CN101239348A - 涂布装置及涂布方法 - Google Patents

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CN101239348A CNA200810005435XA CN200810005435A CN101239348A CN 101239348 A CN101239348 A CN 101239348A CN A200810005435X A CNA200810005435X A CN A200810005435XA CN 200810005435 A CN200810005435 A CN 200810005435A CN 101239348 A CN101239348 A CN 101239348A
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戸内八郎
松岛克巳
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Chugai Ro Co Ltd
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Abstract

本发明在于提供一种结构简单且廉价、但可获得膜厚均匀的涂膜的涂布装置以及使用该装置的涂布方法。该涂布装置具有由一对块体(9)构成的涂布喷嘴(3)。在两个块体(9)之间形成有：用于储藏涂布液的储藏部(13)；以及从该储藏部(13)向所述两个块体(9)的前端延伸、用于排出涂布液的狭缝(14)。另外，还设置有：连结两个块体(9)的连结部件、以及在比连结部件更靠近储藏部(13)的位置上沿着该储藏部(13)并排设置的多个紧固部件。各紧固部件可根据从狭缝(14)排出的涂布液所形成的涂膜(12)的膜厚对两个块体(9)的紧固状态进行调整。

Description

涂布装置及涂布方法
技术领域
本发明涉及一种涂布装置及涂布方法。
背景技术
以往，作为涂布装置，公知有一种具有对狭缝和排出口的大小进行调整用的多个差动螺钉的装置(例如参照专利文献1和专利文献2)。在这种涂布装置中，在将缝模放置在涂布涂布液的玻璃基板上方的状态下，若沿长边方向的狭缝宽度因自重所引起的挠曲而变化，则旋转所述差动螺钉，使整个狭缝宽度变得均匀。
专利文献1：日本专利特开平9-131561号公报
专利文献2：日本专利特开2004-283820号公报
然而，在上述以往的涂布装置中完全没有考虑以下方面。即，在涂布涂布液时，随着内压力的上升，构成缝模的各唇部左右张开，狭缝宽度会发生变化，但却并未采取相应的对策。另外，各唇部左右并不对称，为了将唇部之间彼此相连，需要用于安装完全不同的差动螺钉的机构，从而构造复杂化，涂布装置变得昂贵。
发明内容
因此，本发明所要解决的技术课题是提供一种结构简单且廉价、但可获得膜厚均匀的涂膜的涂布装置及涂布方法。
作为用于解决上述技术问题的技术方案，本发明的涂布装置包括涂布喷嘴，该涂布喷嘴由一对块体构成，在所述两个块体之间形成有用于储藏涂布液的储藏部、以及从该储藏部向所述两个块体的前端延伸的用于排出涂布液的狭缝，所述涂布喷嘴具有连结所述两个块体的连结部件、以及在比所述连结部件更靠近储藏部的位置上沿着该储藏部并排设置的多个紧固部件，所述各紧固部件可根据从狭缝排出的涂布液所形成的涂膜的膜厚对所述两个块体的紧固状态进行调整。
采用该结构，在使涂布液通过狭缝排出时，即使内压力上升，狭缝的宽度尺寸沿长边方向变动，所形成的涂膜的膜厚产生偏差，也可通过利用各紧固部件对两个块体的紧固状态进行调整来应对。即，通过对沿狭缝并排的多个部位中的任一处的各紧固部件的紧固状态进行调整，可对长边方向上各区域内的涂布液的排出量进行调整，并从下一次的涂膜形成起使膜厚变得均匀。
最好在所述块体中的任意一方上沿所述储藏部形成有多个贯通孔，在所述块体中的余下的另一方上，在与所述贯通孔对应的位置上形成有阴螺纹部，所述紧固部件由插通所述贯通孔并与所述阴螺纹部旋合的螺栓构成。
采用该结构，尽管结构简单且廉价，但也可容易地对各区域的紧固状态进行调整。
