JP2002079162A - 超音波塗布ヘッド及びそれを用いた塗布装置 - Google Patents
超音波塗布ヘッド及びそれを用いた塗布装置Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】ノズル先端において固形物やゲルの発生を防止
できる塗布ヘッド及び被塗布基材上の塗膜に異物の発生
を防止できる塗布装置を提供することを目的とする。 【解決手段】超音波塗布ヘッド１０は、スリットノズル
２及び塗布液供給管３からなる塗布ヘッド１のスリット
ノズル２の外表面先端部に超音波流動発生素子１１を設
けたもので、塗布装置１００は、上記超音波塗布ヘッド
１０と、塗布液を超音波塗布ヘッド１０に供給する塗布
液供給装置４０と、超音波塗布ヘッド１０の超音波流動
素子１１に所定周波数の電気信号を供給するための超音
波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０と、被塗布基
材を搬送、制御する被塗布基材搬送機構６０及び搬送駆
動装置７０と、塗布装置全体の制御を司るコーター制御
装置８０とから構成されている。
できる塗布ヘッド及び被塗布基材上の塗膜に異物の発生
を防止できる塗布装置を提供することを目的とする。 【解決手段】超音波塗布ヘッド１０は、スリットノズル
２及び塗布液供給管３からなる塗布ヘッド１のスリット
ノズル２の外表面先端部に超音波流動発生素子１１を設
けたもので、塗布装置１００は、上記超音波塗布ヘッド
１０と、塗布液を超音波塗布ヘッド１０に供給する塗布
液供給装置４０と、超音波塗布ヘッド１０の超音波流動
素子１１に所定周波数の電気信号を供給するための超音
波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０と、被塗布基
材を搬送、制御する被塗布基材搬送機構６０及び搬送駆
動装置７０と、塗布装置全体の制御を司るコーター制御
装置８０とから構成されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、液体を吐出するノ
ズル有する塗布ヘッドとそれを用いた塗布装置に関する
もので、特に、超音波流動発生素子を用いてノズル先端
の液体境界を制御する塗布ヘッド及び塗布装置に関す
る。
ズル有する塗布ヘッドとそれを用いた塗布装置に関する
もので、特に、超音波流動発生素子を用いてノズル先端
の液体境界を制御する塗布ヘッド及び塗布装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】レジスト等の塗布液を被塗布基材上に塗
布する方法として、ダイコーターあるいはスピンコータ
ーと呼ばれる塗布装置が多く使用されている。ダイコー
ターは、平面基板或いは帯状の被塗布基材上にスリット
状のノズルから塗布液を吐出しながら被塗布基材とノズ
ルを相対的に移動させることで被塗布基材上に所定厚の
塗膜を形成する方法である。スピンコーターは、パイプ
状のノズル先端から被塗布基材上にレジスト等の塗布液
を滴下した後に、被塗布基材を高速で回転させ、その遠
心力によって均一に且つ薄く塗膜を形成する方法であ
る。
布する方法として、ダイコーターあるいはスピンコータ
ーと呼ばれる塗布装置が多く使用されている。ダイコー
ターは、平面基板或いは帯状の被塗布基材上にスリット
状のノズルから塗布液を吐出しながら被塗布基材とノズ
ルを相対的に移動させることで被塗布基材上に所定厚の
塗膜を形成する方法である。スピンコーターは、パイプ
状のノズル先端から被塗布基材上にレジスト等の塗布液
を滴下した後に、被塗布基材を高速で回転させ、その遠
心力によって均一に且つ薄く塗膜を形成する方法であ
る。
【０００３】これらダイコーター及びスピンコーターに
て微粒子を拡散した塗布液や乾燥し易い溶剤を含んだ塗
布液を塗布する場合に、ノズル先端で該塗布液が乾燥し
たり、拡散していた固形分などが凝集し、異物化して塗
布膜に混入する現象がしばしば発生する。これらの現象
を防止するために、塗布液がノズル先端表面で弾かれる
ようにノズル先端にテフロン（登録商標）皮膜を形成す
る等の手段を講じたり、あるいは、生成された固形分が
流出しないように定期的にノズルを清掃するなどの対策
がなされいる。
て微粒子を拡散した塗布液や乾燥し易い溶剤を含んだ塗
布液を塗布する場合に、ノズル先端で該塗布液が乾燥し
たり、拡散していた固形分などが凝集し、異物化して塗
布膜に混入する現象がしばしば発生する。これらの現象
を防止するために、塗布液がノズル先端表面で弾かれる
ようにノズル先端にテフロン（登録商標）皮膜を形成す
る等の手段を講じたり、あるいは、生成された固形分が
流出しないように定期的にノズルを清掃するなどの対策
がなされいる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、上記のような
方策を講じても、ノズル先端の吐出部において、固形化
あるいはゲル状のものが被塗布基材の上で異物化する現
象を完全に防止することはできないという問題を有して
いる。本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、
ノズル先端において固形物やゲルの発生を防止できる塗
布ヘッド及び被塗布基材上の塗膜に異物の発生を防止で
きる塗布装置を提供することを目的とする。
方策を講じても、ノズル先端の吐出部において、固形化
あるいはゲル状のものが被塗布基材の上で異物化する現
象を完全に防止することはできないという問題を有して
