JP2013148408A - Clearance measuring method, clearance device, application method, and application device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布器と被塗布部材との間隙を高い精度で所定の一定値に保ちながら塗布するダイコータなどでの、塗布器と被塗布部材との間隙測定方法および間隙測定装置、およびその間隙測定結果に基づいて塗布する方法および塗布装置に関する。 The present invention relates to a gap measuring method and a gap measuring device between a coating device and a member to be coated, such as a die coater that coats while maintaining a gap between the coating device and a member to be coated at a predetermined constant value with high accuracy, and a gap therebetween. The present invention relates to a coating method and a coating apparatus based on a measurement result.
塗布器と被塗布部材との間隙を高精度に制御しながら塗布する工程が必要な一例としてプラズマディスプレイ(以下、PDという)の製造工程がある。PDは、ブラウン管にくらべて大型化、薄型化、軽量化が可能であることから、これを用いたテレビ受像機が普及している。一般的なPDは、隔壁によりストライプ状に形成された赤色用、緑色用、青色用の蛍光体層を有するガラス基板(背面板パネル)と、走査電極を形成してなるガラス基板(前面板パネル)とを貼り合わせてなるプラズマディスプレイパネル(以下、PDPという)で構成されている。 One example of the necessity of a coating process while controlling the gap between the coating device and the member to be coated with high accuracy is a manufacturing process of a plasma display (hereinafter referred to as PD). Since PDs can be made larger, thinner, and lighter than CRTs, television receivers using these are widely used. A typical PD includes a glass substrate (back plate panel) having phosphor layers for red, green, and blue formed in stripes by partition walls, and a glass substrate (front plate panel) formed with scanning electrodes. ) And a plasma display panel (hereinafter referred to as PDP).
そのようなPDPの背面板パネルの隔壁を形成する方法として、枚葉のガラス基板に隔壁用ペーストを塗布して塗布膜を形成し、乾燥後、サンドブラスト法やフォトリソグラフィー法等の方法を用いて所定のピッチのストライプ状または格子状のパターンに形成して、焼成するものがある。塗布膜の厚さは焼成後で100〜200μm程度と比較的厚いが、厚さの均一性はPDPの画像特性を左右するので、隔壁ペーストを均一に塗布することが重要になる。この塗布方法には各種あるが、その一つにダイコータを用いるダイコート法がある(例えば特許文献1)。このダイコート法では、塗布器に相当するダイと被塗布部材に相当するガラス基板との間隙を所定の一定値に保ちつつダイとガラス基板とを相対的に移動させながら、ダイから隔壁ペーストを吐出してガラス基板に塗布する。 As a method for forming the partition walls of the back panel of such a PDP, a coating film is formed by applying a partition paste to a single glass substrate, and after drying, a method such as sandblasting or photolithography is used. Some are formed in a stripe or lattice pattern with a predetermined pitch and fired. Although the thickness of the coating film is relatively thick after baking, about 100 to 200 μm, the uniformity of the thickness affects the image characteristics of the PDP, so it is important to uniformly apply the barrier rib paste. There are various coating methods, and one of them is a die coating method using a die coater (for example, Patent Document 1). In this die coating method, the partition paste is discharged from the die while relatively moving the die and the glass substrate while keeping the gap between the die corresponding to the applicator and the glass substrate corresponding to the member to be coated at a predetermined constant value. And apply to a glass substrate.
ダイコート法では安定した均一な塗布膜を得るためにはダイとガラス基板との間隙を高い精度で所定の一定値に保つことが重要である。したがって実際に塗布する位置でダイとガラス基板との間隙を精度良く測定して、所定の一定値でかつ均一な分布であることを確認することが必要となる。 In the die coating method, in order to obtain a stable and uniform coating film, it is important to maintain the gap between the die and the glass substrate at a predetermined constant value with high accuracy. Therefore, it is necessary to accurately measure the gap between the die and the glass substrate at a position where the coating is actually performed to confirm that the distribution is a predetermined constant value and a uniform distribution.
そのために、基板表面に斜めから光を入射させ、基板とダイに相当する吐出ノズルの先端部間で入反射を繰り返した後に、光を受光する位置と光の入射角から、基板と吐出ノズル間の間隙を直接測定する方法がある。(例えば特許文献2)
しかし、この方法では吐出ノズルの先端にあるスリットや孔に光が当たると、光がノズルの内部に入って反射光が得られなかったり、乱反射したりして、正確に間隙を測定することは困難である。
For this purpose, light is incident obliquely on the substrate surface, and after repeated incidence and reflection between the tip of the discharge nozzle corresponding to the substrate and the die, the position between the substrate and the discharge nozzle is determined from the light receiving position and the light incident angle. There is a method of directly measuring the gap. (For example, Patent Document 2)
However, with this method, when light hits the slit or hole at the tip of the discharge nozzle, the light enters the inside of the nozzle and the reflected light cannot be obtained or diffusely reflected, and it is not possible to accurately measure the gap. Have difficulty.
また、別の方法として、基板の表面と塗布器との間隙に直交してレーザ光を照射し、通過するレーザ光の受光量より基板表面と塗布器間の間隙を測定する方法がある(例えば特許文献3)。 As another method, there is a method of irradiating a laser beam perpendicular to the gap between the surface of the substrate and the applicator and measuring the gap between the substrate surface and the applicator based on the amount of received laser light (for example, Patent Document 3).
しかし、この方法では間隙を通過するレーザ光の回折により、正確に間隙を測定することが困難である。 However, with this method, it is difficult to accurately measure the gap due to diffraction of laser light passing through the gap.
以上、実際に塗布する位置でダイとガラス基板間の間隙を精度よく測定する手段については、有効な公知の手段がないのが実状である。 As described above, as for the means for accurately measuring the gap between the die and the glass substrate at the actual application position, there is actually no effective known means.
本発明の目的とするところは、塗布器の塗液の吐出口を含む吐出口面と、被塗布部材の被塗布面との間の間隙を実際に塗布する位置で精度よく測定でき、さらには塗布中でも測定が可能な間隙測定方法および間隙測定装置を具現化するとともに、これらの間隙測定方法および間隙測定装置で、塗布中に測定した間隙値に基づいて正確な間隙になるように調整して塗布することによって、ムラの無い均一で高品質の塗布膜を得る塗布装置および塗布方法を提供することにある。 The object of the present invention is to be able to accurately measure the gap between the discharge port surface including the discharge port of the coating liquid of the applicator and the coated surface of the coated member at the actual coating position, A gap measuring method and a gap measuring device capable of measuring even during coating are realized, and these gap measuring method and gap measuring device are adjusted so as to obtain an accurate gap based on a gap value measured during coating. An object of the present invention is to provide a coating apparatus and a coating method for obtaining a uniform and high-quality coating film without unevenness by coating.
上記本発明の目的は、以下に述べる手段によって達成される。 The object of the present invention is achieved by the means described below.
