KR101656933B1 - 도포 장치 및 도포 방법 - Google Patents

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게이고 스즈키
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가부시키가이샤 스크린 홀딩스
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Abstract

[과제] 도포액의 점도가 높은 경우나, 필터 등의 도포액의 공급계에 저항이 발생한 경우 등에 있어서도, 슬릿 노즐에 적정하게 도포액을 공급하는 것이 가능한 도포 장치 및 도포 방법을 제공한다.
[해결 수단] 도포액의 공급계는, 도포액을 저류하는 저류조(61)와, 이 저류조(61) 내의 도포액을 슬릿 노즐(13)을 향해 송액하는 펌프(44)를 구비한다. 저류조(61)는, 챔버(62) 내에 배치되어 있다. 이 챔버(62)는, 압력 가변형의 레귤레이터(49)와, 개폐 밸브(51)를 개재하여, 압축 공기의 공급부와 접속되어 있다. 펌프(44)와 저류조(61)의 사이에는, 필터(63)와 개폐 밸브(53)가 배치되어 있다. 펌프(44)는, 한 쌍의 개폐 밸브(54, 55)를 개재하여, 슬릿 노즐(13)의 양단부와 접속되어 있다. 개폐 밸브(53)와 펌프(44) 사이의 배관에는, 펌프(44)에 압송되는 도포액의 압력을 측정하기 위한 압력계(43)가 배치되어 있다.

Description

도포 장치 및 도포 방법{COATING APPARATUS AND COATING METHOD}
이 발명은, 기판 등의 도포 대상물과 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 도포 대상물에 도포액을 도포하는 도포 장치 및 도포 방법에 관한 것이다.
예를 들어, 태양 전지용 패널 기판, 유기 EL 표시 장치용 유리 기판, 액정 표시 장치용 유리 기판, PDP용 유리 기판, 포토마스크용 유리 기판, 광디스크용 기판 등의 각종 기판의 표면에 도포액을 도포하는 경우에 있어서는, 기판의 표면과 근접한 상태에서 수평 방향으로 이동함으로써, 이 기판의 표면에 도포액을 도포하는 슬릿 노즐을 구비한 도포 장치가 사용된다.
이러한 도포 장치에 있어서는, 트랩 탱크 등의 저류조에 저류한 도포액을 튜브 펌프나 벨로즈 펌프 등의, 체적 변화에 의해 도포액을 송액하는 펌프에 의해, 슬릿 노즐에 공급하는 구성이 채용되어 있다(특허 문헌 1 참조).
일본국 특허 공개 2008-182268호 공보
이러한 도포 장치에 있어서는, 종래, 수 cP(센티푸아즈) 내지 수십 cP 정도의 점도를 가지는 것이 사용되고 있었다. 그러나, 근년에 있어서는, 수천 cP 정도의 점도를 가지는 도포액도 사용되고 있다. 이러한 도포액을 사용한 경우에 있어서는, 펌프로서, 튜브 펌프나 벨로즈 펌프 등의, 체적 변화에 의해 도포액을 송액하는 펌프를 사용하는 경우, 도포액의 점도에 의해, 적절한 송액을 실행할 수 없다고 하는 문제가 발생한다. 이는, 도포액의 점도가 높은 경우뿐만 아니라, 도포액을 여과하는 필터에 막힘이 발생한 경우 등에 있어서, 도포액의 공급계에 저항이 발생한 경우에도 마찬가지로 발생하는 현상이다.
이러한 문제를 해결하기 위해, 도포액을 가압한 상태로 펌프에 공급함으로써, 도포액의 점도가 높은 경우에도, 적절하게 슬릿 노즐에 도포액을 공급할 수 있도록 하는 것을 생각할 수 있다.
도 9는, 슬릿 노즐(13)에 대해 가압한 도포액을 공급하는 실시 형태에 있어서의 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다.
