(57)【要約】【課題】複数の吐出口から吐出された流動性材料の乾燥速度の均一性を向上する。【解決手段】塗布装置の塗布ヘッド１４には、有機ＥＬ液の溶媒のガスを噴出する複数のガス噴出口１９１が主走査方向に一定の間隔にて一列に配列され、互いに隣接するガス噴出口１９１の間に吐出口１７１が配置される。複数の吐出口１７１は主走査方向に垂直な副走査方向に関して等ピッチにて配列され、基板上に有機ＥＬ液を吐出する。塗布装置では、塗布ヘッド１４が主走査方向に主走査するとともに、主走査が完了する毎に基板が副走査方向に移動することにより、基板９上にストライプ状に有機ＥＬ液が塗布される。このとき、複数の吐出口１７１から吐出された直後の有機ＥＬ液に向けてガスが噴出されることにより、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の周囲の雰囲気において有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くされ、有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性が向上される。【選択図】図３
2009039621.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に流動性材料を塗布する塗布装置であって、
基板を保持する基板保持部と、
揮発性の溶媒および前記基板上に付与する材料を含む流動性材料を前記基板上に供給するヘッドと、
前記ヘッドを前記基板に沿う所定の主走査方向に前記基板に対して相対的に移動するとともに、前記ヘッドの前記主走査方向への相対移動が完了する毎に前記基板を前記ヘッドに対して前記主走査方向に垂直かつ前記基板に平行な副走査方向に相対的に移動する移動機構と、
を備え、
前記ヘッドが、
前記副走査方向に関して等ピッチにて配列されるとともに、それぞれが前記流動性材料を吐出する複数の吐出口と、
前記複数の吐出口と共に前記基板に対して相対的に移動し、前記ヘッドの前記主走査方向への相対移動が行われている間に、前記複数の吐出口のうちの少なくとも１つの吐出口から前記基板上に吐出された直後の前記流動性材料、または、前記基板上に吐出途上の前記流動性材料に向けて、前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを噴出するガス噴出口と、
を備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置であって、
前記ヘッドが、前記ガス噴出口を含む複数のガス噴出口を備え、
前記複数の吐出口が前記主走査方向に関して所定の間隔を空けて配列されており、
前記複数のガス噴出口が、前記主走査方向において互いに隣接する吐出口間に配置されるガス噴出口を含むことを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
請求項２に記載の塗布装置であって、
前記複数のガス噴出口が、前記主走査方向において互いに隣接する吐出口間のそれぞれに配置されるガス噴出口を含むことを特徴とする塗布装置。
【請求項４】
請求項２または３に記載の塗布装置であって、
前記複数のガス噴出口が、前記主走査方向において前記複数の吐出口の両外側にそれぞれ配置される２つのガス噴出口を含むことを特徴とする塗布装置。
【請求項５】
請求項２ないし４のいずれかに記載の塗布装置であって、
前記複数のガス噴出口のそれぞれの前記副走査方向の幅が、前記主走査方向において前記複数の吐出口の全体と重なる大きさであることを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
請求項１に記載の塗布装置であって、
前記ヘッドが、前記複数の吐出口にそれぞれ対応付けられるとともに前記ガス噴出口を含む複数のガス噴出口を備え、
前記複数のガス噴出口のそれぞれが、対応する吐出口の周囲のほぼ全周から前記ガスを噴出することを特徴とする塗布装置。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかに記載の塗布装置であって、
前記基板上に付与する材料が、有機ＥＬ表示装置用の画素形成材料であることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に揮発性の溶媒を含む流動性材料を塗布する塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、半導体の基板上にレジスト液等の流動性材料を塗布する装置として、特許文献１および２に開示されているように、流動性材料を連続的に吐出するノズルを基板上で走査することにより、複数の平行線状に流動性材料を基板上に塗布し、流動性材料が広がって互いに接触することにより基板の主面全域に塗布を行う塗布装置が知られている。
【０００３】
このような塗布装置では、流動性材料の膜厚の均一性を向上するための様々な技術が提案されている。例えば、特許文献１では、レジスト塗布装置により塗布液が塗布された半導体の基板を、レジスト塗布装置とは別に設けられた溶剤雰囲気装置において塗布液の溶剤雰囲気に曝すことにより、溶剤を塗布液表面に付着させて塗布液表面の粘性を低下させ、その後、基板が収容されている容器内に気流を形成して当該気流により塗布液の表面を平坦化する技術が開示されている。
【０００４】
