专利名称：有机el涂敷装置及方法
技术领域：
本发明涉及将有机EL(电荧光)材料吐出至玻璃基板等基板上的有机EL涂敷装置及方法。
背景技术：
这种有机EL涂敷装置具有取出贮存在供给源中的有机EL材料的泵；和通过管路从上述供给源将由泵吐出的有机EL材料向着形成在基板上的槽吐出的喷嘴。有机EL材料从喷嘴向着基板吐出。
有机EL材料是在有机溶剂中溶解高分子的溶解物制成的，具有通过压力升高使有机EL材料中的高分子溶解物具有凝胶化的特性。由于这样，会使喷嘴堵塞，有时不能从喷嘴稳定地吐出有机EL材料。作为降低吐出稳定性的主要原因，不仅是压力，还有有机EL材料的流量和粘度等涂敷条件。根据涂敷条件，使用现有的喷嘴，则有时不能从喷嘴稳定地吐出有机EL材料。因此，希望能有与有机EL材料的特性和涂敷条件适应的喷嘴结构。但目前，对吐出有机EL材料的喷嘴没有进行特别的考虑，因此不能稳定地吐出有机EL材料，和很好地涂敷有机EL材料。
发明内容
本发明是考虑上述问题而提出的，其目的是要提供一种能经常稳定地从喷嘴将有机EL材料吐出至基板上的有机EL涂敷装置和方法。
本发明的有机EL涂敷装置具有喷嘴，该喷嘴可从设在其前端的小孔向基板吐出含有有机EL材料的涂敷液，为了实现上述目的，在喷嘴内部设有过滤器，该过滤器设在与小孔连通且可使涂敷液在小孔中流通的流路上。
在这种结构的有机EL涂敷装置中，因为在喷嘴内装着过滤器，即使异物等与有机EL材料一起在喷嘴内流动，但在该异物等到达小孔以前，就被过滤器收集除去。这样，利用装在内部的过滤器，可防止喷嘴前端的喷嘴堵塞。
在这种有机EL涂敷装置中，为了从喷嘴吐出含有有机EL材料的涂敷液，要将涂敷液输送至喷嘴，因此，过滤器受到压力作用，向小孔一侧挠曲。通过将过滤器配置在仅偏离小孔该挠曲量的内部位置上，可以防止挠曲的过滤器与小孔紧密接触。另外，从以下的观点来看，过滤器配置在内部位置附近也有优点。即当过滤器和小孔之间的间隔距离长时，当在该间隔距离之间输送涂敷液时，作为溶解物的有机EL材料会产生凝胶化。当凝胶化溶解物的尺寸比小孔大时，会塞住小孔形成堵塞。但当过滤器配置在内部位置附近，即设定过滤器和小孔的间隔距离为过滤器的挠曲量时，则几乎不会发生在过滤器和小孔之间的溶解物的凝胶化，因此可解决上述问题。
关于过滤器在喷嘴中的安装，没有特别的限制。如将过滤器相对于喷嘴可装卸地设置，则即使过滤器上收集了许多异物需要更换过滤器时，也可只更换过滤器，就可再开始涂敷处理，这比为了再开始涂敷处理而要对喷嘴进行分解扫除的情况比较，维护性能提高。
作为过滤器可自由装卸地安装在喷嘴中的具体结构，例如，该喷嘴由在内部空间中放置过滤器的喷嘴本体，和可配置在喷嘴本体的前端且在大致中心处形成小孔的前端部件构成，过滤器可在喷嘴本体的内部空间中自由装卸，也可以将前端部件相对于喷嘴本体自由装卸。为了正确设定过滤器和小孔的间隔距离，也可设置一个隔片，该隔片可在喷嘴本体的内部空间中自由装卸，并在内部空间中插入过滤器和前端部件之间，以规定过滤器和前端部件之间的间隔。
喷嘴的结构如下。即，上述喷嘴具有在内部空间中可放置过滤器的喷嘴本体；和可配置在喷嘴本体的前端且在其大致中心处形成小孔的前端部件，过滤器配置在偏离小孔的内部位置附近，该偏离量仅为在喷嘴本体的内部空间流动的涂敷液引起的过滤器的挠曲量。
当过滤器可在喷嘴本体的内部空间中自由装卸，同时前端部件也可以相对于喷嘴本体自由装卸时，更换过滤器容易，维护性能可以提高。
另外，为了正确设定过滤器和小孔之间的间隔距离，例如上述喷嘴具有隔片，该隔片可在上述喷嘴本体的内部空间中自由插入和取出，并且在内部空间中，插入过滤器和前端部件之间，以规定过滤器和前端部件之间的间隔。
为了达到上述目的，本发明的从喷嘴的喷嘴孔向着形成在基板上的规定宽度的槽连续吐出含有有机EL材料的涂敷液的有机EL涂敷装置，其特征为，在上述基板上形成的槽的宽度在100微米以下，上述喷嘴孔的直径在16～35微米范围内的规定值。
在这种结构的有机EL涂敷装置中，如果槽的宽度为100微米，则当喷嘴孔直径在35微米以下时，由于宽度方向两侧合在一起至少有65微米的余量，因此在喷嘴装置内的定位精度有裕量。同时因为基板和槽等的机械定位精度也有裕量，因此不会有涂敷液从槽中溢出的危险，涂敷液可以很好地吐出至基板的槽中。另外，当喷嘴孔直径在16微米以上时，不会因流量过小而降低生产率。这样，当喷嘴孔的直径为16～35微米范围的规定值时，不论槽的宽度等涂敷条件如何，涂敷液总可成连续液柱状吐出。
