(57)【要約】【課題】  塗布液の塗布量を正確に制御することが可能な塗布液塗布方法および塗布装置を提供する。【解決手段】  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本管に配設された基準流量計が示す流量値と、支管に配設された支管流量計が示す流量値との間の関係を示す第１関係式を求める第１関係式作成工程と、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支管に設けられた流量制御バルブの流量設定値と、支管に配設された支管流量計が示す流量値との関係を示す第２関係式を求める第２関係式作成工程と、第１、第２関係式作成工程を複数の支管のうちの他の支管について順次実行する支管変更工程と、各支管に対して作成された前記第１関係式と前記第２関係式とに基づいて各支管の流量制御バルブを制御して基板に塗布液を供給する塗布工程とを備える。【選択図】        図７
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
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、前記各支管流量計が計測した流量値に基づいて、前記各流量制御バルブの動作を制御する制御部と、を備え、基板に塗布液を塗布する塗布装置における塗布液塗布方法であって、
前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給したときの前記本管に配設された基準流量計が示す流量値と、塗布液が供給されている支管に配設された支管流量計が示す流量値との間の関係を示す第１関係式を求める第１関係式作成工程と、
前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給したときの、塗布液が供給されている支管に設けられた流量制御バルブの流量設定値と、当該支管に配設された支管流量計が示す流量値との関係を示す第２関係式を求める第２関係式作成工程と、
前記第１関係式作成工程と前記第２関係式作成工程とを、複数の支管のうちの他の支管について順次実行する支管変更工程と、
前記各支管に対して作成された前記第１関係式と前記第２関係式とに基づいて、前記各支管の流量制御バルブを制御して基板に塗布液を供給する塗布工程と、
を備えることを特徴とする塗布液塗布方法。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布液塗布方法において、
前記第１関係式作成工程においては、
前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給する動作を、前記流量制御バルブの開度を変更して複数回繰り返す塗布液塗布方法。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の塗布液塗布方法において、
前記第２関係式作成工程においては、
前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給する動作を、前記流量制御バルブの開度を変更して複数回繰り返す塗布液塗布方法。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれか記載の塗布液塗布方法において、
前記第２関係式作成工程の前に、前記本管を通過した塗布液の重量とそのときの前記基準流量計が計測した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を備える塗布液塗布方法。
【請求項５】
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、
前記各支管流量計が計測した流量値に基づいて、前記各流量制御バルブの動作を制御する制御部と、を備え、
前記制御部は、前記本管へ供給された塗布液が、前記複数の支管から選択された単一の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計測された前記基準流量計が示す流量値と、前記塗布液が供給されている支管に設けられた支管流量計が示す流量値との関係を示す第１関係式と、前記塗布液が供給されている支管に設けられた流量制御バルブの流量設定値と、当該支管に配設された支管流量計が示す流量値との関係を示す第２関係式と、に基づいて前記流量制御バルブを制御する塗布装置。
【請求項６】
請求項５に記載の塗布装置において、
前記分岐部から分岐する校正用支管と、
前記校正用支管に配設された開閉弁と、
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容器と、
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電子天秤と、
を備え、
前記基準流量計の校正を実行する基準流量校正機構を備える塗布装置。
【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液塗布方法および塗布装置に関する。
【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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【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】
