JP2004199975A - Pattern forming device and pattern forming method - Google Patents

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pattern forming
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forming material
pattern
discharged
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JP2002366189A
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Japanese (ja)
Inventor
Manabu Yabe
学 矢部
Koji Okada
広司 岡田
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Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
Original Assignee
Dainippon Screen Manufacturing Co Ltd
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pattern forming device for forming a pattern of an appropriate shape. <P>SOLUTION: The pattern forming device 1 is provided with a stage 3 for holding a substrate 9, a discharging part 42 for discharging a pattern-forming material toward the substrate 9, an ionizer 45 for imparting ions to the discharged pattern-forming material, and a charge measurement part 46 for measuring charge volume of the pattern-forming material on the substrate 9. In forming the pattern, drive of the ionizer 45 is first started and the ions are supplied to the vicinity of the surface of the substrate 9. After that, the pattern-forming material is discharged from the discharging part 42 toward the substrate 9 in accordance with the movement of the stage 3. The pattern-forming material is discharged in a charged state, but the charge is removed by the ions and deformation, and discharging abnormalities or the like of the pattern-forming material due to static charge is suppressed. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板上にパターンを形成する技術に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来より、プラズマ表示装置や有機EL表示装置等に用いられるパネルに隔壁のパターンを形成する方法として、サンドブラスト法(フォトリソグラフィ法とも呼ばれる。)、スクリーン印刷法、リフトオフ法等が知られている。しかしながら、これらの方法は煩雑であり、生産コストを増加させる要因となっている。そこで、近年、特許文献1に開示されているように微細な吐出口を有するノズルからペースト状のパターン形成材料を吐出して基板上にパターンを形成する手法が提案されている。
【0003】
【特許文献1】
特開2002−184303号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記手法において、セラミックス等の絶縁体により形成されるノズルから絶縁性のパターン形成材料が吐出される場合には、吐出時におけるノズルとパターン形成材料との間の摩擦により基板上のパターンが帯電する可能性がある。例えば、図1に示すように、一定ピッチにて配列形成された複数の吐出口902を有するノズル901から基板903(平行斜線を付して図示)上にパターン形成材料が吐出された場合に、吐出されたパターン形成材料904の表面が、例えば、プラスに帯電することがある。この場合に、パターン形成材料の材質によっては、端に位置する吐出口902により吐出されたパターン形成材料において(図1中にて符号904aを付すパターン形成材料)、隣接するパターン形成材料904との間に作用する斥力の影響により断面形状が歪んだり、パターン形成材料904自体が倒れたりする恐れがある。
【0005】
また、吐出口902側の部位はパターン形成材料904とは逆の極性に帯電するため、吐出途上のパターン形成材料が吐出口902の近傍に引き寄せられつつ吐出され、基板903上のパターン形成材料904の形状が変形したり、吐出口902の近傍に付着して、以降のパターン形成材料の吐出に支障を来す恐れがある。さらに、パターン形成材料904が不均一に帯電することも考えられる。
