JP5041827B2

JP5041827B2 - 塗布装置

Info

Publication number: JP5041827B2
Application number: JP2007043097A
Authority: JP
Inventors: 太島井; 茂河田
Original assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Current assignee: Tokyo Ohka Kogyo Co Ltd
Priority date: 2007-02-23
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2012-10-03
Anticipated expiration: 2027-02-23
Also published as: JP2008200663A

Description

本発明は、塗布液の交換が簡単に行える塗布装置に関する。

例えば、フルカラーの液晶ディスプレイを製造するにはガラス基板にＲ（レッド）、Ｇ（グリーン）及びＢ（ブルー）の薄膜（カラーフィルター）を形成する工程が必要になる。

１つの色に対し１台の塗布装置を用意すればよいのであるが、通常塗布装置は被膜形成装置の一部に組み込まれており、色替えの都度塗布装置全体を交換するのは大変であり、更に１つの色に対して被膜形成ラインを１つ設けるのは更に大掛りとなる。

そこで、特許文献１には被膜形成装置等の一部に組み込む塗布装置を、塗布装置本体とこの塗布装置本体に対して塗布液供給装置に分離し、塗布液供給装置には塗布液タンクから塗布液が供給されるノズルユニットを着脱自在に設け、また塗布装置本体にはノズルユニットの受け具を設け、この受け具を塗布位置とノズルユニットの受け取り位置との間で移動可能とした。そして、色替え等の目的で塗布液を交換する場合には、新たな塗布液供給装置を塗布装置本体の横まで移動してきて、塗布液供給装置からノズルユニットを取り外し、このノズルユニットを塗布装置本体の受け具に装着する提案がなされている。

また、特許文献２にはスリットノズルの洗浄方法として、揮発しにくいが洗浄力に優れた低揮発性の洗浄液で経路内などを洗浄した後、洗浄力は劣るものの揮発性の高い洗浄液を用いて再度経路内などを洗浄することで、洗浄と乾燥の両立を図る洗浄方法が提案されている。

また、特許文献３にはスリットノズルを用いた塗布方法として、スリットノズルの一端部に液の供給ポートを他端部に塗布液の排出ポートを設け、これら供給ポートと排出ポート間は塗布液の流路とし、この流路にスリット状吐出口を繋げ、排出ポート側を絞ることで流路内の塗布液圧を高め、スリット状吐出口からカーテン状に塗布液を流下する塗布方法が提案されている。

特開平５−３０５２６３号公報特開２００２−６６４８７号公報特開平１１−１５４６４１号公報

特許文献１〜３に開示される塗布装置或いは塗布方法を実施する際に、カラーフィルター用塗布液或いはレジスト液を交換する場合、ノズルユニットを交換しなければならず、特に大型基板にあってはノズルユニット自体が重くなり、色替え（塗布液交換）の都度、ノズルユニットを交換していたのでは、作業が非効率である。

また、ノズルユニットを交換しない場合には、装着したままでノズルユニットを洗浄しなければならないが、洗浄に時間がかかり、配管構造も複雑になる。

上記課題を解決するため請求項１に係る塗布装置は、下端部に形成したスリット状吐出口から塗布液を吐出するスリットノズルを組み込み、前記スリットノズルの一端部には液の供給ポートが設けられ、他端部には液の供給兼排出ポートが設けられ、これらポートには液の供給配管が接続され、この液の供給配管にはバルブの切換えによって異なる系統からの塗布液および洗浄液が供給可能とされた塗布装置であって、前記スリットノズルまたはスリットノズルを支持するフレームには、前記バルブが組み込まれたバルブユニットが配置され、このバルブユニットの左右に前記異なる系統ごとのポンプが配置され、これらポンプはエア抜きのために斜めに固定されている構成である。

上記構成とすることで、塗布の際にはスリットノズルの両端から塗布液が素早く供給され、供給された塗布液は全てスリット状吐出口から流下する。

また、前記液の供給兼排出ポートからの液を排出する排出配管を途中で分岐し、一方の分岐管を前記液の供給配管に接続することで、洗浄液の循環路を形成することが可能である。

また、塗布装置の構成の一例としては、スリットノズルまたはスリットノズルを支持するフレームに、前記バルブを組み込んだバルブユニットを配置し、このバルブユニットの左右に前記異なる系統ごとのポンプを配置し、これらポンプはエア抜きのために一方の端部が高くなるように斜めに固定する構成が考えられる。
このように複数のポンプ、脱気モジュール、フィルター、エアベントタンク及び液供給タンクを具備することで、色替えが素早く行える。