いる。本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、
ノズル先端において固形物やゲルの発生を防止できる塗
布ヘッド及び被塗布基材上の塗膜に異物の発生を防止で
きる塗布装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】本発明において上記課題
を達成するために、まず請求項１においては、液体を吐
出するノズルを有する塗布ヘッドであって、前記ノズル
の先端部の外表面に超音波流動発生素子を設けたことを
特徴とする超音波塗布ヘッドとしたものである。
を達成するために、まず請求項１においては、液体を吐
出するノズルを有する塗布ヘッドであって、前記ノズル
の先端部の外表面に超音波流動発生素子を設けたことを
特徴とする超音波塗布ヘッドとしたものである。
【０００６】また、請求項２においては、前記塗布ノズ
ルの先端の曲率半径が、前記超音波流動発生素子の発生
する弾性進行波の波長の５倍以上であることを請求項１
記載の超音波塗布ヘッドとしたものである。
ルの先端の曲率半径が、前記超音波流動発生素子の発生
する弾性進行波の波長の５倍以上であることを請求項１
記載の超音波塗布ヘッドとしたものである。
【０００７】また、請求項３においては、請求項１また
は２記載の超音波塗布ヘッド１０と、塗布液供給装置４
０と、超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０
と、被塗布基材搬送機構６０と、搬送駆動装置７０と、
コーター制御装置８０とを備えていることを特徴とする
塗布装置としたものである。
は２記載の超音波塗布ヘッド１０と、塗布液供給装置４
０と、超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０
と、被塗布基材搬送機構６０と、搬送駆動装置７０と、
コーター制御装置８０とを備えていることを特徴とする
塗布装置としたものである。
【０００８】また、請求項４においては、請求項１また
は２記載の超音波塗布ヘッド２０と、塗布液供給装置４
０と、超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０
と、被塗布基材回転機構９０と、回転制御装置１１０
と、コーター制御装置８０とを備えていることを特徴と
する塗布装置としたものである。
は２記載の超音波塗布ヘッド２０と、塗布液供給装置４
０と、超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０
と、被塗布基材回転機構９０と、回転制御装置１１０
と、コーター制御装置８０とを備えていることを特徴と
する塗布装置としたものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施の形態につき説
明する。図１（ａ）に、本発明の超音波塗布ヘッドの一
実施例を示す超音波塗布ヘッド１０の斜視構成図を、図
１（ｂ）に、本発明の超音波塗布ヘッド１０をＡ−Ａ線
で切断した断面構成図を、図４（ａ）に、本発明の超音
波塗布ヘッドの他の実施例を示す超音波塗布ヘッド２０
の斜視構成図を、図４（ｂ）に、本発明の超音波塗布ヘ
ッド２０をＡ−Ａ線で切断した断面構成図を、図６に、
本発明の超音波塗布ヘッド１０を用いた塗布装置の一実
施例を示す構成概略図を、図７に、本発明の超音波塗布
ヘッド２０を用いた塗布装置の他の実施例を示す構成概
略図をそれぞれ示す。
明する。図１（ａ）に、本発明の超音波塗布ヘッドの一
実施例を示す超音波塗布ヘッド１０の斜視構成図を、図
１（ｂ）に、本発明の超音波塗布ヘッド１０をＡ−Ａ線
で切断した断面構成図を、図４（ａ）に、本発明の超音
波塗布ヘッドの他の実施例を示す超音波塗布ヘッド２０
の斜視構成図を、図４（ｂ）に、本発明の超音波塗布ヘ
ッド２０をＡ−Ａ線で切断した断面構成図を、図６に、
本発明の超音波塗布ヘッド１０を用いた塗布装置の一実
施例を示す構成概略図を、図７に、本発明の超音波塗布
ヘッド２０を用いた塗布装置の他の実施例を示す構成概
略図をそれぞれ示す。
【００１０】本発明の超音波塗布ヘッド１０は図１
（ａ）及び（ｂ）に示すように、スリットノズル２及び
塗布液供給管３からなる塗布ヘッド１のスリットノズル
２の外表面先端部に超音波流動発生素子１１を設けたも
のである。超音波流動発生素子１１は塗布ヘッド１のス
リットノズル２の横方向に対し複数個設ける。複数にす
る利点は、スリットノズル各部で、塗布液のスリットノ
ズル先端での濡れ状況の違いに対応してその電圧や駆動
時間を変えることで、スリットノズル先端部の液体制御
の均一化が図れる。
（ａ）及び（ｂ）に示すように、スリットノズル２及び
塗布液供給管３からなる塗布ヘッド１のスリットノズル
２の外表面先端部に超音波流動発生素子１１を設けたも
のである。超音波流動発生素子１１は塗布ヘッド１のス
リットノズル２の横方向に対し複数個設ける。複数にす
る利点は、スリットノズル各部で、塗布液のスリットノ
ズル先端での濡れ状況の違いに対応してその電圧や駆動
時間を変えることで、スリットノズル先端部の液体制御
の均一化が図れる。
【００１１】スリットノズル先端部の液体の状態を模式
的に示した断面図を図２に示す。スリットノズル先端部
の液体の状態は超音波流動発生素子１１が無い場合は液
体の表面張力で先端部は液体で塗れた状態になり、固形
化あるいはゲル化したものが塗膜上に形成され、異物化
すると考えられる。一方、塗布ヘッド１のスリットノズ
