記第１１の発明において、塗布装置は、供給口をさらに備える。供給口は、第３ボックスに設けられ、その第３ボックスの内部空間へ所定の気体を供給する。
【００１９】
第１４の発明は、上記第１１の発明において、塗布装置は、排気口をさらに備える。排気口は、第３ボックスに設けられ、その第３ボックスの内部空間内の気体を外部へ排出する。
【発明の効果】
【００２０】
上記第１の発明によれば、外部空間から遮蔽するボックス内部を局所的に所定の気体に置換して塗布処理を行うことができる。例えば、窒素等の不活性ガスをボックス内部に供給することによって、ボックス内部を低酸素雰囲気に置換することが可能となり、塗布処理における塗布液の酸化を防止することができる。したがって、限られた空間を所望の雰囲気に置換して塗布処理を行うことができるため、所望の塗布環境における処理を行いながら置換のために供給される気体の消費量を抑えることができる。また、限られた範囲の空間内の気体を置換するため、人間がその空間に入り込むことによる危険要素を排除することができる。
【００２１】
上記第２の発明によれば、ステージが基板を載置して移動する空間が第１ボックスで包囲されるため、ステージ上に載置された塗布後の基板周辺の雰囲気も管理することができる。
【００２２】
上記第３の発明によれば、最小限の開口部を除いてノズルを往復移動させる機構との間が仕切られるため、往復移動によって生じる気体攪拌の影響が第１ボックス内に及ぶことを防止することができる。
【００２３】
上記第４の発明によれば、第１ボックス内の気体が排気口から直接的に排出されるため、第１ボックス内の気体の置換が速やかに行われる。
【００２４】
上記第５の発明によれば、第１ボックスに供給口と排気口とが相対する面に設けられるため、供給口から供給された気体が第１ボックス内を通過してから排出される。したがって、第１ボックス内に置換前に存在した気体が残存することを防止することができ、所定の気体を第１ボックス内全体に等しく行き渡らせることができる。
【００２５】
上記第６の発明によれば、第１ボックス内に複数の供給口から所定の気体が供給されるため、当該第１ボックス内への気体供給が一部分に集中することがない。また、第１ボックス内の気体が複数の排気口から排出されるため、当該第１ボックス内からの気体排出が一部分に集中することがない。したがって、供給する気体を第１ボックス内全体に等しく行き渡らせることができる。
【００２６】
上記第７の発明によれば、第１ボックス内に落下する粉塵等を第１ボックス外へ排出することができ、ボックス内の粉塵対策としての効果が期待できる。
【００２７】
上記第８の発明によれば、塗布処理の際にノズル等が往復移動することによって生じる気体攪拌の影響が第１ボックス内に及ぶことが考えられるが、当該往復移動のための空間をさらに第２ボックスで覆うことによって当該第２ボックス内の気体も所定の気体に置換される。したがって、気体攪拌の影響が第１ボックス内に及んでも、第２ボックス内で置換後の気体が第１ボックス内に流出することになるため、ノズル動作中においても第１ボックス内の気体雰囲気を安定させることができる。
【００２８】
上記第９の発明によれば、第２ボックス内の気体が排気口から直接的に排出されるため、第２ボックス内の気体の置換が速やかに行われる。
【００２９】
上記第１０の発明によれば、第１ボックスと連通する最小限の開口部を利用して、第１ボックスから第２ボックスへ所定の気体を供給することができる。
【００３０】
上記第１１の発明によれば、第２ボックス内を第３ボックスで区切ることによって、第２ボックス全体の内部気体を置換するよりも比較的に第３ボックス内の置換が速やかに行われる。また、第３ボックスは第２ボックスに包囲されているために、外気の影響を受けにくい。したがって、第３ボックス内の気体雰囲気が早期に安定して置換されるため、第３ボックス内の気体攪拌の影響が第１ボックス内に及んでも、置換後の気体が第１ボックス内に流出することになり、ノズル動作中においても第１ボックス内の気体雰囲気を安定させることができる。
【００３１】
上記第１２の発明によれば、第１ボックスと第３ボックスとの間を連通する最小限の開口部、および第３ボックスと第２ボックスとの間を連通する開口部を利用して、第１ボックスから第２ボックスおよび第３ボックスへ所定の気体を供給することができる。
【００３２】
上記第１３の発明によれば、第３ボックスに直接的に所定の気体供給されるため、第３ボックス内の気体の置換が速やかに行われる。
【００３３】
上記第１４の発明によれば、第３ボックス内の気体が排気口から直接的に排出されるため、第３ボックス内の気体の置換が速やかに行われる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３４】
本発明の具体的な各実施形態を説明する前に、図面を参照して、本発明に係る塗布装置の概要について説明する。説明を具体的にするために、当該塗布装置が有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等を塗布液として用いる有機ＥＬ表示装置を製造する塗布装置に適用された例を用いて、以下の説明を行う。当該塗布装置は、有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等をステージ上に載置されたガラス基板上に所定のパターン形状に塗布して有機ＥＬ表示装置を製造するものである。図１は、塗布装置１の要部概略構成を示す平面図および正面図である。なお、塗布装置１は、上述したように有機ＥＬ材料や正孔輸送材料等の複数の塗布液を用いるが、それらの代表として有機ＥＬ材料を塗布液として説明を行う。
【００３５】
図１において、塗布装置１は、大略的に、基板載置装置２および有機ＥＬ塗布機構５を備えている。有機ＥＬ塗布機構５は、ノズル移動機構部５１、ノズルユニット５０、および液受部５３Ｌおよび５３Ｒを有している。ノズル移動機構部５１は、ガイド部材５１１が図示Ｘ軸方向に延設されており、ノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿って図示Ｘ軸方向に移動させる。ノズルユニット５０は、赤、緑、および青色の何れか１色の有機ＥＬ材料を吐出するノズル５２ａ〜５２ｃを並設した状態で保持する。各ノズル５２ａ〜５２ｃへは、それぞれ供給部（図２参照）から赤、緑、および青色の何れか１色の有機ＥＬ材料が供給される。このように、典型的には３本のノズル５２ａ〜５２ｃから同じ色の有機ＥＬ材料が吐出されるが、説明を具体的にするために赤色の有機ＥＬ材料が３本のノズル５２ａ〜５２ｃから吐出される例を用いる。なお、塗布装置１は、その周囲や内部が第１〜第３ボックス６１〜６３等で仕切られているが、詳細は後述する。
【００３６】
基板載置装置２は、ステージ２１、旋回部２２、平行移動テーブル２３、ガイド受け部２４、およびガイド部材２５を有している。ステージ２１は、被塗布体となるガラス基板等の基板Ｐをそのステージ上面に載置する。ステージ２１の下部は、旋回部２２によって支持されており、旋回部２２の回動動作によって図示θ方向にステージ２１が回動可能に構成されている。また、ステージ２１の内部には、有機ＥＬ材料が塗布された基板Ｐをステージ面上で予備加熱処理するための加熱機構や基板Ｐの吸着機構や受け渡しピン機構が設けられている。
【００３７】
有機ＥＬ塗布機構５の下方を通るように、ガイド部材２５が上記Ｘ軸方向と垂直の図示Ｙ軸方向に延設されて固定される。平行移動テーブル２３の下面にはガイド部材２５と当接してガイド部材２５上を滑動するガイド受け部２４が固設されている。また、平行移動テーブル２３の上面には、旋回部２２が固設される。これによって、平行移動テーブル２３が、例えばリニアモータ（図示せず）からの駆動力を受けてガイド部材２５に沿った図示Ｙ軸方向に移動可能になり、旋回部２２に支持されたステージ２１の移動も可能になる。
【００３８】