如上述喷嘴具有喷嘴本体，和可在该喷嘴本体的前端部自由装卸且在该大致中心处穿设有作为前述喷嘴孔的小孔的前端部，则通过预先准备穿设有不同直径小孔的多个前端部件，只需更换前端部件，就可根据槽的宽度尺寸而容易地改变喷嘴孔的直径。
另外，可以将过滤器放置在喷嘴本体的内部空间中，当过滤器放置在与小孔连通、使涂敷液在小孔中流通的流路上时，即使异物等与有机EL材料一起在喷嘴内流动，在到达小孔之前，过滤器将该异物等收集消除。这样利用过滤器，可以防止喷嘴前端的喷嘴堵塞。
当将过滤器配置在偏离小孔的内部位置附近时，该偏离量仅为由在流路中流动的涂敷液引起的过滤器的挠曲量，即使过滤器受到将涂敷液输送至喷嘴的压力作用而向小孔一侧挠曲。也可防止挠曲的过滤器与小孔紧密接触。当将过滤器设置在内部位置附近，即设定过滤器和小孔的间隔距离为过滤器的挠曲量时，则几乎不会产生在过滤器和小孔之间的溶解物、即有机EL材料的凝胶化，因此可解决上述问题。
如过滤器可以在喷嘴中自由装卸，则即使过滤器上收集了异物等而要更换过滤器时，只要更换过滤器，就可再开始涂敷处理，这比为了再开始涂敷处理而对喷嘴进行分解扫除的情况比较，维护性能提高。
如果设置在喷嘴本体的内部空间中自由插入和取出、并且在内部空间中放在过滤器和前端部件之间以规定过滤器和前端部件之间的间隔的隔片，则可正确设定过滤器和小孔之间的间隔距离。
为了达到上述目的，本发明提供一种有机EL涂敷装置，该装置可从喷嘴的喷嘴孔，向着形成在基板上的规定宽度的槽连续吐出含有有机EL材料的涂敷液，上述喷嘴孔的直径可根据涂敷条件决定。
利用这种结构，根据涂敷条件决定喷嘴孔直径，不管涂敷条件如何，都可使涂敷液以连续的液柱状吐出。
上述涂敷条件包含上述涂敷液的流量、上述涂敷液中的上述有机EL材料的浓度、上述涂敷液的粘度和上述槽的宽度中的至少一个。这样，根据上述流量、浓度、粘度、宽度尺寸等的大小决定喷嘴孔的直径，可以与涂敷条件相适应地吐出。
另外，该装置还具有用于输入上述涂敷条件的输入装置，和用于显示规定信息的显示装置，也可以根据上述输入装置输入的上述涂敷条件，决定上述喷嘴孔的适当直径，并将该适当直径显示在上述显示装置上。
根据这种结构，因为可根据各种涂敷条件，决定喷嘴孔的适当直径，因此操作性和方便性提高。
在这种情况下，该装置还具有存储与上述涂敷条件和上述喷嘴孔的适当直径的对应关系的存储装置，根据存储在上述存储装置中的上述对应关系，选择与上述输入装置输入的上述涂敷条件对应的适当直径，并将选择的适当直径显示在上述显示装置上。因此，容易决定喷嘴孔的适当直径。
上述喷嘴具有喷嘴本体，和可自由装卸地安装在该喷嘴本体的前端、且在大致中心处穿设有作为上述喷嘴孔的小孔的前端部件。因此，从预先准备的具有不同直径的小孔的多个前端部件中，将具有与由上述涂敷条件决定的适当直径相对应的小孔的前端部件，装在上述喷嘴本体中，则只需更换前端部件，可以容易地改变喷嘴孔的直径。另外，当没有预先准备与所确定的直径相同直径的小孔时，可取最接近直径的小孔，作为与适当直径对应的小孔。
另外，当上述喷嘴本体的内部空间中可以装入过滤器，上述过滤器装在与上述的孔连通、可使涂敷液在小孔中流通的流路上时，即使异物等与有机EL材料一起在喷嘴内流动，在到达小孔之前，该异物等已被过滤器收集除去。这样，利用装在内部的过滤器，可防止在喷嘴前端的喷嘴堵塞。
另外，当过滤器配置在偏离小孔的内部位置附近时，该偏离量仅为在流路中流动的涂敷液引起的过滤器的挠曲量，则即使过滤器受到将涂敷液输送至喷嘴的压力作用而向小孔一侧挠曲，也可防止挠曲的过滤器与小孔紧密接触。并且，当将过滤器设置在内部位置附近时，即将过滤器和小孔的间隔距离设定为过滤器的挠曲量时，则在过滤器和小孔之间几乎不会产生溶解物的凝胶化。
如可将过滤器在喷嘴中自由装卸，则即使过滤器上收集了异物等而要更换过滤器时，只要更换过滤器就可再开始涂敷处理，这比为了再开始涂敷处理而对喷嘴经常进行分解扫除的情况比较，维护性能提高。
如设置可在喷嘴本体的内部空间中自由插入和取出、并且在内部空间中可插在过滤器和前端部件之间，以规定过滤器和前端部件之间的间隔的隔片，则可正确设定过滤器和小孔之间的间隔距离。
为了达到上述目的，本发明提供一种有机EL材料的涂敷方法，该方法是从喷嘴的喷嘴孔向着形成在基板上的规定宽度的槽连续吐出含有有机EL材料的涂敷液，其特征为，从直径为16～35微米的上述喷嘴孔，向宽度在100微米以下的上述槽连续吐出上述涂敷液。
