JP4402421B2 - Coating film forming method and coating film forming apparatus - Google Patents

Coating film forming method and coating film forming apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP4402421B2
JP4402421B2 JP2003356212A JP2003356212A JP4402421B2 JP 4402421 B2 JP4402421 B2 JP 4402421B2 JP 2003356212 A JP2003356212 A JP 2003356212A JP 2003356212 A JP2003356212 A JP 2003356212A JP 4402421 B2 JP4402421 B2 JP 4402421B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
coating film
measurement
stage
die
smoothing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Fee Related
Application number
JP2003356212A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2005123015A (en
Inventor
秦  直己
林  謙太
添田  正彦
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Dai Nippon Printing Co Ltd
Original Assignee
Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Dai Nippon Printing Co Ltd filed Critical Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority to JP2003356212A priority Critical patent/JP4402421B2/en
Publication of JP2005123015A publication Critical patent/JP2005123015A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP4402421B2 publication Critical patent/JP4402421B2/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Description

本発明は、塗布膜形成方法および塗布膜形成装置に関し、特に、ダイから流動性膜材料をシート状膜として吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する技術に関する。   The present invention relates to a coating film forming method and a coating film forming apparatus, and more particularly to a technique for forming a coating film on a substrate by discharging a fluid film material from a die as a sheet-like film.

基板上に樹脂などの流動性膜材料を塗布して塗布膜を形成する技術は様々な分野で利用されている。たとえば、プラズマディスプレイパネルなどのディスプレイ製品を製造するプロセスでは、基板上に種々の塗布膜を形成する工程が必要になる。比較的面積の広い領域に、均一な塗布膜を形成する方法としては、いわゆるダイコート(die coat)と呼ばれている方法が一般的に利用されている。この方法では、樹脂などの流動性膜材料をシート状膜として吐出する機能をもったダイ(die)を、基板上で走査しながら、基板上にシート状に吐出された膜材料からなる塗布膜を形成する作業が行われる。   A technique for forming a coating film by applying a fluid film material such as resin on a substrate is used in various fields. For example, in a process for manufacturing a display product such as a plasma display panel, a step of forming various coating films on a substrate is required. As a method for forming a uniform coating film in a relatively wide area, a so-called die coat method is generally used. In this method, a coating film made of a film material discharged in a sheet form on a substrate while scanning a die having a function of discharging a fluid film material such as a resin as a sheet film on the substrate The work to form is performed.

たとえば、下記の特許文献1には、高粘度の流動性膜材料を用いてムラのない均一な塗布膜を形成するための塗布膜形成方法が開示されている。一般に、塗布膜の形成対象となる基板の表面に段差、傾斜、凹凸が存在すると、ムラのない均一な塗布膜を形成することが困難になる。このため、下記の特許公報1に開示されている塗布膜形成方法では、変位計を利用して、予め塗布膜の形成対象となる基板の上面の高さを測定しておき、その測定結果に基づいてダイを上下に移動させながら、基板上にシート状膜を塗布する手法がとられている。
特開平11−165111号公報
For example, Patent Document 1 below discloses a coating film forming method for forming a uniform coating film without unevenness using a fluid film material having a high viscosity. In general, if there are steps, slopes, and irregularities on the surface of the substrate on which the coating film is to be formed, it becomes difficult to form a uniform coating film without unevenness. For this reason, in the coating film forming method disclosed in Patent Document 1 below, the height of the upper surface of the substrate on which the coating film is to be formed is measured in advance using a displacement meter, Based on this, a technique of applying a sheet-like film on the substrate while moving the die up and down is employed.
Japanese Patent Laid-Open No. 11-165111

工業製品の製造工程では、品質を管理するために、通常、個々のロットごとに検査工程が行われる。このため、何らかの基材上に塗布膜を形成する工程を実施した場合、実際に形成された塗布膜の厚みを測定し、測定結果が所定の基準を満たしているか否かを検査する工程を行うのが好ましい。そこで、前掲の特許公報1に開示された塗布膜形成装置のように、変位計を備えた装置の場合、この変位計を利用して、膜形成前の基板上面の高さと、膜形成後の塗布膜上面の高さとを測定し、両者の差に基づいて、塗布膜の厚みを求める手法が提案されている。この手法を用いれば、塗布膜を形成するだけでなく、形成された塗布膜の厚みの測定をも行うことが可能になる。しかしながら、プラズマディスプレイパネル用部品などでは、膜の形成対象となる基板の材質と、塗布膜の材質とが大きく異なるため、従来提案されている方法では、適正な膜厚測定を行うことが困難であった。   In the manufacturing process of industrial products, in order to control quality, an inspection process is usually performed for each lot. For this reason, when the process of forming a coating film on some base material is implemented, the thickness of the coating film actually formed is measured, and the process of inspecting whether the measurement result satisfies a predetermined standard is performed. Is preferred. Therefore, in the case of an apparatus provided with a displacement meter, such as the coating film forming apparatus disclosed in the above-mentioned Patent Publication 1, using this displacement meter, the height of the upper surface of the substrate before film formation, A method has been proposed in which the height of the upper surface of the coating film is measured and the thickness of the coating film is determined based on the difference between the two. If this method is used, not only the coating film can be formed, but also the thickness of the formed coating film can be measured. However, in plasma display panel parts and the like, the material of the substrate on which the film is to be formed differs greatly from the material of the coating film, so that it has been difficult to perform an appropriate film thickness measurement with the conventionally proposed methods. there were.

そこで本発明は、膜の形成対象となる基材の材料や塗布膜自身の材料に応じて、適正な膜厚測定を行う機能を備えた塗布膜形成方法および塗布膜形成装置を提供することを目的とする。   Therefore, the present invention provides a coating film forming method and a coating film forming apparatus having a function of performing an appropriate film thickness measurement according to the material of the base material to be formed of the film and the material of the coating film itself. Objective.

(1) 本発明の第1の態様は、ダイからシート状膜を吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する塗布膜形成方法において、
ステージ上に基材を固定し、流動性膜材料をシート状に吐出する機能をもったダイを基材上方に配置する準備段階と、
基材もしくはダイを、所定の移動方向に沿って移動させながら、基材上面の上記移動方向に沿った測定ライン上の高さを測定する基材測定段階と、
基材測定段階で測定された高さに応じてダイを上下移動させながら、ダイから流動性膜材料をシート状に吐出させた状態で、基材もしくはダイを上記移動方向に沿って移動させることにより、基材上面にシート状膜を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成段階と、
基材もしくはダイを、上記移動方向に沿って移動させながら、塗布膜上面の測定ライン上の高さを測定する塗布膜測定段階と、
基材測定段階における高さの測定値と塗布膜測定段階における高さの測定値との差に基づいて、測定ラインに沿った各部における塗布膜の膜厚を求める演算を行う膜厚演算段階と、
を行うようにし、
基材測定段階および塗布膜測定段階において、得られた測定値を空間的に平滑化するための平滑化処理を実施するようにし、かつ、平滑化の程度を、基材測定段階と塗布膜測定段階とで異ならせるように設定したものである。
(1) A first aspect of the present invention is a coating film forming method for forming a coating film on a substrate by discharging a sheet-like film from a die.
A stage of fixing a substrate on a stage and arranging a die having a function of discharging a fluid film material in a sheet shape above the substrate;
A base material measuring step for measuring the height on the measurement line along the moving direction of the upper surface of the base material while moving the base material or the die along the predetermined moving direction;
While the die is moved up and down according to the height measured in the base material measurement stage, the base material or the die is moved along the moving direction in a state where the fluid film material is discharged from the die into a sheet shape. According to the coating film forming step of forming a coating film by applying a sheet-like film on the upper surface of the substrate,
While moving the substrate or die along the moving direction, a coating film measurement stage for measuring the height on the measurement line of the coating film upper surface,
Based on the difference between the height measurement value in the base material measurement stage and the height measurement value in the coating film measurement stage, a film thickness calculation stage for calculating the thickness of the coating film in each part along the measurement line; ,
And do
In the substrate measurement stage and the coating film measurement stage, a smoothing process for spatially smoothing the obtained measurement values is performed, and the degree of smoothing is determined according to the substrate measurement stage and the coating film measurement. It is set to be different depending on the stage.

(2) 本発明の第2の態様は、上述の第1の態様に係る塗布膜形成方法において、
塗布膜形成段階と塗布膜測定段階とを同一の移動操作で同時に行うようにしたものである。
(2) According to a second aspect of the present invention, in the coating film forming method according to the first aspect described above,
The coating film formation stage and the coating film measurement stage are performed simultaneously by the same movement operation.

(3) 本発明の第3の態様は、上述の第1または第2の態様に係る塗布膜形成方法において、
測定ラインに沿った個々の測定箇所における測定値を、当該箇所を中心とした所定幅をもった近隣区間内に含まれる複数の測定箇所における測定値の単純平均値もしくは重み付き平均値に置き換えることにより平滑化処理を実行するようにし、基材測定段階における平滑化処理と塗布膜測定段階における平滑化処理とで、近隣区間の幅が異なるように設定するようにしたものである。
(3) According to a third aspect of the present invention, in the coating film forming method according to the first or second aspect described above,
Replacing the measurement values at individual measurement points along the measurement line with simple averages or weighted average values of measurement values at multiple measurement points included in a neighboring section with a predetermined width centered on the relevant point Thus, the smoothing process is executed, and the width of the neighboring section is set to be different between the smoothing process in the base material measurement stage and the smoothing process in the coating film measurement stage.

(4) 本発明の第4の態様は、上述の第1〜第3の態様に係る塗布膜形成方法において、
コンピュータに、予め設定しておいた基準膜厚と膜厚演算段階で求められた膜厚との偏差を求め、求めた偏差が所定のしきい値を越える場合に、形成した塗布膜を不良と判定する処理を実行させる、不良判定段階を更に付加するようにしたものである。
(4) According to a fourth aspect of the present invention, in the coating film forming method according to the first to third aspects described above,
The computer calculates the deviation between the preset reference film thickness and the film thickness obtained in the film thickness calculation stage, and if the obtained deviation exceeds a predetermined threshold value, the formed coating film is regarded as defective. A defect determination stage for executing the determination process is further added.

(5) 本発明の第5の態様は、上述の第1〜第4の態様に係る塗布膜形成方法において、
コンピュータに、膜厚演算段階で求められた膜厚に基づいて、塗布膜の塗布開始端および塗布終了端のうちの一方もしくは双方の断面形状を示す画像を作成し、これを提示する処理を実行させる、端部形状提示段階を更に付加するようにしたものである。
(5) According to a fifth aspect of the present invention, in the coating film forming method according to the first to fourth aspects described above,
Based on the film thickness obtained in the film thickness calculation stage , an image showing the cross-sectional shape of one or both of the coating start end and the coating end end of the coating film is created on the computer, and processing for presenting it is executed. An end shape presentation step is further added.

(6) 本発明の第6の態様は、上述の第1〜第5の態様に係る塗布膜形成方法において、
ベースとなるガラス層と、顔料を含んだガラスペーストからなる誘電体層と、の2層構造を有し、誘電体層中の所定位置に電極を埋設してなるプラズマディスプレイパネルの背面板用基板を基材としてステージ上に固定し、この誘電体層の上面にリブ層となるべきガラスペーストを主成分とする層を塗布膜として形成するようにし、
塗布膜測定段階における平滑化処理での平滑化よりも、基材測定段階における平滑化処理での平滑化の方が、平滑化の程度が高くなるように設定するようにしたものである。
(6) A sixth aspect of the present invention is the coating film forming method according to the first to fifth aspects described above,
A substrate for a back plate of a plasma display panel, which has a two-layer structure of a glass layer serving as a base and a dielectric layer made of a glass paste containing a pigment, and in which electrodes are embedded at predetermined positions in the dielectric layer Is fixed on the stage as a base material, and a layer mainly composed of glass paste to be a rib layer is formed on the upper surface of the dielectric layer as a coating film,
The smoothing in the smoothing process in the base material measurement stage is set so that the degree of smoothing is higher than the smoothing in the smoothing process in the coating film measurement stage.

(7) 本発明の第7の態様は、ダイからシート状膜を吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する塗布膜形成装置において、
基材を固定するためのステージと、
このステージの上方に設けられた支持体と、
この支持体に、上下方向に移動自在となるように取り付けられ、流動性膜材料をシート状に吐出する機能をもったダイと、
このダイを支持体に対して上下方向に移動させるダイ移動手段と、
支持体に取り付けられ、ステージ上に載置された物体までの距離を測定する変位計と、
ステージもしくは支持体を、所定の移動方向に沿って移動させることにより、ステージ上の基材に対してダイおよび変位計を走査する走査手段と、
走査手段、ダイ、ダイ移動手段を制御するとともに、変位計の測定値を取り込む制御手段と、
を設け、制御手段には、
走査手段に走査を実行させながら、変位計によって測定される基材上面までの距離測定値を取り込む基材測定部と、
基材測定部によって取り込まれた所定の測定ラインに沿った各位置における距離測定値を、空間的に平滑化するための第1の平滑化処理を実施する第1の平滑化処理部と、
第1の平滑化処理部で平滑化された距離測定値に応じてダイ移動手段を制御してダイを上下移動させながら、走査手段に走査を実行させ、ダイから流動性膜材料をシート状に吐出させた状態で、基材上面にシート状膜を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成部と、
走査手段に走査を実行させながら、変位計によって測定される塗布膜上面までの距離測定値を取り込む塗布膜測定部と、
塗布膜測定部によって取り込まれた測定ラインに沿った各位置における距離測定値を、空間的に平滑化するための第2の平滑化処理を実施する第2の平滑化処理部と、
第1の平滑化処理部による平滑化処理後の距離測定値と、第2の平滑化処理部による平滑化処理後の距離測定値と、の差に基づいて、測定ラインに沿った各位置における塗布膜の膜厚を求める演算を行う膜厚演算部と、
を設け、第1の平滑化処理と第2の平滑化処理とにおける平滑化の程度を別々に設定できるようにしたものである。
(7) The seventh aspect of the present invention is a coating film forming apparatus for forming a coating film on a substrate by discharging a sheet-like film from a die.
A stage for fixing the substrate;
A support provided above the stage;
A die attached to the support so as to be movable in the vertical direction and having a function of discharging the fluid film material in a sheet form,
Die moving means for moving the die up and down with respect to the support;
A displacement meter attached to the support and measuring the distance to the object placed on the stage;
Scanning means for scanning the die and the displacement meter with respect to the substrate on the stage by moving the stage or the support along a predetermined movement direction;
A control means for controlling the scanning means, the die, the die moving means, and taking in the measured value of the displacement meter,
In the control means,
A base material measurement unit that captures a distance measurement value to the top surface of the base material measured by the displacement meter while causing the scanning means to perform scanning;
A first smoothing processing unit for performing a first smoothing process for spatially smoothing a distance measurement value at each position along a predetermined measurement line captured by the base material measurement unit;
The die moving means is controlled in accordance with the distance measurement value smoothed by the first smoothing processing unit to cause the scanning means to perform scanning while moving the die up and down, and the fluid film material is formed into a sheet form from the die. In a discharged state, a coating film forming unit that forms a coating film by applying a sheet-like film on the upper surface of the substrate;
A coating film measuring unit that captures a distance measurement value to the top surface of the coating film measured by the displacement meter while causing the scanning unit to perform scanning;
A second smoothing processing unit for performing a second smoothing process for spatially smoothing the distance measurement value at each position along the measurement line captured by the coating film measuring unit;
Based on the difference between the distance measurement value after the smoothing processing by the first smoothing processing unit and the distance measurement value after the smoothing processing by the second smoothing processing unit, at each position along the measurement line A film thickness calculator for calculating the thickness of the coating film;
The smoothing degree in the first smoothing process and the second smoothing process can be set separately.