受け渡しピン機構を介してステージ２１上に基板Ｐを載置し吸着して、平行移動テーブル２３が有機ＥＬ塗布機構５の下方まで移動したとき、当該基板Ｐが赤色の有機ＥＬ材料の塗布をノズル５２ａ〜５２ｃから受ける位置となる。そして、制御部（図２参照）がノズルユニット５０をＸ軸方向に往復移動させるようにノズル移動機構部５１を制御し、ステージ２１をＹ軸方向へ当該直線移動毎に所定ピッチだけ移動させるように平行移動テーブル２３を制御し、ノズル５２ａ〜５２ｃから所定流量の有機ＥＬ材料を吐出する。また、ノズル５２ａ〜５２ｃのＸ軸方向吐出位置において、ステージ２１に載置された基板Ｐから逸脱する両サイド空間には、基板Ｐから外れて吐出された有機ＥＬ材料を受ける液受部５３Ｌおよび５３Ｒがそれぞれ固設されている。ノズル移動機構部５１は、基板Ｐの一方サイド外側に配設されている液受部５３の上部空間から、基板Ｐを横断して基板Ｐの他方サイド外側に配設されている液受部５３の上部空間まで、ノズルユニット５０を往復移動させる。また、平行移動テーブル２３は、ノズルユニット５０が液受部５３の上部空間に配置されている際、ノズル往復移動方向とは垂直の所定方向（図示Ｙ軸方向）に所定ピッチだけステージ２１を移動させる。このようなノズル移動機構部５１および平行移動テーブル２３の動作と同時にノズル５２ａ〜５２ｃから有機ＥＬ材料を液柱状態で吐出することによって、赤色の有機ＥＬ材料が基板Ｐに形成されたストライプ状の溝毎に配列された、いわゆる、ストライプ配列が基板Ｐ上に形成される。
【００３９】
次に、図２を参照して、塗布装置１における制御機能および供給部の概略構成について説明する。なお、図２は、塗布装置１の制御機能および供給部を示すブロック図である。
【００４０】
図２において、塗布装置１は、上述した構成部の他に、制御部３、第１供給部５４ａ、第２供給部５４ｂ、および第３供給部５４ｃを備えている。第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃは、共に赤色の有機ＥＬ材料をそれぞれノズル５２ａ〜５２ｃに配管を介して供給する。なお、供給源５４１ａ〜５４１ｃからノズル５２ａ〜５２ｃに至るそれぞれの配管は、ＰＥ（ポリエチレン）、ＰＰ（ポリプロピレン）、テフロン（登録商標）等を材料とする管部材が用いられる。
【００４１】
第１供給部５４ａは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ａと、供給源５４１ａから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ａと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ａとを備えている。また、第２供給部５４ｂは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ｂと、供給源５４１ｂから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ｂと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ｂとを備えている。第３供給部５４ｃは、有機ＥＬ材料の供給源５４１ｃと、供給源５４１ｃから有機ＥＬ材料を取り出すためのポンプ５４２ｃと、有機ＥＬ材料の流量を検出する流量計５４３ｃとを備えている。そして、制御部３は、第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃ、旋回部２２、平行移動テーブル２３、およびノズル移動機構部５１のそれぞれの動作を制御する。
【００４２】
ノズル５２ａは、供給部５４ａから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ａを有している。ノズル５２ｂは、供給部５４ｂから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ｂを有している。ノズル５２ｃは、供給部５４ｃから供給された有機ＥＬ材料中の異物を除去するためのフィルタ部５２１ｃを有している。なお、ノズル５２ａ〜５２ｃは、それぞれ同一の構造であるため、総称して説明する場合は参照符号「５２」を付して説明を行う。
【００４３】
ここで、赤色の有機ＥＬ材料の塗布を受ける基板Ｐの表面には、有機ＥＬ材料を塗布すべき所定のパターン形状に応じたストライプ状の溝が複数本並設されるように形成されている。有機ＥＬ材料としては、例えば、基板Ｐ上の溝内に拡がるように流動する程度の粘性を有する有機性のＥＬ材料が用いられ、具体的には各色毎の高分子タイプの有機ＥＬ材料が用いられる。ノズルユニット５０は、所定の支持軸周りに回動自在に支持されており、制御部３の制御によって当該支持軸周りに回動させることで、塗布ピッチ間隔を調整することができる。
【００４４】
制御部３は、ステージ２１に載置された基板Ｐの位置や方向に基づいて、基板Ｐに形成された溝の方向が上記Ｘ軸方向になるように旋回部２２の角度を調整し、塗布のスタートポイント、すなわち、基板Ｐに形成された溝の一方の端部側で塗布を開始する塗布開始位置を算出する。なお、上記塗布開始位置は、一方の液受部５３の上部空間となる。そして、制御部３は、上述したように平行移動テーブル２３およびノズル移動機構部５１を駆動させる。
【００４５】
上記塗布開始位置において、制御部３は、各ノズル５２ａ〜５２ｃから有機ＥＬ材料の吐出開始を各ポンプ５４２ａ〜５４２ｃに指示する。このとき、制御部３は、ストライプ状の溝の各ポイントにおける有機ＥＬ材料の塗布量が均一となり、液柱状態で有機ＥＬ材料が吐出されるように、ノズル５２ａ〜５２ｃの移動速度に応じてその塗布量を制御しており、流量計５４３ａ〜５４３ｃからの流量情報をフィードバックして制御する。そして、制御部３は、基板Ｐ上の溝内への有機ＥＬ材料の流し込むために、有機ＥＬ材料を基板Ｐ上の溝に沿わせながらこの溝内に流し込むようにノズルユニット５０をガイド部材５１１に沿わせて移動させるように制御する。この動作によって、液柱状態で各ノズル５２ａ〜５２ｃから吐出される赤色の有機ＥＬ材料が同時にそれぞれの溝に流し込まれていく。
【００４６】
制御部３は、基板Ｐ上をノズルユニット５０が横断して溝の他方端部の外側に固設されている他方の液受部５３上に位置すると、ノズル５２ａ〜５２ｃからの有機ＥＬ材料の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部５１によるノズルユニット５０の移動を停止する。この１回の移動によって、３列分の溝への有機ＥＬ材料の塗布が完了する。具体的には、同色の有機ＥＬ材料を各ノズル５２ａ〜５２ｃから吐出しているので、３列毎に１列の溝を塗布対象とした合計３列分の溝に有機ＥＬ材料が塗布される。
【００４７】
次に、制御部３は、平行移動テーブル２３をＹ軸正方向に所定距離（例えば、溝９列分）だけピッチ送りして、次に塗布対象となる溝への有機ＥＬ材料の塗布を行えるようにする。そして、制御部３は、他方の液受部５３の上部空間からノズルユニット５０を逆の方向へ基板Ｐ上を横断させて一方の液受部５３上に位置すると、ノズル５２ａ〜５２ｃからの有機ＥＬ材料の吐出を継続したまま、ノズル移動機構部５１によるノズルユニット５０の移動を停止する。この２回目の移動によって、次の３列分の溝への有機ＥＬ材料の塗布が完了する。このような動作を繰り返すことによって、赤色の有機ＥＬ材料が赤色を塗布対象とした溝に流し込まれる。
【００４８】
以下、図３〜図９を参照して、塗布装置１に設置される局所雰囲気生成機構について説明する。なお、図３は、塗布装置１に設けられる局所雰囲気生成機構の概略構成を示す平面図である。図４は、塗布装置１に設けられる局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図である。図５は、第３ボックス６３の外観を示す斜視図である。図６は、窒素投入口の構造を示す断面図である。図７は、拡散板７３１の構造を示す斜視図である。図８は、ポイントＣにおける酸素濃度管理値を説明するためのグラフである。図９は、局所雰囲気生成機構における窒素供給の流れを示すブロック図である。
