JP2008119647A - Pattern forming apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、基板上にパターンを形成するパターン形成装置に関する。 The present invention relates to a pattern forming apparatus for forming a pattern on a substrate.
従来より、プラズマ表示装置等の平面表示装置に用いられるガラスの基板上にリブを形成する様々な手法が知られており、例えば、特許文献1では、ペースト状のリブ形成材料を基板上に吐出するノズル部、および、基板上に吐出されたリブ形成材料に紫外線を照射する光照射部を基板の主面に沿って基板に対して相対的に移動することにより、基板上にリブを形成するリブ形成装置が提案されている。
Conventionally, various methods for forming a rib on a glass substrate used in a flat display device such as a plasma display device are known. For example, in
なお、特許文献2では、電子ビームの照射位置をレジスト膜上のフィールド間にて移動させつつ各フィールド内で主走査させてレジスト膜上に複数の同一図形を逐次描画する際に、複数の同一図形にて電子ビームの照射量をランダムに変動させることにより、フィールドの周期にて現れるパターン寸法の変動を解消する手法が開示されている。
In
また、流動性材料の連続的な吐出によるパターン形成ではないが、液晶等の表示装置のカラーフィルタを製造する方法として、特許文献3では、ガラス基板に対して各ノズルから複数の液滴重量の液滴をランダムに飛ばすことにより、R(赤)G(緑)B(青)の3色のムラを防止する方法が開示されている。
ところで、複数の吐出口を有するノズル部を基板に対して相対的に移動することにより、基板上に複数のリブのパターンを形成する場合、例えば、機械加工の際に生じる吐出口の加工誤差や、パターンを形成する流動性材料中の微粒子成分の分散ムラによる濡れ性の変化、吐出口付近のわずかな汚れによる表面特性の違い、あるいは、光照射部からの光の照度分布(すなわち、照度の不均一な分布)等に起因して、複数の吐出口にそれぞれ対応する複数のリブにおいて、幅がばらついてしまう。実際には、各リブの幅は走査方向に関してほぼ一定となっており、複数のリブ間における幅のばらつきにより、基板上のリブのパターンにムラ(目視にて認識され易い不均一性)が発生してしまう。 By the way, when a plurality of rib patterns are formed on a substrate by moving a nozzle portion having a plurality of discharge ports relative to the substrate, for example, processing errors in the discharge ports that occur during machining, Changes in wettability due to uneven dispersion of fine particle components in the flowable material that forms the pattern, differences in surface characteristics due to slight contamination near the discharge port, or illuminance distribution of light from the light irradiation part (ie, illuminance (Non-uniform distribution) or the like, the widths of the plurality of ribs respectively corresponding to the plurality of discharge ports vary. Actually, the width of each rib is almost constant in the scanning direction, and unevenness in the rib pattern on the substrate (non-uniformity that is easily recognized visually) occurs due to the variation in the width between the plurality of ribs. Resulting in.
本発明は上記課題に鑑みなされたものであり、ノズル部を用いて基板上に形成されるパターンのムラを抑制することを目的としている。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object thereof is to suppress unevenness of a pattern formed on a substrate using a nozzle portion.
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、複数の吐出口から光硬化性を有するパターン形成材料を基板上に吐出するノズル部と、前記基板上に吐出されたパターン形成材料に照射光を照射する光照射部と、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に、前記ノズル部および前記光照射部を前記基板に沿う移動方向に前記ノズル部を先行させつつ前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して等ピッチにて配列された線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを前記基板上に形成する移動機構と、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に、前記基板および前記パターン形成材料上の前記照射光の照射領域のほぼ全体において、または、前記照射領域中にて前記移動方向に垂直な方向に配列設定された複数の部分領域において、前記パターン形成材料上における前記照射光の照度、照度分布、または、前記移動方向における照射範囲を不規則に変更する照射光変更部とを備える。
The invention according to
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、前記照射光変更部が、前記光照射部と前記基板との間の光路上に配置されるマスクの透過率の分布を、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に不規則に変更する機構である。
Invention of
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、前記マスクが前記基板に平行に移動することにより、前記光路上における前記マスクの透過率の分布が変更される。 According to a third aspect of the present invention, in the pattern forming apparatus according to the second aspect, when the mask moves in parallel with the substrate, the distribution of the transmittance of the mask on the optical path is changed. .
請求項4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、前記光照射部からの前記照射光の前記基板上における照射領域が前記パターン形成材料を横断する線状であり、前記照射光変更部が、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に前記照射領域を前記移動方向に前記複数の吐出口に対して不規則に微小移動する、または、前記照射領域を前記基板の法線方向に平行な回動軸を中心として不規則に微小回動する機構である。
Invention of Claim 4 is a pattern formation apparatus of
請求項5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、前記照射光変更部が、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に前記光照射部を前記基板の法線方向に不規則に移動する機構である。 A fifth aspect of the present invention is the pattern forming apparatus according to the first aspect, wherein the light irradiation unit is configured to place the light irradiation unit on the substrate while the pattern forming material is discharged from the nozzle unit. It is a mechanism that moves irregularly in the normal direction.
請求項6に記載の発明は、請求項1ないし5のいずれかに記載のパターン形成装置であって、前記照射光変更部により不規則に変更される前記照射光の前記照度の変動幅が、前記照射領域における空間的かつ時間的な照度の平均値の2%以上10%以下である。
Invention of Claim 6 is the pattern formation apparatus in any one of
本発明によれば、ノズル部を用いて基板上に形成されるパターンのムラを抑制することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the nonuniformity of the pattern formed on a board | substrate using a nozzle part can be suppressed.
また、請求項2および3の発明では、マスクを用いて照射光の照度分布を容易に不規則に変更することができる。
In the inventions of
また、請求項4の発明では、照射光の照射範囲を移動方向に吐出口に対して不規則に変更することができ、請求項5の発明では、光照射部をノズル部に対して基板の法線方向に移動することにより、照射光の照度を容易に不規則に変更することができる。 Moreover, in the invention of claim 4, the irradiation range of the irradiation light can be irregularly changed with respect to the discharge port in the moving direction. In the invention of claim 5, the light irradiation part is arranged on the substrate with respect to the nozzle part. By moving in the normal direction, the illuminance of the irradiation light can be easily and irregularly changed.