도 9에 도시하는 도포액의 공급계는, 도포액을 저류하는 저류조(61)와, 이 저류조(61) 내의 도포액을 슬릿 노즐(13)을 향해 송액하는 펌프(44)를 구비한다. 펌프(44)와 저류조(61)의 사이에는, 필터(63)와 개폐 밸브(53)가 배치되어 있다. 또, 펌프(44)는, 한 쌍의 개폐 밸브(54, 55)를 개재하여, 슬릿 노즐(13)의 양단부와 접속되어 있다. 또한, 슬릿 노즐(13)에는, 관로 중에 개폐 밸브(56)를 구비한 공기빼기용의 배관이 접속되어 있다.
도포액을 저류하는 저류조(61)는, 챔버(62) 내에 배치되어 있다. 이 챔버(62)는, 레귤레이터(49)와, 개폐 밸브(51)를 개재하여, 압축 공기의 공급부와 접속되어 있다. 이로 인해, 압축 공기의 공급부로부터 레귤레이터(49) 및, 개폐 밸브(51)를 개재하여 압축 공기가 챔버(62) 내에 공급되면, 저류조(61) 내의 도포액은 압축된다. 그리고, 개폐 밸브(53)가 개방된 경우에는, 도포액은 필터(63)를 개재하여 펌프(44)에 송액된다. 이와 같이 펌프(44)에 공급된 도포액이 가압되어 있는 경우에는, 점도가 높은 도포액을 사용할 때에, 펌프(44)로서, 튜브 펌프나 벨로즈 펌프 등의, 체적 변화에 의해 도포액을 송액하는 펌프를 사용한 경우에 있어서도, 도포액을 적정하게 슬릿 노즐(13)에 공급하는 것이 가능해진다.
도 10은, 도 9에 도시하는 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 10에 도시하는 그래프에 있어서는, 세로축은 압력을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또, 이 그래프에 있어서는, 실선은, 저류조(61)로부터 펌프(44)로 송액되는 도포액의 압력을 나타내고 있다. 또한, 이 그래프에 있어서는, 부호 A는 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최대 압력을 나타내고, 부호 B는 도포액의 공급원의 압력, 즉, 레귤레이터(41)에 의해 조정된 도포액의 압력을 나타내며, 부호 C는 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최소 압력을 나타내고 있다.
도포액의 도포 개시 전에는, 개폐 밸브(53)는 폐지되어 있고, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은 일정하게 되어 있다. 이 상태에 있어서, 도포액의 도포를 개시할 때에는, 처음에, 개폐 밸브(53)가 개방된다. 도 10에 있어서의 부호 a는, 개폐 밸브(53)가 개방된 시점을 나타내고 있다. 이 개폐 밸브(53)의 개방에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 저하한 후, 다시 상승한다. 그리고, 시간의 경과와 더불어, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 서서히 상승하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 이 상태에 있어서, 펌프(44)의 흡인 동작이 개시되어, 도포액이 펌프(44)에 공급된다. 도 10에 있어서의 부호 b는, 펌프(44)의 흡인 동작이 개시된 시점을 나타내고 있다.
펌프(44)가 흡인 동작을 개시하고, 도포액이 펌프(44)에 공급되면, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은 급격하게 저하한다. 그리고, 도포 상황에 따라서는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력이, 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최소 압력(C)보다 작아지는 경우가 있다. 이러한 현상이 발생한 경우에는, 펌프(44)가 적정하게 송액을 실행할 수 없기 때문에, 슬릿 노즐(13)의 도포 속도를 저하시키는 등의 대응이 필요하게 되어, 도포액의 적정한 도포 동작을 실행할 수 없게 된다.
도포액의 도포를 종료할 때에는, 펌프(44)에 의한 송액을 정지함과 더불어, 개폐 밸브(54, 55)를 폐지한다. 도 10에 있어서의 부호 c는, 펌프(44)의 흡인 동작이 정지한 시점을 나타내고 있다. 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은, 서서히 상승하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 이 상태에 있어서, 개폐 밸브(53)를 폐지하면, 이 개폐 밸브(53)의 폐지에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 상승한다.