【００４９】
図３〜図５において、塗布装置１は、第１ボックス６１、第２ボックス６２、および第３ボックス６３によって、それぞれ外部から遮蔽されて設置される。第１ボックス６１は、基板載置装置２が図示Ｙ軸方向へ往復移動する空間（以下、チャンバ空間と記載する）を包囲して外部から遮蔽するように設けられる。また、第１ボックス６１は、ノズル５２がチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１を除いて、チャンバ空間と有機ＥＬ塗布機構５が設置される空間との間を仕切るように設置される。第３ボックス６３は、有機ＥＬ塗布機構５が設置される空間を含み、ノズルユニット５０等が図示Ｘ軸方向へ往復移動する空間（以下、スライダ空間と記載する）を包囲して設けられる。なお、第３ボックス６３も、ノズル５２がスライダ空間からチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１が形成されている（図５参照）。また、第３ボックス６３の上面には、第１〜第３供給部５４ａ〜５４ｃから有機ＥＬ材料をそれぞれノズル５２ａ〜５２ｃに供給するための配管（図示せず）を通すための開口部Ｓ２が形成される。また、ノズルユニット５０に静圧軸受が設けられている場合、当該静圧軸受に気体を供給するための配管も開口部Ｓ２を通して接続される。第２ボックス６２は、第１ボックス６１の上部空間を包囲して設けられる。第２ボックス６２の内部には、有機ＥＬ塗布機構５および第３ボックス６３が設置され、第２ボックス６２にもノズル５２がスライダ空間からチャンバ空間へ突出して往復移動するための開口部Ｓ１が形成されている。なお、第２ボックス６２で包囲された空間の内、スライダ空間を除いた空間をボックス空間と記載する。このように、塗布装置１は、第１〜第３ボックス６１〜６３によって、チャンバ空間、スライダ空間、およびボックス空間にそれぞれ仕切られて設置される。なお、第１〜第３ボックス６１〜６３は、全て上面が形成されているが、図３においては内部との関係をわかりやすくするために上面や下面を省略し、斜線または交線領域で側壁のみを示している。
【００５０】
第１〜第３ボックス６１〜６３には、その内部空間に窒素等の不活性ガス（以下、単に窒素と記載する）を供給するための供給管７１と、その内部空間の気体を排出するための排気管７２とが接続される。図３および図４の例では、供給管７１が第１ボックス６１のＹ軸負方向側の壁面（以下、Ｙ軸負方向側の壁面を前面とする）に接続されている。なお、図４の例では、複数の供給管７１ａ〜７１ｃが第１ボックス６１の壁面に接続されている。また、排気管７２が第２ボックス６２のＹ軸正方向側の壁面（以下、Ｙ軸正方向側の壁面を背面と記載する）に接続されている。このように供給管７１および排気管７２を接続した場合、供給管７１から供給された窒素は、チャンバ空間へ供給され、開口部Ｓ１を通ってスライダ空間へ流入し、開口部Ｓ２を通ってボックス空間へ流入した後、排気管７２から流出するような流れとなる。
【００５１】
また、第１ボックス６１には、基板Ｐの搬入および搬出を行うための投入口６１１が設けられている。投入口６１１は、回転軸を中心に回動（図示矢印方向）するゲートにより開閉可能となっている。基板Ｐは、投入口６１１が開放された状態で、搬送ロボット（図示せず）によりチャンバ空間内に搬入され、ステージ２１上に載置される。また、塗布装置１によって塗布処理が行われるときは、上記ゲートを閉鎖してチャンバ空間内が外部から遮蔽される。
【００５２】
第１ボックス６１と供給管７１ａおよび７１ｂとを接続する付近には、拡散部７３が設けられる。具体的には、拡散部７３は、供給管７１ａおよび７１ｂから第１ボックス６１の内部空間に流入する入り口付近の当該内部空間側に設けられる。図６および図７に示すように、拡散部７３は、拡散板７３１およびパンチングメタル７３２を含んでいる。拡散板７３１は、供給管７１ａおよび７１ｂから上記内部空間へ流入する窒素を妨げる位置に固設された板状部材であり、その周囲に所定の隙間が形成されている。供給管７１ａおよび７１ｂから上記内部空間へ流入する窒素は、拡散板７３１によって妨げられて直接的に上記内部空間に流入することなく、拡散板７３１の周囲へ流れる方向を変えて流動する。パンチングメタル７３２は、多数の孔が打ち抜き加工された板状部材であり、拡散板７３１に対して上記内部空間側に固設される。また、パンチングメタル７３２は、拡散板７３１の周囲から流動する窒素の流動路上に配置される。つまり、供給管７１ａおよび７１ｂから供給された窒素は、必ずパンチングメタル７３２に形成された孔を通って上記内部空間内に流入することになる。したがって、拡散部７３では、供給管７１ａおよび７１ｂから供給された窒素を拡散して第１〜第３ボックス６１〜６３内に供給することができる。
【００５３】
また、投入口６１１付近に供給管７１ｃが接続されている。一般的に、投入口６１１付近は、基板Ｐの搬入／搬出の際の開閉によって外気が侵入しやすく酸素濃度が高くなりやすいが、そのような箇所に窒素を供給することによって、侵入した酸素を拡散することができる。なお、供給管７１ｃから内部空間に流入する入り口付近は、その流路が曲げられており、当該入り口付近に拡散部は設けられていない。
【００５４】
排気管７２と第１〜第３ボックス６１〜６３との接続部には、パンチングメタル７３３が設けられる。このパンチングメタル７３３は、排気管７２の内部空間側に固設され、排気管７２に向かって流動する気体の流動路上に配置される。つまり、排気管７２へ排出される気体は、必ずパンチングメタル７３３に形成された孔を通って排出されることになる。このように、排出口付近にパンチングメタル７３３を配置することによって、気体が排出される箇所が集中することを防止することができ、内部空間全体の気体をバラツキなく排出することができる。
【００５５】
供給管７１から第１〜第３ボックス６１〜６３内に窒素を供給しながら第１〜第３ボックス６１〜６３内の気体を排気管７２から排出することによって、第１〜第３ボックス６１〜６３内部が窒素雰囲気となり、内部の酸素濃度が低下する。これによって、塗布装置１は、有機ＥＬ材料を基板Ｐに塗布する際の酸化を防止することができる。ここで、有機ＥＬ材料の酸化を防止するためにはチャンバ空間内全ての酸素濃度を低下させればよいが、最も酸素濃度を低下させなければならない空間は、ノズル５２から有機ＥＬ材料を吐出する空間および塗布後の基板Ｐ面がＹ軸正方向側に順次送られていく空間（図４に示すポイントＣ）である。例えば、有機ＥＬ材料を基板Ｐに塗布する際の酸素濃度上限を酸素濃度管理値とした場合、少なくともポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を満たさなければならない。
【００５６】
ポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を満たした状態で塗布処理を行うためには、ポイントＣにおける酸素濃度を酸素濃度管理値以下に低下させた後、塗布処理を開始しなければならない。したがって、基板Ｐを搬入してからポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値以下に低下するまでの時間（図８に示す「到達時間」）を短縮することによって、塗布装置１を効率よく稼働させることができる。また、塗布処理中において、ポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値を越えることを防止しなければならないため（図８に示す「塗布処理時間」）、塗布処理中においても供給管７１からの窒素供給および排気管７２からの気体排出が継続される。ここで、ノズルユニット５０やノズル５２がＸ軸方向に往復移動することによって、スライダ空間内の気体や開口部Ｓ１付近の気体が攪拌される。したがって、例えばスライダ空間内に酸素が残存している場合、当該酸素が攪拌によってポイントＣへ流出してポイントＣにおける酸素濃度を上昇させることがある。つまり、ポイントＣにおける酸素濃度の管理においては、塗布処理前および塗布処理中の流体バランスを考慮する必要がある。後述する実施例においては、スライダ空間内やボックス空間内も低酸素雰囲気に置換することによって、塗布処理中における酸素濃度の上昇を防止している。