(1)本発明の間隙測定方法は、塗布器の塗液の吐出口を含む吐出口面と、前記吐出口に相対して配置される被塗布部材の被塗布面との間の間隙を測定する間隙測定方法であって、前記吐出口面の端部の実像と、被塗布部材の被塗布面上における前記吐出口面の端部の反射像とを撮像し、撮像された前記吐出口面の端部の実像と、前記吐出口面の端部の反射像の間の長さを基に、前記布器の吐出口面と前記被塗布部材の被塗布面との間の間隙を算出することを特徴とする。 (1) The gap measuring method of the present invention measures the gap between the discharge port surface including the discharge port of the coating liquid of the applicator and the coated surface of the coated member disposed relative to the discharge port. A method for measuring a gap, wherein a real image of an end portion of the discharge port surface and a reflection image of an end portion of the discharge port surface on a surface to be coated of a member to be coated are captured and the discharge port surface captured Based on the length between the real image at the end of the nozzle and the reflected image at the end of the discharge port surface, the gap between the discharge port surface of the cloth device and the coated surface of the coated member is calculated. It is characterized by that.
(2)本発明の塗布方法は、前記塗布器および保持手段に保持された前記被塗布部材の少なくとも一方を相対的に前記被塗布部材の被塗布面と平行な方向に移動させながら、前記塗布器の吐出口から塗液を吐出して被塗布部材の被塗布面に塗液を塗布する塗布方法であって、塗布前および/または塗布中に、前記間隙測定方法を用いて前記塗布器の吐出口面と前記被塗布部材の被塗布面との間の間隙を算出し、得られた間隙値に基づき前記塗布器を前記被塗布部材の被塗布面と垂直な方向に移動させて前記塗布器の吐出口面と前記被塗布部材の被塗布面との間の間隙を制御することを特徴とする。 (2) In the coating method of the present invention, the coating is performed while relatively moving at least one of the coated members held by the coating device and the holding unit in a direction parallel to the coated surface of the coated member. A coating method in which a coating liquid is discharged from a discharge port of a container to apply a coating liquid on a surface to be coated of a member to be coated, and before and / or during coating, The gap between the discharge port surface and the coated surface of the coated member is calculated, and the coating device is moved in a direction perpendicular to the coated surface of the coated member based on the obtained gap value. A gap between the discharge port surface of the container and the surface to be coated of the member to be coated is controlled.
(3)本発明の間隙測定装置は、塗布器の塗液の吐出口を含む吐出口面の端部の実像と、前記吐出口に相対して配置される被塗布部材の被塗布面上における前記吐出口面の端部の反射像とを撮像する撮像手段と、撮像された前記吐出口面の端部の実像と前記吐出口面の端部の反射像の間の長さを基に、前記塗布器の吐出口面と前記被塗布部材の被塗布面との間の間隙を算出する間隙算出手段と、を有することを特徴とする。 (3) The gap measuring device according to the present invention has a real image of the end of the discharge port surface including the discharge port of the coating liquid of the applicator, and on the coated surface of the coated member disposed relative to the discharge port. Based on the imaging unit that captures the reflection image of the end of the discharge port surface, and the length between the captured real image of the end of the discharge port surface and the reflection image of the end of the discharge port surface, And a gap calculating means for calculating a gap between the discharge port surface of the applicator and the application surface of the application member.
(4)本発明の塗布装置は、塗液を供給する塗液供給手段、前記塗液供給手段から供給された塗液を吐出する吐出口を有する塗布器、被塗布部材を保持する載置台、前記載置台上に保持された被塗布部材の高さを測定する高さ測定手段、前記塗布器および前記載置台の少なくとも一方を相対的に前記被塗布部材の被塗布面と平行な方向に移動させる移動手段、ならびに前記間隙測定装置を有することを特徴とする。 (4) A coating apparatus according to the present invention includes a coating liquid supply means for supplying a coating liquid, an applicator having a discharge port for discharging the coating liquid supplied from the coating liquid supply means, a mounting table for holding a member to be coated, A height measuring means for measuring the height of the member to be coated held on the mounting table, the applicator, and at least one of the mounting table are relatively moved in a direction parallel to the coating surface of the coating member. And a gap measuring device.
さらに前記塗布器を前記被塗布部材の被塗布面と垂直な方向に移動させる塗布器間隙調節手段を有することも好ましい。 Furthermore, it is also preferable to have an applicator gap adjusting means for moving the applicator in a direction perpendicular to the application surface of the application member.
本発明の間隙測定方法よび測定装置によれば、塗布器の吐出口面の端部の実像と、被塗布部材の被塗布面上に映る前記吐出口面の端部の反射像とを撮像し、撮像された前記吐出口面の端部の実像と、吐出口面の端部の反射像の間の長さを基に、塗布器の吐出口面と被塗布部材の被塗布面との間の間隙を算出して求めるようにしたので、実際に塗布する位置で、前記吐出口面と被塗布面との間の間隙を精度よく測定することができる。 According to the gap measuring method and the measuring apparatus of the present invention, a real image of the end portion of the discharge port surface of the applicator and a reflection image of the end portion of the discharge port surface reflected on the coated surface of the coated member are captured. Based on the length between the captured real image of the end of the discharge port surface and the reflected image of the end of the discharge port surface, the distance between the discharge port surface of the applicator and the coated surface of the coated member The gap between the discharge port surface and the surface to be coated can be accurately measured at the actual application position.
また、上記のすぐれた間隙測定方法および間隙測定装置を適用した塗布方法および塗布装置で、正確に測定した間隙値に基づいて塗布中の間隙が一定となるように塗布器の高さを調整して被塗布部材に塗布するのであるから、ムラの無い均一な塗布膜を容易に得ることができる。 In addition, the height of the applicator is adjusted so that the gap during coating is constant based on the accurately measured gap value using the above-described excellent gap measurement method and gap measurement device. Thus, a uniform coating film without unevenness can be easily obtained.
