KR101311841B1

KR101311841B1 - 청소 부재와 도포기의 청소 방법 및 청소 장치 및 디스플레이용 부재의 제조 방법

Info

Publication number: KR101311841B1
Application number: KR1020120006191A
Authority: KR
Inventors: 요시유키 키타무라; 요시노리 타니; 미키 니시모토; 사다히코 이토; 사토루 우치야마; 히로시 야마다
Original assignee: 도레 엔지니아린구 가부시키가이샤
Priority date: 2011-03-07
Filing date: 2012-01-19
Publication date: 2013-09-26
Also published as: TWI405624B; KR20120101986A; TW201236774A; JP2012185404A; CN102674702B; CN102674702A; JP5138058B2

Abstract

<과제> 청소 시에 도포기로부터 제거한 도포액이 청소 부재를 따라 유출하는 속도를 높여 도포기에의 재부착이 생기지 않는 것과, 도포액이나 세정용의 용제 등이 잔존하지 않고 도포막 두께 이상이나 도포막 면의 결점을 일으키지 않는 것이 가능한 청소 부재를 제공한다.
<해결 수단> 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 가지고, 도포기의 한 방향으로 연재(延在)하는 토출구의 토출구면과, 당해 토출구면의 양 인접면에 접촉하면서, 당해 한 방향으로 접동(摺動)하여, 당해 토출구면과 당해 양 인접면의 청소에 제공되는 청소 부재는, 상기 제1 면 측에 설치된, 상기 토출구면과 상기 양 인접면에 동시에 접촉하는 청소부와, 상기 청소부를 기점으로서, 상기 제2 면 측까지 연재하는 복수의 유출 경로면을 구비하며, 상기 유출 경로면에는, 상기 제2 면 측에서 노치(notch)가 설치되어 있다.

Description

청소 부재와 도포기의 청소 방법 및 청소 장치 및 디스플레이용 부재의 제조 방법{CLEANING METHOD AND CLEANING DEVICE OF CLEANING MEMBER AND COATING MACHINE, AND MANUFACTURING METHOD OF MEMBER FOR DISPLAY}

이 발명은, 예를 들어 컬러 액정 디스플레이용 컬러 필터 및 어레이 기판, 플라스마 디스플레이용 패널, 광학 필터 등의 디스플레이용 부재의 제조 분야에 사용되는 것이고, 상세하게는 유리 기판 등의 피도포 부재 표면에 도포액을 토출하여 도포막을 형성하는데 매우 호적하게 이용되는 슬릿 코터(slit coater)의 슬릿 노즐의 토출구 및 그 주변의 청소 방법 및 청소 장치, 및 이들을 이용한 디스플레이용 부재의 제조 방법의 개량에 관한 것이다.

컬러 액정용 디스플레이는, 컬러 필터, TFT용 어레이 기판 등의 부재에 의하여 구성되어 있지만, 컬러 필터 및 TFT용 어레이 기판의 제조에는 모두, 저점도(底粘度)의 액체 재료를 도포하고, 도포한 액체 재료를 건조시켜, 도포막을 형성하는 제조 공정이 많이 포함되어 있다.

예를 들어, 컬러 필터의 제조 공정에서는, 유리 기판 상에 흑색의 포토레지스트재(photoresist材)의 도포막을 형성하고, 형성된 도포막을 포트리소법(Photolitho法)에 의하여 격자상(狀)으로 가공한 후에, 격자 간에 적색, 청색, 및 녹색의 포토레지스트재의 각각의 도포막을 마찬가지의 수법에 의하여 차례대로 형성한다. 그 외에도, 컬러 필터의 제조에 있어서는, 각 색의 포토레지스트재를 도포하여 도포막의 형성 후에, 컬러 필터와 어레이 기판의 사이에 주입되는 액정의 스페이스를 얻기 위한 기둥을 형성하거나, 컬러 필터 상의 표면의 요철(凹凸)을 평활화하기 위한 오버코트(overcoat) 도포막을 형성하는 등의 공정이 있다.

도포막 형성을 위한 도포 장치로서, 도포액의 소비량 삭감이나 소비 전력 삭감, 나아가 2m각(角) 이상이라고 하는 초대형 기판에 대응하는 장치의 대형화가 용이하다 등의 이유에 의하여, 슬릿 코터(예를 들어 특허 문헌 1)가 근년 많이 사용되고 있다. 이 슬릿 코터는 도포 헤드, 즉 도포기로서 슬릿 노즐을 가지고, 슬릿 노즐에 설치된 슬릿상(狀)의 가늘고 긴 토출구로부터 도포액을 토출하면서, 한 방향으로 주행하는 유리 기판 등의 매엽상(枚葉狀)의 피도포 부재에 도포막을 형성하는 것이다.

슬릿 코터로 한 번 도포액의 도포를 행하면, 슬릿 노즐의 도포액이 토출되는 토출구를 포함하는 토출구면과, 토출구면의 양 옆에 있는 양 인접면(이후, 「립 사면(lip 斜面)」)에 도포액의 일부가, 적상(滴狀) 또는 가늘고 긴 액막(液膜)으로 되어 잔존한다. 1회의 도포 공정의 완료 후에, 토출구면 및 립 사면에 적상이나 가늘고 긴 액막의 도포액이 방치된 채의 상태로, 계속하여 도포를 행하면, 균일한 도포면을 얻을 수 없다고 하는 문제가 생긴다.

구체적으로는, 토출구면 혹은 립 사면에 잔존해 있던 도포액이, 슬릿 노즐로부터 토출되는 도포액과 함께 기판에 도포되는 것에 의하여, 도포막 두께의 고르지 못함(이후, 「도포 고르지 못함」)이 발생한다. 또한, 잔존해 있는 도포액이 도포되지 않아도, 그것이 기점으로 되어, 도포 방향으로 줄(이후, 「도포 줄」)이 발생한다. 이들 도포 고르지 못함과 도포 줄을 도포 결함으로 총칭한다. 슬릿 코터로 다수매의 피도포 부재에 계속하여 고품질의 도포를 행하는 경우에는, 이와 같은 도포 결함을 회피하기 위하여, 1회의 도포가 종료할 때마다, 슬릿 노즐의 토출구면 및 립 사면을 청소하여, 부착하여 잔존해 있는 도포액을 제거하는 것이 필요하다.

이와 같은 잔존해 있는 도포액을 제거하기 위하여, 매회의 도포의 완료 후 혹은 개시 전에, 청소 부재를 이용하여 슬릿 노즐의 토출구면 및 립 사면을 청소하는 방법 및 장치가 제안되어 있다(예를 들어 특허 문헌 2, 3). 구체적으로는, 슬릿 노즐의 토출구면 및 립 사면의 단면 형상과 합치(合致)하는 형상을 가지는 합성 수지제의 청소 부재를, 토출구면 및 립 사면에 접동(摺動, 접촉하여 미끄러져 움직임)시키는 것으로 청소가 행하여진다. 이 청소 부재를 토출구면 및 립 사면에 직접 접촉시켜 접동시키는 것에 의하여, 토출구면 및 립 사면에 부착한 도포액을 확실히 제거할 수 있어, 다수매의 피도포 부재에 연속하여 도포할 때라도, 안정하여 막 두께가 균일하고, 도포 결함이 없는 고품질의 도포막을 얻을 수 있다.

도포액으로서 감광성 아크릴계 컬러 페이스트나 포토레지스트 등의 휘발성이 높은 것을 사용하는 경우에는, 특히 부착 도포액의 제거 능력이 높은 것이 바람직하다. 왜냐하면, 토출구면 및 립 사면에 부착한 도포액의 제거가 불충분하면, 도포액이 약간 남으면, 그것이 건조하여 토출구면 및 립 사면에 고착 잔존물로서 잔존한다. 그리고, 고착 잔존물이 차회의 도포 시에 도포액에 접촉하여, 고착 잔존물을 기점으로 하는 도포 줄의 발생에 더하여, 고착 잔존물의 토출구면 및 립 사면과의 고착 부분이 용해하여, 고착 잔존물 그 자체가 토출구면 및 립 사면으로부터 떨어져 도포막에 섞여 들어가, 파티클로 되어 더욱더 도포 결함을 일으킨다.

그 때문에, 특허 문헌 2, 3에서는, 고착 잔존물이 발생하지 않도록 도포액의 제거 능력, 즉 청소 능력을 높이기 위하여, 청소 부재를 토출구면 및 립 사면에 선접촉(線接觸)시키고 있다. 나아가, 특허 문헌 2에서는, 한 번 청소를 끝내고 도포액이 부착한 청소 부재를 향하여, 노즐로부터 용제를 토출하여 도포액을 씻어 흘려 보내, 청소 부재를 청정한 상태로 유지하여 슬릿 노즐의 청소를 행한다. 이것에 의하여 청소 부재에 부착한 도포액(고착 잔존물)이 슬릿 노즐에 재부착하여 도포막면의 결점(도포 결함)이 생기는 것을 방지하고 있다. 나아가, 도포액이나 용제가 청소 부재에 남아 슬릿 노즐에 부착하지 않도록, 청소 부재에 인접하여 설치한 흡인구로부터 이들 액체를 흡인하고 있다.

특허 문헌 1 : 일본국 공개특허공보 특개평6－339656호 특허 문헌 2 : 일본국 공개특허공보 특개평11－300261호 특허 문헌 3 : 일본국 공개특허공보 특개2008－268906호

도 8 및 도 9를 참조하여, 종래의 청소 부재를 이용하여 슬릿 노즐의 토출구면 및 립 사면을 청소하는 방법에 관하여 설명한다. 도 8의 측단면도에, 청소 부재인 닦아내기 부재(400)를 접동시켜, 슬릿 노즐(20)에 부착한 도포액(150)이 제거되는 상태를 도시한다. 도 9(a)에, 닦아내기 부재(400)를 비스듬한 방향으로부터 본 상태를 도시한다.

도 8에 도시하는, 닦아내기 부재(400)의 이동 방향인 화살표 Ds 방향에 있어서의 닦아내기 부재(400)와 슬릿 노즐(20)의 계합(係合, 걸어 맞춤) 상황은, 뒤에 도 4(b)를 참조하여 설명하는 바와 같이 본원 발명에 있어서의 것과 마찬가지이다. 토출구면(36)의 편측(片側)에는, 립 사면(34A)(작도상의 사정에 의하여, 반대면이 표시되어 있다)이 인접하여 있다. 덧붙여, 립 사면(34A) 상에는, 후술과 같이, 도포액(424), 잔존액(420), 및 부착한 도포액(150)이 존재한다.

도 9에 도시하는 바와 같이, 닦아내기 부재(400)는, 슬릿 노즐과의 선접촉을 강하게 하여 도포액의 제거 능력을 높게 하기 위하여, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)이나 립 사면(34A)과 계합하기 위하여, 도려내고 있는 부분을 최소 한도의 크기로 하는 것에 의하여 고강성화가 도모되고 있다. 닦아내기 부재(400)는, 저변(底邊, 406), 사변(斜邊, 404A, 404B)에서 토출구면(36) 및 립 사면(34A)에 선접촉하여 화살표 Ds 방향(도 8에 있어서, 오른쪽으로부터 왼쪽)으로 이동하여 청소한다.