(8) 本発明の第8の態様は、上述の第7の態様に係る塗布膜形成装置において、
塗布膜形成部と塗布膜測定部とが、連携して走査手段に走査を実行させるようにし、塗布膜形成部による塗布膜の形成と塗布膜測定部による測定とが、1回の走査により同時に行われるようにしたものである。
(8) An eighth aspect of the present invention is the coating film forming apparatus according to the seventh aspect described above,
The coating film forming unit and the coating film measuring unit cooperate with each other to cause the scanning unit to perform scanning, and the formation of the coating film by the coating film forming unit and the measurement by the coating film measuring unit are simultaneously performed by one scanning. It is what was done.

(9) 本発明の第9の態様は、上述の第7または第8の態様に係る塗布膜形成装置において、
測定ラインに沿った個々の測定箇所における測定値を、当該箇所を中心とした所定幅をもった近隣区間内に含まれる複数の測定箇所における測定値の単純平均値もしくは重み付き平均値に置き換えることにより平滑化処理を実行するようにし、第1の平滑化処理と第2の平滑化処理とで、近隣区間の幅が異なるように設定できるようにしたものである。
(9) A ninth aspect of the present invention provides the coating film forming apparatus according to the seventh or eighth aspect described above,
Replacing the measurement values at individual measurement points along the measurement line with simple averages or weighted average values of measurement values at multiple measurement points included in a neighboring section with a predetermined width centered on the relevant point Thus, the smoothing process is executed, and the first smoothing process and the second smoothing process can be set so that the widths of the neighboring sections are different.

(10) 本発明の第10の態様は、上述の第7〜第9の態様に係る塗布膜形成装置において、
予め設定しておいた基準膜厚と膜厚演算部で求められた膜厚との偏差を求め、求めた偏差が所定のしきい値を越える場合に、形成した塗布膜を不良と判定する不良判定部を、制御手段内に更に設けるようにしたものである。
(10) According to a tenth aspect of the present invention, in the coating film forming apparatus according to the seventh to ninth aspects described above,
A defect that determines the deviation between the preset reference film thickness and the film thickness calculated by the film thickness calculator, and determines that the formed coating film is defective when the calculated deviation exceeds a predetermined threshold value. The determination unit is further provided in the control means.

(11) 本発明の第11の態様は、上述の第7〜第10の態様に係る塗布膜形成装置において、
膜厚演算部で求められた膜厚に基づいて、塗布膜の塗布開始端および塗布終了端のうちの一方もしくは双方の断面形状を示す画像を作成し、これを提示する端部形状提示部を、制御手段内に更に設けるようにしたものである。
(11) An eleventh aspect of the present invention is the coating film forming apparatus according to the seventh to tenth aspects described above,
Based on the film thickness obtained by the film thickness calculation unit, an image showing the cross-sectional shape of one or both of the coating start end and the coating end end of the coating film is created, and an end shape presenting unit for presenting this is shown. Further, it is provided in the control means.

(12) 本発明の第12の態様は、上述の第7〜第11の態様に係る塗布膜形成装置における制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを用意し、当該プログラムをコンピュータ読み取り可能な記録媒体に記録して配付できるようにしたものである。   (12) According to a twelfth aspect of the present invention, there is provided a program for causing a computer to function as control means in the coating film forming apparatus according to the seventh to eleventh aspects described above, and the program can be read by the computer. It can be recorded and distributed on a medium.

本発明に係る塗布膜形成方法および塗布膜形成装置によれば、膜の形成対象となる基材上面の高さを測定する段階と、実際に形成された塗布膜上面の高さを測定する段階とにおいて、それぞれ得られた測定値を空間的に平滑化するための平滑化処理を実施するようにし、かつ、基材上面の測定値に対する平滑化の程度と、塗布膜上面の測定値に対する平滑化の程度とを独立して設定するようにしたため、それぞれの材料に応じた平滑化処理が可能になり、基材の材料や塗布膜自身の材料がどのようなものであっても、膜形成とともに、適正な膜厚測定を行うことが可能になる。   According to the coating film forming method and the coating film forming apparatus according to the present invention, the step of measuring the height of the upper surface of the base material on which the film is to be formed and the step of measuring the height of the upper surface of the actually formed coating film And smoothing processing for spatially smoothing the obtained measurement values, and the degree of smoothing with respect to the measurement value on the upper surface of the substrate and the smoothing with respect to the measurement value on the upper surface of the coating film. Since the degree of conversion is set independently, smoothing processing according to each material is possible, and film formation is possible regardless of the material of the base material or the coating film itself. At the same time, an appropriate film thickness can be measured.

以下、本発明を図示する実施形態に基づいて説明する。   Hereinafter, the present invention will be described based on the illustrated embodiments.

<<< 第1章:塗布膜形成装置の物理的構造および基本動作 >>>
はじめに、本発明の基本的実施形態に係る塗布膜形成装置の物理的な構造およびその基本動作を説明する。図1は、この塗布膜形成装置の物理的構造部分を示す斜視図である。図示のとおり、この装置は、平板状の台座プレート100の上に、種々の物理的な構成要素を配置することにより構成されている。ここでは、説明の便宜上、図のようにXYZ三次元座標系を定義する。台座プレート100の上面はXY平面に含まれる面になり、Z軸は、この台座プレート100の上面に対して垂直方向を向いている。
<<< Chapter 1: Physical Structure and Basic Operation of Coating Film Forming Apparatus >>>
First, the physical structure and basic operation of the coating film forming apparatus according to the basic embodiment of the present invention will be described. FIG. 1 is a perspective view showing a physical structure portion of the coating film forming apparatus. As illustrated, this apparatus is configured by arranging various physical components on a flat base plate 100. Here, for convenience of explanation, an XYZ three-dimensional coordinate system is defined as shown in the figure. The upper surface of the pedestal plate 100 is a surface included in the XY plane, and the Z axis is oriented in the vertical direction with respect to the upper surface of the pedestal plate 100.

台座プレート100の上方には、X軸方向に移動可能となるように、ステージ120が配置されている。図示の実施形態の場合、台座プレート100の上面には、X軸に平行な方向に伸びた2本の搬送レール131,132が設けられており、ステージ120の下面に取り付けられた摺動子133が、この搬送レール131,132上を摺動することにより、ステージ120をX軸方向に移動させることができる。ステージ120は、その上面に基材S(塗布膜を形成する対象物:この例では、平板状の基板)を載置固定することができるような板状の部材であり、XY平面に平行となるように配置されている。したがって、ステージ120の上面に載置固定された基材Sも、ステージ120とともに、水平な状態(XY平面に平行な状態)に維持したまま、X軸方向に移動させることができる。   A stage 120 is disposed above the pedestal plate 100 so as to be movable in the X-axis direction. In the case of the illustrated embodiment, two transport rails 131 and 132 extending in a direction parallel to the X axis are provided on the upper surface of the pedestal plate 100, and a slider 133 attached to the lower surface of the stage 120. However, by sliding on the transport rails 131 and 132, the stage 120 can be moved in the X-axis direction. The stage 120 is a plate-like member on which an upper surface of the substrate S (a target on which a coating film is to be formed: a flat substrate in this example) can be mounted and is parallel to the XY plane. It is arranged to be. Therefore, the substrate S placed and fixed on the upper surface of the stage 120 can also be moved in the X-axis direction together with the stage 120 while being maintained in a horizontal state (a state parallel to the XY plane).

台座プレート100の上面には、一対の側壁部111,112が固定されており、これら側壁部111,112の間に、橋梁支持体113が取り付けられている。この橋梁支持体113は、側壁部111,112を橋渡しするように設けられており、ステージ120を跨ぐ構造になっている。この橋梁支持体113の一方の側(図の奥)には、ダイ140が取り付けられており、他方の側(図の手前)には、3組の変位計151〜153が取り付けられている。変位計151〜153は橋梁支持体113に固定されているが、ダイ140は、橋梁支持体113に対して、上下方向(Z軸方向)に移動可能となるように取り付けられている。   A pair of side wall portions 111 and 112 are fixed to the upper surface of the pedestal plate 100, and a bridge support 113 is attached between the side wall portions 111 and 112. The bridge support 113 is provided so as to bridge the side wall portions 111 and 112 and has a structure straddling the stage 120. A die 140 is attached to one side (back of the figure) of the bridge support 113, and three sets of displacement meters 151 to 153 are attached to the other side (front of the figure). Although the displacement meters 151 to 153 are fixed to the bridge support 113, the die 140 is attached to the bridge support 113 so as to be movable in the vertical direction (Z-axis direction).

後述するように、ステージ120は、図示されていない走査手段によって、X軸方向に移動させられる。その結果、ステージ120上に載置固定された基材Sは、橋梁支持体113の下をくぐり抜けるようにしてX軸方向に移動することになるので、ダイ140および変位計151〜153によって、基材Sの上面が走査されることになる。基材S上に一点鎖線で示したL1〜L3は、それぞれ変位計151〜153による測定対象となる測定ラインである。変位計151〜153は、それぞれ直下に存在する物体までの距離を測定する機能を有する構成要素であるが、走査手段により、基材SをX軸方向に移動させてゆくプロセスにおいて、変位計151〜153は、それぞれ測定ラインL1〜L3に沿った各位置までの距離を順次測定して出力することができる。   As will be described later, the stage 120 is moved in the X-axis direction by scanning means (not shown). As a result, the base material S placed and fixed on the stage 120 moves in the X-axis direction so as to pass under the bridge support 113, so that the base 140 is displaced by the die 140 and the displacement meters 151 to 153. The upper surface of the material S is scanned. L1 to L3 indicated by alternate long and short dash lines on the substrate S are measurement lines to be measured by the displacement meters 151 to 153, respectively. Each of the displacement meters 151 to 153 is a component having a function of measuring a distance to an object existing immediately below, but in the process of moving the substrate S in the X-axis direction by a scanning unit, the displacement meter 151. ˜153 can sequentially measure and output the distance to each position along the measurement lines L1 to L3, respectively.

図2は、図1に示す装置の主要部を、測定ラインL1に沿って切断した状態を示す側断面図であり、ステージ120上に載置された基材Sの上面に、塗布膜を形成するプロセスが示されている。ダイ140は、流動性膜材料M1(たとえば、液状の樹脂)を吐出するための口金として機能する構造体である。実際には、図示されていないポンプから、ダイ140の内部に流動性膜材料M1が供給され、ポンプから加えられる圧力によって、流動性膜材料M1が下方へと吐出されることになる。ダイ140の下面には、Y軸方向(図2の紙面に垂直な方向)に細長いスリットが形成されており、ダイ140内の流動性膜材料M1は、このスリットから、シート状膜M2として下方へと吐出される。すなわち、図2に示されているシート状膜M2は、図の奥行き方向に幅をもったシートを形成した状態のまま、基材Sの上面へと落下してゆくことになる。この状態で、ステージ120をX軸方向(図2の矢印Xの方向)へと徐々に移動させてゆくと、図示のとおり、吐出されたシート状膜M2は、基材Sの上面に塗布膜M3として塗布されてゆく。なお、ここでは、ダイ140に流動性膜材料M1を供給するためのポンプや供給管の図示は省略されている。   2 is a side sectional view showing a state in which the main part of the apparatus shown in FIG. 1 is cut along the measurement line L1, and a coating film is formed on the upper surface of the substrate S placed on the stage 120. The process to do is shown. The die 140 is a structure that functions as a die for discharging the fluid film material M1 (for example, liquid resin). Actually, the fluid film material M1 is supplied into the die 140 from a pump (not shown), and the fluid film material M1 is discharged downward by the pressure applied from the pump. An elongated slit is formed in the lower surface of the die 140 in the Y-axis direction (perpendicular to the paper surface of FIG. 2), and the fluid film material M1 in the die 140 moves downward from the slit as a sheet-like film M2. Is discharged. That is, the sheet-like film M2 shown in FIG. 2 falls to the upper surface of the base material S while a sheet having a width in the depth direction in the figure is formed. In this state, when the stage 120 is gradually moved in the X-axis direction (the direction of the arrow X in FIG. 2), the discharged sheet-like film M2 is applied onto the upper surface of the substrate S as shown in the drawing. It is applied as M3. Here, a pump and a supply pipe for supplying the fluid film material M1 to the die 140 are not shown.

ダイ140は、橋梁支持体113に取り付けられているが、固着されているわけではなく、上下方向(図2に矢印Zで示すZ軸方向)に移動可能な状態となっており、後述するように、ダイ移動手段によって、上下に移動させることが可能な構造となっている。ここでは、ダイ移動手段の具体的な機構の図示は省略するが、橋梁支持体113に対してダイ140を上下方向に移動させることが可能な機構であれば、どのような機構を用いてもかまわない。たとえば、橋梁支持体113の側面に摺動レールを設け、この摺動レールに嵌合する摺動子をダイ140側に設け、橋梁支持体113内に埋設したモータを利用して、ダイ140側の摺動子を橋梁支持体113側の摺動レールに沿って上下駆動させるようにすればよい。   Although the die 140 is attached to the bridge support 113, it is not fixed and is movable in the vertical direction (Z-axis direction indicated by the arrow Z in FIG. 2), as will be described later. In addition, the structure can be moved up and down by the die moving means. Although a specific mechanism of the die moving means is not shown here, any mechanism can be used as long as the die 140 can be moved in the vertical direction with respect to the bridge support 113. It doesn't matter. For example, a slide rail is provided on the side surface of the bridge support 113, a slider fitted to the slide rail is provided on the die 140 side, and a motor embedded in the bridge support 113 is used to make the die 140 side The slider may be driven up and down along the slide rail on the bridge support 113 side.