図1は本発明の一実施形態に係る間隙測定手段4を有する塗布装置であるダイコータ1の概略正面図である。
FIG. 1 is a schematic front view of a
図1に示すようにダイコータ1は、被塗布部材である基板9を図示しない吸着手段で吸着保持する保持手段である載置台11、塗布器に相当するスリットダイ2sを含む塗布手段2、載置台11をスリットダイ2sに対して相対移動させる相対移動手段3、間隙測定手段4、高さ分布測定手段5、コントローラ7および塗液供給手段8を有している。
As shown in FIG. 1, the
ここで、相対移動手段3は、架台3a、ナット3b、ボールねじ3c、サーボモータ3dおよびガイド3eを有する。載置台11は、ガイド3eによって被塗布部材の被塗布面と平行な方向、本装置においては水平方向、すなわちX方向に案内されていると共にナット3bを介してボールねじ3cに螺合されており、サーボモータ3dを駆動して2点鎖線で示す位置P0と位置P2との間を往復動することができる。この載置台11の往復動は、コントローラ7によって制御される。
Here, the relative moving means 3 includes a
塗液供給手段8は、塗液タンク8aと、塗液タンク8a内の塗液を送出する塗液ポンプ8bと、これら塗液タンク8aと塗液ポンプ8bとを接続する配管8cと、塗液ポンプ8bと塗布手段2を接続する配管8dとを備えている。塗液タンク8aは、好ましくは密閉型のタンクであり、内部は空気や不活性ガス(たとえば、窒素ガス)によって0.02〜1MPa程度に加圧されていることが好ましい。また、塗液ポンプ8bは、図示しているようにピストン8gでシリンジ8f内の液を押し出す方式のシリンジポンプであることが好ましい。塗液タンク8aから塗液を塗液ポンプ8bのシリンジ8f内に充填するときは、3方バルブ8eを塗液タンク8aとシリンジ8fとが連通するように開いて、ピストン8gを下方に移動させる。スリットダイ2sにシリンジ8f内の塗液を送りだすときは、3方バルブ8eをスリットダイ2sとシリンジ8fとが連通するように開いて、ピストン8gを上方に移動させる。
The coating liquid supply means 8 includes a coating
塗液ポンプ8bはダイアフラムポンプ等の間欠型の定容量ポンプであってもよいが、空気圧で送液してもよい。以上の塗液ポンプ8bおよび3方バルブ8eは、コントローラ7からの信号に基づいて作動する。
The coating liquid pump 8b may be an intermittent constant capacity pump such as a diaphragm pump or the like, but may be fed by air pressure. The coating liquid pump 8b and the three-
塗布手段2は、相対移動手段3の架台3aに取り付けられた支柱2aと、支柱2aに取り付けられたガイド2bと、ガイド2bに案内されるホルダ2cと、ホルダ2cに装着された塗布器であるスリットダイ2sとを有する。塗液供給手段8の配管8dに接続されているスリットダイ2sは、配管8dと図示しない流路を介してスリット2hに連通しており、塗液タンク8aの塗液をスリット2hから吐出することができる。ここで、吐出口であるスリット2hを含む吐出口面2gが、スリットダイ2sの下面となり、基板9の被塗布面9aに対向して配置されている。なお、被塗布面9aは基板9の上面であり、スリットダイ2sから吐出される塗液が塗布される面である。
The
ホルダ2cには、サーボモータ2eによって駆動されるボールねじ2fが螺合されており、コントローラ7からの信号に基づいてサーボモータ2eが正逆転すると、ホルダ2cがガイド2bに案内されて上限方向に昇降し、それに伴ってスリットダイ2sが上下方向すなわちZ方向に昇降するようになっている。このスリットダイ2sの昇降によって、スリットダイ2sと基板9との間隙を任意に変えることができる。スリットダイ2sのZ方向の位置は図示しないリニアスケールで示されるZ軸座標を用いて表される。
A
支柱2aには、高さ分布測定手段5を構成する基板高さ検出器5aが基板高さ検出器取り付け支柱5bを介して取り付けられている。基板高さ検出器5aは載置台11の基板吸着保持面11aを基準とした基板9の高さHを測定するためのものである。
A
基板高さ検出器5aはレーザフォーカス式のレーザ測長器であることが好ましいが、三角測距方式のレーザ測長器などであってもよい。基板高さ検出器5aは載置台11上の基板9の被塗布面9aにレーザ光を照射し、被塗布面9aからの反射光を受光することによって基板9の高さHを測定するものである。基板高さ検出器5aは基板の幅方向の中央部に1個設置してもよいし、基板の幅方向の両端部に1個ずつ設置してもよい。
The
次に、間隙測定手段4は、撮像手段4aと、撮像された間隙状態をモニタするモニタ手段4cと、モニタ手段4c上の撮像された画像から間隙を算出する間隙算出手段4bと、撮像手段4aを支柱2aに固定する撮像手段取り付け支柱4d、とから構成されている。間隙算出手段4bで算出された間隙値はコントローラ7に伝送される。また、コントローラ7からは撮像手段4aに撮像指令が、間隙算出手段4bに間隙算出指令が伝送される。
Next, the gap measuring means 4 includes an image pickup means 4a, a monitor means 4c for monitoring the picked-up gap state, a gap calculation means 4b for calculating a gap from the picked-up image on the monitor means 4c, and an image pickup means 4a. And an imaging means mounting
撮像手段4aは具体的には撮像素子と、所定の大きさに撮像するためのレンズと、所定の明るさで撮像するための照明とから構成される。
Specifically, the
撮像素子には画像処理に広く利用されているCCD(電荷結合素子:Charge Coupled Device)を用いることが好ましい。 It is preferable to use a CCD (Charge Coupled Device) widely used for image processing as the imaging device.
CCDの1つの画素である半導体素子の大きさは数μ程度であり、この画素が格子状に縦横数百〜数千個単位に配置されている。 The size of a semiconductor element, which is one pixel of a CCD, is about several μm, and the pixels are arranged in units of several hundred to several thousand in length and breadth in a lattice shape.
また、レンズには一般にテレセントリック光学系と呼ばれる主光線がレンズの光軸に対して平行で、撮像した画像の中心部と周辺部に歪がなく、かつ高い撮影倍率での接写撮像に好適なテレセントリックマクロレンズを用いることが好ましい。またこのレンズはレンズから対象物までの距離が変化しても撮像した像の大きさは変化しないので、形状計測にも好適である。 In addition, the lens generally has a principal ray called a telecentric optical system that is parallel to the optical axis of the lens, has no distortion at the center and periphery of the captured image, and is suitable for close-up imaging at high magnification. It is preferable to use a macro lens. This lens is also suitable for shape measurement because the size of the captured image does not change even if the distance from the lens to the object changes.
また、撮像するときの照明には明るさの調整が可能なメタルハライドランプを適用し、これをレンズと同軸系に取り付けることが好ましい。 Further, it is preferable to apply a metal halide lamp capable of adjusting the brightness to the illumination when taking an image, and attach this to the lens and the coaxial system.
次に間隙測定手段4による具体的な間隙測定原理と測定方法について図2〜図4を用いて説明する。 Next, a specific gap measuring principle and measuring method by the gap measuring means 4 will be described with reference to FIGS.
図2は図1の撮像手段4aと、スリットダイ2sおよびその周辺を拡大して示した斜視図であり、スリットダイ2s〜基板9間の間隙を測定する状況を表している。撮像手段4aは基板9に接触しないように、斜めから間隙を撮像するように取り付けることが好ましい。
FIG. 2 is an enlarged perspective view showing the imaging means 4a of FIG. 1, the slit die 2s, and the periphery thereof, and shows a situation in which the gap between the slit die 2s and the
図3は撮像手段4aでスリットダイ2sの実像と、基板9上の反射像を撮像している状況を示す斜視図である。
FIG. 3 is a perspective view showing a situation where a real image of the slit die 2s and a reflected image on the
図4は撮像手段4aで撮像した映像のモニタ手段4c上での表示図である。
なお図中、末尾にiを付した符号は被塗布面9a上に映る反射像であることを示し、末尾にdを付した符号はモニタ手段4c上で測定される寸法を表している。
FIG. 4 is a display diagram on the monitor means 4c of the video imaged by the imaging means 4a.
