特許 6846941 塗布装置、および塗布方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6846941

(24)【登録日】2021年3月4日

(45)【発行日】2021年3月24日

(54)【発明の名称】塗布装置、および塗布方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 11/10 20060101AFI20210315BHJP

   B05C 5/00 20060101ALI20210315BHJP

   B41J 2/165 20060101ALI20210315BHJP

   B41J 2/17 20060101ALI20210315BHJP

   G01G 19/52 20060101ALI20210315BHJP

   H01L 51/50 20060101ALI20210315BHJP

   H05B 33/10 20060101ALI20210315BHJP

   B05D 1/26 20060101ALI20210315BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20210315BHJP

【ＦＩ】

   B05C11/10

   B05C5/00 101

   B41J2/165 207

   B41J2/17 201

   G01G19/52 Z

   H05B33/14 A

   H05B33/10

   B05D1/26 Z

   B05D3/00 A

【請求項の数】9

【全頁数】22

(21)【出願番号】特願2017-17053(P2017-17053)

(22)【出願日】2017年2月1日

(65)【公開番号】特開2018-122254(P2018-122254A)

(43)【公開日】2018年8月9日

【審査請求日】2019年12月2日

(73)【特許権者】

【識別番号】000219967

【氏名又は名称】東京エレクトロン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(72)【発明者】

【氏名】三根 陽介

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 一仁

【審査官】 河内 浩志

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−０４５５４６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−１３６４５０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０２２９１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−１７７２６２（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ ７／００ −２１／００

Ｂ０５Ｃ ５／００ − ５／０４

Ｂ０５Ｄ １／００ − ７／２６

Ｇ０１Ｇ１９／００ −１９／６４

Ｈ０５Ｂ３３／００ −３３／２８

Ｂ４１Ｊ ２／１６５− ２／２０

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

基板に機能液の描画パターンを描く塗布装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持されている前記基板に前記機能液の液滴を吐出する液滴吐出部と、
主走査方向および副走査方向に、前記基板保持部と前記液滴吐出部とを相対的に移動させる移動部と、
前記液滴吐出部によって吐出される液滴を受けるカップ、および前記カップの内部に溜まる前記機能液の質量を測定する質量測定器とを含む質量測定部と、
前記カップの内部に溜まる前記機能液を前記カップから排出する排液部とを備え、
前記排液部は、前記カップの内部に差し込まれ前記カップの内部に溜まる前記機能液を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルを昇降させる昇降機構とを有する、塗布装置。

【請求項2】

前記移動部は、前記基板保持部および前記質量測定部をベースに対し前記主走査方向に移動させる主走査方向移動部を有する、請求項１に記載の塗布装置。

【請求項3】

前記ベースの前記主走査方向の一端部の上方において前記副走査方向に延びるビームをさらに備え、
前記排液部は、前記ビームに設けられる、請求項２に記載の塗布装置。

【請求項4】

前記移動部は、前記液滴吐出部を前記ベースに対し前記副走査方向に移動させる副走査方向移動部をさらに有し、
前記副走査方向移動部は、前記ベースの上方において前記副走査方向に延びるガイドビーム、および前記ガイドビームに設けられるガイドを有し、
前記液滴吐出部は、前記ガイドに沿って移動するものであり、
前記排液部は、前記ガイドビームに設けられる、請求項２に記載の塗布装置。

【請求項5】

前記排液部は、前記吸引ノズルを前記ベースに対し前記副走査方向にスライドさせるスライド機構をさらに有する、請求項２〜４のいずれか１項に記載の塗布装置。

【請求項6】

前記液滴吐出部は、複数種類の前記機能液の液滴を吐出し、
前記カップは、複数種類の前記機能液を混ぜて溜め、
前記吸引ノズルは、複数種類の前記機能液を混ぜて溜めたものを吸引する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布装置。

【請求項7】

前記液滴吐出部は、複数種類の前記機能液の液滴を吐出し、
前記カップは、複数種類の前記機能液を、前記機能液の種類ごとに分けて溜め、
前記吸引ノズルは、複数設けられ、それぞれ、予め定められた一種類の前記機能液を吸引する、請求項１〜５のいずれか１項に記載の塗布装置。

【請求項8】

請求項１〜７のいずれか１項に記載の塗布装置を用いて、前記基板に前記機能液の描画パターンを描く、塗布方法。

【請求項9】

前記機能液は、有機発光ダイオードの製造に用いられるものである、請求項８に記載の塗布方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、塗布装置、および塗布方法に関する。

【背景技術】

【0002】

従来、有機ＥＬ（Electroluminescence）の発光を利用した発光ダイオードである有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ：Organic Light Emitting Diode）が知られている。有機発光ダイオードを用いた有機ＥＬディスプレイは、薄型軽量かつ低消費電力であるうえ、応答速度や視野角、コントラスト比の面で優れているといった利点を有している。このため、次世代のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）として近年注目されている。

【0003】

有機発光ダイオードは、基板上に形成される陽極と、陽極を基準として基板とは反対側に設けられる陰極と、陽極と陰極の間に設けられる有機層とを有する。有機層は、例えば陽極側から陰極側に向けて、正孔注入層、正孔輸送層、発光層、電子輸送層、および電子注入層をこの順で有する。発光層などの形成には、インクジェット方式の塗布装置が用いられる。

【0004】

特許文献１に記載の塗布装置は、機能液滴吐出ヘッドから吐出した機能液を受ける受け容器と、受け容器の内部に溜まる機能液の質量を測定する電子天秤とを有する。電子天秤の測定結果は、機能液滴吐出ヘッドの駆動電力（電圧値）の調整に用いられる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００４−１７７２６２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

従来、吐出ヘッドから吐出した機能液を受けるカップが満杯になると、手作業によってカップの交換がなされており、その際に、電子天秤などの質量測定器に荷重がかかり、質量測定器が破損することがあった。

【0007】

本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、質量測定器の破損を抑制できる、塗布装置の提供を主な目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0008】

上記課題を解決するため、本発明の一態様によれば、
基板に機能液の描画パターンを描く塗布装置であって、
前記基板を保持する基板保持部と、
前記基板保持部に保持されている前記基板に前記機能液の液滴を吐出する液滴吐出部と、
主走査方向および副走査方向に、前記基板保持部と前記液滴吐出部とを相対的に移動させる移動部と、
前記液滴吐出部によって吐出される液滴を受けるカップ、および前記カップの内部に溜まる前記機能液の質量を測定する質量測定器とを含む質量測定部と、
前記カップの内部に溜まる前記機能液を前記カップから排出する排液部とを備え、
前記排液部は、前記カップの内部に差し込まれ前記カップの内部に溜まる前記機能液を吸引する吸引ノズルと、前記吸引ノズルを昇降させる昇降機構とを有する、塗布装置が提供される。

【発明の効果】

【0009】

本発明の一態様によれば、質量測定器の破損を抑制できる、塗布装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0010】

【図1】一実施形態による有機ＥＬディスプレイを示す平面図である。

【図2】一実施形態による有機ＥＬディスプレイの要部を示す断面図である。

【図3】一実施形態による有機発光ダイオードの製造方法を示すフローチャートである。

【図4】一実施形態による塗布層が形成された基板を示す断面図である。

【図5】図４の塗布層を減圧乾燥した基板を示す断面図である。

【図6】一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。

【図7】一実施形態による塗布装置を示す平面図である。

【図8】一実施形態による塗布装置を示す側面図である。

【図9】一実施形態による吐出ヘッドの配列、および吐出量測定対象の吐出ヘッドから液滴を受ける時のカップの位置を示す平面図である。

【図10】一実施形態によるカップの構造を示す断面図である。

【図11】図１０のXI−XI線に沿ったカップの断面図である。

【図12】第１変形例による塗布装置を示す側面図である。

【図13】第２変形例による塗布装置を示す側面図である。

【発明を実施するための形態】

【0011】

以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。各図面において、同一の又は対応する構成には、同一の又は対応する符号を付して説明を省略する。