一方、変位計151〜153は、ステージ120上に載置された物体までの距離を測定する機能を有する構成要素であり、いわゆるギャップセンサと呼ばれるセンサである。このセンサとして、一般的には、レーザ変位計を用いるのが好ましいが、距離測定が可能なセンサであれば、どのようなものを用いてもかまわない。図2には、変位計151の直下に存在する塗布膜M3の上面までの距離Dの測定を行う例が示されている。なお、実際には、変位計151内には、レーザ光源、光学系、受光素子などが組み込まれているが、ここではこれらの構成要素の図示は省略している。   On the other hand, the displacement meters 151 to 153 are components having a function of measuring a distance to an object placed on the stage 120, and are so-called gap sensors. In general, a laser displacement meter is preferably used as the sensor, but any sensor capable of measuring distance may be used. FIG. 2 shows an example in which the distance D to the upper surface of the coating film M3 existing immediately below the displacement meter 151 is measured. In practice, a laser light source, an optical system, a light receiving element, and the like are incorporated in the displacement meter 151, but these components are not shown here.

図1の斜視図に示すとおり、変位計151〜153は、それぞれ測定ラインL1〜L3の上方に配置されており、各測定ラインL1〜L3上の各位置における距離測定が行われる。なお、図示の例では、各変位計151〜153は、いずれも直下の距離を測定する機能を有するが、変位計151〜153の目的は、ステージ120上の物体について、それぞれ測定ラインL1〜L3に沿った段差、傾斜、凹凸を検出することにあるので、必ずしも直下の距離を測定する必要はなく、斜め下方向の距離を測定する変位計を用いてもかまわない。   As shown in the perspective view of FIG. 1, the displacement meters 151 to 153 are arranged above the measurement lines L1 to L3, respectively, and distance measurement is performed at each position on each measurement line L1 to L3. In the illustrated example, each of the displacement meters 151 to 153 has a function of measuring a distance immediately below, but the purpose of the displacement meters 151 to 153 is to measure lines L1 to L3 for the object on the stage 120, respectively. Therefore, it is not always necessary to measure the distance directly below, and a displacement meter that measures the distance in the diagonally downward direction may be used.

ダイ140が、橋梁支持体113に対して上下方向に移動可能になっているのは、基材Sの上面に、段差、傾斜、凹凸などが存在した場合にも、良好な膜形成を可能にするためである。たとえば、図3の側断面図に示すように、基材Sの上面が傾斜していた場合を考えてみる。この場合、もし、ダイ140が橋梁支持体113に固着されていたとすると、ダイ140の吐出口の高さは常にレベルV1を維持することになる。そのため、吐出口と基材S上面との間の距離d(いわゆるギャップ)は、基材S上の各部によって異なってしまう。このように、基材S上の各部で、距離dが異なるようになると、一様な塗布膜を形成することが困難になり好ましくない。ダイ140を上下移動可能としたのは、このような弊害を避けるための配慮である。   The die 140 is movable in the vertical direction with respect to the bridge support body 113. Even when a step, an inclination, an unevenness, etc. exist on the upper surface of the base material S, it is possible to form a good film. It is to do. For example, consider the case where the upper surface of the substrate S is inclined as shown in the side sectional view of FIG. In this case, if the die 140 is fixed to the bridge support body 113, the height of the discharge port of the die 140 is always maintained at the level V1. Therefore, the distance d (so-called gap) between the discharge port and the upper surface of the substrate S differs depending on each part on the substrate S. Thus, when the distance d is different at each part on the substrate S, it is difficult to form a uniform coating film, which is not preferable. The fact that the die 140 can be moved up and down is a consideration for avoiding such adverse effects.

すなわち、図3に示すように、ダイ140からの流動性膜材料の吐出を行わないで、ステージ120をX軸方向に移動させる走査を行うと、変位計151〜153によって、それぞれ測定ラインL1〜L3に沿った位置における基材Sの上面までの距離Dを測定することができる。図示の例の場合、X軸方向への走査により、変位計151直下における基材Sの上面位置は徐々に下がってくるので、距離Dの測定値は徐々に増加してゆくことになる。こうして、各部における距離Dを測定できたら、今度は、図4に示すように、ダイ140から流動性膜材料M1をシート状膜M2として吐出させながら、ステージ120をX軸方向に移動させる走査を行い、基材Sの上面に塗布膜M3を形成させる処理を行う。ただし、このとき、図3に示す段階で測定した距離Dに応じて、ダイ140を上下方向に移動させるようにする。具体的には、図3に示す段階で得られた距離Dの測定値は、X軸方向への走査とともに徐々に増加してゆくので、図4に示す膜形成段階では、X軸方向への走査とともに、ダイ140を徐々に下方へと移動させてゆくようにすればよい。そうすれば、ダイ140の吐出口の高さを、レベルV2に示すように変化させることができ、吐出口と基材S上面との間の距離dを一定に維持させた状態で、塗布膜M3の形成を行うことができるようになる。   That is, as shown in FIG. 3, when scanning is performed to move the stage 120 in the X-axis direction without discharging the fluid film material from the die 140, the measurement lines L <b> 1 to L <b> 1 are respectively measured by the displacement meters 151 to 153. The distance D to the upper surface of the base material S at the position along L3 can be measured. In the case of the illustrated example, the upper surface position of the base material S immediately below the displacement meter 151 is gradually lowered by scanning in the X-axis direction, so that the measured value of the distance D gradually increases. When the distance D in each part can be measured in this way, as shown in FIG. 4, this time, scanning is performed to move the stage 120 in the X-axis direction while discharging the fluid film material M1 from the die 140 as a sheet-like film M2. And a process of forming the coating film M3 on the upper surface of the substrate S is performed. However, at this time, the die 140 is moved in the vertical direction according to the distance D measured in the stage shown in FIG. Specifically, the measured value of the distance D obtained in the stage shown in FIG. 3 gradually increases with the scanning in the X-axis direction. Therefore, in the film formation stage shown in FIG. Along with scanning, the die 140 may be gradually moved downward. Then, the height of the discharge port of the die 140 can be changed as indicated by level V2, and the coating film is maintained in a state where the distance d between the discharge port and the upper surface of the substrate S is kept constant. M3 can be formed.

図3,図4は、基材Sの上面が傾斜している場合の例であるが、基材Sの上面に段差や凹凸が生じている場合は、段差や凹凸に応じてダイ140を上下移動させることにより、やはり距離dを一定に維持することが可能になる。なお、図示の例では、3つの変位計151〜153によって、3つの測定ラインL1〜L3上の位置の測定値を得ることができるので、ダイ140の移動制御には、たとえば、3つの測定ラインL1〜L3上の測定値の平均値を用いるようにすればよい。あるいは、3つの測定ラインL1〜L3上の各測定値に基づいて、ダイ140の左右の傾きを定めるようにしてもよい。もちろん、図1の斜視図において、ダイ140を、右側部分、中央部分、左側部分というように、3つの独立した部分から構成し、それぞれを独立して上下移動できるようにしておけば、変位計151による測定値に基づいて右側部分の上下移動を制御し、変位計152による測定値に基づいて中央部分の上下移動を制御し、変位計153による測定値に基づいて左側部分の上下移動を制御することが可能になる。   3 and 4 are examples in the case where the upper surface of the substrate S is inclined. When a step or unevenness is generated on the upper surface of the substrate S, the die 140 is moved up and down according to the step or unevenness. By moving it, the distance d can be kept constant. In the illustrated example, the three displacement meters 151 to 153 can obtain measured values at positions on the three measurement lines L1 to L3. Therefore, for example, three measurement lines are used for movement control of the die 140. What is necessary is just to use the average value of the measured value on L1-L3. Alternatively, the left and right inclinations of the die 140 may be determined based on the measurement values on the three measurement lines L1 to L3. Of course, in the perspective view of FIG. 1, if the die 140 is composed of three independent parts such as a right part, a central part, and a left part, and each can be moved up and down independently, a displacement meter The vertical movement of the right part is controlled based on the measurement value by 151, the vertical movement of the central part is controlled based on the measurement value by the displacement meter 152, and the vertical movement of the left part is controlled based on the measurement value by the displacement meter 153. It becomes possible to do.

このように、膜形成の前段階において、基材Sの上面の高さを測定しておき、膜形成段階において、この測定値に応じてダイ140を上下移動させながら膜形成を行うようにすれば、ダイ140の吐出口と基材S上面との間の距離dを一定に維持させた状態で、塗布膜の形成が可能になり、一様な膜厚をもった品質の良い成膜を行うことができるようになるというメリットが得られる。   In this way, the height of the upper surface of the substrate S is measured in the stage before film formation, and the film formation is performed while moving the die 140 up and down in accordance with the measured value in the film formation stage. For example, a coating film can be formed in a state where the distance d between the discharge port of the die 140 and the upper surface of the substrate S is kept constant, and a high-quality film having a uniform film thickness can be formed. The advantage of being able to do it is obtained.

このような手法のもうひとつのメリットは、変位計151〜153を利用して、形成された塗布膜M3の厚み測定を行うことが可能になる点である。この厚み測定の原理を、図5および図6の側断面図を参照しながら説明しよう。   Another advantage of such a method is that the thickness of the formed coating film M3 can be measured using the displacement meters 151-153. The principle of thickness measurement will be described with reference to the side sectional views of FIGS.

いま、図5に示すように、膜形成の前段階において、基材Sの上面の測定ラインL1に沿った各位置の高さ測定(変位計151による距離Dの測定)が行われたものとしよう。ここでは、このように、基材Sの上面の各位置の高さを測定する段階を、「基材測定段階」と呼ぶことにする。この基材測定段階の目的は、既に述べたとおり、膜形成の対象となる基材Sの上面の高さを事前に測定しておくことであり、ダイ140からの流動性膜材料M1の吐出を行うことなしに、基材Sを図の左方(X軸方向)へと徐々に移動させる走査を行いながら、変位計151の測定値を取り込む処理が行われることになる。   Now, as shown in FIG. 5, in the previous stage of film formation, height measurement at each position along the measurement line L1 on the upper surface of the substrate S (measurement of the distance D by the displacement meter 151) has been performed. Try. Here, the step of measuring the height of each position on the upper surface of the base material S will be referred to as a “base material measurement step”. The purpose of this base material measurement step is to measure the height of the upper surface of the base material S that is the target of film formation in advance, as described above, and to discharge the fluid film material M1 from the die 140. Without performing the process, the process of taking in the measurement value of the displacement meter 151 is performed while performing the scanning that gradually moves the base material S to the left (X-axis direction) in the drawing.

走査を一定速度で行いながら、一定周期で測定値の取り込みを行うようにすれば、測定ラインL1上に一定間隔で並ぶ位置P1,P2,P3,…,Pi−1,Pi,Pi+1,…,Pnについて、それぞれ測定値Dを得ることができる。ここでは、これらの測定値を、D(P1),D(P2),D(P3),…,D(Pi−1),D(Pi),D(Pi+1),…,D(Pn)と表すことにする。図5に示す例のように、基材Sの上面が完全な水平面となっている場合は、測定値Dの値はすべて等しくなるが、実際には、基材Sの上面には、段差や傾斜が生じていたり、凹凸構造が存在していたりするため、測定値Dの値は位置ごとに変化することになる。   If the measurement values are taken in at a constant cycle while scanning is performed at a constant speed, positions P1, P2, P3,..., Pi-1, Pi, Pi + 1,. A measured value D can be obtained for each Pn. Here, these measured values are represented as D (P1), D (P2), D (P3), ..., D (Pi-1), D (Pi), D (Pi + 1), ..., D (Pn). I will represent it. As in the example shown in FIG. 5, when the upper surface of the base material S is a completely horizontal surface, the measured values D are all equal. Since the inclination is generated or the uneven structure is present, the value of the measured value D changes for each position.

続いて、図6に示すように、ダイ140から流動性膜材料M1をシート状膜M2として吐出させながら、基材Sを図の左方(X軸方向)へと徐々に移動させる走査を行うことにより、基材Sの上面に塗布膜M3を形成する処理を行う。このとき、同時に、変位計151の測定値を、一定周期で取り込むようにすれば、測定ラインL1上に一定間隔で並ぶ、塗布膜M3上の位置Q1,Q2,Q3,…,Qi−1,Qi,Qi+1,…,Qnについて、それぞれ測定値Dを得ることができる。これらの測定値を、D(Q1),D(Q2),D(Q3),…,D(Qi−1),D(Qi),D(Qi+1),…,D(Qn)と表すことにする。測定値の取り込みタイミングをうまく調整すれば、位置Q1が、位置P1の直上にくるようにし、第i番目の位置Qiが、第i番目の位置Piの直上にくるようにすることができる。ここでは、このように、基材S上に形成された塗布膜M3の上面の各位置の高さを測定する段階を、「塗布膜測定段階」と呼ぶことにする。   Subsequently, as shown in FIG. 6, while the fluid film material M <b> 1 is discharged as a sheet-like film M <b> 2 from the die 140, scanning is performed to gradually move the base material S to the left (X-axis direction) in the figure. Thereby, the process which forms the coating film M3 on the upper surface of the base material S is performed. At the same time, if the measurement values of the displacement meter 151 are taken in at a constant cycle, positions Q1, Q2, Q3,..., Qi-1, on the coating film M3, which are arranged at regular intervals on the measurement line L1. Measured values D can be obtained for Qi, Qi + 1,. These measured values are expressed as D (Q1), D (Q2), D (Q3),..., D (Qi-1), D (Qi), D (Qi + 1),. To do. If the timing for taking in the measured values is adjusted well, the position Q1 can be directly above the position P1, and the i-th position Qi can be directly above the i-th position Pi. Here, the step of measuring the height of each position on the upper surface of the coating film M3 formed on the substrate S in this way is referred to as a “coating film measurement step”.

こうして、基材測定段階における測定値と塗布膜測定段階における測定値とが得られたら、それぞれ対応する位置における測定値の差を演算することにより、当該位置における塗布膜M3の厚みを求めることができる。たとえば、位置P1における膜厚をT(P1)と表すことにすれば、T(P1)=D(P1)−D(Q1)なる演算により求めることができる。一般に、第i番目の位置における膜厚は、T(Pi)=D(Pi)−D(Qi)なる演算により求めることができる。   Thus, when the measurement value at the base material measurement stage and the measurement value at the coating film measurement stage are obtained, the thickness of the coating film M3 at the position can be obtained by calculating the difference between the measurement values at the corresponding positions. it can. For example, if the film thickness at the position P1 is expressed as T (P1), it can be obtained by the calculation T (P1) = D (P1) −D (Q1). In general, the film thickness at the i-th position can be obtained by the calculation T (Pi) = D (Pi) −D (Qi).