이와 같이, 도포액을 가압한 상태로 펌프(44)에 공급하는 구성을 채용한 경우여도, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력이, 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 압력의 범위 밖이 되는 현상이 발생하여, 도포액을 적정하게 도포할 수 없는 경우가 있다.
이 발명은 상기 과제를 해결하기 위해 이루어진 것이며, 도포액의 점도가 높은 경우나, 필터 등의 도포액의 공급계에 저항이 발생한 경우 등에 있어서도, 슬릿 노즐에 적정하게 도포액을 공급하는 것이 가능한 도포 장치 및 도포 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
청구항 1에 기재한 발명은, 도포 대상물과 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 도포 대상물에 도포액을 도포하는 도포 장치로서, 도포액을 저류하는 저류조와, 상기 저류조에 저류된 도포액을 상기 노즐로 송액하는 펌프와, 상기 저류조 내의 도포액을 가압함으로써, 상기 저류조 내의 도포액을 상기 펌프에 압송하는 가압 기구와, 상기 펌프에 압송되는 도포액의 압력을 측정하는 압력계와, 상기 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 2에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 연속적으로 변경한다.
청구항 3에 기재한 발명은, 청구항 1에 기재한 발명에 있어서, 상기 제어부는, 상기 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 다단계로 변경한다.
청구항 4에 기재한 발명은, 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 기재한 발명에 있어서, 상기 펌프와 상기 노즐을 접속하는 관로에, 상기 관로 내의 도포액의 압력을 개방하기 위한 압력 개방부가 부설된다.
청구항 5에 기재한 발명은, 도포 대상물과 노즐을 상대적으로 이동시키면서, 상기 노즐로부터 도포액을 토출함으로써, 상기 도포 대상물에 도포액을 도포하는 도포 방법으로서, 저류조 내에 저류된 도포액을 가압하는 가압 공정과, 상기 가압 공정에 있어서 가압된 도포액을 펌프에 의해 상기 노즐에 송액하여 상기 노즐로부터 도포액을 토출함과 더불어, 상기 도포 대상물과 상기 노즐을 상대적으로 이동시켜 도포액의 도포를 행하는 도포 공정과, 상기 펌프에 압송되는 도포액의 압력을 측정하는 압력 측정 공정과, 상기 압력 측정 공정에 있어서 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 도포액의 가압력을 제어하는 가압력 제어 공정을 구비한 것을 특징으로 한다.
청구항 1 및 청구항 5에 기재한 발명에 의하면, 도포액의 점도가 높은 경우나, 필터 등의 도포액의 공급계에 저항이 발생한 경우 등에 있어서도, 슬릿 노즐에 항상 적정하게 도포액을 공급하는 것이 가능해진다.
청구항 2에 기재한 발명에 의하면, 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 연속적으로 변경하고, 적정한 압력의 도포액을 펌프에 공급하는 것이 가능해진다.
청구항 3에 기재한 발명에 의하면, 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여 가압력을 단계적으로 변경하기 때문에, 간이한 구성으로 적정한 압력의 도포액을 펌프에 공급하는 것이 가능해진다.
청구항 4에 기재한 발명에 의하면, 도포 개시 전 혹은 도포 종료 후에, 신속하게 펌프와 노즐 사이의 도포액의 압력을 통상의 압력까지 저하시키는 것이 가능해진다.
도 1은 도포 장치의 사시도이다.
도 2는 도포 장치의 측면 개요도이다.
도 3은 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다.
도 4는 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 5는 이 발명의 제2 실시 형태에 따른 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다.
도 6은 이 발명의 제2 실시 형태에 따른 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 이 발명의 제3 실시 형태에 따른 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다.
도 8은 이 발명의 제3 실시 형태에 따른 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 9는 슬릿 노즐(13)에 대해 가압한 도포액을 공급하는 실시 형태에 있어서의 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다.