【0012】

＜有機ＥＬディスプレイ＞
図１は、一実施形態による有機ＥＬディスプレイを示す平面図である。図１において、一の単位回路１１の回路を拡大して示す。

【0013】

有機ＥＬディスプレイは、基板１０と、基板１０上に配列される複数の単位回路１１と、基板１０上に設けられる走査線駆動回路１４と、基板１０上に設けられるデータ線駆動回路１５とを有する。走査線駆動回路１４に接続される複数の走査線１６と、データ線駆動回路１５に接続される複数のデータ線１７とで囲まれる領域に、単位回路１１が設けられる。単位回路１１は、ＴＦＴ層１２と、有機発光ダイオード１３とを含む。

【0014】

ＴＦＴ層１２は、複数のＴＦＴ（Thin Film Transistor）を有する。一のＴＦＴはスイッチング素子としての機能を有し、他の一のＴＦＴは有機発光ダイオード１３に流す電流量を制御する電流制御用素子としての機能を有する。ＴＦＴ層１２は、走査線駆動回路１４およびデータ線駆動回路１５によって作動され、有機発光ダイオード１３に電流を供給する。ＴＦＴ層１２は単位回路１１毎に設けられており、複数の単位回路１１は独立に制御される。尚、ＴＦＴ層１２は、一般的な構成であればよく、図１に示す構成には限定されない。

【0015】

尚、有機ＥＬディスプレイの駆動方式は、本実施形態ではアクティブマトリックス方式であるが、パッシブマトリックス方式であってもよい。

【0016】

図２は、一実施形態による有機ＥＬディスプレイの要部を示す断面図である。基板１０としては、ガラス基板や樹脂基板などの透明基板が用いられる。基板１０上には、ＴＦＴ層１２が形成されている。ＴＦＴ層１２上には、ＴＦＴ層１２によって形成される段差を平坦化する平坦化層１８が形成されている。

【0017】

平坦化層１８は、絶縁性を有している。平坦化層１８を貫通するコンタクトホールには、コンタクトプラグ１９が形成されている。コンタクトプラグ１９は、平坦化層１８の平坦面に形成される画素電極としての陽極２１と、ＴＦＴ層１２とを電気的に接続する。コンタクトプラグ１９は、陽極２１と同じ材料で、同時に形成されてよい。

【0018】

有機発光ダイオード１３は、平坦化層１８の平坦面上に形成される。有機発光ダイオード１３は、画素電極としての陽極２１と、画素電極を基準として基板１０とは反対側に設けられる対向電極としての陰極２２と、陽極２１と陰極２２との間に形成される有機層２３とを有する。ＴＦＴ層１２を作動させることで、陽極２１と陰極２２との間に電圧が印加され、有機層２３が発光する。

【0019】

陽極２１は、例えばＩＴＯ（Indium Tin Oxide）などによって形成され、有機層２３からの光を透過する。陽極２１を透過した光は、基板１０を透過し、外部に取り出される。陽極２１は、単位回路１１毎に設けられる。

【0020】

陰極２２は、例えばアルミニウムなどによって形成され、有機層２３からの光を有機層２３に向けて反射する。陰極２２で反射した光は、有機層２３や陽極２１、基板１０を透過し、外部に取り出される。陰極２２は、複数の単位回路１１に共通のものである。

【0021】

有機層２３は、例えば、陽極２１側から陰極２２側に向けて、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、発光層２６、電子輸送層２７および電子注入層２８をこの順で有する。陽極２１と陰極２２との間に電圧がかかると、陽極２１から正孔注入層２４に正孔が注入されると共に、陰極２２から電子注入層２８に電子が注入される。正孔注入層２４に注入された正孔は、正孔輸送層２５によって発光層２６へ輸送される。また、電子注入層２８に注入された電子は、電子輸送層２７によって発光層２６へ輸送される。そうして、発光層２６内で正孔と電子が再結合して、発光層２６の発光材料が励起され、発光層２６が発光する。

【0022】

発光層２６として、例えば、赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層が形成される。赤色発光層は赤色に発光する赤色発光材料で形成され、緑色発光層は緑色に発光する緑色発光材料で形成され、青色発光層は青色に発光する青色発光材料で形成される。赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層は、バンク３０の開口部３１に形成される。

【0023】

バンク３０は、赤色発光層の材料液、緑色発光層の材料液、および青色発光層の材料液を隔てることで、これらの材料液の混合を防止する。バンク３０は、絶縁性を有しており、平坦化層１８を貫通するコンタクトホールを埋める。

【0024】

＜有機発光ダイオードの製造方法＞
図３は、一実施形態による有機発光ダイオードの製造方法を示すフローチャートである。

【0025】

先ず、ステップＳ１０１では、画素電極としての陽極２１の形成を行う。陽極２１の形成には、例えば蒸着法が用いられる。陽極２１は、平坦化層１８の平坦面に、単位回路１１毎に形成される。陽極２１と共に、コンタクトプラグ１９が形成されてよい。

【0026】

続くステップＳ１０２では、バンク３０の形成を行う。バンク３０は、例えばフォトレジストを用いて形成され、フォトリソグラフィ処理によって所定のパターンにパターニングされる。バンク３０の開口部３１において、陽極２１が露出する。

【0027】

続くステップＳ１０３では、正孔注入層２４の形成を行う。正孔注入層２４の形成には、インクジェット法などが用いられる。インクジェット法によって正孔注入層２４の材料液を陽極２１上に塗布することで、図４に示すように塗布層Ｌが形成される。その塗布層Ｌを乾燥、焼成することで、図５に示すように正孔注入層２４が形成される。

【0028】

続くステップＳ１０４では、正孔輸送層２５の形成を行う。正孔輸送層２５の形成には、正孔注入層２４の形成と同様に、インクジェット法などが用いられる。インクジェット法によって正孔輸送層２５の材料液を正孔注入層２４上に塗布することで、塗布層が形成される。その塗布層を乾燥、焼成することで、正孔輸送層２５が形成される。

【0029】

続くステップＳ１０５では、発光層２６の形成を行う。発光層２６の形成には、正孔注入層２４や正孔輸送層２５の形成と同様に、インクジェット法などが用いられる。インクジェット法によって発光層２６の材料液を正孔輸送層２５上に塗布することで、塗布層が形成される。その塗布層を乾燥、焼成することで、発光層２６が形成される。

【0030】

発光層２６として、例えば赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層が形成される。赤色発光層、緑色発光層、および青色発光層は、バンク３０の開口部３１に形成される。バンク３０は、赤色発光層の材料液、緑色発光層の材料液、および青色発光層の材料液を隔てることで、これらの材料液の混合を防止する。

【0031】

続くステップＳ１０６では、電子輸送層２７の形成を行う。電子輸送層２７の形成には、例えば蒸着法などが用いられる。電子輸送層２７は、複数の単位回路１１に共通のものでよいので、バンク３０の開口部３１内の発光層２６上だけではなく、バンク３０上にも形成されてよい。

【0032】

続くステップＳ１０７では、電子注入層２８の形成を行う。電子注入層２８の形成には、例えば蒸着法などが用いられる。電子注入層２８は、電子輸送層２７上に形成される。電子注入層２８は、複数の単位回路１１に共通のものでよい。

【0033】

続くステップＳ１０８では、陰極２２の形成を行う。陰極２２の形成には、例えば蒸着法などが用いられる。陰極２２は、電子注入層２８上に形成される。陰極２２は、複数の単位回路１１に共通のものでよい。

【0034】

尚、有機ＥＬディスプレイの駆動方式が、アクティブマトリックス方式ではなく、パッシブマトリックス方式である場合、陰極２２は、所定のパターンにパターニングされる。

【0035】

以上の工程により、有機発光ダイオード１３が製造される。有機層２３のうち、正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６の形成に、基板処理システム１００が用いられる。

