(57)【要約】【課題】不活性ガスを印刷装置の設置された空間全体に行き渡らせることなく、基板上に塗布された印刷材料の劣化を抑えることができる印刷装置及び印刷方法を提供する。【解決手段】印刷装置１は、基板Ｗを載置するとともに搬送するステージ２２を有している。ステージ２２は、印刷処理時における基板Ｗの搬送方向であって、基板Ｗよりも下流側に、不活性ガスを噴射可能なスリットノズル２２２１を有している。このようなスリットノズル２２２１が、パターン形成処理が行われている基板Ｗに対して、基板Ｗの搬送方向の下流側から基板Ｗの表面近傍に向けて不活性ガスを噴射する。【選択図】図２
2012209155.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を保持するステージと、
所定のパターンが形成されるとともに印刷材料が塗布された印刷版が、印刷材料を前記基板に転写してパターン形成を行う転写部と、
前記ステージを前記転写部に対して相対的に移動させる移動機構と、
不活性ガスを噴射する噴射部から、相対的に移動する前記ステージが保持する前記基板の表面近傍に向けて、前記不活性ガスを供給するガス供給部と、
を備える印刷装置。
【請求項２】
請求項１に記載の印刷装置であって、
前記噴射部が前記ステージに設置されている、印刷装置。
【請求項３】
請求項２に記載の印刷装置であって、
前記噴射部が、前記パターン形成が行われるときの前記基板の相対的な移動方向に沿って、前記基板の載置位置よりも下流側の前記ステージに設けられている、印刷装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記噴射部と向かい合わせの位置に設けられるとともに前記ガス供給部から供給された前記不活性ガスを捕集する捕集部を有しており、前記捕集部が捕集した前記不活性ガスを排気する排気部をさらに備える印刷装置。
【請求項５】
請求項３に記載の印刷装置であって、
前記噴射部を、
前記噴射部の上端が前記ステージにおける前記基板の載置面よりも下方に配置される退避位置と、前記噴射部が前記基板の表面近傍に前記不活性ガスを噴射する噴射位置と、に移動させる噴射部移動機構をさらに備える印刷装置。
【請求項６】
請求項４に記載の印刷装置であって、
前記捕集部を、
前記捕集部の上端が前記ステージにおける前記基板の載置面よりも下方に配置される退避位置と、前記退避位置よりも上方で、前記捕集部が前記不活性ガスを捕集する上方捕集位置と、に移動させる捕集部移動機構をさらに備える印刷装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記転写部が前記基板への前記印刷材料の転写の開始に同期して、前記ガス供給部が前記不活性ガスの供給を開始し、少なくとも前記転写部が前記基板への前記印刷材料の転写を終了するまで前記不活性ガスの供給を維持するように制御する制御部をさらに備える印刷装置。
【請求項８】
請求項１ないし７のいずれかに記載の印刷装置であって、
前記印刷材料が有機ＥＬ材料である印刷装置。
【請求項９】
基板を保持するステージと版胴とを相対的に移動させつつ印刷材料を前記基板に塗布する印刷装置を用いた印刷方法であって、
前記版胴の外周面に装着された印刷版に対して、前記基板が保持された前記ステージを相対的に移動させる移動工程と、
前記移動工程によって相対的に移動する前記基板に対して、前記印刷材料が塗布された前記印刷版が、所定のパターンを前記基板に転写する転写工程と、
前記転写工程に並行して、前記基板の表面近傍に不活性ガスを供給するガス供給工程と、
を備える印刷方法。
【請求項１０】
請求項９に記載の印刷方法であって、
前記ガス供給工程にて供給される前記不活性ガスは、前記転写工程において相対的に移動する前記基板の下流方向から供給される、印刷方法。
【請求項１１】
請求項９又は１０に記載の印刷方法であって、
前記ガス供給工程にて供給された前記不活性ガスを排気する排気工程をさらに備える印刷方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に所定のパターンを形成する技術に関する。特に、印刷版から印刷材料が有機ＥＬディスプレイ用基板、有機ＥＬ照明用基板又はカラーフィルタ用基板など（以下、基板と称する）に転写されることで、基板上にパターンを形成する印刷装置及び印刷方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
有機ＥＬデバイスが照明又はディスプレイに利用される機会が増えてきている。有機ＥＬ材料は、ポリマー状の分子を用いた高分子材料とそれ以外の分子を用いた低分子材料とに分けられる。いずれの発光材料も下地膜の制約などからフォトリソグラフィ法を用いたパターン形成が困難である。従って、低分子材料を用いたパターン形成は、基板上に低分子材料を真空蒸着させる方法を用いて行われる。また、高分子材料を用いたパターン形成は、凸版印刷法、又は凹版印刷法などの各種印刷法を用いて行われる。
【０００３】
これらの有機ＥＬ材料は、水分又は酸素に曝露されることによって、発光特性の劣化、及び寿命の低下など、性能の劣化が生じやすい。
【０００４】
一般的に、低分子材料の蒸着によるパターン形成は真空チャンバなどによって実現された減圧環境下で行われる。従って、低分子材料が大気中の水分又は酸素から受ける影響はわずかである。
【０００５】
しかしながら、高分子材料は、大気中で基板上に塗布されるため、大気中の酸素又は水分の影響を受けやすい。特に、基板上に塗布された高分子材料は超薄膜を形成するため、全体積に対する表面積の割合が大きくなる。従って、高分子材料の性能劣化の度合いは顕著に現れる。