另外，作为用于解决上述技术问题的技术方案，本发明的涂布方法利用具有所述调整部件的涂布装置，并包括：涂布工序，在该涂布工序中，在使所述涂布喷嘴在与狭缝正交的方向上相对于被涂布面相对平行地移动的同时，使涂布液从所述储藏部通过所述狭缝排出；测量工序，在该测量工序中，对获得的涂膜的膜厚进行测量；以及调整工序，在该调整工序中，根据膜厚的测量结果利用所述各紧固部件对所述两个块体的紧固状态进行调整。
由此，由于根据膜厚的测量结果，利用各紧固部件对紧固状态进行调整，因此很容易把握为获得均匀的膜厚而需要调整哪个紧固部件，可高效地进行膜厚的均匀化。
最好所述涂布工序在利用所述所有的紧固部件紧固了所述两个块体的状态下进行，所述调整工序对在所述测量工序中所获得的膜厚比预先设定的目标值小的区域内的紧固部件的紧固状态予以解除。
由此，可在涂布前使狭缝的间隔成为由加工精度确定的规定值。另外，由于根据涂布后获得的膜厚的测量结果对小于目标值的区域内的紧固部件的紧固状态予以解除，因此在下一次涂布时，能可靠地增大该部分的膜厚。
另外，作为用于解决上述技术问题的技术方案，本发明涂布方法利用所述调整部件为螺栓的涂布装置，并包括：涂布工序，在该涂布工序中，在使所述涂布喷嘴在与狭缝正交的方向上相对于被涂布面相对平行地移动的同时，使涂布液从所述储藏部通过所述狭缝排出；测量工序，在该测量工序中，对获得的涂膜的膜厚进行测量；以及拆下工序，在该拆下工序中，将在所述测量工序中所获得的膜厚比预先设定的目标值小的区域内的螺栓拆下。
由此，只需用将连结两个块体的多个螺栓中的某些个拆下而解除连结这样的极其简单的方法就可防止涂膜膜厚的偏差，可大幅度提高作业性。
最好在所述测量工序中，使测量膜厚的位置与紧固所述两个块体的螺栓的位置对应，在所述拆下工序中，根据在所述测量工序中的膜厚的测量结果，将检测到比目标值小的值的位置上的螺栓拆下。
此时，无需使测量膜厚的位置与紧固两个块体的螺栓的位置之间的对应关系一一对应，例如，也可以是多对一或一对多。
采用本发明，由于利用沿储藏部设置的多个部位上的紧固部件对两个块体的紧固状态进行调整，因此结构简单，而且可以廉价地制作。另外，可以使两个块体构成为夹着狭缝呈面对称，因此在这点上也可以简化结构。
附图说明
图1是表示本实施形态的涂布装置的整体的概略说明图。
图2(a)是表示图1的涂布喷嘴的剖视图，图2(b)是侧视图。
图3是表示在被涂布部件的表面上形成的涂膜的测量方法的说明图。
图4是表示在将所有第二螺栓都紧固了的状态下进行涂布时获得的膜厚的曲线图。
图5表示的是在两侧各拆下了5个部位上的第二螺栓的状态下进行涂布时获得的膜厚的曲线图。
图6(a)是在将所有螺栓都紧固了的状态下的涂布喷嘴的侧视图，图6(b)是在涂布液排出前的状态下的仰视图，图6(c)是涂布过程中的仰视图，图6(d)是被涂布部件及涂膜的剖视图，图6(e)是侧视图。
图7(a)是在两侧各拆下了五个部位上的第二螺栓拆下了的状态下的涂布喷嘴的侧视图，图7(b)是在涂布液排出前的状态下的仰视图，图7(c)是涂布过程中的仰视图，图7(d)是被涂布部件及涂膜的剖视图，图7(e)是侧视图。
(符号说明)
1涂布液槽
2涂布液泵
2a缸体
2b活塞
2c驱动机构
3涂布喷嘴
4支撑台
5控制装置
6A第一配管
6B第二配管
6C第三配管
6D第四配管
7三通阀
7a、7b、7c端口
8被涂布部件
9a、9b块体
10第一螺栓
11第二螺栓
12涂膜
13储藏部
14狭缝
14a排出口
15侧板
16a、16b、16c贯通孔
17a、17b、17c阴螺纹
18压力泄放阀
具体实施方式
下面参照附图对本发明的实施形态进行说明。
图1是本实施形态的涂布装置的概略说明图。该涂布装置大致包括：涂布液槽1、涂布液泵2、涂布喷嘴3、支撑台4、以及控制装置5。
在涂布液槽1中储藏有涂布液，涂布液槽1通过第一配管6A与三通阀7的端口7a相连。作为涂布液，例如可使用在玻璃基板上涂布的PDP用玻璃浆液。但是，涂布液并不局限于此，可根据被涂布部件8的种类从以往公知的各种涂布液中选择合适的涂布液。