【0036】

＜基板処理システム＞
図６は、一実施形態による基板処理システムを示す平面図である。基板処理システム１００は、図３のステップＳ１０３〜Ｓ１０５に相当する各処理を行い、陽極２１上に正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６を形成する。基板処理システム１００は、搬入ステーション１１０と、処理ステーション１２０と、搬出ステーション１３０と、制御装置１４０とを有する。

【0037】

搬入ステーション１１０は、複数の基板１０を収容するカセットＣを外部から搬入させ、カセットＣから複数の基板１０を順次取り出す。各基板１０には、予めＴＦＴ層１２や平坦化層１８、陽極２１、バンク３０などが形成されている。

【0038】

搬入ステーション１１０は、カセットＣを載置するカセット載置台１１１と、カセット載置台１１１と処理ステーション１２０との間に設けられる搬送路１１２と、搬送路１１２に設けられる基板搬送体１１３とを備える。基板搬送体１１３は、カセット載置台１１１に載置されたカセットＣと処理ステーション１２０との間で基板１０を搬送する。

【0039】

処理ステーション１２０は、陽極２１上に、正孔注入層２４、正孔輸送層２５および発光層２６を形成する。処理ステーション１２０は、正孔注入層２４を形成する正孔注入層形成ブロック１２１と、正孔輸送層２５を形成する正孔輸送層形成ブロック１２２と、発光層２６を形成する発光層形成ブロック１２３を備える。

【0040】

正孔注入層形成ブロック１２１は、正孔注入層２４の材料液を陽極２１上に塗布して塗布層を形成し、その塗布層を乾燥、焼成することで、正孔注入層２４を形成する。正孔注入層２４の材料液は、有機材料および溶剤を含む。その有機材料は、ポリマー、モノマーのいずれでもよい。モノマーの場合、焼成によって重合され、ポリマーとされてもよい。

【0041】

正孔注入層形成ブロック１２１は、塗布装置１２１ａと、バッファ装置１２１ｂと、減圧乾燥装置１２１ｃと、熱処理装置１２１ｄと、温度調節装置１２１ｅとを備える。塗布装置１２１ａは、正孔注入層２４の材料液の液滴を、バンク３０の開口部３１に向けて吐出する。バッファ装置１２１ｂは、処理待ちの基板１０を一時的に収容する。減圧乾燥装置１２１ｃは、塗布装置１２１ａで塗布された塗布層を減圧乾燥し、塗布層に含まれる溶剤を除去する。熱処理装置１２１ｄは、減圧乾燥装置１２１ｃで乾燥された塗布層を加熱処理する。温度調節装置１２１ｅは、熱処理装置１２１ｄで加熱処理された基板１０の温度を、所定の温度、例えば常温に調節する。

【0042】

塗布装置１２１ａ、バッファ装置１２１ｂ、熱処理装置１２１ｄ、および温度調節装置１２１ｅは、内部が大気雰囲気に維持される。減圧乾燥装置１２１ｃは、内部の雰囲気を、大気雰囲気と減圧雰囲気とに切り替える。

【0043】

尚、正孔注入層形成ブロック１２１において、塗布装置１２１ａ、バッファ装置１２１ｂ、減圧乾燥装置１２１ｃ、熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅの、配置や個数、内部の雰囲気は、任意に選択可能である。

【0044】

また、正孔注入層形成ブロック１２１は、基板搬送装置ＣＲ１〜ＣＲ３と、受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３とを備える。基板搬送装置ＣＲ１〜ＣＲ３は、それぞれ隣接する各装置へ基板１０を搬送する。例えば、基板搬送装置ＣＲ１は、隣接する塗布装置１２１ａおよびバッファ装置１２１ｂへ基板１０を搬送する。基板搬送装置ＣＲ２は、隣接する減圧乾燥装置１２１ｃへ基板１０を搬送する。基板搬送装置ＣＲ３は、隣接する熱処理装置１２１ｄおよび温度調節装置１２１ｅへ基板１０を搬送する。受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３は、それぞれ順に、搬入ステーション１１０と基板搬送装置ＣＲ１の間、基板搬送装置ＣＲ１と基板搬送装置ＣＲ２の間、基板搬送装置ＣＲ２と基板搬送装置ＣＲ３の間に設けられ、これらの間で基板１０を中継する。基板搬送装置ＣＲ１〜ＣＲ３や受渡装置ＴＲ１〜ＴＲ３は、内部が大気雰囲気に維持される。

【0045】

正孔注入層形成ブロック１２１の基板搬送装置ＣＲ３と、正孔輸送層形成ブロック１２２の基板搬送装置ＣＲ４との間には、これらの間で基板１０を中継する受渡装置ＴＲ４が設けられる。受渡装置ＴＲ４は、内部が大気雰囲気に維持される。

【0046】

正孔輸送層形成ブロック１２２は、正孔輸送層２５の材料液を正孔注入層２４上に塗布して塗布層を形成し、その塗布層を乾燥、焼成することで、正孔輸送層２５を形成する。正孔輸送層２５の材料液は、有機材料および溶剤を含む。その有機材料は、ポリマー、モノマーのいずれでもよい。モノマーの場合、焼成によって重合され、ポリマーとされてもよい。

【0047】

正孔輸送層形成ブロック１２２は、塗布装置１２２ａと、バッファ装置１２２ｂと、減圧乾燥装置１２２ｃと、熱処理装置１２２ｄと、温度調節装置１２２ｅとを備える。塗布装置１２２ａは、正孔輸送層２５の材料液の液滴を、バンク３０の開口部３１に向けて吐出する。バッファ装置１２２ｂは、処理待ちの基板１０を一時的に収容する。減圧乾燥装置１２２ｃは、塗布装置１２２ａで塗布された塗布層を減圧乾燥し、塗布層に含まれる溶剤を除去する。熱処理装置１２２ｄは、減圧乾燥装置１２２ｃで乾燥された塗布層を加熱処理する。温度調節装置１２２ｅは、熱処理装置１２２ｄで加熱処理された基板１０の温度を、所定の温度、例えば常温に調節する。

【0048】

塗布装置１２２ａおよびバッファ装置１２２ｂは、内部が大気雰囲気に維持される。一方、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅは、正孔輸送層２５の有機材料の劣化を抑制するため、内部が低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。減圧乾燥装置１２２ｃは、内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、減圧雰囲気とに切り替える。

【0049】

ここで、低酸素の雰囲気とは、大気よりも酸素濃度が低い雰囲気、例えば酸素濃度が１０ｐｐｍ以下の雰囲気をいう。また、低露点の雰囲気とは、大気よりも露点温度が低い雰囲気、例えば露点温度が−１０℃以下の雰囲気をいう。低酸素かつ低露点の雰囲気は、例えば窒素ガス等の不活性ガスで形成される。

【0050】

尚、正孔輸送層形成ブロック１２２において、塗布装置１２２ａ、バッファ装置１２２ｂ、減圧乾燥装置１２２ｃ、熱処理装置１２２ｄおよび温度調節装置１２２ｅの、配置や個数、内部の雰囲気は、任意に選択可能である。

【0051】

また、正孔輸送層形成ブロック１２２は、基板搬送装置ＣＲ４〜ＣＲ６と、受渡装置ＴＲ５〜ＴＲ６とを備える。基板搬送装置ＣＲ４〜ＣＲ６は、それぞれ隣接する各装置へ基板１０を搬送する。受渡装置ＴＲ５〜ＴＲ６は、それぞれ順に、基板搬送装置ＣＲ４と基板搬送装置ＣＲ５の間、基板搬送装置ＣＲ５と基板搬送装置ＣＲ６の間に設けられ、これらの間で基板１０を中継する。