【０００６】
このような問題を解決する技術として、有機ＥＬ材料の塗布装置が載置されたエリア全体の雰囲気を不活性ガスに置換する技術が提案されている。特許文献１では、チャンバに設けられた供給口から不活性ガスが供給される。そして、不活性ガスをチャンバ内に行き渡らせた状態で、有機ＥＬ材料の塗布が基板に対して行われる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−２１１７３４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載の技術は、以下に示す問題点を有する。
【０００９】
１つ目は、作業者の作業性に関する問題である。不活性ガスはチャンバの内部に充満している。このため、製造トラブルが印刷装置に生じた場合、又はメンテナンスの必要が印刷装置に生じた場合に、作業者はガスマスク、又は呼吸器などを装着してチャンバ内に入らなければならない。つまり、作業者はチャンバに入るために入室準備作業を行う必要があり、手間がかかる。
【００１０】
２つ目は、印刷処理に係るコストの問題である。チャンバの内部を不活性ガスで満たす必要があるため、不活性ガスの使用量が多大となり、印刷処理を行うにあたってランニングコストが増大する。
【００１１】
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、印刷装置の設置された空間全体に不活性ガスを行き渡らせることなく、基板上に塗布された印刷材料の劣化を抑えることができる印刷装置及び印刷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】
【００１２】
第１の発明に係る印刷装置は、基板を保持するステージと、所定のパターンが形成されるとともに印刷材料が塗布された印刷版が、印刷材料を前記基板に転写してパターン形成を行う転写部と、前記ステージを前記転写部に対して相対的に移動させる移動機構と、不活性ガスを噴射する噴射部から、相対的に移動する前記ステージが保持する前記基板の表面近傍に向けて、前記不活性ガスを供給するガス供給部と、を備える。
【００１３】
第２の発明は、第１の発明に係る印刷装置であって、前記噴射部が前記ステージに設置されている。
【００１４】
第３の発明は、第２の発明に係る印刷装置であって、前記噴射部が、前記パターン形成が行われるときの前記基板の相対的な移動方向に沿って、前記基板の載置位置よりも下流側の前記ステージに設けられている。
【００１５】
第４の発明は、第１ないし第３の発明のいずれかに係る印刷装置であって、前記噴射部と向かい合わせの位置に設けられるとともに前記ガス供給部から供給された前記不活性ガスを捕集する捕集部を有しており、前記捕集部が捕集した前記不活性ガスを排気する排気部をさらに備える。
【００１６】
第５の発明は、第３の発明に係る印刷装置であって、前記噴射部を、前記噴射部の上端が前記ステージにおける前記基板の載置面よりも下方に配置される退避位置と、前記噴射部が前記基板の表面近傍に前記不活性ガスを噴射する噴射位置と、に移動させる噴射部移動機構をさらに備える。
【００１７】
第６の発明は、第４の発明に係る印刷装置であって、前記捕集部を、前記捕集部の上端が前記ステージにおける前記基板の載置面よりも下方に配置される退避位置と、前記退避位置よりも上方で、前記捕集部が前記不活性ガスを捕集する上方捕集位置と、に移動させる捕集部移動機構をさらに備える。
【００１８】
第７の発明は、第１ないし第６の発明のいずれかに係る印刷装置であって、前記転写部が前記基板への前記印刷材料の転写の開始に同期して、前記ガス供給部が前記不活性ガスの供給を開始し、少なくとも前記転写部が前記基板への前記印刷材料の転写を終了するまで前記不活性ガスの供給を維持するように制御する制御部をさらに備える。
【００１９】
第８の発明は、第１ないし第７の発明のいずれかに係る印刷装置であって、前記印刷材料が有機ＥＬ材料である。
【００２０】
第９の発明は、基板を保持するステージと版胴とを相対的に移動させつつ印刷材料を前記基板に塗布する印刷装置を用いた印刷方法であって、前記版胴の外周面に装着された印刷版に対して、前記基板が保持されたステージを相対的に移動させる移動工程と、前記移動工程によって相対的に移動する前記基板に対して、前記印刷材料が塗布された前記印刷版が、所定のパターンを前記基板に転写する転写工程と、前記転写工程に並行して、前記基板の表面近傍に不活性ガスを供給するガス供給工程と、を備える。
【００２１】
第１０の発明は、第９の発明に係る印刷方法であって、前記ガス供給工程にて供給される前記不活性ガスは、前記転写工程において相対的に移動する前記基板の下流方向から供給される。
【００２２】
第１１の発明は、第９又は第１０の発明に係る印刷方法であって、前記ガス供給工程にて供給された前記不活性ガスを排気する排気工程をさらに備える。
【発明の効果】
【００２３】
第１の発明によれば、ガス供給部が、噴射部から基板の表面近傍に向けて不活性ガスを供給する。このため、印刷装置が設置された空間全体に不活性ガスを行き渡らせることなく、基板上の印刷材料が大気中の水分及び酸素に曝露されることを抑えられる。
【００２４】
第２の発明によれば、噴射部が印刷装置のステージに設けられている。このため、不活性ガスは周囲に拡散する間もなく、基板の表面近傍に供給される。従って、基板の表面はより確実に大気との接触を遮られる。