涂布液泵2将涂布液槽1中的涂布液向涂布喷嘴3压送。涂布液泵2包括：缸体2a、在缸体2a的内部滑动的同时往复移动的活塞2b、以及用于驱动该活塞2b的驱动机构2c。作为驱动机构2c，可使用直线电动机和伺服电动机。另外，涂布液泵2通过第二配管6B与三通阀7的端口7b相连。
图2是涂布喷嘴3的详细图。涂布喷嘴3用作为连结部件的第一螺栓10和作为紧固部件的第二螺栓11将一对块体9a、9b形成为一体，利用未图示的升降装置进行升降，并利用未图示的进给装置进行往复移动。另外，涂布喷嘴3朝着载放在支撑台4上的被涂布部件8将从涂布液泵2压送来的涂布液排出，从而形成涂膜12。
两个块体9a、9b由不锈钢(例如SUS630)形成。另外，在两个块体9a、9b之间形成有：储藏涂布液的储藏部13、以及从该储藏部13向前端的排出口14a延伸的狭缝14。在此，将供给到储藏部13中的涂布液所产生的内压力设为0.2～0.3MPa。另外，狭缝14的宽度尺寸为100～500μm之间的尺寸，设定为一定宽度。各个块体9a、9b为夹着狭缝14呈面对称的构造。在两个块体9a、9b的两侧通过螺钉紧固等安装有用于闭锁储藏部13和狭缝14的侧板15。
在一个块体9a上，在其长边方向上分别形成有三行贯通孔16a、16b、16c。在上侧的两行贯通孔16a、16b中插通有第一螺栓10。最下行的贯通孔16c沿着储藏部13形成，并插通有第二螺栓11。另外，在另一个块体9b上，在与所述各贯通孔16a、16b、16c对应的位置上分别形成有阴螺纹部17a、17b、17c。由此，可使插通所述各贯通孔16a、16b、16c的螺栓10、11与阴螺纹部17a、17b、17c分别旋合，并将块体9a、9b形成为一体。第一螺栓10用于连结两个块体9a、9b，利用扭力扳手等以规定紧固力紧固。另一方面，第二螺栓11不仅连结两个块体9a、9b，还如后面所述，可通过适当拆下而在长边方向的各位置上对排出涂布液时因内压力而张开的狭缝14的宽度尺寸进行变更。另外，第一螺栓用的贯通孔16a、16b和阴螺纹部17a、17b也可以上下两排地使位置沿水平方向错开半个间距形成。
涂布喷嘴3通过第三配管6C与三通阀7的端口7c相连。从第三配管6C的途中分支出压力泄放用的第四配管6D的一端。第四配管6D的另一端向大气开放。在第四配管6D上设置有由常闭的开关型电磁阀等构成的压力泄放阀18。
支撑台4由花岗岩制的平台等构成，在支撑台4上载放有PDP(等离子显示板)用玻璃基板等被涂布部件8。
控制装置5对包括涂布液泵2、涂布喷嘴3、三通阀7和压力泄放阀18在内的涂布装置整体的动作进行控制。在从涂布液槽1向涂布液泵2吸引涂布液时，使端口7a、7b连通，并使端口7c与其它的端口7a、7b遮断，利用驱动机构2c使活塞2b在缸体2a内朝着容积增大的方向移动。涂布液槽1内的涂布液经由第一配管6A、三通阀7和第二配管6B被吸引到涂布液泵2内。在将涂布液从涂布液泵2向涂布喷嘴3压送时，使端口7b、7c连通，并使端口7a与其它的端口7b、7c遮断，利用驱动机构2c使活塞2b在缸体2a内朝着容积减小的方向移动。涂布液从涂布液泵2经由第二配管6B、三通阀7、第三配管6C向涂布喷嘴3压送。
下面对上述结构的涂布装置的动作进行说明。
首先，在利用第一螺栓10形成一体的两个块体9a、9b上将所有的第二螺栓11插通、旋合，获得规定的紧固力。在此，如图2所示，块体9a、9b使用的是纵向尺寸(L1)×横向尺寸(L2)为150mm×2000mm的部件。另外，在各个块体9a、9b上沿横向分别形成有三行贯通孔16a、16b、16c和阴螺纹部17a、17b、17c。它们各列的间隔(L3)为80mm的间距，形成有25个，离开两侧的距离(L4)分别为40mm。另外，各行的间隔(L5)以30mm的间距形成。各螺栓10、11使用的是M8的六角孔螺栓。如上所述，在图2中设定了各部的尺寸(L1～L5)，但它们只要在下面的范围内即可。即，只要是L1＝100～200mm，L2＝1500～2500mm，L3＝50～100mm，L4＝20～40mm，L5＝20～50mm即可。
另外，使所得的涂布喷嘴3位于载放在支撑台4上的被涂布部件8(例如玻璃基板)的一端侧上方，对储藏部13供给涂布液，并使涂布液通过狭缝14从排出口14a排出，同时使涂布喷嘴3相对于被涂布部件8朝着另一端侧水平移动。由此，可在被涂布部件8的表面上形成涂膜12。