【００５７】
また、ポイントＣにおける酸素濃度を安定させるためには、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力も重要である。例えば、第１〜第３ボックス６１〜６３が外部に対して完全密閉構造でない場合、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力が大気圧未満（つまり、外部より低い圧力）に維持されると外部の気体が第１〜第３ボックス６１〜６３内に流入する。したがって、本実施形態では、第１〜第３ボックス６１〜６３内の圧力を大気圧以上（つまり、外部と同じまたは高い圧力）に維持できるように、塗布処理前および塗布処理中の流体バランスが調整される。これによって、第１〜第３ボックス６１〜６３が外部に対して完全密閉構造でなくても、ポイントＣにおける酸素濃度の管理を行うことができる。
【００５８】
図９において、局所雰囲気生成機構は、上述した構成部の他に、窒素ボンベ８１、フィルタ８３、圧力調整部８４、供給側の流量調整部８５、排気側の流量調整部８６、および吸引部８７を備えており、互いに配管等で接続されている。ここで、窒素ボンベ８１、フィルタ８３、圧力調整部８４、および流量調整部８５が、供給管７１から窒素を供給するための供給系に相当する。一方、流量調整部８６および吸引部８７が、排気管７２から気体を排出するための排気系に相当する。なお、これらの機構は、塗布装置１に内蔵してもいいし、塗布装置１の外部装置として設けてもかまわない。塗布装置１の外部装置として設ける場合、設置場所に予め設けられている設備（例えば、工場の窒素供給装置や吸引装置）を用いてもかまわない。
【００５９】
窒素ボンベ８１には、液体窒素等がその内部に貯蔵されている。窒素ボンベ８１から窒素は、気体状態で取り出され、工場の用力として供給されてフィルタ８３へ流動する。フィルタ８３は、流動する窒素中の異物を除去して圧力調整部８４および流量調整部８５に送る。そして、圧力調整部８４によって塗布装置１へ供給する窒素圧力が調整され、流量調整部８５によって塗布装置１へ供給する窒素流量が調整された後、供給管７１に窒素が供給される。一方、吸引部８７は、排気管７２から気体を吸引して第１〜第３ボックス６１〜６３内の気体を外部へ排出する。そして、流量調整部８６によって、排気管７２から気体を吸引して外部へ排出する流量が調整される。ユーザは、圧力調整部８４、流量調整部８５、および流量調整部８６に設けられた流路の絞りや設定値等を調整することによって、上述した塗布装置１に対する流体バランスを調整することができる。
【００６０】
（第１の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１について説明する。第１の実施形態は、チャンバ空間には排気管を設けずにボックス空間またはスライダ空間に排気管を設けた塗布装置１である。なお、塗布装置１の概要については説明を省略し、主に第１の実施形態の特徴である供給管および排気管の接続箇所について説明を行う。なお、図１０は、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図である。図１１は、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図である。図１２は、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図である。図１３は、第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第４の例を示す模式図である。なお、図１０〜図１３においては、説明を簡単にするために、それぞれの塗布装置１について、第１〜第３ボックス６１〜６３、チャンバ空間、ボックス空間、およびチャンバ空間のみを図示して簡略化している。
【００６１】
図１０において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。例えば、供給Ｃｉ１は図４に示した供給管７１ａに相当し、排出Ｂｏは図４に示した排気管７２に相当する。
【００６２】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１→スライダ空間→開口部Ｓ２→ボックス空間へ流動して、排出Ｂｏから排出される。したがって、図１０に示した接続態様では、供給Ｃｉ１→チャンバ空間→開口部Ｓ１→スライダ空間→開口部Ｓ２→ボックス空間→排出Ｂｏという逆流のない一連のフローを形成することができ、チャンバ空間を効率よく窒素雰囲気に変化させることができる。また、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、チャンバ空間→開口部Ｓ１→スライダ空間の気体フローが形成されているため、スライダ空間内の気体がチャンバ空間へ流出することが少ない。したがって、仮にスライダ空間に酸素が残存していたとしてもチャンバ空間へ酸素が流出することを防止することができ、図８で示した塗布処理時間中の酸素濃度が上昇することを防止することができる。
【００６３】
図１１において、第１ボックス６１の前面および背面に供給管７１がそれぞれ接続され、２つの供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１、Ｃｉ２；供給Ｃｉ１、Ｃｉ２とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。図１１に示す接続態様では供給口が３箇所設けられるが、全て図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で供給管７１がそれぞれ接続される。
【００６４】
供給Ｃｉ１およびＣｉ２から供給された窒素は、チャンバ空間内で合流して開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、スライダ空間→開口部Ｓ２→ボックス空間へ流動して、排出Ｂｏから排出される。このように、第１ボックス６１の前後から窒素を供給することによって、チャンバ空間内の酸素濃度のバラツキを低減することができ、ポイントＣにおける酸素濃度が安定する。
【００６５】
図１２において、第１ボックス６１の前面および背面に供給管７１がそれぞれ接続され、２つの供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１、Ｃｉ２；供給Ｃｉ１、Ｃｉ２とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図１２に示す接続態様では排出口が第３ボックス６３に設けられるが、排気管７２が直接第３ボックス６３に接続されることを意味しており、例えば排気管７２が外部からボックス空間内を貫装して第３ボックス６３に接続される。また、第３ボックス６３の背面に接続される排気管７２については、図４を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続され、以下も同様である。
【００６６】
供給Ｃｉ１およびＣｉ２から供給された窒素は、チャンバ空間内で合流して開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される。ここで、ボックス空間内は、窒素フローの流路に含まれないため、積極的な窒素雰囲気への置換は行われない。しかしながら、スライダ空間から開口部Ｓ２を介して窒素の流出があるため、ボックス空間では装置外部空間より酸素濃度は低下している。したがって、積極的な窒素雰囲気への置換が行わなくても、第２ボックス６２を設けることによって外部空間と同様の酸素がスライダ空間へ流入することを防止することができる。