根据该结构，例如、如果槽的宽度为100微米，而喷嘴孔直径在35微米以下时，由于宽度方向两侧合在一起至少有65微米的余量，因此在喷嘴装置内的定位精度有裕量，同时因为基板和槽等的机械定位精度有裕量，因此不会有涂敷液从槽中溢出的危险，涂敷液可以很好地吐出至基板的槽中。另外，当喷嘴孔直径在16微米以上时，不会因流量过小而降低生产率。这样，当喷嘴孔的直径为16～35微米范围的规定值时，不论槽的宽度等涂敷条件如何，涂敷液总可成连续液柱状吐出。
为了达到上述目的，本发明提供一种有机EL涂敷方法，该方法是从喷嘴的喷嘴孔向着在基板上形成的规定宽度的槽，连续吐出含有有机EL材料的涂敷液，其特征为，上述喷嘴孔的直径可根据上述涂敷液流量、上述涂敷液中的上述有机EL材料的浓度、上述涂敷液的粘度和上述槽的宽度尺寸中至少一个来决定。
采用这种结构，可根据含有涂敷液流量、涂敷液中的有机EL材料的浓度、涂敷液的粘度，槽的宽度尺寸中的至少一个涂敷条件，决定喷嘴孔的直径。例如，可根据上述流量、浓度、粘度、宽度尺寸等的大小决定喷嘴孔直径，不管涂敷条件如何，涂敷液都可成连续的液柱状吐出。
图1表示本发明有机EL涂敷装置的第一实施方式的图。
图2表示安装在图1所示的有机EL涂敷装置中的喷嘴的图。
图3表示本发明有机EL涂敷装置的第二实施方式的图。
图4为示意性地表示图3所示的有机EL涂敷装置中的基板和喷嘴位置关系的立体图。
图5为表示改变对泵的指令，在各种吐出压力下吐出涂敷液时的流量测量结果的图，它表示从同一直径的小孔吐出不同浓度的涂敷液的结果。
图6为表示改变对泵的指令，在各种吐出压力下吐出涂敷液时的流量测量结果，它表示从不同直径的小孔中吐出同一浓度的涂敷液的结果。
符号说明4a～4c喷嘴；9控制部；10a～10c有机EL材料；11存储器(存储装置)；12操作显示板(输入装置、显示装置)；41喷嘴本体；43过滤器；44隔片；45前端部件；45a小孔；101槽；D间隔距离；S玻璃基板；SP内部空间。
具体实施例方式
(第一个实施方式)首先，说明本发明的有机EL涂敷装置的第一个实施方式。由于在喷嘴中安装过滤器，有效地抑制喷嘴的堵塞，因此，第一个实施方式可以稳定地吐出有机EL材料作为溶解物与规定的溶剂混合的涂敷液(以下简单地称为“有机EL材料”)。
图1为表示本发明有机EL涂敷装置的第一实施方式的图。如图1所示，该有机EL涂敷装置由下列部分构成装载着接受涂敷红、绿、蓝色有机EL材料10a～10c的玻璃基板S的平台1；使该平台在规定方向移动的平台移动机构2；检测在玻璃基板S上形成的位置配合符号的位置配合符号检测部3；将红色的有机EL材料10a供给红色用的喷嘴4a的第一供给部5；将绿色的有机EL材料10b供给绿色用的喷嘴4b的第二个供给部6；将蓝色的有机EL材料10c供给蓝色用的喷嘴4c的第三个供给部7；使各种颜色用的喷嘴4a～4c在规定方向移动的喷嘴移动机构8；以及控制平台移动机构2、位置配合符号检测部3、第1～第3个供给部5～7和喷嘴移动机构8的控制部9。
在这些构成部分中，第一个供给部5具有红色的有机EL材料10a的供给源20a；从供给源20a中取出红色的有机EL材料10a的泵21，检测红色的有机EL材料10a的流量的流量计22，和除去红色的有机EL材料10a中的异物的过滤器23。
第二个供给部6具有绿色的有机EL材料10b的供给源20b，从供给源20b中取出绿色的有机EL材料10b的泵21，检测绿色的有机EL材料10b的流量的流量计22，和除去绿色的有机EL材料10b中的异物的过滤器23。
第三个供给部7具有蓝色的有机EL材料10c的供给源20c，从供给源20c中取出蓝色的有机EL材料10c的泵21，检测蓝色的有机EL材料10c的流量的流量计22，和除去蓝色的有机EL材料10c中的异物的过滤器23。
控制部9控制平台移动机构2，使平台1在规定方向移动规定的量；还控制喷嘴移动机构8，使喷嘴4a～4c在规定方向移动规定的量；同时，给第1～第3个供给部5～7的各个泵21吐出指令d～f，使得可根据第1～第3个供给部5～7的各个流量计22得出的检测值a～c，从喷嘴4a～4c吐出规定流量的有机EL材料10a～10c。具体地是，控制部9如下这样控制装置的各个部分，将有机EL材料呈带状涂敷在玻璃基板S上。
当喷嘴4a～4c处在玻璃基板S涂敷开始位置时，控制部9给各个泵21发出指令，开始从各个喷嘴4a～4c向玻璃基板S吐出有机EL材料10a～10c；同时，控制喷嘴4a～4c大致作直线移动。这样，红、绿、蓝色的有机EL材料10a～10c可以同时呈带状涂敷在玻璃基板S上。