【０００７】
上述した特許文献１に記載の塗布装置は、各ノズルから吐出される塗布液の流量を容易に管理できる優れたものではあるが、以下の点で、未だ改良の余地がある。すなわち、上述した流量制御バルブは、製造時の個々の特性の誤差により、その流量設定値と実流量値には差異があり、この流量制御バルブの個体差により、流量制御時の流量設定値と実流量値との間に誤差が生ずることになる。このような誤差の発生は、塗布液の膜厚ムラの原因となり、これにより、表示装置の輝度ムラが生じ、その表示品質を低下させるという問題が生じている。
【０００８】
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、塗布液の塗布量を正確に制御することが可能な塗布液塗布方法および塗布装置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】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、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、前記各支管流量計が計測した流量値に基づいて、前記各流量制御バルブの動作を制御する制御部と、を備え、基板に塗布液を塗布する塗布装置における塗布液塗布方法であって、前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給したときの前記本管に配設された基準流量計が示す流量値と、塗布液が供給されている支管に配設された支管流量計が示す流量値との間の関係を示す第１関係式を求める第１関係式作成工程と、前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給したときの、塗布液が供給されている支管に設けられた流量制御バルブの流量設定値と、当該支管を流れるに配設された支管流量計が示す流量値との関係を示す第２関係式を求める第２関係式作成工程と、前記第１関係式作成工程と前記第２関係式作成工程とを、複数の支管のうちの他の支管について順次実行する支管変更工程と、前記各支管に対して作成された前記第１関係式と前記第２関係式とに基づいて、前記各支管の流量制御バルブを制御して基板に塗布液を供給する塗布工程とを備えることを特徴とする。
【００１０】
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、前記第１関係式作成工程においては、前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給する動作を、前記流量制御バルブの開度を変更して複数回繰り返す。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記第２関係式作成工程においては、前記塗布液貯留部に貯留された塗布液を、前記本管を介して前記複数の支管のうちの一つの支管にのみ供給する動作を、前記流量制御バルブの開度を変更して複数回繰り返す。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれか記載の発明において、前記第２関係式作成工程の前に、前記本管を通過した塗布液の重量とそのときの前記基準流量計が計測した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を備える。
【００１３】
請求項５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、前記各支管流量計が計測した流量値に基づいて、前記各流量制御バルブの動作を制御する制御部と、を備え、前記制御部は、前記本管へ供給された塗布液が、前記複数の支管から選択された単一の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計測された前記基準流量計が示す流量値と、前記塗布液が供給されている支管に設けられた支管流量計が示す流量値との関係を示す第１関係式と、前記塗布液が供給されている支管に設けられた流量制御バルブの流量設定値と、当該支管を流れるに配設された支管流量計が示す流量値との関係を示す第２関係式と、に基づいて前記流量制御バルブを制御する。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項５に記載の発明において、前記分岐部から分岐する校正用支管と、前記校正用支管に配設された開閉弁と、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容器と、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電子天秤と、を備え、前記基準流量計の校正を実行する基準流量校正機構を備える。
【発明の効果】
【００１５】
請求項１および請求項５に記載の発明によれば、支管流量計に個体差があった場合においても、塗布液の塗布量を極めて正確に制御することが可能となる。
【００１６】
請求項２に記載の発明によれば、第１関係式をより正確なものとすることが可能となる。
【００１７】
請求項３に記載の発明によれば、第２関係式をより正確なものとすることが可能となる。
【００１８】