図1は本発明の第1の実施の形態に係るパターン形成装置1の構成を示す図である。パターン形成装置1は、プラズマ表示装置等の平面表示装置用のガラス基板(以下、「基板」という。)9上にリブのパターンを形成する装置であり、リブパターンが形成された基板9は他の工程を介して平面表示装置の組立部品であるパネルとなる。
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a
パターン形成装置1では、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を水平に保持するステージ20が図1中に示すY方向に移動可能とされる。基台11にはステージ20を跨ぐようにしてフレーム12が固定され、フレーム12にはヘッド移動機構3を介してヘッド部4が取り付けられる。
In the
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20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20がガイドレール24に沿ってY方向に滑らかに移動する(すなわち、ヘッド部4が基板9に対して相対的に主走査する。)。
The
ヘッド移動機構3はフレーム12に支持されたモータ31、モータ31の回転軸に接続されたボールねじ32、および、ボールねじ32に取り付けられたナット33を有し、モータ31が回転することによりナット33が図1中のX方向に移動する。ナット33にはヘッド部4のベース40が取り付けられ、これにより、ヘッド部4がX方向に移動(副走査)可能とされる。ベース40はフレーム12に固定されたガイドレール34に接続され、ガイドレール34により滑らかに案内される。
The
ヘッド部4は、基板9上に流動性を有する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上のパターン形成材料を硬化させる光照射部43を有し、吐出部42および光照射部43はベース40に固定される昇降機構41の下部に取り付けられる。パターン形成材料は、紫外線により硬化(架橋反応)が開始する光開始剤や、バインダである樹脂、さらには、ガラスの粉体である低軟化点ガラスフリットを含み、絶縁性を有する。吐出部42の下面には、X方向に配列された複数の吐出口を有するノズル部421が着脱可能に取り付けられる。
The head unit 4 includes a
ノズル部421は供給管441を介してパターン形成材料を貯溜する容器442に接続され、容器442には高圧のエアを供給するエア供給部444がレギュレータ443を介して接続される。容器442は取り替え可能とされており、パターン形成装置1では容器442内のパターン形成材料の残量が所定量以下となると、操作者によりパターン形成材料が充填された別の容器442に取り替えられる。後述するリブパターンの形成時には、レギュレータ443が容器442内のエアの圧力を大気圧よりも高くして容器442内に貯溜されるパターン形成材料が加圧される。すなわち、容器442内のエアの圧力と大気圧との差の圧力(以下、「エアの差圧」と呼ぶ。)が容器442内のパターン形成材料に付与され、これにより、ノズル部421にパターン形成材料が供給されてノズル部421の吐出口からパターン形成材料が吐出される。このように、パターン形成装置1では、供給管441、容器442、レギュレータ443およびエア供給部444によりノズル部421にパターン形成材料を供給する材料供給部44(ディスペンサシステムとも呼ばれる。)が構築される。なお、ノズル部421からのパターン形成材料の吐出が行われていない状態では、エアの差圧は0とされる(すなわち、容器442内のエアの圧力が大気圧とされ、材料供給部44による容器442内のパターン形成材料の加圧が行われていない。)。
The
光照射部43は多数の光ファイバの束431(図1では1本の太線にて示しており、以下、単に「光ファイバ431」という。)を介して光源ユニット432に接続される。光源ユニット432は紫外線を出射する光源(例えば、キセノンランプ)を備え、光源からの光は、光ファイバ431により光照射部43へと導かれる。実際には、光照射部43では、多数の光ファイバの光源ユニット432とは反対側の端部がX方向に配列されており、ノズル部421の(−Y)側において、複数の吐出口の配列方向(すなわち、X方向)に沿って伸びる基板9上のおよそ線状の領域に紫外線が照射される。以下の説明では、光照射部43から基板9上に照射される光を照射光と呼ぶ。
The
図2はノズル部421および光照射部43の先端近傍を拡大して示す図である。図2に示すように、ノズル部421において各吐出口422へと連続する流路423(図2では、1つの吐出口422および1つの流路423のみに符号を付している。)は、YZ平面に平行かつZ方向に対して傾斜した方向(例えば、45度だけ傾斜した方向)に伸びている。これにより、基板9の(+Z)側の主面(後述するように、リブパターンの形成対象とされる主面であり、以下、「対象面」ともいう。)91に向かうとともに対象面91に対して傾斜する吐出方向に吐出口422からパターン形成材料80が吐出される。また、ノズル部421の開口面424(ノズル部421の先端における複数の吐出口422を含む面)も、同様にその法線がYZ平面に平行かつZ方向に対して傾斜している。ノズル部421の図2中の(−Z)側の部位には、基板9の対象面91に平行な対向面425が形成され、パターン形成装置1では、必要に応じて昇降機構41がノズル部421をZ方向に移動することにより、リブパターンの形成時におけるノズル部421の対向面425と基板9の対象面91との間の間隙がほぼ一定の微小な幅にて保たれ、ノズル部421が常時、基板9の対象面91に近接した状態とされる。(−Y)側から(+Y)方向を向いて見た場合における各吐出口422の形状は矩形とされ、当該形状のX方向の幅は、例えば100μmとされ、吐出口422のX方向のピッチは300μmとされる。なお、複数の吐出口422の配列方向は基板9の移動方向に垂直かつ対象面91に沿う方向(X方向)に対して傾斜していてもよい。
FIG. 2 is an enlarged view showing the vicinity of the tips of the
また、光照射部43の照射光の出射面((−Z)側の面)近傍には、Y方向に関して光照射部43を挟んで2つの下側ローラ451,452が配置される。ノズル部421とは反対側((−Y)側)の下側ローラ451、および、ノズル部421側の下側ローラ452の上方には、それぞれ上側ローラ453,454が設けられ、各上側ローラ453,454は環状ベルト455,456を介してモータ457,458の回転軸に接続される。上側ローラ453,454間には下側ローラ451,452を経由してフィルム状のマスク46が設けられ、光照射部43の出射面((−Z)側の面)と基板9の対象面91との間がマスク46の一部により仕切られる。マスク46の大部分は上側ローラ454の外周に巻き付けられており、後述のリブパターンの形成時にはモータ457により(−Y)側の巻き取り用の上側ローラ453が回転することにより、(+Y)側の送り出し用の上側ローラ454の外周に巻き付けられたマスク46の部分が順次送り出され、光照射部43と対象面91との間にて基板9と平行に移動し、上側ローラ453に巻き取られる。このように、下側ローラ451,452、上側ローラ453,454、環状ベルト455,456およびモータ457,458により、光照射部43と基板9との間の光路上に配置されるマスク46を基板9に平行に移動するマスク移動機構45が構築される。なお、モータ458はマスク46の巻き戻しに利用される。
In addition, two