【００６７】
図１３を参照して説明する接続態様は、第３ボックス６３を省略した例である。つまり、有機ＥＬ塗布機構５は、ボックス空間内に設置されることになる。図１３において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。例えば、図１３に示した供給管７１および排気管７２の接続箇所は図４で示した供給管７１ａおよび排気管７２であり、図４で示した構造に対して第３ボックス６３を省略した態様となる。
【００６８】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１→ボックス空間へ流動して、排出Ｂｏから排出される。したがって、図１３に示した接続態様では、供給Ｃｉ１→チャンバ空間→開口部Ｓ１→ボックス空間→排出Ｂｏという逆流のない一連のフローを形成することができ、チャンバ空間を効率よく窒素雰囲気に変化させることができる。また、ノズルユニット５０の往復移動によってスライダ空間内の気体が攪拌されても、チャンバ空間→開口部Ｓ１→スライダ空間の気体フローが形成されているため、スライダ空間内の気体がチャンバ空間へ流出することが少ない。したがって、仮にスライダ空間に酸素が残存していたとしてもチャンバ空間へ酸素が流出することを防止することができる。さらに、図１３に示した接続態様では、第３ボックス６３を省略して供給管および排気管を最小限とした最も単純な局所雰囲気生成機構を構成することができる。
【００６９】
（第２の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１について説明する。第２の実施形態は、チャンバ空間には排気管を設けずにボックス空間およびスライダ空間にそれぞれ排気管を設けた塗布装置１である。なお、塗布装置１の概要については説明を省略し、主に第２の実施形態の特徴である供給管および排気管の接続箇所について説明を行う。なお、図１４は、第２の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図である。図１５は、第２の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図である。図１６は、第２の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図である。なお、図１４〜図１６においても、説明を簡単にするために、それぞれの塗布装置１について、第１〜第３ボックス６１〜６３、チャンバ空間、ボックス空間、およびチャンバ空間のみを図示して簡略化している。
【００７０】
図１４において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図１４に示す接続態様では供給口が２箇所設けられるが、全て図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で供給管７１がそれぞれ接続される。また、図１４に示す接続態様では排出口が第３ボックス６３に設けられるが、上述したように排気管７２が直接第３ボックス６３に接続されることを意味しており、以下も同様である。また、第１ボックス６１の背面および第３ボックス６３の背面にそれぞれ接続される排気管７２については、図４を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続され、以下も同様である。
【００７１】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。
【００７２】
図１５において、第１ボックス６１の背面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ２；供給Ｃｉ２とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図１５に示す接続態様では供給口が２箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００７３】
供給Ｃｉ２から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。
【００７４】
図１６において、第１ボックス６１の前面および背面に供給管７１がそれぞれ接続され、２つの供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１、Ｃｉ２；供給Ｃｉ１、Ｃｉ２とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図１６に示す接続態様では供給口が３箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００７５】
供給Ｃｉ１およびＣｉ２から供給された窒素は、チャンバ空間内で合流して開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。このように、第１ボックス６１の前後から窒素を供給することによって、チャンバ空間内の酸素濃度のバラツキを低減することができ、ポイントＣにおける酸素濃度が安定する。
【００７６】
（第３の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第３の実施形態に係る塗布装置１について説明する。第３の実施形態は、チャンバ空間にも排気管を設け、ボックス空間またはチャンバ空間に排気管を設けた塗布装置１である。なお、塗布装置１の概要については説明を省略し、主に第３の実施形態の特徴である供給管および排気管の接続箇所について説明を行う。なお、図１７は、第３の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図である。図１８は、第３の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図である。図１９は、第３の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図である。なお、図１７〜図１９においても、説明を簡単にするために、それぞれの塗布装置１について、第１〜第３ボックス６１〜６３、チャンバ空間、ボックス空間、およびチャンバ空間のみを図示して簡略化している。
【００７７】
図１７において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第１ボックス６１の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ；排出Ｃｏとする）。さらに、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。図１７に示す接続態様では供給口が２箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。また、第１ボックス６１の背面に接続される排気管７２についても、図４を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続され、以下も同様である。
【００７８】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏから排出される。また、供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、スライダ空間内で合流した窒素は、開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。このように、第３の実施形態では、チャンバ空間に窒素を供給しながら直接的にチャンバ空間内の気体を排出するため、チャンバ空間内における気体が窒素雰囲気に置換される速度が速くなる。つまり、図４に示したポイントＣにおける酸素濃度の低下も速やかに行われるため、図８に示した到達時間を短縮することができる。