【0052】

基板搬送装置ＣＲ４の内部は、大気雰囲気に維持される。一方、基板搬送装置ＣＲ５〜ＣＲ６の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。基板搬送装置ＣＲ５に隣接される減圧乾燥装置１２２ｃの内部が、低酸素かつ低露点の雰囲気と、減圧雰囲気とに切り替えられるためである。また、基板搬送装置ＣＲ６に隣設される熱処理装置１２２ｄや温度調節装置１２２ｅの内部が、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持されるためである。

【0053】

受渡装置ＴＲ５は、その内部の雰囲気を、大気雰囲気と、低酸素かつ低露点の雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。受渡装置ＴＲ６の下流側に減圧乾燥装置１２２ｃが隣設されるためである。一方、受渡装置ＴＲ６の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。

【0054】

正孔輸送層形成ブロック１２２の基板搬送装置ＣＲ６と、発光層形成ブロック１２３の基板搬送装置ＣＲ７との間には、これらの間で基板１０を中継する受渡装置ＴＲ７が設けられる。基板搬送装置ＣＲ６の内部は低酸素かつ低露点の雰囲気に維持され、基板搬送装置ＣＲ７の内部は大気雰囲気に維持される。そのため、受渡装置ＴＲ７は、その内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、大気雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。

【0055】

発光層形成ブロック１２３は、発光層２６の材料液を正孔輸送層２５上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、発光層２６を形成する。発光層２６の材料液は、有機材料および溶剤を含む。その有機材料は、ポリマー、モノマーのいずれでもよい。モノマーの場合、焼成によって重合され、ポリマーとされてもよい。

【0056】

発光層形成ブロック１２３は、塗布装置１２３ａと、バッファ装置１２３ｂと、減圧乾燥装置１２３ｃと、熱処理装置１２３ｄと、温度調節装置１２３ｅとを備える。塗布装置１２３ａは、発光層２６の材料液の液滴を、バンク３０の開口部３１に向けて吐出する。バッファ装置１２３ｂは、処理待ちの基板１０を一時的に収容する。減圧乾燥装置１２３ｃは、塗布装置１２３ａで塗布された塗布層を減圧乾燥し、塗布層に含まれる溶剤を除去する。熱処理装置１２３ｄは、減圧乾燥装置１２３ｃで乾燥された塗布層を加熱処理する。温度調節装置１２３ｅは、熱処理装置１２３ｄで加熱処理された基板１０の温度を、所定の温度、例えば常温に調節する。

【0057】

塗布装置１２３ａおよびバッファ装置１２３ｂは、内部が大気雰囲気に維持される。一方、熱処理装置１２３ｄおよび温度調節装置１２３ｅは、発光層２６の有機材料の劣化を抑制するため、内部が低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。減圧乾燥装置１２３ｃは、内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、減圧雰囲気とに切り替える。

【0058】

尚、発光層形成ブロック１２３において、塗布装置１２３ａ、バッファ装置１２３ｂ、減圧乾燥装置１２３ｃ、熱処理装置１２３ｄおよび温度調節装置１２３ｅの、配置や個数、内部の雰囲気は、任意に選択可能である。

【0059】

また、発光層形成ブロック１２３は、基板搬送装置ＣＲ７〜ＣＲ９と、受渡装置ＴＲ８〜ＴＲ９とを備える。基板搬送装置ＣＲ７〜ＣＲ９は、それぞれ隣接する各装置へ基板１０を搬送する。受渡装置ＴＲ８〜ＴＲ９は、それぞれ順に、基板搬送装置ＣＲ７と基板搬送装置ＣＲ８の間、基板搬送装置ＣＲ８と基板搬送装置ＣＲ９の間に設けられ、これらの間で基板１０を中継する。

【0060】

基板搬送装置ＣＲ７の内部は、大気雰囲気に維持される。一方、基板搬送装置ＣＲ８〜ＣＲ９の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。基板搬送装置ＣＲ８に隣接される減圧乾燥装置１２３ｃの内部が、低酸素かつ低露点の雰囲気と、減圧雰囲気とに切り替えられるためである。また、基板搬送装置ＣＲ９に隣設される熱処理装置１２３ｄや温度調節装置１２３ｅの内部が、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持されるためである。

【0061】

受渡装置ＴＲ８は、その内部の雰囲気を、大気雰囲気と、低酸素かつ低露点の雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。受渡装置ＴＲ８の下流側に減圧乾燥装置１２３ｃが隣設されるためである。受渡装置ＴＲ９の内部は、低酸素かつ低露点の雰囲気に維持される。

【0062】

発光層形成ブロック１２３の基板搬送装置ＣＲ９と、搬出ステーション１３０との間には、これらの間で基板１０を中継する受渡装置ＴＲ１０が設けられる。基板搬送装置ＣＲ９の内部は低酸素かつ低露点の雰囲気に維持され、搬出ステーション１３０の内部は大気雰囲気に維持される。そのため、受渡装置ＴＲ７は、その内部の雰囲気を、低酸素かつ低露点の雰囲気と、大気雰囲気との間で切り替えるロードロック装置として構成される。

【0063】

搬出ステーション１３０は、複数の基板１０を順次カセットＣに収納し、カセットＣを外部に搬出させる。搬出ステーション１３０は、カセットＣを載置するカセット載置台１３１と、カセット載置台１３１と処理ステーション１２０との間に設けられる搬送路１３２と、搬送路１３２に設けられる基板搬送体１３３とを備える。基板搬送体１３３は、処理ステーション１２０と、カセット載置台１３１に載置されたカセットＣとの間で基板１０を搬送する。

【0064】

制御装置１４０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）１４１と、メモリなどの記憶媒体１４２とを含むコンピュータで構成され、記憶媒体１４２に記憶されたプログラム（レシピとも呼ばれる）をＣＰＵ１４１に実行させることにより各種処理を実現させる。

【0065】

制御装置１４０のプログラムは、情報記憶媒体に記憶され、情報記憶媒体からインストールされる。情報記憶媒体としては、例えば、ハードディスク（ＨＤ）、フレキシブルディスク（ＦＤ）、コンパクトディスク（ＣＤ）、マグネットオプティカルデスク（ＭＯ）、メモリーカードなどが挙げられる。尚、プログラムは、インターネットを介してサーバからダウンロードされ、インストールされてもよい。

【0066】

次に、上記構成の基板処理システム１００を用いた基板処理方法について説明する。複数の基板１０を収容したカセットＣがカセット載置台１１１上に載置されると、基板搬送体１１３が、カセット載置台１１１上のカセットＣから基板１０を順次取り出し、正孔注入層形成ブロック１２１に搬送する。

【0067】

正孔注入層形成ブロック１２１は、正孔注入層２４の材料液を陽極２１上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、正孔注入層２４を形成する。正孔注入層２４が形成された基板１０は、受渡装置ＴＲ４によって、正孔注入層形成ブロック１２１から正孔輸送層形成ブロック１２２に受け渡される。

【0068】

正孔輸送層形成ブロック１２２は、正孔輸送層２５の材料液を正孔注入層２４上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、正孔輸送層２５を形成する。正孔輸送層２５が形成された基板１０は、受渡装置ＴＲ７によって、正孔輸送層形成ブロック１２２から発光層形成ブロック１２３に受け渡される。

【0069】

発光層形成ブロック１２３は、発光層２６の材料液を正孔輸送層２５上に塗布して塗布層を形成し、形成した塗布層を乾燥、焼成することで、発光層２６を形成する。発光層２６が形成された基板１０は、受渡装置ＴＲ１０によって、発光層形成ブロック１２３から搬出ステーション１３０に受け渡される。

【0070】

搬出ステーション１３０の基板搬送体１３３は、受渡装置ＴＲ１０から受取った基板１０を、カセット載置台１３１上の所定のカセットＣに収める。これにより、基板処理システム１００における一連の基板１０の処理が終了する。

【0071】

基板１０は、カセットＣに収められた状態で、搬出ステーション１３０から外部に搬出される。外部に搬出された基板１０には、電子輸送層２７や電子注入層２８、陰極２２などが形成される。