In the figure, the symbol with i at the end indicates a reflected image reflected on the
図3を見ると、スリットダイ2sの吐出口面2gと基板9の被塗布面9aとの間隙が間隙値Cの時に、撮像手段4aの光軸Lを被塗布面9aから角度θだけ傾けている状態が示されている。この時、撮像手段4aは実像である吐出口面2gの端部2jと、端部2jの被塗布面9a上の反射像2jiを撮像している。
Referring to FIG. 3, when the gap between the
ここで、直接撮像手段4aで撮像される反射像2jiは、端部2jが被塗布面9a上で入射角θにて反射されるものとなる。このようにして撮像手段4aで撮像された端部2jと反射像2jiはモニタ手段4cに図4に示すように表示される。
Here, the reflected image 2ji directly picked up by the image pickup means 4a is such that the
この時のモニタ手段4c上での端部2jと端部2jの反射像2ji間の距離である距離Ddは、図3で示した端部2jと反射像2ji間の実距離Dに、撮像手段4aとモニタ手段4cでのトータルの拡大倍率nを乗じたn・Dと等しくなる。
At this time, the distance Dd, which is the distance between the
図3において、スリットダイ2sと基板9間の間隙である吐出口面2gと被塗布面9a間の間隙値Cは、C=l・Sinθと、D=l・Cosφ=l・Cos(π/2−2θ)=2l・Sinθ・Cosθより、C=D/2Cosθで算出される。ここでlは端部2jから端部2jの反射像2jiまでの距離である。
In FIG. 3, the gap value C between the
以上より、モニタ手段4c上で距離Ddを測定するとともに角度θを測定すれば、間隙値CがC=Dd/(2・n・Cosθ)より算出できる。
As described above, when the distance Dd is measured and the angle θ is measured on the
つぎに、具体的な距離Ddと角度θの測定方法について説明する。 Next, a specific method for measuring the distance Dd and the angle θ will be described.
まず、距離Ddについてはモニタ手段4c上に現れる端部2jと端部2jの反射像2jiの位置の間の距離を間隙算出手段4bで画像処理して求める。
First, for the distance Dd, the distance between the
具体的な画像処理方法にはいくつか方法があるが、例えば、画像の色や濃淡が大きく変化することを利用して端部2jと端部2jの反射像2jiの位置をしっかりと定めれば、端部2jの位置と反射像2jiの位置の間の距離である距離Ddを容易に求められる。
There are several specific image processing methods. For example, if the positions of the
角度θについては、図2に示すダイコータ1に取り付けられた撮像手段4aの光軸Lの角度を測定すればよいが、精度よく実測することは困難である。
As for the angle θ, it is only necessary to measure the angle of the optical axis L of the image pickup means 4a attached to the
そこで、間隙値C=Dd/(2・n・Cosθ)の関係から間接的にθを求める。その具体的な方法を図3、図4、図5、図6を用いて説明する。 Therefore, θ is indirectly obtained from the relationship of the gap value C = Dd / (2 · n · Cos θ). The specific method is demonstrated using FIG.3, FIG.4, FIG.5 and FIG.
先ず、図3の状態からスリットダイ2sを所定量Eだけ上昇させた時の状態を示したのが図5である。図5では、上昇前のスリットダイ2sや反射像2jiが一点鎖線で示されている。さらに図5の状態での端部2jと端部2jの反射像2jiを撮像手段4aで撮像し、モニタ手段4cに実線で表示したのが図6となる。図6にはスリットダイ2sがEだけ上昇する前の吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2jiの位置が一点鎖線で示されている。一点鎖線で示されている端部2jと反射像2jiはモニタ手段4cには実際には表示されないが、それらの間の距離である距離Ddはスリットダイ2sが上昇する前に間隙算出手段4bに記憶されている。
First, FIG. 5 shows a state when the slit die 2s is raised by a predetermined amount E from the state of FIG. In FIG. 5, the slit die 2 s and the
一方図5では、スリットダイ2sが所定量Eだけ上昇した後の端部2jと端部2jの反射像2ji間の実距離(最短距離)が、上昇後の端部2jと端部2jの反射像2ji間の実距離D1と示されている。距離D1は図6に示すようにモニタ手段4c上ではD1dとなり、D1d=n・D1である。
On the other hand, in FIG. 5, the actual distance (shortest distance) between the
ところでC=Dd/(2・n・Cosθ)と、図5においてC+E=D1d/(2・n・Cosθ)であり、上昇前後の端部2jと反射像2jiそれぞれの移動量E1はE1=E・Cosθで表され、図6のモニタ手段4c上の端部2jと反射像2jiそれぞれの移動量E1dはE1d=n・E1で表されることから、E1d=(D1d―Dd)/2で求めることができる。すなわち、スリットダイ2sを所定量Eだけ上昇させた時にモニタ手段4cに示される端部2jと端部2jの反射像2ji間の距離D1dと、間隙算出手段4bに記憶されている距離Ddを使って、Cosθ=E1/E=(D1d−Dd)/(2・n・E)より角度θが算出される。
By the way, C = Dd / (2 · n · Cos θ) and C + E = D1d / (2 · n · Cos θ) in FIG. 5, and the movement amounts E1 of the
なお、撮像手段4aを一旦ダイコータ1に取り付けてからは、角度θはいつも一定の値であるので、実際の間隙を測定する前の準備工程で、上記の方法で求めておくことが好ましい。
Since the angle θ is always a constant value after the imaging means 4a is once attached to the
この場合、間隙値C=Dd/(2・n・Cosθ)=a・Ddとして、a=1/(2・n・Cosθ)=E/(D1d−Dd)のようにし、直接θを求めるのではなく、変換係数aを求めるのが便利で好ましい。 In this case, the gap value C = Dd / (2.multidot.Cos.theta.) = A.multidot.Dd and a = 1 / (2.multidot.Cos.theta.) = E / (D1d-Dd) to directly obtain .theta. Instead, it is convenient and preferable to obtain the conversion coefficient a.
なお、実際の間隙値Cの測定にあたっては、撮像手段4aを図1、図2に示すようにスリットダイ2sより塗布方向の上流に設置すると、スリットダイ2sより吐出する塗液の影響を受けることなく、塗布中も間隙値Cの測定が常時可能となる。 In the actual measurement of the gap value C, if the imaging means 4a is installed upstream of the slit die 2s in the application direction as shown in FIGS. 1 and 2, it is affected by the coating liquid discharged from the slit die 2s. In addition, the gap value C can always be measured even during application.
撮像手段4aは、図2に示すようにスリットダイ2sの長手方向の中央1箇所に固定してもよいし、撮像手段取り付け支柱4d上をスリットダイ2sの長手方向に移動させてスリットダイ2sの長手方向の任意の箇所の間隙を測定するようにしてもよい。また、撮像手段取り付け支柱4dにスリットダイ2sの長手方向に複数個の撮像手段4aを取り付けて、スリットダイ2sの長手方向の任意の複数箇所の間隙を同時に測定するようにしてもよい。
The imaging means 4a may be fixed at one central position in the longitudinal direction of the slit die 2s as shown in FIG. 2, or the imaging means 4a is moved on the imaging means mounting
複数個の撮像手段4aを取り付ける場合、スリットダイ2sの両端の間隙を同時に測定できるように、2個の撮像手段4aをスリットダイ2sの長手方向の両端位置に配置することが好ましい。さらにこれにスリットダイ2sの長手方向中央の間隙を測定できるように、中央部に1個の撮像手段4aを追加して、合計3個の撮像手段4aを設けるようにしてもよい。 When a plurality of image pickup means 4a are attached, it is preferable to arrange the two image pickup means 4a at both end positions in the longitudinal direction of the slit die 2s so that the gaps at both ends of the slit die 2s can be measured simultaneously. Further, a single imaging means 4a may be added to the central portion so that a total of three imaging means 4a may be provided so that a gap in the longitudinal center of the slit die 2s can be measured.