特許文献２の塗布成膜装置では、基板の上方２ｍｍ以内の位置に基板のほぼ全体を覆う乾燥防止板を設け、当該乾燥防止板に形成された直線状の隙間において、絶縁膜用の塗布液を吐出するノズルを基板に対して走査することにより、基板上に一様に塗布液が塗布される。これにより、基板と乾燥防止板との間に高濃度の溶剤雰囲気が形成され、基板に塗布された塗布液の乾燥が抑制される。また、特許文献２の塗布成膜装置では、溶剤をしみ込ませたスポンジ部材を乾燥防止板上に設け、スポンジ部材から蒸発する溶剤蒸気を乾燥防止板に形成された供給孔から基板と乾燥防止板との間に供給することにより、基板と乾燥防止板との間の溶剤濃度がより高くされる。
【０００５】
ところで、流動性材料を吐出するノズルを走査することにより基板に流動性材料を塗布する塗布装置は、平面表示装置用のガラスの基板に対して画素形成材料を含む流動性材料を塗布する際にも応用が検討されている。典型的な例では、基板上に形成された隔壁に沿ってノズルを繰り返し走査することにより、流動性材料が所定のピッチにて配列されるストライプ状に塗布される。このとき、基板上では、流動性材料の各ライン（線状要素）から溶媒成分が蒸発し、これらのラインが塗布された順に乾燥していく。流動性材料は、乾燥するまでの間に画素形成材料が十分に分散して基板上にほぼ均一に定着するが、塗布から乾燥終了までの時間が短いと、画素形成材料の分散の程度が他の領域と異なる状態で流動性材料の乾燥が終了してしまうこととなる。
【０００６】
基板上の塗布の開始端側のラインおよび終端側のラインでは、塗布領域の中央部に比べて、周囲の流動性材料から蒸発する溶媒成分の量が少ないため、雰囲気中の溶媒成分の濃度が低くなる。このため、流動性材料の乾燥時間が他の領域に比べて短くなり、画素形成材料の分散状態が中央部と異なってしまう。そこで、特許文献３では、基板上の塗布の開始端側および終端側のそれぞれにおいて、塗布領域の外側の非塗布領域に流動性材料を塗布する（ダミーラインを形成する）ことにより、流動性材料の乾燥時間が他の領域よりも短くなることを抑制する手法が開示されている。
【特許文献１】特開２００３−１７４０２号公報
【特許文献２】特開２００５−１３７８７号公報
【特許文献３】特開２００７−１４４２４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
一方、塗布装置におけるタクト時間の向上を図るために、複数のノズルの走査、および、走査方向に垂直な方向への基板のステップ移動を繰り返すことにより、ガラスの基板上に流動性材料をストライプ状に塗布する場合、基板のステップ移動方向の後側には流動性材料が塗布されていないため、複数のノズルのうち、ステップ移動方向に関して最も後側に位置するノズルにより塗布された流動性材料のラインの周囲では、他のノズルにより塗布された流動性材料のラインの周囲に比べて雰囲気中の溶媒成分の濃度が低くなってしまう。このため、最も後側のノズルにより塗布された流動性材料のラインが、他のノズルにより塗布された流動性材料のラインよりも早く乾燥し、画素形成材料の分散状態が他のラインと異なってしまう。その結果、基板全体としてみた場合に塗布ムラが発生し、製品となった後の平面表示装置における表示の質が低下してしまう場合がある。
【０００８】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、複数の吐出口から吐出された流動性材料の乾燥速度の均一性を向上することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載の発明は、基板に流動性材料を塗布する塗布装置であって、基板を保持する基板保持部と、揮発性の溶媒および前記基板上に付与する材料を含む流動性材料を前記基板上に供給するヘッドと、前記ヘッドを前記基板に沿う所定の主走査方向に前記基板に対して相対的に移動するとともに、前記ヘッドの前記主走査方向への相対移動が完了する毎に前記基板を前記ヘッドに対して前記主走査方向に垂直かつ前記基板に平行な副走査方向に相対的に移動する移動機構とを備え、前記ヘッドが、前記副走査方向に関して等ピッチにて配列されるとともに、それぞれが前記流動性材料を吐出する複数の吐出口と、前記複数の吐出口と共に前記基板に対して相対的に移動し、前記ヘッドの前記主走査方向への相対移動が行われている間に、前記複数の吐出口のうちの少なくとも１つの吐出口から前記基板上に吐出された直後の前記流動性材料、または、前記基板上に吐出途上の前記流動性材料に向けて、前記流動性材料の前記溶媒または前記溶媒と同等の揮発性材料のガスを噴出するガス噴出口とを備える。
【００１０】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の塗布装置であって、前記ヘッドが、前記ガス噴出口を含む複数のガス噴出口を備え、前記複数の吐出口が前記主走査方向に関して所定の間隔を空けて配列されており、前記複数のガス噴出口が、前記主走査方向において互いに隣接する吐出口間に配置されるガス噴出口を含む。
【００１１】
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の塗布装置であって、前記複数のガス噴出口が、前記主走査方向において互いに隣接する吐出口間のそれぞれに配置されるガス噴出口を含む。
【００１２】
請求項４に記載の発明は、請求項２または３に記載の塗布装置であって、前記複数のガス噴出口が、前記主走査方向において前記複数の吐出口の両外側にそれぞれ配置される２つのガス噴出口を含む。
【００１３】
請求項５に記載の発明は、請求項２ないし４のいずれかに記載の塗布装置であって、前記複数のガス噴出口のそれぞれの前記副走査方向の幅が、前記主走査方向において前記複数の吐出口の全体と重なる大きさである。
【００１４】