도 8에 도시하는 바와 같이, 슬릿 노즐(20)에 부착한 도포액(150)은, 닦아내기 부재(400)로 토출구면(36)이나 립 사면(34A)으로부터 제거되면, 토출구면(36)과 그것과 대향하는 닦아내기 부재(400)의 저면(底面, 402)으로 둘러싸이는 공간(S)에 일단 집약된다. 집약된 도포액(154)은, 저면(402) 및 전면(前面, 412)을 따라 유출하는 도포액(152)으로 되어 하방(下方)으로 낙하하거나, 닦아내기 부재(400)를 보지(保持)하는 홀더(112)에 필요에 따라 설치되는 흡인구(422)로부터 흡인된다.

그렇지만, 청소 시간을 짧게 하여 생산성을 높이기 위하여, 보다 고속으로 청소를 행하면, 공간(S)에 집약된 도포액(154)의 양이 저면(402) 등을 따라 유출하는 도포액(152)의 양보다도 많아지기 때문에, 공간 S로부터 집약된 도포액(154)이 넘쳐 나오게 된다. 흡인구(422)로부터의 흡인 속도를 크게 하여도, 그것은 저면(402)을 따라 유출하는 도포액(152)의 유출 속도에는 영향을 주지 않기 때문에, 공간 S로부터 도포액이 넘쳐 나오는 것은 방지할 수 없다.

공간 S로부터 넘쳐 나온 도포액은, 닦아내기 부재(400)와 립 사면(34A) 사이의 빈틈을 따라 상부로 이동하는 도포액(424)으로 되어, 립 사면(34A)의 상부에서 재부착하여, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향으로 라인상(line狀)의 잔존액(420)으로서 잔존한다. 재부착하는 잔존액(420)의 양이 많으면, 잔존액(420)은 립 사면(34A)을 따라 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)까지 낙하하며, 경우에 따라서는, 도포 시에 도포막면에 부착하여, 도포 줄이나 도포 고르지 못함 등의 도포 결함을 일으킨다.

슬릿 노즐(20)에 라인상으로 재부착한 잔존액(420)은, 청소 때마다 축적하여 점차 라인의 폭이 커지고, 그 상태로 고화(固化)하면, 닦아내기 부재(400)와의 접촉으로 청소 부재가 마모한다. 닦아내기 부재(400)의 마모한 부분은 충분한 접촉 압력이 없기 때문에 도포액의 제거를 행할 수 없어, 청소할 수 있는 범위가 작아져 버리고, 닦아내기 부재(400)의 청소에 사용할 수 있는 기간이 짧아져, 즉 사용 수명이 짧아진다고 하는 문제를 일으킨다.

상술과 같이, 닦아내기 부재(400)는 고강성화를 위하여 도려내고 있는 부분을 최소 한도의 크기로 하고 있기 때문에, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이, 청소 종료 후에 도포액이 닦아내기 부재(400)의 저면(402)과 그 주변에 부착하여 잔존하여, 잔존 도포액(426)으로 된다. 이것을 노즐로부터 용제를 토출하여 세정하여도, 잔존 도포액(426)의 도포액 대신(과 마찬가지)에 용제가 저면(402)과 그 주변에 부착하여 잔존한다.

이와 같이, 청소 부재(닦아내기 부재(400))의 위에 용제가 잔존한 상태에서 슬릿 노즐(20)의 청소를 행하면, 청소 개시부에 용제가 부착하여 슬릿 노즐(20)에 잔존하는 것 외에, 부착한 용제가 슬릿 노즐(20)의 토출구의 도포액과 접촉하여 서로 섞여, 도포액이 묽어지게 되기 때문에, 도포 개시부의 막 두께가 작아져 버린다. 또한 용제와 도포액이 섞이는 것으로, 이른바 솔벤트 쇼크(solvent shock)를 일으켜, 도포액의 고형분이 분리되어 이물이 발생하고, 그것이 도포면에 부착하여, 도포 품질을 현저하게 해친다.

본 발명은, 상술의 종래의 청소 부재에 유래하는 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것이며, 그 목적으로 하는 곳은, 청소 시에 도포기로부터 제거한 도포액이 청소 부재를 따라 유출하는 속도를 높여 도포기에의 재부착이 생기지 않는 것과, 도포액이나 세정용의 용제 등이 잔존하지 않고 도포막 두께 이상이나 도포막면의 결점을 일으키지 않는 것이 가능한 청소 부재를 실현하는 것을 목적으로 한다. 나아가, 본 발명은 이 청소 부재를 이용하여, 생산성이나 품질의 향상에 크게 기여하는 도포기의 청소 방법 및 장치, 및 이 방법을 사용한 디스플레이용 부재의 제조 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 본 발명의 목적은, 이하에 서술하는 수단에 의하여 달성된다.

본 발명에 관련되는 청소 부재는, 서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 가지고, 도포기의 한 방향으로 연재(延在, 어떠한 방향을 향하여 연장되도록 존재함)하는 토출구의 토출구면과, 상기 토출구면의 양 인접면에 접촉하면서, 상기 한 방향으로 접동하여, 상기 토출구면과 상기 양 인접면의 청소에 제공되는 청소 부재이고,
상기 청소 부재는, 상기 토출구면 및 양 인접면의 단면 형상과 합치하는 형상을 가지고,

상기 제1 면 측에 설치된, 상기 토출구면과 상기 양 인접면에 동시에 접촉하는, 저변과 사변을 가지는 청소부와,

상기 청소부를 기점으로서, 상기 제2 면 측까지 연재하는 유출 경로면을 구비하고,

상기 유출 경로면에는, 상기 제2 면 측에 걸치는 노치(notch)가 설치되어 있는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 노치는 삼각형상의 단면을 가지는 것이 바람직하다.

본 발명에 관련되는 도포기의 청소 방법은, 청구항 1 및 청구항 2 중 어느 한 항에 기재된 청소 부재의 청소부를 세정액에 의하여 세정하고 나서, 상기 토출구면 및 상기 양 인접면에 상기 청소부를 접촉시키면서 상기 한 방향으로 접동시켜, 상기 도포기를 청소하는 방법이고, 상기 노치의 일단(一端)으로부터 도포액과 세정액이 유출되도록, 상기 청소 부재를 상기 제2 면 측에서 상기 노치보다 중력 방향으로 아래의 위치에서 보지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련되는 도포기의 청소 장치는, 청구항 1 및 청구항 2 중 어느 한 항에 기재된 청소 부재를, 상기 청소부를 상기 토출구면과 상기 양 인접면에 접촉시키면서 접동시켜 청소를 행하는 청소 장치이고,

상기 청소 부재의 보지체와,

상기 청소 부재와 상기 보지체를 상기 한 방향으로 접동시키는 이동 수단과,

세정액에 의하여 청소 부재의 청소부의 세정을 행하는 청소 부재 세정 장치를 구비하고,

상기 보지체는 상기 제2 면 측에서는 상기 노치보다 중력 방향에 있어서 아래의 위치를 보지하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련되는 디스플레이용 부재의 제조 방법은, 청구항 3에 기재된 청소 방법을 이용하여 디스플레이용 부재를 제조하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 청소 부재는,
상기 청소부의 저변은 상기 도포기의 토출구면에 선접촉하고, 상기 청소부의 사변은 상기 도포기의 양 인접면에 선접촉하며,
상기 청소부의 사변 간의 각도는 상기 도포기의 양 인접면 간의 각도보다 작은 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 청소 부재는,
상기 유출 경로면은 사면과 저면을 포함하며,
상기 노치는 상기 유출 경로면의 저면과 상기 제2 면에 걸치는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 청소 부재는,
상기 노치는 삼각형의 정점에 상당하는 노치 저변과, 삼각형의 변에 상당하는 노치 사면을 포함하고,
상기 노치 저변은 직선상인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 관련되는 청소 부재는,
상기 노치 저변의 상기 유출 경로면의 저면 및 상기 제2 면에 각각 투영되는 길이인 LP1 및 LP2는 각각 0.2mm ~ 2mm 및 0.2mm ~ 3mm이고, 상기 노치 사면이 상기 노치 저변을 사이에 끼우고 이루는 각도는 10도~ 80도인 것을 특징으로 한다.

본 발명에 관련되는 청소 부재와 도포기의 청소 방법 및 청소 장치를 이용하면, 청소 부재의 청소부와는 반대측의 액을 유출하는 측에서 서로 이웃하는 유출 경로면에 걸쳐 노치를 설치한 것이기 때문에, 노치에 의한 모세관 작용의 분만큼, 도포기로부터 제거한 도포액이 유출 경로면을 따라 유출하는 속도가 높아지기 때문에, 청소 시에 제거한 도포액이 도포기와 청소 부재의 사이에 모여 넘치는 것을 억제할 수 있다. 그 결과 도포기에 도포액이 재부착한다고 하는 문제를 회피할 수 있다. 또한, 노치에 의하여 반드시 도포액이나 세정용의 용제가 청소 부재로부터 유출되기 때문에, 청소 부재의 청소부나 그 부근에 도포액이나 세정액인 용제의 잔존을 억제할 수 있다. 이와 같이, 도포기에의 도포액의 재부착이나, 청소 부재의 청소부나 그 부근에의 도포액이나 세정용의 용제가 잔존한다고 하는 문제를 억제할 수 있기 때문에, 도포기를 도포액이 전혀 잔존하지 않는 높은 품질의 청소 상태로 할 수 있다. 그 결과, 도포막 두께 정도(精度)가 높고, 도포막면에 결점이 전혀 없는 높은 품질의 도포막을 형성하는 것이 가능해진다.

본 발명에 관련되는 디스플레이용 부재의 제조 방법에 의하면, 상기의 뛰어난 청소 방법을 이용하여 디스플레이용 부재를 제조하는 것이기 때문에, 고속 청소 시라도 청소 능력이 향상하여 택트 타임(tact time)의 대폭적인 단축이 가능해지고, 나아가 막 두께 정도가 높고 도포 결함이 없는 뛰어난 도포 품위의 디스플레이용 부재를 높은 생산성과 높은 수율로 제조하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 청소 장치를 구비한 도포 장치의 설명도이다.
도 2는 도 1에 도시한 청소 장치에 의하여 청소하는 공정을 단계적으로 도시하는 설명도이다.
도 3은 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재를 도시하는 개략 사시도이다.
도 4는 도 2에 도시한 닦아내기 부재와 슬릿 노즐의 위치 관계를 도시하는 설명도이다.
도 5는 도 3에 도시한 닦아내기 부재에 의한 슬릿 노즐의 청소 작용의 설명도이다.
도 6은 도 3에 도시한 닦아내기 부재의 변형예를 도시하는 개략 사시도이다.
도 7은 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재에 의한 청소 작용의 시험 결과를 나타내는 도면이다.
도 8은 종래의 청소 부재에 의한 슬릿 노즐의 청소 작용의 설명도이다.
도 9는 도 8의 청소 부재인 닦아내기 부재(400)와 용제 세정 후의 상황의 설명도이다.

이하에, 도 1, 도 2, 도 3, 도 4, 도 5, 도 6, 및 도 7을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 관하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관련되는 청소 장치를 포함하는 도포 장치인 슬릿 코터의 개략을 도시하고, 도 2는 슬릿 노즐을 닦아내기 부재로 청소하는 상황을 도시하며, 도 3은 본 발명의 청소 부재인 닦아내기 부재를 도시하고, 도 4 및 도 5는 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재에 의한 슬릿 노즐의 청소 작용을 도시하며, 도 6은 본 발명의 청소 부재의 다른 실시 형태예인 닦아내기 부재(300)의 개략 사시도, 그리고 도 7은 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재에 의한 청소 작용의 시험 결과를 도시하고 있다.