以上、変位計151を用いて、測定ラインL1上のn個の位置P1〜Pnにおける膜厚を求める方法を説明したが、変位計152,153を用いて、測定ラインL2,L3上の個々の位置における膜厚も、同様の方法で求めることができる。こうして得られる膜厚値は、あくまでも、二次元平面上に形成された塗布膜M3上に離散的に分布した特定位置における膜厚値であるが、距離測定値の取り込み周期を短く設定したり、設置する変位計の数を増やしたりすれば、より密度の高い特定位置について、それぞれ膜厚値を求めることができるようになる。   As described above, the method for obtaining the film thicknesses at the n positions P1 to Pn on the measurement line L1 using the displacement meter 151 has been described. However, using the displacement meters 152 and 153, individual film thicknesses on the measurement lines L2 and L3 are described. The film thickness at the position can also be obtained by a similar method. The film thickness value obtained in this way is a film thickness value at a specific position discretely distributed on the coating film M3 formed on the two-dimensional plane, but the distance measurement value capturing period can be set short, If the number of displacement meters to be installed is increased, the film thickness value can be obtained for each specific position with higher density.

<<< 第2章:適正な膜厚測定を阻む事情 >>>
以上、本発明の基本的実施形態に係る塗布膜形成装置の物理的な構造およびその基本動作を説明したが、ここでは、上述した基本動作だけでは、適正な膜厚測定を行うことができないケースが存在する事情を、具体例を挙げて説明する。
<<< Chapter 2: Circumstances that prevent proper film thickness measurement >>>
As described above, the physical structure and the basic operation of the coating film forming apparatus according to the basic embodiment of the present invention have been described. However, in this case, the proper film thickness measurement cannot be performed only by the basic operation described above. The situation that exists will be described with a specific example.

ここでは、そのようなケースの一例として、プラズマディスプレイパネル用の背面板の製造プロセスに、前述した塗布膜形成装置を利用する場合を考える。一般的なプラズマディスプレイパネル用の背面板は、図7の側断面図に示すような構造を有する部品であり、ベースとなるガラス層10と、顔料を含んだガラスペーストからなる誘電体層11と、この誘電体層11に埋設された電極12と、誘電体層11の上面に所定間隔で形成されたリブ層13と、隣接するリブ層間に形成された蛍光体層14(通常は、R,G,Bの三原色の蛍光体が順に配置される)と、を有している。ここで、リブ層13は、ガラスペーストを主成分とする層であり、個々の画素の境界壁を形成する機能を果たし、通常、その厚みは100μm以上必要である。そのため、このリブ層13を形成するためには、前述した基本構造を有する塗布膜形成装置を用いてダイコートを行うのが一般的である。   Here, as an example of such a case, consider a case where the above-described coating film forming apparatus is used in a manufacturing process of a back plate for a plasma display panel. A back plate for a general plasma display panel is a part having a structure as shown in a side sectional view of FIG. 7, and includes a glass layer 10 serving as a base, and a dielectric layer 11 formed of a glass paste containing a pigment. The electrode 12 embedded in the dielectric layer 11, the rib layer 13 formed at a predetermined interval on the upper surface of the dielectric layer 11, and the phosphor layer 14 formed between adjacent rib layers (usually R, The phosphors of the three primary colors G and B are arranged in this order). Here, the rib layer 13 is a layer containing glass paste as a main component, and functions to form boundary walls of individual pixels. Usually, the thickness is required to be 100 μm or more. Therefore, in order to form this rib layer 13, it is common to perform die coating using the coating film forming apparatus having the basic structure described above.

すなわち、図8の側断面図に示すように、ベースとなるガラス層10と、顔料を含んだガラスペーストからなる誘電体層11(電極12が埋設されている)と、の2層構造を有する基板上に、ガラスペーストを主成分とする層15を塗布膜として形成し、この層15を固化させた後、所定部分(蛍光体層14を形成する部分)をサンドブラスト法により除去し、残った部分をリブ層13とする工程が行われる。このような工程では、ガラス層10と誘電体層11との2層構造をなす基板を、基材Sとしてステージ120上に載置固定し、ダイ140から、層15を構成するための流動性膜材料M1を吐出させることになる。したがって、図1に示す構造を有する塗布膜形成装置の場合、まず、基材測定段階において、誘電体層11の上面の高さを測定する処理が実行され、続いて、塗布膜形成段階と同時に塗布膜測定段階が実行され、形成されたばかりの層15(塗布膜)の上面の高さを測定する処理が実行され、両測定値の差を演算することにより、層15の厚みが求められることになる。   That is, as shown in the side sectional view of FIG. 8, it has a two-layer structure of a glass layer 10 serving as a base and a dielectric layer 11 (electrode 12 is embedded) made of a glass paste containing a pigment. On the substrate, a layer 15 mainly composed of glass paste was formed as a coating film, and after solidifying the layer 15, a predetermined portion (portion for forming the phosphor layer 14) was removed by sandblasting and remained. A step of making the portion into the rib layer 13 is performed. In such a process, a substrate having a two-layer structure of the glass layer 10 and the dielectric layer 11 is placed and fixed on the stage 120 as the base material S, and the fluidity for forming the layer 15 from the die 140. The film material M1 is discharged. Therefore, in the case of the coating film forming apparatus having the structure shown in FIG. 1, first, in the base material measurement stage, a process of measuring the height of the upper surface of the dielectric layer 11 is executed, and subsequently, simultaneously with the coating film formation stage. The coating film measurement step is executed, the process of measuring the height of the upper surface of the layer 15 (coating film) just formed is executed, and the thickness of the layer 15 is obtained by calculating the difference between the measured values. become.

しかしながら、このようなケースに適用する場合、前述した基本動作だけでは、適正な膜厚測定を行うことができない。その根本原因は、乾燥・焼成工程により固化した状態の誘電体層11の上面に、流動性をもった状態の層15を塗布するためである。前述したとおり、誘電体層11は、顔料を含んだガラスペーストによって構成されており、透光性をもった数μm程度のガラス粒の中に顔料が散在する形態をとっている。この誘電体層11を形成するプロセスでは、まず、顔料を含んだガラスペーストの層をガラス層10上に塗付する工程が行われる。この塗布工程直後の段階では、塗布層は流動性をもった状態であり、その表面は滑らかである。しかし、その後、乾燥および焼成工程を経ることにより、溶剤等が揮発し、誘電体層11の表面には細かな凹凸が形成されることになる。このように、固化状態の誘電体層11の上面には、数μm程度の細かな凹凸が形成されており、しかも、主成分がガラスペーストであるため、誘電体層11全体としては、半透明な性質を有している。一方、この誘電体層11の上面に形成される層15は、ダイ140から吐出された状態では、流動性をもった材料であり、その上面は、誘電体層11の上面に比べれば滑らかである。ただし、ダイ140から吐出されたシート状膜M2を誘電体層11の上面に塗布する、という工程で形成される膜であるため、その端部、すなわち、塗布開始端と塗布終了端とは、他の部分に比べて厚みが変動しやすいという性質がある。   However, when applied to such a case, proper film thickness measurement cannot be performed only by the basic operation described above. The root cause is that the fluidized layer 15 is applied to the upper surface of the dielectric layer 11 that has been solidified by the drying / firing process. As described above, the dielectric layer 11 is made of a glass paste containing a pigment, and has a form in which the pigment is scattered in a glass particle having a translucency of about several μm. In the process of forming the dielectric layer 11, first, a step of applying a glass paste layer containing a pigment on the glass layer 10 is performed. In the stage immediately after this coating process, the coating layer is in a fluid state and its surface is smooth. However, after that, through the drying and firing processes, the solvent and the like are volatilized, and fine irregularities are formed on the surface of the dielectric layer 11. As described above, fine irregularities of about several μm are formed on the upper surface of the solidified dielectric layer 11 and the main component is a glass paste, so that the dielectric layer 11 as a whole is translucent. It has unique properties. On the other hand, the layer 15 formed on the upper surface of the dielectric layer 11 is a fluid material when discharged from the die 140, and the upper surface is smoother than the upper surface of the dielectric layer 11. is there. However, since it is a film formed in a process of applying the sheet-like film M2 discharged from the die 140 to the upper surface of the dielectric layer 11, the end portions thereof, that is, the application start end and the application end end are Compared with other parts, the thickness is likely to fluctuate.

たとえば、図9は、誘電体層11上に形成された層15の端部15T(この例では、塗布開始端)の形状を示す拡大側断面図である。この例では、層15の他の部分に比べて、端部15Tの厚みは厚くなっている。もちろん、場合によっては、逆に端部15Tの厚みが他の部分に比べて薄くなることもある。また、塗布終了端についても、同様に端部の厚みが他の部分に比べて厚くなったり、薄くなったりする変動が生じやすい。このように、層15の端部15Tに厚みの変動が生じていると、その後に行われる焼成時に、この端部15Tが誘電体層11の上面から剥離する事態が生じかねない。したがって、図8に示すように、誘電体層11の上面に層15を形成した段階で、この層15の膜厚の均一性、特に、その端部における膜厚の均一性を確認する検査を行うことは非常に重要である。   For example, FIG. 9 is an enlarged side sectional view showing the shape of the end 15T (in this example, the coating start end) of the layer 15 formed on the dielectric layer 11. In this example, the end 15T is thicker than the other portions of the layer 15. Of course, depending on the case, the thickness of the end portion 15T may be thinner than the other portions. Similarly, the end of the coating tends to be fluctuated such that the thickness of the end becomes thicker or thinner than other parts. As described above, if the thickness of the end 15T of the layer 15 varies, the end 15T may be peeled off from the upper surface of the dielectric layer 11 during the subsequent firing. Therefore, as shown in FIG. 8, at the stage where the layer 15 is formed on the upper surface of the dielectric layer 11, an inspection is performed to confirm the uniformity of the film thickness of the layer 15, particularly the uniformity of the film thickness at the end portion. It is very important to do.

前述したとおり、図1に示す塗布膜形成装置は、基材S上に塗布膜M3を形成するとともに、形成した塗布膜M3の膜厚を測定する機能を有している。しかしながら、図8に示すような材料の組み合わせにより塗布膜形成を行った場合、前述した基本動作だけでは、適正な膜厚測定を行うことができない。その第1の理由は、上述したとおり、固化状態の誘電体層11の上面には、数μm程度の細かな凹凸が形成されているのに対し、固化前の流動性をもった層15の上面は比較的滑らかな状態になるため、基材測定段階において、誘電体層11の上面の凹凸表面までの距離を忠実に測定すると、非常に細かな厚み変動が検出されることになるためである。もちろん、厚みの測定値に精確さだけを求めるという意味では、このような非常に細かな厚み変動の検出は、精確な測定結果を示すものになるが、プラズマディスプレイパネル用の背面板のリブ13を形成するという目的を考慮すると、このような非常に細かな厚み変動までも検出することは好ましくなく、適正な膜厚測定ということはできない。   As described above, the coating film forming apparatus shown in FIG. 1 has a function of forming the coating film M3 on the substrate S and measuring the film thickness of the formed coating film M3. However, when the coating film is formed by a combination of materials as shown in FIG. 8, an appropriate film thickness measurement cannot be performed only by the basic operation described above. The first reason is that, as described above, fine irregularities of about several μm are formed on the upper surface of the solidified dielectric layer 11, whereas the layer 15 having fluidity before solidification is formed. Since the upper surface is in a relatively smooth state, when the distance to the uneven surface on the upper surface of the dielectric layer 11 is faithfully measured in the base material measurement stage, very fine thickness fluctuations are detected. is there. Of course, in the sense that only the accuracy is required for the thickness measurement value, such a very small thickness variation detection shows an accurate measurement result. However, the rib 13 of the back plate for the plasma display panel is used. In consideration of the purpose of forming the film, it is not preferable to detect even such a very small thickness variation, and an appropriate film thickness measurement cannot be performed.

そして、第2の理由は、上述したとおり、誘電体層11は、顔料を含んだガラスペーストによって構成されているため、基材測定段階における測定値が必ずしも正しい測定値にはならないためである。すなわち、誘電体層11は、ガラスペーストの部分は透光性を有しているが、顔料の部分は遮光性を有している、という特殊な構造を有しているため、全体としては、半透明な性質を呈することになる。ところが、レーザ変位計などによる距離測定結果は、光を透過するガラスペーストの表面までの距離を示すものにはならず、光を反射する顔料までの距離を示すものになってしまう。たとえば、レーザを照射した特定の測定箇所に存在する顔料が浅い位置にあれば、レーザ光はこの浅い位置にある顔料によって反射することになるので、比較的短い距離が測定結果として得られることになる。逆に、レーザを照射した特定の測定箇所に存在する顔料が深い位置にあれば、レーザ光はこの深い位置にある顔料によって反射することになるので、比較的長い距離が測定結果として得られることになる。このように、変位計による距離の測定結果は、顔料の分布深度に応じてばらつきを生じたものになるため、必ずしも正しい測定値にはならない。   And the 2nd reason is because the dielectric layer 11 is comprised with the glass paste containing a pigment as above-mentioned, and the measured value in a base-material measurement step does not necessarily become a correct measured value. That is, since the dielectric layer 11 has a special structure in which the glass paste portion has translucency but the pigment portion has light shielding properties, as a whole, It will exhibit a translucent nature. However, the result of distance measurement by a laser displacement meter or the like does not indicate the distance to the surface of the glass paste that transmits light, but indicates the distance to the pigment that reflects light. For example, if the pigment present at a specific measurement location irradiated with a laser is in a shallow position, the laser light will be reflected by the pigment in this shallow position, so that a relatively short distance can be obtained as a measurement result. Become. Conversely, if the pigment present at a specific measurement location irradiated with the laser is in a deep position, the laser light will be reflected by the pigment in this deep position, so a relatively long distance can be obtained as a measurement result. become. As described above, the measurement result of the distance by the displacement meter varies depending on the pigment distribution depth, and thus is not necessarily a correct measurement value.

以上、プラズマディスプレイパネル用の背面板のリブ13を形成するというケースを例示したが、要するに、膜の形成対象となる基材の材料や塗布膜自身の材料の固有の性質により、前述した基本動作だけでは、適正な膜厚測定を行うことができない事情が存在することは少なくない。本発明は、このような事情が存在する場合にも、適正な膜厚測定を可能にする技術を提案するものである。   In the above, the case of forming the rib 13 of the back plate for the plasma display panel has been exemplified, but in short, the basic operation described above depends on the inherent properties of the material of the base material to be formed and the material of the coating film itself. In many cases, there are circumstances in which proper film thickness measurement cannot be performed. The present invention proposes a technique that enables an appropriate film thickness measurement even in such a situation.