【００２５】
第３の発明によれば、噴射部が、パターン形成が行われるときの基板の相対的な移動方向に沿って基板の載置位置よりも下流側のステージに設けられている。従って、不活性ガスは、転写部によってパターンが形成された直後の基板に対して直接噴射される。このため、基板の乾燥を促進させることができる。
【００２６】
第４の発明によれば、排気部が捕集部で捕集された不活性ガスを排気するため、ガス供給部から供給された不活性ガスが周囲に拡散することを確実に抑えられる。このため、作業者は、ガスマスク、又は呼吸器などを装着する手間を要さずして、印刷装置に近づくことが可能である。
【００２７】
第５の発明によれば、噴射部は、噴射部移動機構によって、噴射部の上端がステージにおける基板の載置面よりも下方に配置される退避位置に移動されるため、ステージが移動するときに、噴射部が転写部と干渉することを防ぐことができる。
【００２８】
第６の発明によれば、捕集部は、捕集部移動機構によって、捕集部の上端がステージにおける基板の載置面よりも下方に配置される退避位置に移動されるため、ステージが移動するときに、捕集部が転写部と干渉することを防ぐことができる。
【００２９】
第７の発明によれば、制御部は、転写部が基板への印刷材料の転写の開始に同期して、ガス供給部が不活性ガスの供給を開始し、少なくとも転写部が基板への印刷材料の転写を終了するまで不活性ガスの供給を維持するように制御する。このため、不活性ガスの使用量は少なく抑えることができる。
【００３０】
第９の発明によれば、パターンを基板に転写する転写工程に並行して、基板の表面近傍に不活性ガスが供給される。従って、印刷装置が設置された空間全体に不活性ガスを行き渡らせることなく、基板上の印刷材料が大気中の水分及び酸素に曝露されることを抑えられる。
【００３１】
第１０の発明によれば、ガス供給工程にて供給される不活性ガスは、転写工程において相対的に移動する基板の下流方向から供給される。従って、不活性ガスは、転写工程にてパターンが形成された直後の基板に対して直接噴射される。このため、基板の乾燥を促進させることができる。
【００３２】
第１１の発明によれば、ガス供給工程にて供給された不活性ガスが排気工程によって排気される。従って、不活性ガスが周囲に拡散することは確実に抑えられる。このため、作業者は、ガスマスク、又は呼吸器などを装着する手間をかけず、不活性ガスが噴射されている基板に近づくことが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】本発明の実施形態に係る印刷装置１の斜視図である。
【図２】印刷装置１の概略側面図である。
【図３】制御部９０の構成が示された図である。
【図４】印刷処理時における印刷装置１の各部分の連動の様子を表したタイムチャートである。
【図５】ステップ１における印刷装置１の各部分の配置状態が示された図である。
【図６】ステップ２における印刷装置１の各部分の配置状態が示された図である。
【図７】ステップ３における印刷装置１の各部分の配置状態が示された図である。
【図８】ステップ４における印刷装置１の各部分の配置状態が示された図である。
【図９】ステップ５における印刷装置１の各部分の配置状態が示された図である。
【発明を実施するための形態】
【００３４】
以下、添付の図面を参照しながら、本発明の実施形態について説明する。以下の実施形態は、本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定する事例ではない。
【００３５】
＜１．実施形態＞
＜１−１．印刷装置１＞
まず、本発明に係る印刷装置１について説明する。図１は、本発明の実施形態に係る印刷装置１全体の斜視図である。また、図２は、印刷装置１の要部構成を示す概略側面図である。印刷装置１において、版胴１４の外周面に装着された印刷版１７が有機ＥＬの発光材料を基板Ｗ（有機ＥＬディスプレイのパネル）に転写して、パターンが基板Ｗに形成される。
【００３６】
図１に示される印刷装置１は、主たる構成として、基台２０、液供給スリットノズル１１、塗布液供給ローラ１２、版胴１４、及びステージ２２を備える。また、印刷装置１は、装置の各動作機構を制御して印刷処理を実行させる制御部９０を備える。この実施形態では制御部９０は印刷装置１の一部となっているが、印刷装置１とは別体に構成されたコンピュータであってもよい。その場合には印刷データはオンラインまたはオフラインで当該コンピュータから印刷装置１に転送される。制御部９０に予めインストールされたプログラムに従って、後述する一連のシーケンスが実行される。
【００３７】
図１に示すように、一対の直動ガイド３２、これらの直動ガイド３２の間に配設されたリニアモータ３１、及び図示しないリニアスケールが基台２０上に設置されている。直動ガイド３２及びリニアモータ３１はその長手方向が版胴１４の回転軸に直交する方向に沿うように配設されている。また、直動ガイド３２及びリニアモータ３１には、アライメントテーブル５１が連結されており、アライメントテーブル上にステージ２２が配設されている。このため、アライメントテーブル５１は、リニアモータ３１の駆動を受けてステージ２２とともに版胴１４の回転軸に直交する方向に沿って直線移動する。また、アライメントテーブル５１にはステージ２２の位置調整を行う位置調整機構（図示省略）が内蔵されている。位置調整機構が、ステージ２２をアライメントテーブル５１に対してＸ方向及びＹ方向にスライド移動、又は回転移動させる。
【００３８】