請求項４および請求項６に記載の発明によれば、基準流量計の校正を行うことにより、各支管から塗布される塗布液の流量を正確に制御することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１９】
【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】この発明に係る塗布液塗布方法の各工程を示すフローチャートである。
【図８】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９】塗布液の重量測定動作を示す説明図である。
【図１０】第１関係式作成行程を示すフローチャートである。
【図１１】基準流量計４２が示す流量値Ｆと支管流量計４５が示す流量値ｆとの関係を示すグラフである。
【図１２】第２関係式作成行程を示すフローチャートである。
【図１３】流量制御バルブ４４の流量設定値ｘと支管流量計４５が示す流量値ｆとの関係を示すグラフである。
【発明を実施するための形態】
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
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。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
次に、この発明の特徴部分である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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
図６は、上述した校正部５２の概要図である。
【００４４】
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。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。電子天秤５４は、容器５３およびそこに貯留された塗布液の重量を計測する。
【００４５】
次に、以上のような構成を有する塗布装置による塗布液の塗布動作について説明する。図７は、この発明に係る塗布液塗布方法の各工程を示すフローチャートである。
【００４６】
最初に、基準流量計４２の校正を行う（ステップＳ１）。
【００４７】
図８は、基準流量計４２の校正行程を示すフローチャートである。基準流量計４２の校正は、この図８に示す工程で実行される。
【００４８】
すなわち、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）。
【００４９】
そして、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の重量の合計値との差により測定される。測定された吐出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。
【００５０】
図９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。
【００５１】
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、流量制御バルブ４０を調整することにより流量値を代えて、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９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。
【００５２】
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。
【００５３】
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。
【００５４】
再度、図７を参照して、次に、複数の支管のうちの一つの支管が選択された上で（ステップＳ２）、塗布液をその一つの支管にのみ供給したときに基準流量計４２が示す流量値と塗布液が供給されている支管の支管流量計４５が示す流量値との間の関係を示す第１関係式を求める第１関係式作成工程（ステップＳ３）と、塗布液をその一つの支管にのみ供給したときに塗布液が供給されている支管の流量制御バルブ４４の流量設定値とその支管に配設された支管流量計４５が示す流量値との関係を示す第２関係式を求める第２関係式作成工程（ステップＳ４）とが実行される。
【００５５】
図１０は、第１関係式作成行程を示すフローチャートである。第１関係式作成工程は、この図１０に示す工程で実行される。
【００５６】
すなわち、最初に、塗布液の流量を設定する（ステップＳ３１）。この場合には、制御部６０の制御により、選択された支管の支管流量計４５が示す流量値が、予め設定された目標値となるように、その支管の流量制御バルブ４４が調節される。そして、制御部６０の指令により、選択された支管の開閉バルブ４６が開放される。このときには、選択された支管以外の支管の開閉バルブ４６は閉止されている。
【００５７】
この状態で、塗布液貯留部４１から、基準流量計４２、マニホールド４３、選択された支管の流量制御バルブ４４、支管流量計４５、開閉バルブ４６を介してノズル２３に塗布液を送り、ノズル２３より塗布液を吐出させる（ステップＳ３２）。そして、このときの基準流量計４２が計測した流量値を取得するとともに（ステップＳ３３）、選択された支管の支管流量計４５が計測した流量値を取得する（ステップＳ３４）。これらの取得された流量値は、制御部６０に送信される。