<<< 第3章:本発明の特徴 >>>
第1章で述べた基本原理に基づく塗布膜形成方法は、ダイからシート状膜を吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する方法であるが、次の各段階から構成されている。まず、第1の段階は、ステージ120上に基材Sを固定し、流動性膜材料M1をシート状に吐出する機能をもったダイ140を基材Sの上方に配置する準備段階である。そして、第2の段階は、ステージ120をX軸方向に移動させる走査を行いながら、基材S上面のX軸方向に沿った測定ラインL1〜L3上の高さを測定する基材測定段階である。続く第3の段階は、この基材測定段階で測定された高さに応じて、ダイ140を上下移動させながら、ダイ140から流動性膜材料M1をシート状に吐出させた状態で、ステージ120をX軸方向に移動させる走査を行い、基材Sの上面にシート状膜M2を塗布して塗布膜M3を形成する塗布膜形成段階である。そして、この塗布膜形成段階と同時に、第4の段階、すなわち、形成された塗布膜M3の上面の測定ラインL1〜L3上の高さを測定する塗布膜測定段階が実行される。そして最後の第5の段階として、基材測定段階における高さの測定値と塗布膜測定段階における高さの測定値との差に基づいて、測定ラインL1〜L3に沿った各部における塗布膜M3の膜厚を求める演算を行う膜厚演算段階が実行されることになる。
<<< Chapter 3: Features of the Present Invention >>>
The coating film forming method based on the basic principle described in Chapter 1 is a method of forming a coating film on a substrate by discharging a sheet-like film from a die, and includes the following steps. First, the first stage is a preparatory stage in which the base 140 is fixed on the stage 120 and the die 140 having a function of discharging the fluid film material M1 in the form of a sheet is disposed above the base S. The second stage is a base material measurement stage in which the height on the measurement lines L1 to L3 along the X-axis direction on the upper surface of the base material S is measured while performing a scan for moving the stage 120 in the X-axis direction. is there. The following third stage is the stage 120 in a state where the fluid film material M1 is discharged from the die 140 into a sheet shape while moving the die 140 up and down according to the height measured in the base material measurement stage. Is a coating film forming stage in which scanning is performed in the X-axis direction to apply the sheet film M2 on the upper surface of the substrate S to form the coating film M3. Simultaneously with this coating film forming stage, a fourth stage, that is, a coating film measuring stage for measuring the height of the upper surface of the formed coating film M3 on the measurement lines L1 to L3 is executed. And as the last 5th step, based on the difference between the height measurement value in the substrate measurement step and the height measurement value in the coating film measurement step, the coating film M3 in each part along the measurement lines L1 to L3 The film thickness calculation stage for performing the calculation for determining the film thickness is executed.

本発明の特徴は、上述した基材測定段階および前記塗布膜測定段階において、得られた測定値を空間的に平滑化するための平滑化処理を実施するようにし、かつ、平滑化の程度(平滑対象となる空間的範囲)を、基材測定段階と塗布膜測定段階とで異ならせるように設定する点にある。具体的には、図8に示すような層15を形成し、その膜厚を測定するプロセスを行う場合であれば、誘電体層11の上面の高さを測定する基材測定段階においても、形成された層15の上面の高さを測定する塗布膜測定段階においても、それぞれ測定値を空間的に平滑化するための平滑化処理を実施するようにし、かつ、前者における平滑化の方が後者における平滑化よりも、平滑化の程度が高くなるように(平滑対象となる空間的範囲が広くなるように)設定すればよい。前者、すなわち、誘電体層11の上面の高さを測定する基材測定段階における平滑化の程度を高くすれば、より広い範囲にわたっての平滑化が行われるようになり、表面の凹凸による細かな厚み変動は除外されるようになり、また、顔料の分布深度に応じて生じるばらつきも平均化されることになる。   A feature of the present invention is that a smoothing process for spatially smoothing the obtained measurement values is performed in the base material measurement step and the coating film measurement step described above, and the degree of smoothing ( The spatial range to be smoothed) is set to be different between the base material measurement stage and the coating film measurement stage. Specifically, if the layer 15 as shown in FIG. 8 is formed and the film thickness is measured, the base material measurement step for measuring the height of the upper surface of the dielectric layer 11 is performed. Also in the coating film measurement stage in which the height of the upper surface of the formed layer 15 is measured, a smoothing process for spatially smoothing each measurement value is performed, and the smoothing in the former is more preferable. What is necessary is just to set so that the degree of smoothing may become higher than the smoothing in the latter (so that the spatial range used as smoothing object becomes wide). If the level of smoothing in the former, that is, the base material measurement stage for measuring the height of the upper surface of the dielectric layer 11 is increased, smoothing over a wider range can be performed, and the fineness due to surface irregularities can be reduced. Variations in thickness will be excluded, and variations that occur according to the distribution depth of the pigment will be averaged.

以下、この特徴を、図示する実施形態に基づいて説明する。図10は、本発明の一実施形態に係る塗布膜形成装置の全体構成を示すブロック図である。この装置は、ダイからシート状膜を吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する装置であるが、図示のとおり、支持体110、ステージ120、走査手段130、ダイ140、変位計150、ダイ移動手段160、制御手段170の各構成要素から構成されている。図1に示す物理的な構成要素は、これらのうちの支持体110、ステージ120、走査手段130、ダイ140、変位計150を具体的な構造で実現した一例である。   Hereinafter, this feature will be described based on the illustrated embodiment. FIG. 10 is a block diagram showing the overall configuration of a coating film forming apparatus according to an embodiment of the present invention. This apparatus is an apparatus for forming a coating film on a substrate by discharging a sheet-like film from a die, and as shown, a support 110, a stage 120, a scanning means 130, a die 140, a displacement meter 150, It is comprised from each component of the die moving means 160 and the control means 170. FIG. The physical components shown in FIG. 1 are an example in which the support 110, the stage 120, the scanning means 130, the die 140, and the displacement meter 150 are realized with specific structures.

ステージ120は、塗布膜の形成対象となる基材Sを固定する機能をもった構成要素であり、図1に示すステージ120と同一の構成要素である。一方、支持体110は、このステージ120の上方に設けられ、ダイ140および変位計150を支持する機能をもった構成要素であり、図1に示す橋梁支持体113に相当する構成要素である。ダイ140は、図1に示すダイ140と同一の構成要素であり、既に述べたとおり、支持体110に対して、上下方向に移動自在となるように取り付けられ、かつ、流動性膜材料をシート状に吐出する機能を有する構成要素である。また、ダイ移動手段160は、図1には具体的な構成要素としては示されていないが、ダイ140を支持体110に対して上下方向に移動させる構成要素である。変位計150は、支持体110に取り付けられ、ステージ120上に載置された物体までの距離を測定する構成要素であり、図1に示す変位計151〜153に相当する構成要素である。   The stage 120 is a component having a function of fixing the base material S that is a formation target of the coating film, and is the same component as the stage 120 shown in FIG. On the other hand, the support 110 is a component provided above the stage 120 and has a function of supporting the die 140 and the displacement meter 150, and corresponds to the bridge support 113 shown in FIG. The die 140 is the same component as the die 140 shown in FIG. 1. As described above, the die 140 is attached to the support 110 so as to be movable in the vertical direction. It is a component having a function of discharging in a shape. The die moving means 160 is a component that moves the die 140 in the vertical direction with respect to the support 110, although not shown as a specific component in FIG. The displacement meter 150 is a component that is attached to the support 110 and measures the distance to the object placed on the stage 120, and corresponds to the displacement meters 151 to 153 shown in FIG.

走査手段130は、ステージ120もしくは支持体110を、所定の移動方向に沿って移動させることにより、ステージ120上の基材Sに対して、ダイ140および変位計150を走査する構成要素である。図1に示す実施形態では、ステージ120をX軸方向に移動させるために用いられる搬送レール131,132および摺動子133、ならびに、図示されていない駆動機構が、走査手段130に相当する構成要素ということになる。もっとも、走査手段130は、必ずしもステージ120側を移動させることにより走査を行う必要はなく、逆に、支持体110側(ダイ140および変位計150側)を移動させることにより、走査を行ってもかまわない。要するに、走査手段130は、ダイ140および変位計150と、ステージ120上の基材Sと、を相対的に移動させることにより、基材Sに対して、ダイ140および変位計150を走査する機能を果たすことができれば、具体的にはどのような手段で実現してもかまわない。   The scanning unit 130 is a component that scans the die 140 and the displacement meter 150 with respect to the substrate S on the stage 120 by moving the stage 120 or the support 110 along a predetermined movement direction. In the embodiment shown in FIG. 1, conveyance rails 131 and 132 and a slider 133 used for moving the stage 120 in the X-axis direction, and a driving mechanism (not shown) correspond to the scanning unit 130. It turns out that. However, the scanning unit 130 does not necessarily perform scanning by moving the stage 120 side. Conversely, even if scanning is performed by moving the support 110 side (the die 140 and the displacement meter 150 side). It doesn't matter. In short, the scanning unit 130 has a function of scanning the die 140 and the displacement meter 150 with respect to the substrate S by relatively moving the die 140 and the displacement meter 150 and the substrate S on the stage 120. As long as the above can be fulfilled, it may be realized by any means.

制御手段170は、図1には図示が省略されている構成要素であるが、走査手段130、ダイ140、ダイ移動手段160を制御するとともに、変位計150の測定値を取り込む機能を有し、この装置全体を制御する役割を果たす。ここでは、説明の便宜上、この制御手段170を、基材測定部171、第1の平滑化処理部172、塗布膜形成部173、塗布膜測定部174、第2の平滑化処理部175、膜厚演算部176、不良判定部177、端部形状提示部178なる8個の機能ブロックの集合として捉えることにするが、実際には、この制御手段170は、パーソナルコンピュータなどの汎用コンピュータに、シーケンサ回路などを接続し、専用のプログラムを組み込むことによって構成することができる。なお、図10のブロック図中、実線の矢印は、ブロック構成要素の相互間に電気信号のやりとりが行われることを示しており、一点鎖線の矢印は、ブロック構成要素の相互間に、物理的な移動操作が行われることを示している。   The control unit 170 is a component not shown in FIG. 1, but has a function of controlling the scanning unit 130, the die 140, and the die moving unit 160 and capturing the measurement value of the displacement meter 150. It plays a role of controlling the entire apparatus. Here, for convenience of explanation, the control means 170 is used as a base material measuring unit 171, a first smoothing processing unit 172, a coating film forming unit 173, a coating film measuring unit 174, a second smoothing processing unit 175, a film. Although it will be considered as a set of eight functional blocks including a thickness calculation unit 176, a defect determination unit 177, and an end shape presentation unit 178, this control means 170 is actually connected to a general-purpose computer such as a personal computer by a sequencer. It can be configured by connecting a circuit or the like and incorporating a dedicated program. In the block diagram of FIG. 10, solid arrows indicate that electrical signals are exchanged between the block components, and alternate long and short dash arrows indicate physical communication between the block components. This shows that a moving operation is performed.

基材測定部171は、走査手段130に走査を実行させながら(図1の例の場合、ステージ120をX軸方向に徐々に移動させながら)、変位計150によって測定される基材Sの上面までの距離測定値を取り込む処理を行う。たとえば、図5に示す例の場合、各測定箇所P1,P2,P3,…,Pi−1,Pi,Pi+1,…,Pnについての測定値として、それぞれ測定値D(P1),D(P2),D(P3),…,D(Pi−1),D(Pi),D(Pi+1),…,D(Pn)が取り込まれることになる。   The base material measurement unit 171 causes the scanning unit 130 to perform scanning (in the case of FIG. 1, while gradually moving the stage 120 in the X-axis direction), and the upper surface of the base material S measured by the displacement meter 150. The process of taking the distance measurement value up to is performed. For example, in the case of the example shown in FIG. 5, the measurement values D (P1) and D (P2) are the measurement values for the measurement points P1, P2, P3,..., Pi-1, Pi, Pi + 1,. , D (P3), ..., D (Pi-1), D (Pi), D (Pi + 1), ..., D (Pn).

第1の平滑化処理部172は、この基材測定部171によって取り込まれた所定の測定ラインに沿った各位置における距離測定値を、空間的に平滑化するための第1の平滑化処理を実施する。具体的には、測定ラインに沿った個々の測定箇所における測定値を、当該箇所を中心とした所定幅をもった近隣区間内に含まれる複数の測定箇所における測定値の平均値に置き換えることにより平滑化処理を実行することができる。これは、いわゆる平滑化フィルタを各測定値に適用する平滑化処理になる。   The first smoothing processing unit 172 performs a first smoothing process for spatially smoothing the distance measurement value at each position along the predetermined measurement line captured by the base material measurement unit 171. carry out. Specifically, by replacing the measurement value at each measurement point along the measurement line with the average value of the measurement values at a plurality of measurement points included in a neighboring section having a predetermined width centered on the point. Smoothing processing can be executed. This is a smoothing process in which a so-called smoothing filter is applied to each measurement value.

ここでは、このような方法による平滑化処理の具体的な一例を、図11を参照しながら説明する。いま、図11の上段に示すように、一連の測定値が取り込まれたものとし、このうちの第i番目の測定値D(Pi)について、平滑化処理後の新たな値DD(Pi)を求める原理を説明しよう。この場合、まず、平滑化の度合いを示すパラメータとして、測定値D(Pi)の位置を中心とした近隣区間の幅を定義する。図11には、「2j+1」なる幅をもった近隣区間が定義されている。このような幅を定義すると、図示のとおり、第(i−j)番目の測定値D(Pi−j)から、第(i+j)番目の測定値D(Pi+j)までの合計(2j+1)個の測定値が近隣区間内の測定値ということになる。そこで、これら近隣区間内の測定値の単純平均値Av(D(Pi−j)〜D(Pi+j))を演算により求め、これを平滑処理後の新たな測定値DD(Pi)とするのである。   Here, a specific example of the smoothing process by such a method will be described with reference to FIG. Now, as shown in the upper part of FIG. 11, it is assumed that a series of measurement values has been taken in, and a new value DD (Pi) after the smoothing process is obtained for the i-th measurement value D (Pi) among them. Let's explain the principle we want. In this case, first, as a parameter indicating the degree of smoothing, the width of the neighboring section centered on the position of the measurement value D (Pi) is defined. In FIG. 11, a neighboring section having a width of “2j + 1” is defined. When such a width is defined, as shown in the figure, a total of (2j + 1) pieces from the (i−j) th measurement value D (Pi−j) to the (i + j) th measurement value D (Pi + j). The measured value is the measured value in the neighborhood section. Therefore, a simple average value Av (D (Pi−j) to D (Pi + j)) of the measurement values in these neighboring sections is obtained by calculation, and this is used as a new measurement value DD (Pi) after the smoothing process. .

