JP2015058370A - Coating device and coating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、塗布ユニットから塗布液を基材に塗布することにより基材上に薄膜を形成する塗布装置に関するものである。 The present invention relates to a coating apparatus that forms a thin film on a base material by applying a coating liquid from the coating unit to the base material.
液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ等のフラットパネルディスプレイには、ガラス等からなる基材上にレジスト液が塗布されたもの(塗布基材という)が使用されている。この塗布基材は、レジスト液を均一に塗布する塗布装置によって形成されている。すなわち、塗布装置は特許文献1に示すように、基材を載置するステージと、レジスト液を吐出する塗布ユニットとを有しており、塗布ユニットからレジスト液を吐出させながら、基材と塗布ユニットとを相対的に移動させることにより、所定厚さのレジスト液膜が基材上に形成されるようになっている。
A flat panel display such as a liquid crystal display or a plasma display uses a base material made of glass or the like (referred to as a coated base material) coated with a resist solution. This coating substrate is formed by a coating apparatus that uniformly coats a resist solution. That is, as shown in
ここで、レジスト液膜の塗布の方法の一つとして、図6に示すように塗布の途中に塗布液を吐出しない不塗布領域91を設けて、必要な場所にのみ塗布膜92を形成するように間欠的に塗布を行う、いわゆる間欠塗布がある。この間欠塗布によれば、必要な場所にのみ塗布膜92を形成するため、塗布液の利用効率を向上させることが可能である。
Here, as one of the methods for applying the resist liquid film, as shown in FIG. 6, a
このように不塗布領域91を設ける場合、一旦塗布ユニット93への塗布液の送液を停止し、この状態で塗布ユニット93が基材Wの不塗布領域91上を通過するように塗布ユニット93と基材Wとを相対移動させるが、塗布ユニット93と基材Wとの間に連結部94を形成していた塗布液が不塗布領域91上を引きずられて、塗布膜の端部の膜厚にむらが生じたり、塗布液が接触してはいけない箇所に塗布液が塗布されるおそれがある。
Thus, when providing the non-application area |
そこで、この連結部94を形成していた塗布液を塗布ユニット93内に引き込むように塗布ユニット93が塗布液を吸い込むことにより、不塗布領域91の手前でしっかりと液切りが行われ、塗布液が不塗布領域91上を引きずられることを防いでいる。
Therefore, the
また、塗布膜92の形成を開始する際は、液切りとは逆に、塗布ユニット93から連結部94を形成可能な量の塗布液を吐出して、連結部94を形成する。すなわち、液着きを行う。ここで、液着きの際の塗布液の吐出量が多すぎずに適量であれば、塗布開始部の膜厚も他の部分の膜厚と同等にすることができ、端部まで均一な膜厚の塗布膜92を得ることができる。
In addition, when the formation of the
しかし、上記のように液切りおよび液着きを行うにあたり、要求される塗布膜92の膜厚が薄い場合には市販のポンプ単体では吸い込み量および吐出量を制御できずに、良好な塗布膜92を形成できないないおそれがあった。
However, when the film thickness of the
具体的には、液切りを行う場合、塗布膜92の膜厚が薄いほど液切り時に吸い込むべき塗布液の量が微少量となるが、このような微少量の吸引の制御ができずに必要量以上の塗布液が吸い込まれると、塗布ユニット93の吐出口から塗布ユニット93内部や配管内にエアが入り込むため、次に塗布液を塗布する際に塗布膜92内にこのエアが混入し、良好な形状の塗布膜92を得ることができなくなるおそれがあった。
Specifically, when the liquid is drained, the thinner the
また、液着きを行う場合は、塗布膜92の膜厚が薄いほど液着き時に吐出すべき塗布液の量が微少量となるが、このような微少量の吐出の制御ができずに必要以上の塗布液が吐出されると、基材Wに余分な塗布液が溜まり、塗布開始部にあたる部分の塗布膜92の膜厚が厚くなって良好な形状の塗布膜92を得ることができなくなるおそれがあった。
In addition, when liquid deposition is performed, the thinner the
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであり、液切り時もしくは液着き時に微少量の塗布液の吸い込みもしくは吐出を行うことができる塗布装置を提供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 of the present invention is to provide a coating apparatus capable of sucking or discharging a small amount of coating liquid at the time of liquid draining or liquid landing.
上記課題を解決するために本発明の塗布装置は、塗布液を基材に塗布する塗布装置であって、塗布液を基材に吐出する塗布ユニットと、塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引ユニットと、塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給ユニットと、を備え、前記塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出モードと、前記吐出モード終了時に前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸引することによって前記塗布液連結状態を解除する液切りモードと、を有し、前記液切りモードにおいて、前記吸引ユニットによる塗布液の吸引量と前記供給ユニットによる塗布液の供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸い込むことを特徴としている。 In order to solve the above-mentioned problems, a coating apparatus of the present invention is a coating apparatus that applies a coating liquid to a substrate, a coating unit that discharges the coating liquid to the substrate, and a suction that sucks the coating liquid from the coating unit. A unit and a supply unit for supplying the coating liquid to the coating unit, and continuously discharging the coating liquid from the coating unit, in a state where the coating unit and the base material are connected by a connecting portion by the coating liquid A discharge mode in which a coating liquid is applied to a substrate while maintaining a certain coating liquid connection state, and the coating liquid connection state is established by sucking a coating liquid forming the connection portion into the coating unit at the end of the discharge mode. A liquid removal mode to be released, and in the liquid removal mode, the difference between the suction amount of the coating liquid by the suction unit and the supply amount of the coating liquid by the supply unit, The coating liquid for forming a binding unit is characterized by sucking in the coating unit.