当喷嘴4a～4c处在玻璃基板S的涂敷停止位置上时，控制部9给各泵21发指令，停止从各个喷嘴4a～4c向玻璃基板S吐出有机EL材料10a～10c；同时，停止喷嘴4a～4c的移动。
另外，在如上构成的有机EL涂敷装置中，在各个喷嘴4a～4c内装有过滤器，可以有效地防止喷嘴堵塞。以下参照图2，详细说明喷嘴的结构。由于各个喷嘴4a～4c的结构相同，因此说明喷嘴4a的结构，而省略其他喷嘴4b、4c的结构。
图2为表示装在图1所示的有机EL涂敷装置中的喷嘴的图。图2(a)为截面图，图2(b)为分解装配图。喷嘴4a具有前端开口的喷嘴本体41。另外，将隔片42、过滤器43、隔片44、前端部件45按这个顺序插入喷嘴本体41的内部空间SP中；同时，通过从喷嘴本体41的前端(图中下侧)，将固定盖46装在前端上，可将上述零件保持在内部空间SP内。当从喷嘴本体41的前端取出固定盖46时，可以从喷嘴本体41中取出前端部件45，再从本体41的内部空间SP中取出隔片44和过滤器43。另外，在固定盖46和喷嘴本体41的前端，分别用阴螺纹和阳螺纹将固定盖46拧紧在喷嘴本体41的前端从而固定也可。这样，可以提高固定力，并且容易装卸固定盖46。
在上述这样装配的喷嘴4a中，在喷嘴本体41形成通孔41a，该孔从喷嘴本体41的后端(图2的上端)，与内部空间SP连通，使有机EL材料10a可从第一个供给部5，通过通孔41a，输送至内部空间SP中。另外，输送至喷嘴4a中的有机EL材料10a，以内部空间SP作为流路，流至喷嘴的前端，在通过过滤器43后，通过形成在前端部件45的大致中心处的小孔45a吐出。这样，在本实施方式中，喷嘴本体41的内部空间SP，起到与小孔45a连通，使有机EL材料10a流动的流路的作用。
在这个流路(喷嘴本体41的内部空间SP)上，过滤器43的外周边缘被两个隔片42、44夹住，保持固定在内部空间SP的规定位置上。这个位置相当于本发明的“内部位置”，它是在内部空间SP中(图2的上端)，与前端部件45上的小孔45a隔开一个隔片44的厚度D的位置。这样，利用隔片44，可以正确地设定过滤器43和小孔45a的间隔距离D。在本实施方式中，该厚度D与在流路(内部空间SP)中流动的有机EL材料10a造成的过滤器43的挠曲量大致一致。其理由如下。
为了去除从第一个供给部5输送至喷嘴4a中的有机EL材料10a内的异物和凝胶化溶解物等，将过滤器43设置在流路上。在本实施方式中，作为过滤器的材质，例如使用聚四氟乙烯树脂(PTFE)，过滤精度为10微米。所谓“过滤精度”表示过滤效率达到99.9％以上的粒子直径。在本实施方式中，由于上述过滤器43配置在小孔45a的上游，因此可以去除有机EL材料10a中、粒子尺寸在10微米以上的异物或凝胶化溶解物等，可以预先防止产生异物等造成的小孔45a的堵塞。
另外，这种结构的过滤器43可以挠曲。因为输送供给至喷嘴4a的有机EL材料10a，故与有机EL材料10a的压力相适应，过滤器43的中心向着喷嘴的前端(图2的下端)挠曲。因此，小孔45a和过滤器43的间隔，应比有机EL材料10a的最大吐出压力时的过滤器43的挠曲量要大。
另一方面，关于隔片44的厚度D，只需比过滤器43的挠曲量大一点即可，不需很大。当过滤器43和小孔45a的间隔距离D大时，在该间隔中输送有机EL材料10a时，作为溶解物的有机EL材料10a会产生凝胶化，产生与现有技术同样的问题。为此，将过滤器43配置在内部位置附近，即将过滤器43和小孔45a的间隔距离D设定大致为过滤器43的挠曲量，这样几乎不可能在过滤器43和小孔45a之间产生溶解物的凝胶化，可以解决上述问题。考虑到这点，在本实施方式中，因为在最大吐出压力(＝3.5kgf/cm2)下过滤器43的挠曲量为0.6mm，因此将间隔距离D设定为0.6～0.8mm。但这个值只是一个例子，由于根据过滤器43的材质和过滤精度等或吐出压力等的不同，过滤器43的挠曲量改变，因此应正确掌握过滤器43的挠曲量，来设定间隔距离D。
如上所述，采用第一个实施方式时，由于在各个喷嘴4a～4c内装有过滤器43，可以阻止粒子尺寸在10微米以上的异物或凝胶化溶解物等达到小孔45a，因此可以可靠地防止异物等造成的小孔45a的堵塞。结果，可以稳定地向玻璃基板S吐出有机EL材料10a～10c，可以提高制品的合格率。另外，因为可抑制喷嘴的堵塞，大大降低有机EL涂敷装置的开停频率，因此可提高装置的工作效率。