【００７９】
図１８において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第１ボックス６１の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ；排出Ｃｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図１８に示す接続態様では供給口が２箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００８０】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏから排出される。また、供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、スライダ空間内で合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される。ここで、ボックス空間内は、窒素フローの流路に含まれないため、積極的な窒素雰囲気への置換は行われない。しかしながら、スライダ空間から開口部Ｓ２を介して窒素の流出があるため、ボックス空間では装置外部空間より酸素濃度は低下している。したがって、積極的な窒素雰囲気への置換が行わなくても、第２ボックス６２を設けることによって外部空間と同様の酸素がスライダ空間へ流入することを防止することができる。
【００８１】
図１９を参照して説明する接続態様は、第３ボックス６３を省略した例である。つまり、有機ＥＬ塗布機構５は、ボックス空間内に設置されることになる。図１９において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。さらに、第２ボックス６２の前面における有機ＥＬ塗布機構５が設置されている付近に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がボックス空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第１ボックス６１の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ；排出Ｃｏとする）。さらに、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。図１９に示す接続態様では供給口が２箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００８２】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏから排出される。また、供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からボックス空間へ流入し、当該ボックス空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、ボックス空間内で合流した窒素は、排出Ｂｏから排出される。図１９に示した接続態様では、第３ボックス６３を省略しながら、チャンバ空間およびボックス空間に排気管を設けた第３の実施形態に係る局所雰囲気生成機構を構成することができる。
【００８３】
（第４の実施形態）
以下、図面を参照して、本発明の第４の実施形態に係る塗布装置１について説明する。第４の実施形態は、チャンバ空間にも排気管を設け、ボックス空間およびチャンバ空間にそれぞれ排気管を設けた塗布装置１である。なお、塗布装置１の概要については説明を省略し、主に第４の実施形態の特徴である供給管および排気管の接続箇所について説明を行う。なお、図２０は、第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図である。図２１は、第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図である。図２２は、第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図である。図２３は、第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第４の例を示す模式図である。図２４は、第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第５の例を示す模式図である。なお、図２０〜図２４においても、説明を簡単にするために、それぞれの塗布装置１について、第１〜第３ボックス６１〜６３、チャンバ空間、ボックス空間、およびチャンバ空間のみを図示して簡略化している。
【００８４】
図２０において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。第１ボックス６１の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ；排出Ｃｏとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。例えば、供給Ｃｉ１は、図４に示す供給管７１ａに相当する。
【００８５】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏから排出される。また、供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間内に流入した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。このように、第４の実施形態でも、チャンバ空間に窒素を供給しながら直接的にチャンバ空間内の気体を排出するため、チャンバ空間内における気体が窒素雰囲気に置換される速度が速くなる。また、内部空間から排出される流路も多数設けられているため、さらに内部空間全体が窒素雰囲気に置換される速度が速くなる。つまり、図４に示したポイントＣにおける酸素濃度の低下も速やかに行われるため、図８に示した到達時間を短縮することができる。
【００８６】
図２１において、第１ボックス６１の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１；供給Ｃｉ１とする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。第１ボックス６１の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ；排出Ｃｏとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図２１に示す接続態様では供給口が２箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００８７】
供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏから排出される。また、供給Ｃｉ１から供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、スライダ空間内で合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。
【００８８】
図２２において、第１ボックス６１の前面に複数の供給管７１が接続され、複数の供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１×ｎ；供給Ｃｉ１×ｎとする）。例えば、供給Ｃｉ１×ｎは、図４に示した供給管７１ａ〜７１ｃに相当する。具体的には、横に並列して接続される３本の供給管７１ａおよび横に並列して接続される３本の供給管７１ｂで構成される合計６本の供給管７１が第１ボックス６１の前面に接続される。これらの供給管７１は、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。なお、上記６本の供給管７１に供給管７１ｃを加えて第１ボックス６１の前面に接続してもかまわない。