도 10은 도 9에 도시하는 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
이하, 이 발명의 실시 형태를 도면에 의거하여 설명한다. 도 1은, 도포 장치의 사시도이다. 또, 도 2는, 도포 장치의 측면 개요도이다. 또한, 도 1에 있어서는, 노즐 세정 장치(31) 및 프리디스펜스 장치(34)의 도시를 생략하고 있다. 또, 도 2에 있어서는, 캐리지(14) 등의 도시를 생략하고 있다.
이 도포 장치는, 기판(100)을 흡착 유지하기 위한 스테이지(11)를 구비한다. 이 스테이지(11)로서는, 그 상면의 평면도가 수 마이크로 미터 정도로 된 석정반 등이 사용된다. 스테이지(11)에는, 도시를 생략한 복수의 리프트 핀이, 적당한 간격을 두고 설치되어 있다. 이 리프트 핀은, 기판(100)의 반입, 반출시에, 기판(100)을 그 하방으로부터 지지하여, 스테이지(11)의 표면으로부터 상방으로 상승시킨다.
스테이지(11)의 상방에는, 이 스테이지(11)의 양측 부분으로부터 대략 수평으로 놓인 캐리지(14)가 설치되어 있다. 이 캐리지(14)는, 슬릿 노즐(13)을 지지하기 위한 노즐 지지부(15)와, 이 노즐 지지부(15)의 양단을 지지하는 좌우 한 쌍의 승강 기구(16)를 구비한다. 또, 스테이지(11)의 양단부에는, 대략 수평 방향으로 평행하게 연장되는 한 쌍의 주행 레일(17)이 배치된다. 이들 주행 레일(17)은, 캐리지(14)의 양단부를 가이드함으로써, 캐리지(14)를, 도 1에 도시하는 X방향으로 왕복 이동시킨다.
스테이지(11) 및 캐리지(14)의 양측 부분에는, 스테이지(11)의 양측의 가장자리측을 따라, 각각 고정자(21)와 이동자(22)를 구비하는 한 쌍의 리니어 모터(20)가 배치되어 있다. 또, 스테이지(11) 및 캐리지(14)의 양측 부분에는, 각각 스케일부와 검출자를 구비한 한 쌍의 리니어 엔코더(23)가 고정 설치된다. 이 리니어 엔코더(23)는, 캐리지(14)의 위치를 검출한다.
또, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스테이지(11)의 측방에는, 노즐 세정 장치(31)가 배치되어 있다. 이 도포 장치에 있어서는, 도포 동작을 실행하기 전 혹은 실행한 후에, 슬릿 노즐(13)을 이 노즐 세정 장치(31)로 세정하도록 되어 있다.
또, 도 2에 도시하는 바와 같이, 스테이지(11)의 측방에는, 프리디스펜스 장치(34)가 배치되어 있다. 이 프리디스펜스 장치(34)는, 저류조(35) 내에 저류된 세정액 중에 그 일부를 침지한 프리디스펜스 롤러(36)와, 닥터 블레이드(37)를 구비한다. 프리디스펜스 롤러(36)와 닥터 블레이드(37)는, Y방향에 대해, 슬릿 노즐(13)과 동등 이상의 길이를 가진다. 또, 프리디스펜스 롤러(36)는, 도시하지 않은 모터의 구동에 의해 회전한다. 이 도포 장치에 있어서는, 도포 동작을 실행하기 전에, 프리디스펜스 롤러(36)의 상방으로 이동한 슬릿 노즐(13)로부터 소량의 도포액을 토출함으로써, 노즐 세정 장치(31)에 의한 세정시에 세정액을 함유한 도포액을, 슬릿 노즐(13) 내로부터 제거하는 공정을 실행하도록 되어 있다.