また、図7、図8は撮像手段4aを別な場所に設置した例を示した図である。図7に略示するように、スリットダイ2sの長手方向から撮像手段4aで撮像する構成にして間隙値Cを測定してもよいし、図8に略示するように、スリットダイ2sの長手方向の任意の位置で、鏡4eを利用して光軸を屈折させて撮像手段4aで間隙値Cを測定するようにしてもよい。
FIGS. 7 and 8 are views showing an example in which the imaging means 4a is installed in another place. As shown schematically in FIG. 7, the gap value C may be measured by taking an image with the imaging means 4a from the longitudinal direction of the slit die 2s, or as shown schematically in FIG. The gap value C may be measured by the image pickup means 4a by refracting the optical axis using the
なお、図1に示すダイコータ1においては、X方向に移動しない塗布手段2に対して基板9を保持する載置台11をX方向に移動することにより両者を相対移動させているが、静止した載置台11に対して塗布手段2を撮像手段4aと共にX方向に移動することによって両者を相対移動させても良い。また、載置台11と塗布手段2の双方をX方向に移動しても良い。
In the
さて、上述した本発明の間隙測定装置ならびに間隙測定方法を用いた第1の塗布方法について、工程1:塗布準備工程、工程2:間隙測定準備工程、工程3:基板搬入・間隙確認工程、工程4:塗布・基板搬出工程、のフローにて図1〜図6を参照しながら説明する。 Now, with respect to the first coating method using the gap measuring device and the gap measuring method of the present invention described above, step 1: coating preparation step, step 2: gap measurement preparation step, step 3: substrate carry-in / gap confirmation step, step 4: Description will be made with reference to FIGS. 1 to 6 in the flow of coating / substrate unloading step.
工程1:塗布準備工程
まず、塗液を塗液タンク8aから原点位置(最上点)にあるスリットダイ2sまで通してエアを排除した状態にする。つづいて塗液ポンプ8bの3方バルブ8eで、シリンジ8fと塗液タンク8aを連通させ、ピストン8gを最下点の位置に移動させて塗液をシリンジ8fに充填する。この後、3方バルブ8eをシリンジ8fとスリットダイ2sが連通するように切り替える。これによってピストン8gの始動によって塗液がいつでもスリットダイ2sから吐出できる状態になり、塗布準備工程は完了する。
Step 1: Application Preparation Step First, the coating liquid is passed from the
工程2:間隙測定準備工程
本工程では変換係数a=E/(D1d−Dd)を求める。
Step 2: Gap Measurement Preparation Step In this step, a conversion coefficient a = E / (D1d−Dd) is obtained.
先ず基板9を搬入して載置台11に吸着保持する。つづいて基板9の間隙測定部が基板高さ検出器5aの直下に来るまで、載置台11を原点位置(位置P0)から移動させて静止させ、基板高さ検出器5aで基板高さHを測定する。そして、測定した基板高さHを用いて、スリットダイ2sの測定準備座標ZcをZc=Z0+H+Ccより算出してコントローラ7に記憶させておく。
First, the
ここでZ0は、基板吸着保持面11aとスリットダイ2sの吐出口面2gとが接した時、すなわち基板吸着保持面11aと吐出口面2gとが同一高さの時のスリットダイ2sのZ方向の位置を表すZ軸座標である。また、Ccは測定準備工程で設定する間隙値であり、コントローラ7に記憶されている。
Here, Z0 is the Z direction of the slit die 2s when the substrate
次に、基板9の高さHを測定した部分(間隙測定部分)が、スリットダイ2sの直下に来る位置まで載置台11を移動させて停止させる。つづいてコントローラ7からの指令により、サーボモータ2eを駆動させ、スリットダイ2sを最上点から、算出した測定準備座標Zcの位置に下降させて静止させる。
Next, the mounting table 11 is moved to a position where the portion (gap measuring portion) where the height H of the
その状態で、撮像手段4aで吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2jiを撮像し、モニタ手段4cに図4に示すように表示する。そして端部2jから端部2jの反射像2jiまでの距離である距離Ddを間隙算出手段4bで画像処理して求め、記憶しておく。
In this state, the
次に、コントローラ7からの指令でスリットダイ2sをZ方向に高さEだけ上昇させる。上昇後、再度端部2jと端部2jの反射像2jiを撮像手段4aで撮像し、モニタ手段4c上に図6に示すように表示し、その時の端部2jから端部2jの反射像2jiまでの距離である距離D1dを間隙算出手段4bで画像処理して求める。つづいてa=E/(D1d−Dd)より変換係数aを算出し、間隙算出手段4bに記憶させておく。このようにして間隙値Cを算出するのに必要な変換係数aを得ることによって間隙測定手段4の測定準備は完了する。
Next, the slit die 2 s is raised by the height E in the Z direction in response to a command from the
完了後、スリットダイ2sと載置台11は原点位置に戻して基板9を取り外す。
After completion, the slit die 2s and the mounting table 11 are returned to the origin position and the
工程3:基板搬入・間隙確認工程
本工程では、基板9を搬入後、基板9とスリットダイ2sとの間隙が許容値範囲内かどうか確認し、許容値を超えている場合は補正する。
Step 3: Substrate Loading / Gap Confirmation Step In this step, after loading the
まず、載置台11が原点位置である位置P0にある状態で、図示しない基板搬送手段で基板9を載置台11に載置し、図示しない吸着孔から吸引して基板9を載置台11に吸着保持させる。つづいて基板9の塗布開始部が基板高さ検出器5aの直下に来るまで載置台11を移動させ、停止後に基板高さ検出器5aで基板9の基板高さHを測定する。
First, in a state where the mounting table 11 is at the position P0 which is the origin position, the
測定した基板高さHを用いて、スリットダイ2sの塗布高さ開始座標ZsをZs=Z0+H+Csより算出してコントローラ7に記憶させておく。ここでCsは設定塗布間隙値であり、あらかじめコントローラ7に入力して記憶されている。
Using the measured substrate height H, the coating height start coordinate Zs of the slit die 2s is calculated from Zs = Z0 + H + Cs and stored in the
次に、基板9の塗布開始部がスリットダイ2sの直下にくる位置まで載置台11を移動させて停止させた後、コントローラ7からの指令により、サーボモータ2eを駆動してスリットダイ2sを最上点から、算出した塗布高さ開始座標Zsの位置に下降させて静止させる。
Next, after the mounting table 11 is moved to a position where the coating start portion of the
この時に、撮像手段4aで吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2jiを撮像し、モニタ手段4c上に図4に示すように表示し、端部2jから端部2jの反射像2jiまでの長さである距離Ddを間隙算出手段4bで画像処理して求める。
At this time, the
距離Ddと測定準備工程で求めておいた変換係数aを用いて、現在の間隙値CをC=a・Ddより算出する。 The current gap value C is calculated from C = a · Dd using the distance Dd and the conversion coefficient a obtained in the measurement preparation step.