【００８９】
また、第１ボックス６１の背面に複数の排気管７２が接続され、複数の排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ×ｎ；排出Ｃｏ×ｎとする）。例えば、第１ボックス６１の前面に接続される供給管７１と同様に合計６本の排気管７２が第１ボックス６１の背面に接続される。なお、第１ボックス６１の背面に接続される複数の排気管７２については、図４を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続され、以下も同様である。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。
【００９０】
供給Ｃｉ１×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏ×ｎから排出される。また、供給Ｃｉ１×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入する。そして、スライダ空間内に流入した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。このように、図２２に示した接続態様では、複数の供給管を介してチャンバ空間に窒素を供給しながら直接的にチャンバ空間内の気体を複数の排気管から排出するため、チャンバ空間内に流入／排出される気体量が多くなり、チャンバ空間内における気体が窒素雰囲気に置換される速度がさらに速くなる。つまり、図４に示したポイントＣにおける酸素濃度の低下もさらに速やかに行われるため、図８に示した到達時間をさらに短縮することができる。
【００９１】
図２３において、第１ボックス６１の前面に複数の供給管７１が接続され、複数の供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１×ｎ；供給Ｃｉ１×ｎとする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。第１ボックス６１の背面に複数の排気管７２が接続され、複数の排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ×ｎ；排出Ｃｏ×ｎとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。なお、図２３で示した供給Ｃｉ１×ｎおよび排出Ｃｏ×ｎは、図２２で示した接続態様と同様であり、図２３で示す接続態様は図２２で示した接続態様に対して供給Ｓｉを追加した態様である。
【００９２】
供給Ｃｉ１×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、第１ボックス６１の背面にある排出Ｃｏ×ｎから排出される。また、供給Ｃｉ１×ｎから供給された窒素は、チャンバ空間に流入した後、開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、スライダ空間内で合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。
【００９３】
図２４において、第１ボックス６１の前面上部および背面上部に供給管７１がそれぞれ接続され、２つの供給管７１を介して窒素がチャンバ空間に供給される（図示矢印Ｃｉ１ｕ、Ｃｉ２ｕ；供給Ｃｉ１ｕ、Ｃｉ２ｕとする）。さらに、第３ボックス６３の前面に供給管７１が接続され、供給管７１を介して窒素がスライダ空間に供給される（図示矢印Ｓｉ；供給Ｓｉとする）。また、第１ボックス６１の前面底部近傍および背面底部近傍に排気管７２がそれぞれ接続され、２つの排気管７２を介してチャンバ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｃｏ１ｄ、Ｃｏ２ｄ；排出Ｃｏ１ｄ、Ｃｏ２ｄとする）。また、第２ボックス６２の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してボックス空間内の気体が排出される（図示矢印Ｂｏ；排出Ｂｏとする）。さらに、第３ボックス６３の背面に排気管７２が接続され、排気管７２を介してスライダ空間内の気体が排出される（図示矢印Ｓｏ；排出Ｓｏとする）。図１６に示す接続態様では供給口が３箇所設けられるが、図６を参照して説明した構造と同様の接続方式で接続される。
【００９４】
供給Ｃｉ１ｕおよびＣｉ２ｕから供給された窒素は、チャンバ空間内に流入して排出Ｃｏ１ｄおよびＣｏ２ｄから排出される。また、供給Ｃｉ１ｕおよびＣｉ２ｕから供給された窒素は、チャンバ空間内で合流して開口部Ｓ１からスライダ空間へ流入し、当該スライダ空間内で供給Ｓｉから供給された窒素と合流する。そして、スライダ空間内で合流した窒素は、排出Ｓｏから排出される、または開口部Ｓ２からボックス空間へ流入して排出Ｂｏから排出される。図２４に示した接続態様では、チャンバ空間から排出する排気管７２が、第１ボックス６１の底部に設けられている。これによって、チャンバ空間内に落下する粉塵をチャンバ空間外へ排出することができ、チャンバ空間内の粉塵対策としての効果も期待できる。
【００９５】
このように、本発明の塗布装置は、外部空間から遮蔽局所管理するボックスを備え、当該ボックス内部を局所的に低酸素雰囲気に置換することによって塗布処理における塗布液の酸化を防止している。したがって、限られた空間を低酸素雰囲気に置換するため、置換のために供給される窒素等の消費量を抑えることができる。また、空間内の流体バランスを調整することによって、ボックス自体を完全密閉構造にする必要がないため、装置自体の構成も単純となる。また、限られた範囲の空間を低酸素雰囲気にするため、人間がその空間に入り込むことによる窒息等の危険要素を排除することができる。さらに、塗布処理の際にノズル等が往復移動することによって局所的な低酸素雰囲気が阻害されることが考えられるが、当該往復移動のための空間をさらに別のボックスで覆うことによってノズル動作中における酸素濃度の上昇を防止しているため、安定した品質を確保することができる。
【００９６】
なお、上述した実施形態においては、基板Ｐを搬入してからポイントＣにおける酸素濃度が酸素濃度管理値以下に低下するまでの到達時間を短縮する効果に優れた実施例と、塗布処理時間中におけるポイントＣの酸素濃度が安定する効果に優れた実施例とがある。具体的には、前者の効果を上げるためにはチャンバ空間から直接排出することが要求され、後者の効果を上げるためにはチャンバ空間から開口部Ｓ１を通ってスライダ空間（ボックス空間）への気体流動を積極的に形成することが要求される。したがって、これらの効果を両立させるために、複数の実施例を組み合わせてもかまわない。上述した各実施例は、供給管７１や排気管７２に設けられたバルブを開閉することによって、他の実施例に変更できることは明らかである。例えば、塗布処理前および塗布処理中において、供給管７１や排気管７２に設けられたバルブの一部を開閉することによって、複数の実施例を組み合わせた塗布装置１を実現できる。
【００９７】
例えば、図２２に示した接続態様は、前者に対しては非常に優れているが、排出Ｃｏ×ｎが設けられているために開口部Ｓ１からスライダ空間へ向かう気体流動が弱められる。したがって、塗布処理前においては、図２２に示した接続態様で窒素雰囲気への置換を行う。そして、ポイントＣの酸素濃度が酸素濃度管理値以下に低下したとき、排出Ｃｏ×ｎに設けられたバルブを全て閉栓することによってチャンバ空間から直接的な排出がないようにして、開口部Ｓ１からスライダ空間へ向かう気体流動を強めて塗布処理を実行する。これによって、上述した２つの効果を最大限に得ることができる塗布装置１を実現できる。
【００９８】
また、上述したボックス空間やスライダ空間に設けられる供給管および排気管（すなわち、供給Ｓｉ、排出Ｓｏ、排出Ｂｏ）は、それぞれ複数本であってもかまわない。上述したような流体バランスを調整すれば、１本の配管であっても複数本の配管であっても本発明の効果を得ることができる。