然后，如下地对形成的涂膜12的膜厚进行测量(测量工序)。即，如图3所示，使用未图示的器具来刮掉涂膜12的一部分，使被涂布部件8的表面露出。接着，如图3(c)所示，通过使用激光的以往周知的方法对从基准位置到被涂布部件8的上表面为止的距离(下侧值)、以及从基准位置到涂膜12的上表面为止的距离(上侧值)进行测量。在刮掉部分的两侧进行该测量，并根据下式算出膜厚。
【数1】
膜厚＝(上侧值1+上侧值2)/2-(下侧值1+下侧值2)/2
其结果是，获得的测量结果如下表所示，标绘了这些值的曲线图如图4所示。
【表1】
  距离   上侧值   下侧值   膜厚   上侧值1   上侧值2   下侧值1   下侧值2
  0mm   283.90   1.20   282.70   283.9   283.9   1.2   1.2
  100mm   287.00   -0.45   287.45   287.0   287.0   -0.3   -0.6
  200mm   292.20   3.50   288.70   285.7   298.7   2.0   5.0
  300mm   297.30   4.95   292.35   292.1   302.5   6.1   3.8
  400mm   304.30   7.55   296.75   303.8   304.8   7.5   7.6
  500mm   307.40   4.50   302.90   311.8   303.0   5.3   3.7
  600mm   307.40   4.50   302.90   311.8   303.0   5.3   3.7
  700mm   308.90   5.85   303.05   304.9   312.9   5.3   6.4
  800mm   305.45   0.15   305.30   310.3   300.6   1.9   -1.6
  900mm   309.20   0.20   309.00   309.1   309.3   0.4   0.0
  1000mm   315.25   3.00   312.25   310.1   320.4   1.8   4.2
  1100mm   309.20   0.20   309.00   309.1   309.3   0.4   0.0
  1200mm   305.45   0.15   305.30   310.3   300.6   1.9   -1.6
  1300mm   308.90   5.85   303.05   304.9   312.9   5.3   6.4
  1400mm   307.40   4.50   302.90   311.8   303.0   5.3   3.7
  1500mm   307.40   4.50   302.90   311.8   303.0   5.3   3.7
  1600mm   304.30   7.55   296.75   303.8   304.8   7.5   7.6
  1700mm   297.30   4.95   292.35   292.1   302.5   6.1   3.8
  1800mm   292.20   3.50   288.70   285.7   298.7   2.0   5.0
  1900mm   287.00   -0.45   287.45   287.0   287.0   -0.3   -0.6
  2000mm   283.90   1.20   282.70   283.9   283.9   1.2   1.2
最大值：312.25，最小值：282.7，最大差值：29.55，平均膜厚：297.83
膜厚分布：±5.0％(未记载的单位为μm)