支持側板２４は基台２０の左右側面に固設されている。そして、一対のガイド部材２５が、このような支持側板２４に対して、鉛直方向（Ｚ方向）に沿って配設されている。昇降テーブル２１は、このような計４本のガイド部材２５に案内されて昇降可能とされている。
【００３９】
昇降テーブル２１は、液供給スリットノズル１１、塗布液供給ローラ１２、及び版胴１４を支持している。これらの各部分は、昇降モータ２６の駆動によって昇降テーブル２１とともに一体的に昇降する。また、液供給スリットノズル１１、塗布液供給ローラ１２、及び版胴１４が本実施形態における転写部に相当する。
【００４０】
版胴１４は、円筒形状を有するローラであり、Ｘ方向に延設された回転軸を中心にして、モータ１５の駆動によって回転可能である。版胴１４は時計回り及び反時計回りのいずれの方向にも回転可能である。
【００４１】
このような版胴１４の外周面の一部に、印刷版１７が装着されている。印刷版１７は、凸部がパターン領域を構成する図示しない樹脂層と、樹脂層を支持する図示しないベース層とを有する凸版である。なお、樹脂層は、ポリエステル系樹脂又はゴムなどの樹脂材料で構成される。印刷版１７は、図示しないクランプ機構によって版胴１４の外周面に固定される。
【００４２】
塗布液供給ローラ１２が版胴１４の側方に設置されている。塗布液供給ローラ１２は、版胴１４と同様に円筒形状を有するローラである。塗布液供給ローラ１２は、塗布液供給ローラ１２の回転軸が版胴１４の回転軸と平行で、版胴１４に装着された印刷版１７の表面が塗布液供給ローラ１２の表面と当接する様にして、設置されている。
【００４３】
液供給スリットノズル１１は、図示しない塗布液供給源と連結されており、塗布液供給ローラ１２の上方に設けられている。液供給スリットノズル１１は、塗布液供給ローラ１２の回転軸方向（Ｘ方向）に延びるスリットを有しており、スリットから塗布液供給ローラ１２の表面に塗布液として印刷材料である有機ＥＬの高分子材料を吐出する。
【００４４】
ここで、転写部による基板Ｗの表面へのパターン形成処理について説明する。図２において、版胴１４が反時計回り、かつ塗布液供給ローラ１２が時計回りに回転する。この状態で、塗布液が液供給スリットノズル１１から塗布液供給ローラ１２の表面に供給され、塗布液の薄膜が塗布液供給ローラ１２の表面に形成される。
【００４５】
版胴１４及び塗布液供給ローラ１２は回転しているため、塗布液供給ローラ１２が版胴１４に装着された印刷版１７に接触し、塗布液が印刷版１７のパターン領域に供給される。そして、印刷版１７が一定速度で直線移動する基板Ｗの表面に接触することによって、印刷版１７のパターン領域が基板Ｗに転写される。このようにして、パターン領域が基板Ｗの表面に形成される。
【００４６】
次に、ステージ２２について説明する。ステージ２２は、基板載置部２２１、ガス供給部２２２、ノズル昇降機構２２３、排気部２２４、及びダクト昇降機構２２５を備えている。
【００４７】
基板載置部２２１は、平板状の外形を有し、その上面に基板Ｗを水平姿勢に載置して保持する。基板載置部２２１の上面には複数の図示しない吸引孔が形成されており、この吸引孔に負圧（吸引圧）を形成することによって、基板載置部２２１上に載置された基板Ｗが固定保持される。
【００４８】
ガス供給部２２２は、スリットノズル２２２１、配管２２２２、電磁弁２２２３を主たる構成として有する。
【００４９】
スリットノズル２２２１は、基板Ｗの表面近傍に不活性ガスを噴射する噴射部に相当する部分である。なお、基板Ｗの表面近傍とは、基板載置部２２１の表面から、版胴１４の回転軸の高さまでの範囲内を指すものとする。このようなスリットノズル２２２１が、印刷処理時におけるステージ２２の移動方向（＋Ｙ方向）に沿って、基板載置部２２１よりも下流側（＋Ｙ側）に設けられている。
【００５０】
なお、スリットノズル２２２１の設置位置は必ずしも上述の形態に限らない。スリットノズル２２２１は、印刷処理時におけるステージ２２の移動方向（＋Ｙ方向）に沿って、基板載置部２２１よりも上流側に設けられていてもよい。また、スリットノズル２２２１は、ステージ２２において、印刷処理時におけるステージ２２の搬送方向における側方の位置に設けられていてもよい。
【００５１】
スリットノズル２２２１が備えるスリット供給口２２２４は、長手方向が基板Ｗの移動方向に直交する幅方向（Ｘ軸方向）に沿っており、幅方向における基板Ｗの端縁部と同等、又はそれ以上の長さを有する。また、スリットノズル２２２１が備えるスリット供給口２２２４は、基板載置部２２１の方向、すなわち印刷処理時における基板Ｗの移動方向の上流側を向いて設けられている。従って、スリットノズル２２２１から供給される不活性ガスは、基板Ｗの下流側（＋Ｙ側）から上流側（−Ｙ側）に向かう気流を形成して、基板Ｗの表面近傍を覆う。
【００５２】
スリットノズル２２２１は、処理室に備え付けられた別体の不活性ガス供給源５００に、配管２２２２を介して連結されている。配管２２２２には電磁弁２２２３が介挿されており、後述する制御部９０からの信号に応じて、電磁弁２２２３は開閉する。このような電磁弁２２２３の開閉に応じて、不活性ガスの供給のオン／オフが切り替えられる。なお、不活性ガスとしては、例えば窒素、又は希ガスなどが用いられる。また、不活性ガスは気体単体で供給される場合のみならず、例えば有機溶媒の蒸気が幾分含まれていても構わない。この場合、含まれる有機溶媒は微量であるため、有機溶媒の蒸気を含む不活性ガスが、印刷材料の劣化を引き起こす程の水分及び酸素を有することはない。
【００５３】