【0072】

＜塗布装置および塗布方法＞
次に、発光層形成ブロック１２３の塗布装置１２３ａについて、図７〜図８を参照して説明する。図７は、一実施形態による塗布装置を示す平面図である。図８は、一実施形態による塗布装置を示す側面図である。以下の図面において、Ｘ方向は主走査方向、Ｙ方向は副走査方向、Ｚ方向は鉛直方向である。Ｘ方向およびＹ方向は、互いに直交する水平方向である。尚、Ｘ方向とＹ方向とは、交差していればよく、直交していなくてもよい。

【0073】

塗布装置１２３ａは、基板１０における機能液（例えば発光層２６の材料液）の液滴の着弾位置をＸ方向およびＹ方向に移動させて、基板１０に機能液の描画パターンを描く。塗布装置１２３ａは、例えば、基板１０を保持する基板保持部１５０と、基板保持部１５０で保持されている基板１０に機能液の液滴を吐出する液滴吐出部１６０と、Ｘ方向およびＹ方向に基板保持部１５０と液滴吐出部１６０とを相対的に移動させる移動部１７０とを備える。また、塗布装置１２３ａは、液滴吐出部１６０の機能を維持するための処理を行うメンテナンス部１８０とを備える。

【0074】

基板保持部１５０は、基板１０の液滴を塗布する塗布面を上に向けて、基板１０を保持する。基板保持部１５０としては、例えば真空チャックが用いられるが、静電チャックなどが用いられてもよい。

【0075】

液滴吐出部１６０は、基板保持部１５０で保持されている基板１０に向けて機能液の液滴を吐出する。液滴吐出部１６０は、Ｙ方向に複数（例えば図７では１０個）並んでいる。複数の液滴吐出部１６０は、独立にＹ方向に移動されてもよいし、一体にＹ方向に移動されてもよい。

【0076】

各液滴吐出部１６０は、複数の吐出ヘッド１６１（図８参照）を有する。各吐出ヘッド１６１は、その下面に、Ｙ方向に並ぶ複数の吐出ノズルからなる吐出ノズル列を有する。各吐出ヘッド１６１は、その下面に、複数の吐出ノズル列を有してもよい。

【0077】

各吐出ヘッド１６１は、吐出ノズルごとにピエゾ素子を有する。ピエゾ素子に電圧をかけると、ピエゾ素子が変形して吐出ノズルから液滴が吐出される。ピエゾ素子の代わりに、ヒータなどが用いられてもよい。ヒータに電圧をかけると、バブルが発生し、発生したバブルの圧力によって吐出ノズルから液滴が吐出される。

【0078】

各液滴吐出部１６０は、複数種類の機能液を吐出するものであってよい。複数種類の機能液としては、例えば、赤色発光層の材料液、緑色発光層の材料液、および青色発光層の材料液などが挙げられる。同一の吐出ヘッド１６１に設けられる複数の吐出ノズルは、同一の種類の機能液の液滴を吐出する。

【0079】

図９は、一実施形態による吐出ヘッドの配列などを示す平面図である。各液滴吐出部１６０は、Ｙ方向に並ぶ２つの吐出ヘッド列１６２を有する。各吐出ヘッド列１６２は、Ｘ方向に階段状に並ぶ６つの吐出ヘッド１６１で構成される。各吐出ヘッド列１６２は、赤色発光層の材料液の液滴を吐出する吐出ヘッド１６１Ｒ、緑色発光層の材料液の液滴を吐出する吐出ヘッド１６１Ｇ、および青色発光層の材料液の液滴を吐出する吐出ヘッド１６１Ｂを、それぞれ２つずつ有する。

【0080】

移動部１７０（図７参照）は、Ｘ方向およびＹ方向に基板保持部１５０と液滴吐出部１６０とを相対的に移動させる。

【0081】

例えば、移動部１７０は、ベース１７１に対し基板保持部１５０をＸ方向に移動させるＸ方向移動部１７２を有する。Ｘ方向移動部１７２は、例えば、ベース１７１に敷設される一対のＸ軸ガイド１７３と、一対のＸ軸ガイド１７３に沿って基板保持部１５０を移動させる一対のＸ軸リニアモータとを有する。

【0082】

また、移動部１７０は、ベース１７１に対し基板保持部１５０をＹ方向に移動させる第１のＹ方向移動部１７４（図８参照）と、基板保持部１５０の中心部を通る鉛直線を中心に基板保持部１５０を回転させるθ方向移動部１７５（図８参照）とを有する。

【0083】

また、移動部１７０は、ベース１７１に対し液滴吐出部１６０をＹ方向に移動させる第２のＹ方向移動部１７６を有する。第２のＹ方向移動部１７６は、例えば、ベース１７１の上方に架け渡される一対のＹ軸ビーム１７７と、一対のＹ軸ビーム１７７上に敷設される一対のＹ軸ガイド１７８と、一対のＹ軸ガイド１７８に沿って液滴吐出部１６０を移動させる一対のＹ軸リニアモータとを有する。

【0084】

第２のＹ方向移動部１７６は、液滴吐出部１６０を、基板保持部１５０に保持されている基板１０に機能液の液滴を吐出する位置と、メンテナンス部１８０による機能維持のための処理を受け付ける位置との間で移動させる。

【0085】

メンテナンス部１８０は、液滴吐出部１６０の機能を維持する処理を行い、液滴吐出部１６０の吐出不良を解消する。メンテナンス部１８０は、吐出ノズルの吐出口の周囲を払拭するワイピングユニット１８１と、吐出ノズルの吐出口から液滴を吸引する吸引ユニット１８２とを有する。吸引ユニット１８２は、休止状態の吐出ノズルの吐出口を塞ぎ、乾燥による目詰まりを抑制する役割をも果たす。

【0086】

次に、上記構成の塗布装置１２３ａを用いた塗布方法について説明する。塗布装置１２３ａの下記の動作は、制御装置１４０によって制御される。制御装置１４０は、図６では塗布装置１２３ａとは別に設けられるが、塗布装置１２３ａの一部として設けられてもよい。

【0087】

先ず、ロボット（不図示）が塗布装置１２３ａの外部から塗布装置１２３ａの内部に基板１０を搬入すると、塗布装置１２３ａは基板保持部１５０の上面からリフトピンを突出させてリフトピンで基板１０をロボットから受け取る。その後、塗布装置１２３ａは、リフトピンを下降させ、基板保持部１５０の上面で基板１０を保持する。

【0088】

続いて、移動部１７０は、基板保持部１５０で保持されている基板１０のアライメントマークを撮像した画像に基づき、基板１０の位置補正を行う。基板１０の位置補正は、基板保持部１５０をＺ軸の周りに回動させること、基板保持部１５０をＸ方向やＹ方向へ平行移動させることなどにより行われる。

【0089】

その後、移動部１７０は、基板保持部１５０で保持されている基板１０をＸ方向に移動させることにより、液滴吐出部１６０の下を通過させる。基板１０が液滴吐出部１６０の下を通過する間、液滴吐出部１６０は基板１０に向けて液滴を吐出する。

【0090】

続いて、移動部１７０は、基板保持部１５０で保持されている基板１０をＹ方向に移動させる。基板１０をＹ方向に移動させるのは、例えば図９に示すように、同じ種類の機能液を吐出する複数の吐出ヘッド１６１同士の間に隙間ΔＹが存在しているためである。基板１０をＹ方向に移動させることで、基板１０のＹ方向全体に特定の種類の機能液の液滴を着弾させることが可能になる。また、液滴吐出部１６０ではなく基板１０をＹ方向に移動させるのは、液滴吐出部１６０の内部に収容される機能液の揺れを防止するためである。

【0091】

その後、再び、移動部１７０は、基板保持部１５０で保持されている基板１０をＸ方向に移動させて、液滴吐出部１６０の下を通過させる。基板１０が液滴吐出部１６０の下を通過する間、液滴吐出部１６０は基板１０に向けて液滴を吐出する。