【００９９】
また、ノズルユニット５０に静圧軸受が設けられている場合、当該静圧軸受に窒素等の不活性ガスを供給してもかまわない。これによって、静圧軸受を構成するために供給する気体に酸素が含まれないため、さらにスライダ空間内の酸素濃度を低下させることができる。
【０１００】
また、上述した実施形態では、赤、緑、および青色のうち、赤色の有機ＥＬ材料を３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃで基板Ｐの溝内に流し込んでいるが、この塗布工程は、有機ＥＬ表示装置を製造する途中工程である。有機ＥＬ表示装置を製造するときの処理手順は、正孔輸送材料（ＰＥＤＯＴ）塗布→乾燥→赤色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥→緑色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥→青色の有機ＥＬ材料塗布→乾燥という手順となる。この場合、本発明の塗布装置は、正孔輸送材料、赤色の有機ＥＬ材料、緑色の有機ＥＬ材料、および青色の有機ＥＬ材料をそれぞれ塗布する工程に用いることができる。
【０１０１】
また、ノズル５２ａ〜５２ｃから赤、緑、および青色の有機ＥＬ材料をそれぞれ吐出してもかまわない。この場合、赤、緑、および青色の順に配列された、いわゆる、ストライプ配列が１つの塗布工程で形成される。また、上述した実施形態では、３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃで基板Ｐの各溝内に有機ＥＬ材料を流し込んでいるが、この３個１組のノズル５２ａ〜５２ｃを複数組設けて基板Ｐの各溝内に有機ＥＬ材料を流し込んでもかまわない。
【０１０２】
また、上述した実施形態では、塗布液として有機ＥＬ材料や正孔輸送材料を塗布液とした有機ＥＬ表示装置の製造装置を一例にして説明したが、本発明は他の塗布装置にも適用できる。例えば、レジスト液やＳＯＧ（Ｓｐｉｎ  Ｏｎ  Ｇｌａｓｓ）液やＰＤＰ（プラズマディスプレイパネル）を製造するのに使用される蛍光材料を塗布する装置にも適用することができる。また、液晶カラーディスプレイをカラー表示するために液晶セル内に構成されるカラーフィルタを製造するために使用される色材を塗布する装置にも適用することができる。
【産業上の利用可能性】
【０１０３】
本発明に係る塗布装置は、コスト面および安全面を考慮しながら塗布液の酸化を防止することができ、様々な塗布液をノズルから吐出する装置等として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１０４】
【図１】本発明の一実施形態に係る塗布装置１の要部概略構成を示す平面図および正面図
【図２】図１の塗布装置１の制御機能および供給部を示すブロック図
【図３】図１の塗布装置１に設けられる局所雰囲気生成機構の概略構成を示す平面図
【図４】図１の塗布装置１に設けられる局所雰囲気生成機構の概略構成を示す側断面図
【図５】第３ボックス６３の外観を示す斜視図
【図６】窒素投入口の構造を示す断面図
【図７】拡散板７３１の構造を示す斜視図
【図８】ポイントＣにおける酸素濃度管理値を説明するためのグラフ
【図９】局所雰囲気生成機構における窒素供給の流れを示すブロック図
【図１０】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図
【図１１】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図
【図１２】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図
【図１３】本発明の第１の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第４の例を示す模式図
【図１４】本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図
【図１５】本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図
【図１６】本発明の第２の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図
【図１７】本発明の第３の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図
【図１８】本発明の第３の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図
【図１９】本発明の第３の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図
【図２０】本発明の第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第１の例を示す模式図
【図２１】本発明の第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第２の例を示す模式図
【図２２】本発明の第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第３の例を示す模式図
【図２３】本発明の第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第４の例を示す模式図
【図２４】本発明の第４の実施形態に係る塗布装置１における窒素流動フローの第５の例を示す模式図
【符号の説明】
【０１０５】
１…塗布装置
２…基板載置装置
２１…ステージ
２２…旋回部
２３…平行移動テーブル
２４…ガイド受け部
２５、５１１…ガイド部材
３…制御部
５…有機ＥＬ塗布機構
５０…ノズルユニット
５１…ノズル移動機構部
５２ａ、５２ｂ、５２ｃ…ノズル
５２１…フィルタ部
５３…液受部
５４…供給部
５４１…供給源
５４２…ポンプ
５４３…流量計
６１…第１ボックス
６１１…投入口
６２…第２ボックス
６３…第３ボックス
７１…供給管
７２…排気管
７３…拡散部
７３１…拡散板
７３２、７３３…パンチングメタル
８１…窒素ボンベ
８３…フィルタ
８４…圧力調整部
８５、８６…流量調整部
８７…吸引部
【図１】
0004789652.tif 000002
【図２】
0004789652.tif 000003
【図３】
0004789652.tif 000004
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
0004789652.tif 000008
【図８】
0004789652.tif 000009
【図９】
0004789652.tif 000010
【図１０】
0004789652.tif 000011
【図１１】
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【図１２】
0004789652.tif 000013
【図１３】
0004789652.tif 000014
【図１４】
0004789652.tif 000015
【図１５】
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【図１６】
0004789652.tif 000017
【図１７】
0004789652.tif 000018
【図１８】
0004789652.tif 000019
【図１９】
0004789652.tif 000020
【図２０】
0004789652.tif 000021
【図２１】
0004789652.tif 000022
【図２２】
0004789652.tif 000023
【図２３】
0004789652.tif 000024
【図２４】
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