図3は、光照射部43と基板9との間に配置されるマスク46の一部を示す図である。図3中に二点鎖線にて示すように、マスク46には複数の矩形領域461が2次元に配列設定されており、複数の矩形領域461では照射光の透過率が矩形領域461毎に不規則に異なっている。X方向に関して矩形領域461の幅は吐出口422のピッチの複数倍(1倍であってもよい。)の長さとされ、Y方向の長さは、例えば2〜3ミリメートル(mm)とされる。また、照射光の透過率は、およそ87〜93%の範囲にて変更されており、図3では矩形領域461に付す平行斜線の間隔を変更することにより、矩形領域461における透過率の違いを示している。実際には、マスク46の全体における透過率の平均値(平均透過率)は約90%とされており、マスク46における透過率の変動幅は平均値の6%となっている。このように、マスク46は各位置における透過率がランダムに変更された減光(Neutral Density)フィルタとなっている。なお、マスク46は、例えばフッ素系の樹脂フィルムに印刷を行う(顔料を付着させる)ことにより作製可能である。また、光照射部43または光源ユニット432には熱線カットフィルタが設けられており、照射光の照射による熱によりマスク46が変形等することはない。
FIG. 3 is a diagram illustrating a part of the
図1に示すように、ステージ移動機構2のモータ21、レギュレータ443、光源ユニット432、ヘッド移動機構3のモータ31、ヘッド部4の昇降機構41、並びに、マスク移動機構45のモータ457,458(図2参照)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上へのリブパターンの形成が行われる。
As shown in FIG. 1, the
次に、パターン形成装置1が基板9上にリブパターンを形成する動作について図4を参照しつつ説明する。図1のパターン形成装置1では、まず、基板9がステージ20上に載置され、ステージ移動機構2およびヘッド移動機構3によりノズル部421が基板9の(−Y)側の端部の上方に配置される。続いて、光照射部43からの照射光の出射が開始されるとともに(ステップS11)、マスク移動機構45の駆動により光照射部43と基板9との間におけるマスク46の移動が開始され、後述するように、基板9上の照射光の照射領域における照度分布が不規則に変更される(ステップS12)。その後、ステージ移動機構2により吐出部42の下方にてステージ20上の基板9が(−Y)方向へと移動して、ノズル部421および光照射部43が基板9に対して(+Y)方向に相対移動を開始する(ステップS13)。また、容器442内のエアの差圧(すなわち、容器442内のエアの圧力と大気圧との差)を所定値にすることにより、ノズル部421の各吐出口422からのパターン形成材料の連続的な吐出も開始される(ステップS14)。
Next, an operation in which the
実際には、図2に示すように、ノズル部421の対象面91に沿う方向への基板9に対する相対的な連続移動に並行して、各吐出口422からノズル部421の相対移動方向とは反対の方向に(すなわち、(−Y)方向)にパターン形成材料が途切れることなく連続的に吐出されることにより、各吐出口422から吐出されたパターン形成材料80が基板9上に順次付着する。このとき、ノズル部421の開口面424が、その法線が吐出側((−Y)側)にて基板9の対象面91と交差するように傾斜していることにより、基板9上のY方向の各位置において、(−Z)側から(+Z)側に向かってパターン形成材料を積み重ねるようにして、吐出口422からパターン形成材料が吐出されることとなる。これにより、パターン形成材料が基板9上にアスペクト比の高い状態で付着する。
Actually, as shown in FIG. 2, in parallel with the relative continuous movement of the
基板9上に吐出されたパターン形成材料80には、ノズル部421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43により、吐出口422よりも上方の位置からマスク46を介して照射光が照射される。既述のように、パターン形成材料は光開始剤が添加されて光硬化性を有しており、光照射部43からの照射光の照射により基板9上のパターン形成材料80を容易に硬化させることが可能となっている。これにより、ノズル部421の相対的な移動方向(Y方向)に伸びるとともに、リブパターンの要素となる微細な線状のリブが形成される。
The
また、ノズル部421からパターン形成材料80が吐出される間に、光照射部43と対象面91との間においてマスク46が基板9と同じ速度にて同じ方向((−Y)側)へと光照射部43に対して連続的に移動することにより、マスク46の各部位が基板9の対象面91に対して相対的に固定され、この状態において、光照射部43からの照射光がマスク46を介して基板9上に吐出された直後のパターン形成材料80に照射される。これにより、光照射部43と基板9との間の光路上に位置するマスク46の部位の透過率の分布が(すなわち、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料80に対するマスク46の透過率の分布が)、図3のマスク46上の複数の矩形領域461の配列に合わせて基板9が2〜3mmだけ移動する毎に不規則に変更され、基板9上の照射光の照射領域における照度(単位面積当たりに照射される光の強度)の分布が変更される。その結果、各吐出口422から吐出されて対象面91上に付着したパターン形成材料80(1つのリブに相当する。)に照射される照射光の照度が基板9上のY方向の位置に応じて変化することとなり、基板9上のY方向の各位置においても、複数の吐出口422から吐出されるパターン形成材料80に対する照射光の照度がX方向の位置に応じて変化している。
Further, while the
実際には、光照射部43からの照射光は僅かに広がりつつ基板9へと向かうため、マスク46の透過率の分布が基板9上に照射される照射光の照度分布に正確に反映される訳ではないが、光照射部43と基板9との間の距離は微小であり、照射光の広がり角も僅かとされるため、マスク46の透過率の分布はほぼ照射光の照度分布に反映される。もちろん、パターン形成装置1では、マスク46を基板9上のパターン形成材料に干渉しない範囲で対象面91に近接させることにより、マスク46における透過率の分布を基板9上の照射光の照度分布により精度よく反映させることが可能である。なお、光照射部43と基板9との間のマスク46の部分を基板9の対象面91に対して相対的に固定した状態で移動することにより、基板9上の各位置における照射光の照度をマスク46のパターンに一致させて変更することが可能となるが、マスク46は必ずしも基板9の対象面91に対して相対的に固定した状態で移動する必要はない。
Actually, since the irradiation light from the
このように、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、基板9および吐出されたパターン形成材料上の照射光の照射領域の全体において、当該パターン形成材料上における照射光の照度分布が経時的に不規則に変更されることにより、各リブのY方向の複数の部位において、パターン形成材料の吐出後、硬化が完了するまでの時間が相違して、重力等による形状の崩れ具合(ダレ具合)がばらつくこととなる。既述のように、マスク46における透過率の変動幅はマスク46全体における平均透過率の6%とされることにより、不規則に変更される照射光のパターン形成材料上における照度の変動幅は、リブ形成が行われる期間中の照射領域全体の照度の平均値、すなわち、照射領域における空間的かつ時間的な照度の平均値の6%とされる。
In this way, while the pattern forming material is discharged from the