同様の処理を、同一測定ライン上のすべての測定値について実施すれば、当該測定ラインについての第1の平滑化処理部172における第1の平滑化処理は完了である。複数の測定ラインがある場合には、個々の測定ラインごとに、同様の平滑化処理を実行すればよい。なお、左右両端近傍に位置する測定値については、「2j+1」なる幅をもった近隣区間を定義することはできないが、その場合は、可能な限りの幅をもった近隣区間を定義すればよい。たとえば、第1番目の測定値D(P1)については、自分自身から第(1+j)番目の測定値D(P1+j)までの合計(j+1)個の測定値を近隣区間内の測定値として、単純平均値Av(D(P1)〜D(P1+j))を演算により求め、これを平滑化処理後の新たな測定値DD(P1)とすればよい。   If the same process is performed for all the measurement values on the same measurement line, the first smoothing process in the first smoothing processing unit 172 for the measurement line is completed. When there are a plurality of measurement lines, the same smoothing process may be executed for each measurement line. For measurement values located near both left and right ends, a neighboring section having a width of “2j + 1” cannot be defined, but in that case, a neighboring section having as much width as possible may be defined. . For example, for the first measurement value D (P1), a total of (j + 1) measurement values from itself to the (1 + j) th measurement value D (P1 + j) are used as the measurement values in the neighboring section. The average value Av (D (P1) to D (P1 + j)) may be obtained by calculation and used as a new measured value DD (P1) after the smoothing process.

なお、この平滑化処理を行う上では、上述のような単純平均値を用いる代わりに、個々の測定値に所定の重み係数を乗じた上で平均を求める重み付き平均値を用いるようにしてもかまわない。たとえば、図12は、このような重み付き平均値を求めるために利用される重み係数分布の一例を示すグラフである。このグラフは、重み係数の分布がガウス分布をとる例を示している。横軸は、個々の測定値の配列位置に対応し、縦軸は個々の測定値に乗じる重み係数を示している。たとえば、位置Piの測定値D(Pi)については、最も大きな係数kiが乗じられ、位置Pi−jの測定値D(Pi−j)および位置Pi+jの測定値D(Pi+j)については、最も小さな係数ki−jおよびki+jが乗じられる。   In performing the smoothing process, instead of using the simple average value as described above, a weighted average value for obtaining an average after multiplying each measured value by a predetermined weight coefficient may be used. It doesn't matter. For example, FIG. 12 is a graph showing an example of a weight coefficient distribution used for obtaining such a weighted average value. This graph shows an example in which the distribution of weighting coefficients is Gaussian. The horizontal axis corresponds to the arrangement position of the individual measurement values, and the vertical axis represents the weighting factor by which the individual measurement values are multiplied. For example, the measurement value D (Pi) at the position Pi is multiplied by the largest coefficient ki, and the measurement value D (Pi−j) at the position Pi−j and the measurement value D (Pi + j) at the position Pi + j are the smallest. The coefficients ki−j and ki + j are multiplied.

このように、第1の平滑化処理部172による平均化処理を実施することにより、最終的に、各測定箇所P1,P2,P3,…,Pi−1,Pi,Pi+1,…,Pnについての平滑化処理後の測定値として、それぞれ測定値DD(P1),DD(P2),DD(P3),…,DD(Pi−1),DD(Pi),DD(Pi+1),…,DD(Pn)が求まることになる。   As described above, by performing the averaging process by the first smoothing processing unit 172, finally, the measurement points P1, P2, P3,..., Pi-1, Pi, Pi + 1,. Measured values DD (P1), DD (P2), DD (P3),..., DD (Pi-1), DD (Pi), DD (Pi + 1),. Pn) is obtained.

塗布膜形成部173は、第1の平滑化処理部172で平滑化された距離測定値DD(P1),DD(P2),DD(P3),…,に応じてダイ移動手段160を制御してダイ140を上下移動させながら、走査手段130に走査を実行させ(図1の例の場合、ステージ120をX軸方向に徐々に移動させ)、ダイ140から流動性膜材料をシート状に吐出させた状態で、基材Sの上面にシート状膜M2を塗布して塗布膜M3を形成する処理を行う。塗布膜M3が形成される様子は、図6の側断面図に示したとおりである。   The coating film forming unit 173 controls the die moving unit 160 according to the distance measurement values DD (P1), DD (P2), DD (P3),... Smoothed by the first smoothing processing unit 172. While the die 140 is moved up and down, the scanning unit 130 performs scanning (in the case of the example in FIG. 1, the stage 120 is gradually moved in the X-axis direction), and the fluid film material is discharged from the die 140 into a sheet shape. In this state, the coating film M3 is formed by applying the sheet-like film M2 on the upper surface of the substrate S. The manner in which the coating film M3 is formed is as shown in the side sectional view of FIG.

塗布膜測定部174は、走査手段130に走査を実行させながら、変位計150によって測定される塗布膜M3の上面までの距離測定値を取り込む処理を行う。たとえば、図6に示す例の場合、各測定箇所P1,P2,P3,…,Pi−1,Pi,Pi+1,…,Pnについての測定値として、それぞれ測定値D(Q1),D(Q2),D(Q3),…,D(Qi−1),D(Qi),D(Qi+1),…,D(Qn)が取り込まれることになる。   The coating film measurement unit 174 performs processing for taking in a distance measurement value to the upper surface of the coating film M3 measured by the displacement meter 150 while causing the scanning unit 130 to perform scanning. For example, in the case of the example shown in FIG. 6, the measurement values D (Q1) and D (Q2) are the measurement values for the measurement points P1, P2, P3,..., Pi-1, Pi, Pi + 1,. , D (Q3), ..., D (Qi-1), D (Qi), D (Qi + 1), ..., D (Qn).

なお、塗布膜形成部173による塗布膜形成のための走査と、塗布膜測定部174による塗布膜上面までの距離を測定するための走査とは、それぞれ別個独立して行うことも可能であるが、図6に示す例のように、ダイ140よりも変位計151〜153の方を左側(走査方向へ向かう側)に配置しておけば、塗布膜形成部173による塗布膜形成作業と、塗布膜測定部174による距離測定作業とを、同一の移動操作で同時に行うことができるので効率的である。実用上は、このように、塗布膜形成部173と塗布膜測定部174とが、連携して走査手段130に走査を実行させ、塗布膜形成部173による塗布膜の形成と塗布膜測定部174による測定とが、1回の走査により同時に行われるようにするのが好ましい。   The scanning for forming the coating film by the coating film forming unit 173 and the scanning for measuring the distance to the upper surface of the coating film by the coating film measuring unit 174 can be performed independently of each other. 6, if the displacement meters 151 to 153 are arranged on the left side (side toward the scanning direction) rather than the die 140, the coating film forming operation by the coating film forming unit 173 and the coating are performed. It is efficient because the distance measuring operation by the film measuring unit 174 can be performed simultaneously by the same moving operation. In practical use, the coating film forming unit 173 and the coating film measuring unit 174 cooperate with each other to cause the scanning unit 130 to perform scanning so that the coating film forming unit 173 forms the coating film and the coating film measuring unit 174. It is preferable that the measurement by is performed simultaneously by one scanning.

第2の平滑化処理部175は、この塗布膜測定部174によって取り込まれた所定の測定ラインに沿った各位置における距離測定値を、空間的に平滑化するための第2の平滑化処理を実施する。この第2の平滑化処理も、前述した第1の平滑化処理と全く同様に、測定ラインに沿った個々の測定箇所における測定値を、当該箇所を中心とした所定幅をもった近隣区間内に含まれる複数の測定箇所における測定値の平均値に置き換えることにより実行することができる。その結果、平滑化処理後の測定値DD(Q1),DD(Q2),DD(Q3),…,DD(Qi−1),DD(Qi),DD(Qi+1),…,DD(Qn)が得られることになる。   The second smoothing processing unit 175 performs a second smoothing process for spatially smoothing the distance measurement value at each position along the predetermined measurement line taken in by the coating film measuring unit 174. carry out. In the second smoothing process, in the same manner as the first smoothing process described above, the measured values at the individual measurement points along the measurement line are included in the neighboring section having a predetermined width centered on the point. Can be executed by replacing the average value of the measurement values at a plurality of measurement points included in As a result, the measured values DD (Q1), DD (Q2), DD (Q3), ..., DD (Qi-1), DD (Qi), DD (Qi + 1), ..., DD (Qn) after the smoothing process. Will be obtained.

ただし、第1の平滑化処理部172によって実行される第1の平滑化処理と、第2の平滑化処理部175によって実行される第2の平滑化処理とでは、平滑化の程度を別々に設定できるようにしておき、基材Sを構成する材料の特性および塗布膜M3を構成する材料の特性に応じて、それぞれ最適な平滑化が行われるようにする。具体的には、図11に示す方法で平滑化を実行する場合であれば、第1の平滑化処理で定義する近隣区間の幅と、第2の平滑化処理で定義する近隣区間の幅とを、それぞれ別個独立して設定できるようにし、それぞれ異なる近隣区間幅を用いた平滑化処理が実施されるようにしておく。別言すれば、第1の平滑化処理で用いる平滑化フィルタのサイズと、第2の平滑化処理で用いる平滑化フィルタのサイズと、を変えることができるようにしておく。   However, in the first smoothing process executed by the first smoothing processing unit 172 and the second smoothing process executed by the second smoothing processing unit 175, the degree of smoothing is separately set. It is set so that optimum smoothing is performed according to the characteristics of the material constituting the substrate S and the characteristics of the material constituting the coating film M3. Specifically, if smoothing is performed by the method shown in FIG. 11, the width of the neighboring section defined by the first smoothing process, the width of the neighboring section defined by the second smoothing process, Can be set independently, and smoothing processing using different neighboring section widths is performed. In other words, the size of the smoothing filter used in the first smoothing process and the size of the smoothing filter used in the second smoothing process can be changed.

たとえば、図8に示すように、顔料を含んだガラスペーストからなる誘電体層11の上面に、リブ層となるべき層15を塗布膜として形成する場合であれば、既に述べたとおり、誘電体層11の上面の高さを測定する基材測定段階における平滑化の程度を、高く設定するようにすればよい。そうすれば、誘電体層11の表面の凹凸による細かな厚み変動は除外されるようになり、また、顔料の分布深度に応じて生じるばらつきも平均化される。別言すれば、比較的大きなサイズの平滑化フィルタを用いた平滑化処理を行うことにより、変動の高周波成分をカットする処理が行われることになる。その一方で、層15の上面の高さを測定する塗布膜測定段階における平滑化の程度を低く設定すれば、図9に示すように、層15の端部15Tに急激な膜厚変動が生じていた場合にも、このような膜厚変動が、平滑化によって失われてしまうことを防ぐことができ、適正に検出することが可能になる。別言すれば、比較的小さなサイズの平滑化フィルタを用いた平滑化処理を行うことにより、変動の高周波成分を残す処理が行われることになる。結局、この例の場合、第1の平滑化処理で定義する近隣区間の幅(平滑化フィルタのサイズ)を、第2の平滑化処理で定義する近隣区間の幅(平滑化フィルタのサイズ)よりも大きく設定すればよい。   For example, as shown in FIG. 8, if the layer 15 to be a rib layer is formed as a coating film on the upper surface of a dielectric layer 11 made of a glass paste containing a pigment, What is necessary is just to make it set the degree of smoothing in the base-material measurement step which measures the height of the upper surface of the layer 11 high. If it does so, the fine thickness fluctuation | variation by the unevenness | corrugation of the surface of the dielectric material layer 11 will be excluded, and the dispersion | variation which arises according to the distribution depth of a pigment will also be averaged. In other words, by performing a smoothing process using a relatively large size smoothing filter, a process of cutting high-frequency components of fluctuation is performed. On the other hand, if the degree of smoothing in the coating film measurement stage for measuring the height of the upper surface of the layer 15 is set low, a sudden film thickness variation occurs at the end 15T of the layer 15 as shown in FIG. Even in such a case, it is possible to prevent such film thickness fluctuations from being lost by smoothing, and to detect them appropriately. In other words, by performing a smoothing process using a smoothing filter having a relatively small size, a process for leaving a high-frequency component of fluctuation is performed. In the case of this example, the width of the neighboring section defined by the first smoothing process (the size of the smoothing filter) is eventually determined from the width of the neighboring section defined by the second smoothing process (the size of the smoothing filter). Can be set larger.

たとえば、図11に示すように、幅=2j+1なる式で近隣区間を定義する場合、第1の平滑化処理では、j=250に設定し、合計501個の比較的広い範囲に分布する測定値の平均を求める平滑化を行い、第2の平滑化処理では、j=2に設定し、合計5個の比較的狭い範囲に分布する測定値の平均を求める平滑化を行うようにすればよい。そうすれば、誘電体層11の表面の凹凸や顔料の分布深度に基づく変動成分は平滑化により除去されるが、層15の端部15Tに生じる急激な膜厚変動は、そのまま残ることになる。もちろん、第2の平滑化処理では、j=0に設定し、実質的に全く平滑化を行わないようにしてもかまわない。このように、本発明において、「平滑化の程度」とは、全く平滑化を行わない場合に「平滑化の程度が最も低い」とする意味で用いているものであり、「最も低い程度で平滑化を行う」という意味は、「平滑化を全く行わない」ということと同義である。   For example, as shown in FIG. 11, when the neighborhood section is defined by an expression of width = 2j + 1, in the first smoothing process, j = 250 is set, and the measurement values distributed over a relatively wide range of 501 in total. In the second smoothing process, j = 2 may be set, and smoothing may be performed to obtain the average of the measured values distributed in a relatively narrow range of a total of five. . Then, the fluctuation component based on the unevenness of the surface of the dielectric layer 11 and the distribution depth of the pigment is removed by smoothing, but the sudden film thickness fluctuation generated at the end 15T of the layer 15 remains as it is. . Of course, in the second smoothing process, j = 0 may be set so that substantially no smoothing is performed. Thus, in the present invention, “the degree of smoothing” is used to mean “the lowest degree of smoothing” when no smoothing is performed. The meaning of “smoothing” is synonymous with “no smoothing”.