图6示意地表示在将所有的螺栓10、11都紧固了的状态下的狭缝14的排出口14a的变化情况。排出口14a的宽度尺寸为100～500μm之间的尺寸，调整为一定宽度，图中为了说明而进行了夸张地表示。
如图6(b)所示，排出前的排出口14a的宽度尺寸被调整为一定间隔。另外，在涂布液的排出过程中，如上所述，作用有0.2～0.3MPa的内压力。因此，块体9a、9b欲以相互背离的形态变形。但是，块体9a、9b的两端部由侧板15固定，该变形被阻止。另外，涂布喷嘴3由刚性较高的不锈钢制成，但由于全长为2000mm，因此无法排除在中央部的变形。因此，如图6(c)所示，排出口14a成为越靠近中央部越宽的形状，从而涂布液在中央部被大量排出。因此，可推测如图6(d)所示，涂布在被涂布部件8的表面上的涂膜12在中央部隆起，在中央部与端部之间产生高低差，平面度变差。
在此，对需拆下的第二螺栓11的位置进行确定(调整工序)。即，根据获得的测量结果，可以判断膜厚相对于目标值(此时为300μm)为负的部位在两侧分别有五个，因此将与这五个部位对应的第二螺栓11拆下。由此，在下一次的涂布作业中，在增大的内压力的影响下，可期待狭缝14的间隔在拆下了第二螺栓11的部分比上一次宽。
接着，更换被涂布部件8，与上次一样地再次形成涂膜12，并对膜厚进行测量(测量工序)。测量结果如下表所示，标绘了它们的值的曲线图如图5所示。
【表2】
  距离   上侧值   下侧值   膜厚   上侧值1   上侧值2   下侧值1   下侧值2
  0mm   296.40   5.00   291.40   296.4   296.4   5.0   5.0
  100mm   305.30   0.25   305.05   317.8   292.8   4.8   -4.3
  200mm   312.75   7.60   305.15   313.4   312.1   7.9   7.3
  300mm   298.80   5.35   293.45   295.5   302.1   8.4   2.3
  400mm   301.35   6.60   294.75   297.7   305.0   5.9   7.3
  500mm   300.50   4.75   295.75   299.0   302.0   4.1   5.4
  600mm   295.60   2.25   293.35   292.8   298.4   1.7   2.8
  700mm   291.10   2.55   288.55   292.4   289.8   2.5   2.6
  800mm   284.15   1.75   282.40   284.4   283.9   3.1   0.4
  900mm   290.80   2.80   288.00   292.7   288.9   2.8   2.8
  1000mm   298.50   3.45   295.05   296.3   300.7   3.0   3.9
  1100mm   289.45   2.35   287.10   287.0   291.9   2.1   2.6
  1200mm   286.00   1.60   284.40   286.2   285.8   1.6   1.6
  1300mm   295.80   2.10   293.70   297.7   293.9   2.1   2.1
  1400mm   305.95   2.40   303.55   307.7   304.2   2.5   2.3
  1500mm   308.00   2.40   305.60   307.9   308.1   2.4   2.4
  1600mm   305.85   2.75   303.10   308.0   303.7   3.2   2.3
  1700mm   298.90   2.75   296.15   298.1   299.7   2.6   2.9
  1800mm   302.55   2.60   299.95   304.7   300.4   2.7   2.5