パターン形成材料の吐出が続けられ、基板9の(+Y)側の端部近傍がノズル部421の真下に達すると、パターン形成材料の吐出が停止される(ステップS15)。その後、基板9の移動が停止されるとともに(ステップS16)、マスク46の移動、および、光照射部43からの照射光の出射も停止される(ステップS17,S18)。
When the discharge of the pattern forming material is continued and the vicinity of the (+ Y) side end of the
図5は、基板9上に形成されるリブ81の一部を示す平面図である。基板9上には吐出口422と同じ個数のリブ81が、ノズル部421の相対的な移動方向に垂直なX方向に等ピッチ(実際には吐出口422のピッチ300μm)にて配列され、基板9上に複数のリブ81のパターン8が形成される。各リブ81の大部分では、照射光の照度に応じてY方向に2〜3mm(吐出口422のピッチのおよそ10倍)の間にX方向の幅の極大または極小が(または、幅のY方向に対する変化率が0となる位置が)1回現れており、当該幅の大きさも不規則に変化している。また、基板9上のY方向の各位置においてリブ81のX方向の幅は、複数のリブ81にて不規則に(図5では、数個のリブ81毎に不規則に)異なっている。本実施の形態にて用いられるパターン形成材料では、マスク46における透過率の変動の範囲が平均透過率の±3%とされることにより、各リブ81のX方向の幅も当該リブ81の平均的な幅から±3%の範囲にて変動する。実際には、リブ81は高さ方向(Z方向)にもばらついている。なお、図5では、X方向およびY方向の倍率を互いに異なるものとしてリブ81を図示している。
FIG. 5 is a plan view showing a part of the
本実施の形態では、ノズル部421の一度の走査のみにより基板9上へのリブパターンの形成が完了するが、基板9のサイズによってはノズル部421の複数回の走査により基板9の全体に多数のリブ81が形成されてもよい。この場合、ノズル部421の走査が完了する毎にヘッド部4をX方向に所定の距離だけ移動し、基板9も初期位置へと移動した後、上記動作が繰り返される。
In the present embodiment, the formation of the rib pattern on the
以上の工程にて形成されたリブ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する。そして、適宜、他の必要な工程を経て平面表示装置の組立部品であるパネルが完成する。 The rib pattern formed in the above process is baked in another process, the resin content in the pattern forming material is removed, and the low softening point glass frit is fused. And the panel which is an assembly part of a flat display apparatus is completed suitably through other required processes.
以上に説明したように、図1のパターン形成装置1では、光硬化性を有するパターン形成材料がノズル部421から吐出される間に、ノズル部421および光照射部43が基板9に沿う移動方向にノズル部421を先行させつつ基板9に対して相対的かつ連続的に移動するとともに、マスク移動機構45が光照射部43と基板9との間にてマスク46を基板9に平行に移動して、基板9上の照射領域における照射光の照度分布がマスク46を用いて容易に不規則に変更される。これにより、複数の吐出口422における開口面積や、流路の表面状態のばらつき、あるいは、光照射部43から出射される光の強度分布等に起因して、幅の異なるリブが混在して形成されることにより発生する基板9上のリブのパターンのムラを抑制することが実現される。
As described above, in the
なお、基板9上のパターンのムラが抑制されるのであるならば、X方向の中央部にて透過率がランダムに変更されるとともに、各端部(例えば、X方向に関してその範囲が全ての吐出口422に対応する範囲の20%以下のみを占める部分)にて透過率が一定とされるマスク46が用いられてもよい。すなわち、パターン形成装置1では、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、照射光の照射領域のほぼ全体においてパターン形成材料上における照射光の照度分布が不規則に変更されればよい(後述の第2および第3の実施の形態において同様)。
If unevenness of the pattern on the
図1のパターン形成装置1では、マスク46における透過率の変動幅を平均透過率の6%として、各リブにおいてY方向の複数の位置における幅を当該リブの平均的な幅から±3%の範囲にて変動させることにより、マスク46を設けない場合に複数のリブにおいて生じる平均的な幅の±2〜3%の範囲での幅のばらつきの影響が低減され、基板9上のリブのパターンのムラが効果的に抑制される。通常、マスク46を設けない場合に複数のリブにおいて生じる幅の変動範囲は、平均的な幅の±1%〜±5%となり、この場合、マスク46における透過率の変動幅を平均透過率の2%以上10%以下として、不規則に変更される照射光のパターン形成材料上における照度の変動幅を、照射領域における空間的かつ時間的な照度の平均値の2%以上10%以下とすれば、基板9上のリブのパターンのムラが適切に抑制される。また、パターン形成装置1では、各リブにおいて吐出口422のピッチ(リブのピッチ)の1ないし100倍(より好ましくは5ないし10倍)に1回ピーク(極大または極小)が現れるように、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料に対する照射光の照度分布が変更されることが好ましい(後述の第2および第3の実施の形態において同様)。
In the
ここで、図3のマスク46の印刷以外の作製手法について述べる。図6は、樹脂フィルムの透過率と波長との関係を示す図である。図6中にて符号A1を付す線は厚さ25μmのPCTFE(ポリクロロトリフルオロエチレン)のフィルムの透過率を示し、符号A2を付す線は厚さ25μmのETFE(テトラフルオロエチレン・エチレン共重合体)のフィルムの透過率を示し、符号A3を付す線は厚さ25μmのFEP(テトラフルオロエチレン・ヘキサフルオロプロピレン共重合体)のフィルムの透過率を示し、符号A4を付す線は厚さ25μmのPFA(テトラフルオロエチレン・パーフルオロアルキルビニルエーテル共重合体)のフィルムの透過率を示し、符号A5を付す線は厚さ25μmのPE(ポリエチレン)のフィルムの透過率を示し、符号A6を付す線は厚さ135μmのガラスの透過率を示し、符号A7を付す線は厚さ40μmのPVC(ポリ塩化ビニル)のフィルムの透過率を示している。
Here, a manufacturing method other than printing of the
図6に示すように、PCTFE、ETFE、FEPおよびPFAのフッ素系のフィルムは、紫外線の波長帯(例えば、250〜400nm)において高い透過率を有しており、フッ素系のフィルムに対してエンボス加工等を施して厚さを部分的に変化させることにより、不規則な透過率の分布を有するマスクを容易に作製することが可能である。もちろん、光照射部43からの照射光の強度によっては、ポリエチレン等の紫外線の透過率が比較的低いフィルムを用いてマスクを作製してもよく、パターン形成材料の硬化に利用する光の波長帯によってはPET(ポリエチレンテレフタレート)等のフィルムを用いることも可能である。