이 도포 장치에 의해 도포 동작을 실행할 때에는, 처음에, 도시하지 않은 반송 기구에 의해, 스테이지(11)상에 기판(100)을 반입한다. 그리고, 이 기판(100)을 스테이지상에 흡착 유지한다. 이 상태에 있어서, 슬릿 노즐(13)을 스테이지(11)에 흡착 유지된 기판(100)의 표면과 근접시킨 상태로, 이 슬릿 노즐(13)을 리니어 모터(20)의 구동에 의해 기판(100)의 표면을 따라 이동시킴과 더불어, 도포액을 기판(100)의 표면에 공급한다. 이에 의해, 기판(100)의 표면에 도포액의 박막이 형성된다.
도 3은, 이 발명의 제1 실시 형태에 따른 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다.
도 3에 도시하는 도포액의 공급계는, 도포액을 저류하는 저류조(61)와, 이 저류조(61) 내의 도포액을 슬릿 노즐(13)을 향해 송액하는 펌프(44)를 구비한다. 펌프(44)로서는, 도포액의 청정성을 담보하기 위해, 튜브 펌프나 벨로즈 펌프 등의, 체적 변화에 의해 도포액을 송액하는 펌프가 사용된다. 펌프(44)와 저류조(61)의 사이에는, 필터(63)와 개폐 밸브(53)가 배치되어 있다. 또, 펌프(44)는, 한 쌍의 개폐 밸브(54, 55)를 개재하여, 슬릿 노즐(13)의 양단부와 접속되어 있다. 또, 슬릿 노즐(13)에는, 관로 중에 개폐 밸브(56)를 구비한 공기빼기용의 배관이 접속되어 있다. 또한, 개폐 밸브(53)와 펌프(44) 사이의 배관에는, 펌프(44)에 압송되는 도포액의 압력을 측정하기 위한 압력계(43)가 배치되어 있다.
도포액을 저류하는 저류조(61)는, 챔버(62) 내에 배치되어 있다. 이 챔버(62)는, 압력 조정부로서의 압력 가변형의 레귤레이터(49)와, 개폐 밸브(51)를 개재하여, 압축 공기의 공급부와 접속되어 있다. 이 압력 가변형의 레귤레이터(49)는, 전공 레귤레이터 등으로 호칭되는 것이며, 제어 신호에 의거하여 챔버(62)에 공급하는 압축 공기의 압력을 연속적으로 변경 가능한 레귤레이터이다.
이러한 구성을 채용함으로써, 압축 공기의 공급부로부터 레귤레이터(49) 및, 개폐 밸브(51)를 개재하여 압축 공기가 챔버(62) 내에 공급되면, 저류조(61) 내의 도포액은 압축된다. 그리고, 개폐 밸브(53)가 개방된 경우에는, 도포액은, 레귤레이터(49)에 의해 제어된 압력에 의해, 필터(63)를 개재하여 펌프(44)로 송액된다. 이와 같이 펌프(44)에 공급된 도포액이 가압되어 있을 경우에는, 점도가 높은 도포액을 사용할 때에, 펌프(44)로서, 튜브 펌프나 벨로즈 펌프 등의, 체적 변화에 의해 도포액을 송액하는 펌프를 사용한 경우에 있어서도, 도포액을 적절히 펌프(44)에 공급하는 것이 가능해진다.
이 도포 장치는, 논리 연산을 실행하는 CPU, 장치의 제어에 필요한 동작 프로그램이 기억된 ROM, 제어시에 데이터 등이 일시적으로 저장되는 RAM 등을 구비하고, 장치 전체를 제어하는 제어부(40)를 가진다. 이 제어부(40)는, 상기 서술한 레귤레이터(49) 및 압력계(43)에 접속되어 있다. 또한, 이 제어부(40)는, 후술하는 바와 같이, 압력계(44)에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여 레귤레이터(49)를 조정함으로써, 도포액의 가압력을 제어하는 제어 동작을 실행한다.