請求項６に記載の発明は、請求項１に記載の塗布装置であって、前記ヘッドが、前記複数の吐出口にそれぞれ対応付けられるとともに前記ガス噴出口を含む複数のガス噴出口を備え、前記複数のガス噴出口のそれぞれが、対応する吐出口の周囲のほぼ全周から前記ガスを噴出する。
【００１５】
請求項７に記載の発明は、請求項１ないし６のいずれかに記載の塗布装置であって、前記基板上に付与する材料が、有機ＥＬ表示装置用の画素形成材料である。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、流動性材料の溶媒成分または当該溶媒と同等の材料の成分の濃度を複数の吐出口から吐出された流動性材料の周囲の雰囲気において高くすることにより、流動性材料の乾燥速度の均一性を向上することができる。
【００１７】
また、請求項２ないし５の発明では、複数のガス噴出口からガスを噴出することにより、複数の吐出口から吐出された流動性材料の乾燥速度の均一性をさらに向上することができ、請求項４の発明では、流動性材料が塗布される位置近傍の雰囲気を予め流動性材料の溶媒成分または当該溶媒と同等の材料の成分の濃度が高い状態にすることができ、請求項５の発明では、各吐出口から流動性材料が吐出される基板上の位置にガスを複数回噴出することができる。
【００１８】
また、請求項６の発明では、基板上に吐出途上の流動性材料に向けてガスを噴出することにより、複数の吐出口から吐出された流動性材料の乾燥速度の均一性をさらに向上することができ、請求項７の発明では、有機ＥＬ表示装置において塗布ムラによる表示の質の低下を抑制することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一の実施の形態に係る塗布装置１を示す平面図であり、図２は塗布装置１の正面図（図１中の（−Ｙ）側から（＋Ｙ）方向を向いてみた図）である。塗布装置１は、平面表示装置用のガラス基板９（以下、単に「基板９」という。）に、平面表示装置用の画素形成材料を含む流動性材料を塗布する装置である。本実施の形態では、塗布装置１において、アクティブマトリックス駆動方式の有機ＥＬ（Electro Luminescence）表示装置用の基板９に、揮発性の溶媒（本実施の形態では、芳香族の有機溶媒の１つである４−メチルアニソール）、および、一の色の発光材料として基板９上に付与される有機ＥＬ材料を含む流動性材料（以下、「有機ＥＬ液」という。）が塗布される。
【００２０】
塗布装置１は、図２に示すように、基板９の一の主面（図２中の（−Ｚ）側の主面）に当接して基板９を保持する基板保持部１１を備え、図１および図２に示すように、基板保持部１１を基板９の主面に平行な所定の方向（すなわち、図１中のＹ方向であり、以下、「副走査方向」という。）に水平移動するとともに垂直方向（すなわち、Ｚ方向）に向く軸を中心として回転する基板移動機構１２を備える。基板保持部１１は、基板９を下側から加熱する基板加熱部であるヒータ（図示省略）を内部に備える。基板９の（＋Ｚ）側の主面９０上の塗布領域９１（図１中において細線の矩形にて示す。）には、それぞれが図１中のＸ方向に伸びる複数の隔壁がＹ方向に一定のピッチ（例えば１００〜１５０マイクロメートル（μｍ）のピッチ）にて配列形成されている。なお、基板保持部は、基板９の（−Ｚ）側の主面に当接して基板９を保持するもの以外に、基板９のＹ方向の端部を把持することにより基板９を保持するもの等であってもよい。
【００２１】
塗布装置１は、また、基板９上に形成されたアライメントマーク（図示省略）を撮像して検出するアライメントマーク検出部１３、基板保持部１１（図２参照）に保持された基板９の主面９０に向けて流動性材料を吐出する吐出機構である塗布ヘッド１４、塗布ヘッド１４を基板９の主面９０に沿うとともにかつ副走査方向に垂直な方向（すなわち、図１中のＸ方向であり、以下、「主走査方向」という。）に水平移動するヘッド移動機構１５、および、塗布ヘッド１４の移動方向（すなわち、Ｘ方向）に関して基板保持部１１の両側に設けられるとともに塗布ヘッド１４からの有機ＥＬ液を受ける２つの受液部１６を備える。塗布装置１は、さらに、塗布ヘッド１４に流動性材料を供給する流動性材料供給部１８１、および、塗布ヘッド１４に有機ＥＬ液の溶媒成分を含むガス（後述するように、有機ＥＬ液の溶媒を気化したものを主として含むガスであり、以下、「溶媒ガス」という。）を供給する溶媒ガス供給部１８２を備え、図１に示すように、各構成を制御する制御部２を備える。塗布装置１では、ヘッド移動機構１５および基板移動機構１２が、塗布ヘッド１４を基板９に対して主走査方向に相対的に移動する（すなわち、主走査する）とともに基板９を塗布ヘッド１４に対して副走査方向に相対的に移動する（すなわち、副走査する）移動機構となる。
【００２２】
図２に示すように、塗布ヘッド１４は、同一種類の有機ＥＬ液を連続的に吐出する複数（本実施の形態では、５本）の吐出ノズル１７、および、溶媒ガスを噴出する複数（本実施の形態では、６本）のガス噴出ノズル１９を備える。
【００２３】
図３は、塗布ヘッド１４の複数の吐出ノズル１７近傍の底面図であり、図１の塗布ヘッド１４を（−Ｚ）側から（＋Ｚ）方向を向いてみた図である。図３では各吐出ノズル１７の吐出口１７１を実際よりも大きく図示している（後述の図８．Ａ、図８．Ｂ、図９および図１０において同様）。
【００２４】
図３に示すように、５本の吐出ノズル１７は、Ｘ方向（すなわち、主走査方向）に関して所定の間隔を空けて略直線状に配列されるとともにＹ方向（すなわち、副走査方向）に僅かにずれて配置される。塗布装置１では、複数の吐出ノズル１７のＹ方向の位置が個別に調整可能とされており、５本の吐出ノズル１７の吐出口１７１は副走査方向に関して等ピッチにて配列され、互いに隣接する２本の吐出ノズル１７の吐出口１７１の副走査方向の中心間距離は、基板９上の隔壁のＹ方向のピッチの３倍に等しくされる。
