JP5491108B2 - Solution applicator - Google Patents
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Description
本発明は溶液の塗布装置に関する。 The present invention relates to a solution coating apparatus.
従来の溶液の塗布装置は、液晶表示装置、有機EL(Electro Luminescence)表示装置、電子放出表示装置及びプラズマ表示装置等の表示装置や半導体装置等を製造する場合、例えば、カラーフィルタを形成する場合、或いは、ガラス基板や半導体ウェハ等の基板に配向膜やレジスト等の機能性薄膜を形成する場合等に用いられている。 When a conventional solution coating apparatus manufactures a display device such as a liquid crystal display device, an organic EL (Electro Luminescence) display device, an electron emission display device, and a plasma display device, or a semiconductor device, for example, a color filter is formed. Alternatively, it is used when a functional thin film such as an alignment film or a resist is formed on a substrate such as a glass substrate or a semiconductor wafer.
溶液の塗布装置は、特許文献1に記載の如く、塗布対象物としての基板を搬送する載置テーブルを有しており、この載置テーブルの上方には、複数の塗布ヘッドが基板の搬送方向に対してほぼ直交する方向に沿って配置されている。それによって、搬送される基板の上面には複数の塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液が搬送方向に交差する方向に所定間隔で塗布される。 As described in Patent Document 1, the solution coating apparatus has a mounting table for transporting a substrate as an object to be coated, and a plurality of coating heads are disposed above the mounting table in the substrate transport direction. It is arrange | positioned along the direction substantially orthogonal to. Thereby, the solution discharged from the nozzles of the plurality of coating heads is applied to the upper surface of the substrate to be transported at a predetermined interval in a direction crossing the transport direction.
溶液の塗布装置では、塗布ヘッドを上述の如くに用いて載置テーブル上の基板に溶液を吐出させる前段階で、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出状態を検出する検出手段としてのカメラを備えている。カメラにより塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出の有無、吐出量、吐出方向、吐出位置等を事前に確認することにより、基板への溶液の塗布品質の向上を図るものである。 In the solution coating apparatus, a camera as a detecting means for detecting the discharge state of the solution discharged from the nozzle of the coating head at a stage before the solution is discharged onto the substrate on the mounting table using the coating head as described above. It has. The presence / absence of discharge of the solution discharged from the nozzle of the coating head, the discharge direction, the discharge direction, the discharge position, and the like are confirmed in advance by a camera, thereby improving the application quality of the solution to the substrate.
従来の溶液の塗布装置では、その生産性を向上するために、塗布ヘッドによる吐出領域の側傍に移動させた載置テーブルに基板を供給するときに、塗布ヘッドから下方の液槽に向けて溶液を吐出させ、その吐出状態をカメラにより検出することとしている。 In the conventional solution coating apparatus, in order to improve the productivity, when the substrate is supplied to the mounting table moved to the side of the discharge area by the coating head, the coating head is directed toward the lower liquid tank. The solution is discharged, and the discharge state is detected by a camera.
このため、塗布ヘッドの吐出領域においてノズルから吐出され、液槽に向けて滴下中の溶液をカメラにより撮像するときに、例えばその吐出領域の側傍の載置テーブル上に基板が供給されて引きおこす風がその滴下中の溶液に及び、溶液を舞い上げる如くにその滴下状態を乱すおそれがあり、ひいては溶液の吐出状態のカメラによる検出精度を損なう。 For this reason, when a camera picks up an image of the solution discharged from the nozzle in the discharge area of the coating head and dropping toward the liquid tank, for example, the substrate is supplied onto the mounting table on the side of the discharge area and pulled. There is a possibility that the dripping state may be disturbed as the wind reaches the solution being dripped and soars the solution, and the detection accuracy of the solution discharge state by the camera is impaired.
本発明の課題は、溶液の塗布装置において、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出状態を風の影響なく高精度に検出することにある。 An object of the present invention is to detect a discharge state of a solution discharged from a nozzle of a coating head with high accuracy without being affected by a wind in a solution coating apparatus.