另外，过滤器43的大致中心部分，受到从在喷嘴本体41的内部空间SP中流动的有机EL材料10a～10c的压力作用，向小孔45a挠曲，但由于过滤器43配置在偏离小孔45a一个挠曲量的内部位置附近，因此，即使输送的有机EL材料10a～10c使过滤器43挠曲，也可防止过滤器与小孔紧密接触。同时，由于过滤器43和小孔45a的间隔距离D缩短至与挠曲量(在上述实施方式中为0.6mm)差不多，因此在过滤器43和小孔45a之间，不会产生溶解物的凝胶化，可将很好的有机EL材料10a～10c，通过小孔45a，向着玻璃基板S吐出。
另外，在上述结构的有机EL涂敷装置中，随着装置的工作，异物和凝胶化的溶解物等聚集在过滤器43上，需要更换过滤器。由于过滤器43可以自由地插入喷嘴本体41的内部空间SP中和从中取出，因此更换过滤器容易，可提高维护性能。
又由于在过滤器43和小孔45a之间插入隔片44，可以正确地设定间隔距离D。
作为现有的有机EL涂敷装置的喷嘴堵塞的原因，除了溶解物凝胶化以外，还有以下原因。一般，在这种有机EL涂敷装置中，装置立起时，要冲洗管道内部，除去异物，但只是冲洗不能完全除去滞留在管道接头等积存液体处的异物。这些在积存液体处的异物，在冲洗后会随着时间的推移送至喷嘴中，因此尺寸比小孔大的异物，可以塞住喷嘴小孔，形成堵塞。
另外，即使异物或凝胶化溶解物的尺寸比小孔小，当多个异物同时送入小孔时，在小孔附近，多个异物等受到相互作用的横向压力，不能活动，也形成滞留状态。结果，多个异物等塞住小孔，引起喷嘴堵塞。
这样，在现有的有机EL涂敷装置中，当产生喷嘴堵塞时，液体不能稳定地吐出至基板上，使制品合格率降低。另外，当喷嘴堵塞时，液体不能从喷嘴喷出，涂敷处理暂时中断，必须对喷嘴进行分解扫除，这成为涂敷装置工作效率降低的主要原因之一。当对喷嘴进行分解扫除时，必须除去塞住小孔的异物和凝胶化的溶解物等，在维护性能方面还有改善的余地。
采用上述第一个实施方式，如上所述，可以解决现有的有机EL涂敷装置的问题。
本发明不限于上述第一个实施方式，在不偏离本发明精神的条件下，可作上述以外的各种改变。例如，作为过滤器43的过滤精度，采用10微米，但在各个有机EL涂敷装置或各个喷嘴中，也可以采用适当的过滤器。还可以根据各个过滤器的情况，使间隔距离D为最适合。这点在上述第一个实施方式中，因为可采用隔片44正确地设定间隔距离D，所以也可以在各个喷嘴中，将与最适合的间隔距离相应的隔片放置在过滤器43和前端部件45之间。
另外，在上述第一个实施方式中，本发明采用了在前端部件45中形成一个小孔45a的喷嘴，但本发明适用的小孔个数、配置和形状等可以为任意的，它适用于从喷嘴前端吐出有机EL材料的所有有机EL涂敷装置。
另外，在上述第一个实施方式中有隔片44，但本发明不限于此，也可以没有隔片。但如上述第一个实施方式那样，有隔片44可以正确地设定间隔距离D。
(第二个实施方式)下面来说明本发明的有机EL涂敷装置的第二个实施方式。第二个实施方式根据涂敷条件，决定设在喷嘴中的喷嘴孔的直径，因此总是可以稳定地吐出有机EL材料。另外，与第一个实施方式相同的结构，用相同的符号表示，省略其说明。
图3为表示本发明的有机EL涂敷装置的第二个实施方式的图，图4为示意性地表示在图3所示的有机EL涂敷装置中的基板和喷嘴的位置关系的立体图。
如图4所示，由于将有机EL材料10a从喷嘴吐出至形成在基板S上的槽101中，在基板S的槽101中，形成由ITO(铟锡氧化物)制成的透明电极。在本实施方式中，槽101的宽度尺寸L为L≤100微米的规定值。
如图3所示，这个有机EL涂敷装置的结构与第一个实施方式(图1)大致相同，但在控制部9中设有存储器11，还具有被控制部9控制、由液晶显示器和触摸板构成，兼作输入部和显示部的操作显示板12。控制部9控制平台移动机构2，使平台1在Y方向移动规定的量，还控制喷嘴移动机构8，使喷嘴4a～4c在X方向移动规定的量，同时，与第一个实施方式相同，控制装置各个部分，将有机EL材料10a、10b、10c沿着槽101，呈带状地涂敷在玻璃基板S上。
另外，上述结构的有机EL涂敷装置的各个喷嘴4a～4c的结构，与图2所示的第一个实施方式基本上相同。即，如图2所示，将穿设有相当于本发明“喷嘴孔”的小孔45a的前端部件45，可装卸地安装在喷嘴本体41中。因此，如果预先准备穿设有不同直径小孔45a的多个前端部件45，可容易地改变喷嘴4a的喷嘴孔直径。