本発明に係る塗布装置によれば、ノズルを交換することなくバルブの切替のみによって塗布液の交換を行える。そして、塗布液の交換に先立って行うノズルの洗浄もバルブの切替だけで済み、操作性が大幅に向上する。

以下に本発明の最適な実施例を添付図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る塗布装置の全体構成図、図２は同塗布装置を構成するスリットノズルの部分の拡大図、図３は同塗布装置を構成するスリットノズルの断面図である。

塗布装置はスリットノズル１を備えている。スリットノズル１は図３に示すように左右の半体１ａ，１ｂからなり、一方の半体１ａの他方の半体１ｂとの突合せ面には凹部が長さ方向に形成され、この凹部が塗布液の流路２となる。

前記塗布液の流路２の一端部は液の供給ポート３、他端部は液の供給兼排出ポート４とされ、また流路２はスリットノズル１下端のスリット状吐出口５につながっている。

前記液の供給ポート３には液の供給配管６が接続され、この液の供給配管６には第１の塗布液タンクＲ１からの配管７、第２の塗布液タンクＲ２からの配管８、循環洗浄液配管９、洗浄新液配管１０及び乾燥用エア配管１１が接続され、また前記洗浄新液配管１０との接続位置よりも下流側において液の供給配管６から液の供給配管２０を分岐し、この液の供給配管２０を前記液の供給兼排出ポート４に接続している。

前記液の供給ポート３に供給配管６を接続し、前記液の供給兼排出ポート４に供給配管２０を接続することで、塗布液をノズルの左右から供給することができ、片側から供給する場合に比べて膜厚が均一化される。

また、前記供給配管２０に設けたバルブ２０ａよりも下流側において液の排出配管１２が分岐し、この排出配管１２は途中で更に分岐し、一方の配管１３はバルブ１３ａを備えるとともにエア抜きタンク１５に延び、他方の配管１４はバルブ１４ａを備えるとともに前記循環洗浄液配管９に接続され、この循環液配管９、液の供給配管６の一部、スリットノズル内の流路２、塗布液の排出配管１２の一部および配管１４によってクローズした液の循環経路１６が形成される。この循環経路１６にはフィルタ１７、新液補充部１８およびポンプ１９が設けられている。

前記各バルブはスリットノズル１を支持するフレーム上面の中央に設けたバルブユニットＶＵに集中的に配置され、このバルブユニットＶＵの左右に前記ポンプＰ１、Ｐ２が配置されている。これらポンプＰ１、Ｐ２の前方には、それぞれ脱気モジュール、フィルター、エアベントタンク、液供給タンクが配置されている。またポンプＰ１、Ｐ２はバルブユニットＶＵに近い一端が他端よりも高くなるように楔状の台１ｃ，１ｄに固定されており、エアが効率よく抜ける構造になっている。好ましくは、ポンプからの出口側を高くするとよい。

以上において、塗布液Ｒ１を塗布する場合には、バルブ６ａ、７ａ，２０ａを開とし、残りのバルブを閉とし、液の供給配管６，２０を介してスリットノズル１の供給ポート３および供給兼排出ポート４（この場合は供給兼排出ポート４は供給ポートとして機能する）をから流路２に塗布液Ｒ１を供給する。供給された塗布液はスリット状吐出口５から基板表面に流下する。

次いで、塗布液Ｒ１から塗布液Ｒ２に切り替える場合には、先ずスリットノズル１内を洗浄する。最初にバルブ７ａを閉じ、バルブ６ａ，２０ａ、１１ａを開とし、ノズル内のレジストを除去する。
次に、バルブ６ａ、９ａ、１４ａを開とし、残りのバルブを閉とし、この状態で、ポンプ１９を駆動して循環液配管９から液の供給配管６に液を送り込む。この液は新液ではなくある程度使用して未だ洗浄力が残っている液でよい。

液の供給配管６に送り込まれた洗浄液は、液の供給配管６を通り、スリットノズル１の供給ポート３から流路２を経て供給兼排出ポート４（この場合は供給兼排出ポート４は排出ポートとして機能する）に至り、さらに供給兼排出ポート４を出て排出配管１２及び配管１４をへて再び循環液配管９に戻る。これを繰り返すことで、液の供給配管６内およびスリットノズル１の流路２内を洗浄する。