  1900mm   306.40   3.85   302.55   308.3   304.5   4.0   3.7
  2000mm   296.40   5.00   291.40   296.4   296.4   5.0   5.0
最大值：305.6，最小值：282.4，最大差值：23.2，平均膜厚：295.26
膜厚分布：±3.9％(未记载的单位为μm)
图7示意地表示在如上所述地拆下了第二螺栓11的状态下的狭缝14的排出口14a的变化情况。如图7(b)所示，在排出涂布液之前的状态下，狭缝14的间隔是一定的，但在排出中，块体9a、9b因内压力而变形。在此，由于两端分别拆下了五个螺栓，因此排出口14a在该部分上容易张开，如图7(c)所示，反而中央部的张开被抑制。可以推测，这是由涂布液的排出量在两端部增大而导致在中央部的排出量减少引起的。其结果是，如图7(d)所示，与图6所示的场合相比，涂布在被涂布部件8的表面上的涂膜12的平坦度提高。
即，比较上述两次测量工序下的测量结果可得，前者的测量值的偏差(＝最大值-最小值)为29.55μm(±4.9％)，而后者为23.2μm(±3.9％)。
即，在经过调整工序后进行涂布作业，可抑制膜厚的偏差。
另外，在上述实施形态中，使螺栓与阴螺纹部17旋合，但也可做成用螺栓和螺母从两侧紧固的结构。由此，在上述实施形态中在一个块体9b上形成有阴螺纹部17，但也可将其做成与在另一个块体9a上形成的贯通孔16一样，从而可将两个块体9a、9b构成为夹着狭缝14完全地面对称。即，可使用同一条生产线来加工各个块体9a、9b。
另外，在上述实施形态中，在调整工序中将螺栓完全拆下，但也可通过调整螺栓的旋转圈数来变更紧固状况。由此，由于可进行更细致的调整，因此较好。

Claims (6)

1.一种涂布装置，其特征在于，包括涂布喷嘴，
所述涂布喷嘴由一对块体构成，在所述两个块体之间形成有用于储藏涂布液的储藏部、以及从该储藏部向所述两个块体的前端延伸的用于排出涂布液的狭缝，
所述涂布喷嘴具有：
连结部件，该连结部件连结所述两个块体；以及
多个紧固部件，该紧固部件在比所述连结部件更靠近储藏部的位置上沿着该储藏部并排设置，
所述各紧固部件可根据从狭缝排出的涂布液所形成的涂膜的膜厚对所述两个块体的紧固状态进行调整。
2.如权利要求1所述的涂布装置，其特征在于，
在所述块体中的任意一方上沿所述储藏部形成有多个贯通孔，
在所述块体中的余下的另一方上，在与所述贯通孔对应的位置上形成有阴螺纹部，
所述紧固部件由插通所述贯通孔并与所述阴螺纹部旋合的螺栓构成。
3.一种涂布方法，其特征在于，
利用权利要求1所述的涂布装置，并包括：
涂布工序，在该涂布工序中，在使所述涂布喷嘴在与狭缝垂直的方向上相对于被涂布面相对平行地移动的同时，使涂布液从所述储藏部通过所述狭缝排出；
测量工序，在该测量工序中，对获得的涂膜的膜厚进行测量；以及
调整工序，在该调整工序中，根据膜厚的测量结果，利用所述各紧固部件对所述两个块体的紧固状态进行调整。
4.如权利要求3的涂布方法，其特征在于，
所述涂布工序在利用所述所有的紧固部件紧固了所述两个块体的状态下进行，
所述调整工序对在所述测量工序中所获得的膜厚比预先设定的目标值小的区域内的紧固部件的紧固状态予以解除。
5.一种涂布方法，其特征在于，
利用权利要求2所述的涂布装置，并包括：
涂布工序，在该涂布工序中，在使所述涂布喷嘴在与狭缝垂直的方向上相对于被涂布面相对平行地移动的同时，使涂布液从所述储藏部通过所述狭缝排出；
测量工序，在该测量工序中，对获得的涂膜的膜厚进行测量；以及
拆下工序，在该拆下工序中，将在所述测量工序中所获得的膜厚比预先设定的目标值小的区域内的螺栓拆下。
6.如权利要求5所述的涂布方法，其特征在于，
在所述测量工序中，使测量膜厚的位置与紧固所述两个块体的螺栓的位置对应，
在所述拆下工序中，根据在所述测量工序中的膜厚的测量结果，将检测到比目标值小的值的位置上的螺栓拆下。
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