ル２の外表面先端部に超音波流動発生素子１１を設けた
場合のスリットノズル２先端部の液体の状態は図２に示
すように、超音波流動発生素子１１から発生された弾性
進行波１３によりスリットノズル２先端部の液体中に超
音波流動を発生させ、スリットノズル２先端部の液体の
液体流動に対し超音波流動で押し戻す力が働き、バラン
スしたところでスリットノズル２先端部の液体形状１６
を設定でき、超音波流動の大小によりスリットノズル２
先端部の液体境界を制御できる。弾性進行波とは定在波
とは異なり、ある方向に弾性エネルギーを伝搬する超音
波振動であり、板波、弾性表面波を含む。
的に示した断面図を図２に示す。スリットノズル先端部
の液体の状態は超音波流動発生素子１１が無い場合は液
体の表面張力で先端部は液体で塗れた状態になり、固形
化あるいはゲル化したものが塗膜上に形成され、異物化
すると考えられる。一方、塗布ヘッド１のスリットノズ
ル２の外表面先端部に超音波流動発生素子１１を設けた
場合のスリットノズル２先端部の液体の状態は図２に示
すように、超音波流動発生素子１１から発生された弾性
進行波１３によりスリットノズル２先端部の液体中に超
音波流動を発生させ、スリットノズル２先端部の液体の
液体流動に対し超音波流動で押し戻す力が働き、バラン
スしたところでスリットノズル２先端部の液体形状１６
を設定でき、超音波流動の大小によりスリットノズル２
先端部の液体境界を制御できる。弾性進行波とは定在波
とは異なり、ある方向に弾性エネルギーを伝搬する超音
波振動であり、板波、弾性表面波を含む。
【００１２】図５（ａ）及び（ｂ）は、超音波流動の発
生・作用メカニズムを模式的に示した説明図である。超
音波流動発生素子１１の櫛形電極１２で発生された弾性
進行波１３はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電
材３１表面に沿って伝搬し、且つ液体中にエネルギーを
放出しながら減衰していく過程で液体中では超音波流動
１８を発生させ、超音波流動１８が液体１５の液体流動
１７に対して大きければ液体はその場所で液の流動を停
止し、それ以上液体１５は広がらなくなり、図２に示す
ようなノズル先端部の液体形状１６になる。
生・作用メカニズムを模式的に示した説明図である。超
音波流動発生素子１１の櫛形電極１２で発生された弾性
進行波１３はＰＺＴ（チタン酸ジルコン酸鉛）等の圧電
材３１表面に沿って伝搬し、且つ液体中にエネルギーを
放出しながら減衰していく過程で液体中では超音波流動
１８を発生させ、超音波流動１８が液体１５の液体流動
１７に対して大きければ液体はその場所で液の流動を停
止し、それ以上液体１５は広がらなくなり、図２に示す
ようなノズル先端部の液体形状１６になる。
【００１３】さらに、塗布ヘッド１のスリットノズルの
先端部の曲率半径Ｒは、弾性進行波の進行を妨げない形
状として、超音波流動発生素子１１で発生する弾性進行
波の波長λの５倍以上であることが望ましい。具体的に
は、超音波流動発生素子１１から３０ＭＨｚでＰＺＴか
らなる圧電材上に弾性進行波発生する場合、特にその弾
性進行波はレーリー波と呼ばれるものになる。レーリー
波の波長速度は２６００ｍｍ／ｓであるため、３０ＭＨ
ｚでの波長λは約８７μｍになることから、スリットノ
ズルの先端部の曲率半径Ｒは、８７×５＝４３５μｍ以
上が必要になる。
先端部の曲率半径Ｒは、弾性進行波の進行を妨げない形
状として、超音波流動発生素子１１で発生する弾性進行
波の波長λの５倍以上であることが望ましい。具体的に
は、超音波流動発生素子１１から３０ＭＨｚでＰＺＴか
らなる圧電材上に弾性進行波発生する場合、特にその弾
性進行波はレーリー波と呼ばれるものになる。レーリー
波の波長速度は２６００ｍｍ／ｓであるため、３０ＭＨ
ｚでの波長λは約８７μｍになることから、スリットノ
ズルの先端部の曲率半径Ｒは、８７×５＝４３５μｍ以
上が必要になる。
【００１４】超音波流動発生素子を塗布ヘッドに取り付
ける方法として、各種の方法が考えられるが、図３
（ａ）及び（ｂ）にその取り付け事例を示した。図３
（ａ）は、ＰＺＴ等の圧電材３１上に櫛形電極を形成し
た超音波流動発生素子１１を塗布ヘッド１の先端部に埋
め込んで、超音波塗布ヘッドを形成したものである。図
３（ｂ）は、塗布ヘッド１自体をＰＺＴ等の圧電材３１
にて形成し、塗布ヘッド先端部に櫛形電極を形成した超
音波流動発生素子１１を作製して、超音波塗布ヘッドを
形成したものである。いずれの場合も弾性進行波を伝搬
する基材をＰＺＴ等の圧電材にすることにより、弾性進
行波の反射を小さくすることができ、ノズル先端部の液
体に効率よく超音波流動を発生させることができる。
ける方法として、各種の方法が考えられるが、図３
（ａ）及び（ｂ）にその取り付け事例を示した。図３
（ａ）は、ＰＺＴ等の圧電材３１上に櫛形電極を形成し
た超音波流動発生素子１１を塗布ヘッド１の先端部に埋
め込んで、超音波塗布ヘッドを形成したものである。図
３（ｂ）は、塗布ヘッド１自体をＰＺＴ等の圧電材３１
にて形成し、塗布ヘッド先端部に櫛形電極を形成した超
音波流動発生素子１１を作製して、超音波塗布ヘッドを
形成したものである。いずれの場合も弾性進行波を伝搬
する基材をＰＺＴ等の圧電材にすることにより、弾性進
行波の反射を小さくすることができ、ノズル先端部の液
体に効率よく超音波流動を発生させることができる。
【００１５】本発明の超音波塗布ヘッド２０は図４
（ａ）及び（ｂ）に示すように、パイプ状のノズル２３
の外表面先端部にリング状の電極２２からなる櫛形電極
