JP3739649B2 - 塗布ノズル - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、液晶ディスプレイ用ガラス基板、プラズマディスプレイパネル用基板、半導体ウェハ等の基板に塗布材料を塗布するノズルに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の塗布ノズルの一例を図１０に示す。塗布ノズル１１は、塗布装置に搭載され、被塗布基板に対して相対的に移動しながら塗布材料を吐出し、同材料を基板表面に塗布するものであり、塗布材料を吐出する吐出口１２を形成するノズル構成ブロック１３，１４を有する。ノズル構成ブロック１３，１４は、図面に垂直方向に延び（この方向が長手方向）、吐出口１２はその方向に延びるスリットから成る。ブロック１３，１４には、供給口１５から塗布材料が供給され、供給された塗布材料を溜める液溜め部１６が設けられている。塗布材料はこの液溜め部１６を経由して吐出口１２から吐出される。また、供給口１５には供給管１７が接続され、供給管１７の配管経路途中には材料中の異物を除去するためのフィルター１８が配置されている。このような塗布ノズル１１では、塗布材料の吐出口長手方向への分散及び整圧は、吐出口１２による流路抵抗により行われる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上記のような塗布ノズルにおいて、吐出口１２の長手方向長さが幅方向長さに比べ大きい、すなわち、縦横比（アスペクト比）が大きい形状を持つ場合、吐出口１２の全域にわたり塗布材料をムラなく吐出するためには、塗布材料をノズル内部で均一に分散及び整圧させることが重要である。しかしながら、上述した従来の塗布ノズルでは、吐出口１２のみの流路抵抗により塗布材料を液溜め部１６内に充満させ分散及び整圧を行わなければならず、このため、吐出口１２の長さが長くなる程、充分な分散及び整圧ができなくなり、吐出口１２の全域にわたり塗布材料を均一に吐出することが困難となっていた。
【０００４】
また、メンテナンス時には塗布ノズルを塗布装置より取り外し、分解し洗浄の後、取り付けを行うが、その際にフィルター１８以降の供給経路において塗布材料に混入した異物を取り除くことができず、そのため、吐出口１２が目詰まりしてしまい、塗布ムラが発生するという問題があった。
【０００５】
本発明はかかる問題を解決するためになされたものであり、アスペクト比の大きなノズルであっても、吐出口全域にわたり均一に塗布材料を吐出することができ、しかも、混入した異物による吐出口の目詰まりを防止し、安定した吐出を行いうる塗布ノズルを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段及び発明の効果】
上記目的を達成するために本発明は、塗布材料が供給される管状の供給口と、この供給口に供給された塗布材料を塗布対象基板の表面に向けて吐出する吐出口とを備え、前記吐出口は塗布移動方向と直交する方向を長手方向として配設されている塗布ノズルにおいて、前記供給口と吐出口との間に配置され、少なくとも吐出口側が前記長手方向に延び、前記供給口より供給された塗布材料を一時的に溜める液溜め部と、前記液溜め部と前記吐出口との間であって液溜め部直下に配置され、塗布材料に混入している異物を除去するフィルターとを備え、前記供給口は、前記液溜め部の長手方向の略上部中央に配置され、前記吐出口は、ノズル底面に長手方向に延びる一列のスリット又は複数個の穴からなり、前記液溜め部は、長手方向に直交する断面が下位に向かって先細りのテーパ形状で、かつ長手方向の前面視形状が下位に向かって先拡がりとし、前記液溜め部が第１の液整圧・分散部となり、前記液溜め部直下のフィルターが第２の液整圧・分散部となるようにしたものである。
【０００７】
本発明によれば、液溜め部は長手方向に直交する断面が下位に向かって先細りのテーパ形状で、かつ長手方向の前面視形状が下位に向かって先拡がりとしたので、供給口から供給された塗布材料が吐出口より吐出される際、従来の、吐出口のみの流路抵抗により分散及び整圧を行う場合に比べて、ノズルの長手方向に充分な分散及び均一な整圧が可能となり（第１の液整圧・分散部）、塗布材料を精度良く吐出することができる。また、液溜め部直下のフィルターにより流路抵抗が増すので、塗布材料が吐出口全域に分散され均一な圧力に整圧される（第２の液整圧・分散部）。