上記塗布装置によれば、液切りモードにおいて、吸引ユニットによる塗布液の吸引量と供給ユニットによる塗布液の供給量との差分により、連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸い込むことによって、微少量の液切りの制御を行うことができる。具体的には、吸引量と供給量が僅かに異なる吸引ユニットと供給ユニットとを同時に動作させることにより、これらの差分で得られる量の吸引を行うことができるため、仮に単体の吸引ユニットで吸引を行った場合より分解能を小さくすることができ、微少量の塗布液の吸い込みを行うことが可能である。 According to the coating apparatus, in the liquid draining mode, by sucking the coating liquid forming the connecting portion into the coating unit due to the difference between the suction amount of the coating liquid by the suction unit and the supply amount of the coating liquid by the supply unit. It is possible to control a small amount of liquid removal. Specifically, by simultaneously operating a suction unit and a supply unit that are slightly different in suction amount and supply amount, it is possible to perform suction by the amount obtained by these differences. Therefore, the resolution can be made smaller than when performing the above, and a small amount of coating liquid can be sucked.
また、上記課題を解決するために本発明の別の形態の塗布装置は、塗布液を基材に塗布する塗布装置であって、塗布液を基材に吐出する塗布ユニットと、塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引ユニットと、塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給ユニットと、を備え、前記塗布ユニットから塗布液を吐出して前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を形成する液着きモードと、前記塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出モードと、を有し、前記液着きモードにおいて、前記吸引ユニットによる塗布液の吸引量と前記供給ユニットによる塗布液の供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニットから吐出することを特徴としている。 Further, in order to solve the above problems, another aspect of the coating apparatus of the present invention is a coating apparatus that applies a coating liquid to a substrate, the coating unit that discharges the coating liquid to the substrate, and the coating liquid A suction unit for sucking from the coating unit; and a supply unit for supplying the coating liquid to the coating unit. The coating liquid is discharged from the coating unit and the coating unit and the substrate are connected by a connecting portion using the coating liquid. A liquid landing mode for forming a coating liquid connection state that is a state, a discharge mode for continuously applying the coating liquid from the coating unit, and applying the coating liquid to a substrate while maintaining the coating liquid connection state; In the liquid adhering mode, the coating liquid forming the connecting portion is made to be the coating unit by the difference between the suction amount of the coating liquid by the suction unit and the supply amount of the coating liquid by the supply unit. It is characterized by to be discharged from.
上記塗布装置によれば、液着きモードにおいて、吸引ユニットによる塗布液の吸引量と供給ユニットによる塗布液の供給量との差分により、連結部を形成する塗布液を塗布ユニットから吐出することによって、微少量の液着きの制御を行うことができる。具体的には、吸引量と供給量が僅かに異なる吸引ユニットと供給ユニットとを同時に動作させることにより、これらの差分で得られる量の吐出を行うことができるため、仮に単体の供給ユニットで吐出を行った場合より分解能を小さくすることができ、微少量の塗布液の吐出を行うことが可能である。 According to the coating apparatus, in the liquid deposition mode, by discharging the coating liquid forming the connecting portion from the coating unit by the difference between the suction amount of the coating liquid by the suction unit and the supply amount of the coating liquid by the supply unit, A very small amount of liquid can be controlled. Specifically, by simultaneously operating a suction unit and a supply unit having slightly different suction amounts and supply amounts, it is possible to discharge the amount obtained by the difference between them. Therefore, the resolution can be made smaller than in the case of performing the above, and a small amount of coating liquid can be discharged.
また、前記吸引ユニットと前記供給ユニットは、内径が異なるシリンジポンプであり、前記吸引ユニットと前記供給ユニットのピストンは互いに反対向きに連結されていると良い。 The suction unit and the supply unit may be syringe pumps having different inner diameters, and the suction unit and the piston of the supply unit are preferably connected in opposite directions.
これにより、吸引ユニットによる吸引動作と供給ユニットによる供給動作とを同期させることができるため、別々に制御する場合に比べて制御のタイミングのずれが発生することが無く、簡単な構成で安定した量の塗布液の吸い込みもしくは吐出を行うことができる。 As a result, the suction operation by the suction unit and the supply operation by the supply unit can be synchronized, so that there is no deviation in the timing of control compared to separate control, and a stable amount with a simple configuration The coating liquid can be sucked or discharged.
また、上記課題を解決するために本発明の塗布方法は、基材に塗布液を塗布する塗布方法であって、塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出工程と、前記吐出工程終了時に前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸引することによって前記塗布液連結状態を解除する液切り工程と、を有し、前記液切り工程において、塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引動作による吸引量と塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給動作による供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸い込むことを特徴としている。 Further, in order to solve the above problems, the coating method of the present invention is a coating method in which a coating solution is applied to a substrate, and the coating unit and the substrate are coated by continuously discharging the coating solution from the coating unit. A discharge step of applying the coating liquid to the substrate while maintaining the application liquid connection state, which is a state of being connected by the connection portion by the liquid, and a coating liquid forming the connection portion at the end of the discharge step in the application unit A liquid draining process for releasing the connected state of the coating liquid by sucking, and in the liquid draining process, the suction amount and the coating liquid by the suction operation of sucking the coating liquid from the coating unit are supplied to the coating unit. The coating liquid that forms the connecting portion is sucked into the coating unit according to the difference from the supply amount by the supplying operation.