【００２５】
また、主走査方向において互いに隣接する２つの吐出口１７１間の隙間のそれぞれ、および、複数の吐出口１７１の両外側（すなわち、最も（＋Ｘ）側の吐出口１７１の（＋Ｘ）側、および、最も（−Ｘ）側の吐出口１７１の（−Ｘ）側）のそれぞれには、ガス噴出ノズル１９のガス噴出口１９１が配置され、複数のガス噴出口１９１は主走査方向に一定の間隔にて一列に並んでいる。換言すれば、主走査方向に一定の間隔にて配列される複数のガス噴出口１９１のうち互いに隣接する２つのガス噴出口１９１の間に吐出口１７１が配置される。複数のガス噴出口１９１は同じ大きさ（直径）とされ、Ｙ方向に関して各ガス噴出口１９１が占める範囲（図３中にて符号Ａ１を付す矢印にて示す範囲であり、例えば幅６ミリメートル（ｍｍ）とされる。）は、複数の吐出口１７１がそれぞれ占める複数の範囲（図３中では最も（＋Ｘ）側の吐出口１７１の範囲のみを符号Ａ２を付す矢印にて示しており、当該範囲の幅は数十マイクロメートル（μｍ）とされる。）を含んでいる。すなわち、複数のガス噴出口１９１のそれぞれの副走査方向の幅は、主走査方向において複数の吐出口１７１の全体と重なる大きさとされる。
【００２６】
図４は溶媒ガス供給部１８２の構成を示す図である。溶媒ガス供給部１８２は、有機ＥＬ液の溶媒のみが貯溜されるタンク１８３を備え、タンク１８３内の底部には多孔質板１８３１が設けられる。多孔質板１８３１は窒素ガス供給部１８４に接続されており、多孔質板１８３１を介してタンク１８３内の溶媒に窒素ガスが供給される（いわゆる、バブリングが行われる。）。タンク１８３の上層部には、揮発した溶媒のガスおよび窒素ガスを含む流体（溶媒のミストも含まれる。）を回収する回収管１８５が設けられており、回収管１８５内を移動する流体はフィルタ１８５１を介してミストセパレータ１８６へと導かれる。
【００２７】
ミストセパレータ１８６では、ガス供給管１８６１により流体から気体（すなわち、揮発した溶媒のガスおよび窒素ガスを含む溶媒ガス）のみが抽出され、回収管１８５からミストセパレータ１８６内に滴下する液体（主として溶媒のミストが結合したもの）は排液管１８６２を介して排液回収部１８７にて回収される。ガス供給管１８６１には、マスフローメータ（ＭＦＭ）およびマスフローコントローラ（ＭＦＣ）の機能を有する流量調整部１８８が設けられ、ガス供給管１８６１のミストセパレータ１８６とは反対側の端部は分岐して複数のガス噴出ノズル１９に接続される。これにより、所定の流量にて各ガス噴出ノズル１９に溶媒ガスが供給され、ガス噴出口１９１から溶媒ガスが噴出される。
【００２８】
図１に示す塗布領域９１に有機ＥＬ液が塗布される際には、各吐出ノズル１７から主面９０上における隔壁間の領域（すなわち、主走査方向に伸びる領域であり、主走査方向に垂直な基板９の断面を示す後述の図６中にて互いに隣接する２つの隔壁９２間における符号９３を付す領域であり、以下、「線状領域」という。）に有機ＥＬ液が吐出されて塗布される。後述するように、塗布装置１では副走査方向に一定のピッチ（隔壁のピッチに等しいピッチであり、以下、「領域ピッチ」という。）にて配列される複数の線状領域において、副走査方向に２つ置きに存在する線状領域に有機ＥＬ液が塗布される。すなわち、塗布装置１にて有機ＥＬ液が塗布される２つの線状領域の間には、他の塗布装置等により他の種類の有機ＥＬ液が塗布される２つの線状領域が挟まれている。
【００２９】
次に、塗布装置１による有機ＥＬ液の塗布について説明する。図５は、有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。塗布装置１により有機ＥＬ液の塗布が行われる際には、まず、基板９が基板保持部１１に載置されて保持され、アライメントマーク検出部１３からの出力に基づいて基板移動機構１２が駆動されて基板９が移動および回転し、図１中に実線にて示す塗布開始位置に位置する（ステップＳ１１）。既述のように、基板９の主面９０上には互いに平行な複数の隔壁が配列形成され、主面９０上の隔壁間の領域として線状領域が規定されており、基板９が塗布開始位置に配置されることにより、塗布装置１において、それぞれが主走査方向に伸びる複数の線状領域が主走査方向に垂直な副走査方向に一定の領域ピッチにて主面９０上に配列設定された状態で、処理対象の基板９が準備されることとなる。このとき、塗布ヘッド１４は、副走査方向に関して基板９の（＋Ｙ）側の端部近傍であり、主走査方向において、図１および図２中に実線にて示す待機位置（すなわち、図１中の（−Ｘ）側の受液部１６の上方）に予め配置されている。
【００３０】
続いて、制御部２により塗布ヘッド１４が制御されて６本のガス噴出ノズル１９から溶媒ガスの噴出が開始されるとともに（ステップＳ１２）、５本の吐出ノズル１７から有機ＥＬ液の吐出が開始され（ステップＳ１３）、さらに、ヘッド移動機構１５が制御されて塗布ヘッド１４の主走査方向の移動（すなわち、図１中の（−Ｘ）側から（＋Ｘ）側への主走査）が開始される。これにより、複数の吐出口１７１のそれぞれから基板９の主面９０に向けて有機ＥＬ液を一定の流量にて連続的に（途切れることなく）吐出しつつ、塗布ヘッド１４が主走査方向に連続的に一定の速度にて移動し、基板９の塗布領域９１の５個の線状領域に有機ＥＬ液がストライプ状に塗布される（ステップＳ１４）。また、塗布ヘッド１４の主走査が行われている間、複数の吐出口１７１と共に基板９に対して相対的に移動する複数のガス噴出口１９１から溶媒ガスが噴出されることにより、各吐出口１７１から有機ＥＬ液が吐出される線状領域の近傍において周囲の雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くされる。