スリットノズル２２２１は、その下部において、ノズル昇降機構２２３と連結されている。ノズル昇降機構２２３は、制御部９０からの指示に応じて昇降し、スリットノズル２２２１の高さ方向（Ｚ軸方向）における位置を移動させる。具体的に、スリットノズル２２２１は、スリットノズル２２２１の上端が基板載置部２２１の載置面よりも下方に配置される退避位置と、退避位置よりも上方であって、スリットノズル２２２１が基板Ｗの表面近傍に向けて不活性ガスを噴射する噴射位置と、の間を移動する。噴射位置は、例えば、スリットノズル２２２１のスリット供給口２２２４が基板載置部２２１の載置面よりも上方に配置されている状態を実現できる位置である。
【００５４】
ノズル昇降機構２２３としては、例えばエアシリンダなどが採用される。また、スリットノズル２２２１に連結されるノズル昇降機構２２３の数及び設置位置は、スリットノズル２２２１のサイズ及び重量に応じて適宜決定される。なお、図１に示される印刷装置１ではノズル昇降機構２２３が２つ設けられている。
【００５５】
排気部２２４は、排気ダクト２２４１、排気用ファン２２４２、配管２２４３を主たる構成として有する。
【００５６】
排気ダクト２２４１は不活性ガスを捕集する捕集部に相当する部分である。排気ダクト２２４１は、スリットノズル２２２１の設置位置に応じて、スリットノズル２２２１と向かい合わせの位置に設けられる。従って、本実施形態では、排気ダクト２２４１は、印刷処理時におけるステージ２２の移動方向において、基板載置部２２１の上流側に設けられている。
【００５７】
排気ダクト２２４１が備える排気口２２４４は、長手方向が基板Ｗの幅方向に沿っており、幅方向における基板Ｗの端縁部と同等、又はそれ以上の長さを有する。また、排気部２２４が備える排気口２２４４は、基板載置部２２１の方向を向いて、即ち基板Ｗの搬送方向の下流側を向いて設けられる。このように、スリットノズル２２２１のスリット供給口２２２４と排気ダクト２２４１の排気口２２４４とは向かい合わせでほぼ同じ高さに配置される。
【００５８】
排気ダクト２２４１は、配管２２４３によって排気用ファン２２４２と連結されている。後述する制御部９０からの信号に基づいて、排気用ファン２２４２のオン／オフは切り替えられる。排気用ファン２２４２がオンの状態になると、配管２２４３を介して排気ダクト２２４１周囲の雰囲気は吸引される。そして、吸引された気体は、排気用ファン２２４２を介して、印刷装置１が載置された処理室外に排気される。なお、不活性ガスの種類によっては、排気された気体は後処理を施される。
【００５９】
排気ダクト２２４１は、その下部において、ダクト昇降機構２２５と連結されている。ダクト昇降機構２２５は、制御部９０からの指示に応じて昇降し、排気ダクト２２４１の高さ方向（Ｚ軸方向）における位置を移動させる。具体的に、排気ダクト２２４１は、排気ダクト２２４１の上端が基板載置部２２１の載置面よりも下方に配置される退避位置と、退避位置よりも上方で、排気ダクト２２４１が不活性ガスを捕集する上方捕集位置と、の間を移動する。より具体的に、上方捕集位置は、排気ダクト２２４１の排気口２２４４が基板載置部２２１の載置面よりも上方に配置された状態を実現できる位置である。
【００６０】
ダクト昇降機構２２５としては、例えばエアシリンダなどが採用される。また、排気ダクト２２４１と連結されるダクト昇降機構２２５の数及び設置位置は、排気ダクト２２４１のサイズあるいは重量に応じて適宜決定される。
【００６１】
なお、排気部２２４及びダクト昇降機構２２５は、必ずしも本実施形態のように印刷装置１に設置されていなくてもよい。処理室内の雰囲気を排気する排気部が、印刷装置１が設置された処理室に備え付けられていてもよい。
【００６２】
図３には、制御部９０のハードウェア構成が示されている。制御部９０のハードウェアとしての構成は、一般的なコンピュータと同様である。即ち、制御部９０は、各種演算処理を行うＣＰＵ９１、基本プログラムを記憶する読み出し専用のメモリであるＲОＭ９２、各種情報を記憶する読み書き自在のメモリであるＲＡＭ９３及び制御用ソフトウェア、又はデータなどを記憶しておく磁気ディスク９４をバスライン９９に接続して構成されている。また、入力手段としてキーボード９５及びマウス９６がバスライン９９に接続されている。さらに、バスライン９９には、モータ１５、昇降モータ２６、リニアモータ３１、リニアスケール（図示省略）、電磁弁２２２３、排気用ファン２２４２、ノズル昇降機構２２３、ダクト昇降機構２２５、ステージ２２の位置調整を行う位置調整機構（図示省略）などが電気的に接続されている。
【００６３】
上記の構成以外にも印刷装置１は、版胴１４及び塗布液供給ローラ１２をそれぞれ洗浄する洗浄機構、ならびに、液供給スリットノズル１１と塗布液供給ローラ１２との距離、塗布液供給ローラ１２と印刷版１７との距離および印刷版１７と基板Ｗとの距離をそれぞれ調整する機構等を備えている。
【００６４】
＜１−２．処理の流れ＞
次に、上述の構成を有する印刷装置１の処理動作を説明する。
【００６５】
図４に示されるタイムチャートは、基板Ｗが連続処理されている状況で、印刷装置１の各部分の連動の様子を表している。なお、図４には、印刷装置１が搬送されてきた１枚の基板Ｗに対して、印刷処理が一度実施される形態が示されている。
【００６６】