を有する超音波流動発生素子２１を設けたものである。
ノズル２３の先端部の液体の状態は上記超音波塗布ヘッ
ド１０のところで詳細に述べたように超音波流動発生素
子２１の櫛形電極２２より発生された弾性進行波が先端
部の液体に超音波流動を起こし、この超音波流動の大き
さによりノズル２３の先端部の液体の状態を制御するも
ので、ノズル２３先端部の液体の固形化或いはゲル化を
防止できる。特に固形分を形成しやすい液体、例えばレ
ジスト、特に顔料入りレジストなどの塗布用ノズルとし
て有用である。
（ａ）及び（ｂ）に示すように、パイプ状のノズル２３
の外表面先端部にリング状の電極２２からなる櫛形電極
を有する超音波流動発生素子２１を設けたものである。
ノズル２３の先端部の液体の状態は上記超音波塗布ヘッ
ド１０のところで詳細に述べたように超音波流動発生素
子２１の櫛形電極２２より発生された弾性進行波が先端
部の液体に超音波流動を起こし、この超音波流動の大き
さによりノズル２３の先端部の液体の状態を制御するも
ので、ノズル２３先端部の液体の固形化或いはゲル化を
防止できる。特に固形分を形成しやすい液体、例えばレ
ジスト、特に顔料入りレジストなどの塗布用ノズルとし
て有用である。
【００１６】ノズル２３のノズル先端部の曲率半径Ｒ
は、弾性進行波の進行を妨げない形状として、超音波流
動発生素子２１で発生する弾性進行波の波長λの５倍以
上であることが望ましい。具体的には、超音波流動発生
素子２１から３０ＭＨｚでＰＺＴからなる圧電材上をノ
ズル先端に向けて伝搬する場合、発生するレーリー波の
波長λは約８７μｍになることから、ノズルの先端部の
曲率半径Ｒは、８７×５＝４３５μｍ以上が必要にな
る。
は、弾性進行波の進行を妨げない形状として、超音波流
動発生素子２１で発生する弾性進行波の波長λの５倍以
上であることが望ましい。具体的には、超音波流動発生
素子２１から３０ＭＨｚでＰＺＴからなる圧電材上をノ
ズル先端に向けて伝搬する場合、発生するレーリー波の
波長λは約８７μｍになることから、ノズルの先端部の
曲率半径Ｒは、８７×５＝４３５μｍ以上が必要にな
る。
【００１７】超音波流動発生素子をノズル先端に取り付
ける方法として、各種の方法が考えられるが、パイプ状
のＰＺＴ等の圧電材上に櫛形電極を形成した超音波流動
発生素子２１をノズル２３の先端部の外周に貼り付ける
ことで超音波塗布ヘッドを形成したり、または、ノズル
２３自体をＰＺＴ等の圧電材にて形成し、ノズル２３先
端部に櫛形電極を形成した超音波流動発生素子２１を作
製して、超音波塗布ヘッドを形成することができる。
ける方法として、各種の方法が考えられるが、パイプ状
のＰＺＴ等の圧電材上に櫛形電極を形成した超音波流動
発生素子２１をノズル２３の先端部の外周に貼り付ける
ことで超音波塗布ヘッドを形成したり、または、ノズル
２３自体をＰＺＴ等の圧電材にて形成し、ノズル２３先
端部に櫛形電極を形成した超音波流動発生素子２１を作
製して、超音波塗布ヘッドを形成することができる。
【００１８】図６に本発明の超音波塗布ヘッド１０を用
いて作製した本発明の塗布装置１００の構成概略図を示
す。本発明の塗布装置１００は、液体を吐出するスリッ
トノズル先端部に超音波流動発生素子１１を設けた超音
波塗布ヘッド１０と、塗布液を超音波塗布ヘッド１０に
供給する塗布液供給装置４０と、超音波塗布ヘッド１０
の超音波流動発生素子１１に所定周波数の電気信号を供
給するための超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器
５０と、被塗布基材を搬送、制御する被塗布基材搬送機
構６０及び搬送駆動装置７０と、塗布装置全体の制御を
司るコーター制御装置８０とから構成されている。
いて作製した本発明の塗布装置１００の構成概略図を示
す。本発明の塗布装置１００は、液体を吐出するスリッ
トノズル先端部に超音波流動発生素子１１を設けた超音
波塗布ヘッド１０と、塗布液を超音波塗布ヘッド１０に
供給する塗布液供給装置４０と、超音波塗布ヘッド１０
の超音波流動発生素子１１に所定周波数の電気信号を供
給するための超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器
５０と、被塗布基材を搬送、制御する被塗布基材搬送機
構６０及び搬送駆動装置７０と、塗布装置全体の制御を
司るコーター制御装置８０とから構成されている。
【００１９】図７に本発明の超音波塗布ヘッド２０を用
いて作製した本発明の塗布装置２００の構成概略図を示
す。本発明の塗布装置２００は、液体を吐出するパイプ
状のノズル先端部に超音波流動発生素子２１を設けた超
音波塗布ヘッド２０と、液体を超音波塗布ヘッド２０に
供給する塗布液供給装置４０と、塗布ヘッド２０の超音
波流動発生素子２１に所定周波数の電気信号を供給する
ための超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０
と、被塗布基材を回転、制御する被塗布基材回転機構９
０及び回転制御装置１１０と、塗布装置全体の制御を司
るコーター制御装置８０とから構成されている。
いて作製した本発明の塗布装置２００の構成概略図を示
す。本発明の塗布装置２００は、液体を吐出するパイプ
状のノズル先端部に超音波流動発生素子２１を設けた超
音波塗布ヘッド２０と、液体を超音波塗布ヘッド２０に
供給する塗布液供給装置４０と、塗布ヘッド２０の超音
波流動発生素子２１に所定周波数の電気信号を供給する