【００３１】
そして、塗布ヘッド１４が図１および図２中に二点鎖線にて示す待機位置（すなわち、（＋Ｘ）側の受液部１６の上方）まで移動することにより、有機ＥＬ液によるストライプ状のパターンが形成される。以下の説明では、当該パターンにおいて１つの吐出口１７１に対応するラインを線状要素と呼ぶ。なお、図１中における塗布領域９１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側の非塗布領域（並びに、必要に応じて（＋Ｙ）側および（−Ｙ）側の非塗布領域）は図示省略のマスクにより覆われているため有機ＥＬ液は基板９上に直接には塗布されない。
【００３２】
図６は、基板９の主走査方向に垂直な断面を示す図である。塗布装置１では、既述のように、各吐出口１７１から有機ＥＬ液が吐出される線状領域（すなわち、図６に示すように、互いに隣接する２つの隔壁９２間の主面９０上の領域であり、図６中にて符号９３を付している。）の近傍において周囲の雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くされるため、複数の吐出ノズル１７により複数の線状領域９３上に塗布された有機ＥＬ液は、ほぼ同じ雰囲気の下で乾燥する（すなわち、有機ＥＬ液から溶媒が蒸発する）。そして、図６に示すように、有機ＥＬ材料が半乾燥状態で基板９上に残置されて（すなわち、付与されて）、各線状要素９４が有機ＥＬ材料の膜となる。
【００３３】
塗布ヘッド１４が待機位置まで移動すると、基板移動機構１２が駆動され、基板９が基板保持部１１と共に（＋Ｙ）方向（すなわち、副走査方向）に領域ピッチの１５倍に等しい距離だけ移動する（ステップＳ１５）。このとき、塗布ヘッド１４では、５本の吐出ノズル１７から受液部１６に向けて有機ＥＬ液が連続的に吐出されている。
【００３４】
副走査方向における基板９の移動が終了すると、基板９および基板保持部１１が図１中に二点鎖線にて示す塗布終了位置まで移動したか否かが制御部２により確認される（ステップＳ１６）。そして、塗布終了位置まで移動していない場合には、ステップＳ１４に戻って塗布ヘッド１４が５本の吐出ノズル１７から有機ＥＬ液を吐出しつつ基板９の（＋Ｘ）側から（−Ｘ）方向（すなわち、主走査方向）に移動することにより、基板９上の線状領域９３に有機ＥＬ液が塗布される（ステップＳ１４）。その後、基板９が副走査方向に移動し、塗布終了位置まで移動したか否かの確認が行われる（ステップＳ１５，Ｓ１６）。
【００３５】
塗布装置１では、基板保持部１１および基板９が塗布終了位置に位置するまで、塗布ヘッド１４の主走査方向への移動が完了する毎に、基板９が副走査方向に相対的に移動され（すなわち、塗布ヘッド１４の主走査方向における移動、および、基板９の（＋Ｙ）側へのステップ移動が繰り返され）、これにより、基板９の塗布領域９１において、有機ＥＬ液が領域ピッチの３倍に等しいピッチにて配列されたストライプ状に塗布される（ステップＳ１４〜Ｓ１６）。塗布装置１では、副走査方向に関し、基板９上において有機ＥＬ液の塗布が進行する方向（すなわち、塗布ヘッド１４の基板９に対する相対移動方向）は、基板移動機構１２による基板９の移動方向とは反対向きとなっている。
【００３６】
そして、基板９が塗布終了位置まで移動すると、５本の吐出ノズル１７からの有機ＥＬ液の吐出が停止され（ステップＳ１６，Ｓ１７）、さらに、ガス噴出ノズル１９からの溶媒ガスの噴出も停止され（ステップＳ１８）、塗布装置１による基板９に対する有機ＥＬ液の塗布が終了する。塗布装置１による塗布が終了した基板９は、他の塗布装置等へと搬送され、塗布装置１により塗布された有機ＥＬ液以外の他の２色の有機ＥＬ液が塗布される。なお、塗布装置１では、実際には複数の基板９に対して連続的に有機ＥＬ液の塗布が行われる。
【００３７】
ところで、仮に、比較例としてガス噴出ノズル１９が設けられていない塗布ヘッド（ただし、吐出ノズル１７の配置は塗布ヘッド１４と同様である。）を用いて基板９上に有機ＥＬ液の塗布を行った場合、複数の（５本の）ノズルのうち中央近傍の３本のノズルにより塗布された有機ＥＬ液の線状要素の周囲では、雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くなり、（＋Ｙ）側のノズルにより塗布された有機ＥＬ液の線状要素の周囲においても、直前の塗布ヘッドの主走査にて最も（−Ｙ）側のノズルにより塗布された有機ＥＬ液の線状要素の影響により、雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くなる。
【００３８】
しかしながら、（−Ｙ）側のノズル（すなわち、副走査方向における基板の相対移動方向後側のノズルであり、以下、「後側ノズル」という。ただし、塗布ヘッド１４に着目した場合、前側のノズルとなる。）により塗布された有機ＥＬ液の線状要素（以下、後側ノズルにて形成される線状要素を「後側線状要素」という。）の（−Ｙ）側には、他の有機ＥＬ液の線状要素は形成されておらず、（＋Ｙ）側にのみ、中央近傍のノズルにより並行して塗布された有機ＥＬ液の線状要素が配置されることとなる。このため、（−Ｙ）側の後側ノズルにより塗布された後側線状要素の周囲では、（＋Ｙ）側のノズルおよび中央近傍の３本のノズルにより塗布された線状要素の周囲と比べて有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が低くなってしまい、後側線状要素の乾燥速度が、（＋Ｙ）側の４本の線状要素よりも大きくなってしまう。