上記塗布方法によれば、液切り工程において、塗布液を塗布ユニットから吸引する吸引動作による吸引量と塗布液を塗布ユニットに供給する供給動作による供給量との差分により、連結部を形成する塗布液を塗布ユニット内に吸い込むことによって、微少量の液切りの制御を行うことができる。具体的には、吸引量と供給量が僅かに異なる吸引動作と供給動作とを同時に行うことにより、これらの差分で得られる量の吸引を行うことができるため、仮に単体の吸引ユニットで吸引を行った場合より分解能を小さくすることができ、微少量の塗布液の吸い込みを行うことが可能である。 According to the above application method, in the liquid draining step, the application for forming the connecting portion by the difference between the suction amount by the suction operation for sucking the coating liquid from the coating unit and the supply amount by the supply operation for supplying the coating liquid to the coating unit. By sucking the liquid into the coating unit, a small amount of liquid can be controlled. Specifically, by simultaneously performing a suction operation and a supply operation in which the suction amount and the supply amount are slightly different, suction of the amount obtained by these differences can be performed. The resolution can be made smaller than when it is performed, and a small amount of coating liquid can be sucked.
また、上記課題を解決するために本発明の別の形態の塗布方法は、基材に塗布液を塗布する塗布方法であって、塗布ユニットから塗布液を吐出して前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を形成する液着き工程と、前記塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出工程と、を有し、前記液着き工程において、塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引動作による吸引量と塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給動作による供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニットから吐出することを特徴としている。 Further, in order to solve the above-mentioned problem, another aspect of the coating method of the present invention is a coating method in which a coating liquid is applied to a substrate, and the coating unit and the substrate are discharged by discharging the coating liquid from a coating unit. And a liquid depositing process for forming a coating liquid connection state in which the coating liquid is connected at a connecting portion by the coating liquid, and continuously discharging the coating liquid from the coating unit to apply to the substrate while maintaining the coating liquid connection state. A difference between a suction amount by a suction operation for sucking the coating liquid from the coating unit and a supply amount by a supply operation for supplying the coating liquid to the coating unit in the liquid depositing step. Thus, the coating liquid for forming the connecting portion is discharged from the coating unit.
上記塗布方法によれば、液着き工程において、塗布液を塗布ユニットから吸引する吸引動作による吸引量と塗布液を塗布ユニットに供給する供給動作による供給量との差分により、連結部を形成する塗布液を塗布ユニットから吐出することによって、微少量の液着きの制御を行うことができる。具体的には、吸引量と供給量が僅かに異なる吸引動作と供給動作とを同時に行うことにより、これらの差分で得られる量の吐出を行うことができるため、仮に単体の供給ユニットで吐出を行った場合より分解能を小さくすることができ、微少量の塗布液の吐出を行うことが可能である。 According to the coating method, in the liquid depositing process, a coating portion is formed by the difference between the suction amount by the suction operation for sucking the coating liquid from the coating unit and the supply amount by the supply operation for supplying the coating liquid to the coating unit. By discharging the liquid from the coating unit, it is possible to control a very small amount of liquid deposition. Specifically, by simultaneously performing a suction operation and a supply operation in which the suction amount and the supply amount are slightly different, it is possible to discharge the amount obtained by these differences. The resolution can be made smaller than in the case of carrying out, and a small amount of coating liquid can be discharged.
本発明の塗布装置によれば、液切り時もしくは液着き時に微少量の塗布液の吸い込みもしくは吐出を行うことができる。 According to the coating apparatus of the present invention, a small amount of coating liquid can be sucked or discharged when the liquid is drained or when the liquid is deposited.
本発明に係る実施の形態を図面を用いて説明する。 Embodiments according to the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、本発明の一実施形態における塗布装置の概略図である。塗布装置1は、基材Wに塗布液を塗布する塗布部2、塗布部2が有する塗布ユニット11と基材Wとを相対移動させる相対移動手段3(本実施形態では、基材Wを搬送する搬送手段)を備えており、相対移動手段3により塗布ユニット11の直下で基材Wが搬送されている時に塗布ユニット11の吐出口から塗布液を吐出することにより、基材W上に塗布液による塗布膜を形成する。
FIG. 1 is a schematic view of a coating apparatus according to an embodiment of the present invention. The
また、塗布装置1はさらに制御部4を備えており、塗布にかかる塗布装置1の動作モード、塗布ユニット11と基材Wの相対移動動作などを制御している。ここで、塗布装置1の動作モードは、塗布ユニット11から塗布液を吐出し続けて、塗布ユニット11と基材Wとが塗布液で連結された塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出モードと、吐出モード終了時に塗布ユニット11内に塗布液を吸い込むことによって塗布液連結状態を解除する液切りモードとを有しており、詳細は後述する。
The
なお、以降の説明では、基材Wの搬送方向をX軸方向、X軸方向と水平面上で直交する方向(塗布ユニット11の長手方向)をY軸方向、X軸およびY軸方向の双方に直交する方向をZ軸方向として説明を進めることとする。 In the following description, the transport direction of the substrate W is the X-axis direction, and the direction orthogonal to the X-axis direction on the horizontal plane (the longitudinal direction of the coating unit 11) is the Y-axis direction, both the X-axis direction and the Y-axis direction. The description proceeds with the orthogonal direction as the Z-axis direction.