得られた間隙値Cと設定塗布間隙値Csの差が許容値b以下、すなわち|Cs−C|≦bとなっていれば、次の塗布の工程に移行する。|Cs−C|>bである場合は、補正量hをh=Cs−Cより求めて、コントローラ7からの指令によりサーボモータ2eを駆動してスリットダイ2sを補正量hだけ昇降させる。この時、hが正ならスリットダイ2sを上昇させ、負ならば下降させる。そして前述と同様にして再度、現在の間隙値Cを測定し、|Cs−C|≦bになっていることを確認する。確認完了後、補正した塗布高さ開始座標Zs、すなわちZs=Z0+H+Cs+hをコントローラ7に記憶させた後、次の塗布の工程に移行する。
If the difference between the obtained gap value C and the set application gap value Cs is equal to or smaller than the allowable value b, that is, | Cs−C | ≦ b, the process proceeds to the next application step. If | Cs−C |> b, the correction amount h is obtained from h = Cs−C, and the
工程4:塗布・基板搬出工程
その塗布開始部がスリットダイ2sの直下にある基板9を移動開始させるとともに、塗液を塗布手段2よりスリットダイ2sに供給して基板9上に吐出を開始することによって、基板9上に塗液の塗布を行う。
Step 4: Application / Substrate Unloading Step The application start portion starts to move the
具体的には、基板9を載置した載置台11を図1の位置P2に向かって一定速度で移動させながら、塗液供給手段8の塗液ポンプ8bを駆動して塗液をスリットダイ2sへ供給する。塗液ポンプ8bからの塗液の供給流量は、あらかじめ設定された膜厚と塗布速度に応じて定められる。
Specifically, while moving the mounting table 11 on which the
ここで、塗布している最中にも間隙測定手段4で常に吐出口面2gと被塗布面9aとの間隙を測定しておき、現在の間隙値Cと設定塗布間隙値Csとの差が許容値を超えると異常警報を発して塗布を停止させるなど、不良品の流出を防止するようにしてもよい。
Here, during the application, the gap measuring means 4 always measures the gap between the
そして、基板9の塗布終了部がスリットダイ2sの吐出口面2gの直下に到達すると、塗液ポンプ8bを停止させて、スリットダイ2sからの塗液の吐出を停止するとともに、スリットダイ2sを所定位置まで上昇させることによって塗布を終了する。載置台11は、塗布が終了しても移動しつづけ、位置P2で停止する。
When the coating end portion of the
そして位置P2で停止している載置台11の基板9の吸着を解除し、図示しないロボットなどの基板搬出手段で基板9を載置台11より下流工程へ搬出してから、載置台11は位置P0へ、スリットダイ2sは最上点へ移動する。
Then, the suction of the
基板9の搬出と並行して、3方バルブ8eと、ピストン8gを操作し、シリンジ8fに塗液を充填し、完了したらバルブ8eをシリンジ8fがスリットダイ2sに連通する側に切り替える。
In parallel with the unloading of the
以降、連続して塗布を行う場合は、工程3と工程4を繰り返して実行する。
Thereafter, when coating is performed continuously,
つぎに、本発明の間隙測定方法を用いた第2の塗布方法について説明する。第2の塗布方法では、基板9の高さが塗布する位置で変化しても、その変化に合わせてスリットダイ2sを昇降させて、基板9との間隙を常に一定に維持しながら塗布を行わせる。
Next, a second coating method using the gap measuring method of the present invention will be described. In the second application method, even if the height of the
第2の塗布方法は、工程1:塗布準備工程、工程2:間隙測定準備工程、工程3:基板搬入・間隙確認工程までは第1の塗布方法と全く同様にして行う。 The second coating method is performed in exactly the same manner as the first coating method up to step 1: coating preparation step, step 2: gap measurement preparation step, and step 3: substrate carry-in / gap confirmation step.
そして、工程4:塗布・基板搬出工程において、基板9を載置した載置台11を図1の位置P2に向かって一定速度で移動させながら、塗液供給手段8の塗液ポンプ8bを駆動し、あらかじめ設定された膜厚に基づく塗液流量をスリットダイ2sへ供給する。
Step 4: In the coating / substrate unloading step, the coating liquid pump 8b of the coating liquid supply means 8 is driven while moving the mounting table 11 on which the
そして、基板9を移動させている最中に、基板9上の塗布開始部を基点とした塗布方向の位置Xsi(i=1〜n)が基板高さ検出器5aの直下を通過するとき、基板9の基板高さHxiを測定する。さらに測定した基板高さHxiごとにスリットダイ2sの塗布高さ座標Zxi=Z0+Hxi+Cs+hをコントローラ7で算出して、記憶させる。そして、基板9上の位置Xsiがスリットダイ2sの吐出口面2gの直下に来た時に、スリットダイ2sを塗布高さ座標Zxiの位置に移動させる。このようにすれば基板9の基板高さが刻々と変動しても、その変動量に応じてスリットダイ2sの位置を昇降して調整することができるので、スリットダイ2sと基板9の間の間隙を常に一定の間隙値Cに保持して安定した塗布が行える。
And, while the
ここで、塗布している最中にも第1の塗布方法と同様に、間隙測定手段4で吐出口面2gと被塗布面9aとの間隙を測定しておき、現在の間隙値Cと設定塗布間隙値Csとの差が許容値を超えると異常警報を発し、塗布を停止させるなど不良品の流出を防止するように処置してもよい。
Here, during the application, as in the first application method, the gap between the
そして、基板9の塗布終了部がスリットダイ2sの吐出口面2gの直下に到達すると、塗液ポンプ8bを停止させて、スリットダイ2sからの塗液の吐出を停止するとともにスリットダイ2sを原点位置(最上点)まで上昇させることによって塗布を終了する。載置台11は、塗布が終了しても移動しつづけ、位置P2で停止する。
When the coating end portion of the
そして、第1の塗布方法と同様にして基板9を搬出した後に、載置台11を原点位置に復帰させるとともにシリンジ8fに塗液を充填させて、以降の塗布に備えて工程を完了する。
And after carrying out the board |
第1の塗布方法および第2の塗布方法ともに、基板高さHの測定は載置台11を停止させて行うのではなく、載置台11を位置P0から位置P2へ移動させる途中で、基板9の塗布開始部など基板高さ測定位置が基板高さ検出器5aの直下を通過するときに行っても良い。
In both the first coating method and the second coating method, the measurement of the substrate height H is not performed by stopping the mounting table 11, but during the movement of the mounting table 11 from the
以上説明した間隙測定手段4はガラス基板など枚葉の被塗布部材に塗布するダイコータ1に組み込んだ例であるが、連続の被塗布部材に塗布するダイコータでの常時の間隙測定にも適用することもできる。
The gap measuring means 4 described above is an example incorporated in a
また、塗布器はスリットダイに限らず、一定ピッチで配置された複数の吐出孔から塗液を吐出するノズルであっても、該ノズルと被塗布部材との間隙を本発明の間隙測定方法で測定することもできる。 In addition, the applicator is not limited to a slit die, and even if the applicator is a nozzle that discharges coating liquid from a plurality of discharge holes arranged at a constant pitch, the gap between the nozzle and the member to be applied is determined by the gap measuring method of the present invention. It can also be measured.