도 4는, 도 3에 도시하는 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 3에 도시하는 그래프에 있어서는, 세로축은 압력을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또, 이 그래프에 있어서는, 실선은, 저류조(61)로부터 펌프(44)에 송액되는 도포액의 압력, 즉, 펌프(44)의 입구측의 압력을 나타내고 있다. 또한, 이 그래프에 있어서는, 부호 A는 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최대 압력을 나타내고, 부호 B는 도포액의 공급원의 압력, 즉, 레귤레이터(49)에 의해 조정된 도포액의 압력을 나타내며, 부호 C는 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최소 압력을 나타내고, 부호 D는 압력의 하측의 기준값을 나타내며, 부호 E는 압력의 상측의 기준값을 나타내고 있다.
도포액의 도포 개시 전에는, 개폐 밸브(51)는 개방되어 있고, 개폐 밸브(53)는 폐지되어 있다. 이로 인해, 펌프(44)에 공급되어야 할 도포액의 압력은 일정하게 되어 있다. 이 상태에 있어서, 도포액의 도포를 개시할 때에는, 처음에, 개폐 밸브(53)가 개방된다. 도 4에 있어서의 부호 a는, 개폐 밸브(53)가 개방된 시점을 나타내고 있다. 이 개폐 밸브(53)의 개방에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 저하한 후, 다시 상승한다. 그리고, 시간의 경과와 더불어, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 서서히 상승하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 이 상태에 있어서, 펌프(44)의 흡인 동작이 개시되어, 도포액이 펌프(44)에 공급된다. 도 4에 있어서의 부호 b는, 펌프(44)의 흡인 동작이 개시된 시점을 나타내고 있다.
펌프(44)가 흡인 동작을 개시하여, 도포액이 펌프(44)에 공급되면, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은 급격하게 저하한다. 그리고, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력이 압력의 하측의 기준값(D)보다 저하하면, 제어부(40)의 제어에 의해 레귤레이터(49)가 조정되어, 챔버(62)에 공급되는 압축 공기의 압력, 즉, 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 상승한다. 그리고, 도 4에 있어서 실선으로 나타내는 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력이 압력의 상측의 기준값(E)을 초과한 시점에서, 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 그때의 압력에 고정된다. 이에 의해, 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 적정값으로 유지된다.
도포액의 도포를 종료할 때에는, 펌프(44)에 의한 송액을 정지함과 더불어, 개폐 밸브(54, 55)를 폐지한다. 도 4에 있어서의 부호 c는, 펌프(44)의 흡인 동작이 정지한 시점을 나타내고 있다. 이때에는, 제어부(40)의 제어에 의해 레귤레이터(49)가 조정되어, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은, 서서히 강하하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 이 상태에 있어서, 개폐 밸브(53)를 폐지하면, 이 개폐 밸브(53)의 폐지에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 상승한다.
이와 같이, 이 실시 형태에 따른 도포 장치에 있어서는, 압력계(43)에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여 가압력을 제어하는 구성을 채용했기 때문에, 도포액의 점도가 높은 경우나, 필터(63) 등의 도포액의 공급계에 저항이 발생한 경우 등에 있어서도, 펌프(44)에 항상 적정하게 도포액을 공급하는 것이 가능해진다.
다음에, 이 발명에 따른 도포 장치에 있어서의 도포액의 공급계의 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 도 5는, 이 발명의 제2 실시 형태에 따른 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다. 또한, 도 5에 있어서는, 도 3에 도시하는 제1 실시 형태와 같은 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
이 제2 실시 형태에 따른 도포 장치는, 도 3에 도시하는 제1 실시 형태에 따른 도포 장치에 있어서의 압력 가변형의 레귤레이터(49)를 대신하여, 도 9와 마찬가지로 일반적인 레귤레이터(41)를 사용하고 있다. 그리고, 이 제2 실시 형태에 따른 도포 장치에 있어서는, 챔버(62)를, 레귤레이터(41) 외에, 일반적인 다른 레귤레이터(42)와, 개폐 밸브(52)를 개재하여, 압축 공기의 공급부와 접속되어 있다. 이 레귤레이터(42)의 설정 압력은, 레귤레이터(41)의 설정 압력보다 높아져 있다. 또, 개폐 밸브(52)는, 제어부(40)의 제어에 의해, 펌프(44)의 흡인 동작의 실행 중에 개폐 동작을 실행한다.
도 6은, 도 5에 도시하는 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 6에 도시하는 그래프에 있어서는, 세로축은 압력을 나타내고, 가로축은 시간을 나타내고 있다. 또, 이 그래프에 있어서는, 실선은, 저류조(61)로부터 펌프(44)에 송액되는 도포액의 압력, 즉, 펌프(44)의 입구측의 압력을 나타내고 있다. 또한, 이 그래프에 있어서는, 부호 A는 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최대 압력을 나타내고, 부호 B는 도포액의 공급원의 압력, 즉, 레귤레이터(49)에 의해 조정된 도포액의 압력을 나타내며, 부호 C는 펌프(44)가 적정하게 동작 가능한 최소 압력을 나타내고, 부호 D는 압력의 하측의 기준값을 나타내고 있다.
상기 서술한 제1 실시 형태와 마찬가지로, 펌프(44)의 흡인 동작 전에는, 개폐 밸브(51)는 개방되어 있고, 개폐 밸브(53)는 폐지되어 있다. 이로 인해, 펌프(44)에 공급되어야 할 도포액의 압력은 일정하게 되어 있다. 또, 개폐 밸브(42)는 폐지되어 있다. 이 상태에 있어서, 펌프(44)에의 도포액의 공급을 개시할 때에는, 처음에, 개폐 밸브(53)가 개방된다. 도 6에 있어서의 부호 a는, 개폐 밸브(53)가 개방된 시점을 나타내고 있다. 이 개폐 밸브(53)의 개방에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 저하한 후, 다시 상승한다. 그리고, 시간의 경과와 더불어, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 서서히 상승하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 이 상태에 있어서, 펌프(44)가 흡인 동작을 개시함으로써 도포액의 공급이 개시된다. 도 6에 있어서의 부호 b는, 펌프(44)의 흡인 동작이 개시된 시점을 나타내고 있다.
펌프(44)가 흡인 동작을 개시하고, 펌프(44)에 도포액의 공급이 개시되면, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은 급격하게 저하한다. 그리고, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력이 압력의 하측의 기준값(D)보다 저하하면, 제어부(40)의 제어에 의해, 개폐 밸브(42)가 개방되어, 챔버(62)에 공급되는 압축 공기의 압력, 즉, 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 상승한다. 이에 의해, 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 적정값으로 유지된다.
도 6에 있어서의 부호 c는, 펌프(44)의 흡인 동작이 정지한 시점을 나타내고 있다. 또, 이때에는, 제어부(40)의 제어에 의해 개폐 밸브(52)가 폐지되어, 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 애초의 압력까지 저하한다. 이에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력은, 서서히 강하하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 이 상태에 있어서, 개폐 밸브(53)를 폐지하면, 이 개폐 밸브(53)의 폐지에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 상승한다.
다음에, 이 발명에 따른 도포 장치에 있어서의 도포액의 공급계의 또 다른 실시 형태에 대해 설명한다. 도 7은, 이 발명의 제3 실시 형태에 따른 도포액의 공급계를 도시하는 개요도이다. 또한, 도 7에 있어서는, 도 3에 도시하는 제1 실시 형태와 같은 부재에 대해서는, 동일한 부호를 붙이고 상세한 설명을 생략한다.
이 제3 실시 형태에 따른 도포액의 공급계는, 도 3에 도시하는 제1 실시 형태에 따른 도포액의 공급계에 대해, 펌프(44)와 개폐 밸브(54, 55) 사이에, 개폐 밸브(57)를 구비한 압력 개방부를 부설하고 있다. 이 개폐 밸브(57)를 구비한 압력 개방부는, 펌프(44)와 슬릿 노즐(13)을 접속하는 관로 내의 도포액의 압력을 개방하기 위한 것이다.