其次，参照图5和图6，说明改变喷嘴孔直径的优点。图5、图6为改变对泵21的指令d，在各种吐出压力下，吐出涂敷液时的流量(每单位时间的吐出量)的测量结果的图。图5表示同一个直径的小孔吐出不同浓度的涂敷液的结果，图6表示从不同直径的小孔吐出相同浓度的涂敷液的结果。图3中的第1～第3个供给部5～7的管路中的耐压力为0.35MPa，图5、图6的最大吐出压力为0.3MPa。
图5中所用的涂敷液中的有机EL材料的浓度D1＞D2＞D3＞D4。例如，当浓度D4为低浓度时，在吐出压力大约为0.12Mpa时，流量约为125μl/分钟；而当浓度D1为高浓度时，在吐出压力大约为0.2Mpa时，流量同样为125μl/分钟。各个浓度的吐出压力的最小值(例如浓度D4时为0.08MPa)为形成连续液柱的最小值。在不足该吐出压力下，不形成连续的液柱而形成液滴。从图5可看出，随着有机EL浓度升高，获得同一流量所需的吐出压力升高。
图6中所用的喷嘴孔直径为16、18、20、22微米。与图5一样，在图6中，吐出压力的最小值(例如，直径22微米时为0.21MPa)为形成连续液柱的最小值。在不足该吐出压力下，不形成连续的液柱，而成为液滴。
从图6可看出，当喷嘴孔直径大时，如不是大流量，则不形成液柱；当需要连续地形成液柱，而且以小流量吐出时，则必须减小喷嘴孔的直径。相反，当喷嘴孔直径小时，即使吐出压力提高到上限(0.3MPa)，也只能得到小流量(例如，在直径为16微米时，流量为130μl/分钟，为了得到大流量，必须增大喷嘴孔直径。
在图5和图6中，有机EL材料使用聚乙烯咔唑(PVK)族，溶剂例如使用1，3，5-三甲基苯。但是，不限于此，有机EL材料使用聚亚苯基系、聚芴系、聚亚苯基亚乙烯基(PPV)系，氰-PPV系、MEH(MEH)-PPV系等也可以，溶剂使用甲苯、二甲苯、四氢化萘、连四甲苯、苯甲醚等也可以。
另外，在图5中，喷嘴孔的直径为18微米，图6中，取有机EL材料的浓度为D1。
在使用图3所示的有机EL涂敷装置，制造有机EL显示装置的情况下，根据使用的有机EL材料、溶剂的种类和浓度的不同，涂敷液的粘度，即流动性变化。必要的流量也根据必要的涂敷液的膜厚和基板S的槽101的宽度尺寸L等而变化。
通过图5、图6可知，为了不使吐出压力过大，而是使用对管路的耐压力具有裕量的适当的吐出压力，连续地形成液柱并吐出涂敷液，相应于涂敷条件(例如，涂敷液中的有机EL材料浓度、根据该浓度变化的涂敷液粘度，基板S的槽101的宽度尺寸L、必要的涂敷液流量等)，改变喷嘴孔的直径是有效的。
例如，如果槽101的宽度L＝100微米，则当喷嘴孔直径在35微米以下时，由于宽度方向两侧合在一起，至少有65微米的余量，这使喷嘴4a～4c的机械定位精度有余量，同时，因为基板S(槽101)的机械定位精度也有余量，因此不会有涂敷液从槽101中溢出的危险，涂敷液可以很好地吐出到基板S的槽101中。另外，当喷嘴孔直径在16微米以上时，没有流量太小，生产率降低的顾虑，可以很好地将涂敷液吐出至基板S的槽101中。
这样，第二个实施方式的有机EL涂敷装置，之所以形成液柱同时连续地将有机EL材料10a，10b，10c从喷嘴孔向着槽101吐出，是因为一旦呈液滴状则吐出端不稳定。
其次，参见图3来说明喷嘴孔直径的确定方法。控制部9由CPU等组成，具有存储器11。在存储器11中，将涂敷液中的有机EL材料的浓度、随浓度变化的涂敷液的粘度，基板S的槽101的宽度L、必要的涂敷液流量等涂敷条件，与喷嘴孔直径的对应关系，作为表格数据存储起来。将上述对应关系以函数式存储在存储器11中也可以。另外，控制部9可将涂敷条件依次显示在操作显示板12上。当操作者输入对应的数据时，可根据上述对应关系，从输入值确定适当的直径，显示在操作显示板12上。
在这种情况下，当输入作为涂敷条件的槽101的宽度L和涂敷液的膜厚时，控制部9计算必要的流量，再根据计算结果，决定适当的喷嘴孔直径。并且，如输入作为涂敷条件的槽101的宽度L和必要的流量，则根据输入数据，决定喷嘴孔适当的直径也可。并且，如输入作为涂敷条件的槽101的宽度尺寸L和涂敷液的粘度，则根据输入数据决定喷嘴孔的适当直径也可。另外，如在存储器11中存储上述典型的有机EL材料和溶剂的粘度等特性，当输入作为涂敷条件所使用的有机EL材料和溶剂种类、浓度时，根据输入数据，决定喷嘴孔的直径也可。这样，在本实施方式中，操作显示板12相当于输入装置和显示装置，存储器11相当于存储装置。