基板Ｗの連続処理は第１ステップから第５ステップの段階に分けられる。これらのステップは、版胴１４の下方（以下において、「版胴下方部」と称する場合がある。）と、ステージ２２及びステージ２２上に載置された基板Ｗの各部位と、の位置関係に応じて決定される。具体的に版胴下方部は、版胴１４における最下端の部分の直下に位置する。なお、以下において、印刷処理時における基板Ｗの搬送方向の下流側で、ステージ２２の端部をステージ前端部２２Ａ、基板Ｗの端部を基板前端部ＷＡと称する。また、印刷処理時における基板Ｗの搬送方向における上流側で、ステージ２２の端部をステージ後端部２２Ｂ、基板Ｗの端部を基板後端部ＷＢと称する。具体的に、各ステップ時における印刷装置１の各部分の動作の様子を説明する。
【００６７】
＜第１ステップ＞
図５は、第１ステップにおける印刷装置１の各部分の状態が概略的に示された図である。第１ステップは、ステージ２２が有するステージ前端部２２Ａが版胴下方部に到達するまでの段階である。
【００６８】
第１ステップにおいて、塗布液が液供給スリットノズル１１を介して塗布液供給ローラ１２の外周面に供給される。また、塗布液供給ローラ１２及び版胴１４が回転を始める。
【００６９】
洗浄等の処理が前工程で施された基板Ｗは、基板載置部２２１に載置された状態で直動ガイド３２に沿って搬送される。このとき、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１は、版胴１４との干渉を防ぐため各々退避位置に退避している。なお、第１ステップでは、電磁弁２２２３は閉鎖されているとともに、排気用ファン２２４２はオフの状態である（図４参照）。
【００７０】
＜第２ステップ＞
図６は、第２ステップにおける印刷装置１の各部分の状態が概略的に示された図である。第２ステップは、ステージ前端部２２Ａが版胴下方部に到達し、ステージ前端部２２Ａから基板前端部ＷＡまでが版胴下方部を通過する段階である。
【００７１】
制御部９０は、図示しないリニアスケールから送信されたステージ２２の位置信号に基づいて、スリットノズル２２２１が版胴１４と干渉しないことを検出すると、ノズル昇降機構２２３に信号を送信する。信号を受けたノズル昇降機構２２３の駆動によって、退避位置に退避していたスリットノズル２２２１が噴射位置に昇降移動する（図４参照）。
【００７２】
スリットノズル２２２１が噴射位置に移動したことをノズル昇降機構２２３が備える図示しない高さ位置検出センサが検出すると、制御部９０は電磁弁２２２３を開放する。これによって、スリットノズル２２２１から不活性ガスの供給が開始される。この不活性ガスの供給開始は、版胴１４による転写の開始タイミングに同期しており、この実施の形態のように、転写開始よりも所定時間だけ前の時刻で不活性ガスの供給が開始されることが好ましい。
【００７３】
なお、第２ステップにおいて、排気ダクト２２４１は退避位置に配置された状態が維持される。制御部９０は、排気用ファン２２４２に信号を送信して、排気用ファン２２４２の駆動を開始させる。これによって、退避位置の排気ダクト２２４１周囲の雰囲気が排気ダクト２２４１の排気口２２４４に向かって流れだし、気流が形成される。すなわち、排気用ファン２２４２の駆動によって、排気ダクト２２４１周囲の雰囲気が排気ダクト２２４１に捕集される。このような気流は、基板Ｗの表面に沿って流れ、上方空間への拡散をあまり生じさせずに水平に流れる。
【００７４】
このように、排気ダクト２２４１の排気口２２４４に向かう吸い込み流れが形成されることによって、スリットノズル２２２１から供給された不活性ガスは周囲に拡散することなく、排気ダクト２２４１に向かって流れる。
【００７５】
＜第３ステップ＞
図７は、第３ステップにおける印刷装置１の各部分の状態が概略的に示された図である。第３ステップは、基板前端部ＷＡから基板後端部ＷＢまでが、版胴下方部を通過する段階である。この段階では、塗布液供給ローラ１２から塗布液の供給を受けた印刷版１７が、版胴下方部において、搬送される基板Ｗの表面に接触する。これによって、パターン領域が基板Ｗの表面に転写される。
【００７６】
第２ステップから引き続き、スリットノズル２２２１からの不活性ガスの供給は第３ステップにおいても継続されている。印刷版１７と基板Ｗとが接触しているため、スリットノズル２２２１から印刷版１７と基板Ｗとの接触部（版胴下方部）までの空間は、特に不活性ガス濃度の高い気相空間となる。基板Ｗ上に形成された転写直後のパターンは、このような気相空間中を進行する。
【００７７】
印刷処理時における基板Ｗの搬送方向に逆行する不活性ガスの気流は、パターンが転写された基板Ｗ上を覆って流れる。このとき、不活性ガスは長手方向を有するスリット供給口２２２４から供給されるため、気流は幅方向における基板Ｗの端縁部と同程度の幅を有している。つまり、パターンが転写された基板Ｗは、確実に不活性ガスの気流に覆われる。このように、基板Ｗは不活性ガスの気流に覆われて大気との接触を遮られる。パターンが形成された直後の基板Ｗは、幅方向に沿って均等に不活性ガスの気流を直接受けるため、基板Ｗに形成されたパターンは幅方向に沿って一様な乾燥状態となる。
【００７８】
なお、スリットノズル２２２１が、印刷処理時におけるステージ２２の移動方向に沿って、基板載置部２２１の上流側に設置されている場合、不活性ガスの気流は印刷版１７と基板Ｗとの接触部に遮られるため、転写された直後のパターンが不活性ガスの気流を直接受けることはない。しかしながら、不活性ガスは、基板Ｗと版胴１４との接触部の幅方向における両側方から回り込んで流れる。このため、パターンが転写された基板Ｗの表面近傍は不活性ガス雰囲気下に置かれる。
【００７９】
不活性ガスの供給は、少なくとも基板Ｗへの印刷材料の転写が終了するまで維持される。好ましくは、基板Ｗ上の有機ＥＬ層の劣化を極力抑制する目的で、印刷材料の転写が終了した後も、所定時間だけ不活性ガスの供給を続けることが望ましい。