【００５８】
そして、必要な処理が終了するまで（ステップＳ３５）、再度、塗布液の流量を設定する（ステップＳ３１）。すなわち、制御部６０の制御により、選択された支管の支管流量計４５が示す流量値が、実際にガラス基板１００に塗布液を塗布するときの塗布液の流量値に相当する値であり、かつ、先の塗布液吐出工程（ステップＳ３２）における流量値とは異なる流量値となるように、その支管の流量制御バルブ４４が調節される。そして、上述した塗布液吐出工程（ステップＳ３２）、基準流量計の流量値取得工程（ステップＳ３３）、支管流量計の流量値取得工程（ステップＳ３４）が繰り返し実行される。
【００５９】
すなわち、基準流量計４２が示す流量値と支管流量計４５が示す流量値との間の関係は、実際にガラス基板１００に塗布液を塗布するときの塗布液の流量値に近い複数ポイント（例えば、３〜５ポイント）で求められる。例えば、流量の目標値を１００とした場合に、その８０％、９０％、１１０％、１２０％など、目標値の近傍の流量値に対して、同様の動作が実行される。このため、上述した流量設定工程（ステップＳ３１）、塗布液吐出工程（ステップＳ３２）、基準流量計の流量値取得工程（ステップＳ３３）および支管流量計の流量値取得工程（ステップＳ３４）は、複数回繰り返される。
【００６０】
なお、この場合においては、３〜５ポイントよりもさらに多数のポイントで、基準流量計４２が示す流量値と支管流量計４５が示す流量値との間の関係を求めてもよい。この場合には、上述したような８０％〜１２０％の範囲だけではなく、５０％〜２００％等、必要とされる流量レンジによって、適宜選択すればよい。
【００６１】
必要な流量値が取得された場合には（ステップＳ３５）、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の支管流量計４５が示す流量値との間の関係を示す第１関係式を作成する（ステップＳ３６）。
【００６２】
図１１は、基準流量計４２が示す流量値Ｆと支管流量計４５が示す流量値ｆとの関係を示すグラフである。
【００６３】
図１１に示すグラフにおいては、基準流量計４２が示す流量値Ｆと支管流量計４５が示す流量値ｆとの関係が三点プロットされ、これらの三点を通る近似曲線（この実施形態においては直線）が、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の支管流量計４５が示す流量値との間の関係を示す第１関係式として求められている。この第１関係式は、例えば、最小二乗法を利用して導かれる。この第１関係式は、ＡおよびＢを係数としたときに、下記の式（１）で示される。
【００６４】
Ｆ＝Ａ＊ｆ＋Ｂ  ・・・  （１）
なお、この第１関係式は、上述したような１次式に限定されるものではない。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の支管流量計４５が示す流量値との関係を曲線で近似するようにしてもよい。また、測定ポイントを増加させることにより、複数の直線近似を行ってもよい。
【００６５】
図１２は、第２関係式作成行程を示すフローチャートである。第２関係式作成工程は、この図１２に示す工程で実行される。
【００６６】
すなわち、最初に、塗布液の流量を設定する（ステップＳ４１）。この場合には、制御部６０の制御により、選択された支管の支管流量計４５が示す流量値が、予め設定された目標値となるように、その支管の流量制御バルブ４４が調節される。そして、制御部６０の指令により、選択された支管の開閉バルブ４６が開放される。このときには、選択された支管以外の支管の開閉バルブ４６は閉止されている。
【００６７】
この状態で、塗布液貯留部４１から、基準流量計４２、マニホールド４３、選択された支管の流量制御バルブ４４、支管流量計４５、開閉バルブ４６を介してノズル２３に塗布液を送り、ノズル２３より塗布液を吐出させる（ステップＳ４２）。そして、このときの流量制御バルブ４４の流量設定値を取得するとともに（ステップＳ４３）、そのときの支管流量計４５が示す流量値を取得する（ステップＳ４４）。これらの取得された流量制御バルブ４４の流量設定値および支管流量計４５が示す流量値は、制御部６０に送信される。
【００６８】
そして、必要な処理が終了するまで（ステップＳ４５）、再度、塗布液の流量を設定する（ステップＳ４１）。すなわち、制御部６０の制御により、選択された支管の支管流量計４５が示す流量値が、先の塗布液吐出工程（ステップＳ４２）における流量値とは異なる流量値となるように、その支管の流量制御バルブ４４が調節される。そして、上述した塗布液吐出工程（ステップＳ４２）、流量設定値取得工程（ステップＳ４３）、実流量値取得工程（ステップＳ４４）が繰り返し実行される。
【００６９】
すなわち、流量制御バルブ４４の流量設定値とそのときの支管流量計４５が示す流量値との間の関係は、実際にガラス基板１００に塗布液を塗布するときの塗布液の流量値に近い複数ポイント（例えば、３〜５ポイント）で求められる。例えば、流量の目標値を１００とした場合に、その８０％、９０％、１１０％、１２０％など、目標値の近傍の流量値に対して、同様の動作が実行される。このため、上述した流量設定工程（ステップＳ４１）、塗布液吐出工程（ステップＳ４２）、流量設定値取得工程（ステップＳ４３）および支管流量計４５の流量値取得工程（ステップＳ４４）は、複数回繰り返される。