本発明は、塗布ヘッドに設けたノズルから溶液を吐出させて基板に塗布する溶液の塗布装置において、
塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出状態を検出する検出手段を備えるとともに、
塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出領域への風の進入を防止する風防手段を備え、
前記風防手段がシャッターからなり、シャッターは待機位置と、前記塗布ヘッドの吐出領域に対する風防作業位置とに切換設定されるようにしたものである。
The present invention relates to a solution coating apparatus for discharging a solution from a nozzle provided in a coating head and coating the substrate on a substrate.
With a detection means for detecting the discharge state of the solution discharged from the nozzle of the coating head,
Provided with windshield means for preventing the entry of wind into the discharge area of the solution discharged from the nozzle of the coating head ,
The windshield means comprises a shutter, and the shutter is switched between a standby position and a windshield work position for the discharge area of the coating head .
本発明によれば、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出状態を風の影響なく高精度に検出することができる。 According to the present invention , the discharge state of the solution discharged from the nozzle of the coating head can be detected with high accuracy without the influence of wind.
図1〜図3に示す溶液塗布装置10は、ベース11を水平に配置し、ベース11の上面の幅方向(Y方向)の両端部には長手方向(X方向)に沿うガイド部材12が延在されている。両ガイド部材12の上面には、基板1のための載置テーブル13が、その下面の幅方向の両側に平行に設けられた受け部材14をスライド可能に係合させて支持されている。受け部材14はガイド部材12に沿うX方向に移動可能になっている。
The
ガイド部材12には固定子(不図示)が設けられ、受け部材14には可動子(不図示)が設けられ、固定子と可動子とで載置テーブル13の駆動手段となるリニアモータ(不図示)を形成している。
The
載置テーブル13には、例えば液晶表示装置に用いられるガラス製の基板1が供給される。この基板1は、載置テーブル13に真空吸着や静電吸着等の手段によって吸着保持される。従って、載置テーブル13に供給された基板1は、載置テーブル13によって矢印X方向に移動される。 For example, a glass substrate 1 used in a liquid crystal display device is supplied to the mounting table 13. The substrate 1 is held by suction on the mounting table 13 by means such as vacuum suction or electrostatic suction. Accordingly, the substrate 1 supplied to the mounting table 13 is moved in the direction of the arrow X by the mounting table 13.
ベース11の長手方向中途部には上記一対のガイド部材12をまたぐように門型の支持体16が立設されている。この支持体16の上部には枠体17が水平に架設されている。
A gate-
支持体16の枠体17の枠内には、インクジェット方式によって機能性薄膜である、例えば配向膜を形成する溶液(ポリイミド溶液)をドット状に吐出する複数の塗布ヘッド20が矢印Y方向(図2)に沿って配置されている。この実施の形態では、例えば3つの塗布ヘッド20が千鳥状に2列で配置されている。
In the frame of the
塗布ヘッド20は、図4に示す如く、ヘッド本体21を備えている。ヘッド本体21は筒状に形成され、その下面開口は可撓板22によって閉塞されている。この可撓板22はノズルプレート23によって覆われており、このノズルプレート23と上記可撓板22との間には複数の液室24が形成されている。
The
各液室24は、ノズルプレート23内に形成された主管路23Aに図示しない枝管路を介してそれぞれ連通していて、上記主管路23Aから上記枝管路を介して溶液が各液室24に供給される。主管路23Aは、一端が後述する給液孔25に接続され、他端が後述する回収孔29に接続される。
Each
上記ヘッド本体21の長手方向一端部には上記液室24に連通する上記給液孔25が形成されている。この給液孔25から上記各液室24には機能性薄膜を形成する上記溶液が供給される。それによって、上記液室24内は溶液で満たされるようになっている。
The
上記ノズルプレート23には、基板1の搬送方向に直交する方向である、Y方向に沿って複数のノズル26が千鳥状に穿設されている。上記可撓板22の上面には、上記各ノズル26にそれぞれ対向して駆動手段としての複数の圧電素子27が設けられている。
A plurality of
各圧電素子27は上記ヘッド本体21内に設けられた駆動部28によって駆動電圧が供給される。それによって、圧電素子27は伸縮し、可撓板22を部分的に変形させるから、その圧電素子27に対向位置するノズル26から溶液がドット状に吐出され、各塗布ヘッド20の下方をX方向に移動する載置テーブル13上の基板1の上面に供給塗布される。従って、基板1の上面には、ドット状の溶液が行列状に配列されてなる塗布パターンが形成される。そして、この塗布パターンは、ドット状の各溶液が流動して濡れ広がることにより、付着し合って1つの膜となる。
Each
上記ヘッド本体21の長手方向他端部には上記液室24に連通する回収孔29が形成されている。上記給液孔25から液室24に供給された溶液は、上記回収孔29から回収することができるようになっている。即ち、各ヘッド20は上記液室24に供給された溶液をノズル26から吐出させるだけでなく、上記液室24を通じて上記回収孔29から回収することが可能となっている。
A
溶液塗布装置10は、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出状態(吐出の有無、吐出量、吐出方向、吐出位置等)を、各ノズル26から吐出される溶液の吐出領域周辺で生ずる風の影響なく高精度に検出するため、以下の構成を具備する。
The
溶液塗布装置10は、図5に示す如く、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出状態を検出する検出手段としてのカメラ30を備える。本実施例では、1つの塗布ヘッド20毎に1つのカメラ30を用いるものとし、全3個のカメラ30を支持体16の枠体17の外面に配置している。溶液塗布装置10は、枠体17の外面で各塗布ヘッド20のそれぞれに対応する3位置のそれぞれに上下方向(Z方向)に沿うガイド部材31を延在し、各カメラ30を支持する受け部材32を各ガイド部材31にスライド可能に係合させて支持する。受け部材32は不図示の駆動源により駆動され、ガイド部材31に沿う矢印Z方向に移動可能になっている。
As shown in FIG. 5, the
各塗布ヘッド20により基板1に溶液を塗布するときには、各カメラ30はガイド部材31の上端側の待機位置に待機し(図1の実線位置)、各塗布ヘッド20による溶液吐出領域の下方にて載置テーブル13及び該載置テーブル13上の基板1をX方向に移動可能にする。
When each solution is applied to the substrate 1 by each
各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出状態を検出するときには、各塗布ヘッド20による溶液吐出領域の外(側傍)の基板出入位置に載置テーブル13を移動し(図1の鎖線位置)、各カメラ30をガイド部材31の下端側の検出作業位置に位置付ける(図5の位置)。載置テーブル13を基板出入位置に位置付けたとき、載置テーブル13上の溶液塗布済の基板1を載置テーブル13から搬出し、次に溶液塗布される基板1を載置テーブル13に供給する。各カメラ30は、検出作業位置に位置付けられたとき、対応する塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出された溶液を一度に撮像することができる視野範囲を有する。
When detecting the ejection state of the solution ejected from each
尚、載置テーブル13のX方向の一端であって、基板出入位置に位置付けられた載置テーブル13の支持体16及び各塗布ヘッド20に近接することとなる一端には、カメラ30による溶液吐出状態の検出のために、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液を受ける液槽33が取付部材34を介して設けられている。即ち、液槽33は、載置テーブル13が基板出入位置に位置付けられた状態で、塗布ヘッド20の真下に位置付けられるようになっている。
Note that a solution discharge by the
溶液塗布装置10は、図5に示す如く、カメラ30による溶液吐出状態の検出のために各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出領域への、風の進入を防止する風防手段40を備える。
As shown in FIG. 5, the
風防手段40は、基板出入位置に位置付けられた載置テーブル13と、各塗布ヘッド20による溶液吐出領域との間に設けられる。風防手段40は、基板出入位置に位置付けられた載置テーブル13から搬出される基板1、又は該載置テーブル13に供給される基板1が、それらの基板1の搬出又は供給時に載置テーブル13の周辺に引きおこす風の上記溶液吐出領域への進入を防止する。
The windshield means 40 is provided between the mounting table 13 positioned at the substrate entry / exit position and the solution ejection area by each coating
風防手段40は、支持体16の枠体17において、カメラ30のためのガイド部材31が設けられる外面とは反対側の外面に固定されたエアシリンダ41のピストンロッド41Aの先端に設けたシャッター(遮蔽板)42からなる。シャッター42は、エアシリンダ41により昇降され、エアシリンダ41のピストンロッド41Aを収縮させた待機位置(図5の鎖線位置)と、エアシリンダ41のピストンロッド41Aを伸長させた、各塗布ヘッド20の溶液吐出領域に対する風防作業位置(本実施例では、基板出入位置に位置付けられた載置テーブル13と、各塗布ヘッド20による溶液吐出領域とを互いに遮断する、図5の実線位置)とに切換設定される。シャッター42は、風防作業位置において、載置テーブル13と液槽33との間にその先端部を侵入させる。シャッター42は、本実施例の3つの塗布ヘッド20の配列方向に沿う吐出領域の全域に渡って風の進入を防止できる長さを有する。
The windshield means 40 is a shutter (provided at the tip of the
従って、溶液塗布装置10にあっては、各カメラ30を待機位置に位置付けるとともに、風防手段40を待機位置に位置付けた状態で(図1の実線位置)、載置テーブル13及び該載置テーブル13上の基板1を各塗布ヘッド20による溶液吐出領域の下方にてX方向に移動し、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液を基板1に塗布する。載置テーブル13上の基板1に対する溶液の塗布が終了すると、載置テーブル13及び該載置テーブル13上の基板1を各塗布ヘッド20による溶液吐出領域の外の基板出入位置に移動する。
Accordingly, in the
続いて、各カメラ30を検出作業位置に位置付けるとともに、風防手段40を風防作業位置に位置付けた状態で(図5の位置)、載置テーブル13上の溶液塗布済の基板1を載置テーブル13から搬出し、次に溶液塗布される基板1を載置テーブル13に供給する。同時に、各塗布ヘッド20の各ノズル26から液槽33に向けて溶液を吐出し、各塗布ヘッド20からの溶液の吐出状態を検出作業位置にある各カメラ30により撮像する。各カメラ30の撮像結果を不図示の画像処理装置により画像処理することにより、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出された溶液の吐出状態(溶液の有無、吐出量、吐出方向、吐出位置等)を検出して確認する。
Subsequently, while each
尚、各カメラ30の撮像結果により検出された、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出状態に基づき、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出量が互いに均一になるように、各ノズル26の圧電素子に印加する電圧を調整することもできる。
In addition, based on the discharge state of the solution discharged from each
本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)塗布ヘッド20のノズル26から吐出される溶液の吐出状態を検出するカメラ30を備えるとともに、塗布ヘッド20のノズル26から吐出される溶液の吐出領域への風の進入を防止する風防手段40を備える。従って、塗布ヘッド20の溶液吐出領域においてノズル26から吐出され、液槽33に向けて滴下中の溶液をカメラ30により撮像するときに、その吐出領域への風の進入が防止されるから、風が溶液を舞い上げる如くに影響してその滴下状態を乱すことがなく、溶液の吐出状態のカメラ30による検出精度を損なうことがない。塗布ヘッド20のノズル26から吐出される溶液の吐出状態を風の影響なく高精度に検出することができる。
According to the present embodiment, the following operational effects can be obtained.