塗布部2の構成を図2に示す。
The configuration of the
塗布部2は、塗布ユニット11、塗布液タンク12、および液切り手段13を備えている。
The
塗布ユニット11は、略直方体状の形状を有する金属製のブロックであり、相対移動手段3による基材Wの搬送方向と垂直な方向(Y軸方向)を長手方向とするスリットを内部に有している。また、塗布ユニット11は下部に上記スリットの開口部である吐出口14を有している。塗布液タンク12からこの塗布ユニット11へ送液された塗布液Lは、上記スリットを通ってこの吐出口14から下向きに吐出される。
The coating unit 11 is a metal block having a substantially rectangular parallelepiped shape, and has a slit inside that has a longitudinal direction in the direction (Y-axis direction) perpendicular to the conveyance direction of the substrate W by the relative movement means 3. ing. The coating unit 11 has a
また、吐出口14は、塗布が行われる際に基材Wと所定距離分離間した状態となるよう、Z軸方向の位置が設定されている。ここで、塗布部2には、吐出口14のZ軸方向の位置が調節できるようなZ軸方向の駆動機構(図示しない)も設けられている。
Further, the
塗布液タンク12は、塗布ユニット11へ送液する塗布液を貯留するタンクであり、塗布ユニット11とは配管で接続されている。この塗布液タンク12に貯留されてる塗布液Lは、図示しない送液手段によって塗布ユニット11へ送られる。なお、送液手段は塗布液タンク12内の塗布液Lに圧力をかけて押し出すもの、負圧により塗布液タンク12内の塗布液Lを吸い出すものなど、一般的な手段が用いられる。
The
また、塗布ユニット11と塗布液タンク12とを接続する配管は、途中に開閉バルブ16が設けられており、この開閉バルブ16が閉状態である場合には、塗布ユニット11と塗布液タンク12との間で塗布液Lの行き来ができないようになっている。これにより、液切り手段13が液切りを行う際に誤って塗布液タンク12から塗布液が送液されることを確実に防いでいる。
The pipe connecting the coating unit 11 and the
液切り手段13は、塗布ユニット11と基材Wとが塗布液Lで連結された状態(塗布液連結状態)を解除する際に塗布ユニット11から少量の塗布液Lを吸引するものであり、吸引ユニット17と供給ユニット18とを有している。なお、このように塗布液連結状態を解除する動作のことを本説明では液切りと呼ぶ。
The liquid draining means 13 sucks a small amount of the coating liquid L from the coating unit 11 when releasing the state where the coating unit 11 and the substrate W are connected by the coating liquid L (coating liquid connection state). A
吸引ユニット17は、塗布ユニット11から少量の塗布液Lを吸引するユニットであり、本実施形態ではピストン19を有するシリンジポンプである。この吸引ユニット17が塗布ユニット11と配管で接続された状態において、ピストン19が+X軸方向(図2における右方向)に移動すると、吸引ユニット17内の塗布液Lを貯留する部分の容積が増加するため、塗布液Lは吸引ユニット17に引き込まれる動作をし、それにより、塗布ユニット11内の塗布液Lが吸引される。
The
供給ユニット18は、塗布ユニット11へ少量の塗布液Lを供給するユニットであり、本実施形態ではピストン20を有するシリンジポンプである。この供給ユニット18が塗布ユニット11と配管で接続された状態において、ピストン20が+X軸方向(図2における右方向)に移動すると、供給ユニット18内の塗布液Lを貯留する部分の容積が減少するため、塗布液Lは供給ユニット18から追い出される動作をし、それにより、塗布ユニット11へ塗布液Lが供給される。
The
また、供給ユニット18の内径は、吸引ユニット17の内径よりも僅かに小さい。
Further, the inner diameter of the
また、本実施形態では、これら吸引ユニット17および供給ユニット18は配管で接続されており、この吸引ユニット17および供給ユニット18とをつなぐ配管は途中で分岐し、この分岐した配管が塗布ユニット11と接続されている。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、ピストン19とピストン20とは互いに反対向きに連結されている。言い換えると、吸引ユニット17の容積が増加する方向にピストン19が移動する際、同時にピストン20は供給ユニット18の容積を減少させる方向に移動するように、ピストン19とピストン20とが連結されている。これにより、吸引ユニット17による吸引動作と供給ユニット18による供給動作とを同期させることができるため、別々に制御する場合に比べて制御のタイミングのずれが発生することが無く、簡単な構成で安定した量の塗布液の吸い込みを行うことができる。
In the present embodiment, the
また、本実施形態では、連結されたピストン19およびピストン20は直動機構21に連結されている。直動機構21はボールネジなどで構成された直動ステージであり、直動機構21が動作する方向はピストン19およびピストン20が動作可能な方向(X軸方向)と同じである。これにより、直動機構21の動作によりピストン19およびピストン20が同期して移動する。
In the present embodiment, the connected