도 1에 도시하는 바와 같이, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 슬릿 코터(1)는, 청소 장치인 닦아내기 유닛(100)을 포함한다. 슬릿 코터(1)는 기대(基臺, 기초로 되는 받침, 2)를 구비하고 있으며, 기대(2) 상에는 한 쌍의 가이드 레일(4)이 설치되어 있다. 가이드 레일(4) 상에는, 피도포 부재인 기판(A)의 재치(載置, 물건의 위에 다른 것을 올리는 것)대, 즉 스테이지(6)가 배치되어 있다. 스테이지(6)는 리니어 모터(도시하지 않음)로 구동되며, 화살표로 도시되어 있는 X 방향으로 자재로 왕복동(往復動, 갔다 돌아오는 움직임)한다. 스테이지(6)는, 그 상면(上面)이, X 방향에 대하여 수직인 Y 방향과 X 방향에 의하여 규정되는 XY 평면에 평행이 되도록 재치되어 있다. 덧붙여, XY면은, 수평면에 평행이 되도록 설정되는 것이 바람직하다.

나아가, 스테이지(6)의 상면은, 흡착 구멍으로 이루어지는 진공 흡착면으로 되어 있어, 기판(A)을 흡착 보지할 수 있다. 기대(2)의 중앙에는, 문형(門型)의 지주(支柱, 10)가 설치되어 있다. 지주(10)에는, XY 평면에 대하여 수직인 Z 방향으로 자유롭게 왕복동하는 상하 승강 유닛(70)이 구비되어 있어, 이 상하 승강 유닛(70)에 도포를 행하는 도포기인 슬릿 노즐(20)이, 그 긴쪽 방향이 Y 방향과 평행하게 장착되어 있다.

슬릿 노즐(20)은, Y 방향으로 연재하는 프런트 립(22) 및 리어 립(24)이 심(shim, 32)을 통하여 X 방향으로 포개어 맞춰지는 것과 함께, 복수의 연결 볼트(도시하지 않음)에 의하여 일체적으로 결합되어 있다. 슬릿 노즐(20)의 내부의 중앙에는 매니폴드(manifold, 26)가 형성되어 있다. 매니폴드(26)도 Y 방향으로 연장되어 있다. 매니폴드(26)의 하방에는, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향(Y 방향)으로 연장되어 있는 슬릿(28)이 연통(連通)하여 형성되어 있다. 슬릿(28)의 하단부(下端部)는 슬릿 노즐(20)의 최하단면(最下端面)인 토출구면(36)에서 개구(開口)하여, 토출구(30)을 형성하고 있다. 즉, 슬릿 노즐(20)은, 그 최하단에 긴쪽 방향(Y 방향)으로 연재하는 토출구(30)를 가지고, 토출구(30)는 토출구면(36)에 존재하고 있다. 토출구면(36)의 양측에 인접하는 양 인접면으로서, 립 사면(34A, 34B)이 있다. 슬릿(28)은 심(32)에 의하여 형성되기 때문에, 슬릿(28)의 간극(間隙)(X 방향의 이간(離間) 거리)은, 심(32)의 두께와 동일하다.

슬릿 노즐(20)을 승강시키는 상하 승강 유닛(70)은, 슬릿 노즐(20)을, 토출구(30)를 하측으로 하여, 보지하는 걸이 보지대(80), 걸이 보지대(80)의 일단이 체결되어 이것을 승강시키는 승강대(78), 승강대(78)를 상하 방향으로 안내하는 가이드(74), 및 모터(72)의 회전 운동을 승강대(78)의 직선 운동으로 변환하는 볼 나사(76)에 의하여 구성되어 있다.

상하 승강 유닛(70)은, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향(Y 방향)의 양단부를 지지하여, 각각이 독립하여 승강할 수 있도록, 좌우에 1대 설치되어 있다. 이 한 쌍의 상하 승강 유닛(70)에 의하여, 슬릿 노즐(20) 긴쪽 방향의 수평(Y 방향)에 대한 기울기 각도를 임의로 설정할 수 있다. 이것에 의하여 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 기판(A)을, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향에 걸쳐서 대략 평행하게 할 수 있다. 나아가, 상하 승강 유닛(70)에 의하여, 스테이지(6) 상의 기판(A)과 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36) 사이의 빈틈, 즉 클리어런스(clearance)를 임의의 크기로 설정할 수 있다.

슬릿 노즐(20) 내의 매니폴드(26)의 상류 측은, 도포액 공급 장치(40)로 이어지는 공급 호스(60)에, 내부 통로(도시하지 않음)를 통하여 상시 접속되어 있다. 공급 호스(60)를 통하여, 도포액 공급 장치(40)로부터 매니폴드(26)로 도포액(66)을 공급할 수 있다. 매니폴드(26)로 공급된 도포액은, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향(Y 방향)으로 균등하게 확폭(擴幅, 폭을 확대함)된 후에, 슬릿(28)을 거쳐, 토출구(30)로부터 토출된다.

도포액 공급 장치(40)는, 공급 호스(60)의 상류 측에, 필터(46), 공급 밸브(42), 시린지 펌프(syringe pump, 50), 흡인 밸브(44), 흡인 호스(62), 및 탱크(64)를 구비하고 있다. 탱크(64)에는 도포액(66)이 비축되어 있다. 탱크(64)는 압공원(壓空源, 68)에 연결되어, 비축되어 있는 도포액(66)에 임의의 크기의 배압(背壓)을 부가할 수 있다. 탱크(64) 내의 도포액(66)은, 흡인 호스(62)를 통하여 시린지 펌프(50)로 공급된다.

시린지 펌프(50)는, 시린지(52), 피스톤(54)이 본체(56)에 장착되어 구성되어 있다. 피스톤(54)은, 구동원(도시하지 않음)에 의하여, 상하 방향으로 자재로 왕복동할 수 있다. 시린지 펌프(50)는, 일정한 내경(內徑)을 가지는 시린지(52)의 내부에 도포액(66)을 충전하고, 피스톤(54)에 의하여 도포액(66)을 밀어내어, 슬릿 노즐(20)로 기판(A)을 한 매 도포하는 분의 도포액(66)을 공급하는 정용량형(定容量型)의 펌프이다.

시린지(52)의 내부에 도포액(66)을 충전할 때는, 흡인 밸브(44)를 열림으로 하고, 공급 밸브(42)를 닫힘으로 하고, 피스톤(54)을 하방으로 이동시킨다. 한편, 시린지(52) 내에 충전된 도포액을 슬릿 노즐(20)을 향하여 공급할 때는, 흡인 밸브(44)를 닫힘으로 하고, 공급 밸브(42)를 열림으로 하고, 피스톤(54)을 상방으로 이동시키는 것으로, 피스톤(54)으로 시린지(52)의 내부의 도포액(66)을 밀어 올려 배출한다. 피스톤(54)의 이동 속도에 시린지 단면적을 곱한 것이 도포액(66)의 공급 속도, 즉 펌프 공급 속도이다.

도 1에 있어서, 기대(2)의 좌측에 도시하는 바와 같이, 기판(A)의 두께를 측정하는 두께 센서(90)가 지지대(92)에 장착되어 있다. 두께 센서(90)는 레이저를 사용한 것인 것이 바람직하다. 두께 센서(90)에 의하여 기판(A)의 두께를 측정하는 것으로, 다른 두께의 기판(A)에 대해서도, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 기판(A) 사이의 간극인 클리어런스를, 항상 일정하게 할 수 있다.

도 1에 있어서, 기대(2)의 우측 단부에는, 청소 장치인 닦아내기 유닛(100)이 가이드 레일(4) 상에 X 방향으로 이동 가능하게 장착되어 있다. 닦아내기 유닛(100)에는, 슬릿 노즐(20)에 계합하는 형상을 가지는 청소 부재인 닦아내기 부재(200)가, 홀더(112)에 장착되어 있다. 닦아내기 부재(200)는 움직이지 않도록, 누름판(114)으로 고정되어 있다. 누름판(114)과 홀더(112)는 나사 등의 체결 수단(도시하지 않음)에 의하여 체결 보지되어 있다.

홀더(112)는, 상하 방향으로만 안내하는 2개의 가이드(116)를 통하여, 브래킷(104)에 장착되어 있다. 각각의 가이드(116)의 주위에는, 스프링(118)이 장착되어 있어, 닦아내기 부재(200)가 홀더(112)를 통하여, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)으로 이루어지는 선단부의 상하 방향의 위치 변화에, 자재로 추종(追從)할 수 있다. 브래킷(104)은 슬라이더(106)에 장착되어 있다. 슬라이더(106)는 구동 유닛(108)에 의하여, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향(Y 방향)으로 자재로 이동한다.

닦아내기 부재(200)를, 슬라이더(106)를 통하여 이동시키는 구동 유닛(108)과 트레이(tray, 110)는, 대차(臺車, 102)의 위에 고정되어 있다. 트레이(110)는 닦아내기 부재(200)에 의하여 제거되는 도포액 등을 회수하기 위한 것이며, 배출 라인(도시하지 않음)에 접속되어, 내부에 쌓인 도포액 등의 액체를 외부로 배출, 회수할 수 있다. 트레이(110)는, 슬릿 노즐(20)로부터 에어 빼기 등으로 토출되는 도포액을 회수하기 위하여 사용할 수도 있다. 대차(102)는 가이드 레일(4)의 위에 있으며, 가이드 레일(4)로 안내되어, 리니어 모터(도시하지 않음)에 의하여 X 방향으로 자재로 왕복동할 수 있기 때문에, 닦아내기 유닛(100) 전체가 X 방향으로 왕복동할 수 있다.

닦아내기 부재(200)에 용제를 분사하여 세정하는 세정 유닛(140)이, X 방향으로는 기대(2)의 우측 단부에, Y 방향으로는 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향 단부와 간섭하지 않는 위치에, 브래킷(도시하지 않음)에 의하여 고정되어 있다. 세정 유닛(140)은 세정액인 용제를 분사하는 용제 노즐(142)과, 용제 공급원(도시하지 않음)으로부터 용제를 용제 노즐(142)까지 공급하는 배관(144)으로 구성되어 있다. 용제 노즐(142)은, 용제를 주상(柱狀), 샤워상(狀), 혹은 선형상(扇形狀)으로 분사하는 것 등, 용제를 분사할 수 있다면, 어떠한 형태의 것으로도 적용할 수 있다.

닦아내기 유닛(100)을 비롯하여, 리니어 모터, 모터(72), 도포액 공급 장치(40), 및 세정 유닛(140) 등의 제어 신호에 기초하여 동작하는 기기는 모두 제어장치(94)에 전기적으로 접속되어 있다. 제어장치(94)는, 자신에게 짜 넣어진 자동 운전 프로그램에 따라 제어 지령 신호를 각 기기로 송신하고, 각각의 기기에 미리 정해진 동작을 행하게 한다. 덧붙여, 조작반(96)에 적의(適宜) 변경 파라미터를 입력하면, 그것이 제어장치(94)로 전달되고, 제어 신호에 반영되어 운전 동작의 변경을 실현할 수 있다.