【0006】
一方、絶縁体の基板が使用される場合には、基板自体が帯電する(または、帯電している)可能性があり、基板上に形成されるパターン形成材料が静電気により変形する恐れがある。
【0007】
本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、適切な形状のパターンを形成することを目的としている。
【0008】
【課題を解決するための手段】
請求項1に記載の発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、基板を保持する保持部と、基板に向けてパターン形成材料を吐出する吐出口が形成された吐出部と、基板の主面に沿う方向に前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動する移動機構と、吐出されたパターン形成材料から静電気を除去する手段とを備える。
【0009】
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載のパターン形成装置であって、前記除去する手段が、吐出されたパターン形成材料にイオン化されたガスを付与するイオナイザである。
【0010】
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載のパターン形成装置であって、基板上のパターン形成材料の帯電量を測定する電荷測定部と、前記電荷測定部からの出力に基づいて前記イオナイザにより付与されるイオンの量を制御する制御部とをさらに備える。
【0011】
請求項4に記載の発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、a) 吐出部からパターン形成材料を基板に向けて吐出しつつ前記吐出部を前記基板の主面に沿って相対的に移動する工程と、b) 前記a)工程と並行して吐出されたパターン形成材料にイオン化されたガスを付与する工程とを有する。
【0012】
【発明の実施の形態】
図2は本発明の一の実施の形態に係るパターン形成装置1の概略構成を示す図である。パターン形成装置1は、プラズマ表示装置のガラス基板(以下、「基板」という。)9上に隔壁のパターン(例えば、断面形状の幅が数10μm、高さが数百μmの矩形のパターン)を形成する装置であり、隔壁パターンが形成された基板9は他の工程を介してプラズマ表示装置の組立部品であるパネル(通常、リアパネル)となる。
【0013】
パターン形成装置1は、基台11上にステージ移動機構2が設けられ、ステージ移動機構2により基板9を保持するステージ3が図2中に示すX方向に移動可能とされる。基台11にはステージ3を跨ぐようにしてフレーム12が固定され、フレーム12にはヘッド部4が取り付けられる。
【0014】
ステージ移動機構2は、モータ21にボールねじ22が接続され、さらに、ステージ3に固定されたナット23がボールねじ22に取り付けられた構造となっている。ボールねじ22の上方にはガイドレール24が固定され、モータ21が回転すると、ナット23とともにステージ3がガイドレール24に沿ってX方向に滑らかに移動する。
【0015】
ヘッド部4は、基板9上にペースト状のパターン形成材料を吐出する吐出部42、および、基板9に向けて紫外線を出射する光照射部44を有し、吐出部42および光照射部44はフレーム12に固定されたベース41の下部に取り付けられる。吐出部42はセラミックスにより形成されるノズル43を有し、ノズル43にはY方向に配列された複数の吐出口が形成される。パターン形成材料は、例えば、低軟化点ガラスフリット、紫外線硬化性樹脂、その他、溶剤や添加剤を含んでおり絶縁体であるものが使用される。光照射部44は吐出部42の(−X)側において基板9に向かって光を出射し、各吐出口に対応する光のスポットを基板9上に形成する。なお、ノズル43は必ずしもセラミックスにより形成される必要はない。
【0016】
吐出部42には逆止弁421を有する供給管422が取り付けられ、供給管422は分岐しており、一方がポンプ423に接続され、他方が制御弁424を介してパターン形成材料を貯留するタンク425に接続される。光照射部44は光ファイバ441を介して紫外線を発生する光源ユニット442に接続される。
【0017】
光照射部44の(−X)側にはイオナイザ45がベース41に取り付けられる。イオナイザ45は内部に電極および送風機構を有し(送風口がヘッド部4に設けられ、電極や送風機構はヘッド部4外に設けられてもよい。)、電極によりその近傍の空気を構成する分子(酸素、窒素、水蒸気等)がプラスイオンとマイナスイオン(以下、「イオン」と総称する。)に電離され、送風機構により基板9上に供給される。また、光照射部44と吐出部42との間には、吐出部42から吐出されるパターン形成材料の帯電量を測定する電荷測定部46が設けられる。電荷測定部46はセンサである下端がパターン形成材料に近接した状態とされる。
【0018】
ステージ移動機構2のモータ21、ポンプ423、制御弁424、光源ユニット442、イオナイザ45および電荷測定部46は制御部5に接続され、これらの構成が制御部5により制御されることにより、パターン形成装置1による基板9上への隔壁パターンの形成が行われる。
【0019】
図3はヘッド部4を拡大して示す図である。図3に示すように、ノズル43の先端には吐出口431が形成されており、吐出口431は基板9に向かう方向よりも(−X)側(後述するパターン形成時における進行方向の後側)に傾いた方向を向いている。さらに、ノズル43の先端には基板9の主面に平行な面432が形成され、面432と基板9の主面とが近接した状態とされる。これにより、吐出口431が基板9の主面に近接した状態でパターン形成材料が吐出される。また、イオナイザ45には、ノズル43の先端に向かって開口する送風口451が設けられる。
【0020】
図4はノズル43の下部を(−X)側から(+X)方向を向いて見た様子を示す図である。図4に示すように、複数の吐出口431はY方向に一定のピッチにて配列形成されており、吐出口431の形状は基板9の法線方向(すなわち、Z方向)の高さが、Y方向の幅よりも大きい矩形となっている。
【0021】
図5はパターン形成装置1が隔壁パターンを形成する動作の流れを示す図である。以下、図2ないし図4を参照しながら、図5に沿ってパターン形成動作について説明を行う。
【0022】
まず、基板9がステージ3上に載置され、制御部5の制御によりイオナイザ45の駆動が開始される(ステップS11)。具体的には、イオナイザ45によりイオンが順次生成されつつ、送風口451から送風される空気とともにイオンが放出される。放出されたイオンの大部分は再結合するまでに少なくとも数秒を要するため、イオナイザ45とノズル43との間の基板9の表面近傍にはイオンが浮遊する状態とされる。
【0023】
続いて、光源ユニット442およびステージ移動機構2が制御され、紫外線の出射およびステージの移動が開始される(ステップS12)。吐出部42(正確には、吐出口431)が基板9上のパターン形成の始点上に達すると、吐出部42から基板9に向かってパターン形成材料の吐出が開始される(ステップS13)。吐出部42からのパターン形成材料の吐出は、図2に示す逆止弁421、ポンプ423および制御弁424により行われる。まず、制御部5の制御により制御弁424が開放された状態でポンプ423が吸引動作を行う。このとき、逆止弁421によりパターン形成材料の逆流が阻止されるため、タンク425からポンプ423へとパターン形成材料が引き込まれる。次に、制御部5の制御により制御弁424が閉じられ、ポンプ423が押出動作を行う。これにより、ノズル43から連続的にパターン形成材料が吐出される。
【0024】
パターン形成装置1では、パターン形成材料はノズル43(厳密には、吐出口431へと続くノズル43の内壁)との間の摩擦により、例えば、プラスの静電気を帯びた状態で吐出される。このとき、図6に示すように、吐出されたパターン形成材料91の表面の電荷により、近傍に浮遊する反対の極性のマイナスイオンが引き寄せられ、中和される。すなわち、イオンにより吐出直後のパターン形成材料91から静電気が除去される。また、ノズル43の吐出口431近傍は吐出されたパターン形成材料91とは反対の極性の静電気を帯びた状態とされるが、パターン形成材料91と同様に、近傍に浮遊するイオンにより静電気が除去される。
【0025】
吐出部42に隣接する電荷測定部46では、下方に位置するパターン形成材料91の帯電量(例えば、数10本分のパターンに対応する領域における帯電量)が測定され(ステップS14)、制御部5へと測定結果が出力される。例えば、パターン形成材料91の帯電量が比較的大きい場合には、制御部5の制御によりイオナイザ45の風量が高められる(ステップS15)。これにより、吐出口431近傍に存在するイオンの量が実質的に増大され、後続して吐出されるパターン形成材料の帯電量を減少させることができる。なお、電荷測定部46では、予めキャリブレーションが行われることによりパターン形成材料の電位に基づく帯電量の計測が可能とされる。
【0026】
パターン形成装置1では、ステップS14,S15が繰り返し行われ(ステップS16)、吐出されるパターン形成材料に適切な量のイオンが順次付与される。また、イオナイザ45に異常が発生した場合であっても(例えば、イオンを付与する量が急激に減少したり、生成するプラスイオンとマイナスイオンの比率に異常が生じた場合等)、帯電量の測定が繰り返し行われることにより異常が早急に検出され、不良品が多発することを防止することができる。
【0027】
基板9上の静電気が除去されたパターン形成材料91(または、除去途上のパターン形成材料91)には、吐出部42の基板9に対する相対的な進行方向の後方に配置されている光照射部44からの紫外線が順次照射される。前述のように、パターン形成材料は紫外線により硬化(架橋反応)が開始する紫外線硬化性樹脂を含んでおり、光照射部44によりパターン形成材料91は吐出された直後の断面形状を維持しつつ(すなわち、静電気による変形等の悪影響が生じていない状態で)硬化する。
【0028】
基板9上のパターン形成の終点が吐出部42の真下に達すると(ステップS16)、パターン形成材料の吐出が停止される(ステップS17)。終点近傍のパターン形成材料の硬化を行うために基板9はさらに続けて移動し、その後、紫外線の出射およびステージの移動が停止される(ステップS18)。そして、イオナイザが停止され(ステップS19)、パターン形成装置1によるパターン形成が終了する。
【0029】
以上の工程にて形成された隔壁パターンは他の工程において焼成され、パターン形成材料中の樹脂分が除去されるとともに、低軟化点ガラスフリットが融着して隔壁が形成される。
【0030】
以上のように、パターン形成装置1では、ステージ3の移動に伴って吐出口431から基板9に向けてパターン形成材料が吐出され、これに並行して、吐出されたパターン形成材料91にイオナイザ45からイオン化された空気が付与される。これにより、パターン形成材料91から静電気が除去され、パターン形成時におけるパターン形成材料の変形や吐出異常等の発生が抑制される。その結果、パターン形成装置1では、高精度な隔壁パターンを形成することができる。また、パターン形成材料の種類や吐出条件等が変更された場合であっても、電荷測定部46からの出力に基づいてイオナイザ45が制御されるため、吐出されるパターン形成材料に適切な量のイオンを付与することができる。
【0031】