ための超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器５０
と、被塗布基材を回転、制御する被塗布基材回転機構９
０及び回転制御装置１１０と、塗布装置全体の制御を司
るコーター制御装置８０とから構成されている。
【００２０】
【実施例】以下実施例により本発明を詳細に説明する。 ＜実施例１＞図１に示す超音波ヘッド１０を用いて図６
に示す構成の塗布装置１００を使用して塗布液として顔
料入りのカラーフィルター用レジストを用いて被塗布基
材（ガラス基板）上に塗膜を形成した。塗布ヘッド１の
先端部に駆動周波数２０ＭＨｚの厚さ３ｍｍのＰＺＴを
用いた圧電材上に櫛形電極からなる超音波流動発生素子
を２枚対向させて埋め込み、超音波ヘッド１０を作製し
た。塗布ヘッド１のスリットノズル２はスリット幅０．
３ｍｍで、ノズル先端部の曲率半径Ｒは０．５ｍｍとし
た。なお、スリットノズル２の先端から３ｍｍの範囲を
テフロンコーティングを施している。
に示す構成の塗布装置１００を使用して塗布液として顔
料入りのカラーフィルター用レジストを用いて被塗布基
材（ガラス基板）上に塗膜を形成した。塗布ヘッド１の
先端部に駆動周波数２０ＭＨｚの厚さ３ｍｍのＰＺＴを
用いた圧電材上に櫛形電極からなる超音波流動発生素子
を２枚対向させて埋め込み、超音波ヘッド１０を作製し
た。塗布ヘッド１のスリットノズル２はスリット幅０．
３ｍｍで、ノズル先端部の曲率半径Ｒは０．５ｍｍとし
た。なお、スリットノズル２の先端から３ｍｍの範囲を
テフロンコーティングを施している。
【００２１】超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器
５０から発振された２０ＭＨｚ、２０Ｖの超音波信号
は、超音波ヘッド１０の超音波流動発生素子１１に供給
され、塗布液（カラーレジスト）は塗布液供給装置４０
より供給され、被塗布基材（ガラス基板）を搬送駆動装
置７０にて搬送しながら、スリットノズル２より被塗布
基材（ガラス基板）上に吐出して、被塗布基材（ガラス
基板）上に３０ｃｍの幅で０．１５ｍｍ厚のレジスト膜
を形成する塗布工程を５００回繰り返し行い、さらに、
比較サンプルとして、超音波ヘッド１の超音波流動発生
素子１１に超音波信号を供給しないで被塗布基材（ガラ
ス基板）上に塗布する比較サンプルを同時に５００枚作
製した。
５０から発振された２０ＭＨｚ、２０Ｖの超音波信号
は、超音波ヘッド１０の超音波流動発生素子１１に供給
され、塗布液（カラーレジスト）は塗布液供給装置４０
より供給され、被塗布基材（ガラス基板）を搬送駆動装
置７０にて搬送しながら、スリットノズル２より被塗布
基材（ガラス基板）上に吐出して、被塗布基材（ガラス
基板）上に３０ｃｍの幅で０．１５ｍｍ厚のレジスト膜
を形成する塗布工程を５００回繰り返し行い、さらに、
比較サンプルとして、超音波ヘッド１の超音波流動発生
素子１１に超音波信号を供給しないで被塗布基材（ガラ
ス基板）上に塗布する比較サンプルを同時に５００枚作
製した。
【００２２】次に、上記の超音波ヘッドの超音波流動発
生素子１１に超音波信号を供給しながら被塗布基材（ガ
ラス基板）上に塗布した５００枚のレジスト膜塗布サン
プル及び超音波ヘッドの超音波流動発生素子１１に超音
波信号を供給しないで被塗布基材（ガラス基板）上に塗
布した５００枚のレジスト膜塗布比較サンプルについ
て、１０μｍ以上の異物数を計測した。測定結果を表１
に示す。
生素子１１に超音波信号を供給しながら被塗布基材（ガ
ラス基板）上に塗布した５００枚のレジスト膜塗布サン
プル及び超音波ヘッドの超音波流動発生素子１１に超音
波信号を供給しないで被塗布基材（ガラス基板）上に塗
布した５００枚のレジスト膜塗布比較サンプルについ
て、１０μｍ以上の異物数を計測した。測定結果を表１
に示す。
【００２３】
【表１】
【００２４】表１の結果から分かるように、超音波ヘッ
ドの超音波流動発生素子１１に超音波信号を供給しなが
ら被塗布基材（ガラス基板）上に塗布した５００枚のレ
ジスト膜塗布サンプルについては１０μｍ以上の異物は
観察されず、超音波ヘッドの効果を確認することができ
た。
ドの超音波流動発生素子１１に超音波信号を供給しなが
ら被塗布基材（ガラス基板）上に塗布した５００枚のレ
ジスト膜塗布サンプルについては１０μｍ以上の異物は
観察されず、超音波ヘッドの効果を確認することができ
た。
【００２５】＜実施例２＞図４に示す超音波ヘッド２０
を用いて図７に示す構成の塗布装置２００を使用して塗
布液として顔料入りのカラーフィルター用レジストを用
いて被塗布基材（ガラス基板）上に塗膜を形成した。ま
ず、直径５ｍｍの円筒形のステンレスパイプ状のノズル
２３を使用し、ノズル２３の先端部に内径４ｍｍ、外形
６ｍｍ及び長さ１０ｍｍのＰＺＴのパイプ状のノズルを
接続し、 ＰＺＴのパイプ状のノズルの外表面に櫛形電
極２２からなる超音波流動発生素子２１を形成して、超
音波ヘッド２０を作製した。ＰＺＴノズル先端の曲率半
径は０．５ｍｍの半円状とし、ＰＺＴノズル先端内面は
テフロンコーティングを施すことで、内部での液体の凝
集を防ぐ構造としている。
を用いて図７に示す構成の塗布装置２００を使用して塗
布液として顔料入りのカラーフィルター用レジストを用
いて被塗布基材（ガラス基板）上に塗膜を形成した。ま
ず、直径５ｍｍの円筒形のステンレスパイプ状のノズル
２３を使用し、ノズル２３の先端部に内径４ｍｍ、外形
６ｍｍ及び長さ１０ｍｍのＰＺＴのパイプ状のノズルを
接続し、 ＰＺＴのパイプ状のノズルの外表面に櫛形電