As shown in FIG. 6, the fluorine-based films of PCTFE, ETFE, FEP and PFA have a high transmittance in the ultraviolet wavelength band (for example, 250 to 400 nm), and are embossed with respect to the fluorine-based film. A mask having an irregular transmittance distribution can be easily manufactured by performing processing or the like to partially change the thickness. Of course, depending on the intensity of the irradiation light from the
次に、パターン形成装置1の他の例について説明する。図7は、他の例に係るパターン形成装置1のマスク移動機構45aを示す図であり、ノズル部421とは反対側から見た(すなわち、(−Y)側から(+Y)方向を向いて見た)場合における光照射部43の下部近傍を示している。
Next, another example of the
図7のマスク移動機構45aでは、下側ローラ451,452がX方向に光照射部43を挟んで設けられ、各下側ローラ451,452の上方には環状ベルト455,456を介してモータ457,458に接続された上側ローラ453,454が配置される。パターン形成装置1では、光照射部43からの照射光の光路上におけるマスク46aの部位が、マスク移動機構45aによりノズル部421の吐出口422の配列方向(すなわち、X方向)に沿って移動する。
In the
図8は、光照射部43と基板9との間に配置されるマスク46aの一部を示す図である。図8のマスク46aは、図3のマスク46におけるY方向に並ぶ1列の矩形領域461のみが形成されたものとなっており(ただし、図8のマスク46aでは縦横比が異なっている。)、複数の矩形領域461では同様に照射光の透過率が不規則に異なっている。
FIG. 8 is a view showing a part of the
図7のマスク移動機構45aを有するパターン形成装置1においても、パターン形成材料がノズル部421から吐出される間に、ノズル部421および光照射部43が基板9に沿う移動方向にノズル部421を先行させつつ基板9に対して相対的かつ連続的に移動するとともに、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料に対するマスク46aの部位の透過率の分布が不規則に変更される。これにより、マスク46aを用いて照射光の照度分布を容易に不規則に変更することができ、基板9上に形成されるリブのパターンのムラを抑制することが可能となる。
Also in the
なお、図2のマスク移動機構45では上側ローラ454が光照射部43とノズル部421との間の狭い空間に配置されるのに対して、図7のマスク移動機構45aでは、X方向に関して光照射部43よりも外側の比較的広い空間に上側ローラ453,454が配置されるため、図2のマスク移動機構45を有するパターン形成装置1に比べて、パターン形成装置1の組み立てを容易に行うことができる。ただし、マスク46のパターンに合わせて基板9上に形成されるリブに不規則性を生じさせるには、図2のマスク移動機構45のように、光照射部43と基板9との間に配置されるマスクをノズル部421の移動方向に移動することが好ましい。
In the
図9は本発明の第2の実施の形態に係るパターン形成装置の光源ユニット432aの構成を示す図である。図9の光源ユニット432aは、紫外線を出射する光源433(ただし、図9では光源433の出射部のみを示している。)を有し、光源433(の出射部)と光ファイバ431(実際には光ファイバの束となっている。)との間には、円板状のフィルタ434およびレンズ435が配置される。フィルタ434はモータ436により光源433と光ファイバ431との間の光軸J1に平行な回転軸J2を中心に回転し、フィルタ434上の複数の部位(規則的、または、不規則に分割された複数の部位)では紫外線の透過率が不規則に異なっている。パターン形成装置の他の構成は図1と同様であり、同符号を付している。
FIG. 9 is a diagram showing the configuration of the
次に、図9の光源ユニット432を有するパターン形成装置が基板9上にリブパターンを形成する動作について図4に沿って説明する。パターン形成装置では、基板9がステージ20上に載置されると、光源433内のシャッタが開放されて光源433から紫外線が出射されることにより、光照射部43からの照射光の出射が開始される(ステップS11)。また、モータ436によりフィルタ434の回転が開始されることにより、光照射部43からの出射光の強度が不規則に変更される(ステップS12)。その後、ノズル部421および光照射部43の基板9に対する相対移動、並びに、ノズル部421の各吐出口422からのパターン形成材料の吐出が開始され(ステップS13,S14)、基板9上にパターン形成材料が吐出されつつ基板9上に吐出された直後のパターン形成材料に光照射部43からの照射光が照射される。
Next, an operation in which the pattern forming apparatus having the
このとき、光照射部43からの照射光の強度が経時的に不規則に変更されることにより、複数の吐出口422から吐出されて対象面91上に付着したパターン形成材料に照射される照射光の照度が、基板9上のY方向の位置に応じて変化することとなる。このように、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、基板9および吐出されたパターン形成材料上の照射光の照射領域の全体において、パターン形成材料上における照射光の照度が不規則に変更されることにより、各リブにおいてY方向の複数の位置における幅が照射光の照度に応じて不規則に変動する。なお、基板9上に形成される全てのリブでは、幅が極小または極大となるY方向の位置がほぼ同じとなる。
At this time, the intensity of the irradiation light from the
そして、基板9の(+Y)側の端部近傍がノズル部421の真下に達すると、パターン形成材料の吐出が停止される(ステップS15)。その後、基板9の移動が停止されるとともに(ステップS16)、フィルタ434の回転、および、光照射部43からの照射光の出射も停止される(ステップS17,S18)。
Then, when the vicinity of the end on the (+ Y) side of the
以上に説明したように、図9の光源ユニット432を有するパターン形成装置では、パターン形成材料がノズル部421から吐出される間に、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料の全体に対する照射光の照度が不規則に変更されることにより、各リブにおいてY方向の複数の位置における幅を不規則に変動させることができる。実際には、基板9上の全てのリブにおいてリブが伸びる方向の各位置での幅の変化率はほぼ同じとなるが、このような場合であっても、基板9上のリブのパターンのムラは抑制される。
As described above, in the pattern forming apparatus having the
また、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料の全体に対する照射光の照度の不規則な変更は他の手法により実現することも可能である。図10は、パターン形成装置のヘッド部の他の例を示す図である。図10のヘッド部4aでは、昇降機構41の下部にシリンダ機構47が設けられ、シリンダ機構47の可動部471が光照射部43に固定されることにより、光照射部43が基板9の法線方向に平行な方向(図10中のZ方向)に移動可能とされる。また、光照射部43はガイド部48によりZ方向に滑らかに案内される。