さらに、被塗布部材はガラスに限らず、吐出口の反射像が撮像できる部材であれば如何なるものでもよい。 Furthermore, the member to be coated is not limited to glass, and any member can be used as long as it can capture a reflected image of the discharge port.
また、図3に示すように、吐出口面2gの端部2jから撮像手段4aまでの距離と、端部2jの反射像2jiから撮像手段4aまでの距離が異なるため、例えば、端部2jに焦点が合っている状態で、端部2jと端部2jの反射像2jiを同時に撮像すると、レンズの性能によっては反射像2jiがボヤけた状態で撮像されることもある。そのような場合には、端部2jに焦点を合わせた状態で端部2jを撮像した後、反射像2jiに焦点が合うように撮像手段4aの位置を移動させた後、反射像2jiを撮像する。そして、モニタ手段4c上で2つの画像を合成して、端部2jから反射像2jiまでの距離Ddを間隙算出手段4bで求めてもよい。
Further, as shown in FIG. 3, since the distance from the
さらに吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2jiの位置を撮像手段4aで明瞭に撮像するためには、端部2jは線状のエッジでR=0.5mm以下であることが好ましい。
Further, in order to clearly capture the position of the
図1は、撮像手段4aを塗布の上流側で塗布方向に撮像するように取り付けた例を示しているが、塗布下流側のみ、あるいは塗布の上流側と下流側の両方に取り付けても良い。塗布の上下流にそれぞれ撮像手段4aがあると、吐出口面2gの塗布上流側/塗布下流側のそれぞれの間隙値C1/C2を測定することができ、それぞれの平均間隙値や、小さい方の間隙値を基準として制御することが可能となる。
FIG. 1 shows an example in which the imaging means 4a is attached so as to image in the application direction on the upstream side of application, but it may be attached only on the downstream side of application or on both the upstream and downstream sides of application. If there are imaging means 4a on the upstream and downstream sides of the coating, the gap values C1 / C2 on the upstream side / downstream side of the
また撮像手段4aを、図2のように設置した状態でスリットダイ2sの長手方向、すなわち塗布と直交する方向に片側の端部から反対側の端部まで移動させて、連続して間隙値Cを測定し、長手方向の間隙値Cの分布を求めるようにしてもよい。 Further, the image pickup means 4a is moved as shown in FIG. 2 from the one end to the opposite end in the longitudinal direction of the slit die 2s, that is, in the direction orthogonal to the coating, and continuously has a gap value C. And the distribution of the gap value C in the longitudinal direction may be obtained.
(実施例1)
ダイコータ1で設定した間隙を間隙測定手段4で測定した。
Example 1
The gap set by the
図1のダイコータ1において、載置台11には幅(基板幅方向)600mm、長さ(塗布方向)1000mmの大きさの吸着面を有するものを用い、基板9には幅(基板幅方向)570mm、長さ(塗布方向)970mm、厚さ2mmの透明なソーダガラス基板を用い、塗布手段2のスリットダイ2sには、塗液の吐出口であるスリット2hの基板幅方向の長さ(吐出幅)550mm、塗布方向の幅(スリット間隙)は300μmのものを用いた。
In the
撮像手段4aは、3μm角サイズの画素を水平方向に2448個、垂直方向に2044個配列した500万画素タイプのCCDと、同軸照明付きの拡大倍率6倍のテレセントリックマクロレンズを、組み合わせた構成とした。 The imaging means 4a is a combination of a 5 million pixel type CCD in which 2448 pixels of 3 μm square size are arranged in the horizontal direction and 2044 in the vertical direction, and a telecentric macro lens with coaxial illumination and a magnification of 6 times. did.
この撮像手段4aは、水平方向の視野が1.224mm、垂直方向の視野が1.022mm、水平方向の撮像分解能は0.5μm、垂直方向の撮像分解能は0.5μmで、これを塗布幅方向(基板幅方向、スリットダイ2sの長手方向)の中央に1個配置した。 The imaging means 4a has a horizontal field of view of 1.224 mm, a vertical field of view of 1.022 mm, a horizontal imaging resolution of 0.5 μm, and a vertical imaging resolution of 0.5 μm. One was placed in the center of the substrate width direction (longitudinal direction of the slit die 2s).
このダイコータ1において、外部の基板搬送ロボットによって基板9を載置台11の上に置き、吸着保持させた。
In this
次に、移動手段3により載置台11を移動させ、移動先頭側の基板端部から3mm内側の部分が基板高さ検出器5aの直下に来るようにして静止させた。この状態で基板高さ検出器5aで基板9の高さHを測定し、H=2000μmを得て、その値をコントローラ7に記憶させた。
Next, the mounting table 11 was moved by the moving
次に、基板端部から3mm内側の部分が、スリットダイ2sの吐出口面2gの直下に来る位置まで、載置台11を移動させて静止させた。測定準備間隙値Cc=200μm、吐出口面2gと基板吸着保持面11aとが同一高さの時の座標Z0はZ0=0μm、基板9の高さH=2000μmで、Zc=Z0+H+Ccより、Zc=2200μmの位置にスリットダイ2sを下降させた。
Next, the mounting table 11 was moved to a position where a
この状態で次に、間隙撮像手段4aで端部2jと端部2jの反射像2jiの位置を撮像して、モニタ手段4c上での端部2jから端部2jの反射像2jiまでの距離Ddを間隙測定手段4で求めた結果、Ddに397.5μmが算出された。
Next, in this state, the
次に、スリットダイ2sをE=10μmだけ上昇させた後に、間隙撮像手段4aで再び吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2jiの位置を撮像して、モニタ手段4c上で端部2jから端部2jの反射像2jiまでの距離D1dを間隙測定手段4で求めた結果、417.0μmと算出された。以上より、変換係数a=E/(D1d−Dd)=0.513と算出された。そして、C=a・Ddより10μm上昇させる前の間隙値Cは203.8μmと算出されモニタ手段4cに表示された。設定した間隙値である測定準備間隙値Cc=200μmに対して、測定した間隙値は203.9μmであり、4μm以内の精度で間隙が設定できたことを間隙測定手段4で確認できた。
Next, after raising the slit die 2s by E = 10 μm, the gap imaging means 4a again images the positions of the
さらに、200μmと205μmのブロックゲージで、設定した200μmの間隙を測定したところ、200μmのブロックゲージは間隙に挿入できたが、205μmのブロックゲージは間隙に挿入することができなかった。これより、別手段でも5μm以内の精度で間隙が設定できていることが検証できた。 Furthermore, when the 200 μm and 205 μm block gauges were used to measure the set 200 μm gap, the 200 μm block gauge could be inserted into the gap, but the 205 μm block gauge could not be inserted into the gap. From this, it was verified that the gap could be set with an accuracy of 5 μm or less by another means.