【００７０】
なお、この場合においても、３〜５ポイントよりもさらに多数のポイントで、流量制御バルブ４４の流量設定値とそのときの支管流量計４５が示す流量値との間の関係を求めてもよい。この場合にも、上述したような８０％〜１２０％の範囲だけではなく、５０％〜２００％等、必要とされる流量レンジによって、適宜選択すればよい。
【００７１】
必要な流量制御バルブ４４の流量設定値および支管流量計４５が示す流量値が取得された場合には（ステップＳ４５）、塗布液が供給されている支管の流量制御バルブ４４の流量設定値とその支管に配設された支管流量計４５が示す流量値との関係を示す第２関係式を作成する（ステップＳ４６）。
【００７２】
図１３は、流量制御バルブ４４の流量設定値ｘと支管流量計４５が示す流量値ｆとの関係を示すグラフである。
【００７３】
図１３に示すグラフにおいては、流量制御バルブ４４の流量設定値ｘと支管流量計４５が示す流量値ｆとの関係が三点プロットされ、これらの三点を通る近似曲線（この実施形態においては直線）が、塗布液が供給されている支管の流量制御バルブ４４の流量設定値ｘと塗布液が供給されている支管の支管流量計４５が示す流量値ｆとの間の関係を示す第２関係式として求められている。この第２関係式も、例えば、最小二乗法を利用して導かれる。この第２関係式は、ＣおよびＤを係数としたときに、下記の式（２）で示される。
【００７４】
ｘ＝Ｃｆ＋Ｄ  ・・・  （２）
この第２関係式も、上述したような１次式に限定されるものではない。塗布液が供給されている支管の流量設定値と塗布液が供給されている支管の支管流量計が示す流量値との関係を曲線で近似するようにしてもよい。また、測定ポイントを増加させることにより、複数の直線近似を行ってもよい。
【００７５】
なお、上述した実施形態においては、説明の便宜上、第２関係式作成工程（ステップＳ２）において、第１関係式作成工程（ステップＳ３）における流量設定工程（ステップＳ３１）および塗布液吐出工程（ステップＳ３２）と同様の流量設定工程（ステップＳ４１）および塗布液吐出工程（ステップＳ４２）を実行することとしている。しかしながら、これらの工程を一度に完了させてもよい。すなわち、第１関係式作成工程（ステップＳ３）における流量設定工程（ステップＳ３１）および塗布液吐出工程（ステップＳ３２）を実行した後に、基準流量計４２の流量値取得工程（ステップＳ３３）、支管流量計４５の流量値取得工程（ステップＳ３４）および流量制御バルブ４４の流量設定値取得工程（ステップＳ４３）を並行して実行するようにしてもよい。
【００７６】
再度、図７を参照して、以上の工程により第１関係式と第２関係式とが求められれば、次に異なる支管を選択して（ステップＳ２）、第１関係式作成工程（ステップＳ３）および第２関係式作成工程（ステップＳ４）を行う支管変更工程を実行する（ステップＳ５）。
【００７７】
そして、以上の工程により、全ての支管について第１関係式と第２関係式とが求められれば（ステップＳ５）、流量制御バルブ４４の調節工程を実行する（ステップＳ６）。この場合には、上述した式（１）のｆを式（２）に代入することにより、下記の式（３）を得る。
【００７８】
ｘ＝（Ｃ／Ａ）＊（Ｆ−Ｂ）＋Ｄ  ・・・  （３）
この式（３）に基づいて流量制御バルブ４４の調節を実行した後、ガラス基板１００に対する塗布液の塗布を実行する（ステップＳ７）。このときには、先の基準流量計校正工程（ステップＳ１）において基準流量計４２の校正が完了しており、また、第２関係式作成工程（ステップＳ４）において流量制御バルブ４４の流量設定値と支管流量計４５が示す流量値との関係が補正されていることから、塗布液を正確な流量で吐出して塗布作業を実行することが可能となる。
【００７９】
なお、上述した基準流量計４２の校正工程（ステップＳ１）や、各支管毎の第１、第２関係式作成工程（ステップＳ２〜ステップＳ５）は、塗布液の塗布動作を行う毎に実行する必要はない。これらの工程は、例えば、塗布液の液種を変更した場合や、一定期間だけ塗布動作を行った場合等、必要な場合にのみ実行するようにすればよい。
【００８０】
また、上述した実施形態においては、各支管毎の第１、第２関係式作成工程（ステップＳ２〜ステップＳ５）を実行するときに、流量制御バルブ４０や基準流量計４２を介して塗布液を各支管に供給しているが、塗布液の塗布工程において、塗布液を各支管に供給するための専用のバイパスラインを配設してもよい。
【符号の説明】
【００８１】
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】
2012206020.tif 000003
【図２】
2012206020.tif 000004
【図３】
2012206020.tif 000005
【図４】
2012206020.tif 000006
【図５】
2012206020.tif 000007
【図６】
2012206020.tif 000008
【図７】
2012206020.tif 000009
【図８】
2012206020.tif 000010
【図９】
2012206020.tif 000011
【図１０】
2012206020.tif 000012
【図１１】
2012206020.tif 000013
【図１２】
2012206020.tif 000014
【図１３】
2012206020.tif 000015