Further, the irregular change of the illuminance of the irradiation light with respect to the entire pattern forming material immediately after being discharged onto the
図10のヘッド部4aを有するパターン形成装置にて基板9上にリブパターンを形成する際には、まず、基板9がステージ20上に載置され、続いて、光照射部43からの照射光の出射が開始される(図4:ステップS11)。また、シリンダ機構47の駆動が開始されることにより、光照射部43が基板9の法線方向に僅かな距離だけ(例えば、基準とされる位置からZ方向に±1mmの範囲内で)不規則に移動し始める(ステップS12)。その後、ノズル部421および光照射部43の基板9に対する相対移動、並びに、ノズル部421の各吐出口422からのパターン形成材料の吐出が開始され(ステップS13,S14)、基板9上にパターン形成材料が吐出されつつ基板9上に吐出された直後のパターン形成材料に光照射部43からの照射光が照射される。
When the rib pattern is formed on the
このとき、光照射部43が基板9の法線方向に僅かな距離だけ不規則に移動することにより、複数の吐出口422から吐出されて対象面91上に付着したパターン形成材料に照射される照射光の照度が、基板9上のY方向の位置に応じて不規則に変化することとなる。その結果、基板9上に形成される全てのリブにおいて、Y方向の複数の位置における幅が不規則に変化する。
At this time, the
そして、基板9の(+Y)側の端部近傍がノズル部421の真下に達すると、パターン形成材料の吐出が停止される(ステップS15)。その後、基板9の移動が停止されるとともに(ステップS16)、シリンダ機構47の駆動、および、光照射部43からの照射光の出射も停止される(ステップS17,S18)。
Then, when the vicinity of the end on the (+ Y) side of the
以上に説明したように、図10のヘッド部4aを有するパターン形成装置では、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、光照射部43がノズル部421に対して基板9の法線方向に僅かな距離だけ不規則に移動することにより、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料の全体に対する照射光の照度が、容易に不規則に変更される。これにより、基板9上の各リブにおいてY方向の複数の位置における幅を不規則に変動させることができ、基板9上のリブのパターンのムラを抑制することが可能となる。なお、光照射部43をZ方向に移動する機構は、ソレノイドや振動子等により実現されてもよい。
As described above, in the pattern forming apparatus having the
また、図11に示すように、光源ユニット432に外部からの変調制御が可能な電源437が設けられる場合には、制御部5の制御により電源437から光源433に付与される電圧の大きさを不規則に変更して、光照射部43からの照射光の強度を不規則に変更することも可能である。ただし、このような電源437は比較的高価なものとなる。
As shown in FIG. 11, when the
図12は本発明の第3の実施の形態に係るパターン形成装置のヘッド部4bの構成を示す図であり、図12では光照射部43およびノズル部421の端部近傍のみを示している。図12のヘッド部4bでは、光照射部43を吐出口422の配列方向(すなわち、X方向)に平行な回動軸J3を中心として微小角度だけ回動する回動機構47aが設けられる。
FIG. 12 is a diagram showing the configuration of the
図12のヘッド部4bを有するパターン形成装置にて基板9上にリブパターンを形成する際には、まず、光照射部43からの光の出射が開始されるとともに(図4:ステップS11)、回動機構47aの駆動が開始されることにより、光照射部43が回動軸J3を中心として所定の微小な回転角の範囲内で不規則に回動し始める(ステップS12)。その後、ノズル部421および光照射部43の基板9に対する相対移動、並びに、ノズル部421の各吐出口422からのパターン形成材料の吐出が開始される(ステップS13,S14)。これにより、複数の吐出口422からX方向に配列された状態でパターン形成材料が基板9上に吐出されるとともに、基板9上に吐出された直後のパターン形成材料を横断する線状の照射領域に、光照射部43からの照射光が照射される。
When a rib pattern is formed on the
このとき、光照射部43が回動軸J3を中心として不規則に回動することにより、基板9上に照射される照射光のY方向における照射範囲(図12中に符号R1を付す矢印にて示す範囲)が吐出口422に対して僅かに(例えば、回転角が0度の場合の位置からY方向に±1mmの範囲内で)かつ不規則に変更される。これにより、基板9上に形成される各リブではY方向の複数の部位において、パターン形成材料の吐出後、照射光が照射されるまでの時間が相違し、重力等による形状の崩れ具合がばらつくこととなる。なお、図12では、ある回転角だけ回動した際の光照射部43を二点鎖線にて示している。
At this time, the
そして、基板9の(+Y)側の端部近傍がノズル部421の真下に達すると、パターン形成材料の吐出が停止される(ステップS15)。その後、基板9の移動が停止されるとともに(ステップS16)、回動機構47aの駆動、および、光照射部43からの照射光の出射も停止される(ステップS17,S18)。
Then, when the vicinity of the end on the (+ Y) side of the
以上に説明したように、図12のヘッド部4bを有するパターン形成装置では、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、光照射部43を回動軸J3を中心として不規則に回動することにより、ノズル部421の基板9に対する相対的な移動方向に関して、照射光の照射領域が吐出口422に対して不規則に微小移動し、複数の吐出口422から基板9上に吐出された直後のパターン形成材料の全体に対する照射光の移動方向の照射範囲が不規則に変更される。これにより、基板9上の各リブにおいてY方向の複数の位置における幅を不規則に変動させることができ、基板9上のリブのパターンのムラを抑制することが可能となる。なお、基板9上に形成される全てのリブでは、幅が極小または極大となるY方向の位置がほぼ同じとなる。また、照射光の照射領域を吐出口422に対して微小に移動する手法は、例えば、光照射部43をノズル部421に対してY方向に移動する機構を設けることにより実現されてもよい。
As described above, in the pattern forming apparatus having the
以上のように、上記の第1ないし第3の実施の形態に係るパターン形成装置では、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、基板9および吐出されたパターン形成材料上における照射光の照射領域のほぼ全体において、パターン形成材料上における照射光の照度分布、照度、または、移動方向における照射範囲が不規則に変更されることにより、リブのパターンのムラが抑制されるが、照射光の照度分布、照度、または、移動方向における照射範囲の変更は、必ずしも照射領域の全体に対して行われる必要はない。