这样，采用第二个实施方式时，由于取吐出含有有机EL材料10a～10c的涂敷液的喷嘴4a的喷嘴孔直径为16～35微米范围的规定值，在应实现高清晰度的基板S上形成的宽度为100微米以下的狭窄的槽101上，喷嘴4a的机械定位精度有裕量，同时因为基板S(槽101)的机械定位精度也有裕量，因此涂敷液不会溢出。又由于不会有流量不足，因此可以很好地涂敷涂敷液。
然而，作为现有的有机EL涂敷装置，例如在特开2000-202357号公报所述的、将有机材料从喷嘴孔连续吐出的装置中，记载了将喷嘴孔的直径设定为比50微米大，优选为比200微米大。但使用这种喷嘴孔直径比较大的喷嘴的装置，很难向宽度在100微米以下的槽良好地吐出涂敷液。即对于随着有机EL显示装置的清晰度提高，涂敷的宽度变窄的现状而言，要利用上述现有的装置来灵活地与其对应，比较困难，而采用上述第二个实施方式，则可解决这个问题。
另外，在第二个实施方式中，由于相对于喷嘴本体41可装卸地安装穿设有小孔45a的前端部件45，从而构成各个喷嘴4a～4c，因此容易改变喷嘴孔的直径。因此，通过预先预备穿设有直径不同的小孔45a的多个前端部件45，再根据涂敷条件，安装具有适当直径的小孔的前端部件，可以使喷嘴孔具有适当的直径，由此可得到通用性高的装置。结果，不管涂敷条件如何，可以可靠地向玻璃基板S吐出有机EL材料，连续稳定地形成液柱。另外，生产率不会降低，可以有效地吐出。
另外，采用第二个实施方式，由于可根据输入操作显示板12的涂敷条件，决定喷嘴孔适当的直径，因此可使小孔(喷嘴孔)45a的直径经常保持在适当的直径，可以很好地将涂敷液涂敷在基板S的槽101上。
另外，采用第二个实施方式时，由于决定的适当直径在操作显示板12上显示，因此容易知道适当的直径，提高操作性能和方便性。
采用第二个实施方式，由于使用喷嘴4a、4b、4c，可防止喷嘴孔堵塞，提高产品合格率，提高装置的工作效率，可防止过滤器43与小孔45a紧密接触，防止溶解物凝胶化，提高维护性能等，因此可以得到与第一个实施方式同样的效果。
本发明不限于上述第二个实施方式，在不偏离本发明的精神的条件下，可在上述以外作各种改变。例如，在上述第二个实施方式中，在前端部件45上形成一个小孔45a，但小孔的个数、配置和形状等是任意的。还可以在各种涂敷条件下，预先测量对于吐出压力的流量等。
另外，第1～第3个供给部5～7中，可在泵21和流量计22之间或喷嘴紧前面设置压力计，监测泵21的吐出压力。
在上述第二个实施方式中，将涂敷条件和喷嘴孔直径的对应关系以表格数据的形式存储在存储器11中，但不限于此。例如，也可将涂敷液的粘度、喷嘴孔的直径、泵21的吐出压力和流量等的关系存储在存储器11中，根据利用操作显示板12输入的数据，由控制部9计算上述对应关系，再根据计算结果求出适当直径。
另外，还可以预先准备穿设有不同直径的小孔45a的多个前端部件45，将具有直径与控制部9确定的喷嘴孔直径对应的小孔45a的前端部件45，安装在喷嘴本体41中。在这种情况下，在未预先准备具有与确定的喷嘴孔直径一致的小孔45a的前端部件45时，则可取最接近直径的小孔为与适当直径对应的小孔。
还可以在预先准备穿设有不同直径的小孔45a的多个前端部件45的同时，将所准备的各个直径数据存储在存储器11中，控制部9从所准备的直径中，选择与涂敷条件对应的直径作为喷嘴孔的适当直径。
另外，在上述实施方式2中，控制部9自动地决定喷嘴孔的适当直径，但不限于此。例如，也可以准备喷嘴孔的适当直径和涂敷条件的对应关系作为表格数据，操作者再根据涂敷条件，从该表格数据中求出适当的直径。
在上述第二个实施方式中，喷嘴4a、4b、4c具有过滤器43，但本发明不限于此，没有过滤器的喷嘴也可以。另外，在上述第二个实施方式中，喷嘴4a、4b、4c具有隔片42、44，但本发明不限于此，没有隔片的喷嘴也可以。然而，如上述第二个实施方式那样，具有过滤器43和隔片42、44较好。
如上所述，由于本发明在喷嘴内部安装了过滤器，过滤器收集在喷嘴内流动的异物等，可以有效地防止喷嘴的堵塞。结果，可以稳定地吐出含有有机EL材料的涂敷液，同时，可以提高装置的工作效率。
又由于在喷嘴中可装卸地安装着过滤器，可根据需要只更换过滤器，即可以再开始涂敷处理。这与为了再开始涂敷处理而对喷嘴进行分解扫除的现有技术比较，可提高维护性能。
由于在形成小孔的前端部件和过滤器之间设有插入的隔片，因此可以正确地设定过滤器和小孔的间隔距离。