닦아내기 유닛(100)에 관해서는, 닦아내기 부재(200)의 슬릿 노즐(20) 긴쪽 방향 이동 속도나 청소 개시·종료 위치 등을 임의로 제어하여, 주어진 임의의 청소 동작을 실현할 수 있다. 세정 유닛(140)에 관해서는, 용제 노즐(142)로부터의 용제의 분사 속도나 분사 시간을 임의로 제어하여, 닦아내기 부재(200)에 대하여 미리 정해진 세정 동작을 행하게 한다.

다음으로 도 2를 참조하면서, 닦아내기 유닛(100)을 이용한 청소 방법에 관하여 설명한다. 도 2에 있어서는, 슬릿 노즐(20)을 닦아내기 부재(200)로 청소하는 상황이 단계적으로 도시되어 있다. 덧붙여, 청소 개시 전에는, 닦아내기 부재(200)는 X 방향으로는 초기 위치(도 1에 있어서, 기대(2)의 우측 단부)에, Y 방향으로는 청소 개시 위치에 있다.

청소가 개시되면, 우선 도 2(a)에 도시하는 바와 같이, 닦아내기 부재(200)는, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)에 계합하는 위치의 직하에 오도록, 닦아내기 유닛(100) 전체가 X 방향으로 이동되어진다. 닦아내기 부재(200)는, 홀더(112)의 화살표로 도시하는 이동 방향 측에 있는 전방(前方) 지지부(120)에 편측이 지지되어 있다. 전방 지지부(120)의 최상부의 상변(124)이, 하방을 향하여 유도면(122) 및 전사면(126)으로 이어져 있다. 상변(124)은 X 방향으로 연장되어 있고, 닦아내기 부재(200)의 X 방향 길이 전체에 걸쳐서 닦아내기 부재(200)와 접촉하고 있다. 유도면(122)은, 따라 흐르는 유출하는 도포액(152)이 낙하하기 쉽도록, 중력 방향(Z 방향)을 따라 하측으로 기운 평면상으로 형성되어 있다. 유도면(122)의 수평면(XY 평면)에 대한 기울기 각도는 바람직하게는 15도 ~ 80도, 보다 바람직하게는 30도 ~ 60도이다.

다음으로, 도 2(b)에 도시하는 바와 같이, 닦아내기 부재(200)가 슬릿 노즐(20)의 선단부의 직하이고, 또한 토출구(30)로부터는 Y 방향으로 약간 떨어진 청소 개시 위치에 오면, 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)로부터 소정량의 도포액(66)이 토출된다. 토출된 도포액(66)은, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)이나, 립 사면(34A, 34B)에 부착하여, 부착한 도포액(150)으로 된다.

다음으로, 도 2(c)에 도시하는 바와 같이, 슬릿 노즐(20)이 하강되어, 닦아내기 부재(200)에 계합(접촉)시킨다. 슬릿 노즐(20)은, 스프링(118)이 바람직하게는 0.5mm ~ 5mm, 보다 바람직하게는 1mm ~ 3mm 줄어드는 위치까지 하강되어진다. 스프링(118)이 이 범위(0.5mm ~ 5mm) 내에서 줄어들어 있으면, 닦아내기 부재(200)는 슬릿 노즐(20)의 선단부의 상하(Z) 방향의 위치 변동에 용이하게 추종할 수 있다.

다음으로, 도 2(d)에 도시하는 바와 같이, 구동 유닛(108)을 구동시켜, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)에 닦아내기 부재(200)를 접촉시킨 상태에서, 화살표 도시하는 Ds 방향으로 이동시켜, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)의 각각에 부착한 도포액(150)과 그 외의 오염물을 제거 청소한다. Ds 방향은, 닦아내기 부재(200)가 슬릿 노즐(20)에 접촉하면서 이동, 즉 접동하는 접동 방향이고, Y 방향이나 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향과 일치한다.

제거된 도포액 및 다른 물질은, 닦아내기 부재(200)나 홀더(112)의 유도면(122)이나 전사면(前斜面, 126)을 따라 유출하는 도포액(152)으로 되어, 나아가 트레이(110)의 쪽으로 낙하하여 회수된다. 닦아내기 부재(200)는 계속하여 Ds 방향(Y 방향)으로 이동하여, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향 단부를 통과한 위치, 즉 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향 단부와 간섭하지 않는 위치에서 정지한다. 이어서, 닦아내기 유닛(100) 전체가 X 방향에 있어서의 초기 위치로까지 이동하여, 닦아내기 부재(200)가 세정 유닛(140)의 직하에서 정지되어진다.

도 2(e)에 도시하는 바와 같이, 닦아내기 부재(200)는 상술의 정지 위치에 있어서, 용제 노즐(142)의 하방에 있다. 이 상태에서 배관(144)을 통하여 공급되는 용제를 용제 노즐(142)로부터 분사하여, 닦아내기 부재(200)를 세정한다. 세정이 완료하면, 닦아내기 부재(200)를 Y 방향의 청소 개시 위치로 복귀시킨다. 이후, 도포마다 같은 청소 방법을 반복한다.

다음으로, 도 3을 참조하여, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재(200)에 관하여 상세하게 설명한다. 덧붙여, 도 3에 있어서는, 청소 동작 시에, 접동 방향(Ds 방향)의 비스듬히 앞쪽으로부터 본 닦아내기 부재(200)가 도시되어 있다. 닦아내기 부재(200)는, 평판상(平板狀)의 형상을 가지고 있고, 후면(後面, 210)(제1 면)과 전면(212)(제2 면)을 가지고 있다. 이 후면(210)에는, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)에 선접촉하는 저변(206)과, 토출구면(36)의 양 인접면으로 되는 립 사면(34A, 34B)에 선접촉하는 사변(204A, 204B)이 설치되어 있다. 선접촉이란, 변으로 되는 선이 대상으로 하는 면상에 완전하게 포함되어 있는 상태를 말한다. 따라서, 저변(206)의 모두가 토출구면(36) 상에 포함되도록 접촉하고, 사변(204A, 204B)의 모두가 각각 립 사면(34A, 34B) 상에 포함되도록 접촉한다.

여기서, 후면(210)은 닦아내기 부재(200)의 일방(一方) 측의 단면이고, 전면(212)은 후면(210)으로부터 두께 T만큼 떨어진 타방(他方) 측의 단면이다. 즉, 후면(210)과 전면(212)은, 서로 대향하는 위치 관계에 존재하고 있다. 그리고, 본 실시 형태에 있어서, 두께 방향이란, 후면(210) 및 전면(212) 각각에 직각인 방향을 말하며, 도 3에 도시하는 바와 같이 F 방향이라고 정의된다. 덧붙여, 후술되는 바와 같이, F 방향은, 닦아내기 부재(200)가 닦아내기 유닛(100)에 탑재된 상태에서는, Y 방향에 대하여 소정 각도만큼 하향(下向)으로 된다.

슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 그 양 인접면으로 되는 립 사면(34A, 34B)에 동시에 접촉하는 청소부인 저변(206)과 사변(204A, 204B)을, 후면(210)은 포함하고 있으며, 후면(210)은 편측 A에 있다고 정의된다. 후면(210)의 두께 방향의 대면(대면), 즉 반대쪽에 있는 면으로 되는 것이 전면(212)이며, 전면(212)은 편측 A와는 두께 방향의 반대쪽으로 되는 편측 B에 있다고 정의된다. 닦아내기 부재(200)가 Ds 방향으로 접동될 때에, 편측 B는 편측 A보다 전방에 위치한다. 이 의미에 있어서, 편측 A 및 편측 B를 각각 후면 측 및 전면 측이라고 부른다.

닦아내기 부재(200)를 두께 방향(F 방향)으로 본 상태에서, 사변(204A, 204B)은 각도 γc를 이루어 설치되고, 각각 저변(206)의 양단에 이어지도록 구성되어 있다. 후면(210)에는, 두께 방향으로, 저변(206)을 경계로 하여 저면(202)이, 사변(204A, 204B)를 경계로 하여 사면(208A, 208B)이 이어져 있다. 슬릿 노즐(20)의 선단부와 닦아내기 부재(200)가 계합할 때에, 저면(202)이 토출구면(36)과 대향하고, 사면(208A, 208B)이 립 사면(34A, 34B)과 대향한다. 저변(206)을 포함하는 저면(202)은, 후면(210)과의 사이에서 각도 β를 이룬다. 사변(204A, 204B)을 포함하는 사면(208A, 208B)는, 후면(210)과의 사이에서 각도 φ를 이루고 있다.

도 3에 있어서, 일점 쇄선(一點鎖線)은 후면(210)을 대표하고 있고, 각도 β는 저면(202)과 일점 쇄선 사이의 각도로서 도시되어 있다. 저면(202)과 후면(210)이 이루는 각도 β는, 상세하게는 저면(202)과 후면(210)이 모두 직교하는 참조면 내에서, 참조면과 저면(202)의 교선(交線)과, 참조면과 후면(210)의 교선이 이루는 각도라고 정의된다. 또한, 사면(208A, 208B)과 후면(210)이 이루는 각도 φ는, 상세하게는 사면(208A, 208B)과 후면(210)이 모두 직교하는 참조면내에서, 참조면과 사면(208A, 208B)의 교선과, 참조면과 후면(210)의 교선이 이루는 각도라고 정의된다. 닦아내기 부재(200)는, 각도 β 및 각도 φ가 함께 90도인 경우의 실시의 형태예이다. 덧붙여, 사면(208A, 208B)의 최상부에서 접속하여 수평으로 연재해 있는 것이 상면(214A, 214B)이다.

상기의 저면(202), 사면(208A, 208B), 및 전면(212)은, 청소부인 저변(206), 사변(204A, 204B)을 기점으로, 두께 방향(F 방향)으로 편측 B까지 연재하여 이어지는 면으로 되기 때문에, 유출 경로면이라고 정의된다. 전면(212)이 있는 편측 B에서, 서로 이웃하는 유출 경로면으로 되는 저면(202)과 전면(212)에 걸쳐, 노치(220)가 설치되어 있다.

노치(220)는, 유출 경로면을 연통하여 형성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 저면(202)과 전면(212)에 연통하여 형성되어 있다. 노치(220)는, 삼각형 단면을 가지고 있고, 삼각형의 정점(頂点)에 상당하는 노치 저변(222)과, 삼각형의 변에 상당하는 노치 사면(224A, 224B)에 의하여 구성되어 있다. 본 실시 형태에서는, 이 노치 저변(222)은, 직선상(直線狀)으로 형성되어 있다. 즉, 이 노치 저변(222)에 의하여, 저면(202)과 전면(212)이 직선적으로 연통되기 때문에, 노치 저변(222)이 굴곡, 만곡(彎曲)하고 있는 경우에 비하여, 저면(202)에 모인 도포액이 전면(212)으로 스무드(smooth)하게 흐르도록 되어 있다. 노치 사면(224A, 224B)은, 노치 저변(222)에 대하여 대칭형으로 형성되어 있지만, 비대칭형으로 형성하여도 무방하다. 노치(220)의 크기는, 노치 저변(222)의 전면(212)과 이루는 각도 θc1(전면(212)에 포함되는 일점 쇄선과, 저변(222)이 이루는 각도로서 도시), 노치 저변(222)의 길이 Lc(전면(212)과 각도 θc1을 이루는 방향에서의 길이), 및 노치 사면(224A, 224B)이 노치 저변(222)을 사이에 끼우고 이루는 각도 θc2에 의하여 직접적으로 정의된다. 길이 Lc와 각도 θc1에 관해서는, 노치 저변(222)의 저면(202) 및 전면(212)에 각각 투영 되는 길이 LP1 및 LP2로 대체하여도 무방하다.

노치 사면(224A)과 노치 사면(224B)이 이루는 각도 θc2는, 상세하게는 노치 사면(224A)과 노치 사면(224B)이 모두 직교하는 참조면 내에서, 참조면과 노치 사면(224A)의 교선과, 참조면과 노치 사면(224B)의 교선이 이루는 각도라고 정의된다. 또한, 노치(220)는, 노치 저변(222)이 두께 방향(F)과 직교하는 방향, 즉 닦아내기 부재(200)의 긴쪽 방향에서 저면(202)의 중앙에 위치하도록 배치하고 있지만, 노치(220)가 저면(202) 중에 포함된다면, 닦아내기 부재(200)의 긴쪽 방향의 어느 위치에 배치하여도 무방하다.

다음으로, 도 4 및 도 5를 참조하여, 닦아내기 부재(200)를 이용한 청소의 작용에 관하여 설명한다. 도 4(a)는, 닦아내기 부재(200)와 슬릿 노즐(20)의 계합 상황을 X 방향으로부터 본 측면도이다. 도 4(a)에 도시하는 바와 같이, 닦아내기 부재(200)는 닦아내기 유닛(100)의 홀더(112)에, 일점 쇄선으로 도시되는 상하 방향(Z 방향)으로 연장되는 연직면에 대하여 후면(210)이 각도 θ만큼 닦아내기 부재(200)의 접동 방향(Ds 방향) 측으로 기울도록 장착된다. 연직면은, 화살표로 도시되는 닦아내기 부재(200)의 접동 방향(Ds 방향) 및 스테이지(6)의 상면(XY 평면)과 직교한다. 토출구면(36)도 연직면과 직교하고 있다.

접동 방향(Ds 방향) 측으로 닦아내기 부재(200)가 기울여지는 것은, 립 사면(34A, 34B)에 부착해 있는 도포액 등을 하측으로 낙하시키기 쉽게 하기 위함이다. 접동 방향(Ds 방향) 측으로 닦아내기 부재(200)가 기울여지는 것에 의하여, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)에 상대(相對)하는 닦아내기 부재(200)의 저면(202)은, 토출구면(36)에 선접촉하는 저변(206)보다 접동 방향(Ds 방향)의 전방에서, 토출구면(36)에 대하여 각도 α만큼 중력 방향의 하측으로 기울어 배치된다. 마찬가지로, 슬릿 노즐(20)의 립 사면(34A, 34B)에 대립되는 닦아내기 부재(200)의 사면(208A, 208B)은, 립 사면(34A, 34B)에 선접촉하는 사변(204A, 204B)보다 접동 방향(Ds방향)의 전방으로 기울어 배치된다.

도 4(b)에, 도 4(a)에 도시한 상태 시에, 접동 방향(Ds 방향)으로 본 닦아내기 유닛(100)을 도시한다. 저변(206)이 토출구면(36)에, 사변(204A, 204B)이 슬릿 노즐의 립 사면(34A, 34B)에, 동시에 선접촉한다. 이것이 가능하게 되도록, 사변(204A, 204B) 간의 각도 γc는 정하여지며, 연직면 내에서 슬릿 노즐(20)의 립 사면(34A, 34B)이 이루는 각도 γn보다도, 기하학적으로 반드시 작다.

도 5는, 도 4(a)에 도시하는 상태에서, 닦아내기 부재(200)를 접동 방향(Ds)으로 이동시켜, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36), 및 립 사면(34A, 34B)에 부착한 도포액(150)을 제거하고 있는 상황을 확대하여 도시하고 있다. 단, 도 5는 노치(220)의 노치 저변(222)의 위치에서의 측면 단면도로 되어 있다. 토출구면(36)에 인접하는 립 사면(34A) 측에 있는 것(부착한 도포액(150), 사변(204A), 사면(208A) 등 )은, 점선으로 나타나 있다. 또한, 공간 S에서 집약된 도포액(154)에 시계(視界)가 차단되는 것(사변(204A), 사면(208A) 등)도, 점선으로 나타나 있다.

저변(206)이 토출구면(36)에, 사변(204A, 204B)이 슬릿 노즐(20)의 립 사면(34A, 34B)에, 동시에 선접촉하여 간극이 없기 때문에, 닦아내기 부재(200)가 접동 방향(Ds 방향)으로 이동하면, 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)에 부착한 도포액(150)은, 저변(206)과 사변(204A, 204B)에 의하여 반드시 슬릿 노즐(20)로부터 제거된다. 편측 A로 되는 후면(210)에 설치된 저변(206)과 사변(204A, 204B)으로 이루어지는 청소부에 의하여 제거된 도포액은, 물방울로 되어 그대로 하방으로 낙하하는 것도 있지만, 대부분은 닦아내기 부재(200)의 유출 경로면인 저면(202), 립 사면(208A, 208B), 전면(212)을 따라 유출한 후에, 홀더(112)의 유도면(122), 전사면(126)을 따라 하방으로 유출하는 도포액(152)으로 된다.

닦아내기 부재(200)에 의하여 슬릿 노즐(20)로부터 제거된 도포액은, 일단 저면(202)과 그 주변에 집약되어, 집약된 도포액(154)으로 되고 나서 저면(202)을 따라 유출하고, 편측 A와는 두께 방향의 반대측으로 되는 편측 B에서 서로 이웃하는 저면(202)과 전면(212)에 걸쳐 설치된 노치(220)의 모세관 작용 분만큼, 편측 B부근에서 유출 속도가 증가한다. 따라서, 슬릿 노즐(20)에 부착한 도포액(150)의 양이 많은 경우나, 닦아내기 부재(200)의 이동 속도가 높아서 단위시간당 제거하는 도포액량이 많은 경우에서도, 닦아내기 부재(200)의 청소부에 의하여 제거된 도포액은, 스무드하게 저면(202) 등의 유출 경로면을 따라 유하(流下)하여가, 저면(202)과 토출구면(36) 사이에서 둘러싸이는 공간인 공간 S로부터 넘치는 것을 억제할 수 있다. 그 때문에, 공간 S로부터 도포액이 넘치고 그것이 사면(208A, 208B)과 립 사면(34A, 34B) 사이의 빈틈을 따라 상부로 이동하여, 립 사면(34A, 34B)에 라인상으로 재부착하는 것을 억제할 수 있다.

이하에, 본 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재(200)의 청소 작용에 관하여, 도 8 및 도 9를 참조하여 설명한 종래의 닦아내기 부재(400)의 청소 작용과 비교하여 설명한다. 종래의 닦아내기 부재(400)는 노치(220)가 없는 것 외는, 닦아내기 부재(200)와 완전히 같다. 그렇지만, 노치(220)가 없는 닦아내기 부재(400)에서는, 저면(402)을 따라 유출하는 도포액은, 저면(402)과 전면(412)의 경계로 되는 엣지부에서 작용하는 표면장력에 의하여 유출 속도가 감속하기도 하여, 공간 S로부터 도포액이 넘쳐, 립 사면(34A)에 라인상으로 재부착하여 잔존액(420)으로 되어 버린다. 덧붙여, 닦아내기 부재(400)는 도 9(a)에 도시하는 대로, 슬릿 노즐(20)에 선접촉하는 저변(406)과 사변(404A, 404B)이 후면(410) 내에 설치되고, 그들에 두께 방향(F 방향)으로 이어져 저면(402), 사면(408A, 408B)이 형성되어, 후면(410)과 평행하게 전면(412)이 설치되어 있다. 이와 같이, 본 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재(200)는 노치(220)가 있기 때문에, 종래의 닦아내기 부재(400)에 비하여 현저하게 청소 능력이 향상한다.

또한, 닦아내기 부재의 접동에 의한 청소가 종료하면, 노치(220)가 없는 닦아내기 부재(400)의 경우는, 도 9(b)에 도시하는 바와 같이 도포액이 잔존하여, 잔존 도포액(426)으로 된다. 또한, 세정 유닛(140)에 의하여 용제를 닦아내기 부재(400)에 분사하여 세정하는 경우도, 마찬가지로 도 9(b)에 도시하는 잔존 도포액(426)과 같이 용제가 잔존한다. 이것은 도포액이나 용제의 점도, 표면장력이 높을수록 현저하다. 그것은, 저면(402)과 전면(412)의 경계로 되는 엣지부에서 작용하는 표면장력이, 저면(402)을 따라 작용하는 중력 성분보다도 크기 때문에, 도포액의 유하(유출)가 저지되기 때문이다. 그것이 본 발명의 닦아내기 부재(200)와 같이 노치(220)가 있으면, 표면장력과 중력 성분의 힘 관계에 관계없이, 모세관 작용에 의하여 노치(220)에 접하는 도포액이나 용제가 유출하기 때문에, 도포액이나 용제가 저면(202)에 잔존하는 것을 억제할 수 있다. 따라서 본 발명의 닦아내기 부재(200)에서는, 저면(202)과 그 주변에 도포액이나 용제가 잔존하는 것에 의한 문제를 회피할 수 있다.

다음으로, 도 6을 참조하여, 상술의 닦아내기 부재(200)의 변형예에 관하여 설명한다. 닦아내기 부재(300)는, 닦아내기 부재(200)의 각도 φ를 예각으로 한 것 외는, 닦아내기 부재(200)와 완전히 같다. 각도 φ를 예각으로 하는 것으로, 사변(204A, 204B)의 립 사면(36)에의 선접촉이 보다 강한 것으로 되어, 고속에서의 부착 도포액의 제거 능력이 높아진다. 닦아내기 부재(300)에 의한 청소의 작용, 즉 노치(220)에 의하여 저면(202), 및 전면(212)을 따라 유출하는 도포액(152)의 유출 속도가 증가하거나, 청소 후에 도포액이나 세정용의 용제가 잔존하지 않는 작용에 관해서는, 닦아내기 부재(200)와 완전히 같다.

닦아내기 부재(200, 300)와 함께, 저면(202), 노치(220), 및 전면(212)을 따라 본래의 유출 속도로 도포액이 유출하는 데는, 도 5 및 도 6에 도시하는 바와 같이, 닦아내기 부재(200, 300)를 접동 방향(Ds, Y)의 앞쪽에서 보지하는 전방 지지부(120)의 최상부인 상변(124)을, 노치(220)보다도 중력 방향의 하측에 배치하는 것이 필요하다. 이것에 의하여 편측 B로 되는 전면(212)에서는, 노치(220)보다 중력 방향으로 아래의 위치에서, 닦아내기 부재(200, 300)가 보지된다. 결과, 전면(212) 상에 있는 노치(220)의 일단으로부터, 그대로 도포액이나 세정액인 용제가 유출하여, 유도면(122)으로 유하하여 간다. 상변(124)이 노치(220)에 간섭하는 것과 같은 위치에 있으면, 노치(220)로부터의 도포액이나 용제의 유출이 방해받아, 유출 속도의 저하나, 심한 경우에는, 전혀 유출하지 않는 일이 생겨, 바람직하지 않다.