【００８０】
また、退避位置に配置された排気ダクト２２４１は、退避位置に配置された状態で不活性ガスの吸引を行い続ける。従って、スリットノズル２２２１から供給された不活性ガスの気流は、そのまま排気部２２４で形成される気流によって排気ダクト２２４１にて捕集されるため、不活性ガスが周囲に拡散することは抑えられる。
【００８１】
＜第４ステップ＞
図８は、第４ステップにおける印刷装置１の各部分の状態が概略的に示された図である。第４ステップは、基板後端部ＷＢからステージ後端部２２Ｂまでが、版胴下方部を通過する段階である。印刷版１７によるパターンの転写は終了しているが、スリットノズル２２２１からの不活性ガスの供給は継続して行われている。従って、基板Ｗは、パターンの全域が不活性ガスに覆われた状態で直動ガイド３２に沿って搬送される。
【００８２】
また、退避位置に配置された状態の排気ダクト２２４１は、引き続き、不活性ガスを捕集し、処理室の外部に排気する。
【００８３】
＜第５ステップ＞
図９は、第５ステップにおける印刷装置１の各部分の状態が概略的に示された図である。第５ステップは、ステージ後端部２２Ｂが版胴下方部を通過した後の段階である。
【００８４】
リニアスケールからステージ２２の位置信号を受けた制御部９０は、ダクト昇降機構２２５に信号を送信する。これを受けたダクト昇降機構２２５が上昇して、排気ダクト２２４１は上方捕集位置に移動する。
【００８５】
このように、第５ステップにおいて、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１は、基板載置部２２１の載置面よりも上方である、噴射位置と上方捕集位置とに配置される。このため、スリットノズル２２２１から供給され、基板Ｗの表面全面を覆って流れる不活性ガスの気流は、流れ方向を保ちつつ排気ダクト２２４１に向かって流れる。
【００８６】
ステージ２２が所定の受け渡し位置まで基板Ｗを搬送すると、基板Ｗは次工程の処理が行われる、図示しない装置に受け渡される。リニアスケールから位置信号を受信した制御部９０は、電磁弁２２２３を閉鎖させて、スリットノズル２２２１からの不活性ガスの供給を停止させる。また、同様に、制御部９０は、排気用ファン２２４２の駆動も停止させて、不活性ガスの排気を停止させる。
【００８７】
なお、不活性ガスの供給は、ステージ２２が所定の受け渡し位置に到達するまで実施される形態に限られない。制御部９０が、塗布液が基板Ｗに供給される直前から、塗布液の供給が終了した直後まで、スリットノズル２２２１からの不活性ガスの供給を維持するように制御することも可能である。つまり、不活性ガスが第３ステップから第４ステップの間、供給される形態であってもよい。これによって、不活性ガスの使用はより抑えられるため、印刷処理にかかるランニングコストの増大を抑えられる。
【００８８】
基板Ｗを降ろしたステージ２２は、次処理予定の基板Ｗを載置させるために、直動ガイド３２の原点位置に向かって移動する。つまり、ステージ２２は、印刷処理が実行される際の基板Ｗの搬送方向とは逆方向に移動する。このとき、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１は、版胴１４との干渉を避けるために退避位置に退避した状態である。
【００８９】
なお、印刷装置１が版胴１４の位置を移動させることが可能な機構を有しているならば、ステージ２２が直動ガイド３２の原点位置に移動する際、版胴１４を上方に移動させておくことも可能である。これによって、ステージ２２の搬送は、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１が噴射位置及び上方捕集位置に配置された状態で可能である。
【００９０】
以上のように、本実施形態に係る印刷装置１は、印刷装置１が備えるガス供給部２２２が基板Ｗの表面近傍に窒素ガスなどの不活性ガスを供給しながら、基板Ｗの表面にパターンを形成する。従って、処理室内全体に不活性ガスを行き渡らせることなく、基板Ｗの表面に形成された塗布液（印刷材料）のパターンが大気中に含まれる酸素及び水分に曝露されることを抑えることができる。
【００９１】
また、本実施形態では、不活性ガスが基板Ｗの表面近傍のみに供給されるため、不活性ガスの供給量が少なくて済む。従って、不活性ガスが印刷処理時に供給されるにあたって、ランニングコストは抑えられる。
【００９２】
また、不活性ガスは基板Ｗの表面近傍のみに供給されるため、印刷装置１が設置された空間全体に対する不活性ガス濃度は低くなる。このため、作業者は、緊急に処理室内に入らなければならない状況であっても、マスク装着などの煩雑な入室準備作業を要さずして、処理室内に入ることができる。
【００９３】
さらに、印刷処理中の所定の期間にのみ不活性ガスは吐出されるため、予め処理室全体に不活性ガスを充満させる必要がなく、印刷の準備時間が短くて済む。従って、印刷処理にかかる処理時間を短くすることができる。
【００９４】
また、本実施形態では、スリットノズル２２２１がステージ２２に設けられている。このため、不活性ガスは周囲に拡散する間もなく、基板Ｗの表面近傍に供給される。従って、基板Ｗの表面はより確実に大気との接触を遮られる。
【００９５】
また、本実施形態では、スリットノズル２２２１が、パターン形成が行われるときの基板Ｗの相対的な移動方向に沿って基板載置部２２１よりも下流側のステージ２２に設けられている。従って、不活性ガスは、パターンが形成された直後の基板Ｗに対して直接噴射されるため、基板Ｗの乾燥を促進させることができる。