(a) A windshield unit that includes a
(b)風防手段40が塗布ヘッド20の吐出領域と載置テーブル13との間に設けられる。従って、塗布ヘッド20の吐出領域の側傍に位置付けられている載置テーブル13上に基板1が供給されて引きおこす風がその吐出領域へ進入することを防止するものになる。これにより、載置テーブル13への基板1の供給と同時に、塗布ヘッド20のノズル26から吐出される溶液の吐出状態を上述(a)のカメラ30によって高精度に検出し、塗布装置10の生産性を向上できる。
(b) A windshield means 40 is provided between the ejection area of the
(c)風防手段40としてのシャッター42により、塗布ヘッド20の溶液吐出領域への風の進入を遮断し、その風の進入を確実に防止できる。
(c) The
図6に示す風防手段50は、上述の風防手段40に代わるものであり、支持体16の枠体17の枠内に設けた空気吹出装置51からなる。空気吹出装置51は、スリットノズル52のスリット孔から吐出される気体(窒素ガス又はドライエア)で、各塗布ヘッド20の各ノズル26から吐出される溶液の吐出領域への風の進入を防止する。
A windshield means 50 shown in FIG. 6 is an alternative to the windshield means 40 described above, and includes an
風防手段50の空気吹出装置51も、基板出入位置に位置付けられた載置テーブル13と、各塗布ヘッド20による溶液吐出領域との間に設けられる。これにより、空気吹出装置51は、基板出入位置に位置付けられた載置テーブル13から搬出される基板1、又は該載置テーブル13に供給される基板1が、それらの基板1の搬出又は供給時に載置テーブル13の周辺に引きおこす風に対し、強い逆風を及ぼし、上記吐出領域への風の進入を防止する。
The
空気吹出装置51のスリットノズル52は、本実施例の3つの塗布ヘッド20の配列方向に沿う吐出領域の全域に渡って風の進入を防止できる長さを有する。このとき、空気吹出装置51は、3つの塗布ヘッド20の全域に対して一体をなす単一のスリットノズル52からなるものでも良いし、塗布ヘッド20の1つ分の長さに相当する長さのスリットノズル52を3つ並べてなるものでも良い。
The
本変形例によれば、風防手段50としての空気吹出し装置51が吹出す強い風により、塗布ヘッド20の吐出領域に進入してくる風を打ち消し、その風の進入を確実に防止できる。
According to this modified example, the strong wind blown by the
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。 The embodiment of the present invention has been described in detail with reference to the drawings. However, the specific configuration of the present invention is not limited to this embodiment, and even if there is a design change or the like without departing from the gist of the present invention. It is included in the present invention.
本発明は、溶液の塗布装置において、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出状態を風の影響なく高精度に検出することができる。 The present invention can accurately detect the discharge state of a solution discharged from a nozzle of a coating head in a solution coating apparatus without the influence of wind.
1 基板
10 溶液塗布装置
13 載置テーブル
20 塗布ヘッド
26 ノズル
30 カメラ(検出手段)
40 風防手段
42 シャッター
50 風防手段
51 空気吹出装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1
40
Claims (3)
塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出状態を検出する検出手段を備えるとともに、
塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液の吐出領域への風の進入を防止する風防手段を備え、
前記風防手段がシャッターからなり、シャッターは待機位置と、前記塗布ヘッドの吐出領域に対する風防作業位置とに切換設定されることを特徴とする溶液の塗布装置。 In a solution coating apparatus that discharges a solution from a nozzle provided in a coating head and applies the solution to a substrate,
With a detection means for detecting the discharge state of the solution discharged from the nozzle of the coating head,
Provided with windshield means for preventing the entry of wind into the discharge area of the solution discharged from the nozzle of the coating head ,
The solution coating apparatus according to claim 1, wherein the windshield means comprises a shutter, and the shutter is switched between a standby position and a windshield work position with respect to a discharge area of the coating head .
前記風防手段が前記塗布ヘッドの吐出領域と上記載置テーブルとの間に設けられる請求項1に記載の溶液の塗布装置。 A mounting table to which the substrate is supplied;
The solution coating apparatus according to claim 1, wherein the windshield means is provided between a discharge area of the coating head and the mounting table.
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