膜厚演算部176は、第1の平滑化処理部172による平滑化処理後の距離測定値と、第2の平滑化処理部175による平滑化処理後の距離測定値と、の差に基づいて、各測定ラインに沿った各位置における塗布膜M3の膜厚を求める演算を行う。このような演算により、各部の膜厚値が求まることは、図6を参照して既に説明したとおりである。必要があれば、求めた膜厚値のうち代表的な箇所についてのいくつかを、ディスプレイ画面上に表示させるようにしてもよい。   The film thickness calculation unit 176 is based on the difference between the distance measurement value after the smoothing processing by the first smoothing processing unit 172 and the distance measurement value after the smoothing processing by the second smoothing processing unit 175. The calculation for obtaining the thickness of the coating film M3 at each position along each measurement line is performed. As described above with reference to FIG. 6, the film thickness value of each part is obtained by such calculation. If necessary, some of the determined film thickness values for representative locations may be displayed on the display screen.

以上が、図10に示す塗布膜形成装置における塗布膜形成および膜厚測定の動作であるが、この装置には、膜厚測定の結果を利用して、不良判定段階および端部形状提示段階という付加処理を行う機能が備わっている。   The above is the operation of coating film formation and film thickness measurement in the coating film forming apparatus shown in FIG. 10. This apparatus uses the results of film thickness measurement to call a defect determination stage and an end shape presentation stage. A function for performing additional processing is provided.

不良判定部177は、予め設定しておいた基準膜厚と膜厚演算部176で求められた膜厚との偏差を求め、求めた偏差が所定のしきい値を越える場合に、形成した塗布膜を不良と判定する不良判定段階を実行する構成要素である。基準膜厚およびしきい値を予め設定しておけば、膜厚演算部176が求めた膜厚値と基準膜厚との差が、しきい値を越えた場合には、塗布膜形成を行ったロットが直ちに不良品であるとの判定を出すことができるので、当該ロットをその場で製造ラインから取り除くことができる。なお、図9に示すような端部15Tにおける膜厚変動を重点的に検査する場合には、塗布開始端もしくは塗布終了端から所定距離の範囲内に含まれる部分の膜厚についての最大値あるいは最小値を求め、これら最大値あるいは最小値と基準膜厚との差が、しきい値を越えているか否かで良否判定を行うようにしてもよい。   The defect determination unit 177 calculates a deviation between the reference film thickness set in advance and the film thickness obtained by the film thickness calculation unit 176, and when the obtained deviation exceeds a predetermined threshold value, It is a component that performs a defect determination step of determining a film as defective. If the reference film thickness and threshold value are set in advance, if the difference between the film thickness value obtained by the film thickness calculation unit 176 and the reference film thickness exceeds the threshold value, a coating film is formed. Since it can be immediately determined that the lot is defective, the lot can be removed from the production line on the spot. When focusing on the film thickness variation at the end 15T as shown in FIG. 9, the maximum value of the film thickness of the portion included within a predetermined distance from the coating start end or the coating end end or A minimum value may be obtained, and pass / fail judgment may be made based on whether the maximum value or the difference between the minimum value and the reference film thickness exceeds a threshold value.

一方、端部形状提示部178は、膜厚演算部176で求められた膜厚に基づいて、塗布膜M3の塗布開始端および塗布終了端のうちの一方もしくは双方の断面形状を示す画像を作成し、これを提示する端部形状提示段階を実行する構成要素である。この端部形状提示部178は、たとえば、図9に示すような画像を作成し、ディスプレイ画面上に提示することができる。このような端部15Tの断面形状を示す画像を提示すれば、オペレータは、この画像を見ながら端部15Tの状態を認識し、良不良の判定を人間の判断により下すことが可能になる。   On the other hand, the end shape presentation unit 178 creates an image showing the cross-sectional shape of one or both of the coating start end and the coating end end of the coating film M3 based on the film thickness obtained by the film thickness calculation unit 176. And it is a component which performs the edge part presentation stage which presents this. The end shape presentation unit 178 can create, for example, an image as shown in FIG. 9 and present it on the display screen. If an image showing the cross-sectional shape of the end portion 15T is presented, the operator can recognize the state of the end portion 15T while viewing the image, and can make a good / bad determination based on human judgment.

図13は、図10に示す塗布膜形成装置の動作手順を説明する流れ図である。まず、準備段階に相当するステップS1では、基材Sをステージ120上に載置固定し、ダイ140に流動性膜材料M1を準備する工程が行われる。続くステップS2,S3は、基材測定段階の手順である。まず、ステップS2において、第1回目の走査が実施され、基材Sの上面の高さを示す距離測定値D(P1),D(P2),…,D(Pn)が基材測定部171に取り込まれる。そして、ステップS3において、基材測定部171に取り込まれた測定値に対して、第1の平滑化処理が実施され、平滑化処理後の測定値DD(P1),DD(P2),…,DD(Pn)が、第1の平滑化処理部172によって求められる。   FIG. 13 is a flowchart for explaining the operation procedure of the coating film forming apparatus shown in FIG. First, in step S <b> 1 corresponding to the preparation stage, a step of placing and fixing the base material S on the stage 120 and preparing the fluid film material M <b> 1 on the die 140 is performed. Subsequent steps S2 and S3 are procedures for measuring the base material. First, in step S2, the first scan is performed, and the distance measurement values D (P1), D (P2),..., D (Pn) indicating the height of the upper surface of the substrate S are the substrate measurement unit 171. Is taken in. In step S3, the first smoothing process is performed on the measurement values taken into the base material measurement unit 171, and the measurement values DD (P1), DD (P2),. DD (Pn) is obtained by the first smoothing processing unit 172.

次のステップS4,S5は、塗布膜測定段階の手順であるが、ステップS4は、塗布膜形成段階の手順も兼ねることになる。すなわち、ステップS4では、塗布膜形成部173の機能により、ステップS3で求められた平滑化処理後の測定値DD(P1),DD(P2),…,DD(Pn)に応じて、ダイ140を上下移動させながら、第2回目の走査が実施される。このとき、ダイ140からは、シート状膜M2が吐出され、基材S上に塗布膜M3が形成される。同時に、形成された塗布膜M3の上面の高さを示す距離測定値D(Q1),D(Q2),…,D(Qn)が塗布膜測定部174に取り込まれる。そして、ステップS5において、塗布膜測定部174に取り込まれた測定値に対して、第2の平滑化処理が実施され、平滑化処理後の測定値DD(Q1),DD(Q2),…,DD(Qn)が、第2の平滑化処理部175によって求められる。既に述べたとおり、第2の平滑化処理部175によって実施される平滑化の程度は、第1の平滑化処理部172によって実施される平滑化の程度とは、異なる程度に設定することができ、個々のケースに応じて、最適な平滑化の程度設定がなされることになる。   The next steps S4 and S5 are procedures for the coating film measurement stage, but step S4 also serves as a procedure for the coating film formation stage. That is, in step S4, the function of the coating film forming unit 173 causes the die 140 according to the measured values DD (P1), DD (P2),..., DD (Pn) after the smoothing process obtained in step S3. The second scan is carried out while moving up and down. At this time, the sheet-like film M2 is discharged from the die 140, and the coating film M3 is formed on the substrate S. At the same time, distance measurement values D (Q1), D (Q2),..., D (Qn) indicating the height of the upper surface of the formed coating film M3 are taken into the coating film measurement unit 174. In step S5, the second smoothing process is performed on the measurement values taken into the coating film measurement unit 174, and the measurement values DD (Q1), DD (Q2),. DD (Qn) is obtained by the second smoothing processing unit 175. As already described, the level of smoothing performed by the second smoothing processing unit 175 can be set to be different from the level of smoothing performed by the first smoothing processing unit 172. Depending on the individual case, the optimum degree of smoothing is set.

続くステップS6は、膜厚演算段階の手順であり、第i番目の箇所Piにおける膜厚T(Pi)が、T(Pi)=DD(Pi)−DD(Qi)なる演算によって求められる。最後のステップS7は、不良判定段階および端部形状提示段階の手順であり、ステップS6で求められた膜厚値に基づいて、不良判定や端部形状の提示処理が実行される。   The subsequent step S6 is a film thickness calculation stage procedure, and the film thickness T (Pi) at the i-th location Pi is determined by the calculation T (Pi) = DD (Pi) −DD (Qi). The final step S7 is a procedure of a defect determination stage and an end shape presentation stage, and defect determination and end shape presentation processing are executed based on the film thickness value obtained in step S6.

本発明の基本的実施形態に係る塗布膜形成装置の物理的構造部分を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the physical structure part of the coating film forming apparatus which concerns on basic embodiment of this invention. 図1に示す装置の主要部を、測定ラインL1に沿って切断した状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the state which cut | disconnected the principal part of the apparatus shown in FIG. 1 along the measurement line L1. 基材Sの上面が傾斜していた場合、ダイ140の吐出口と基材S上面との距離dが位置によって異なることを示す側断面図である。When the upper surface of the base material S is inclined, it is a sectional side view showing that the distance d between the discharge port of the die 140 and the upper surface of the base material S varies depending on the position. 基材Sの上面が傾斜していた場合、ダイ140を上下移動させることにより、吐出口と基材S上面との距離dを一定に維持することができることを示す側断面図である。When the upper surface of the base material S is inclined, it is a sectional side view showing that the distance d between the discharge port and the upper surface of the base material S can be kept constant by moving the die 140 up and down. 図1に示す装置によって行われる基材測定段階の処理の原理を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the principle of the process of the base-material measurement step performed with the apparatus shown in FIG. 図1に示す装置によって行われる塗布膜測定段階の処理の原理を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the principle of the process of the coating film measurement step performed with the apparatus shown in FIG. 一般的なプラズマディスプレイパネル用の背面板の構造を示す側断面図である。It is side sectional drawing which shows the structure of the back plate for general plasma display panels. 図7に示す背面板の製造プロセスの途中段階の状態を示す側断面図である。It is a sectional side view which shows the state in the middle of the manufacturing process of the backplate shown in FIG. 図8に示す途中段階の部品において、形成された樹脂層の端部の形状を示す拡大側断面図である。FIG. 9 is an enlarged side cross-sectional view showing the shape of the end portion of the formed resin layer in the intermediate stage component shown in FIG. 8. 本発明の一実施形態に係る塗布膜形成装置の全体構成を示すブロック図である。It is a block diagram showing the whole composition of the coating film forming device concerning one embodiment of the present invention. 本発明において実施される平滑化処理の具体的な一例を示す図である。It is a figure which shows a specific example of the smoothing process implemented in this invention. 図11に示す平滑化処理で利用される重み係数分布の一例を示すグラフである。12 is a graph illustrating an example of a weight coefficient distribution used in the smoothing process illustrated in FIG. 11. 図10に示す塗布膜形成装置の動作手順を説明する流れ図である。It is a flowchart explaining the operation | movement procedure of the coating film forming apparatus shown in FIG.

符号の説明Explanation of symbols

10…ガラス層
11…顔料を含んだガラスペーストからなる誘電体層
12…電極
13…リブ層
14…蛍光体層
15…ガラスペーストを主成分とする層(塗布膜)
15T…層端部
100…台座プレート
110…支持体
111,112…側壁部
113…橋梁支持体
120…ステージ
130…走査手段
131,132…搬送レール
133…摺動子
140…ダイ
150…変位計
151〜153…変位計
160…ダイ移動手段
170…制御手段
171…基材測定部
172…第1の平滑化処理部
173…塗布膜形成部
174…塗布膜測定部
175…第2の平滑化処理部
176…膜厚演算部
177…不良判定部
178…端部形状提示部
D…変位計による測定距離
DD…平滑化処理後の測定値
d…ギャップ間隔
k…重み係数
L1〜L3…測定ライン
M1…流動性膜材料
M2…シート状膜
M3…塗布膜
P1〜Pn…測定ラインL1上の箇所
Q1〜Qn…塗布膜M3上の箇所
S…基材
S1〜S7…流れ図の各ステップ
V1,V2…ダイ140の吐出口の位置を示すレベル
X,Y,Z…三次元座標系の各座標軸
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Glass layer 11 ... Dielectric layer 12 which consists of glass paste containing a pigment ... Electrode 13 ... Rib layer 14 ... Phosphor layer 15 ... Layer which has glass paste as a main component (coating film)
15T ... layer end portion 100 ... pedestal plate 110 ... support member 111, 112 ... side wall portion 113 ... bridge support member 120 ... stage 130 ... scanning means 131, 132 ... transport rail 133 ... slider 140 ... die 150 ... displacement meter 151 153 ... Displacement meter 160 ... Die moving means 170 ... Control means 171 ... Substrate measuring section 172 ... First smoothing processing section 173 ... Coating film forming section 174 ... Coating film measuring section 175 ... Second smoothing processing section 176 ... Film thickness calculation part 177 ... Defect determination part 178 ... End shape presentation part D ... Measurement distance DD by displacement meter ... Measurement value d after smoothing process ... Gap interval k ... Weighting factors L1 to L3 ... Measurement line M1 ... Flowable film material M2 ... sheet-like film M3 ... coating films P1 to Pn ... locations Q1 to Qn on measurement line L1 ... locations on coating film M3 ... base materials S1 to S7 ... each step V1, flow chart Level X indicating the position of the discharge opening of 2 ... die 140, Y, the coordinate axis of the Z ... three-dimensional coordinate system

Claims (12)