図1に戻り、相対移動手段3は、リニアステージなどで構成される直動機構であり、この相対移動手段3に組み付けられている載置部31をX軸方向に移動させる。そして、載置部21が基材11を載置した状態において制御部4がこの相対移動手段3の駆動を制御することにより、塗布ユニット11と基材WとがX軸方向に相対移動する。そして、塗布ユニット11の下方で基材Wを相対移動させながら塗布ユニット11の吐出口13から塗布液を吐出することにより、基材Wへの塗布液の塗布を行うことが可能である。
Returning to FIG. 1, the relative moving means 3 is a linear motion mechanism constituted by a linear stage or the like, and moves the mounting
載置部31は、基材Wを固定する機構を有し、基材Wへの塗布動作はこの載置部31の上に基材Wを載置し、固定した状態で行われる。本実施形態では、載置部31は吸着機構を有しており、図示しない真空ポンプなどを動作させることにより、基材Wと当接する面に吸引力を発生させ、基材Wを吸着固定している。
The
なお、本実施形態では、相対移動手段3は基材Wを移動させる形態であるが、塗布ユニット11を含んだ塗布部2の方を移動させることにより塗布ユニット11と基材Wとを相対移動させる形態であっても良い。さらに、相対移動手段3は載置部31において固定された基材Wを搬送する形態ではなく、エアなどにより基材Wを浮上させて搬送する形態であっても良い。
In the present embodiment, the relative movement means 3 moves the substrate W, but the coating unit 11 and the substrate W are relatively moved by moving the
また、基材Wが一方向に長い帯状であって両端部がロールによって巻かれた状態であり、これら2つのロールを回転させて基材Wを巻き出しおよび巻き取ることにより基材Wを搬送する、いわゆるロールトゥロールの形態であっても良い。この場合、上記2つのロールが相対移動手段3に相当する。 In addition, the base material W is in a strip shape that is long in one direction and both ends are wound by rolls, and the base material W is unwound and taken up by rotating these two rolls. The so-called roll-to-roll form may be used. In this case, the two rolls correspond to the relative movement means 3.
制御部4は、コンピュータ、シーケンサなどを有し、塗布装置1の動作モードの切り替え、吐出口14からの塗布液の吐出速度、基材Wの搬送速度(載置部31の移動速度)、直動機構21の動作などの制御を行う。また、制御部4は、ハードディスクや、RAMまたはROMなどのメモリからなる、各種情報を記憶する記憶装置を有しており、塗布時における吐出速度および搬送速度の制御データなどがこの記憶装置に記憶される。
The
次に、塗布装置1における吐出モードおよび液切りモードについて、図3および図4をもとに説明する。なお、本説明における吐出モードとは、塗布装置1が基材Wへの塗布液Lの吐出動作を行う状態(モード)のことを指し、また、液切りモードとは、塗布装置1が液切り動作を行う状態(モード)のことを指している。
Next, the discharge mode and the liquid draining mode in the
吐出モード時の塗布装置1の動作を図3に示す。
The operation of the
吐出モードにおいて、開閉バルブ16は開状態であり、塗布液タンク12から塗布ユニット11に塗布液Lを送液することが可能な状態である。また、このとき液切り手段13は動作しない。
In the discharge mode, the open /
この状態において塗布液タンク12から塗布ユニット11へ塗布液Lが送液されることにより、塗布ユニット11の吐出口14から塗布液Lが吐出されて、基材Wへの塗布液Lの塗布が行われる。
In this state, the coating liquid L is fed from the
また、この吐出モードで基材Wへの塗布が開始される際、まず、吐出口14から基材Wへ少量の塗布液Lが吐出されて塗布液Lによる連結部22(いわゆるビード)が形成され、塗布ユニット11と基材Wとが塗布液Lで連結された塗布液連結状態となる。なお、このように塗布開始時に連結部22を形成する動作を本説明では液着き動作と呼び、塗布装置がこの液着き動作を行う状態のことを液着きモードと呼ぶ。
In addition, when the application to the substrate W is started in this discharge mode, first, a small amount of the coating liquid L is discharged from the
このように塗布液連結状態が維持された状態で、塗布ユニット11と基材Wが所定の移動速度でX軸方向に相対移動しながら、塗布ユニット11から塗布液Lを所定の吐出速度で吐出し続けることにより、基材W上に塗布液Lによる連続した塗布膜がむらなく形成される。 In this state where the coating liquid connection state is maintained, the coating unit 11 and the substrate W are relatively moved in the X-axis direction at a predetermined moving speed, and the coating liquid L is discharged from the coating unit 11 at a predetermined discharging speed. By continuing, the continuous coating film by the coating liquid L is uniformly formed on the substrate W.
次に、液切りモード時の塗布装置1の動作を図4に示す。図4(a)は液切りモード移行直後の塗布装置1の動作を示し、図4(b)は液切りを行う際の塗布装置1の動作を示す。
Next, the operation of the
吐出モードから液切りモードに移行する際、まず、図4(a)に示すように開閉バルブ16が閉状態となる。これにより、塗布液ポンプ12から塗布ユニット11への塗布液Lの送液が停止され、吐出口14からの塗布液Lの吐出が停止する。
When shifting from the discharge mode to the liquid draining mode, first, the on-off
このように吐出口14から塗布液Lが吐出されない状態で塗布ユニット11と基材WとがX軸方向に相対移動することにより、基材W上には図6で示したように不塗布領域91が形成される。ただし、図4(a)に示すように開閉バルブ16が閉状態になっただけでは塗布ユニット11と基材Wとの間には連結部22が残っており、仮にこのまま塗布ユニット11と基材Wとが相対移動した場合、連結部22を形成していた分の塗布液Lが基材W上に引きずられるおそれがある。
In this way, the application unit 11 and the base material W move relative to each other in the X-axis direction in a state where the application liquid L is not discharged from the
そこで、図4(b)に示すように液切り手段13が動作し、連結部22を形成していた塗布液Lが塗布ユニット11内に吸引されて、塗布液連結状態が解除される(液切りされる)。
Therefore, as shown in FIG. 4B, the liquid draining means 13 operates, and the coating liquid L that has formed the connecting
具体的には、直動機構21が+X軸方向に移動することによってピストン19およびピストン20とが+X軸方向に移動して、吸引ユニット17内に塗布液Lが吸引され、同時に供給ユニット18から塗布液Lが押し出される。
Specifically, when the
このとき、先述の通り、供給ユニット18の内径は吸引ユニット17の内径よりも僅かに小さい。したがって、ピストン19とピストン20とが同じ距離移動したときの供給ユニット18による塗布ユニット11への塗布液Lの供給量は、吸引ユニット17による塗布ユニット11からの塗布液Lの吸引量よりも少ないため、ピストン19およびピストン20とが+X軸方向に移動することによって液切り手段13は上記吸引量と供給量の差分の量の塗布液Lを吸引するように働く。
At this time, as described above, the inner diameter of the
また、液切りが行われる際、開閉バルブ16は閉状態であるので、塗布液Lの吸引は塗布液タンク12に働くことなく、効率的に塗布液連結状態の解除に働く。
Further, since the on-off
ここで、本発明のように吸引ユニット17と供給ユニット18とを組み合わせて塗布液Lの吸引を行うことにより、微少量の塗布液の吸引を行うことが可能となる。
Here, the suction of the coating liquid L by combining the
たとえば、吸引ユニット17の内径が20mmであり、供給ユニット18の内径が18mmであり、直動機構21の最小制御量(分解能)が1umであった場合、吸引ユニット17単体による塗布液Lの吸引の最小制御量(分解能)は、0.1πmm3であり、供給ユニット18単体による塗布液Lの供給の最小制御量は、0.081πmm3である。
For example, when the
これに対し、本実施形態のように吸引ユニット17と供給ユニット18とを組み合わせた場合、塗布液Lの吸引の最小制御量は、両者の差分である0.1π−0.081π=0.019πmm3となる。
On the other hand, when the
このように内径が僅かに異なる吸引ユニット17と供給ユニット18とを組み合わせてこれらの差分により塗布液Lの吸引を行うことにより、仮に吸引ユニット17もしくは供給ユニット18単体で塗布液Lの吸引を制御した場合の最小制御量よりもはるかに少量の塗布液の吸引を制御することができる。これにより、微少量の塗布液Lの吸引も制御することができるため、塗布ユニット11から塗布液Lを吸引し過ぎて吐出口14から塗布ユニット11内にエアがかみ込んで、以降の塗布動作に悪影響を及ぼすおそれなく塗布液連結状態の解除を行うことが可能となる。
By thus combining the
また、このように内径が僅かに異なる吸引ユニットと供給ユニットとを組み合わせる手法により、液着き動作において微少量の塗布液の吐出を制御することも可能である。具体的には、上記の構成とは逆に供給ユニットの内径を吸引ユニットの内径よりも僅かに大きくすることにより、単体の供給ユニットで塗布液の吐出を制御した場合の最小制御量よりもはるかに少量の塗布液の吐出を制御することはできる。 In addition, by combining the suction unit and the supply unit having slightly different inner diameters in this way, it is also possible to control the discharge of a small amount of coating liquid in the liquid depositing operation. Specifically, contrary to the above configuration, by making the inner diameter of the supply unit slightly larger than the inner diameter of the suction unit, it is far from the minimum control amount when controlling the discharge of the coating liquid with a single supply unit. In addition, the discharge of a small amount of coating liquid can be controlled.
なお、本実施形態では、液切り手段13のピストン19およびピストン20を−X軸方向(液切り動作を行う際の移動方向と反対の方向)に移動させることにより、塗布ユニット11に少量の塗布液Lを送液する形態をとっている。
In this embodiment, a small amount of coating is applied to the coating unit 11 by moving the
このようにピストン19およびピストン20を液切りの場合と逆の方向に移動させることにより、吸引ユニット17からは塗布液が押し出され、また、供給ユニット18は吸引ユニットから押し出される量よりも少ない量の塗布液を吸引する(すなわち、液着きモードでは液切りモードとは逆に、吸引ユニット17が供給ユニットとして働き、吸引ユニット17より内径の小さい供給ユニット18が吸引ユニットとして働く)。したがって、液着きモードでは、液切り手段13は塗布液Lを塗布ユニット11に供給するように働く。これにより、液着き動作を行う際も塗布液Lの供給量を精密に制御することができる。
Thus, by moving the
また、液切り動作が繰り返し行われてピストン19およびピストン20が+X軸方向にばかり移動することによって直動機構21の移動可能範囲を超えるおそれが生じることも防ぐことができる。
Further, it is possible to prevent the possibility of exceeding the movable range of the
一方、上記のように微少量の塗布液の吐出を制御することが可能であることを利用して、液着き動作を行うこととは別に、たとえば塗布膜内で一部に膜厚が薄い部分が生じた場合に、後からその部分に塗布液を補充して膜厚の調節を行っても良い。 On the other hand, using the fact that it is possible to control the discharge of a very small amount of coating liquid as described above, for example, a part with a small thickness in the coating film, for example, in addition to performing the liquid deposition operation If this occurs, the coating film may be replenished later to adjust the film thickness.
次に、塗布装置1による基材Wへの塗布方法の動作フローを図5に示す。
Next, FIG. 5 shows an operation flow of a coating method on the substrate W by the
まず、塗布ユニット11が基材Wの塗布開始位置上空に位置した状態において、液着き動作が行われ、塗布ユニット11に少量の塗布液Lが送液されることにより、塗布ユニット11の吐出口14と基材Wとの間に連結部22が形成されて、塗布液連結状態となる(ステップS1)。なお、このように液着き動作を行う工程を本説明では液着き工程と呼ぶ。
First, in a state where the coating unit 11 is positioned above the coating start position of the substrate W, a liquid depositing operation is performed, and a small amount of the coating liquid L is fed to the coating unit 11, whereby the discharge port of the coating unit 11. The
このとき、本実施形態では、上記の通り液切り手段13のピストン19およびピストン20を−X軸方向に移動させることにより、塗布ユニット11に少量の塗布液Lを送液している。このようにピストン19およびピストン20を液切りの場合と逆の方向に移動させることにより、塗布液Lを塗布ユニット11に供給するように液切り手段13を働かせ、液着き時の塗布液Lの供給量を精密に制御することができる。なお、液切り手段13を利用せずに塗布液タンク12から塗布液Lを送液することにより、塗布ユニット11に少量の塗布液Lを送液しても構わない。
At this time, in this embodiment, as described above, a small amount of the coating liquid L is fed to the coating unit 11 by moving the
次に、開閉バルブ16が開状態となる(ステップS2)。
Next, the open /
次に、塗布液連結状態を維持しながら、塗布ユニット11と基材Wとが所定の移動速度でX軸方向に相対移動させ、同時に塗布液タンク12から塗布ユニット11へ塗布液Lを送液して吐出口14から所定の吐出速度で塗布液Lを吐出する(ステップS3)。これにより、所定の膜厚の連続した塗布膜を基材W上に形成する。なお、このように塗布液連結状態を維持しながら基材Wへ塗布液Lを吐出する工程を本説明では吐出工程と呼ぶ。
Next, the application unit 11 and the substrate W are relatively moved in the X-axis direction at a predetermined movement speed while maintaining the application solution connection state, and at the same time, the application solution L is sent from the
次に、吐出工程により所定の幅の塗布膜が形成された後、その塗布膜の終端部を形成するにあたり、開閉バルブ16が閉状態となり(ステップS4)、そしてピストン19およびピストン20が+X軸方向に移動することによって、前記の通り塗布液Lの吸引動作と供給動作とが同時に行われ、その差分によって連結部22を形成する微少量の塗布液22が塗布ユニット11内に吸い込まれる。これにより、塗布液連結状態が解除される。すなわち、液切りが行われる(ステップS5)。なお、このように液切りを行う工程を本説明では液切り工程と呼ぶ。
Next, after a coating film having a predetermined width is formed by the discharge process, the opening / closing
このように吐出工程と液切り工程が行われた後、引き続き基材Wへの塗布が行われる場合は(ステップS6)、塗布ユニット11が塗布液Lを吐出しない状態で塗布ユニット11と基材Wとが相対移動することにより所定の幅の不塗布領域が形成され(ステップS7)、その後、ステップS1乃至ステップS5の動作が行われて新たな塗布膜が形成される。 When the application to the substrate W is subsequently performed after the discharge step and the liquid draining step are performed in this manner (step S6), the application unit 11 and the substrate are not discharged with the application unit 11 discharging the application liquid L. By moving relative to W, a non-application area having a predetermined width is formed (step S7), and thereafter, the operation of steps S1 to S5 is performed to form a new application film.
このように吐出工程と液切り工程を繰り返し行われることにより、塗布膜終端部で塗布液Wを引きずることなく基材W上に複数の塗布膜を形成することができる。なお、塗布膜の個数は複数に限らず、1個だけであっても構わない。 By repeatedly performing the discharge process and the liquid draining process in this manner, a plurality of coating films can be formed on the substrate W without dragging the coating liquid W at the coating film terminal portion. The number of coating films is not limited to a plurality, and may be only one.
以上の塗布装置および塗布方法により、液切り時もしくは液着き時に微少量の塗布液の吸い込みもしくは吐出を行うことが可能である。 With the above coating apparatus and coating method, it is possible to suck or discharge a small amount of coating liquid when the liquid is drained or when the liquid is deposited.
なお、以上の説明では、塗布液タンク12とは別に供給ユニット18を設けて、供給ユニット18による塗布液の供給量と吸引ユニット17による塗布液の吸引量との差分によって微少量の液切りおよび液着きの制御を行っているが、塗布ユニット18を別個設けずに、塗布液タンク12からの送液機構を供給ユニットとしても用いて、そこからの送液量と吸引ユニット17による吸引量との差分によって微少量の液切りおよび液着きの制御を行うようにしても構わない。
In the above description, the
1 塗布装置
2 塗布部
3 相対移動手段
4 制御部
11 塗布ユニット
12 塗布液タンク
13 液切り手段
14 吐出口
16 開閉バルブ
17 吸引ユニット
18 供給ユニット
19 ピストン
20 ピストン
21 直動機構
22 連結部
31 載置部
91 不塗布領域
92 塗布膜
93 塗布ユニット
94 連結部
L 塗布液
W 基材
DESCRIPTION OF
Claims (5)
塗布液を基材に吐出する塗布ユニットと、
塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引ユニットと、
塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給ユニットと、
を備え、
前記塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出モードと、
前記吐出モード終了時に前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸引することによって前記塗布液連結状態を解除する液切りモードと、を有し、
前記液切りモードにおいて、前記吸引ユニットによる塗布液の吸引量と前記供給ユニットによる塗布液の供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸い込むことを特徴とする、塗布装置。 A coating apparatus for applying a coating liquid to a substrate,
A coating unit for discharging the coating liquid onto the substrate;
A suction unit for sucking a coating liquid from the coating unit;
A supply unit for supplying a coating liquid to the coating unit;
With
A discharge mode in which the coating liquid is continuously discharged from the coating unit, and the coating liquid is applied to the base material while maintaining the coating liquid connection state in which the coating unit and the base material are connected to each other by the connection portion using the coating liquid. When,
A liquid draining mode for releasing the application liquid connection state by sucking the application liquid forming the connection portion into the application unit at the end of the discharge mode;
In the liquid draining mode, the coating liquid forming the connecting portion is sucked into the coating unit by the difference between the suction amount of the coating liquid by the suction unit and the supply amount of the coating liquid by the supply unit. Application equipment.
塗布液を基材に吐出する塗布ユニットと、
塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引ユニットと、
塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給ユニットと、
を備え、
前記塗布ユニットから塗布液を吐出して前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を形成する液着きモードと、
前記塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出モードと、を有し、
前記液着きモードにおいて、前記吸引ユニットによる塗布液の吸引量と前記供給ユニットによる塗布液の供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニットから吐出することを特徴とする、塗布装置。 A coating apparatus for applying a coating liquid to a substrate,
A coating unit for discharging the coating liquid onto the substrate;
A suction unit for sucking a coating liquid from the coating unit;
A supply unit for supplying a coating liquid to the coating unit;
With
A liquid deposition mode for forming a coating liquid connection state in which the coating liquid is discharged from the coating unit and the coating unit and the base material are connected by a connection portion by the coating liquid;
A discharge mode in which the coating liquid is continuously discharged from the coating unit and the coating liquid is applied to the base material while maintaining the coating liquid connection state;
In the liquid deposition mode, the coating liquid forming the connecting portion is discharged from the coating unit based on a difference between the suction amount of the coating liquid by the suction unit and the supply amount of the coating liquid by the supply unit. Application equipment.
塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出工程と、
前記吐出工程終了時に前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸引することによって前記塗布液連結状態を解除する液切り工程と、を有し、
前記液切り工程において、塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引動作による吸引量と塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給動作による供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニット内に吸い込むことを特徴とする、塗布方法。 An application method for applying a coating liquid to a substrate,
A discharging step of continuously applying the coating liquid from the coating unit, and applying the coating liquid to the substrate while maintaining the coating liquid connection state in which the coating unit and the base material are connected by the connecting portion of the coating liquid; ,
A liquid draining step for releasing the coating liquid connection state by sucking the coating liquid forming the connecting portion into the coating unit at the end of the discharge process;
In the liquid draining step, the coating liquid that forms the connecting portion is determined by the difference between the suction amount by the suction operation of sucking the coating liquid from the coating unit and the supply amount by the supply operation of supplying the coating liquid to the coating unit. A coating method comprising sucking into a coating unit.
塗布ユニットから塗布液を吐出して前記塗布ユニットと基材とが塗布液による連結部で連結された状態である塗布液連結状態を形成する液着き工程と、
前記塗布ユニットから塗布液を吐出し続けて、前記塗布液連結状態を維持しながら基材に塗布液を塗布する吐出工程と、を有し、
前記液着き工程において、塗布液を前記塗布ユニットから吸引する吸引動作による吸引量と塗布液を前記塗布ユニットに供給する供給動作による供給量との差分により、前記連結部を形成する塗布液を前記塗布ユニットから吐出することを特徴とする、塗布方法。 An application method for applying a coating liquid to a substrate,
A liquid depositing step for forming a coating liquid connection state in which the coating liquid is discharged from the coating unit and the coating unit and the base material are coupled by a coupling portion of the coating liquid;
A discharge step of continuously applying the coating liquid from the coating unit and applying the coating liquid to the base material while maintaining the coating liquid connection state;
In the liquid depositing step, the coating liquid forming the connecting portion is determined by the difference between the suction amount by the suction operation of sucking the coating liquid from the coating unit and the supply amount by the supply operation of supplying the coating liquid to the coating unit. A coating method comprising discharging from a coating unit.
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