닦아내기 부재(200, 300)에 설치된 노치(220)에 관해서는, 길이 LP1은 바람직하게는 0.2mm ~ 2mm, 보다 바람직하게는 0.5mm ~ 1.5mm, 길이 LP2는 바람직하게는 0.2mm ~ 3mm, 보다 바람직하게는 1.5mm ~ 2.5mm, 각도 θc2는 바람직하게는 10도 ~ 80도, 보다 바람직하게는 30도 ~ 70도이다. 이들 범위보다 작으면, 모세관 작용에 의하여 도포액이나 용제를 유출시키는 속도가 낮아지고, 심한 경우에는 전혀 모세관 작용이 발현하지 않아, 저면(202)과 그 주변에 도포액이나 용제가 잔존하여 버린다. 한편, 이 범위보다 크면 닦아내기 부재(200, 300)의 강성이 저하하기 때문에, 저변(206)의 토출구면(36)에 대한 선접촉 및 사변(204A, 204B)의 립 사면(34A, 34B)에 대한 선접촉이 약해져, 고속에서의 부착 도포액의 제거 성능이 저하하고, 심한 경우에는, 부착한 도포액을 거의 제거할 수 없게 된다.

노치(220)는, 도포액이나 용제가 유출하는 방향, 즉 노치 저변(222)이 연재하는 방향으로 보아 삼각형 단면을 가지고 있다. 그러나, 이것에 한정하지 않고, 노치 저변(222)을 면으로 하여, 장방형이나 사다리꼴과 같은 사각 단면으로 형성하여도 무방하다. 또한, 노치 사면(224A, 224B)은 곡면이어도 무방하다.

닦아내기 부재(200, 300)의 재질은, 저변(206)과 토출구면(36), 사변(204A, 204B)과 립 사면(34A, 34B)이 동시에 확실히 선접촉할 수 있도록 탄성을 가지는 고분자 수지, 예를 들어 합성고무인 것이 바람직하다. 합성고무로서는, 적도(適度)의 탄성과 도포액에 대한 내약품성(耐藥品性)을 가지는, 예를 들어 에틸렌 프로필렌 고무(ethylene propylene rubber), 실리콘 고무(silicone rubber), 및 부틸 고무(butyl rubber), 퍼플루오로 고무(perfluoro rubber)(상품명“칼레즈(Kalrez 등 )가 바람직하다. 탄성의 정도를 나타내는 고무 경도(硬度)는, C형의 스프링식 경도 시험기를 이용하여 측정하며, 바람직하게는 50° ~ 90°, 보다 바람직하게는 60° ~ 80°이다.

노치(220)는, 청소부를 최소 한도의 크기로 도려내어 고강성화하는 것으로, 선접촉이 강하여 청소 능력이 높은 청소 부재에 적용되면, 그 효과가 보다 발휘된다. 따라서 본 발명을 적용하는 청소 부재의 바람직한 형상으로서는, 닦아내기 부재(200, 300)에서, 각도 φ는 바람직하게는 90도 이하, 보다 바람직하게는 80° ~ 90°, 각도 β는 바람직하게는 80° ~ 130°, 보다 바람직하게는 90° ~ 120°의 것이다.

다음으로, 본 발명의 청소 부재 및 청소 방법을 이용한, 슬릿 코터(1)에 의한 도포 방법에 관하여 상술한다. 우선, 슬릿 코터(1)의 각 동작부의 원점 복귀가 행하여지면, 각 동작부는 스탠바이 위치로 이동한다. 즉, 스테이지(6)는 도 1의 좌측 단부(파선(破線)으로 도시하는 위치), 슬릿 노즐(20)은 최상부의 원점 위치로 이동함과 함께, 닦아내기 유닛(100)은 초기 위치(기대(2)의 우측 단부)로부터 트레이(110)가 슬릿 노즐(20)의 하부 위치에 오도록 이동한다. 이 때 닦아내기 부재(200)는 X 방향에서는 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)의 직하의 위치에 있지만, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향인 Y 방향으로는, 도 2(a)에 도시하는 바와 같이 토출구(30)로부터 약간 떨어진 청소 개시 위치에 있다.

이 시점에서 탱크(64) ~ 슬릿 노즐(20)까지는, 도포액(66)이 이미 가득 차있고, 슬릿 노즐(20) 내부의 잔류 에어를 배출하는 작업도 이미 종료해 있다. 이 때의 도포액 공급 장치(40)의 상태는, 시린지(52)에 도포액(66)이 충전되어, 흡인 밸브(44)는 닫힘으로 되고, 공급 밸브(42)는 열림으로 되며, 그리고 피스톤(54)은 최하단의 위치에 있어, 언제라도 도포액(66)을 슬릿 노즐(20)로 공급할 수 있는 상태가 되어 있다.

처음에, 스테이지(6)의 표면으로 리프트 핀(도시하지 않음)을 상승시켜, 로더(loader)(도시하지 않음)로부터 기판(A)이 리프트 핀의 상부에 재치된다. 다음으로 리프트 핀을 하강시켜 기판(A)을 스테이지(6)의 상면에 재치하고, 동시에 흡착 보지한다. 이것과 병행하여 도포액 공급 장치(40)를 가동시켜, 미리 결정하고 있던 양의 도포액(66)을, 시린지 펌프(50)로부터 슬릿 노즐(20)로 공급하고, 도포액(66)을 슬릿 노즐(20)로부터 트레이(110)를 향하여 토출한다. 이 때, 닦아내기 부재(200)는, Y 방향으로는 토출구(30)의 직하의 위치에는 없기 때문에, 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)로부터 토출된 도포액이 떨어져 내리는 일은 없다.

도포액(66)의 공급 정지 후, 슬릿 노즐(20)을 하강시켜 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)에 닦아내기 부재(200)를 접촉시킨 후, 닦아내기 부재(200)를 Y 방향으로 종점 위치까지 접동시켜, 슬릿 노즐(20)의 토출구(30) 부근에 위치하는 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)을 Y 방향에 걸쳐 청소한다. 이 청소에 의하여, 슬릿 노즐(20)의 내부 통로를 토출구(30)까지 완전하게 도포액으로 채우는 초기화도 완료한다.

청소 완료 후, 슬릿 노즐(20)을 원점 위치까지 상승시키는 것과 함께, 닦아내기 유닛(100)을 X 방향으로 이동시켜 초기 위치(기대(2)의 우측 단부)로 복귀시킨다. 이 때에 세정 유닛(140)의 직하에서 정지하고 있는 닦아내기 부재(200)에, 용제 노즐(142)로부터 용제를 분사하여 닦아내기 부재(200)를 용제 세정한 후에, 닦아내기 부재(200)를 접동 방향(Ds 방향)과는 역방향으로 이동시켜, 닦아내기 부재(200)를 Y 방향의 청소 개시 위치로 복귀시킨다.

닦아내기 유닛(100)의 초기 위치로의 이동을 확인 후, 기판(A)을 재치한 스테이지(6)의 이동을 개시한다. 이 때 슬릿 노즐(20)은 상하 방향으로는, 도포가 행하여지는 위치보다도 상방의 원점 위치에 있고, 한편 시린지 펌프(50)는 정지하여 대기하고 있다. 그리고 기판(A)이 두께 센서(90) 아래를 통과할 때에 기판 두께를 측정한다. 그리고, 기판(A)의 도포 개시부가 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)의 직하에 이르면, 스테이지(6)를 정지시킨다.

이 때, 측정한 기판(A)의 두께 데이터를 이용하여, 상하 승강 유닛(70)을 구동하여, 슬릿 노즐(20)의 토출구면(36)과 기판(A) 사이의 빈틈, 즉 클리어런스가 미리 정한 값이 되도록 슬릿 노즐(20)을 하강시켜 정지시킨다. 슬릿 노즐(20)과 스테이지(6)가 완전하게 정지한 상태에서, 시린지 펌프(50)의 피스톤(54)을 소정 속도로 상승시켜, 슬릿 노즐(20)로부터 도포액(66)을 토출하여 슬릿 노즐(20)과 기판(A)의 사이에 비드(bead, B)를 형성하고 나서, 스테이지(6)를 소정 속도로 X 방향으로 이동 개시하고, 도포액(66)의 기판(A)으로의 도포를 시작하여, 도포막(C)을 형성한다.

그리고 기판(A)의 도포 종료 위치보다 조금 앞의 위치가 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)의 바로 밑에 오면, 피스톤(54)을 정지시켜 도포액(66)의 공급을 정지하고, 다음으로 기판(A)의 도포 종료 위치가 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)의 바로 밑에 왔을 때에, 상하 승강 유닛(70)을 구동하여, 슬릿 노즐(20)을 상승시킨다. 이것에 의하여 기판(A)과 슬릿 노즐(20)의 사이에 형성된 비드(B)가 끊어지고, 도포가 종료한다.

그 동안도, 스테이지(6)는 동작을 계속하여, 종점 위치에 도달한 시점에서 정지하고, 기판(A)의 흡착을 해제하고 리프트 핀을 상승시켜 기판(A)을 들어 올린다. 이 때, 언로더(unloader)(도시하지 않음)에 의하여 기판(A)의 하면(下面)이 보지되어, 다음의 공정으로 기판(A)을 반송한다. 기판(A)을 언로더로 건네주면, 스테이지(6)는 리프트 핀을 하강시켜 원점 위치로 복귀한다. 스테이지(6)의 원점 위치 복귀 후, 닦아내기 유닛(100)을, 트레이(110)가 슬릿 노즐(20)의 토출구(30)의 하부 위치로 오도록 이동시킨다.

이동 완료 후에, 흡인 밸브(44)를 열림으로 하고, 공급 밸브(42)를 닫힘으로 하고, 그리고 피스톤(54)을 하강시켜, 도포액(66)을 시린지(52) 내에 충전시킨다. 충전 완료 후에, 피스톤(54)을 정지시키고, 흡인 밸브(44)를 닫힘으로 하고, 공급 밸브(42)를 열림으로 하고, 다음의 기판(A)이 오는 것을 기다려, 같은 동작을 반복한다. 도포액으로서는, 점도가 1mPas ~ 100mPas, 보다 바람직하게는 1mPas ~ 50mPas이며, 뉴턴 유체(newtonian fluid)인 것이 도포성에서 바람직하지만, 틱소성(thixotropy)을 가지는 도액(塗液)에도 적용할 수 있는, 특히 용제에 휘발성이 높은 것, 예를 들어 PGMEA(Propylene Glycol Monomethyl Ether Acetate), 초산 부틸, 및 유산 에틸 등을 사용하고 있는 도포액을 도포할 때에 유효하다.

구체적으로 적용할 수 있는 도포액의 예로서는, 상술의 컬러 필터용의 블랙 매트릭스, 및 RGB색 화소 형성용 도포액 이외에, 레지스트액, 오버코트재, 및 주 형성 재료 등이 있다. 기판인 피도포 부재로서는, 유리 외에 알루미늄 등의 금속판, 세라믹판, 및 실리콘 웨이퍼 등을 이용하여도 무방하다.

나아가, 도포 속도 등의 사용하는 도포 조건으로서는, 도포 속도가 10mm/s ~ 600mm/s, 보다 바람직하게는 100mm/s ~ 400mm/s, 청소 부재인 닦아내기 부재(200, 300)의 접동 속도는 바람직하게는 100mm/s ~ 1000mm/s, 보다 바람직하게는 200mm/s ~ 600mm/s, 슬릿 노즐의 립 간극은 50μm ~ 1000μm, 보다 바람직하게는 80μm ~ 200μm, 도포 두께가 웨트(wet) 상태에서 1μm ~ 50μm, 보다 바람직하게는 2μm ~ 20μm이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태에 관련되는 닦아내기 부재에 의한 청소 효과를 확인하기 위하여, 실제로 닦아내기 부재를 작성하여 시험 1을 행하였다. 그 내용에 관하여 이하에 서술한다.