極２２からなる超音波流動発生素子２１を形成して、超
音波ヘッド２０を作製した。ＰＺＴノズル先端の曲率半
径は０．５ｍｍの半円状とし、ＰＺＴノズル先端内面は
テフロンコーティングを施すことで、内部での液体の凝
集を防ぐ構造としている。
【００２６】超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器
５０から発振された２０ＭＨｚ、２０Ｖの超音波信号
は、超音波ヘッド２０の超音波流動発生素子２１に供給
され、塗布液（カラーレジスト）は塗布液供給装置４０
より供給され、ノズル２３より被塗布基材（ガラス基
板）上に所定量滴下した後被塗布基材（ガラス基板）を
被塗布基材回転機構９０及び回転制御装置１１０にて回
転することにより、被塗布基材（ガラス基板）上に所定
厚のレジスト膜を形成した。塗布装置全体の制御はコー
ター制御装置８０にて、運用制御される。
５０から発振された２０ＭＨｚ、２０Ｖの超音波信号
は、超音波ヘッド２０の超音波流動発生素子２１に供給
され、塗布液（カラーレジスト）は塗布液供給装置４０
より供給され、ノズル２３より被塗布基材（ガラス基
板）上に所定量滴下した後被塗布基材（ガラス基板）を
被塗布基材回転機構９０及び回転制御装置１１０にて回
転することにより、被塗布基材（ガラス基板）上に所定
厚のレジスト膜を形成した。塗布装置全体の制御はコー
ター制御装置８０にて、運用制御される。
【００２７】上記塗布装置２００を用いて被塗布基材
（ガラス基板）上に塗布液（カラーレジスト）を塗布し
た塗布サンプルについて、１０μｍ以上の異物数を計測
した結果発生異物は確認できなかった。このことから、
超音波塗布ヘッド２０を用いて塗膜を形成してやれば、
塗膜形成時の異物の発生を防止できることが確認でき
る。
（ガラス基板）上に塗布液（カラーレジスト）を塗布し
た塗布サンプルについて、１０μｍ以上の異物数を計測
した結果発生異物は確認できなかった。このことから、
超音波塗布ヘッド２０を用いて塗膜を形成してやれば、
塗膜形成時の異物の発生を防止できることが確認でき
る。
【００２８】
【発明の効果】本発明の超音波塗布ヘッド及びそれを用
いた塗布装置は上記の構成であるから、下記に示す効果
がある。即ち、液体を吐出するノズルを有する塗布ヘッ
ドの先端部外表面に超音波流動発生素子を設けることに
より、ノズル先端部の液体境界を制御し、ノズル先端に
おいて固形物やゲルの発生を防止でき、結果的に被塗布
基材上の塗膜に異物の発生を防止できる。従って本発明
は、被塗布基材（ガラス基板）上にレジスト膜等を形成
する塗膜形成基板において、塗布工程の収率や品質向上
をもたらし、優れた実用上の効果を発揮する。
いた塗布装置は上記の構成であるから、下記に示す効果
がある。即ち、液体を吐出するノズルを有する塗布ヘッ
ドの先端部外表面に超音波流動発生素子を設けることに
より、ノズル先端部の液体境界を制御し、ノズル先端に
おいて固形物やゲルの発生を防止でき、結果的に被塗布
基材上の塗膜に異物の発生を防止できる。従って本発明
は、被塗布基材（ガラス基板）上にレジスト膜等を形成
する塗膜形成基板において、塗布工程の収率や品質向上
をもたらし、優れた実用上の効果を発揮する。
【図１】（ａ）は、本発明の超音波塗布ヘッドの一実施
例を示す超音波塗布ヘッド１０の斜視図である。（ｂ）
は、超音波塗布ヘッド１０をＡ−Ａ線で切断した断面構
成図である。
例を示す超音波塗布ヘッド１０の斜視図である。（ｂ）
は、超音波塗布ヘッド１０をＡ−Ａ線で切断した断面構
成図である。
【図２】本発明の超音波塗布ヘッド１０の部分構成断面
図である。
図である。
【図３】（ａ）は、本発明の超音波塗布ヘッド１０に超
音波流動発生素子を取り付ける一実施例を示す部分構成
断面図である。（ｂ）は、本発明の超音波塗布ヘッド１
０に超音波流動発生素子を取り付ける他の実施例を示す
部分構成断面図である。
音波流動発生素子を取り付ける一実施例を示す部分構成
断面図である。（ｂ）は、本発明の超音波塗布ヘッド１
０に超音波流動発生素子を取り付ける他の実施例を示す
部分構成断面図である。
【図４】（ａ）は、本発明の超音波塗布ヘッドの他の実
施例を示す超音波塗布ヘッド２０の斜視図である。
（ｂ）は、超音波塗布ヘッド２０をＡ−Ａ線で切断した
断面構成図である。
施例を示す超音波塗布ヘッド２０の斜視図である。
（ｂ）は、超音波塗布ヘッド２０をＡ−Ａ線で切断した
断面構成図である。
【図５】（ａ）は、本発明の超音波塗布ヘッドに設けら
れている超音波流動発生素子の一実施例を斜視構成図で
ある。（ｂ）は、超音波流動の発生メカニズムを模式的
に示した説明図である。
れている超音波流動発生素子の一実施例を斜視構成図で
ある。（ｂ）は、超音波流動の発生メカニズムを模式的
に示した説明図である。
【図６】本発明の超音波塗布ヘッド１０を用いた本発明
の塗布装置１００の構成概略図である。
の塗布装置１００の構成概略図である。
【図７】本発明の超音波塗布ヘッド２０を用いた本発明
の塗布装置２００の構成概略図である。
の塗布装置２００の構成概略図である。
１……塗布ヘッド ２……スリットノズル ３……塗布液供給配管 １０、２０……超音波ヘッド １１、２１……超音波流動発生素子 １２、２２……櫛形電極 １３……弾性進行波 １５……液体 １６……ノズル先端部の液体形状 １７……液体流動 １８……超音波流動 ２３……ノズル ３１……圧電材 ４０……塗布液供給装置 ５０……超音波流動発生素子駆動用電気信号発生器 ６０……被塗布基材搬送機構 ７０……搬送駆動装置 ８０……コーター制御装置 ９０……被塗布回転機構 １００、２００……超音波塗布装置 １１０……回転制御装置 λ……波長 Ｒ……曲率半径
