JP2006231201A

JP2006231201A - 塗布装置

Info

Publication number: JP2006231201A
Application number: JP2005049567A
Authority: JP
Inventors: Kazunobu Yamaguchi; 和伸山口; Atsuo Kajima; 淳生楫間
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2005-02-24
Filing date: 2005-02-24
Publication date: 2006-09-07
Also published as: CN1824393A; CN1824393B; KR20060094480A; KR101245095B1

Abstract

【課題】左右の走行体の移動の同期ずれがスリットノズルの歪みとして現れない塗布装置を提供する。
【解決手段】モータ２０を駆動してスクリューネジ２３を回転せしめると、楔状ナット部材２２がガイドレール２１に沿って移動し、この楔状ナット部材２２の移動によって楔状ナット部材２２の傾斜面に当接している楔状カム２４及び昇降体１８が上下方向のガイドレール１７に沿って移動し、スリットノズル１９が昇降動する。
【選択図】図４

Description

本発明はガラス基板等の基板表面に塗布液を塗布する塗布装置に関する。

カラー液晶用のガラス基板に３原色のカラーフィルタを形成する塗布装置として特許文献１に開示されるものが、またプラズマディスプレイ用発光基板に３原色の蛍光体ペーストを塗布する装置として特許文献１に開示されるものが提案されている。

特許文献１に開示される塗布装置は、ボールネジによって移動するステージの上方にスリットノズルを２つ配設し、前記ステージの上面に２枚のガラス基板を離間して載置し、前記２つのスリットノズルを用いて２枚のガラス基板のそれぞれに同時に塗布することで、１つのスリットノズルで塗布する場合に比較して時間を短縮するようにしている。

特許文献２に開示される塗布装置は、一対のレール間に基板載置ステージを配置し、一対のレール間に３台の門型移動機構を架設し、これら３台の門型移動機構にＲ（赤）、Ｇ（緑）及びＢ（青）の蛍光体ペーストを塗布するスリットノズルをそれぞれ取り付け、ガラス基板表面に３台の門型移動機構から順次各色のペーストを塗布するようにしている。
特開平１０−２１６５９９号公報特開２００２−１４０９８２号公報

特許文献１に開示される塗布装置にあっては、ガラス基板を載置するステージを移動させるため、移動の際の振動がガラス基板に伝わり、被膜の波打ち現象が発生し、均一な被膜を形成することができない。

また、特許文献２に開示される塗布装置にあっては、レール間に架設した門型移動機構にスリットノズルを取り付け、ガラス基板は移動しないため、特許文献１のような問題はない。しかしながら、ガラス基板が大型化した場合には問題が生じる。即ち、ガラス基板が大型化すると門型移動機構も大型化する。門型移動機構が大型化すると１つの駆動部材（モータ）によって移動せしめる構造とした場合、駆動部材を設けた側が先に移動し、駆動部材を設けていない側が後から移動することになる。その結果、門型移動機構に歪みが生じ、この歪みの影響によって均一塗布ができなくなる。

そこで、大型のガラス基板などに塗布液を塗布する場合には、先ずガラス基板を移動させずにスリットノズルを移動すること、更にスリットノズルを移動せしめる移動機構は左右のレールの夫々に、駆動源を備えた走行体を係合せしめることが必要になる。しかしながら、このように構成しても左右の走行体を完全に同期して移動させることができず、門型移動機構には歪みが生じ、この歪みがスリットノズルに変形を与えてしまう。

上記課題を解決すべく本発明は、水平に延びる一対の平行なレールと、これらレール間に配置される基板載置ステージと、前記レールに沿って移動する移動機構と、この移動機構に支持されるスリットノズルとを備えた塗布装置において、前記各レールの外側にはリニアモータのヨーク部がレールと平行に配置され、前記各レールには移動機構の一部を構成するとともにリニアモータの可動部を備えた走行体がエアパッドを介して係合し、これら走行体は一体的に走行すべくビーム部材にて連結され、また各走行体には前記ビーム部材とは独立して昇降体が設けられ、これら昇降体間にスリットノズルが取り付けられた構成とした。

上記構成とすることで、左右の走行体の移動の同期ずれがビーム部材によって抑制され、またビーム部材とスリットノズルとは連結しておらず独立しているため、仮に左右の走行体の移動の同期ずれによってビーム部材に歪みが生じても、この歪みはスリットノズルに影響を与えない。

また、前記レールは第１のベースフレームに支持され、前記リニアモータのヨーク部は第２のベースフレームに支持され、これら第１のベースフレームと第２のベースフレーム間には反力緩衝部材が設けられた構成とすることが好ましい。特に反力緩衝部材は上下２箇所設けることが更に好ましい。

上記構成とすることで、リニアモータを駆動した際に発生するヨーク部の反力が第２のベースフレームに伝わることがなくなり、その結果、レール及びレールに沿って走行する走行体にもヨーク部の反力が伝わることがなくなる。

また、スリットノズルが取り付けられる昇降体をモータによって昇降せしめる場合には、このモータはその軸が前記レールと平行になるように横置きに設置し、更にモータの回転動を上下動に変換するカム部材には振動を吸収するエアサポートシリンダを当接させることが好ましい。

モータを横置きとすることで、このモータを固定している走行体自体の重心を低くすることができ、重心を低くすることで安定した走行が可能になる。またモータを横置きにすると、モータの回転動を上下動に変換するカム部材が必要になるが、このカム部材にエアサポートシリンダを当接させれば効果的に振動を吸収することができる。尚、重心を低くするにはエアサポートシリンダも横置きとすることが好ましい。

本発明によれば、一対の平行なレールの夫々にリニアモータにて走行する走行体を設けた塗布装置であっても、各々の走行体の同期ずれが生じても、スリットノズルには悪影響を与えないようにすることができる。したがって、ガラス基板などの表面に塗布液を均一に塗布することができる。

また、レールを支持する第１のベースフレームとリニアモータのヨーク部を支持する第２のベースフレーム間に反力緩衝部材を設けることで、リニアモータを駆動した際に発生するヨーク部の反力が走行体に伝わることを防止でき、更にスリットノズルを昇降せしめるモータを横置きとすることで低重心下を達成できる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る塗布装置の全体平面図、図２は図１のＡ方向矢視図、図３は図１のＢ−Ｂ方向から見た拡大図、図４は図２の要部拡大図、図５は走行体を図４の反対側から見た図図１のＢ−Ｂ方向断面図である。

塗布装置は床面上にベースフレームを介して支持されている。ベースフレームは第１のベースフレーム１と、第２のベースフレーム２から構成され、第１のベースフレーム１はＬ字状をなすサブフレーム１ａを上部に設け、このサブフレーム１ａ上に熱膨張係数が小さな石製の一対のレール３を水平方向に且つ平行に固定している。

平面視で見て前記一対のレール３の外側にはリニアモータのヨーク部４をレール３と平行に配置している。このヨーク部４は前記第２のベースフレーム２上に固定されている。

リニアモータを駆動する際に、前記ヨーク部４には反力が発生する。この反力は第１のベースフレーム１を介してレール３に伝わると後述するスリットノズルの均一塗布に影響を及ぼすため、本実施例にあっては第１のベースフレーム１と第２のベースフレーム２の間、及びサブフレーム１ａと第２のベースフレーム２の間に反力緩衝部材５，６を設けている。これら反力緩衝部材５，６は例えば金属ケース内にゴムなどを充填して構成される。

前記レール３に沿って移動機構１０が走行可能とされている。移動機構１０は前記レール３に走行体１１を係合している。この走行体１１はレール３を抱持する内側面にレール３との間に隙間を形成するエアパッド１２を備え、更に走行体１１の外側面には前記リニアモータのヨーク部４内に挿入されるコア部（可動部）１３が取り付けられている。

前記各レール３に係合した走行体１１，１１間にはビーム１４が架設されている。このビーム１４はステンレスやアルミ合金などからなり、左右の走行体１１，１１に同期ずれが生じた場合でも、左右の走行体１１，１１が一体的に移動すべく強固に連結されている。

また前記各走行体１１にはスリットノズルを昇降せしめる昇降機構１５が設けられている。
昇降機構１５は走行体１１上にブラケット１６を立設し、このブラケット１６に上下方向のガイドレール１７を設け、このガイドレール１７に昇降体１８を係合し、左右の昇降体１８間にスリットノズル１９を取り付けている。

昇降体１８を昇降せしめる具体的な構成は、走行体１１の上面にモータ２０を横置きに固定し、一方、走行体１１の上面に前記レール３と平行にガイドレール２１を設け、このガイドレール２１に楔状ナット部材２２を摺動自在に係合し，更に前記モータ２０にて回転せしめられるスクリューネジ２３を前記楔状ナット部材２２に螺合せしめている。そして楔状ナット部材２２の傾斜面（上面）に当接する楔状カム２４を前記昇降体１８の外側面に取り付けている。

而して、モータ２０を駆動してスクリューネジ２３を回転せしめると、楔状ナット部材２２がガイドレール２１に沿って移動し、この楔状ナット部材２２の移動によって楔状ナット部材２２の傾斜面に当接している楔状カム２４及び昇降体１８が上下方向のガイドレール１７に沿って移動し、スリットノズル１９が昇降動する。

また、前記走行体１１上にはエアサポートシリンダ２５，２６が水平に配置されている。一方のエアサポートシリンダ２５は前記楔状ナット部材２２の端面に当接し、他方のエアサポートシリンダ２６は前記楔状カム２４の端面に当接している。このように、モータ２０の回転動を上下動に変換する部材にエアサポートシリンダを当接することで、モータ２０の駆動に伴う振動を吸収することができる。

更に図中２７はガラス基板Ｗなどを載置する基板載置ステージであり、本実施例ではサブフレーム１ａ上に設けているが、床面などに固定してもよい。

実施例で示した塗布装置では、基板載置ステージ２７の幅方向中心線を基準として、左右対象に２つの移動機構１０，１０を独立して走行可能としているが、移動機構１０は１つでもよい。また各移動機構１０，１０の移動領域で基板載置ステージ２７から離れた位置に、プリディスペンス部２８、洗浄部２９及びディップ槽を備えた待機部３０がこの順番で配置されている。

上記の塗布装置を用いた塗布方法を以下に述べる。先ず、一方（左側）の移動機構１０がプリディスペンス部２８に位置している時点を出発点とすると、このプリディスペンス部２８においてスリットノズル１９の予備塗布を行なった後、リニアモータを駆動して、移動機構１０を右方向に移動せしめ、スリットノズル１９からガラス基板Ｗの表面にレジスト液や蛍光体ペースト等の塗布液を供給する。この間に、他方（右側）の移動機構１０には次に塗布する１回分の塗布液を供給しておく。

尚、塗布にあたっては図示しないセンサによってスリットノズル１９下端とガラス基板Ｗの表面との間隔を測定し、この間隔が一定になるように昇降機構１５によってスリットノズル１９の高さ位置を調整して行う。

そして、上記の塗布が終了したら、移動機構１０を洗浄部２９まで戻し、スリットノズル１９の吐出口を洗浄し、その位置で乾燥せしめる。更に待機部１０まで移動し、ディップ槽にスリットノズル１９の先端を浸漬させて待機する。この間に基板載置ステージ３上に新たなガラス基板Ｗをセットする。尚、ディップ槽に必ずしも浸漬させる必要はない。

次いで、待機していた他方の移動機構１０をプリディスペンス部２８まで移動せしめ、予備吐出を行なった後、前記と同様にリニアモータを駆動して、移動機構１０を左方向に移動せしめ、スリットノズル１９からガラス基板Ｗの表面にレジスト液や蛍光体ペースト等の塗布液を供給する。この間に、一方の移動機構１０には次に塗布する１回分の塗布液を供給しておく。以上を繰り返すことにより、連続的にガラス基板Ｗに塗工する。

本発明の塗布装置は各種ディスプレイ装置に組み込むガラス基板に、塗膜を形成するための塗布装置として利用することができる。

本発明に係る塗布装置の全体平面図図１のＡ方向矢視図図１のＢ−Ｂ方向から見た拡大図図２の要部拡大図走行体を図４の反対側から見た図

符号の説明

１…第１のベースフレーム、１ａ…サブフレーム、２…第２のベースフレーム、３…レール、４…リニアモータのヨーク部、５，６…反力緩衝部材、１０…移動機構、１１…走行体、１２…エアパッド、１３…リニアモータのコア部（可動部）、１４…ビーム、１５…昇降機構、１６…ブラケット、１７…ガイドレール、１８…昇降体、１９…スリットノズル、２０…モータ、２１…ガイドレール、２２…楔状ナット部材、２３…スクリューネジ、２４…楔状カム、２５，２６…エアサポートシリンダ、２７…基板載置ステージ、２８…プリディスペンス部、２９…洗浄部、３０…待機部。

Claims

水平に延びる一対の平行なレールと、これらレール間に配置される基板載置ステージと、前記レールに沿って移動する移動機構と、この移動機構に支持されるスリットノズルとを備えた塗布装置において、前記各レールの外側にはリニアモータのヨーク部がレールと平行に配置され、前記各レールには移動機構の一部を構成するとともにリニアモータの可動部を備えた走行体がエアパッドを介して係合し、これら走行体は一体的に走行すべくビーム部材にて連結され、また各走行体には前記ビーム部材とは独立して昇降体が設けられ、これら昇降体間にスリットノズルが取り付けられていることを特徴とする塗布装置。
請求項１に記載の塗布装置において、前記レールは第１のベースフレームに支持され、前記リニアモータのヨーク部は第２のベースフレームに支持され、これら第１のベースフレームと第２のベースフレーム間には反力緩衝部材が設けられていることを特徴とする塗布装置。
請求項１に記載の塗布装置において、前記昇降体はモータによって昇降せしめられ、このモータはその軸が前記レールと平行になるように横置きに設置され、更にモータの回転動を上下動に変換するカム部材には振動を吸収するエアサポートシリンダが当接していることを特徴とする塗布装置。