(実施例2)
本発明の間隙測定方法および間隙測定装置を備えたダイコータ1で、間隙を常に一定になるように制御しながら、ガラス基板にプラズマディスプレイ部材である隔壁形成用ペーストを塗布した。
(Example 2)
With the
先ず、実施例1と同じ基板9およびダイコータ1を用いて、実施例1と同様にして変換係数aを求める間隙測定準備までを実施し、変換係数a=0.513を得た。
First, using the
次に、塗布用に洗浄した基板9を位置P0にある載置台11に吸着保持させた。
Next, the
つづいて基板9の端部から5mmの位置にある塗布開始部が、スリットダイ2sの直下に来るまで基板9を位置P2に向かって移動させて、この移動の途中で塗布開始部が基板高さ検出器5aの直下を通過する時に、基板高さHx1=1998μmを得た。そしてこの基板高さHx1の値と設定塗布間隙値Cs=250μmとから、塗布高さ開始座標Zs=2248μmを得て、その位置にスリットダイ2sを下降させた。この時、間隙測定手段4で間隙を測定したところ、実際の間隙値Cは264μmであった。これにより、補正値h=Cs−C=−14μmを得た。
Subsequently, the
そして、塗布高さ開始座標Zs=2248+h=2248−14=2234μmの位置にスリットダイ2sを移動させてから、現在の間隙値Cを測定したところ、250μmとなった。これで補正の有効性を確認できたので、塗布高さ開始座標Zs=Z0+Hx1+Cs+hのh=−14、とコントローラ7に記憶させた。
Then, after the slit die 2s was moved to the position where the coating height start coordinate Zs = 2248 + h = 2248-14 = 2234 μm and the current gap value C was measured, it was 250 μm. Since the effectiveness of the correction could be confirmed with this, the
つづいて静止している基板9を位置P2に向かって移動開始するとともに、粘度が20Pa・secで固形分濃度が40%の隔壁形成用ペーストをスリットダイ2sより吐出して、塗布厚さ300μm、塗布速度3m/分の条件で基板9上に塗布を開始した。
Subsequently, the
そして基板9の移動中に、基板9が高さ検出器5aの直下を通過するときに、塗布開始部から10mmピッチの位置ごとに基板高さHxiを測定した。その結果、基板高さHxiは1996μmから2013μmの間で変化し、その都度、塗布高さ座標Zxi=Hxi+250−14を計算してコントローラ7に記憶させた。基板9の基板高さHxiを測定した箇所がスリットダイ2sの直下にきたとき、スリットダイ2sを計算した塗布高さ座標Zxiの位置に移動させた。また、塗布中に間隙値Cを間隙測定手段4で測定し、設定塗布間隙値Csとの差をモニタして、|Cs−C|≧5μmになったら異常停止させるようにしていたが、|Cs−C|は常に5μm未満であった。
Then, during the movement of the
塗布を完了した基板を後工程に搬出した後、輻射ヒータを用いた乾燥炉で、100℃で20分間乾燥した。以上と同様に50枚の基板に同じ塗布を実施して、乾燥後の隔壁塗布膜厚分布を基板の全面にわたって塗布方向に測定したところ、50枚全て120μm±3μmの許容範囲以下であった。 The substrate on which the coating was completed was carried out to a subsequent process, and then dried at 100 ° C. for 20 minutes in a drying furnace using a radiation heater. In the same manner as described above, the same coating was performed on 50 substrates, and the partition wall coating film thickness distribution after drying was measured in the coating direction over the entire surface of the substrate. As a result, all 50 substrates were within the allowable range of 120 μm ± 3 μm.
(比較例)
本発明の間隙測定手段4を用いた間隙値の測定とそれに伴う補正を行わなかった以外には、実施例2と全く同様にしてダイコータ1で50枚の基板に塗布を行った。その結果、塗布膜が途中で途切れるなど塗布不良が続発して、正常な塗布ができなかった。
(Comparative example)
Coating was performed on 50 substrates with the
本発明は、塗布器と被塗布部材との間隙を高い精度で保ちながら塗布するダイコータなどでの、塗布器と被塗布部材との間隙測定方法および間隙測定装置、およびその間隙測定結果に基づいて塗布する方法および塗布装置に、好適に利用可能である。 The present invention is based on a gap measuring method and a gap measuring device between a coating device and a member to be coated, such as a die coater that coats the gap between the coating device and a member to be coated with high accuracy, and a result of the gap measurement. It can be suitably used for a coating method and a coating apparatus.
1:ダイコータ
2:塗布手段
2a:支柱
2b:ガイド
2c:ホルダ
2e:サーボモータ
2f:ボールねじ
2g:吐出口面
2gi:吐出口面2g上の反射像
2h:スリット
2j:吐出口面2gの端部
2ji:吐出口面2gの端部2jの反射像
2s:スリットダイ
3:相対移動手段
3a:架台
3b:ナット
3c:ボールねじ
3d:サーボモータ
3e:ガイド
4:間隙測定手段
4a:撮像手段
4b:間隙算出手段
4c:モニタ手段
4d:撮像手段取り付け支柱
4e:鏡
5:高さ分布測定手段
5a:基板高さ検出器
5b:基板高さ検出器取り付け支柱
7:コントローラ
8:塗液供給手段
8a:塗液タンク
8b:塗液ポンプ
8c:配管
8d:配管
8e:3方バルブ
8f:シリンジ
8g:ピストン
9:基板
9a:被塗布面
11:載置台
11a:基板吸着保持面
H:基板9の高さ
P0,P2:載置台11の位置
C:間隙値
Cc:測定準備間隙値
Cs:設定塗布間隙値
D:端部2jと端部2jの反射像2ji間の実距離
D1:上昇後の端部2jと端部2jの反射像2ji間の実距離
Dd:モニタ手段4c上での吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2ji間の距離
D1d:上昇後のモニタ手段4c上での吐出口面2gの端部2jと端部2jの反射像2ji間の距離
L:光軸
E:上昇量
E1:上昇前後の端部2jと反射像2jiそれぞれの移動量
E1d:上昇前後のモニタ手段4c上の端部2jと反射像2jiそれぞれの移動量
n:撮像手段4aとモニタ手段4cでのトータル拡大倍率
Zc:測定準備座標
Zs:塗布高さ開始座標
Zxi:塗布高さ座標
1: Die coater 2: Application means 2a:
Claims (5)
前記塗液供給手段から供給された塗液を吐出する吐出口を有する塗布器、
被塗布部材を保持する載置台、
前記載置台上に保持された被塗布部材の高さを測定する高さ測定手段、
前記塗布器および前記載置台の少なくとも一方を相対的に前記被塗布部材の被塗布面と平行な方向に移動させる移動手段、
ならびに請求項3に記載の間隙測定装置を有することを特徴とする塗布装置。 Coating liquid supply means for supplying the coating liquid;
An applicator having a discharge port for discharging the coating liquid supplied from the coating liquid supply means;
A mounting table for holding a member to be coated;
Height measuring means for measuring the height of the member to be coated held on the mounting table,
Moving means for relatively moving at least one of the applicator and the mounting table in a direction parallel to a surface to be coated of the member to be coated;
A coating apparatus comprising the gap measuring device according to claim 3.
5. The coating apparatus according to claim 4, further comprising an applicator gap adjusting unit that moves the applicator in a direction perpendicular to a surface to be coated of the member to be coated.
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- 2012-01-18 JP JP2012007757A patent/JP5953759B2/en active Active
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