【００３９】
実際には、後側線状要素の周囲では、後側線状要素の（−Ｙ）側における雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が、後側線状要素の（＋Ｙ）側における濃度よりも低くなってしまい、後側線状要素の（−Ｙ）側の部位が（＋Ｙ）側の部位よりも早く乾燥してしまう。その結果、隔壁９２の図示を省略する図７．Ａに示すように、半乾燥状態の有機ＥＬ材料にて形成される（−Ｙ）側の後側線状要素９４ａにおいて、（−Ｙ）側の部位（角状の突起を含む部位。（＋Ｙ）側の部位において同様。）の膜厚と（＋Ｙ）側の部位の膜厚との差Ｄ１（以下、「縁部膜厚差」という。）が、縁部膜厚差がほぼ０となっている他の線状要素９４に比べて大きくなり、複数の線状要素９４において主走査方向に垂直な断面の形状である有機ＥＬ材料の分散状態が一定ではなくなる。
【００４０】
そして、このように厚さに偏りがある有機ＥＬ材料の後側線状要素９４ａが、塗布領域に周期的に（すなわち、５本毎に）形成されると、塗布ムラ（ステッチングとも呼ばれる。）として認識されてしまい、製品となった後の有機ＥＬ表示装置における表示の質が低下してしまう場合がある。後側線状要素では、必ずしも同時に形成される他の線状要素側の部位の膜厚が当該部位とは反対側の部位の膜厚よりも小さくなる訳ではなく、塗布に用いられる有機ＥＬ液の種類によっては、同時に形成される他の線状要素側の部位の膜厚が当該部位とは反対側の部位の膜厚よりも大きくなることもある。
【００４１】
なお、仮に塗布ヘッドに１本のノズルのみを設け（ガス噴出ノズル１９は設けられない。）、図７．Ａの場合と同様のピッチにて塗布を行う場合には、基板９上における複数の線状要素はほぼ一定の条件にて形成されることとなり、図７．Ｂに示すように、複数の線状要素９４において主走査方向に垂直な断面の形状はほぼ一定となる。この場合、塗布ムラは認識されないが、基板９の全体への線状要素９４の形成に要する時間（タクト時間）が長くなってしまう。
【００４２】
上記比較例の塗布ヘッドに対して、図３の塗布ヘッド１４では、複数の吐出口１７１と共に基板９に対して相対的に移動するガス噴出口１９１が設けられ、塗布ヘッド１４の主走査方向への移動が行われている間に、複数の吐出口１７１から吐出された直後の基板９上の有機ＥＬ液に向けて溶媒ガスが噴出される（すなわち、有機ＥＬ液が吐出された基板９上の各位置の上方に塗布ヘッド１４が存在しなくなるまでの間に溶媒ガスが当該位置に向けて噴出される。）。これにより、複数の吐出口１７１から吐出される有機ＥＬ液にて形成される複数の線状要素９４のそれぞれの周囲の雰囲気において有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度を高くすることができ、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性を向上することができる。その結果、基板９上に形成される有機ＥＬ材料の線状要素９４の断面形状の不均一性（縁部膜厚差のばらつき）を低減して、基板９を用いて製造される有機ＥＬ表示装置において塗布ムラによる表示の質の低下を抑制することができる。
【００４３】
塗布装置１では、複数のガス噴出口１９１のそれぞれの副走査方向の幅が、主走査方向において複数の吐出口１７１の全体と重なる大きさとされることにより、各吐出口１７１から有機ＥＬ液が吐出される基板９上の位置に溶媒ガスを複数回噴出することができる。また、主走査方向において複数の吐出口１７１の両外側に２つのガス噴出口１９１をそれぞれ配置することにより、塗布ヘッド１４の（＋Ｘ）方向への移動および（−Ｘ）方向への移動のそれぞれにおいて、有機ＥＬ液が塗布される（予定の）線状領域９３近傍の雰囲気を予め有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高い状態にしておくとともに、基板９上に吐出された直後の有機ＥＬ液近傍に向けて溶媒ガスをさらに噴出することができる。その結果、複数の吐出口１７１から吐出された基板９上の有機ＥＬ液において、周囲の雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度を確実に高くして、乾燥速度の均一性を確実に向上することができる。
【００４４】
また、塗布ヘッド１４では、主走査方向に複数の吐出ノズル１７を挟んでガス噴出ノズル１９が配置されてもよい。例えば、図３の塗布ヘッド１４において、最も（＋Ｘ）側の吐出口１７１の（−Ｘ）側のガス噴出口１９１、および、最も（−Ｘ）側の吐出口１７１の（＋Ｘ）側のガス噴出口１９１のみが設けられるとともに他のガス噴出口１９１が省略されることにより図８．Ａに示す塗布ヘッド１４が作製されてもよい。この場合、塗布ヘッド１４の設計の簡素化が図られる。さらに、図８．Ｂに示すように、塗布ヘッド１４においてガス噴出口１９１の形状（Ｚ軸に垂直な断面形状）が矩形とされる（いわゆる、角穴を有する）ガス噴出ノズル１９ｂが設けられてもよい。
【００４５】
図９は、塗布ヘッドのさらに他の例を示す図であり、図３に対応する塗布ヘッドの底面図である。図９に示す塗布ヘッド１４ａでは、ガス噴出ノズル１９ａの数および配列、並びに、ガス噴出口１９１の大きさが図３の塗布ヘッド１４と相違しており、他の構成は同様である。
【００４６】