As described above, in the pattern forming apparatus according to the first to third embodiments, irradiation light on the
例えば、図1のパターン形成装置1において、図3のマスク46に代えて図13に示すマスク46bが用いられてもよく、マスク46bでは、2次元に配列された複数の矩形領域461においてY方向に並ぶ矩形領域461の列を矩形領域列462として、一部の矩形領域列462a(以下、「特定矩形領域列462a」という。)に含まれる矩形領域461のみが透過率が不規則に変更され、残りの矩形領域列462では各矩形領域461の透過率が一定とされる。また、図13のマスク46bでは、複数の特定矩形領域列462aが互いに隣接して設けられる。
For example, in the
マスク46bを有するパターン形成装置では、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、基板9および吐出されたパターン形成材料上の照射光の照射領域中にて、特定矩形領域列462aにほぼ対向する領域であって、X方向に配列設定された複数の部分領域において、パターン形成材料上における照射光の照度分布が不規則に変更される。これにより、X方向に関してその位置が部分領域の範囲に含まれる各リブでは、Y方向の複数の部位においてX方向の幅が不規則に変化し、この場合においても、基板9上に形成されるリブのパターンのムラを抑制することが可能となる。ただし、このように複数の部分領域においてのみ照度分布を経時的に不規則に変更させる場合に、リブのパターンのムラを適切に抑制するという観点では、基板9上に形成されるリブの総数のうち30%以上(好ましくは50%以上)の個数のリブにおいて幅がY方向に関して不規則に変更されることが好ましく、より好ましくは、照度分布が不規則に変更される複数の(例えば、3以上の)部分領域は照射領域中にてX方向に均等に配置される。
In the pattern forming apparatus having the
また、図13のマスク46bに代えて図14に示すマスク46cが用いられてもよく、図14のマスク46cでは、特定矩形領域列462aが互いに離れて設けられる。この場合、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、基板9および吐出されたパターン形成材料上の照射光の照射領域中にて、特定矩形領域列462aにほぼ対向する領域であって、X方向に配列設定された複数の部分領域において、パターン形成材料上における照射光の照度が不規則に変更されることとなり、基板9上に形成されるリブのパターンのムラを抑制することが可能となる。なお、図13および図14のマスク46b,46cでは、複数の特定矩形領域列462aにおいてY方向の各位置の透過率が互いに不規則に異なっていることが好ましいが、複数の特定矩形領域列462aにおいてY方向の各位置の透過率が同じとなる場合でも、Y方向の複数の位置にて透過率が不規則に変化している限り、基板9上のリブのパターンのムラを抑制することは可能である。
Further, a
また、図15に示すように、光照射部43が複数の照射ブロック430の集合として設けられ、一部の照射ブロック(図15中にて符号430aを付して示す。)のそれぞれに対して図10のシリンダ機構47を設け、他の照射ブロック430はノズル部421に対して固定し、リブパターンの形成時に照射ブロック430aをZ方向に不規則に移動することにより、光照射部43からの照射光が照射される照射領域中にて、それぞれが照射ブロック430aにほぼ対向する複数の部分領域(この場合、複数の部分領域は照射領域のおよそ50%の面積を占める。)において、パターン形成材料上における照射光の照度が不規則に変更されてもよい。
Further, as shown in FIG. 15, the
図16はさらに他の例に係るパターン形成装置のヘッド部4cを示す図である。図16のヘッド部4cでは、光照射部43(図16に示す光照射部43では、上部が図2のものよりもY方向に太くなっている。)を基板9の法線方向(すなわち、Z方向)に平行な回動軸J4を中心として、不規則に微小角度だけ回動する回動機構47bが設けられる。
FIG. 16 is a diagram showing a
図17は、光照射部43の回動動作を説明するための図である。図17では照射光の基板9上における照射領域を符号B1を付す破線の矩形にて示し、光照射部43がある角度だけ回動した際の照射領域B1も二点鎖線にて図示している。
FIG. 17 is a diagram for explaining the rotation operation of the
図17に示すように、光照射部43からの照射光の照射領域B1は、複数の吐出口422から基板9上に吐出された直後のパターン形成材料(図17では、二点鎖線にて基板9上に吐出されたパターン形成材料80を図示している。)を横断する線状となっており、図17中に実線および二点鎖線にて示すように、照射領域B1の吐出口422に対するY方向の範囲は、光照射部43の回動により、X方向に関して回動軸J4から離れた部分では回動軸J4からの距離が大きくなるに従って大きく変化し、回動軸J4の近傍の部分ではほとんど変化しない。
As shown in FIG. 17, the irradiation region B1 of the irradiation light from the
このように、図16のヘッド部4cを有するパターン形成装置では、ノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、回動機構47bが照射光の照射領域B1を回動軸J4を中心として不規則に微小回動することにより、基板9および吐出されたパターン形成材料上の照射光の照射領域B1中にて、X方向に関して回動軸J4から離れた各吐出口422に対応する部分領域において、パターン形成材料上における照射光のY方向における照射範囲が不規則に変更される。これにより、基板9上に形成されるリブのパターンのムラを抑制することが可能となる。
As described above, in the pattern forming apparatus having the
以上のように、パターン形成装置では、基板9に沿って相対的に移動するノズル部421からパターン形成材料が吐出される間に、図2のマスク移動機構45、図7のマスク移動機構45a、図9のモータ436、図10のシリンダ機構47、図11の電源437、図12の回動機構47a、並びに、図16の回動機構47bのそれぞれが照射光変更部として作動することにより、基板9および吐出されたパターン形成材料上の照射光の照射領域のほぼ全体において、または、当該照射領域中にて移動方向に垂直な方向に配列された複数の部分領域において、パターン形成材料上における照射光の照度分布、照度、または、移動方向における照射範囲が不規則に変更され、基板9上に形成されるリブのパターンのムラが抑制される。パターン形成装置の設計によっては、照射光の照度分布および照射範囲、または、照度および照射範囲の双方を不規則に変更することも可能である。
As described above, in the pattern forming apparatus, the
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、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。 Although the embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications can be made.