尚、配管２０内を洗浄するにはバルブ６ａを閉じ、バルブ２０ａを開とした状態で循環液配管９から洗浄液を送り込めばよい。

以上の操作によって、スリットノズルの流路２、液の供給配管６、配管２０などがある程度洗浄されたら、今度はバルブ９ａの代わりにバルブ１０ａを開として、前記と同様の操作を行い、洗浄新液によって仕上げの洗浄を行う。

洗浄新液による仕上げの洗浄が終了したら、バルブ９ａ、１０ａの代わりにバルブ１１ａを開として配管及びノズル内にエアを送り込んで乾燥させる。

乾燥工程が終了したら、バルブ６ａ、８ａ、１３ａを開とし、残りのバルブを閉とした状態で、液の供給配管６を介してスリットノズル１の供給ポート３から流路２に塗布液Ｒ２を供給する。この状態では塗布液Ｒ２はスリット状吐出口５から流下せず、ベント装置１５に送られる。これにより、万一前の塗布液がノズル内に残っていても除去される。

この後、バルブ６ａ、８ａ、２０ａを開とし、残りのバルブを閉とした状態で塗布液Ｒ２をスリットノズルの両端から供給することで、塗布液Ｒ２はスリット状吐出口５から流下する。

別実施例としては、塗布液供給タンク、エアベントタンク、フィルタ、脱気モジュールが複数具備されているので、ポンプからノズルまでの配管とノズル内のみの洗浄でよいため、循環経路を使用した洗浄を行なわず、新液を用いた洗浄だけでも、洗浄液の使用量が少量で洗浄が完了する。この場合は、最初にバルブ７ａを閉じ、バルブ６ａ，２０ａを開とし、乾燥用エア配管１１を開にし、ノズル内のレジストを除去する。ついで、新液にて洗浄を（１０ａ、６ａ、２０ａを開、次いで、１０ａ、６ａ、１３ａを開）し、エア（１１ａ、６ａ、２０ａを開）にて乾燥させてもよい。

また、配管（分岐管）２０については必ずしも設ける必要はない。この場合には、塗布液の排出配管１２に絞り用のバルブを設け、ノズルから塗布液を流下せしめるには前記バルブを絞って排出配管１２の管路抵抗を高くすることで、ノズルの流路２内の塗布液をスリット状吐出口５に向かわせるようにしてもよい。

本発明に係る塗布装置の全体構成図同塗布装置を構成するスリットノズルの部分の拡大図同塗布装置を構成するスリットノズルの断面図

符号の説明

１…スリットノズル、１ａ，１ｂ…スリットノズル半体、1ｃ，１ｄ…楔状の台、２…流路、３…液の供給ポート、４…液の排出ポート、５…スリット状吐出口、６…液の供給配管、７…第１の塗布液タンク、８…第２の塗布液タンク、９…循環液配管、１０…新液配管、１１…乾燥用エア配管、６ａ，７ａ、８ａ，９ａ，１０ａ，１１ａ，１３ａ，１４ａ，２０ａ…バルブ、１２…液の排出配管、１３，１４…配管、１５…エア抜き装置、１６…循環経路、１７…フィルタ、１８…新液補充部、１９…ポンプ、２０…分岐管、Ｒ１，Ｒ２…塗布液。

Claims

下端部に形成したスリット状吐出口から塗布液を吐出するスリットノズルを組み込み、前記スリットノズルの一端部には液の供給ポートが設けられ、他端部には液の供給兼排出ポートが設けられ、これらポートには液の供給配管が接続され、この液の供給配管にはバルブの切換えによって異なる系統からの塗布液および洗浄液が供給可能とされた塗布装置であって、
前記スリットノズルまたはスリットノズルを支持するフレームには、前記バルブが組み込まれたバルブユニットが配置され、このバルブユニットの左右に前記異なる系統ごとのポンプが配置され、これらポンプはエア抜きのために斜めに固定されていることを特徴とする塗布装置。
請求項１に記載の塗布装置において、前記液の供給兼排出ポートからの液を排出する排出配管は途中で分岐し、一方の分岐管は前記供給配管に繋がって循環路を形成することを特徴とする塗布装置。