図９の塗布ヘッド１４ａでは、各吐出口１７１の（＋Ｘ）側および（−Ｘ）側に、主走査方向において当該吐出口１７１と重なる２個のガス噴出口１９１がそれぞれ設けられる。これにより、各吐出口１７１からの有機ＥＬ液の吐出位置近傍の雰囲気を予め有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高い状態にしておくとともに、当該吐出口１７１から基板９上に吐出された直後の有機ＥＬ液に向けて溶媒ガスを噴出することができ、複数の線状要素９４のそれぞれにおいて周囲の雰囲気中の有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度を確実に高くして、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性をさらに向上することができる。
【００４７】
図１０は、塗布ヘッドのさらに他の例を示す図であり、図３に対応する塗布ヘッドの底面図である。図１０に示す塗布ヘッド１４ｂでは、図３の塗布ヘッド１４における吐出ノズル１７およびガス噴出ノズル１９が一体的に形成される。詳細には、各吐出ノズル１７ａは、有機ＥＬ液を吐出する吐出口１７１の周囲に同心の円環状のガス噴出口１７２を有し、吐出口１７１から基板９上に吐出途上の有機ＥＬ液（すなわち、基板９上へと到達する前の有機ＥＬ液）に向けて（または、有機ＥＬ液の液柱にほぼ沿って）ガス噴出口１７２から溶媒ガスが噴出される。このように、図１０の塗布ヘッド１４ｂでは、複数の吐出口１７１にそれぞれ対応付けられる複数のガス噴出口１７２が設けられ、各ガス噴出口１７２が対応する吐出口１７１の周囲の全周から溶媒ガスを噴出することにより、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性をさらに向上することが実現される。
【００４８】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、様々な変形が可能である。
【００４９】
図３および図９の塗布ヘッド１４，１４ａでは、複数の吐出口１７１を主走査方向に関して所定の間隔を空けて配列しつつ、互いに隣接する吐出口１７１間のそれぞれにガス噴出口１９１を設けることにより、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性をさらに向上することが実現されるが、塗布ヘッド１４，１４ａでは必ずしも複数のガス噴出口１９１が設けられる必要はない。また、ガス噴出口１９１が必ずしも主走査方向において複数の吐出口１７１の全体と重なる大きさとされる必要もなく、小さい開口面積のガス噴出口が設けられてもよい。
【００５０】
仮に、複数の吐出口１７１のうちの一の吐出口１７１から基板９上に吐出された直後の有機ＥＬ液のみに向けて溶媒ガスを噴出する小さい開口面積の１つのガス噴出口のみが塗布ヘッド１４，１４ａに設けられる場合であっても、通常、複数の吐出口１７１が設けられる副走査方向の範囲は比較的狭くされるため、十分に多くのガスが噴出される場合は、副走査方向に関して他の吐出口１７１に対しても近接する当該一のガス噴出口からの溶媒ガスにより、複数の吐出口１７１から吐出される有機ＥＬ液にて形成される複数の線状要素９４のそれぞれの周囲の雰囲気において有機ＥＬ液の溶媒成分の濃度が高くされ、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性を向上することが可能となる。また、図１０の塗布ヘッド１４ｂにおいて、一の吐出口１７１に対応する１つのガス噴出口１７２のみが設けられる場合も、同様に当該ガス噴出口１７２からの溶媒ガスにより、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性を向上することが可能となる。以上のように、塗布装置１では、複数の吐出口１７１のうちの少なくとも１つの吐出口１７１から基板９上に吐出された直後の有機ＥＬ液、または、基板９上に吐出途上の有機ＥＬ液に向けて溶媒ガスを噴出するガス噴出口１９１，１７２が設けられることが重要となる。
【００５１】
もちろん、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性をさらに向上するには、塗布ヘッドにおいて、それぞれが互いに隣接する吐出口１７１間に配置される複数のガス噴出口１９１が設けられる（より好ましくは、互いに隣接する吐出口１７１間のそれぞれにガス噴出口１９１が設けられる）、もしくは、ガス噴出口１９１が主走査方向において複数の吐出口１７１の全体と重なる大きさとされる、または、複数の吐出口１７１にそれぞれ対応付けられる複数のガス噴出口１７２が設けられることが好ましい。
【００５２】
図１０の塗布ヘッド１４ｂでは、各吐出口１７１と同心の円環状のガス噴出口１７２が設けられるが、例えば、複数の微小開口が吐出口１７１を囲むように周状に３以上配列され、吐出口１７１から基板９上に吐出途上の有機ＥＬ液に向けて複数の微小開口から溶媒ガスが噴出されてもよい。この場合、複数の微小開口の集合が１つのガス噴出口として捉えられる。このように、各ガス噴出口は、対応する吐出口１７１の周囲のほぼ全周から溶媒ガスを噴出するものであれば他の形態が採用されてもよい。
【００５３】
また、ガス噴出口１７２，１９１から有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料のガスが噴出されることにより、複数の吐出口１７１から吐出された有機ＥＬ液の周囲の雰囲気において当該溶媒と同等の材料の成分の濃度が高くされ、有機ＥＬ液の乾燥速度の均一性の向上が図られてもよい。ここで、有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料とは、有機ＥＬ液の乾燥を遅延させることができる揮発性材料であり、好ましくは、有機ＥＬ液の溶媒と共通する成分、あるいは、類似の成分を含むものを意味する。例えば、有機ＥＬ液の溶媒としてメシチレンが使用されている場合には、有機ＥＬ液の溶媒と同等の揮発性材料として、アニソール（メトキシベンゼン）、トルエン、キシレン等の芳香族の有機溶媒が利用される。
【００５４】
上記実施の形態では、同一色の発光材料を含む有機ＥＬ液にて形成される複数の線状要素９４を領域ピッチの３倍のピッチにて主面９０上に配列して、基板９上に発光材料のパターンを適切に形成することが実現されるが、流動性材料として、揮発性の溶媒（例えば、水）に加えて正孔輸送材料を含むものが基板９に塗布されてもよい。この場合も、塗布装置では、複数の吐出口１７１から吐出された流動性材料の乾燥速度の均一性を向上して、乾燥後の線状要素の断面形状のばらつきを抑制することが可能となり、有機ＥＬ表示装置において正孔輸送層の断面形状のばらつきに依存する表示の質の低下を抑制することが実現される。なお、「正孔輸送材料」とは、有機ＥＬ表示装置の正孔輸送層を形成する材料であり、「正孔輸送層」とは、有機ＥＬ材料により形成された有機ＥＬ層へと正孔を輸送する狭義の正孔輸送層のみを意味するのではなく、正孔の注入を行う正孔注入層も含む。
【００５５】
塗布装置では、例えば、塗布ヘッド１４，１４ａ，１４ｂに３本の吐出ノズル１７が設けられ、これらの吐出ノズル１７から赤色（Ｒ）、緑色（Ｇ）、青色（Ｂ）と互いに色が異なる３種類の有機ＥＬ材料をそれぞれ含む３種類の有機ＥＬ液が同時に吐出されて基板９に塗布されてもよい。また、塗布ヘッド１４，１４ａ，１４ｂでは、流動性材料を吐出する吐出ノズル１７は２本以上とされるのであるならば、他の本数とされてもよい。
【００５６】
塗布装置では、基板移動機構１２による基板９および基板保持部１１の移動に代えて、塗布ヘッド１４，１４ａ，１４ｂが副走査方向に移動することにより、副走査方向における基板９の塗布ヘッド１４，１４ａ，１４ｂに対する相対移動が行われてもよい。また、ヘッド移動機構１５による塗布ヘッド１４，１４ａ，１４ｂの移動に代えて、基板９および基板保持部１１が主走査方向に移動することにより、主走査方向における塗布ヘッド１４，１４ａ，１４ｂの基板９に対する相対移動が行われてもよい。
【００５７】
上記実施の形態における処理対象の基板９では、線状領域９３が隔壁９２により規定されるが、塗布装置１では隔壁が形成されていない基板９上に流動性材料を塗布することも可能である。この場合、主走査方向に伸びる複数の線状領域が最終製品である表示装置の画素の間隔に従って副走査方向に一定の領域ピッチにて仮想的に主面９０上に配列設定されていると捉えた上で、塗布装置１による流動性材料の塗布が行われる。
【００５８】
塗布装置は、１枚の基板から複数の有機ＥＬ表示装置を製造する（いわゆる、多面取りを行う）場合にも利用できる。また、基板９上に付与する材料として有機ＥＬ表示装置用の画素形成材料（有機ＥＬ材料または正孔輸送材料）を含む流動性材料を塗布装置１を用いて基板９上に塗布することにより、有機ＥＬ表示装置における塗布ムラによる表示の質の低下が抑制されるが、ノズルプリンティング方式の塗布装置１は、例えば、液晶表示装置やプラズマ表示装置等の他の平面表示装置用の基板に対し、着色材料や蛍光材料等の他の種類の画素形成材料を含む流動性材料を塗布する場合に利用されてもよい。この場合も、平面表示装置において、塗布ムラによる表示の質の低下を抑制することが可能となる。
【００５９】
また、塗布装置１は、平面表示装置用の基板以外に、半導体基板等の様々な基板に対する様々な種類の流動性材料の塗布に利用されてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００６０】
【図１】塗布装置を示す平面図である。
【図２】塗布装置の正面図である。
【図３】複数のノズル近傍を示す底面図である。
【図４】溶媒ガス供給部の構成を示す図である。
【図５】有機ＥＬ液の塗布の流れを示す図である。
【図６】基板上の線状要素の断面を示す図である。
【図７．Ａ】比較例の塗布ヘッドにて形成される線状要素の断面を示す図である。
【図７．Ｂ】他の比較例の塗布ヘッドにて形成される線状要素の断面を示す図である。
【図８．Ａ】塗布ヘッドの他の例を示す図である。
【図８．Ｂ】塗布ヘッドのさらに他の例を示す図である。
【図９】塗布ヘッドのさらに他の例を示す図である。
【図１０】塗布ヘッドのさらに他の例を示す図である。
【符号の説明】
【００６１】
１    塗布装置
９    基板
１１    基板保持部
１２    基板移動機構
１４，１４ａ，１４ｂ    塗布ヘッド
１５    ヘッド移動機構
９４    線状要素
１７１    吐出口
１７２，１９１    ガス噴出口
【図１】
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【図２】
2009039621.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2009039621.tif 000008
【図７．Ａ】
2009039621.tif 000009
【図７．Ｂ】
2009039621.tif 000010
【図８．Ａ】
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【図８．Ｂ】
2009039621.tif 000012
【図９】
2009039621.tif 000013
【図１０】
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