ダイからシート状膜を吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する方法であって、
ステージ上に基材を固定し、流動性膜材料をシート状に吐出する機能をもったダイを前記基材上方に配置する準備段階と、
前記基材もしくは前記ダイを、所定の移動方向に沿って移動させながら、前記基材上面の前記移動方向に沿った測定ライン上の高さを測定する基材測定段階と、
前記基材測定段階で測定された高さに応じて前記ダイを上下移動させながら、前記ダイから流動性膜材料をシート状に吐出させた状態で、前記基材もしくは前記ダイを前記移動方向に沿って移動させることにより、前記基材上面にシート状膜を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成段階と、
前記基材もしくは前記ダイを、前記移動方向に沿って移動させながら、前記塗布膜上面の前記測定ライン上の高さを測定する塗布膜測定段階と、
前記基材測定段階における高さの測定値と前記塗布膜測定段階における高さの測定値との差に基づいて、前記測定ラインに沿った各部における前記塗布膜の膜厚を求める演算を行う膜厚演算段階と、
を有し、
前記基材測定段階および前記塗布膜測定段階において、得られた測定値を空間的に平滑化するための平滑化処理を実施するようにし、かつ、平滑化の程度を、前記基材測定段階と前記塗布膜測定段階とで異ならせるように設定することを特徴とする塗布膜形成方法。
A method of forming a coating film on a substrate by discharging a sheet-like film from a die,
A stage of fixing a substrate on a stage and arranging a die having a function of discharging a fluid film material in a sheet shape above the substrate;
A base material measuring step of measuring the height on the measurement line along the moving direction of the upper surface of the base material while moving the base material or the die along a predetermined moving direction;
While the die is moved up and down according to the height measured in the base material measurement step, the base material or the die is moved in the moving direction while the fluid film material is discharged from the die into a sheet shape. A coating film forming step of applying a sheet-like film on the upper surface of the base material to form a coating film by moving along the substrate;
A coating film measuring step of measuring the height of the upper surface of the coating film on the measurement line while moving the substrate or the die along the moving direction;
A film that performs an operation for calculating the film thickness of the coating film in each part along the measurement line based on the difference between the height measurement value in the base material measurement stage and the height measurement value in the coating film measurement stage Thickness calculation stage,
Have
In the substrate measurement step and the coating film measurement step, a smoothing process for spatially smoothing the obtained measurement values is performed, and the degree of smoothing is determined as the substrate measurement step. A method for forming a coating film, wherein the coating film measurement step is set so as to be different.
請求項1に記載の塗布膜形成方法において、
塗布膜形成段階と塗布膜測定段階とを同一の移動操作で同時に行うことを特徴とする塗布膜形成方法。
In the coating film formation method of Claim 1,
A coating film forming method, wherein the coating film forming stage and the coating film measuring stage are simultaneously performed by the same movement operation.
請求項1または2に記載の塗布膜形成方法において、
測定ラインに沿った個々の測定箇所における測定値を、当該箇所を中心とした所定幅をもった近隣区間内に含まれる複数の測定箇所における測定値の単純平均値もしくは重み付き平均値に置き換えることにより平滑化処理を実行するようにし、基材測定段階における平滑化処理と塗布膜測定段階における平滑化処理とで、近隣区間の幅が異なるように設定することを特徴とする塗布膜形成方法。
In the coating film formation method of Claim 1 or 2,
Replacing the measurement values at individual measurement points along the measurement line with simple averages or weighted average values of measurement values at multiple measurement points included in a neighboring section with a predetermined width centered on the relevant point The coating film forming method is characterized in that the smoothing process is executed by the step, and the width of the neighboring section is set to be different between the smoothing process in the base material measurement stage and the smoothing process in the coating film measurement stage.
請求項1〜3のいずれかに記載の塗布膜形成方法において、
コンピュータに、予め設定しておいた基準膜厚と膜厚演算段階で求められた膜厚との偏差を求め、求めた偏差が所定のしきい値を越える場合に、形成した塗布膜を不良と判定する処理を実行させる、不良判定段階を更に有することを特徴とする塗布膜形成方法。
In the coating film formation method in any one of Claims 1-3,
The computer calculates the deviation between the preset reference film thickness and the film thickness obtained in the film thickness calculation stage, and if the obtained deviation exceeds a predetermined threshold value, the formed coating film is regarded as defective. A coating film forming method, further comprising a defect determination step of executing a determination process.
請求項1〜4のいずれかに記載の塗布膜形成方法において、
コンピュータに、膜厚演算段階で求められた膜厚に基づいて、塗布膜の塗布開始端および塗布終了端のうちの一方もしくは双方の断面形状を示す画像を作成し、これを提示する処理を実行させる、端部形状提示段階を更に有することを特徴とする塗布膜形成方法。
In the coating film formation method in any one of Claims 1-4,
Based on the film thickness obtained in the film thickness calculation stage , an image showing the cross-sectional shape of one or both of the coating start end and the coating end end of the coating film is created on the computer, and processing for presenting it is executed. The method for forming a coating film further comprises the step of presenting an end shape.
請求項1〜5のいずれかに記載の塗布膜形成方法において、
ベースとなるガラス層と、顔料を含んだガラスペーストからなる誘電体層と、の2層構造を有し、前記誘電体層中の所定位置に電極を埋設してなるプラズマディスプレイパネルの背面板用基板を基材としてステージ上に固定し、前記誘電体層の上面にリブ層となるべきガラスペーストを主成分とする層を塗布膜として形成するようにし、
塗布膜測定段階における平滑化処理での平滑化よりも、基材測定段階における平滑化処理での平滑化の方が、平滑化の程度が高くなるように設定することを特徴とする塗布膜形成方法。
In the coating film formation method in any one of Claims 1-5,
For a back panel of a plasma display panel having a two-layer structure of a glass layer as a base and a dielectric layer made of a glass paste containing a pigment, and electrodes are embedded at predetermined positions in the dielectric layer A substrate is fixed on a stage as a base material, and a layer mainly composed of a glass paste to be a rib layer is formed on the upper surface of the dielectric layer as a coating film,
Coating film formation characterized in that smoothing in the smoothing process in the base material measurement stage is set to have a higher degree of smoothing than in the smoothing process in the coating film measurement stage Method.
ダイからシート状膜を吐出させることにより基材上に塗布膜を形成する装置であって、
基材を固定するためのステージと、
前記ステージの上方に設けられた支持体と、
前記支持体に、上下方向に移動自在となるように取り付けられ、流動性膜材料をシート状に吐出する機能をもったダイと、
前記ダイを前記支持体に対して上下方向に移動させるダイ移動手段と、
前記支持体に取り付けられ、前記ステージ上に載置された物体までの距離を測定する変位計と、
前記ステージもしくは前記支持体を、所定の移動方向に沿って移動させることにより、前記ステージ上の基材に対して前記ダイおよび前記変位計を走査する走査手段と、
前記走査手段、前記ダイ、前記ダイ移動手段を制御するとともに、前記変位計の測定値を取り込む制御手段と、
を備え、前記制御手段は、
前記走査手段に走査を実行させながら、前記変位計によって測定される基材上面までの距離測定値を取り込む基材測定部と、
前記基材測定部によって取り込まれた所定の測定ラインに沿った各位置における距離測定値を、空間的に平滑化するための第1の平滑化処理を実施する第1の平滑化処理部と、
前記第1の平滑化処理部で平滑化された距離測定値に応じて前記ダイ移動手段を制御して前記ダイを上下移動させながら、前記走査手段に走査を実行させ、前記ダイから流動性膜材料をシート状に吐出させた状態で、前記基材上面にシート状膜を塗布して塗布膜を形成する塗布膜形成部と、
前記走査手段に走査を実行させながら、前記変位計によって測定される前記塗布膜上面までの距離測定値を取り込む塗布膜測定部と、
前記塗布膜測定部によって取り込まれた前記測定ラインに沿った各位置における距離測定値を、空間的に平滑化するための第2の平滑化処理を実施する第2の平滑化処理部と、
前記第1の平滑化処理部による平滑化処理後の距離測定値と、前記第2の平滑化処理部による平滑化処理後の距離測定値と、の差に基づいて、前記測定ラインに沿った各位置における前記塗布膜の膜厚を求める演算を行う膜厚演算部と、
を有し、前記第1の平滑化処理と前記第2の平滑化処理とにおける平滑化の程度を別々に設定できるようにしたことを特徴とする塗布膜形成装置。
An apparatus for forming a coating film on a substrate by discharging a sheet-like film from a die,
A stage for fixing the substrate;
A support provided above the stage;
A die attached to the support so as to be movable in the vertical direction, and having a function of discharging a fluid film material into a sheet,
Die moving means for moving the die up and down with respect to the support;
A displacement meter attached to the support and measuring a distance to an object placed on the stage;
Scanning means for scanning the die and the displacement meter with respect to the substrate on the stage by moving the stage or the support along a predetermined movement direction;
Control means for controlling the scanning means, the die, the die moving means, and taking in the measured value of the displacement meter;
The control means comprises
A base material measuring unit that captures a distance measurement value to the top surface of the base material measured by the displacement meter while causing the scanning unit to perform scanning;
A first smoothing processing unit for performing a first smoothing process for spatially smoothing a distance measurement value at each position along a predetermined measurement line captured by the base material measurement unit;
The die moving unit is controlled according to the distance measurement value smoothed by the first smoothing processing unit to cause the scanning unit to perform scanning while moving the die up and down, and from the die to the fluid film In a state where the material is discharged in the form of a sheet, a coating film forming unit that forms a coating film by applying a sheet-like film on the upper surface of the substrate;
A coating film measuring unit that captures a distance measurement value to the upper surface of the coating film measured by the displacement meter while causing the scanning unit to perform scanning;
A second smoothing processing unit for performing a second smoothing process for spatially smoothing a distance measurement value at each position along the measurement line captured by the coating film measuring unit;
Based on the difference between the distance measurement value after the smoothing processing by the first smoothing processing unit and the distance measurement value after the smoothing processing by the second smoothing processing unit, along the measurement line A film thickness calculator for calculating the thickness of the coating film at each position;
The coating film forming apparatus is characterized in that the degree of smoothing in the first smoothing process and the second smoothing process can be set separately.
請求項7に記載の塗布膜形成装置において、
塗布膜形成部と塗布膜測定部とが、連携して走査手段に走査を実行させ、塗布膜形成部による塗布膜の形成と塗布膜測定部による測定とが、1回の走査により同時に行われるようにしたことを特徴とする塗布膜形成装置。
In the coating film forming apparatus according to claim 7,
The coating film forming unit and the coating film measuring unit cooperate to cause the scanning unit to perform scanning, and the coating film forming unit by the coating film forming unit and the measurement by the coating film measuring unit are simultaneously performed by one scanning. A coating film forming apparatus characterized in that it is configured as described above.
請求項7または8に記載の塗布膜形成装置において、
測定ラインに沿った個々の測定箇所における測定値を、当該箇所を中心とした所定幅をもった近隣区間内に含まれる複数の測定箇所における測定値の単純平均値もしくは重み付き平均値に置き換えることにより平滑化処理を実行するようにし、第1の平滑化処理と第2の平滑化処理とで、近隣区間の幅が異なるように設定できるようにしたことを特徴とする塗布膜形成装置。
The coating film forming apparatus according to claim 7 or 8,
Replacing the measurement values at individual measurement points along the measurement line with simple averages or weighted average values of measurement values at multiple measurement points included in a neighboring section with a predetermined width centered on the relevant point The coating film forming apparatus is characterized in that the smoothing process is executed by the first smoothing process and the second smoothing process so that the width of the neighboring section can be set differently.
請求項7〜9のいずれかに記載の塗布膜形成装置において、
予め設定しておいた基準膜厚と膜厚演算部で求められた膜厚との偏差を求め、求めた偏差が所定のしきい値を越える場合に、形成した塗布膜を不良と判定する不良判定部を、制御手段内に更に設けたことを特徴とする塗布膜形成装置。
In the coating film formation apparatus in any one of Claims 7-9,
A defect that determines the deviation between the preset reference film thickness and the film thickness calculated by the film thickness calculator, and determines that the formed coating film is defective when the calculated deviation exceeds a predetermined threshold value. A coating film forming apparatus, further comprising a determination unit in the control means.
請求項7〜10のいずれかに記載の塗布膜形成装置において、
膜厚演算部で求められた膜厚に基づいて、塗布膜の塗布開始端および塗布終了端のうちの一方もしくは双方の断面形状を示す画像を作成し、これを提示する端部形状提示部を、制御手段内に更に設けたことを特徴とする塗布膜形成装置。
In the coating film formation apparatus in any one of Claims 7-10,
Based on the film thickness obtained by the film thickness calculation unit, an image showing the cross-sectional shape of one or both of the coating start end and the coating end end of the coating film is created, and an end shape presenting unit for presenting this is shown. A coating film forming apparatus further provided in the control means.
請求項7〜11のいずれかに記載の塗布膜形成装置における制御手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムもしくは当該プログラムを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体。   The program for functioning a computer as a control means in the coating film forming apparatus in any one of Claims 7-11, or the computer-readable recording medium which recorded the said program.
JP2003356212A 2003-10-16 2003-10-16 Coating film forming method and coating film forming apparatus Expired - Fee Related JP4402421B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003356212A JP4402421B2 (en) 2003-10-16 2003-10-16 Coating film forming method and coating film forming apparatus

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2003356212A JP4402421B2 (en) 2003-10-16 2003-10-16 Coating film forming method and coating film forming apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2005123015A JP2005123015A (en) 2005-05-12
JP4402421B2 true JP4402421B2 (en) 2010-01-20

Family

ID=34613529

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2003356212A Expired - Fee Related JP4402421B2 (en) 2003-10-16 2003-10-16 Coating film forming method and coating film forming apparatus

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP4402421B2 (en)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2011024616A1 (en) * 2009-08-31 2011-03-03 凸版印刷株式会社 Method and apparatus for measurement of coating quantity, method and apparatus for determination of coating quantity, coating apparatus, and process for production of coated product
KR101944493B1 (en) * 2016-10-26 2019-04-17 에이피시스템 주식회사 Method for calculating cross-sectional area

Also Published As

Publication number Publication date
JP2005123015A (en) 2005-05-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN106903315B (en) A kind of 3D printing equipment and Method of printing
EP3251844A1 (en) Real time inspection and correction techniques for direct writing systems
JP6194044B1 (en) 3D modeling method
CN108290346B (en) Method and apparatus for manufacturing three-dimensional objects
US20230071980A1 (en) Apparatus and methods for additive manufacturing of three dimensional objects
CN111315512B (en) Spatial mapping of sensor data collected during additive manufacturing
JPH07275770A (en) Paste applicator
KR20190026966A (en) System and method for Z-height measurement and adjustment in laminate manufacturing
JP4841459B2 (en) Paste pattern inspection method
JPH09206652A (en) Equipment and method for coating, and device and method for manufacturing color filter
JP6354934B2 (en) Droplet measuring method and droplet measuring system
CN109532214A (en) Printing machine and scraper method of adjustment
JP2016022416A (en) Discharge amount adjusting method of nozzle and device therefor
CN101196391A (en) Surface shape measuring device
JP4402421B2 (en) Coating film forming method and coating film forming apparatus
JP4203669B2 (en) Method for detecting surface shape of building panel and method for painting building panel
JP6664727B1 (en) Method of measuring straightness of mount, method of measuring flatness, method of adjusting height, and program
JP2008111695A (en) Visual inspection method
JP2017013000A (en) Droplet measuring method and droplet measuring system
CN113195130A (en) Method for operating a production system and production system for additive production of components from powdered material
JPWO2006013915A1 (en) Display panel inspection method, inspection apparatus, and manufacturing method
TW201007314A (en) Method for repairing substrate
TW201105425A (en) Method of controlling coating apparatus
JP2003254719A (en) Method of inspecting coating area
JP5866094B2 (en) Paste coating apparatus and paste coating method

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20060919

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20090730

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20090811

A521 Written amendment

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20090914

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20091027

A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20091029

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

FPAY Renewal fee payment (event date is renewal date of database)

Free format text: PAYMENT UNTIL: 20121106

Year of fee payment: 3

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees