JP2006231192A - Coating applicator - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布装置に関し、より特定的には、ノズルから塗布液を吐出することによって基板に塗布液を塗布する塗布装置に関する。 The present invention relates to a coating apparatus, and more particularly to a coating apparatus that applies a coating liquid to a substrate by discharging the coating liquid from a nozzle.
従来、有機EL表示装置を作製する装置において、発光層となる有機EL材料を基板に形成する際に、有機EL材料をノズルから吐出することによって基板に塗布する方法が考えられている(例えば、特許文献1参照)。すなわち、有機EL材料をポンプで所定の圧力にしてノズルから吐出することによって基板に有機EL材料を吹き付けるのである。この方法では、有機EL材料を吐出するノズルを基板上で所定方向に往復移動させるとともに、ノズルが半往復する度に当該所定方向に対して垂直な方向に基板をピッチ送りする。これによって、基板上においてストライプ状に有機EL材料(発光層)のパターンを形成することができる。有機EL材料をノズルによって塗布する方法は、インクジェットによって塗布を行う方法に比べて高速に塗布を行うことができる点で有効である。
ここで、ノズルを洗浄する洗浄手段を従来の塗布装置に取り付けることを考える。図10は、従来の塗布装置に洗浄手段を取り付けた塗布装置を示す図である。洗浄手段93は、ノズル91が塗布液の吐出および移動を停止しているときに(すなわち、塗布処理を行っていないとき)、ノズル91の吐出口に向けて洗浄液を湧出することによってノズル91の吐出口を洗浄するものである。ここでは、図10に示す左端でノズル91が停止するものとし、洗浄手段93は、停止時におけるノズル91の下方においてノズル91の吐出口と対向するように配置される。なお、基板99に対して均一に有機EL材料を塗布するためには、基板99上でノズル91をある程度の速度で等速移動させることが好ましく、そのためには、ノズル91を基板の外側で加速させる必要がある。したがって、図10においては、基板99の両側に関して所定長さだけ広い幅でノズルを往復移動させている。また、有機EL材料をノズルによって塗布する方法では、有機EL材料の吐出をオンオフで制御することが困難であるので、1枚の基板について上記往復移動を繰り返す間、ノズルから有機EL材料を吐出し続けることが考えられる。したがって、図10においては、基板99の外側でもノズルを往復移動させていること、および、ノズルから有機EL材料を吐出し続けることから、基板99外においても有機EL材料が吐出されるので、基板99の両側に液受け部94Lおよび94Rを設けている。
Here, it is considered that a cleaning means for cleaning the nozzle is attached to a conventional coating apparatus. FIG. 10 is a view showing a coating apparatus in which a cleaning unit is attached to a conventional coating apparatus. When the
図10に示す塗布装置において装置を小型化するためには、ノズル91が往復移動を行う幅の内側に洗浄手段93を配置する必要がある。ノズル91が往復移動を行う幅の外側に洗浄手段を配置すれば、洗浄手段の分だけ塗布装置の幅が広くなるからである。しかし、ノズル91が往復移動を行う幅の内側に洗浄手段93を配置すれば、往復移動中においてノズル91から洗浄手段93に有機EL材料が吐出されることから、吐出された有機EL材料が洗浄手段93に当たってしまう。洗浄手段93は洗浄液の湧出口等に凹凸を有しているので、洗浄手段93の凹凸に有機EL材料が当たると有機EL材料がミスト化して飛散する。さらに、飛散したミストは、ノズル91の移動による負圧によって舞い上げられ、基板99に付着してしまうおそれがあった。このように飛散した有機EL材料が基板99に付着すると、有機EL表示装置の欠陥または品質低下の原因となる。以上のように、ノズルの移動幅の範囲内に洗浄手段を設けた場合には、塗布液が飛散して基板に付着するという問題点があった。
In order to reduce the size of the coating apparatus shown in FIG. 10, it is necessary to arrange the cleaning means 93 inside the width in which the
それ故、本発明の目的は、塗布装置に洗浄手段を配置した場合において、飛散した塗布液が基板に付着することを防止することができる塗布装置を提供することである。 Therefore, an object of the present invention is to provide a coating apparatus that can prevent scattered coating liquid from adhering to a substrate when a cleaning means is arranged in the coating apparatus.
本発明は、上記課題を解決するために、以下の構成を採用した。すなわち、第1の発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置である。塗布装置は、塗布液を吐出するとともに塗布液の吐出中において基板上を通過するように移動するノズルと、ノズルが移動するラインの直下に配置され、ノズルが塗布液を吐出していない時にノズルを洗浄する洗浄部と、ノズルの移動方向に延びるスリットが設けられた板状部材と、塗布液の吐出中には、ノズルから吐出された塗布液が前記スリットを通過する位置に配置し、ノズルを洗浄する時には前記洗浄部の真上の空間の外側に配置するように板状部材を移動させる第1移動機構部とを備える。 The present invention employs the following configuration in order to solve the above problems. That is, the first invention is a coating apparatus that coats a substrate with a coating solution. The coating device discharges the coating liquid and moves so as to pass over the substrate while the coating liquid is being discharged, and the nozzle when the nozzle is not discharging the coating liquid. And a plate-like member provided with a slit extending in the moving direction of the nozzle, and during the discharge of the coating liquid, the coating liquid discharged from the nozzle is disposed at a position passing through the slit, and the nozzle A first moving mechanism for moving the plate-like member so as to be disposed outside the space directly above the cleaning unit.
また、第2の発明においては、塗布装置は、ノズルを洗浄する時、塗布液が吐出されている時に比べて洗浄部が上方に配置させるように洗浄部を移動させる第2移動機構部をさらに備えていてもよい。 In the second aspect of the invention, the coating apparatus further includes a second moving mechanism unit that moves the cleaning unit so that the cleaning unit is disposed above the nozzle when cleaning the coating liquid compared to when the coating liquid is discharged. You may have.
また、第3の発明においては、第1移動機構部は、ノズルの移動方向に対して垂直な方向に板状部材を移動することによって、塗布液の吐出中における板状部材の位置とノズルの洗浄時における板状部材の位置とを変化させてもよい。 In the third invention, the first movement mechanism moves the plate member in a direction perpendicular to the movement direction of the nozzle, so that the position of the plate member and the nozzle of the nozzle during discharge of the coating liquid are You may change the position of the plate-shaped member at the time of washing | cleaning.
また、第4の発明は、基板に塗布液を塗布する塗布装置である。塗布装置は、塗布液を吐出するとともに塗布液の吐出中において基板上を通過するように移動するノズルと、ノズルが移動するラインの直下に配置され、ノズルが塗布液を吐出していない時にノズルを洗浄する洗浄部と、板状部材と、塗布液の吐出中には洗浄部の真上の空間に配置し、ノズルを洗浄する時には洗浄部の真上の空間の外側に配置するように板状部材を移動させる第1移動機構部とを備える。 Moreover, 4th invention is a coating device which apply | coats a coating liquid to a board | substrate. The coating device discharges the coating liquid and moves so as to pass over the substrate while the coating liquid is being discharged, and the nozzle when the nozzle is not discharging the coating liquid. The cleaning unit, the plate-shaped member, and the plate are disposed in the space directly above the cleaning unit while the coating liquid is being discharged, and are disposed outside the space immediately above the cleaning unit when cleaning the nozzle. A first moving mechanism for moving the member.
第1の発明によれば、塗布液はスリットを通って洗浄部に当たってミスト化するおそれがあるものの、板状部材があるのでミストが板状部材よりも上側に飛散することがない。したがって、ミスト化した塗布液が基板上に落下して付着することを防止することができる。また、ノズルを洗浄する際には板状部材が洗浄部の真上の空間から退避されるので、板状部材が洗浄の邪魔になることがない。 According to 1st invention, although there exists a possibility that a coating liquid may hit a washing | cleaning part through a slit and may become mist, since there exists a plate-shaped member, mist does not scatter to the upper side rather than a plate-shaped member. Therefore, it is possible to prevent the misted coating liquid from dropping and adhering to the substrate. Further, when cleaning the nozzle, the plate member is retracted from the space directly above the cleaning portion, so that the plate member does not interfere with the cleaning.
また、第2の発明によれば、基板への塗布中においてノズルが移動した際にノズルが洗浄部に衝突するおそれがなく、衝突による装置の破損を防止することができる。また、洗浄時には洗浄部がノズルに近づくので、ノズルを確実に洗浄することができる。 Further, according to the second invention, when the nozzle moves during application to the substrate, there is no possibility that the nozzle collides with the cleaning section, and damage to the apparatus due to the collision can be prevented. In addition, since the cleaning unit approaches the nozzle during cleaning, the nozzle can be reliably cleaned.
また、第3の発明によれば、板状部材は、ノズルの移動方向と垂直な方向に移動するので、ノズルの移動方向に関する装置の幅は、板状部材が移動しても変化しない。したがって、第3の発明によれば、ノズルの移動幅のサイズで塗布装置を構成することができるので、装置の小型化を図ることができる。 According to the third invention, since the plate-like member moves in a direction perpendicular to the moving direction of the nozzle, the width of the apparatus relating to the moving direction of the nozzle does not change even if the plate-like member moves. Therefore, according to the third aspect of the invention, the coating apparatus can be configured with the size of the movement width of the nozzle, so that the apparatus can be downsized.
また、第4の発明によれば、ノズルから吐出された塗布液は、洗浄部ではなく板状部材に当たるので、塗布液のミスト化を防止することができる。したがって、ミスト化した塗布液が基板上に落下して付着することを防止することができる。また、ノズルを洗浄する際には板状部材が洗浄部の真上の空間から退避されるので、板状部材が洗浄の邪魔になることがない。 In addition, according to the fourth invention, the coating liquid discharged from the nozzle hits the plate-like member instead of the cleaning portion, so that misting of the coating liquid can be prevented. Therefore, it is possible to prevent the misted coating liquid from dropping and adhering to the substrate. Further, when cleaning the nozzle, the plate member is retracted from the space directly above the cleaning portion, so that the plate member does not interfere with the cleaning.
図1は、本発明の一実施形態に係る塗布装置の概観を示す図である。図1(a)は、塗布装置を上側から見た図であり、図1(b)は、塗布装置を側面からY軸正方向の向きに見た図である。図1に示すように、塗布装置は、ノズルユニット1と、ガイド部材2と、洗浄部3aおよび3bと、液受け部4Rおよび4Lと、ステージ5と、ステージ移動機構部6と、板状部材7とを備えている。また、ノズルユニット1は、赤色の有機EL材料を吐出するノズル11と、緑色の有機EL材料を吐出するノズル12と、青色の有機EL材料を吐出するノズル13とを備えている。なお、後述する図5に示すように、塗布装置は、洗浄移動機構部37、スリット移動機構部72および制御部8を備えている。本塗布装置は、有機EL材料の塗布液を基板S上に塗布することによって有機EL表示装置を製造するものである。
FIG. 1 is a diagram showing an overview of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention. Fig.1 (a) is the figure which looked at the coating device from the upper side, and FIG.1 (b) is the figure which looked at the coating device in the direction of the Y-axis positive direction from the side surface. As shown in FIG. 1, the coating apparatus includes a
まず、図1〜図6を参照して、本塗布装置の構成を説明する。図1に示すように、ステージ5には塗布処理の対象となる基板SがXY平面とほぼ平行に載置される。基板Sは、X軸方向に関してステージ5よりもやや大きいサイズである。Y軸方向に関しては、基板Sよりもステージ5の方が大きい。ステージ移動機構部6は内部にモータを有し、ガイド受け部61がガイド部材62を滑動することによってステージ5をY軸方向に平行移動させることができる。後述する図5に示すように、ステージ移動機構部6の動作は制御部8によって制御される。
First, the configuration of the present coating apparatus will be described with reference to FIGS. As shown in FIG. 1, a substrate S to be coated is placed on the
ステージ5の上方にはガイド部材2が固設される。ガイド部材2はX軸方向に延びるレール21を有し、レール21に沿って移動可能なようにノズルユニット1がガイド部材2に接続される。各ノズル11〜13は、塗布液(有機EL材料)を吐出する向きが鉛直下向きとなるようにノズルユニット1の下側に配置される。なお、各ノズル11〜13は、Y軸方向に関して少しずれた位置に配置される。また、ガイド部材2は、X軸方向に関して基板Sよりも長く構成され、ノズルユニット1は、X軸方向に関して基板Sの幅よりも広い範囲を移動することが可能である(図1(a)参照)。なお、ノズルユニット1の移動幅が基板Sよりも広くとられているのは、塗布時にノズルユニット1が往復移動を行う際、基板上でノズルユニット1を所定速度で等速移動させるためである。つまり、塗布時におけるノズルユニット1は、基板Sの直上空間の外側において所定速度になるまで加速され、基板Sの直上空間においては所定速度で等速移動する。基板Sに塗布液を塗布する際には、各ノズル11〜13から塗布液が基板Sに向けて吐出されるとともに、ノズルユニット1がレール21の一端から他端まで移動する。これによって、塗布装置、X軸方向に関して基板Sの一端から他端まで塗布液を塗布することができる。本実施形態では、Y軸方向に少しずれた位置に配置される3本のノズル11〜13のそれぞれから色の異なる有機EL材料が吐出されるので、ノズルユニット1がレール21の一端から他端まで1回移動することによって3本の線状に3色の有機EL材料が基板Sに塗布されることとなる。
A guide member 2 is fixed above the
なお、1枚の基板に対して塗布を行う間、各ノズル11〜13から塗布液が吐出され続ける。塗布液をノズルによって塗布する場合、塗布液の吐出をオンオフで制御することが困難だからである。したがって、ノズルユニット1がレール21の一端から他端まで移動する間に各ノズル11〜13から塗布液が吐出されると、基板Sに塗布液が塗布されるだけでなく、基板Sの外側においても塗布液が吐出されることとなる。そこで、基板Sの外側で吐出された塗布液を受ける目的で液受け部4および洗浄部3が設置されている。液受け部4および洗浄部3は、ノズルの移動幅(図1(b)参照)よりも内側に設けられる。なお、以下において、液受け部4Rと液受け部4Lとを区別しない場合には、液受け部4Rおよび4Lを単に「液受け部4」と記載し、洗浄部3aと洗浄部3bとを区別しない場合には、洗浄部3aおよび3bを単に「洗浄部3」と記載する。
Note that while the coating is performed on one substrate, the coating liquid is continuously discharged from the
2つの液受け部4は、X軸方向に関して基板Sの両側に配置される。液受け部4Rは、上段部41R、連結部42R、および下段部43Rを備えている。上段部41Rは、上面にスリット44Rを有する箱状の形状であり、当該スリット44RはX軸方向に沿って延びている。上段部41Rは、各ノズル11〜13から吐出される塗布液がスリットを通過するように配置される。上段部41Rの底面の最も低い位置には排出流路(図示しない)が設けられており、上段部41R内に受けられた塗布液は当該排出流路から下段部43Rに排出される。ここで、ノズルから吐出された塗布液は、吐出直後は液柱状態(塗布液が直線棒状となっている状態)を保っているものの、吐出されてからの距離が長くなるにつれて液滴化し、さらにはミスト化(液滴化よりも微細な状態)する。そこで、本実施形態では、塗布液が液滴化・ミスト化する前に上段部41Rによって塗布液を回収する。また、上段部41R内において塗布液がミスト化したとしても、上段部41Rがスリット44Rを有するので、ミスト化した塗布液が上段部41Rの外部へ舞い上がることを防止することができる。
The two liquid receiving portions 4 are disposed on both sides of the substrate S with respect to the X-axis direction. The
また、下段部43Rは、連結部42Rによって上段部41Rと連結されている。下段部43Rは、上面が開口した箱状の形状である。下段部43Rは、上段部41Rの排出流路から排出された塗布液を回収するとともに、上段部41Rで回収できなかった塗布液を回収する。例えば、上段部41Rと基板Sとの間の隙間から下部へ漏れる塗布液は、下段部43Rで回収される。なお、下段部43Rの底面の最も低い位置には排出流路(図示しない)が設けられており、下段部43R内に回収された塗布液は当該排出流路から外部へ排出される。
Further, the
なお、液受け部4Lは、液受け部4Rと同様の構成を有している。すなわち、液受け部4Lの上段部41Lは液受け部4Rの上段部41Rに相当し、液受け部4Lの下段部43Lは液受け部4Rの下段部43Rに相当する。液受け部4Lは、X軸方向に関する長さが液受け部4Rと異なる点を除いて、液受け部4Rと同様の機能を有するものである。
The
また、洗浄部3は、ノズル11〜13に付着した塗布液を洗浄する。すなわち、ノズル11〜13には、それから吐出した塗布液が吐出口付近に付着するので、洗浄部3は、各ノズル11〜13に対して洗浄液をかけることによって各ノズル11〜13を洗浄する。洗浄部3は、基板Sを中心として液受け部4Lの外側に配置される。なお、ノズルから吐出された塗布液を完全に受けることができるように、洗浄部3と液受け部4Lとの間には隙間がないように両者を配置することが好ましい。洗浄部3は、後述する図5に示す洗浄移動機構部37によってY軸方向およびZ軸方向に平行移動が可能である。
Further, the
また、本実施形態では、2つの洗浄部3aおよび3bが用いられる。2つの洗浄部3aおよび3bは、洗浄対象となる塗布液の種類に応じて使い分けられる。すなわち、洗浄部3aは、例えば水系の有機EL材料を洗浄する際に用いられ、洗浄部3bは、例えば溶剤系の有機EL材料を洗浄する際に用いられる。具体的には、各洗浄部3aおよび3bは、Y軸方向に移動することによって、いずれか一方の洗浄部がノズルの吐出口の直下位置(ノズルから吐出された塗布液が当たる位置)に位置するように配置される。なお、図1は、洗浄部3aを用いる場合の配置を示している。図1に示すように、2つの洗浄部のうちの使用される洗浄部(ここでは洗浄部3a)が、ノズルが移動するラインの直下に位置する。本実施形態のように、複数の洗浄部を備えることによって、複数種類の塗布液に容易に対応することができる。
In the present embodiment, two
図2は、洗浄部3の詳細な構成を示す図である。すなわち、図2(a)は洗浄部3の斜視図であり、図2(b)は洗浄部3のA−A’断面図である。なお、洗浄部3aと洗浄部3bとは同じ構成であるので、図2では洗浄部3aと洗浄部3bのうちの一方のみを洗浄部3として示している。図2(a)に示すように、洗浄部3は、傾斜のついた底面を有する箱状の形状である。底面は、X軸方向に沿って延びる平坦な部分(平坦部)を有する。また、底面には、3つの突起部31〜33が設けられており、各突起部31〜33は洗浄口(洗浄口34〜36)をそれぞれ1つずつ有している。3つの突起部31〜33は、3つのノズル11〜13に対応しており、対応する各ノズルを洗浄する。すなわち、突起部31は、ノズル11に対応し、洗浄口34から湧出される洗浄液によってノズル11を洗浄する。突起部32は、ノズル12に対応し、洗浄口35から湧出される洗浄液によってノズル12を洗浄する。突起部33は、ノズル13に対応し、洗浄口36から湧出される洗浄液によってノズル13を洗浄する。また、各ノズル11〜13の各吐出口のZ軸方向に関する位置は同じであり、3つの突起部31〜33の各洗浄口34〜36のZ軸方向に関する位置は同じである。3つの突起部31〜33は、X軸方向に沿ってほぼ1列に配置されているが、ノズル11〜13と同様、Y軸方向に関して少しずれて配置されている。なお、各洗浄口34〜36への洗浄液の流入経路については図示していない。また、上記平坦部の最下位置には、図示しない排出口が設けられており、洗浄時に各突起部31〜33から流出した洗浄液は、傾斜のついた平坦部上を通って当該排出口から排出される。
FIG. 2 is a diagram illustrating a detailed configuration of the
また、図1に示す板状部材7は、XY平面とほぼ平行となるように洗浄部3の上方に配置される。板状部材7にはスリット71が設けられる。板状部材7は、スリット71がX軸方向に平行となるように、すなわち、各ノズル11〜13によって有機EL材料が塗布されるライン(塗布ライン)と平行になるように配置される。なお、図1には図示していないが、板状部材7は、スリット移動機構部72に接続されており、スリット移動機構部72によってY軸方向に移動される。スリット移動機構部72は、塗布時と洗浄時とにおいて板状部材7の位置を変化させる。以下、図3を用いて詳細を説明する。
Further, the plate-
図3は、洗浄部3と板状部材7との位置関係を示す図である。図3(a)は、塗布時における洗浄部3と板状部材7との位置関係を示す図である。なお、図3(a)では、各ノズル11〜13を洗浄するために洗浄部3aが用いられる場合の位置関係を示している。図3(a)に示すように、塗布時においては、板状部材7は洗浄部3aの真上に配置される。具体的には、板状部材7は、スリット71が塗布ライン上に位置するように配置される。したがって、塗布液は、各ノズル11〜13からスリット71を通って洗浄部3aに吐出される。
FIG. 3 is a diagram illustrating a positional relationship between the
一方、図3(b)は、洗浄時における洗浄部3と板状部材7との位置関係を示す図である。なお、図3(b)では、図3(a)と同様、各ノズル11〜13を洗浄するために洗浄部3aが用いられる場合の位置関係を示している。図3(b)に示すように、洗浄時においては、板状部材7は、洗浄部3aの真上空間の外側に移動される。そして、洗浄部3aが上へ(Z軸方向へ)移動され、洗浄部3aの各突起部31〜33は、対応する各ノズル11〜13に当接される。塗布時における図3(a)に示す状態から図3(b)に示す状態へと板状部材7および洗浄部3が移動することによって、各ノズル11〜13の洗浄が可能になる。
On the other hand, FIG. 3B is a diagram showing a positional relationship between the
なお、図3(c)は、洗浄部3bを用いる場合の塗布時における洗浄部3と板状部材7との位置関係を示す図である。図3(c)に示すように、洗浄部3bを用いる場合には、塗布時において、板状部材7は洗浄部3bの真上空間に配置される。洗浄部3bを用いる場合も洗浄部3aの場合と同様、板状部材7は、スリット71が塗布ライン上に位置するように配置される。なお、本実施形態においては、図3(a)および図3(c)における板状部材7の位置は同じであり、図3(a)と図3(c)とでは各洗浄部3aおよび3bの位置が異なっている。すなわち、図3(a)では洗浄部3aの各突起部が塗布ライン上に位置し、図3(c)では洗浄部3bの各突起部が塗布ライン上に位置する。
FIG. 3C is a diagram illustrating a positional relationship between the
ここで、塗布時において図3(a)の位置に板状部材7が配置されるのは、ノズルから吐出された塗布液が突起部に当たった後で飛び散ることを防止するためである。塗布時には、移動しているノズルから吐出された塗布液は、突起部や洗浄口等といった凹凸がある部分に当たり、ミスト化して飛散してしまう。図4は、塗布液が突起部に当たって飛散する様子を示す図である。図4に示すように、各突起部31〜33の上面端部は丸みを帯びた形状であり、吐出された塗布液がこの上面端部に当たる場合に特に塗布液の飛散が生じ易い。したがって、もし、塗布時において板状部材7が洗浄部3の真上になかったとすると、ミスト化して飛散した塗布液は、ノズルユニット1の移動によって生じる負圧によって上方に舞い上げられてしまう。その結果、舞い上げられたミストが基板Sに付着するおそれがある。以上より、塗布時において板状部材7が洗浄部3の真上になかったとすると、ミスト化した塗布液が基板Sに付着し、有機EL表示装置の品質の低下や欠陥の原因となる。
Here, the reason why the plate-
そこで、本発明では、塗布時においては板状部材7を洗浄部3の真上に配置する(図3(a)または図3(c))。このとき、吐出された塗布液が洗浄部3に当たって飛散しても、飛散した塗布液は板状部材7に当たるので、塗布液が板状部材7よりも上方に舞い上がることを防止することができる。したがって、ミスト化した塗布液が基板Sに付着することを防止することができる。一方、各ノズル11〜13を洗浄する際には、板状部材7はY軸方向に移動され、洗浄部3の真上にはない。したがって、板状部材7は、洗浄部3の突起部31〜33と各ノズル11〜13とが当接する邪魔にはならない。なお、塗布時においても洗浄時と同じ高さに突起部が位置していると、突起部とノズル、または、突起部と板状部材7が接触する可能性がある。そこで、本実施形態においては、Z軸方向に洗浄部3を移動させることによって、塗布時には洗浄時に比べて洗浄部3を下方に配置する。
Therefore, in the present invention, at the time of application, the plate-
なお、図3においては、板状部材7と洗浄部3との間に隙間を開けているが、板状部材7と洗浄部3との間の隙間をできるだけなくすことが好ましい。隙間が大きいと、洗浄部3でミスト化した塗布液がこの隙間から上側に飛散するおそれがあるからである。したがって、板状部材7は、洗浄部3の上面の開口部分よりも大きく、洗浄時には当該開口部分を覆うように配置されることが好ましい。
In addition, in FIG. 3, although the clearance gap is opened between the plate-shaped
また、他の実施形態においては、洗浄部3と液受け部4のスリットとの境で塗布液が飛散しないように、板状部材7と液受け部4のスリットとが同じ高さになるように配置してもよい。また、他の実施形態においては、洗浄部3と液受け部4のスリットとの境で塗布液が飛散する場合に備えて、板状部材7は、液受け部4のスリットの直上空間まで延びるような形状であってもよい。
In another embodiment, the plate-
図5は、本実施形態に係る塗布装置の各部と制御部8との接続関係を示す図である。図5に示すように、制御部8は、ノズルユニット1、洗浄部3、ステージ移動機構部6、洗浄移動機構部37、およびスリット移動機構部72と接続されている。制御部8は、ノズルユニット1の動作を制御する。具体的には、制御部8は、ノズルユニット1のX軸方向の移動を制御するとともに、各ノズル11〜13による有機EL材料の吐出を制御する。なお、ノズルユニット1は、有機EL材料をノズルに送り出すポンプ、およびノズルに送り出される有機EL材料の流量を計測する流量計をノズル毎に有している。制御部8は、流量計による流量の計測結果に基づいてポンプをフィードバック制御することによって、ノズルから吐出される有機EL材料の量を制御する。また、制御部8は、ステージ移動機構部6を制御することによってステージ5のY軸方向に関する移動を制御する。また、制御部8は、洗浄移動機構部37を制御することによって洗浄部3のY軸方向およびZ軸方向に関する移動を制御する。また、制御部8は、スリット移動機構部72を制御することによって板状部材7のY軸方向に関する移動を制御する。また、制御部8は、洗浄部3による洗浄の開始および終了を制御する。具体的には、制御部8は、洗浄部3からの洗浄液の湧出を制御する。
FIG. 5 is a diagram illustrating a connection relationship between each unit of the coating apparatus according to the present embodiment and the
図6は、洗浄移動機構部37およびスリット移動機構部72の詳細な構成を示す図である。図6において、洗浄移動機構部37は、第1支持部371、洗浄部切替部372、高さ切替部373、および第2支持部374を備えている。洗浄部切替部372は、固設されている第1支持部371の側面に接続されている。洗浄部切替部372は、Y軸方向に移動可能であり、両端で停止可能なシリンダによって構成される。洗浄部切替部372は、シリンダが一端で停止しているときには洗浄部3aの突起部がノズル11〜13の直下位置に位置し、シリンダが他端で停止しているときには洗浄部3bの突起部がノズル11〜13の直下位置に位置するように設定される。洗浄部切替部372におけるシリンダによる移動量は、洗浄部3aの突起部の位置から洗浄部3bの突起部の位置までの長さである。洗浄部切替部372は、2つの洗浄部のうちで使用する洗浄部を切り替えるために用いられるものである。
FIG. 6 is a diagram showing a detailed configuration of the cleaning
また、高さ切替部373は、洗浄部切替部372の側面に接続されている。高さ切替部373は、Z軸方向に移動可能であり、両端で停止可能なシリンダによって構成される。高さ切替部373は、シリンダが高い方の一端で停止しているときには、洗浄部3の突起部がノズルの先端に当接するように設定される。なお、シリンダが低い方の一端で停止しているときには、塗布中においてノズルが移動してもノズルと突起部とが衝突するおそれがない程度に低い位置に洗浄部3が位置するように設定される。ただし、ノズルと洗浄部3との距離が離れすぎると、ノズルから吐出される塗布液が洗浄部3に到達するまでに液柱状態からミスト状に変化するおそれがある。したがって、洗浄部3の低い方の位置は、ノズルから吐出される塗布液がミスト化しない程度の距離に設定されることが好ましい。高さ切替部373は、ノズルを洗浄する際と塗布を行う際とで洗浄部3の高さを切り替えるために用いられる。なお、第2支持部374は高さ切替部373の上面に接続され、洗浄部3aおよび3bを支持する。
The
また、図6において、板状部材7はスリット移動機構部72に接続される。スリット移動機構部72は、Y軸方向に移動可能であり、両端で停止可能なシリンダによって構成される。スリット移動機構部72は、シリンダが一端で停止しているときにはノズルの塗布ライン上にスリット71が位置し、シリンダが他端で停止しているときには洗浄部3の真上空間から外れて位置するように設定される。スリット移動機構部72は、ノズルを洗浄する際と塗布を行う際とで板状部材7の位置を切り替えるために用いられる。
In FIG. 6, the plate-
次に、塗布装置の動作を説明する。ここで、塗布装置においては、基板Sに有機EL材料を塗布する塗布処理と、各ノズル11〜13を洗浄する洗浄処理とが行われる。以下、これら塗布処理および洗浄処理のそれぞれについて説明する。
Next, the operation of the coating apparatus will be described. Here, in the coating apparatus, a coating process for coating the substrate S with the organic EL material and a cleaning process for cleaning the
まず、塗布処理の動作を説明する。なお、以下では、X軸に平行なストライプ状に有機EL材料を基板Sに塗布する場合を説明する。塗布処理の対象となる基板Sは、図示しない搬送ロボットによって塗布装置に搬入され、ステージ5の予め決められた位置に載置される。なお、搬入されてくる基板Sには、陽極および正孔輸送層がすでに形成されており、有機EL材料を塗布すべき位置に溝が形成されているものとする。
First, the operation of the coating process will be described. Hereinafter, a case where the organic EL material is applied to the substrate S in a stripe shape parallel to the X axis will be described. The substrate S to be coated is carried into a coating apparatus by a transfer robot (not shown) and placed at a predetermined position on the
塗布装置に搬入された基板Sがステージ5に載置されると、制御部8は、ステージ5およびノズルユニット1を初期位置に移動させる。具体的には、制御部8は、予め定められた初期位置にステージ5を基板Sごと移動させるとともに、ガイド部材2の一端にノズルユニット1を移動させる。
When the substrate S carried into the coating apparatus is placed on the
また、制御部8は、洗浄部3の位置が塗布処理時の位置になるように洗浄移動機構部37を制御するとともに、板状部材7の位置が塗布処理時の位置になるようにスリット移動機構部72を制御する。具体的には、洗浄部切替部372は、洗浄部3aおよび3bのいずれかがノズル11〜13の直下位置(塗布ライン)に位置するように制御される。なお、直下位置に位置する洗浄部としては、塗布液の種類に応じて適切な方の洗浄部が選択される。また、高さ切替部373は、洗浄部3が低い方の位置となるように制御される。これは、塗布中においてノズル11〜13と洗浄部3とが衝突しないようにするためである。一方、スリット移動機構部72は、板状部材7のスリット71が塗布ラインに位置するように制御される。
In addition, the
ステージ5およびノズルユニット1が初期位置に配置され、洗浄部3および板状部材7が上記塗布処理時の位置に配置されると、制御部8は塗布処理を開始する。塗布処理においては、ノズルユニット1のX軸方向の移動動作(第1動作)とステージ5のY軸方向の移動動作(第2動作)とが繰り返される。具体的には、まず、第1動作として、ノズルユニット1の各ノズル11〜13から有機EL材料が吐出されるとともにノズルユニット1がガイド部材2の一端から他端へ移動する。これによって、基板Sに対する3列分の塗布が完了する。次に、第2動作として、塗布された3列分の長さだけY軸の正方向にステージ5がピッチ送りされる。以降、第1動作と第2動作とを繰り返すことによって、基板Sへの塗布が3列分ずつ行われる。これによって、基板Sに有機EL材料がストライプ状に塗布されていく。
When the
また、塗布処理時に基板Sの外側において各ノズル11〜13から吐出された塗布液は、液受け部4のスリットを通過して液受け部4に回収されるか、または、板状部材7のスリット71を通過して洗浄部3に回収される。ここで、基板Sの外側において各ノズル11〜13から吐出された塗布液は、スリットを通ってその下側で回収されるので、塗布液がミスト化して飛散したとしてもスリットの上側まで達せず、基板Sに塗布液が付着することがない。
In addition, the coating liquid discharged from the
塗布装置における塗布処理が完了した基板は、搬送ロボットにより搬出される。以上のように発光層が形成された基板に対して、例えば真空蒸着法により陰極電極が発光層上に形成されることによって、有機EL表示装置が製造される。 The substrate for which the coating process is completed in the coating apparatus is carried out by the transport robot. An organic EL display device is manufactured by forming a cathode electrode on the light emitting layer, for example, by a vacuum deposition method on the substrate on which the light emitting layer is formed as described above.
次に、洗浄処理の動作を説明する。なお、洗浄処理は、塗布装置による1日の作業の開始前または終了後に行われてもよいし、所定枚数の基板に対する塗布処理が終了する毎に行われてもよいし、所定時間間隔で行われてもよい。また、ノズルを洗浄する処理の開始は、作業者によって手動で制御部8に指示されるようにしてもよいし、制御部8が自動的に開始するようにしてもよい。
Next, the operation of the cleaning process will be described. The cleaning process may be performed before or after the start of the daily work by the coating apparatus, or may be performed every time the coating process for a predetermined number of substrates is completed, or performed at predetermined time intervals. It may be broken. Moreover, the start of the process which wash | cleans a nozzle may be made to instruct | indicate to the
図7は、洗浄処理における塗布装置の動作の流れを示すフローチャートである。まず、ステップS1において、制御部8は、塗布処理時に移動していたノズルユニット1を停止させる。なお、ノズルユニット1は、ガイド部材2の両端のうち、洗浄部3の真上に位置する一端(図1に示す左側の一端)で停止する。より具体的には、ノズルユニット1は、各ノズルとそれに対応する各突起部とのX軸方向に関する位置が同じになる位置で停止する。続くステップS2において、制御部8は、各ノズル11〜13による塗布液の吐出を停止させる。
FIG. 7 is a flowchart showing a flow of operation of the coating apparatus in the cleaning process. First, in step S1, the
ステップS3において、制御部8は、板状部材7を移動させる。具体的には、塗布ライン上に位置していた板状部材7は、洗浄部3の真上空間から外れた位置に移動される(図3(b)参照)。これによって、洗浄部3の真上空間に位置していた板状部材7が移動されるので、洗浄部3を上方向に移動させることが可能となる。したがって、続くステップS4において、制御部8は、高さ切替部373を制御することによって洗浄部3を上方向に移動させる。すなわち、突起部がそれに対応するノズルの吐出口に当接するように洗浄部3が移動される。これによって、洗浄部3の各突起部31〜33の洗浄口34〜36と、各ノズル11〜13の吐出口とが当接し、各ノズル11〜13の洗浄が可能になる。
In step S <b> 3, the
次に、ステップS5において、制御部8は、ノズル11〜13の洗浄を行う。具体的には、洗浄部3の各洗浄口34〜36から洗浄液を湧出することによってノズル11〜13の洗浄を行う。洗浄時において、洗浄口から湧出された洗浄液は、各突起部31〜33から洗浄部3の底面へ流れていき、排出口から排出される。洗浄液が予め定められた所定時間吐出されると、洗浄部3は、洗浄液の吐出を停止し、ノズルや洗浄口の周囲に残った洗浄液を洗浄口から吸引する。以上によってノズルの洗浄が終了する。
Next, in step S5, the
ステップS6において、制御部8は、高さ切替部373を制御することによって洗浄部3を下方の位置に戻す。これによって、ノズル11〜13から十分に離れた位置に洗浄部3が移動されるので、塗布処理においてノズル11〜13が移動してもノズル11〜13と洗浄部3とが衝突することがない。また、板状部材7を塗布ライン上の位置、すなわち、洗浄部3の直上の位置に移動させることができる。したがって、続くステップS7において、制御部8は、板状部材7の位置を切り替える。具体的には、板状部材7は、スリット71が塗布ライン上に位置するように移動される(図3(a)参照)。これによって、塗布処理においてノズル11〜13から塗布液が吐出されても、塗布液が飛散して基板Sに付着することを抑えることができる。洗浄時における塗布装置の処理は以上のステップS1〜S7で終了する。以上の処理の後、塗布装置は塗布処理を再開することができる。
In step S <b> 6, the
以上のように、本実施形態では、洗浄部3の上方に板状部材7を設け、塗布処理時と洗浄処理時とで板状部材7の位置を変化させる。すなわち、塗布処理時には、飛散した塗布液が基板に付着しないように洗浄部の直上空間に板状部材7を配置し、洗浄処理時には、ノズルを洗浄するために、洗浄部3の直上空間から板状部材7を退避させる。これによって、洗浄部3をノズルの移動範囲の内側に配置した場合でも塗布液の飛び跳ねを抑制することができるので、装置を小型化することができるとともに有機EL表示装置の品質の低下を防止することができる。
As described above, in the present embodiment, the plate-
なお、上記実施形態のように2つの洗浄部が設けられる場合には、板状部材を洗浄部毎に設けるようにしてもよい。すなわち、他の実施形態においては、図3に示した板状部材7に代えて、図8に示す板状部材75を用いてもよい。図8は、他の実施形態における板状部材の構成を示す図である。図8においては、板状部材75は、2つのスリット76および77を有する構成である。一方のスリット76は洗浄部3aに対応して設けられ、他方のスリット77は洗浄部3bに対応して設けられる。洗浄部3aを用いる場合における塗布処理時には、図8(a)に示すように、洗浄部3aが塗布ライン(図8(a)に示す一点鎖線)上に配置されるとともに、スリット76が塗布ライン上に位置するように板状部材75が配置される。一方、洗浄部3bを用いる場合における塗布処理時には、図8(b)に示すように、洗浄部3bが塗布ライン(図8(b)に示す一点鎖線)上に配置されるとともに、スリット77が塗布ライン上に位置するように板状部材75が配置される。また、洗浄処理時には上記実施形態と同様、板状部材75は、洗浄部3aおよび3bの直上空間から外れた位置に退避される(図8(c)参照)。以上のように、洗浄部毎に異なるスリットを用いることによって、異なる種類の塗布液が板状部材に付着した際に混合されることを防止することができる。
In addition, when two washing | cleaning parts are provided like the said embodiment, you may make it provide a plate-shaped member for every washing | cleaning part. That is, in another embodiment, a plate-
また、上記実施形態においては、洗浄部3の上方に板状部材7のみを設ける構成であったが、他の実施形態においては、洗浄部3の上方に板状部材7と回収部78とを設けるようにしてもよい。図9は、他の実施形態における板状部材および回収部の構成を示す図である。図9においては、板状部材7の下側に回収部78が接続される。回収部78は、上面が開口した箱状の形状であり、板状部材7は回収部78の上面の開口部を塞ぐように回収部78に接続される。したがって、ノズルから吐出された塗布液は、スリット71を通って回収部78の内部に入る。なお、回収部78の底面は傾斜がついており、底面の最も低い位置には排出流路(図示しない)が設けられている。したがって、回収部78の内部に入った塗布液は、排出流路から外部(例えば洗浄部3であってもよい)に排出される。以上のように、塗布液がノズルから吐出されて回収部78の内部に入ると、板状部材7の上方に飛散することなく回収される。また、洗浄処理時には、回収部78は板状部材7とともに移動されて洗浄部3の上方から退避される。
Moreover, in the said embodiment, although it was the structure which provided only the plate-shaped
なお、本実施形態では、有機EL表示装置を製造するための塗布装置、すなわち、有機EL材料をガラス基板に塗布する塗布装置を例として説明した。ここで、本発明は、有機EL材料をガラス基板に塗布するものに限定されず、例えば、半導体ウエハ、液晶表示装置用ガラス基板、PDP用ガラス基板、磁気/光ディスク用のガラス/セラミック基板等の各被処理基板に対して、ノズルで塗布液を塗布する塗布装置に適用することが可能である。例えば、ウエハ等の基板上にレジストやSOG液を塗布する塗布装置においても、上記実施形態と同様の効果が得られる。 In the present embodiment, a coating apparatus for manufacturing an organic EL display device, that is, a coating apparatus that coats an organic EL material on a glass substrate has been described as an example. Here, this invention is not limited to what apply | coats organic electroluminescent material to a glass substrate, For example, a semiconductor wafer, a glass substrate for liquid crystal display devices, a glass substrate for PDP, a glass / ceramic substrate for magnetic / optical disks, etc. The present invention can be applied to a coating apparatus that applies a coating liquid to each substrate to be processed with a nozzle. For example, even in a coating apparatus that applies a resist or SOG liquid onto a substrate such as a wafer, the same effect as in the above embodiment can be obtained.
また、本実施形態においては、板状部材7にはスリットが設けられたが、他の実施形態においては板状部材はスリットが設けられない構成であってもよい。板状部材からノズルまでの距離は洗浄部からノズルまでの距離よりも短く、塗布液が液柱状態で板状部材にあたるので、ノズルから吐出された塗布液が板状部材に当たってもミスト化しにくい。したがって、板状部材に塗布液を塗布し、塗布された塗布液を回収するようにしても、基板に付着するミストを減少することができる。
Moreover, in this embodiment, although the slit was provided in the plate-shaped
なお、板状部材にスリットが設けられない場合、板状部材の形状を樋(トユ)形状としたり、ハニカム形状等の多孔形状としたりすることによって、樋または孔を介して塗布液を回収しても良い。また、樋形状やハニカム形状の凹凸部分に塗布液が当たって飛散するおそれがあるときは、塗布液が当たる部分は平面に構成すればよい。また、多孔質材料等の吸水性(吸液性)を有する材料で板状部材を形成することによって、塗布液を回収してもよい。さらに、板状部材にヒーター等の加熱機構を取り付けることによって、板状部材に吐出された塗布液を蒸発させてもよい。なお、この加熱機構を設けた構成においては、板状部材に吐出された塗布液は回収されない。 In addition, when a slit is not provided in the plate-like member, the coating liquid is collected through the ridges or holes by changing the shape of the plate-like member to a toe shape or a porous shape such as a honeycomb shape. May be. In addition, when there is a possibility that the coating liquid hits and scatters on the rugged or honeycomb-shaped concavo-convex portions, the portion where the coating liquid hits may be configured to be flat. Moreover, you may collect | recover coating liquid by forming a plate-shaped member with the material which has water absorption (liquid absorption), such as a porous material. Furthermore, the coating liquid discharged to the plate member may be evaporated by attaching a heating mechanism such as a heater to the plate member. In addition, in the structure provided with this heating mechanism, the coating liquid discharged to the plate-shaped member is not collected.
また、上記実施形態では、ノズルユニット1はX軸方向にのみ移動し、Y軸方向については基板Sを載置したステージ5が移動することによって、基板Sに対する塗布を行った。ここで、他の実施形態では、ノズルユニット1のみをX軸方向およびY軸方向に移動させるようにしてもよい。すなわち、ノズルユニット1をX軸方向に移動させるとともに、X軸方向に半往復移動する度にノズルユニット1をY軸方向に移動させるようにしてもよい。具体的には、ノズルユニット1のY軸方向の移動は、ガイド部材2をY軸方向に移動させる移動機構を設けることによって実現することができる。なお、このとき、ノズルユニット1の移動に応じて洗浄部3と液受け部4と板状部材7とをY軸方向に移動させる必要がある。以上の構成によっても、上記実施形態と同様の効果を得ることができる。
Moreover, in the said embodiment, the
また、上記実施形態では、塗布装置は3本のノズル11〜13によって塗布液を塗布するものであり、洗浄部3は各ノズル11〜13に対応する3つの突起部31〜33を有していた。ここで、他の実施形態においては、ノズルの本数は何本であってもよい。また、洗浄部3の突起部の数は、ノズルの本数と同数である必要はなく、1つの突起部で複数のノズルを順に洗浄していくようにしてもよい。
Moreover, in the said embodiment, a coating device applies a coating liquid with the three nozzles 11-13, and the washing | cleaning
また、上記実施形態では、基板Sに塗布液を塗布する際、塗布装置は、3本のノズル11〜13によって3色の有機EL材料を同時に塗布した。ここで、上記実施形態の変形例として、3本のノズルのそれぞれから同じ色の有機EL材料を塗布するようにしてもよい。具体的には、まず、3本のノズル11〜13の全てから赤色の有機EL材料を吐出しつつX軸方向に移動させるとともに、ステージをY軸方向に移動させて(ピッチ送りして)、基板Sに赤色の有機EL材料のみを塗布する。そして、3本のノズル11〜13に供給する塗布液を緑色、青色の有機EL材料に順次切り替えて、赤色の場合と同様に緑色および青色の有機EL材料を塗布する。
Moreover, in the said embodiment, when apply | coating a coating liquid to the board | substrate S, the coating device applied the organic EL material of 3 colors simultaneously with the three nozzles 11-13. Here, as a modification of the above-described embodiment, the organic EL material of the same color may be applied from each of the three nozzles. Specifically, first, the red organic EL material is discharged from all three
なお、上記実施形態では各ノズル11〜13はY軸方向に関して塗布ラインの1ライン分の間隔を開けて配置されるのに対して、上記変形例においては、各ノズル11〜13はY軸方向に関して3ライン分の間隔を空けて配置される。具体的には、塗布液を塗布すべき塗布ラインを、Y軸正方向から順にR1,G1,B1,R2,G2,B2,R3,G3,B3,R4,G4,B4,…と呼ぶこととすると、赤色の有機EL材料を塗布する際の初期状態においては、ノズル11がラインR1上に配置され、ノズル12がラインR2上に配置され、ノズル13がラインR3上に配置される。そして、ステージ5のY軸方向に関するピッチ送り量は、3ライン分の長さとなる。つまり、ステージ5は、ノズル11がラインR1の次にラインR4上に配置されるようにピッチ送りされる。赤色の場合と同様に、緑色の有機EL材料を塗布する際の初期状態においてはノズル11がラインG1上に配置され、青色の有機EL材料を塗布する際の初期状態においては、ノズル11がラインB1上に配置される。
In the above embodiment, each of the
本発明は、ノズルから塗布液を吐出することによって基板に塗布液を塗布する塗布装置において、塗布装置に洗浄手段を配置した場合でも塗布液の基板への付着を防止すること等を目的として利用することができる。 The present invention is used for the purpose of preventing the coating liquid from adhering to the substrate even when a cleaning means is disposed in the coating apparatus in a coating apparatus that applies the coating liquid to the substrate by discharging the coating liquid from the nozzle. can do.
1 ノズルユニット
2 ガイド部材
3 洗浄部
4 液受け部
5 ステージ
6 ステージ移動機構部
7,75 板状部材
8 制御部
71,76,77 スリット
72 スリット移動機構部
DESCRIPTION OF
Claims (4)
塗布液を吐出するとともに塗布液の吐出中において前記基板上を通過するように移動するノズルと、
前記ノズルが移動するラインの直下に配置され、前記ノズルが塗布液を吐出していない時に前記ノズルを洗浄する洗浄部と、
前記ノズルの移動方向に延びるスリットが設けられた板状部材と、
塗布液の吐出中には、前記ノズルから吐出された塗布液が前記スリットを通過する位置に配置し、前記ノズルを洗浄する時には前記洗浄部の真上の空間の外側に配置するように前記板状部材を移動させる第1移動機構部とを備える、塗布装置。 A coating apparatus for coating a substrate with a coating liquid,
A nozzle that discharges the coating liquid and moves so as to pass over the substrate during discharge of the coating liquid;
A cleaning unit that is disposed immediately below a line in which the nozzle moves, and that cleans the nozzle when the nozzle is not discharging a coating liquid;
A plate-like member provided with a slit extending in the moving direction of the nozzle;
During the discharge of the coating liquid, the plate is disposed at a position where the coating liquid discharged from the nozzle passes through the slit, and is disposed outside the space immediately above the cleaning unit when cleaning the nozzle. A coating apparatus, comprising: a first moving mechanism unit that moves the shaped member.
塗布液を吐出するとともに塗布液の吐出中において前記基板上を通過するように移動するノズルと、
前記ノズルが移動するラインの直下に配置され、前記ノズルが塗布液を吐出していない時に前記ノズルを洗浄する洗浄部と、
板状部材と、
塗布液の吐出中には前記洗浄部の真上の空間に配置し、前記ノズルを洗浄する時には前記洗浄部の真上の空間の外側に配置するように前記板状部材を移動させる第1移動機構部とを備える、塗布装置。 A coating apparatus for coating a substrate with a coating liquid,
A nozzle that discharges the coating liquid and moves so as to pass over the substrate during discharge of the coating liquid;
A cleaning unit that is disposed immediately below a line in which the nozzle moves, and that cleans the nozzle when the nozzle is not discharging a coating liquid;
A plate-like member;
A first movement that moves the plate-like member so that it is placed in a space directly above the cleaning unit during the discharge of the coating liquid and outside the space just above the cleaning unit when cleaning the nozzle. A coating apparatus comprising a mechanism unit.
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