また、吐出口の直前で異物を取り除くことができるので、吐出口の目詰まりを防止でき、安定した吐出を行うことができ、さらには、吐出口の目詰まり防止により、塗布ノズル自体のメンテナンス周期が長くなるという利点がある。詳細には、メンテナンス時には塗布ノズルを取り外し、分解し洗浄の後、取り付けを行うが、その際にフィルター以降の供給経路において塗布材料に混入した異物を取り除くことができず、ノズルが目詰まりしてしまい、塗布ムラが発生するという問題が解消される。
【０００８】
前記吐出口は、該吐出口長手方向に延びる一列のスリット又は複数個の穴からなるものとすればよい。さらには、前記スリット又は複数個の穴が、前記吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいるものとすることができる。
【０００９】
前記吐出口は、長手方向に一列に並んだ複数個のパイプからなるものであってもよい。さらには、前記一列に並んだ複数個のパイプが、前記吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいるものとすることができる。
【００１０】
前記フィルターは、塗布材料の流れ方向に対して多層に構成されたものとすればよい。さらには、前記フィルターは、目開きサイズの大きなものから順に小さくなるように多層に構成されたものとすることができる。このような構成によれば、フィルターによる吐出口の目詰まり防止効果が大きくなる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の第１実施形態による塗布ノズルについて図１及び図２を参照して説明する。塗布ノズル１は、塗布装置に搭載され、被塗布基板（図示なし）に対して相対的に移動しながら塗布材料を吐出し、同材料を基板表面に塗布するものであって、マニホールド部材３ａ，３ｂとノズルブロック４とから構成される。マニホールド部材３ａ，３ｂには、塗布材料Ｄが供給される管状の供給口５と、供給口５から供給された塗布材料を一時的に溜める液溜め部６とが設けられている。供給口５には塗布材料Ｄの供給管７が接続されている。ノズルブロック４には、液溜め部６から送出された塗布材料Ｄを吐出する吐出口２が形成されている。マニホールド部材３ａ，３ｂ及びノズルブロック４は、塗布移動方向と直交する方向を長手方向として、吐出口２はこの長手方向に延びるスリット形状に構成されている。吐出口２は該長手方向長さが幅方向長さに比べ大きく、縦横比（アスペクト比）が大きい形態とされている。
【００１２】
液溜め部６は、供給口５から供給された塗布材料Ｄを溜め、吐出口２の長手方向に均一に拡散させて送出するためのものであって、供給口５がその中央部に開口しており、厚み方向に膨らむ空間が吐出口２側に向けて漸次、長手方向に延びた形状とされている。また、マニホールド部材３ａ，３ｂとノズルブロック４との間に形成された空間であって、液溜め部６と吐出口２との流路中に、塗布材料中の異物を除去するためのフィルター８が組み込まれている。このように、塗布ノズル１内にフィルター８を設けたことにより、流路抵抗が増し、従って、塗布材料は、吐出口全域に分散され、均一な圧力に整圧されて吐出口２より吐出される。
【００１３】
上記のように構成された塗布ノズル１において、塗布材料Ｄが吐出される動作を説明する。塗布材料Ｄは、一定圧力で供給口５から塗布ノズル１に供給される。供給された塗布材料Ｄは、液溜め部６を経由し吐出口２より吐出されようとするが、吐出口２及びフィルター８の流路抵抗により吐出されず、液溜め部６内に充満し、吐出口２の長手方向に分散する。更に、供給口５から塗布材料Ｄが供給されることにより、液溜め部６内に充満した塗布材料Ｄは、流路抵抗よりも大きな吐出圧力になるまで加圧される。このとき、流路抵抗が大きいので液溜め部６内の圧力も大きくなり塗布材料Ｄは、液溜め部６内全域において均一な圧力に整圧される。供給口５から塗布材料Ｄを引き続き供給することによって、流路抵抗より大きな吐出圧力になった塗布材料Ｄは、フィルター８を通過し、吐出口２より吐出される。
【００１４】
また、塗布材料Ｄがフィルター８を通過することにより、塗布材料Ｄ内の目開きサイズよりも大きな異物が取り除かれる。このとき、吐出口２の幅（パイプ形状の吐出口の場合は直径）よりも小さな目開きサイズのフィルター８を適用することで、異物の付着による目詰まりを防止できる。このように、本実施形態によれば、吐出口２全域から安定した均一な吐出ができる。
【００１５】
図３は、本発明の第２の実施形態による塗布ノズルを示す。本実施形態では、フィルター８が、塗布材料Ｄの流れ方向に対して、順に目開きサイズの小さなものになるように多層に構成されている。その他の構成は、第１の実施形態と同等である。このフィルター８によれば、流路抵抗が順に増すので、塗布材料Ｄの段階的な分散が可能となり、分散及び整圧を効率良く行うことが可能となる。
【００１６】
なお、本発明は上記実施形態の構成に限られず、各種の変形が可能である。例えば、上記各実施形態においては、吐出口２と液溜め部６の間にフィルター８を組み込んだ例を示したが、フィルター８の組み込み位置は液溜め部６の中であってもよく、そのような構成においても上記と同等の効果を奏する。
【００１７】
また、上記では、スリット形状の吐出口２を持つ塗布ノズルを例に示したが、吐出口の形態は、必ずしもスリット形状に限られず、例えば、図４乃至図９に示すような、各種形態でのアスペクト比の大きい吐出口を持つ塗布ノズルに対して広く適用することができる。図４乃至図９はいずれも各種のノズルブロック４を示しており、図４は、上記第１又は第２の実施形態における一列のスリットからなる吐出口２を持つ例を示す。図５は、吐出口長手方向に延びる一列の複数個の穴からなる吐出口２ａを持つ例を示す。図６は、長手方向に一列に並んだ複数個のパイプからなる吐出口２ｂを持つ例を示す。図７は、スリットが吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいる吐出口２ｃを持つ例を示す。図８は、一列の複数個の穴が吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいる吐出口２ｄを持つ例を示す。図９は、一列に並んだ複数個のパイプが吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいる吐出口２ｅを持つ例を示す。図８、図９の例では、隣り合う列の穴又はパイプは、均一な吐出を図るため、互い違いに配置されている。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第１実施形態による塗布ノズルの分解斜視図。
【図２】 同塗布ノズルの断面図。
【図３】 本発明の第２実施形態による塗布ノズルの分解斜視図。
【図４】 （ａ）は吐出口がスリット形状である例の下面図、（ｂ）は側面図。
【図５】 （ａ）は吐出口が穴形状である例の下面図、（ｂ）は側面図。
【図６】 （ａ）は吐出口がパイプ形状である例の下面図、（ｂ）は側面図。
【図７】 （ａ）は吐出口がスリット形状の複数列である例の下面図、（ｂ）は側面図。
【図８】 （ａ）は吐出口が穴形状の複数列である例の下面図、（ｂ）は側面図。
【図９】 （ａ）はパイプ形状の複数列吐出口である例の下面図、（ｂ）は側面図。
【図１０】 従来の塗布ノズルを示す断面図。
【符号の説明】
１ 塗布ノズル
２，２ａ，２ｂ，２ｃ，２ｄ，２ｅ 吐出口
３ａ，３ｂ マニホールド部材
４ ノズルブロック
５ 供給口
６ 液溜め部
８ フィルター
Ｄ 塗布材料

Claims (6)

1. 塗布材料が供給される管状の供給口と、この供給口に供給された塗布材料を塗布対象基板の表面に向けて吐出する吐出口とを備え、前記吐出口は塗布移動方向と直交する方向を長手方向として配設されている塗布ノズルにおいて、
   前記供給口と吐出口との間に配置され、少なくとも吐出口側が前記長手方向に延び、前記供給口より供給された塗布材料を一時的に溜める液溜め部と、
   前記液溜め部と前記吐出口との間であって液溜め部直下に配置され、塗布材料に混入している異物を除去するフィルターとを備え、
   前記供給口は、前記液溜め部の長手方向の略上部中央に配置され、
   前記吐出口は、ノズル底面に長手方向に延びる一列のスリット又は複数個の穴からなり、
   前記液溜め部は、長手方向に直交する断面が下位に向かって先細りのテーパ形状で、かつ長手方向の前面視形状が下位に向かって先拡がりとし、
   前記液溜め部が第１の液整圧・分散部となり、前記液溜め部直下のフィルターが第２の液整圧・分散部となるようにしたことを特徴とする塗布ノズル。
2. 前記スリット又は複数個の穴が、前記吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいることを特徴とする請求項１に記載の塗布ノズル。
3. 前記吐出口は、長手方向に一列に並んだ複数個のパイプからなることを特徴とする請求項１に記載の塗布ノズル。
4. 前記一列に並んだ複数個のパイプが、前記吐出口長手方向に対し垂直に複数列並んでいることを特徴とする請求項３に記載の塗布ノズル。
5. 前記フィルターは、塗布材料の流れ方向に対して多層に構成されていることを特徴とする請求項１に記載の塗布ノズル。
6. 前記フィルターは、目開きサイズの大きなものから順に小さくなるように多層に構成されていることを特徴とする請求項５に記載の塗布ノズル。

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