【００９６】
また、本実施形態では、スリットノズル２２２１の向い合わせの位置であって、スリットノズル２２２１から供給される不活性ガスの気流を受ける位置に排気ダクト２２４１が設けられている。従って、スリットノズル２２２１から供給された不活性ガスが周囲に拡散することを確実に抑えられる。
【００９７】
また、本実施形態では、ガス供給部２２２はノズル昇降機構２２３を有している。ノズル昇降機構２２３がスリットノズル２２２１を退避位置に移動させることによって、ステージ２２が搬送される際に、スリットノズル２２２１が版胴１４と干渉することを防ぐことができる。
【００９８】
また、本実施形態では、排気部２２４がダクト昇降機構２２５を有している。ダクト昇降機構２２５が排気ダクト２２４１を退避位置に移動させることによって、ステージ２２が搬送される際に、排気ダクト２２４１が版胴１４と干渉することを防ぐことができる。さらに、排気ダクト２２４１は、上方捕集位置にて、スリットノズル２２２１と同程度の高さ位置で、スリットノズル２２２１から供給される不活性ガスを捕集できる。このため、供給された不活性ガスの捕集は効率的に行われる。
【００９９】
＜２．変形例＞
本願発明は、上記実施形態に限られるものではなく、種々の変形が施された形態であっても構わない。
【０１００】
上記実施形態では、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１はステージ２２に設置されていたが、このような形態には限られない。スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１は印刷装置１の基台２０に取り付けられていてもよい。この場合、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１は、版胴１４に干渉することがないので、ノズル昇降機構２２３及びダクト昇降機構２２５が印刷装置１に設けられる必要はない。
【０１０１】
また、上記実施形態では、印刷処理のために搬送される１枚の基板に対して、印刷装置１が印刷処理を１度だけ実施する形態、即ち基板Ｗが片道搬送される形態であったが、このような形態に限られない。印刷装置１が印刷処理のために搬送される１枚の基板Ｗに対して、印刷処理を複数回行う形態であってもよい。即ち、基板Ｗが往復搬送される形態であっても対応可能である。この場合、基板Ｗが印刷方向に逆行する方向に搬送されても、不活性ガスの供給は基板Ｗに対して継続して行われる。排気ダクト２２４１及びスリットノズル２２２１が版胴１４と干渉する直前に順次退避位置に移動することによって、版胴１４と排気ダクト２２４１及びスリットノズル２２２１との接触は妨げられる。
【０１０２】
往復塗布を行う装置の他の態様として、スリットノズル２２２１と排気ダクト２２４１とは別個に、ステージ２２の（＋Ｙ）側に図示しない排気ダクトと、ステージ２２の（−Ｙ）側に図示しないスリットノズルとを設けてもよい。なお、これらの図示しないスリットノズルおよび排気ダクトは、独立して昇降可能な機構を有する。また、スリットノズル２２２１及び排気ダクト２２４１が、図示しないスリットノズル及び排気ダクトと互いに干渉することのないようにＹ軸方向に沿って前後に設けられていてもよい。
【０１０３】
基板Ｗが（＋Ｙ）方向へ搬送される際には、（＋Ｙ）側のスリットノズル２２２１と（−Ｙ）側の排気ダクト２２４１とがステージ２２の上に移動されて、図２と同様の処理が行われる。また、基板Ｗが逆向きの（−Ｙ）方向へ搬送される際には、（−Ｙ）側のスリットノズルと（＋Ｙ）側の排気ダクトとがステージ２２の上に移動されて、不活性ガスの吐出と吸引とが行われる。このようにすれば、往復塗布のいずれの搬送方向についても対称的な不活性ガス流が得られる。
【０１０４】
また、上述のように、印刷装置１が版胴１４の位置を昇降移動させることが可能な機構を有している場合、版胴１４を上方に移動させることが可能である。これによって、排気ダクト２２４１及びスリットノズル２２２１が上方捕集位置及び噴射位置に配置された状態で、ステージ２２を直動ガイド３２の原点位置に移動させることも可能である。
【０１０５】
また、上記実施形態では、第２ステップにて、排気ダクト２２４１が退避位置に配置された状態で、不活性ガスの捕集が開始されていたが、このような形態には限られない。不活性ガスの捕集は、例えば、第４ステップで、排気ダクト２２４１が上方捕集位置に移動してから開始される形態であっても構わない。なお、排気用ファン２２４２の駆動はいずれのタイミングで行われても構わない。
【符号の説明】
【０１０６】
１  印刷装置
１４  版胴
１７  印刷版
２０  基台
２２  ステージ
３１  リニアモータ
３２  直動ガイド
５１  アライメントテーブル
９０  制御部
２２１  基板載置部
２２２  ガス供給部
２２３  ノズル昇降機構
２２４  排気部
２２５  ダクト昇降機構
２２２１  スリットノズル
２２４１  排気ダクト
【図１】
2012209155.tif 000003
【図２】
2012209155.tif 000004
【図３】
2012209155.tif 000005
【図４】
2012209155.tif 000006
【図５】
2012209155.tif 000007
【図６】
2012209155.tif 000008
【図７】
2012209155.tif 000009
【図８】
2012209155.tif 000010
【図９】
2012209155.tif 000011