另外，根据本发明，在基板上形成的槽的宽度在100微米以下，喷嘴孔的直径取16～35微米范围内的规定值，因此，含有有机EL材料的涂敷液不会从槽中溢出，也不会因流量太小而使生产率降低，涂敷液可以很好地吐出至在基板上形成的宽度狭小的槽中，使机械定位精度有裕量。另外，不管槽的宽度尺寸等涂敷条件如何，涂敷液总可以成连续的液柱状吐出，可以很好地将涂敷液涂敷在基板上。
由于上述喷嘴具有喷嘴本体，和可在喷嘴本体的前端自由装卸，并在前端的大致中心处穿设有小孔作为上述喷嘴孔的前端部件，因此，通过预先准备穿设有直径不同小孔的多个前端部件，只更换前端部件就可根据槽的宽度容易地改变喷嘴孔的直径，得到通用性高的装置。
另外，本发明可根据涂敷条件确定喷嘴孔的直径，因此，不管涂敷条件如何，含有有机EL材料的涂敷液总是以连续的液柱状吐出，因此可以很好地将涂敷液涂敷在基板上。
由于涂敷条件包含涂敷液的流量、涂敷液中的有机EL材料的浓度、涂敷液的粘度、槽的宽度尺寸中的至少一个，因此根据上述流量、浓度、粘度、槽宽尺寸等的大小确定喷嘴孔的直径，就可以与涂敷条件相适应地吐出，从而可以很好地将涂敷液涂敷在基板上。
又由于根据输入装置输入的涂敷条件，可以确定喷嘴孔的适当直径，将该适当直径显示在显示装置上，因此可根据各种涂敷条件，确定和显示喷嘴孔的适当直径，使操作性能和方便性提高。
在这种情况下，存储涂敷条件和喷嘴孔直径的对应关系，再根据存储的对应关系，选择与输入装置输入的涂敷条件对应的适当直径，将所选择的直径显示在显示装置上，即可容易地确定喷嘴孔的适当直径。
另外，因为预先准备具有不同直径的小孔的多个前端部件，因此，通过将具有与根据涂敷条件确定的适当直径对应的小孔的前端部件装在喷嘴本体中，只更换前端部件就可容易地改变喷嘴孔的直径。
权利要求
1.一种有机EL涂敷装置，具有喷嘴，该喷嘴可从设在其前端的小孔向基板吐出含有有机EL材料的涂敷液，其特征为，在所述喷嘴内部、在与所述小孔连通且可使所述涂敷液在所述小孔中流通的流路上设有过滤器。
2.如权利要求1所述的有机EL涂敷装置，其特征为，所述过滤器配置在偏离所述小孔的内部位置附近，该偏离量仅为在所述流路中流通的所述涂敷液引起的所述过滤器的挠曲量。
3.如权利要求1或2所述的有机EL涂敷装置，其特征为，所述过滤器相对于所述喷嘴可装卸地设置。
4.如权利要求3所述的有机EL涂敷装置，其特征为，所述喷嘴具有在内部空间中可放置所述过滤器的喷嘴本体；和可配置在所述喷嘴本体的前端，而且在其大致中心处形成所述小孔的前端部件，所述过滤器可在所述喷嘴本体的内部空间中自由装卸，并且所述前端部件也可以相对于所述喷嘴本体自由装卸。
5.如权利要求4所述的有机EL涂敷装置，其特征为，所述喷嘴具有隔片，该隔片可在所述喷嘴本体的内部空间中自由插入和取出，并且在所述内部空间中，插入所述过滤器和所述前端部件之间、以规定所述过滤器和所述前端部件之间的间隔。
6.如权利要求1所述的有机EL涂敷装置，其特征为，所述喷嘴具有在内部空间中可放置所述过滤器的喷嘴本体；和可配置在所述喷嘴本体的前端，而且在其大致中心处形成所述小孔的前端部件，所述过滤器配置在偏离所述小孔的内部位置附近，该偏离量仅为在所述喷嘴本体的内部空间中流通的涂敷液引起的所述过滤器的挠曲量。
7.如权利要求6所述的有机EL涂敷装置，其特征为，所述过滤器可在所述喷嘴本体的内部空间中自由装卸，并且所述前端部件也可以相对于所述喷嘴本体自由装卸。
8.如权利要求7所述的有机涂敷装置，其特征为，所述喷嘴具有隔片，该隔片可在所述喷嘴本体的内部空间中自由插入和取出，并且在所述内部空间中，插入所述过滤器和所述前端部件之间、以规定所述过滤器和所述前端部件之间的间隔。
全文摘要
本发明的装置可将含有有机EL材料的涂敷液，从喷嘴稳定地吐出至基板上。构成喷嘴(4a)的喷嘴本体(41)的内部空间(SP)具有作为使有机EL材料(10a)流通的流路的功能。在该流路上与作在喷嘴前端的小孔(45a)离开的内部位置上，安装着过滤器(43)。过滤器(43)的过滤精度为10微米，可以收集异物和凝胶化的溶解物等，阻止它们到达小孔(45a)。因此可以可靠地防止异物等堵塞小孔(45a)。
文档编号C03C17/28GK101058481SQ200710001928
公开日2007年10月24日 申请日期2003年7月7日 优先权日2002年7月12日
发明者增市干雄, 高村幸宏, 森脇三造 申请人:大日本网目版制造株式会社