【0092】

このように、塗布装置１２３ａは、移動部１７０による基板１０のＸ方向移動および液滴吐出部１６０による液滴の滴下と、移動部１７０による基板１０のＹ方向移動とを交互に繰り返すことで、基板１０に機能液の描画パターンを描く。

【0093】

描画終了後、塗布装置１２３ａは、基板保持部１５０による基板１０の保持を解除し、リフトピンで基板保持部１５０から基板１０を持ち上げ、ロボットに受け渡す。その後、ロボットが基板１０を塗布装置１２３ａの内部から塗布装置１２３ａの外部に搬出する。

【0094】

その後、ロボットが次の基板１０を塗布装置１２３ａの外部から塗布装置１２３ａの内部に搬入し、塗布装置１２３ａが基板１０に機能液の描画パターンを描き、ロボットが基板１０を塗布装置１２３ａの内部から塗布装置１２３ａの外部に搬出することが繰り返し行われる。

【0095】

尚、メンテナンス部１８０によって液滴吐出部１６０の機能を維持する処理は、基板１０の入れ換えの合間などに、適宜行われる。

【0096】

尚、上記構成の移動部１７０は、基板１０上に所定のパターンを描画するため、基板保持部１５０を移動させるが、液滴吐出部１６０を移動させてもよいし、基板保持部１５０と液滴吐出部１６０の両方を移動させてもよい。

【0097】

＜質量測定部＞
塗布装置１２３ａは、図７や図８に示すように、液滴吐出部１６０の吐出量の測定に用いられる質量測定部１９０を有する。図８において、液滴吐出部１６０によって吐出される機能液の液滴をカップ１９１で受ける時の質量測定部１９０の位置を破線で示し、カップ１９１の内部に溜まる機能液の質量を測定する時の質量測定部１９０の位置を二点鎖線で示し、カップ１９１の内部に溜まる機能液をカップ１９１から排出する時の質量測定部１９０の位置を実線で示す。

【0098】

質量測定部１９０は、吐出ヘッド列１６２（図９参照）ごとに設けられ、吐出ヘッド列１６２を構成する複数（例えば６個）の吐出ヘッド１６１を１つずつ順番に測定する。尚、各吐出ヘッド１６１が吐出ノズル列を複数有する場合、吐出ノズル列単位で、吐出量測定が行われてもよい。

【0099】

質量測定部１９０は、Ｙ方向に複数（例えば図７では２０個）並んでいる。Ｙ方向に並ぶ複数の質量測定部１９０は、一体化されており、一対のＸ軸ガイド１７３に沿って移動自在とされる。一対のＸ軸ガイド１７３は、質量測定部１９０と基板保持部１５０とに共通のガイドである。質量測定部１９０と基板保持部１５０とは、独立にＸ方向に移動されてもよいし、一体にＸ方向に移動されてもよい。

【0100】

各質量測定部１９０は、吐出ヘッド１６１によって吐出される機能液の液滴を受けるカップ１９１と、カップ１９１の内部に溜まる機能液の質量を測定する質量測定器１９２とを有する。カップ１９１は、上方に開放されており、上方から落下する液滴を内部に溜める。カップ１９１の開口部には、上方から落下する液滴の跳ね返りを防止するため、樹脂製の多孔質体１９３（図１０、図１１参照）が設けられている。質量測定器１９２としては、例えば電子天秤などが用いられる。

【0101】

カップ１９１が液滴吐出部１６０によって吐出される機能液の液滴を受ける時には、図８に破線で示すように質量測定部１９０は液滴吐出部１６０の下方に移動させられる。カップ１９１は、吐出量測定対象である１つの吐出ヘッド１６１から液滴を受ける。カップ１９１のＸ方向両側には、残りの吐出量測定対象外の吐出ヘッド１６１からの捨て吐出を受けるフラッシングボックス１９４、１９５が設けられてよい。これらのフラッシングボックス１９４、１９５は、吐出量測定時以外の時に、吐出ヘッド１６１からの捨て吐出を受けてもよい。

【0102】

一方、質量測定器１９２がカップ１９１の内部に溜まる機能液の質量を測定する時には、図８に二点鎖線で示すように質量測定部１９０は風防部材１９８の下方に移動させられる。風防部材１９８は、塗布装置１２３ａの内部に形成されるダウンフローなどが質量測定部１９０に当たるのを防止する。これにより、正確に質量を測定することができる。

【0103】

質量測定器１９２は、その測定結果を制御装置１４０に送信する。制御装置１４０は、質量測定器１９２の測定結果から、吐出ヘッド１６１の吐出量を測定し、測定した吐出量に基づいて吐出ヘッド１６１の駆動電圧を調整する。吐出量測定および駆動電圧調整は、描画前に行われてもよいし、定期的に行われてもよい。以下、吐出量測定および駆動電圧調整のための塗布装置１２３ａの動作について説明する。塗布装置１２３ａの下記の動作は、制御装置１４０による制御下で行われる。

【0104】

先ず、Ｘ方向移動部１７２が、各質量測定部１９０の各カップ１９１を、各吐出ヘッド列１６２の１番目の吐出ヘッド１６１の真下に移動させる。続いて１番目の吐出ヘッド１６１は、その全ての吐出ノズルから液滴を吐出する。その後、Ｘ方向移動部１７２が各カップ１９１を風防部材１９８の真下に移動させる。この状態で、各質量測定器１９２が１番目の吐出ヘッド１６１の吐出量を測定する。

【0105】

１番目の吐出ヘッド１６１の吐出量が目標範囲内の場合には、制御装置１４０は１番目の吐出ヘッド１６１の駆動電圧を補正しない。一方、１番目の吐出ヘッド１６１の吐出量が目標範囲外の場合には、１番目の吐出ヘッド１６１の駆動電圧を補正し、補正後の駆動電圧で吐出を再度行い、吐出量測定を再度行う。吐出量測定および駆動電圧補正は、吐出量の測定結果が目標範囲内になるまで、繰り返し行なわれる。

【0106】

尚、各質量測定部１９０は、上述の如く吐出ノズル列単位で吐出量測定を行ってもよい。その場合、１番目の吐出ヘッド１６１は吐出ノズル列単位で液滴を吐出し、各質量測定器１９２は吐出ノズル列単位で吐出量を測定し、制御装置１４０は吐出ノズル列単位で駆動電圧の補正を行う。

【0107】

その後、Ｘ方向移動部１７２が、各質量測定部１９０の各カップ１９１を、各吐出ヘッド列１６２の２番目の吐出ヘッド１６１の真下に移動させる。以下、同様にして、２番目の吐出ヘッド１６１の吐出量測定および駆動電圧調整が行われる。３番目〜６番目の吐出ヘッド１６１の吐出量測定および駆動電圧調整について同様である。

【0108】

各吐出ヘッド列１６２は、赤色発光層の材料液の液滴を吐出する吐出ヘッド１６１Ｒ、緑色発光層の材料液の液滴を吐出する吐出ヘッド１６１Ｇ、および青色発光層の材料液の液滴を吐出する吐出ヘッド１６１Ｒを含む。そのため、各カップ１９１は、複数種類の機能液を混ぜて溜める。

【0109】

＜排液部＞
塗布装置１２３ａは、図７や図８に示すように、カップ１９１の内部に溜まる機能液をカップ１９１から排出する排液部２００を有する。以下、排液部２００によるカップ１９１からの機能液の排出を「排液処理」とも呼ぶ。

【0110】

本実施形態によれば、排液部２００が排液処理を行うため、従来必要であったカップ１９１を交換する手作業が不要になる。そのため、カップ１９１の交換作業時に誤って荷重を質量測定器１９２にかけることがなくなるので、質量測定器１９２の破損を防止できる。