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０１Ｌ 21/027 Ｈ０１Ｌ 21/30 ５６４Ｃ ５Ｆ０４６ Ｆターム(参考） 2H025 AA18 AB15 AB16 EA04 4D074 AA01 BB05 DD04 DD05 DD09 DD14 DD22 DD33 DD43 4F033 AA01 AA14 BA03 CA05 DA01 EA01 NA01 4F035 AA03 CA02 CA05 CB04 CB05 CB13 CB14 4F041 AA02 AA05 AB02 BA05 BA12 BA53 CA02 CA21 5F046 CD01 JA02 JA16 JA27
Claims (4)
- 【請求項１】液体を吐出するノズルを有する塗布ヘッド
であって、前記ノズルの先端部の外表面に超音波流動発
生素子を設けたことを特徴とする超音波塗布ヘッド。 - 【請求項２】前記ノズルの先端の曲率半径が、前記超音
波流動発生素子の発生する弾性進行波の波長の５倍以上
であることを特徴とする請求項１記載の超音波塗布ヘッ
ド。 - 【請求項３】請求項１または２記載の超音波塗布ヘッド
（１０）と、塗布液供給装置（４０）と、超音波流動発
生素子駆動用電気信号発生器（５０）と、被塗布基材搬
送機構（６０）と、搬送駆動装置（７０）と、コーター
制御装置（８０）とを備えていることを特徴とする塗布
装置。 - 【請求項４】請求項１または２記載の超音波塗布ヘッド
（２０）と、塗布液供給装置（４０）と、超音波流動発
生素子駆動用電気信号発生器（５０）と、被塗布基材回
転機構（９０）と、回転制御装置（１１０）と、コータ
ー制御装置（８０）とを備えていることを特徴とする塗
布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268171A JP4617549B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 超音波塗布ヘッド及びそれを用いた塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000268171A JP4617549B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 超音波塗布ヘッド及びそれを用いた塗布装置 |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002079162A true JP2002079162A (ja) | 2002-03-19 |
| JP4617549B2 JP4617549B2 (ja) | 2011-01-26 |
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|---|---|---|---|
| JP2000268171A Expired - Fee Related JP4617549B2 (ja) | 2000-09-05 | 2000-09-05 | 超音波塗布ヘッド及びそれを用いた塗布装置 |
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Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224093A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Kawakami Tekkosho:Kk | 強制微細振動塗布装置と塗布方法 |
| JP2011224417A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Seiko Epson Corp | 塗布装置および表示シートの製造方法 |
| CN106153723A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-23 | 耐世特凌云驱动系统（芜湖）有限公司 | 轴杆的超声波检测装置 |
| CN106824686A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-13 | 江苏集萃有机光电技术研究所有限公司 | 用于去除喷涂表面凸起处的装置及方法 |
| KR20200115136A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 공주대학교 산학협력단 | 막힘 방지 기능을 갖는 액상물질 토출장치 |
| KR20200115137A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 공주대학교 산학협력단 | 액상물질 토출장치 |
Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459110A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-06 | Japan Radio Co Ltd | Angle of rotation measuring apparatus |
| JPH0365267A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | カーテンコータ |
| JPH05220433A (ja) * | 1992-02-13 | 1993-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接着剤塗布方法および塗布装置 |
| JPH07230352A (ja) * | 1993-09-16 | 1995-08-29 | Hitachi Ltd | タッチ位置検出装置及びタッチ指示処理装置 |
| JPH11104546A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-20 | Dainippon Ink & Chem Inc | 塗布方法 |
| JP2000079367A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液供給用ノズルおよび該ノズルを備えた基板処理装置、ならびに該ノズルを用いた塗布方法 |
| JP2000237664A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Hirata Corp | 超音波式塗布ヘッドとこれを用いた超音波式塗布装置 |
-
2000
- 2000-09-05 JP JP2000268171A patent/JP4617549B2/ja not_active Expired - Fee Related
Patent Citations (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6459110A (en) * | 1987-08-31 | 1989-03-06 | Japan Radio Co Ltd | Angle of rotation measuring apparatus |
| JPH0365267A (ja) * | 1989-08-03 | 1991-03-20 | Ishikawajima Harima Heavy Ind Co Ltd | カーテンコータ |
| JPH05220433A (ja) * | 1992-02-13 | 1993-08-31 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 接着剤塗布方法および塗布装置 |
| JPH07230352A (ja) * | 1993-09-16 | 1995-08-29 | Hitachi Ltd | タッチ位置検出装置及びタッチ指示処理装置 |
| JPH11104546A (ja) * | 1997-10-03 | 1999-04-20 | Dainippon Ink & Chem Inc | 塗布方法 |
| JP2000079367A (ja) * | 1998-09-07 | 2000-03-21 | Dainippon Screen Mfg Co Ltd | 処理液供給用ノズルおよび該ノズルを備えた基板処理装置、ならびに該ノズルを用いた塗布方法 |
| JP2000237664A (ja) * | 1999-02-24 | 2000-09-05 | Hirata Corp | 超音波式塗布ヘッドとこれを用いた超音波式塗布装置 |
Cited By (10)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2006224093A (ja) * | 2005-01-18 | 2006-08-31 | Kawakami Tekkosho:Kk | 強制微細振動塗布装置と塗布方法 |
| JP4724561B2 (ja) * | 2005-01-18 | 2011-07-13 | 株式会社川上鉄工所 | 塗布装置 |
| JP2011224417A (ja) * | 2010-04-15 | 2011-11-10 | Seiko Epson Corp | 塗布装置および表示シートの製造方法 |
| CN106153723A (zh) * | 2016-07-28 | 2016-11-23 | 耐世特凌云驱动系统（芜湖）有限公司 | 轴杆的超声波检测装置 |
| CN106824686A (zh) * | 2017-03-08 | 2017-06-13 | 江苏集萃有机光电技术研究所有限公司 | 用于去除喷涂表面凸起处的装置及方法 |
| CN106824686B (zh) * | 2017-03-08 | 2023-04-25 | 江苏集萃有机光电技术研究所有限公司 | 用于去除喷涂表面凸起处的装置及方法 |
| KR20200115136A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 공주대학교 산학협력단 | 막힘 방지 기능을 갖는 액상물질 토출장치 |
| KR20200115137A (ko) * | 2019-03-29 | 2020-10-07 | 공주대학교 산학협력단 | 액상물질 토출장치 |
| KR102246199B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2021-04-29 | 공주대학교 산학협력단 | 막힘 방지 기능을 갖는 액상물질 토출장치 |
| KR102293040B1 (ko) * | 2019-03-29 | 2021-08-26 | 공주대학교 산학협력단 | 액상물질 토출장치 |
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