＜시험 1＞

슬릿 노즐(20)은, 토출구(30)의 긴쪽 방향 길이가 1100mm, 슬릿(28)의 간극이 100μm이고, 기판에 1100mm폭의 도포막을 형성할 수 있는 것을 사용하였다. 슬릿 노즐의 토출구면(36)의 도포 방향(X)의 길이는 0.6mm, 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향으로 본 립 사면(34A, 34B)이 이루는 각도 γn(도 4(b) 참조)는 90°이다. 이와 같은 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)을 가지는 슬릿 노즐(20)에 이용하는 닦아내기 부재로서, 도 6에 도시한 부재(300)를 시험의 대상인 시험편(試驗片) 1로서 채용하였다.

구체적으로는, 시험편 1(닦아내기 부재(300))은, 도 6에 기초하여, 두께 T = 5mm, 사면(208A, 208B)과 후면(210)이 이루는 각도 φ = 85°, 사변(204A, 204B)이 이루는 각도 γc = 81.8°, 저면(202)과 후면(210)이 이루는 각도 β = 90°, 저변(206)의 닦아내기 부재(300)의 긴쪽 방향(도포 방향인 X 방향과 일치)의 길이 L1 = 0.6mm, 사변(204A, 204B)의 연직선 방향(상하 방향)의 길이 L2 = 5mm, 닦아내기 부재(300)의 연직선 방향의 길이 L3 = 20mm, 및 닦아내기 부재(300)의 긴쪽 방향의 길이 L4 = 25mm이다.

전면(212)은 후면(210)과 평행하게 형성되며, 노치(220)에 관해서는, LP1 = 0.9mm, LP2 = 2mm, 각도 θc2는 50°이다. 상기의 치수에 의하여 노치(220)는, 닦아내기 부재(300)의 긴쪽 방향의 중앙점에 당해 긴쪽 방향에 직교하도록 설치한 연직면에 대하여, 면대칭으로 되는 형상이었다. 덧붙여, 시험편 1(닦아내기 부재(300))은 고무 경도 60°의 에틸렌 프로필렌 고무를 재료로서 사용하여, 상기의 파라미터로 규정되는 형상으로 되도록 금형 성형에 의하여 작성하였다.

시험편 1(닦아내기 부재(300))을, 후면(210)이 연직 방향(중력 방향)에 대하여 각도 θ = 30도만큼 기울도록, 홀더(112)에 장착하였다. 이 상태에서 시험편 1(닦아내기 부재(300))과 슬릿 노즐(20)을 접촉시켰을 때의, 사면(208A, 208B)과 립 사면(34A, 34B)이 이루는 각도는 7°, 저면(202)과 토출구면(36)이 이루는 각도 α = 30°이었다. 슬릿 노즐(20)과 시험편 1(닦아내기 부재(300))이 접촉할 때는, 스프링(118)의 축소량이 1mm가 되는 위치까지 슬릿 노즐(20)을 하강시켰다.

＜평가＞

다음으로 시험편 1(닦아내기 부재(300))의 청소 능력을 평가하기 위한 도포액으로서, 컬러 필터용의 R색(적색)용 도포액을 이용하였다. R색용 도포액은 점도 3mPas이고, 아크릴 수지를 바인더(binder), 용제로서 PGMEA(프로필렌 글리콜 모노메틸 에테르 아세테이트)를 이용한 감광성의 것이고, 고형분 농도는 20%였다. 슬릿 코터(1)의 탱크(64) ~ 슬릿 노즐(20)까지 R색용 도포액을 충전하였다. 또한 닦아내기 부재(300)에 의한 청소 후에는, 닦아내기 부재(300)에 노즐(142)로부터 각도 60°의 선형상으로 용제를 분사하여 용제 세정을 실시하였다. 세정 용제에는 PGMEA를 이용하고, 이것을 세정마다 100μL분사하였다.

상술의 조건에서, 이하에 서술하는 4개의 항목(평가 1 ~ 평가 4)에 관하여, 시험편 1(닦아내기 부재(300))의 청소 능력의 평가를 행하였다.

(1) 평가 1(고속 조건에서의 청소 능력 평가)

슬릿 노즐로부터 2000μL의 R색용 도포액을 토출 후, 닦아내기 부재(300)를 슬릿 노즐(20)에 접촉시켜, Y 방향으로 500mm/s의 접동 속도로 접동시킨다. 이 동작을 100회 반복하여, 10회 후와 100회 후 각각에, 토출구면(36)과 립 사면(34A, 34B)에서의 R색용 도포액의 잔존 상황과, 닦아내기 부재(300)의 마모 상황을 관찰한다.

(2) 평가 2(청소 후의 시험편 1(닦아내기 부재(300)) 상의 도포액의 잔존 평가)

평가 1에 기초하는, 10회와 100회의 청소 후의 각각에, 닦아내기 부재(300)의 저면(202)과 그 주변부에서의 R색용 도포액의 잔존 상황을 관찰한다.

(3) 평가 3(닦아내기 부재(300)의 용제 세정 후의 용제의 잔존 평가)

평가 1에 기초하는, 10회와 100회의 용제 세정 후의 각각에, 닦아내기 부재(300)의 저면(202)과 그 주변부에서의 세정용의 용제의 잔존 상황을 관찰한다.

(4) 평가 4(도포 평가)

평가 1에 기초하는, 10회와 100회의 청소 후의 각각에, 1100 × 1300mm이고 두께 0.7mm의 무 알칼리 유리 기판 전면(全面)에, R색용 도포액을 웨트 두께 10μm, 및 도포 속도 150 mm/s의 조건으로 도포를 한다. 슬릿 노즐(20)과 기판 사이의 클리어런스는 150μm이다. 도포한 기판은 60Pa까지 감압하는 진공 건조에서 건조하고, 도포 방향(X)의 막 두께 정도(U)의 평가와 도포면의 상황의 관찰을 행한다. 막 두께 정도(U)는, 단부 10mm를 제외한 영역에서 U = (최대값 - 최소값)/(2 × 평균값) ×100(%)로 산출하였다.

도 7을 참조하여, 시험편 1(닦아내기 부재(300))에 관한 평가 1 ~ 평가 4를 행한 결과를 설명한다. 도 7에 있어서, 표 T는, 시험편 1의 청소 능력을 평가 1 ~ 평가 4의 각각에 관하여, 비교 시험 1과 비교하여 나타낸 것이다.

＜비교 시험 1＞

비교 시험편 1은, 시험편 1(닦아내기 부재(300))로부터 노치(220)를 폐하여 구성되어 있다. 이 비교 시험편 1을 이용하여, 시험편 1과 완전히 같은 조건에서 청소와 도포를 행하여, 같은 청소 능력 및 도포의 평가 1 ~ 평가 4를 행하였다.

평가 1에 관하여, 시험편 1에 관해서는, 청소 10회 후 및 100회 후 모두, 토출구면(36) 및, 립 사면(34A, 34B)에는 R색용 도포액은 잔존하지 않았다. 그 결과, 닦아내기 부재(300)에는 마모는 관찰되지 않았다. 한편, 비교 시험편 1에 있어서는, 토출구면(36)에는 R색용 도포액은 잔존하지 않았지만, 립 사면(34A, 34B)의 상부에 슬릿 노즐(20)의 긴쪽 방향 전체 길이에 걸쳐 R색용 도포액이 라인상으로 잔존하였다. 잔존한 R색용 도포액의 라인의 폭은, 청소 10회 후는 1mm였지만, 100회 후는 2mm였다. 이것에 수반하여 청소 부재는 사변의 상부가, 잔존한 R색용 도포액의 라인폭에 상당하는 길이에 걸쳐서 마모해 있었다.

평가 2에 관하여, 시험편 1에서는, 닦아내기 부재(300)의 저면(202)과 그 주변부에 R색용 도포액은 잔존하지 않았다. 한편, 비교 시험편 1에 있어서는 닦아내기 부재(200)와 그 주변부에 R색용 도포액이 잔존하였다.

평가 3에 관하여, 시험편 1에서는, 닦아내기 부재(300)의 저면(202)과 그 주변부에 세정용의 용제인 PGMEA는 잔존하지 않았다. 한편, 비교 시험편 1에서는 닦아내기 부재의 저면과 그 주변부에 세정용의 용제인 PGMEA가 잔존하였다.

평가 4에 관하여, 시험편 1에서는 도포면에는 전혀 결점이 없고, 투과에 의한 목시(目視)로 전면(全面) 동일한 색도(色度)였다. 대표적으로 중앙부의 도포 방향의 막 두께를 측정하여, 막 두께 정도(U)를 산출하였는데, 기판 가장자리로부터 10mm를 제외한 영역에서, 평균값 2.0μm이고 막 두께 정도(U)는 2% 이하였다. 한편, 비교 시험편 1에서는, 도포면은 청소의 개시부와 도포 개시부에 상당하는 위치에서 약간 색이 옅어져 있는 것이, 투과에 의한 목시로 관찰되었다. 이 부분이 포함되도록 도포 방향의 막 두께를 측정하여 막 두께 정도(U)를 산출하였는데, 기판 가장자리로부터 10mm를 제외한 영역에서, 평균값 1.97μm, 최대값 2.04μm, 최소값 1.8μm이고, 막 두께 정도(U)는 6% 이하였다.

＜실시예＞

슬릿 코터(1)를 이용하여 컬러 필터를 제조하였다. 슬릿 노즐(20)과 닦아내기 부재에는, 시험 1에 나타낸 닦아내기 부재(300)를 사용하였다. 이 닦아내기 부재(300)를 사용한 슬릿 노즐(20)의 청소는, 어느 도포액에 대해서도, 청소 전의 슬릿 노즐로부터의 도포액의 토출량 1000μL, 접동 속도 500mm/s의 조건으로, 매회의 도포 전에 행하였다.청소 후의 닦아내기 부재의 용제 세정도, PGMEA를 세정액으로서 분사량 100μL으로 실시하였다.

처음에, 1100 × 1300mm이고 두께 0.7mm의 무 알칼리 유리 기판을 세정 후에, 기판 단변(短邊) 측을 슬릿 노즐 긴쪽(Y) 방향으로 하여, 블랙 매트릭스 도포액을 웨트 두께 10μm, 슬릿 노즐과 기판 사이의 클리어런스 150μm이고 150mm/s로 도포하였다. 이 때 도포한 블랙 매트릭스 도포액에는, 티탄산 질화물을 차광재(遮光材)로서, 아크릴 수지를 바인더로서, PGMEA를 용제로서 이용하고, 고형분 농도를 10% 및 점도를 4mPas로 조정한 감광성의 것을 이용하였다. 덧붙여, 도포의 택트 타임은 60초였다.

도포한 기판은 30초에서 65Pa에 도달하는 진공 건조를 60초 행하고 나서, 100℃의 핫 플레이트에서 10분간 더 건조하였다. 이어서 노광·현상·박리를 행한 후, 230도의 핫 플레이트에서 30분 가열하고, 큐어(cure)를 행하여, 기판의 폭 방향으로 피치(pitch)가 254μm, 기판의 긴쪽 방향으로 피치가 85μm, 선폭이 15μm로 되는 격자 형상이고, 두께가 1μm로 되는 블랙 매트릭스막을 작성하였다. 덧붙여, 건조 후의 격자 모양 형성 전 상태에서 도포 두께를 측정하여, 막 두께 정도(U)를 단부 10mm를 제외한 영역에서 U = (최대값 - 최소값)/(2 × 평균값) × 100(%)로 산출하였는데, 기판 주행 방향, 폭 방향 모두 3% 이하였다.

다음으로 웨트 세정 후, R색용 도포액을 두께 20μm, 슬릿 노즐과 기판 사이의 클리어런스 150μm 및 도포 속도 150mm/s의 조건으로 도포를 하였다. R색용 도포액은, 아크릴 수지를 바인더로서, PGMEA를 용매로서, 피그먼트(pigment) 레드 177을 안료로 하여 고형분 농도 10%로 혼합하고, 나아가 점도를 5mPas로 조정한 감광성의 것이었다. 20μm의 도포막을 도포한 기판은, 30초에서 65Pa에 도달하는 진공 건조를 60초 행하고 나서, 100℃의 핫 플레이트에서 10분간 더 건조하였다.

이어서 노광·현상·박리를 행하여, R색 화소부에만 두께 2μm의 R색 도포막을 남기고, 230℃의 핫 플레이트에서 30분 가열하고, 큐어를 행하였다. 계속하여 블랙 매트릭스, R색의 도포막을 형성한 기판에, G색용 도포액을 두께 20μm, 슬릿 노즐과 기판 사이의 클리어런스 150μm, 및 도포 속도 150mm/s의 조건으로 도포를 하였다. 20μm의 도포막을 도포한 기판을, 30초에서 65Pa에 도달하는 진공 건조를 60초 행하고 나서, 100℃의 핫 플레이트에서 10분간 더 건조하였다.

이어서 노광·현상·박리를 행하여, G색 화소부에만 두께 2μm의 G색 도포막을 남기고, 230℃의 핫 플레이트에서 30분 가열하고, 큐어를 행하였다. 나아가 블랙 매트릭스, R색, G색 도포막을 형성한 기판에, B색용 도포액을 두께 20μm, 슬릿 노즐과 기판 사이의 클리어런스 150μm, 및 도포 속도 150mm/s의 조건으로 도포를 하였다. 20μm의 도포막을 도포한 기판은, 30초에서 65Pa에 도달하는 진공 건조를 60초 행하고 나서, 100℃의 핫 플레이트에서 10분간 더 건조하였다.

이어서 노광·현상·박리를 행하여, B색 화소부에만 두께 2μm의 B색 도포막을 남기고, 230도의 핫 플레이트에서 30분 가열하고, 큐어를 행하였다. 덧붙여, G색용 도포액은 R색용 도포액에서 안료를 피그먼트 그린 36으로 하여 고형분 농도 10%이고 점도를 5mPas로 조정한 것이다. B색용 도포액은, R색용 도포액에서 안료를 피그먼트 블루 15로 하여 고형분 농도 10%이고 점도를 5mPas로 조정한 것이었다. R, G, B색 도포 시의 택트 타임은 모두 60초였다. 덧붙여, 도포 품위는 각 색 모두 나무랄 데 없는 것이며, 막 두께 분포에 관해서도 건조 후, 각 색 모두 측정하여, 막 두께 정도(U)를 단부 10mm를 제외한 영역에서 U = (최대값 - 최소값)/(2 × 평균값)×100(%)로 산출하였는데, 기판 주행 방향, 폭 방향 모두 3% 이하로 양호하였다.

그리고 마지막으로, ITO(Indium　Tin　Oxide)를 스퍼터링(sputtering)으로 부착시켰다. 이 제조 방법으로, 1000매의 컬러 필터를 작성하였다. 얻어진 컬러 필터는, 기판 단부로부터 10mm를 제외한 본 제품 영역에서 도포 고르지 못함이 없고, 색도도 균일하며, 파티클 결점 등의 청소가 기인하는 결함도 없어, 품질적으로 나무랄 데 없는 것이었다. 나아가, 이 컬러 필터를 TFT 어레이를 형성한 기판과 포개어 맞추어, 오븐 중에서 가압하면서 160℃에서 90분간 가열하여, 실제(seal劑)를 경화시켰다. 이 셀에 액정 주입을 행한 후, 자외선 경화 수지에 의하여 액정 주입구를 봉구(封口)하였다. 다음으로, 편광판(偏光板)을 셀의 2매의 유리 기판의 외측에 붙이고, 나아가, 얻어진 셀을 모듈화(module化)하여, 액정 디스플레이를 완성시켰다. 얻어진 액정 디스플레이는 색 농도가 균일하고 파티클 결점도 없어, 품질적으로 나무랄 데 없는 것이었다.

본 발명은, 컬러 액정 디스플레이용 컬러 필터 및 어레이 기판, 플라스마 디스플레이용 패널, 광학 필터 등등의 기판 상에 균일하고 고품질의 도포막을 형성하는 각종 디스플레이용 부재의 제조에 이용 가능하다.

1 : 슬릿 코터
2 : 기대
4 : 가이드 레일
6 : 스테이지
10 : 지주
20 : 슬릿 노즐(도포기)
22 : 프런트 립
24 : 리어 립
26 : 매니폴드
28 : 슬릿
30 : 토출구
32 : 심
34A, 34B : 립 사면
36 : 토출구면
40 : 도포액 공급 장치
42 : 공급 밸브
44 : 흡인 밸브
46 : 필터
50 : 시린지 펌프
52 : 시린지
54 : 피스톤
56 : 본체
60 : 공급 호스
62 : 흡인 호스
64 : 탱크
66 : 도포액
68 : 압공원
70 : 상하 승강 유닛
72 : 모터
74 : 가이드
76 : 볼 나사
78 : 승강대
80 : 걸이 보지대
90 : 두께 센서
92 : 지지대
94 : 제어 장치
96 : 조작반
100 : 닦아내기 유닛
102 : 대차
104 : 브래킷
106 : 슬라이더
108 : 구동 유닛
110 : 트레이
112 : 홀더
114 : 누름판
116 : 가이드
118 : 스프링
120 : 전방 지지부
122 : 유도면
124 : 상변
126 : 전사면
140 : 세정 유닛
142 : 용제 노즐
144 : 배관
150 : 부착한 도포액
152 : 유출하는 도포액
154 : 집약된 도포액
200 : 닦아내기 부재
202 : 저면
204A, 204B : 사변
206 : 저변
208A, 208B : 사면
210 : 후면
212 : 전면
214A, 214B : 상면
220 : 노치
222 : 노치 저변
224A, 224B : 노치 사면
300 : 닦아내기 부재
400 : 닦아내기 부재(종래)
402 : 저면
406 : 저변
412 : 전면
420 : 잔존액
422 : 흡인구
424 : 상부로 이동하는 도포액
426 : 잔존 도포액
A : 기판(피도포 부재)
B : 비드
C : 도포막
F : 화살표 방향(닦아내기 부재의 두께 방향)
L1, L2, L3, L4 : 닦아내기 부재의 각부의 길이
Lc : 노치 저변의 길이
LP1 : 노치 저변의 저면에 투영되는 길이
LP2 : 노치 저변의 전면에 투영되는 길이
S : 공간
T : 닦아내기 부재의 두께
α : 저면과 토출구면이 이루는 각도
β : 저면과 후면이 이루는 각도
γc : 사변 간의 각도
γn : 슬릿 노즐의 립 사면(34A, 34B)이 이루는 각도
φ : 후면과 사면이 이루는 각도
θ : 닦아내기 부재의 전면의 연직면에 대한 기울기 각도
θc1 : 노치 저변의 전면이 이루는 각도
θc2 : 노치 사면이 노치 저변을 사이에 끼우고 이루는 각도

Claims

서로 대향하는 제1 면과 제2 면을 가지고, 도포기의 한 방향으로 연재(延在)하는 토출구의 토출구면과, 상기 토출구면의 양 인접면에 접촉하면서, 상기 한 방향으로 접동(摺動)하여, 상기 토출구면과 상기 양 인접면의 청소에 제공되는 청소 부재이고,
상기 청소 부재는 상기 토출구면 및 양 인접면의 단면 형상과 합치하는 형상을 가지고,
상기 제1 면 측에 설치된, 상기 토출구면과 상기 양 인접면에 동시에 접촉하는, 저변과 사변을 가지는 청소부와,
상기 청소부를 기점으로서, 상기 제2 면 측까지 연재하는 유출 경로면
을 구비하고,
상기 유출 경로면에는, 상기 제2 면 측에 걸치는 노치(notch)가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 청소 부재.
제1항에 있어서,
상기 노치는, 삼각형상(狀)의 단면을 가지는 것을 특징으로 하는 청소 부재.
제1항 또는 제2항에 기재된 청소 부재의 청소부를 세정액에 의하여 세정하고 나서, 상기 토출구면 및 상기 양 인접면에 상기 청소부를 접촉시키면서 상기 한 방향으로 접동시켜, 상기 도포기를 청소하는 방법이고, 상기 노치의 일단(一端)으로부터 도포액과 세정액이 유출되도록, 상기 청소 부재를 상기 제2 면 측에서 상기 노치보다 중력 방향으로 아래의 위치에서 보지(保持)하는 것을 특징으로 하는 도포기의 청소 방법.
제1항 또는 제2항에 기재된 청소 부재를, 상기 청소부를 상기 토출구면과 상기 양 인접면에 접촉시키면서 접동시켜 청소를 행하는 청소 장치이고,
상기 청소 부재의 보지체와,
상기 청소 부재와 상기 보지체를 상기 한 방향으로 접동시키는 이동 수단과,
세정액에 의하여 청소 부재의 청소부의 세정을 행하는 청소 부재 세정 장치를 구비하고,
상기 보지체는 상기 제2 면 측에서는 상기 노치보다 중력 방향에 있어서 아래의 위치를 보지하는 것을 특징으로 하는 청소 장치.
제3항에 기재된 청소 방법을 이용하여 디스플레이용 부재를 제조하는 것을 특징으로 하는 디스플레이용 부재의 제조 방법.
제1항에 있어서,
상기 청소부의 저변은 상기 도포기의 토출구면에 선접촉하고, 상기 청소부의 사변은 상기 도포기의 양 인접면에 선접촉하며,
상기 청소부의 사변 간의 각도는 상기 도포기의 양 인접면 간의 각도보다 작은 것을 특징으로 하는 청소 부재.
제1항에 있어서,
상기 유출 경로면은 사면과 저면을 포함하며,
상기 노치는 상기 유출 경로면의 저면과 상기 제2 면에 걸치는 것을 특징으로 하는 청소 부재.
제2항에 있어서,
상기 노치는 삼각형의 정점에 상당하는 노치 저변과, 삼각형의 변에 상당하는 노치 사면을 포함하고,
상기 노치 저변은 직선상인 것을 특징으로 하는 청소 부재.
제8항에 있어서,
상기 노치 저변의 상기 유출 경로면의 저면 및 상기 제2 면에 각각 투영되는 길이인 LP1 및 LP2는 각각 0.2mm ~ 2mm 및 0.2mm ~ 3mm이고, 상기 노치 사면이 상기 노치 저변을 사이에 끼우고 이루는 각도는 10도~ 80도인 것을 특징으로 하는 청소 부재.