例えば、パターン形成装置にて形成されるパターンは格子状のものとされてもよい。図18は格子状のパターン8aの一部を示す図であり、図19は図18中の矢印A−Aの位置におけるパターン8aの縦断面図である。格子状のパターン8aが形成される際には、まず、ストライプ状の複数のリブ81aにより構成されるパターンが基板9上に形成され、その後、ノズル部421が吐出口422のピッチが異なるものへと変更され、基板9の向きを90度変更してリブ81aの上に複数のパターン要素81bにより構成されるパターンが形成される(ただし、基板9上のリブ81aと干渉しないようにノズル部421と基板9との間の間隔が調整される。)。そして、パターン8aが焼成されることにより、例えば、プラズマ表示装置用のリブとされる。リブ81a,81bが形成される際にも、上記第1ないし第3の実施の形態と同様に、吐出されたパターン形成材料上における照射光の照度分布、照度、または、移動方向における照射範囲が経時的に不規則に変更されることにより、基板9上に形成される格子状のリブのパターン8aのムラを抑制することが可能である。
For example, the pattern formed by the pattern forming apparatus may be a lattice pattern. FIG. 18 is a view showing a part of the lattice-
パターン形成に用いられる光硬化性のパターン形成材料は、紫外線以外の波長帯の光に対する硬化性を有するものであってもよい。この場合、光照射部43から出射される光は当該波長帯を含むものとされる。また、パターン形成材料は、低軟化点ガラスフリットを含むものが好ましいが、パターンが形成される基板の用途によっては、他の材料を用いることも可能であり、パターン形成材料は、パターン形成後に焼成が行われないものであってもよい。
The photocurable pattern forming material used for pattern formation may have a curability for light in a wavelength band other than ultraviolet rays. In this case, the light emitted from the
パターン形成装置では、ステージ20上の基板9がヘッド部に対してY方向に移動するが、ヘッド部が基板9に対してY方向に移動してもよい。すなわち、パターン形成装置におけるノズル部421および光照射部43の基板9に対するY方向への移動は、相対的なものであればよい。
In the pattern forming apparatus, the
また、パターン形成装置は、電界放出表示装置(Field Emission Display)用の基板におけるスペーサのパターンの形成等に用いられてもよく、表示装置以外に利用されるガラス基板、回路基板、セラミック基板、半導体基板等にパターンを形成する場合に利用されてもよい。パターン形成装置では、一の方向に関して等ピッチにて配列される線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを様々な基板上に当該パターンのムラを抑制しつつ形成することが可能である。 Further, the pattern forming apparatus may be used for forming a spacer pattern on a substrate for a field emission display, and is used for a glass substrate, a circuit board, a ceramic substrate, a semiconductor other than the display device. It may be used when a pattern is formed on a substrate or the like. In the pattern forming apparatus, it is possible to form a pattern composed of a plurality of linear pattern elements arranged at equal pitches in one direction while suppressing unevenness of the pattern on various substrates. .
1 パターン形成装置
2 ステージ移動機構
8,8a パターン
9 基板
43 光照射部
45,45a マスク移動機構
46,46a〜46c マスク
47 シリンダ機構
47a,47b 回動機構
80 パターン形成材料
81,81a,81b リブ
421 ノズル部
422 吐出口
436 モータ
437 電源
B1 照射領域
DESCRIPTION OF
Claims (6)
複数の吐出口から光硬化性を有するパターン形成材料を基板上に吐出するノズル部と、
前記基板上に吐出されたパターン形成材料に照射光を照射する光照射部と、
前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に、前記ノズル部および前記光照射部を前記基板に沿う移動方向に前記ノズル部を先行させつつ前記基板に対して相対的かつ連続的に移動することにより、前記移動方向に垂直な方向に関して等ピッチにて配列された線状の複数のパターン要素にて構成されるパターンを前記基板上に形成する移動機構と、
前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に、前記基板および前記パターン形成材料上の前記照射光の照射領域のほぼ全体において、または、前記照射領域中にて前記移動方向に垂直な方向に配列設定された複数の部分領域において、前記パターン形成材料上における前記照射光の照度、照度分布、または、前記移動方向における照射範囲を不規則に変更する照射光変更部と、
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 nozzle part for discharging a pattern forming material having photocurability from a plurality of discharge ports onto a substrate;
A light irradiation unit for irradiating the pattern forming material discharged on the substrate with irradiation light;
While the pattern forming material is discharged from the nozzle portion, the nozzle portion and the light irradiation portion move relatively and continuously with respect to the substrate while the nozzle portion is advanced in the moving direction along the substrate. A moving mechanism for forming on the substrate a pattern composed of a plurality of linear pattern elements arranged at an equal pitch with respect to a direction perpendicular to the moving direction;
While the pattern forming material is discharged from the nozzle portion, the irradiation region of the irradiation light on the substrate and the pattern forming material is almost entirely or in a direction perpendicular to the moving direction in the irradiation region. In the plurality of partial regions that are arranged, the illumination light changing unit that irregularly changes the illumination intensity of the illumination light on the pattern forming material, the illumination distribution, or the illumination range in the moving direction;
A pattern forming apparatus comprising:
前記照射光変更部が、前記光照射部と前記基板との間の光路上に配置されるマスクの透過率の分布を、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に不規則に変更する機構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 irradiation light changing unit irregularly changes the distribution of transmittance of a mask disposed on the optical path between the light irradiation unit and the substrate while the pattern forming material is discharged from the nozzle unit. A pattern forming apparatus characterized by being a mechanism.
前記マスクが前記基板に平行に移動することにより、前記光路上における前記マスクの透過率の分布が変更され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,
The pattern forming apparatus, wherein the mask is moved in parallel with the substrate to change the transmittance distribution of the mask on the optical path.
前記光照射部からの前記照射光の前記基板上における照射領域が前記パターン形成材料を横断する線状であり、
前記照射光変更部が、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に前記照射領域を前記移動方向に前記複数の吐出口に対して不規則に微小移動する、または、前記照射領域を前記基板の法線方向に平行な回動軸を中心として不規則に微小回動する機構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 irradiation region on the substrate of the irradiation light from the light irradiation unit is a line that crosses the pattern forming material,
The irradiation light changing unit irregularly minutely moves the irradiation region with respect to the plurality of discharge ports in the movement direction while the pattern forming material is discharged from the nozzle unit, or A pattern forming apparatus, characterized in that it is a mechanism that irregularly rotates about a rotation axis parallel to the normal direction of the substrate.
前記照射光変更部が、前記ノズル部からパターン形成材料が吐出される間に前記光照射部を前記基板の法線方向に不規則に移動する機構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 irradiation light changing unit is a mechanism that irregularly moves the light irradiation unit in a normal direction of the substrate while a pattern forming material is discharged from the nozzle unit.
前記照射光変更部により不規則に変更される前記照射光の前記照度の変動幅が、前記照射領域における空間的かつ時間的な照度の平均値の2%以上10%以下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 any one of claims 1 to 5,
The fluctuation range of the illuminance of the irradiation light irregularly changed by the irradiation light changing unit is 2% to 10% of an average value of spatial and temporal illuminance in the irradiation region, Pattern forming apparatus.
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