【0111】

また、本実施形態によれば、カップ１９１を質量測定器１９２にねじ等で強固に結合できるので、カップ１９１と質量測定器１９２との結合不足による振動を抑制でき、正確に質量を測定できる。尚、従来は、ねじの代わりに、板バネなどでカップ１９１を質量測定器１９２に取外し可能に結合していたため、塗布装置１２３ａの内部に形成されるダウンフローなどによって振動が生じやすかった。

【0112】

さらに、本実施形態によれば、カップ１９１の交換作業用のスペースが不要になる分、カップ１９１の容量を増やすことができ、排液処理の頻度を下げることができる。これにより、排液処理のために描画処理を停止させる時間を短縮でき、塗布装置１２３ａの稼働率を向上できる。尚、詳しくは後述するが、排液処理は、メンテナンス処理中に行われてもよい。メンテナンス処理とは、メンテナンス部１８０による液滴吐出部１６０の機能を維持する処理のことである。

【0113】

さらにまた、本実施形態によれば、カップ１９１の交換作業の度に、吐出ヘッド１６１とカップ１９１との衝突を回避すべく、カップ１９１の位置を確認する必要がなくなる。よって、カップ１９１の位置を確認する位置センサなどが不要になる。また、その位置センサの故障による吐出ヘッド１６１とカップ１９１との衝突を回避できる。

【0114】

排液部２００は、例えば、カップ１９１の内部に差し込まれカップ１９１の内部に溜まる機能液を吸引する吸引ノズル２０１と、吸引ノズル２０１を昇降させる昇降機構２０２とを有する。カップ１９１の代わりに吸引ノズル２０１に排液用の配管２０３を接続でき、カップ１９１の移動を考慮せずに配管２０３を設計できる。尚、カップ１９１に配管２０３を接続することも可能である。

【0115】

吸引ノズル２０１は、配管２０３を介してタンク２０４と接続されている。配管２０３の途中には、吸引ポンプ２０５が設けられている。制御装置１４０が吸引ポンプ２０５を作動させると、吸引ノズル２０１がカップ１９１の内部に溜まる機能液を吸引し、タンク２０４に機能液が回収される。

【0116】

昇降機構２０２は、例えば空気圧シリンダで構成される。昇降機構２０２は、サーボモータと、サーボモータの回転運動を吸引ノズル２０１の直線運動に変換する運動変換機構とで構成されてもよい。運動変換機構としては、例えばボールねじなどが用いられる。

【0117】

Ｘ方向移動部１７２が質量測定部１９０を図８に実線で示す位置とその他の位置（例えば図８に破線で示す位置または図８に二点鎖線で示す位置）との間で移動させるとき、昇降機構２０２は吸引ノズル２０１をカップ１９１の内部から上方に退避させる。

【0118】

排液部２００は、例えば、ベース１７１のＸ方向一端部の上方においてＹ方向に延びるビーム２１０に設けられる。排液部２００が設けられるビーム２１０をＹ軸ビーム１７７から離すことで、排液部２００の振動が液滴吐出部１６０に伝達することを抑制でき、描画精度を向上できる。

【0119】

排液部２００は、吸引ノズル２０１をベース１７１に対しＹ方向にスライドさせるスライド機構２０６をさらに有してもよい。排液部２００がビーム２１０に設けられる場合、スライド機構２０６はビーム２１０に沿って吸引ノズル２０１をスライドさせる。

【0120】

スライド機構２０６は、例えば、サーボモータと、サーボモータの回転運動を吸引ノズル２０１の直線運動に変換する運動変換機構とを有してよい。運動変換機構としては、ラックアンドピニオン機構、タイミングベルト・プーリ機構などが用いられる。

【0121】

スライド機構２０６が吸引ノズル２０１をＹ方向にスライドさせることで、吸引ノズル２０１はＹ方向に並ぶ複数のカップ１９１から順番に機能液を吸引できる。よって、吸引ノズル２０１をＹ方向にスライドさせない場合に比べて、吸引ノズル２０１の本数を低減できる。

【0122】

各カップ１９１は複数種類の機能液を混ぜて溜め、吸引ノズル２０１は複数種類の機能液を混ぜて溜めたものを吸引する。各カップ１９１が複数種類の機能液を機能液の種類ごとに分けて溜め、機能液の種類ごとに吸引ノズル２０１が設けられる場合に比べて、吸引ノズル２０１の本数を低減できる。

【0123】

排液部２００による排液処理は、例えばメンテナンス部１８０によるメンテナンス処理の間に行われる。メンテナンス処理の間、塗布装置１２３ａは基板１０に機能液を描画しないため、描画処理の途中や描画処理の直前に、排液処理を行う場合に比べて、塗布装置１２３ａの稼働率の低下を防止できる。以下、塗布装置１２３ａの排液処理について説明する。塗布装置１２３ａの下記の動作は、制御装置１４０による制御下で行われる。

【0124】

先ず、Ｘ方向移動部１７２が、Ｙ方向に並ぶ複数の質量測定部１９０をビーム２１０の直下に移動させる。続いて、スライド機構２０６が１番目の質量測定部１９０のカップ１９１の真上まで吸引ノズル２０１を移動させ、昇降機構２０２が吸引ノズル２０１を１番目のカップ１９１の内部に差し込む。吸引ノズル２０１は、図１１に示すように、カップ１９１や多孔質体１９３と接触しないように、カップ１９１の内部に差し込まれる。次いで、制御装置１４０が吸引ポンプ２０５を作動させると、吸引ノズル２０１が１番目のカップ１９１の内部に溜まる機能液を吸引し、タンク２０４に機能液が回収される。

【0125】

その後、昇降機構２０２が、吸引ノズル２０１を、１番目のカップ１９１の内部から上方に引き抜く。続いて、スライド機構２０６が２番目の質量測定部１９０のカップ１９１の真上まで吸引ノズル２０１を移動させ、昇降機構２０２が吸引ノズル２０１を２番目のカップ１９１の内部に差し込む。以下、同様にして、２番目のカップ１９１から機能液が排出される。３番目以降のカップ１９１からの機能液の排出について同様である。

【0126】

制御装置１４０は、質量測定器１９２の測定結果に基づいて、排液処理のタイミングを設定してもよい。排液処理のタイミングは、カップ１９１の内部における機能液の液面の高さを所定値以下に維持できるように設定され、稼働率の低下を防止できるように設定される。カップ１９１の内部における機能液の液面の高さは、機能液の質量、機能液の密度、カップ１９１の底面積などから算出できる。

【0127】

排液処理の後から、次の排液処理の前までの間、吸引ノズル２０１の下端部は待機バスに差し込まれてよい。待機バスは、例えばビーム２１０のＹ方向一端部の下方に設置される。待機バスは、吸引ノズル２０１の内部に残留する機能液の乾燥を抑制するため、吸引ノズル２０１の内部を溶剤の蒸気雰囲気で保持する。

【0128】

＜まとめ＞
以上説明したように、本実施形態によれば、塗布装置１２３ａは、液滴吐出部１６０によって吐出される液滴を受けるカップ１９１と、カップ１９１の内部に溜まる機能液の質量を測定する質量測定器１９２と、カップ１９１の内部に溜まる機能液をカップ１９１から排出する排液部２００とを備える。よって、下記（１）〜（４）の効果が得られる。

【0129】

（１）排液部２００が排液処理を行うため、従来必要であったカップ１９１を交換する手作業が不要になる。そのため、カップ１９１の交換作業時に誤って荷重を質量測定器１９２にかけることがなくなるので、質量測定器１９２の破損を防止できる。

【0130】

（２）カップ１９１を質量測定器１９２にねじ等で強固に結合できるので、カップ１９１と質量測定器１９２との結合不足による振動を抑制でき、正確に質量を測定できる。尚、従来は、ねじの代わりに、板バネなどでカップ１９１を質量測定器１９２に取外し可能に結合していたため、塗布装置１２３ａの内部に形成されるダウンフローなどによって振動が生じやすかった。

【0131】

（３）カップ１９１の交換作業用のスペースが不要になる分、カップ１９１の容量を増やすことができ、排液処理の頻度を下げることができる。これにより、排液処理のために描画処理を停止させる時間を短縮でき、塗布装置１２３ａの稼働率を向上できる。

【0132】

（４）カップ１９１の交換作業の度に、吐出ヘッド１６１とカップ１９１との衝突を回避すべく、カップ１９１の位置を確認する必要がなくなる。よって、カップ１９１の位置を確認する位置センサなどが不要になる。また、その位置センサの故障による吐出ヘッド１６１とカップ１９１との衝突を回避できる。

【0133】

本実施形態によれば、排液部２００は、カップ１９１の内部に差し込まれカップ１９１の内部に溜まる機能液を吸引する吸引ノズル２０１と、吸引ノズル２０１を昇降させる昇降機構２０２とを有する。よって、カップ１９１の代わりに吸引ノズル２０１に排液用の配管２０３を接続でき、カップ１９１の移動を考慮せずに配管２０３を設計できる。尚、カップ１９１に配管２０３を接続することも可能である。

【0134】

本実施形態によれば、移動部１７０は、基板保持部１５０および質量測定部１９０をベース１７１に対しＸ方向に移動させるＸ方向移動部１７２を有する。Ｘ方向移動部１７２が基板保持部１５０のＸ方向の移動と質量測定部１９０のＸ方向の移動とを両方行うので、Ｘ軸ガイド１７３などの部品を共通化でき、塗布装置１２３ａの製造コストを削減できる。

【0135】

本実施形態によれば、塗布装置１２３ａはベース１７１のＸ方向一端部の上方においてＹ方向に延びるビーム２１０をさらに備え、排液部２００はビーム２１０に設けられる。排液部２００が設けられるビーム２１０をＹ軸ビーム１７７から離すことで、排液部２００の振動が液滴吐出部１６０に伝達することを抑制でき、描画精度を向上できる。

【0136】

本実施形態によれば、排液部２００は、吸引ノズル２０１をベース１７１に対しＹ方向にスライドさせるスライド機構２０６をさらに有する。排液部２００がビーム２１０に設けられる場合、スライド機構２０６はビーム２１０に沿って吸引ノズル２０１をスライドさせる。吸引ノズル２０１はＹ方向に並ぶ複数のカップ１９１から順番に機能液を吸引できる。よって、吸引ノズル２０１をＹ方向にスライドさせない場合に比べて、吸引ノズル２０１の本数を低減できる。

【0137】

本実施形態によれば、液滴吐出部１６０は複数種類の機能液の液滴を吐出し、カップ１９１は複数種類の機能液を混ぜて溜め、吸引ノズル２０１は複数種類の機能液を混ぜて溜めたものを吸引する。各カップ１９１が複数種類の機能液を機能液の種類ごとに分けて溜め、機能液の種類ごとに吸引ノズル２０１が設けられる場合に比べて、吸引ノズル２０１の本数を低減できる。

【0138】

＜変形、改良＞
以上、塗布装置などの実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態などに限定されず、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形、改良が可能である。

【0139】

上記実施形態では、液滴吐出部１６０は複数種類の機能液の液滴を吐出し、カップ１９１は複数種類の機能液を混ぜて溜め、吸引ノズル２０１は複数種類の機能液を混ぜて溜めたものを吸引するが、本発明はこれに限定されない。図１２に示すように、カップ１９１は複数設けられ複数種類の機能液を機能液の種類ごとに分けて溜め、吸引ノズル２０１は複数設けられそれぞれ予め定められた一種類の機能液を吸引してもよい。例えば、赤色発光層の材料液を溜めるカップ１９１と、緑色発光層の材料液を溜めるカップ１９１と、青色発光層の材料液を溜めるカップ１９１とが別々に設けられる。そうして、赤色発光層の材料液を吸引する吸引ノズル２０１と、緑色発光層の材料液を吸引する吸引ノズル２０１と、青色発光層の材料液を吸引する吸引ノズル２０１とが別々に設けられる。複数の機能液が混ざることで、ゲル化や固化などが生じる場合に有効である。

【0140】

上記実施形態の排液部２００は、図８に示すようにビーム２１０に設けられるが、図１３に示すようにＹ軸ビーム１７７に設けられてもよい。排液部２００がＹ軸ビーム１７７に設けられる場合、専用のビーム２１０が不要になる。排液部２００がＹ軸ビーム１７７に設けれられる場合、スライド機構２０６はＹ軸ビーム１７７に沿って吸引ノズル２０１をスライドさせる。

【0141】

上記実施形態では、本発明を発光層形成ブロック１２３の塗布装置１２３ａに適用した場合について説明したが、本発明はこれに限定されない。本発明の塗布装置は、基板に機能液の描画パターンを描くものであればよい。例えば、本発明は、正孔注入層形成ブロック１２１の塗布装置１２１ａや正孔輸送層形成ブロック１２２の塗布装置１２２ａにも適用可能である。また、正孔輸送層形成ブロック１２２の塗布装置１２２ａは、複数種類の発光層２６に対応する複数種類の正孔輸送層２５を形成してもよい。発光層２６と正孔輸送層２５との相性を向上できる。同様に、正孔注入層形成ブロック１２１の塗布装置１２１ａは、複数種類の発光層２６に対応する複数種類の正孔注入層２４を形成してもよい。発光層２６と正孔注入層２４との相性を向上できる。

【0142】

上記実施形態では、発光層２６の種類は、赤色発光層、緑色発光層、青色発光層の３つであるが、本発明はこれに限定されない。例えば、これらの３つの発光層に加えて、赤色と緑色の中間色である黄色に発光する黄色発光材料を含む黄色発光層、および/または、緑色と青色の中間色であるシアン色に発光するシアン色発光材料を含む発光層などが用いられてもよい。発光色の組合せの数が大きいほど、表示できる色座標の範囲が広がる。

【0143】

例えば、有機ＥＬディスプレイは、上記実施形態では発光層２６からの光を基板１０側から取り出すボトムエミッション方式であるが、発光層２６からの光を基板１０とは反対側から取り出すトップエミッション方式でもよい。

【0144】

トップエミッション方式の場合、基板１０は、透明基板ではなくてもよく、不透明基板であってもよい。発光層２６からの光は、基板１０とは反対側から取り出されるためである。

【0145】

トップエミッション方式の場合、透明電極である陽極２１が対向電極として用いられ、陰極２２が単位回路１１毎に設けられる画素電極として用いられる。この場合、陽極２１と陰極２２の配置が逆になるので、陰極２２上に、電子注入層２８、電子輸送層２７、発光層２６、正孔輸送層２５および正孔注入層２４が、この順で形成される。

【0146】

有機層２３は、上記実施形態では、陽極２１側から陰極２２側に向けて、正孔注入層２４、正孔輸送層２５、発光層２６、電子輸送層２７、電子注入層２８をこの順で有するが、少なくとも発光層２６を有していればよい。有機層２３は、図２に示す構成には限定されない。

【符号の説明】

【0147】

１０ 基板
１３ 有機発光ダイオード
１００ 基板処理システム
１２３ａ 塗布装置
１４０ 制御装置
１５０ 基板保持部
１６０ 液滴吐出部
１７０ 移動部
１７１ ベース
１７２ Ｘ方向移動部（主走査方向移動部）
１７３ Ｘ軸ガイド
１７４ 第１のＹ方向移動部
１７５ θ方向移動部
１７６ 第２のＹ方向移動部（副走査方向移動部）
１７７ Ｙ軸ビーム（ガイドビーム）
１７８ Ｙ軸ガイド（ガイド）
１８０ メンテナンス部
１９０ 質量測定部
２００ 排液部
２０１ 吸引ノズル
２０２ 昇降機構
２０３ 配管
２０４ タンク
２０５ 吸引ポンプ
２０６ スライド機構
２１０ ビーム

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】