吐出されたパターン形成材料91は、図7に示すように不均一に帯電する場合も考えられるが、このような場合でも、パターン形成材料91近傍に浮遊するプラスイオンおよびマイナスイオンが、それぞれパターン形成材料91の表面上に生じている逆極性の電荷に引き寄せられ、静電気が適切に除去される。
【0032】
また、基板9自体が均一または不均一に帯電している場合も想定されるが、基板9上に生じた静電気もパターン形成材料と同様に除去されるため、基板9上の静電気がパターン形成材料の形状に悪影響を与えることも抑制される。
【0033】
以上、本発明の実施の形態について説明を行ってきたが、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。
【0034】
パターン形成材料に付与されるイオン化されたガスは、空気以外のガスを電離させたものでもよい。
【0035】
イオナイザ45は必ずしも送風機構を有する必要はなく、吐出されたパターン形成材料に付与されるイオンの量は、イオンの生成量が変更される等により調整されてもよい。また、プラスイオンまたはマイナスイオンの生成量を個別に制御可能なイオナイザが利用される場合は、電荷測定部46の測定結果に基づいて、プラスイオンまたはマイナスイオンの生成量がそれぞれ変更されてもよい。
【0036】
電荷測定部46では、必ずしもパターン形成材料の表面の電位に基づいて帯電量が計測される必要はなく、実質的に帯電量に相当する物理量が計測されるならば、他の手法が用いられてもよい。
【0037】
パターン形成装置1ではイオナイザ45を用いることにより、パターン形成材料に生じた静電気を容易に除去することが実現されているが、静電気を除去するために他の手法が用いられてもよい。
【0038】
例えば、金属等により形成された導電性のノズルを接地して使用することにより、吐出されるパターン形成材料に生じる静電気が抑制されてもよい。また、パターン形成装置が使用される雰囲気を湿度の高い状態(例えば、湿度60〜70%)としてパターン形成材料から静電気を除去する手法が採用されてもよい。さらに、パターン形成材料に炭素粒子を混合する(例えば、5〜10%混合する)ことでも吐出されるパターン形成材料が帯電することが抑制される。パターン形成材料から静電気を除去するこれらの手法とイオナイザを用いる手法とが併用されてもよい。
【0039】
ヘッド部4とステージ3とは基板9の主面に沿う方向に相対的に移動すればよく、例えば、ステージ3が固定され、ヘッド部4に移動機構が設けられてもよい。
【0040】
パターン形成装置は、有機EL表示装置や液晶表示装置等の他の種類の平面表示装置(フラットパネルディスプレイ)における隔壁や蛍光体等のパターンの形成に利用されてもよい。また、基板9もガラス基板には限定されず、樹脂基板、半導体基板等であってもよい。
【0041】
基板9は、必ずしもステージ3上に載置されることにより保持される必要はなく、例えば、基板9の端部をノズル43に干渉しない範囲で把持する部材により保持されてもよい。
【0042】
【発明の効果】
本発明によれば、吐出されたパターン形成材料から静電気を除去することにより適切な形状のパターンを形成することができる。
【0043】
また、請求項2の発明では、容易に静電気を除去することができる。
【0044】
また、請求項3の発明では、吐出されたパターン形成材料に適切な量のイオンを付与することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】隔壁パターンに静電気が生じる様子を説明するための図である。
【図2】パターン形成装置の概略構成を示す図である。
【図3】ヘッド部を拡大して示す図である。
【図4】ノズルの下部を示す図である。
【図5】パターンを形成する動作の流れを示す図である。
【図6】隔壁パターンから静電気が除去される様子を説明するための図である。
【図7】隔壁パターンから静電気が除去される様子を説明するための図である。
【符号の説明】
1 パターン形成装置
2 ステージ移動機構
3 ステージ
5 制御部
9,903 基板
42 吐出部
45 イオナイザ
46 電荷測定部
91,904,904a パターン形成材料
431,902 吐出口
S11〜S19 ステップ
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a technique for forming a pattern on a substrate.
[0002]
[Prior art]
2. Description of the Related Art Conventionally, as a method of forming a partition pattern on a panel used for a plasma display device, an organic EL display device, or the like, a sand blast method (also called a photolithography method), a screen printing method, a lift-off method, and the like are known. However, these methods are complicated and cause an increase in production cost. Therefore, in recent years, a method has been proposed in which a paste-like pattern forming material is discharged from a nozzle having fine discharge ports to form a pattern on a substrate, as disclosed in Patent Document 1.
[0003]
[Patent Document 1]
JP-A-2002-184303
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in the above method, when an insulating pattern forming material is ejected from a nozzle formed of an insulator such as ceramics, a pattern on a substrate is formed due to friction between the nozzle and the pattern forming material at the time of ejection. May be charged. For example, as shown in FIG. 1, when a pattern forming material is discharged from a nozzle 901 having a plurality of discharge ports 902 arrayed and formed at a constant pitch onto a substrate 903 (shown by hatching in parallel), The surface of the discharged pattern forming material 904 may be positively charged, for example. In this case, depending on the material of the pattern forming material, the pattern forming material discharged by the discharge port 902 located at the end (the pattern forming material denoted by reference numeral 904a in FIG. The cross-sectional shape may be distorted or the pattern forming material 904 itself may fall due to the repulsive force acting between them.
[0005]
In addition, since the portion on the side of the discharge port 902 is charged to the polarity opposite to that of the pattern forming material 904, the pattern forming material during discharge is discharged while being drawn to the vicinity of the discharge port 902, and the pattern forming material 904 on the substrate 903 is discharged. May be deformed or adhere to the vicinity of the discharge port 902, which may hinder subsequent discharge of the pattern forming material. Further, the pattern forming material 904 may be non-uniformly charged.
[0006]
On the other hand, when an insulating substrate is used, the substrate itself may be charged (or charged), and the pattern forming material formed on the substrate may be deformed by static electricity.
[0007]
The present invention has been made in view of the above problems, and has as its object to form a pattern having an appropriate shape.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a pattern forming apparatus for forming a pattern on a substrate, comprising: a holding unit for holding the substrate; and a discharge unit having a discharge port for discharging a pattern forming material toward the substrate. A moving mechanism for moving the discharge portion relative to the substrate in a direction along a main surface of the substrate; and a means for removing static electricity from the discharged pattern forming material.
[0009]
According to a second aspect of the present invention, in the pattern forming apparatus according to the first aspect, the removing unit is an ionizer that applies an ionized gas to the discharged pattern forming material.
[0010]
The invention according to claim 3 is the pattern forming apparatus according to claim 2, wherein the charge measuring unit that measures a charge amount of the pattern forming material on the substrate; A control unit for controlling the amount of ions provided by the ionizer.
[0011]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a pattern forming method for forming a pattern on a substrate, the method comprising the steps of: a) discharging a pattern forming material from a discharge unit toward the substrate while moving the discharge unit along a main surface of the substrate. And b) applying an ionized gas to the pattern forming material discharged in parallel with the step a).
[0012]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
FIG. 2 is a diagram showing a schematic configuration of the pattern forming apparatus 1 according to one embodiment of the present invention. The pattern forming apparatus 1 forms a partition pattern (for example, a rectangular pattern having a cross-sectional shape of several tens of μm and a height of several hundred μm) on a glass substrate (hereinafter, referred to as “substrate”) 9 of a plasma display device. The substrate 9 on which the partition pattern is formed is a panel (usually a rear panel) which is an assembly part of the plasma display device through another process.
[0013]
In the pattern forming apparatus 1, a stage moving mechanism 2 is provided on a base 11, and the stage 3 holding the substrate 9 can be moved in the X direction shown in FIG. A frame 12 is fixed to the base 11 so as to straddle the stage 3, and the head unit 4 is attached to the frame 12.
[0014]
The stage moving mechanism 2 has a structure in which a ball screw 22 is connected to a motor 21, and a nut 23 fixed to the stage 3 is attached to the ball screw 22. A guide rail 24 is fixed above the ball screw 22. When the motor 21 rotates, the stage 3 moves smoothly along the guide rail 24 in the X direction together with the nut 23.
[0015]
The head unit 4 includes a discharge unit 42 that discharges a paste-like pattern forming material onto the substrate 9 and a light irradiation unit 44 that emits ultraviolet light toward the substrate 9. The discharge unit 42 and the light irradiation unit 44 It is attached to the lower part of the base 41 fixed to the frame 12. The discharge section 42 has a nozzle 43 formed of ceramics, and the nozzle 43 has a plurality of discharge ports arranged in the Y direction. As the pattern forming material, for example, a glass frit having a low softening point, an ultraviolet curable resin, or a material containing a solvent or an additive and being an insulator is used. The light irradiation unit 44 emits light toward the substrate 9 on the (−X) side of the ejection unit 42, and forms a light spot corresponding to each ejection port on the substrate 9. Note that the nozzle 43 does not necessarily need to be formed of ceramics.
[0016]
A supply pipe 422 having a check valve 421 is attached to the discharge section 42, and the supply pipe 422 is branched, and one is connected to a pump 423, and the other is a tank that stores a pattern forming material via a control valve 424. 425. The light irradiation unit 44 is connected to a light source unit 442 that generates ultraviolet light via an optical fiber 441.
[0017]
An ionizer 45 is attached to the base 41 on the (−X) side of the light irradiation section 44. The ionizer 45 has an electrode and a blowing mechanism inside (the blowing port may be provided in the head section 4, and the electrode and the blowing mechanism may be provided outside the head section 4), and the electrodes constitute air in the vicinity thereof. Molecules (oxygen, nitrogen, water vapor, etc.) are ionized into positive ions and negative ions (hereinafter collectively referred to as “ions”), and are supplied onto the substrate 9 by a blowing mechanism. Further, between the light irradiation section 44 and the discharge section 42, a charge measurement section 46 for measuring the charge amount of the pattern forming material discharged from the discharge section 42 is provided. The charge measuring section 46 is in a state where the lower end serving as a sensor is close to the pattern forming material.
[0018]
The motor 21, the pump 423, the control valve 424, the light source unit 442, the ionizer 45, and the charge measuring section 46 of the stage moving mechanism 2 are connected to the control section 5. The partition pattern is formed on the substrate 9 by the apparatus 1.
[0019]
FIG. 3 is an enlarged view of the head unit 4. As shown in FIG. 3, a discharge port 431 is formed at the tip of the nozzle 43, and the discharge port 431 is located on the (−X) side of the direction toward the substrate 9 (the rear side in the traveling direction at the time of pattern formation described later). ). Further, a surface 432 parallel to the main surface of the substrate 9 is formed at the tip of the nozzle 43, and the surface 432 and the main surface of the substrate 9 are brought into close proximity. Thereby, the pattern forming material is discharged in a state where the discharge port 431 is close to the main surface of the substrate 9. Further, the ionizer 45 is provided with a blowing port 451 that opens toward the tip of the nozzle 43.
[0020]
FIG. 4 is a diagram illustrating a state in which the lower portion of the nozzle 43 is viewed from the (−X) side in the (+ X) direction. As shown in FIG. 4, the plurality of discharge ports 431 are arranged at a constant pitch in the Y direction, and the shape of the discharge ports 431 is such that the height in the normal direction of the substrate 9 (that is, the Z direction) is The rectangle is larger than the width in the Y direction.
[0021]
FIG. 5 is a diagram showing a flow of an operation in which the pattern forming apparatus 1 forms a partition pattern. Hereinafter, the pattern forming operation will be described with reference to FIGS.
[0022]
First, the substrate 9 is placed on the stage 3, and the driving of the ionizer 45 is started under the control of the control unit 5 (step S11). Specifically, ions are emitted together with the air blown from the blower port 451 while ions are sequentially generated by the ionizer 45. Most of the ejected ions require at least several seconds to recombine, so that the ions are suspended near the surface of the substrate 9 between the ionizer 45 and the nozzle 43.
[0023]
Subsequently, the light source unit 442 and the stage moving mechanism 2 are controlled, and the emission of ultraviolet rays and the movement of the stage are started (step S12). When the ejection section 42 (more precisely, the ejection port 431) reaches the starting point of pattern formation on the substrate 9, ejection of the pattern forming material from the ejection section 42 toward the substrate 9 is started (step S13). The discharge of the pattern forming material from the discharge unit 42 is performed by the check valve 421, the pump 423, and the control valve 424 shown in FIG. First, the pump 423 performs a suction operation with the control valve 424 opened by the control of the control unit 5. At this time, since the check valve 421 prevents the backflow of the pattern forming material, the pattern forming material is drawn into the pump 423 from the tank 425. Next, the control valve 424 is closed under the control of the control unit 5, and the pump 423 performs the pushing operation. Thus, the pattern forming material is continuously discharged from the nozzle 43.
[0024]
In the pattern forming apparatus 1, for example, the pattern forming material is discharged in a state of being charged with positive static electricity due to friction between the nozzle 43 and the nozzle 43 (strictly, the inner wall of the nozzle 43 continuing to the discharge port 431). At this time, as shown in FIG. 6, the discharged charges on the surface of the pattern forming material 91 attract the negative ions of the opposite polarity floating nearby and are neutralized. That is, the static electricity is removed from the pattern forming material 91 immediately after the ejection by the ions. Further, the vicinity of the discharge port 431 of the nozzle 43 is charged with static electricity having the opposite polarity to the discharged pattern forming material 91, but like the pattern forming material 91, the static electricity is removed by ions floating nearby. Is done.
[0025]
In the charge measuring section 46 adjacent to the discharge section 42, the charge amount of the pattern forming material 91 located below (for example, the charge amount in an area corresponding to several tens of patterns) is measured (Step S14), and the control section is controlled. The measurement result is output to 5. For example, when the charge amount of the pattern forming material 91 is relatively large, the flow rate of the ionizer 45 is increased by the control of the control unit 5 (step S15). Accordingly, the amount of ions existing in the vicinity of the ejection port 431 is substantially increased, and the charge amount of the pattern forming material ejected subsequently can be reduced. The charge measuring section 46 can measure the charge amount based on the potential of the pattern forming material by performing calibration in advance.
[0026]
In the pattern forming apparatus 1, steps S14 and S15 are repeatedly performed (step S16), and an appropriate amount of ions are sequentially applied to the discharged pattern forming material. Further, even when an abnormality occurs in the ionizer 45 (for example, when the amount of applied ions sharply decreases, or when an abnormality occurs in the ratio of generated positive ions to negative ions), the charge amount can be reduced. By performing the measurement repeatedly, an abnormality is quickly detected, and the occurrence of defective products can be prevented.
[0027]
The pattern forming material 91 from which the static electricity has been removed on the substrate 9 (or the pattern forming material 91 in the process of being removed) has a light irradiating unit 44 disposed behind the discharge unit 42 in the traveling direction relative to the substrate 9. UV rays are sequentially emitted from As described above, the pattern forming material contains an ultraviolet curable resin whose curing (crosslinking reaction) is started by ultraviolet rays, and the pattern forming material 91 maintains the cross-sectional shape immediately after being discharged by the light irradiation unit 44 ( That is, it is cured (in a state where no adverse effects such as deformation due to static electricity have occurred).
[0028]
When the end point of the pattern formation on the substrate 9 reaches just below the discharge unit 42 (Step S16), the discharge of the pattern forming material is stopped (Step S17). In order to cure the pattern forming material near the end point, the substrate 9 further moves, and thereafter, emission of ultraviolet rays and movement of the stage are stopped (step S18). Then, the ionizer is stopped (Step S19), and the pattern formation by the pattern forming apparatus 1 ends.
[0029]
The partition wall pattern formed in the above steps is baked in another step to remove the resin component in the pattern forming material, and the low softening point glass frit is fused to form the partition walls.
[0030]
As described above, in the pattern forming apparatus 1, with the movement of the stage 3, the pattern forming material is discharged from the discharge port 431 toward the substrate 9, and in parallel with this, the discharged pattern forming material 91 is supplied to the ionizer 45. From which ionized air is applied. Accordingly, static electricity is removed from the pattern forming material 91, and deformation of the pattern forming material, abnormal discharge, and the like during pattern formation are suppressed. As a result, the pattern forming apparatus 1 can form a highly accurate partition pattern. Further, even when the type of the pattern forming material, the discharge condition, and the like are changed, the ionizer 45 is controlled based on the output from the charge measuring unit 46, so that an appropriate amount of the pattern forming material to be discharged is Ions can be provided.
[0031]
Although the discharged pattern forming material 91 may be non-uniformly charged as shown in FIG. 7, even in such a case, the positive ions and the negative ions floating near the pattern forming material 91 respectively cause pattern formation. The attraction of the opposite polarity charge generated on the surface of the material 91 removes static electricity appropriately.
[0032]
It is also assumed that the substrate 9 itself is uniformly or non-uniformly charged. However, static electricity generated on the substrate 9 is also removed in the same manner as the pattern forming material. It is also suppressed that the shape of the substrate is adversely affected.
[0033]
As described above, the embodiments of the present invention have been described, but the present invention is not limited to the above embodiments, and various modifications are possible.
[0034]
The ionized gas applied to the pattern forming material may be a gas obtained by ionizing a gas other than air.
[0035]
The ionizer 45 does not necessarily need to have a blowing mechanism, and the amount of ions applied to the ejected pattern forming material may be adjusted by changing the amount of generated ions. When an ionizer capable of individually controlling the generation amount of the positive ion or the negative ion is used, the generation amount of the positive ion or the negative ion may be changed based on the measurement result of the charge measuring unit 46. .
[0036]
In the charge measuring section 46, it is not always necessary to measure the charge amount based on the potential of the surface of the pattern forming material. If a physical amount substantially corresponding to the charge amount is measured, another method is used. Is also good.
[0037]
In the pattern forming apparatus 1, the use of the ionizer 45 realizes easy removal of static electricity generated in the pattern forming material, but other methods may be used to remove static electricity.
[0038]
For example, by using a conductive nozzle formed of metal or the like grounded, static electricity generated in the discharged pattern forming material may be suppressed. Further, a method of removing static electricity from the pattern forming material by setting the atmosphere in which the pattern forming apparatus is used in a state of high humidity (for example, humidity of 60 to 70%) may be adopted. Furthermore, even if carbon particles are mixed with the pattern forming material (for example, 5 to 10% is mixed), charging of the discharged pattern forming material is suppressed. These techniques for removing static electricity from the pattern forming material and the technique using an ionizer may be used in combination.
[0039]
The head unit 4 and the stage 3 may move relatively in the direction along the main surface of the substrate 9. For example, the stage 3 may be fixed and the head unit 4 may be provided with a moving mechanism.
[0040]
The pattern forming device may be used for forming a pattern such as a partition wall or a phosphor in another type of flat display device (flat panel display) such as an organic EL display device or a liquid crystal display device. The substrate 9 is not limited to a glass substrate, but may be a resin substrate, a semiconductor substrate, or the like.
[0041]
The substrate 9 does not necessarily need to be held by being placed on the stage 3. For example, the substrate 9 may be held by a member that grips the end of the substrate 9 within a range that does not interfere with the nozzle 43.
[0042]
【The invention's effect】
According to the present invention, a pattern having an appropriate shape can be formed by removing static electricity from a discharged pattern forming material.
[0043]
According to the second aspect of the present invention, static electricity can be easily removed.
[0044]
According to the third aspect of the invention, an appropriate amount of ions can be applied to the ejected pattern forming material.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram for explaining how static electricity is generated in a partition pattern.
FIG. 2 is a diagram illustrating a schematic configuration of a pattern forming apparatus.
FIG. 3 is an enlarged view showing a head unit.
FIG. 4 is a diagram showing a lower portion of a nozzle.
FIG. 5 is a diagram showing a flow of an operation of forming a pattern.
FIG. 6 is a diagram for explaining how static electricity is removed from a partition pattern.
FIG. 7 is a diagram for explaining how static electricity is removed from a partition pattern.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Pattern forming apparatus 2 Stage moving mechanism 3 Stage 5 Control part 9,903 Substrate 42 Discharge part 45 Ionizer 46 Charge measurement parts 91,904,904a Pattern formation material 431,902 Discharge ports S11-S19 Step

Claims (4)

基板上にパターンを形成するパターン形成装置であって、
基板を保持する保持部と、
基板に向けてパターン形成材料を吐出する吐出口が形成された吐出部と、
基板の主面に沿う方向に前記吐出部を前記基板に対して相対的に移動する移動機構と、
吐出されたパターン形成材料から静電気を除去する手段と、
を備えることを特徴とするパターン形成装置。
A pattern forming apparatus for forming a pattern on a substrate,
A holding unit for holding the substrate,
A discharge unit in which a discharge port for discharging the pattern forming material toward the substrate is formed,
A moving mechanism for moving the discharge portion relative to the substrate in a direction along a main surface of the substrate,
Means for removing static electricity from the discharged pattern forming material,
A pattern forming apparatus comprising:
請求項1に記載のパターン形成装置であって、
前記除去する手段が、吐出されたパターン形成材料にイオン化されたガスを付与するイオナイザであることを特徴とするパターン形成装置。
The pattern forming apparatus according to claim 1,
The pattern forming apparatus, wherein the removing unit is an ionizer that applies an ionized gas to the discharged pattern forming material.
請求項2に記載のパターン形成装置であって、
基板上のパターン形成材料の帯電量を測定する電荷測定部と、
前記電荷測定部からの出力に基づいて前記イオナイザにより付与されるイオンの量を制御する制御部と、
をさらに備えることを特徴とするパターン形成装置。
The pattern forming apparatus according to claim 2,
A charge measuring unit that measures the charge amount of the pattern forming material on the substrate,
A control unit that controls the amount of ions provided by the ionizer based on the output from the charge measurement unit,
A pattern forming apparatus, further comprising:
基板上にパターンを形成するパターン形成方法であって、
a) 吐出部からパターン形成材料を基板に向けて吐出しつつ前記吐出部を前記基板の主面に沿って相対的に移動する工程と、
b) 前記a)工程と並行して吐出されたパターン形成材料にイオン化されたガスを付与する工程と、
を有することを特徴とするパターン形成方法。
A pattern forming method for forming a pattern on a substrate,
a) a step of relatively moving the discharge unit along a main surface of the substrate while discharging the pattern forming material toward the substrate from the discharge unit;
b) applying an ionized gas to the pattern forming material discharged in parallel with the step a);
A pattern forming method, comprising:
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