도 8은, 이 공급계에 의해 도포액을 공급했을 때의 도포액의 압력의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 8에 있어서 부호 c로 나타내는, 펌프(44)의 흡인 동작이 정지할 때까지의 동작은, 도 4에 도시하는 제1 실시 형태와 같다. 즉, 펌프(44)의 흡인 동작이 정지되고, 레귤레이터(49)가 조정되어 펌프(44)에 공급되는 도포액의 압력이 애초의 압력까지 저하하면, 펌프(44)의 입구에 있어서의 도포액의 압력도, 서서히 강하하여, 도포액의 공급압(B)과 일치하는 압력이 된다. 도 8에 있어서의 부호 d는, 이 시점을 나타내고 있다.
도 8에 있어서 부호 d로 나타내는 시점에 있어서, 개폐 밸브(53)를 폐지하면, 이 개폐 밸브(53)의 폐지에 수반하는 체적 변화에 의해, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력은 일시적으로 상승한다. 그리고, 도 8에 있어서 부호 e로 나타내는 시점에서 압력 개방부로서 기능하는 개폐 밸브(57)를 개방했을 때에는, 펌프(44)와 개폐 밸브(54, 55) 사이의 압력이 저하하고, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력도 저하한다. 또, 도 8에 있어서 부호 d로 나타내는 시점에서 개폐 밸브(57)를 개방했을 때에는, 그 시점에서, 펌프(44)와 개폐 밸브(54, 55) 사이의 압력이 저하하고, 펌프(44)의 입구에 있어서의 압력도 저하한다.
이 제3 실시 형태에 따른 도포액의 공급계에 의하면, 도 3에 도시하는 제1 실시 형태에 따른 도포액의 공급계에 대해 압력 개방부로서 기능하는 개폐 밸브(57)를 추가함으로써, 펌프(44) 부근의 압력을 신속하게 대기압 부근까지 안정적으로 내릴 수 있다. 공급압의 설정에 의존하지 않고, 항상 도포 개시시의 펌프(44)와 개폐 밸브(54, 55) 사이의 도포액의 압력을 일정하게 할 수 있다.
또한, 상기 서술한 실시 형태에 있어서는, 모두, 챔버(62) 내에 도포액을 저류하는 저류조(61)를 배치하고, 챔버(62) 내를 가압함으로써 저류조(61) 내의 도포액을 가압하여 저류조(61) 내의 도포액을 펌프(44)에 압송하는 가압 기구를 채용하고 있다. 그러나, 도포액을 저류하는 가요성의 탱크를 물리적으로 가압하는 것 등에 의해, 저류조 내의 도포액을 펌프(44)로 압송하는 가압 기구를 채용해도 된다.
또, 상기 서술한 실시 형태에 있어서는, 모두, 스테이지(11)상에 올려놓은 직사각형 형상의 기판(100)에 대해 슬릿 노즐(13)을 이동시킴으로써, 도포 대상물로서의 기판(100)에 대해 도포액을 도포하는 도포 장치에 이 발명을 적용하고 있다. 그러나, 도포 대상물로서 길이가 긴 기재를 사용하고, 이 기재를 노즐에 대해 이동시킴으로써, 기재의 표면에 도포액을 도포하는 도포 장치에 이 발명을 적용해도 된다.
11: 스테이지 13: 슬릿 노즐
14: 캐리지 15: 노즐 지지부
16: 승강 기구 17: 주행 레일
20: 리니어 모터 23: 리니어 엔코더
31: 노즐 세정 장치 34: 프리디스펜스 장치
40: 제어부 41: 레귤레이터
42: 레귤레이터 43: 압력계
44: 펌프 49: 레귤레이터
51: 개폐 밸브 52: 개폐 밸브
53: 개폐 밸브 57: 개폐 밸브
61: 저류조 62: 챔버
63: 필터 100: 기판

Claims (5)

  1. 도포 대상물과 노즐을 상대적으로 이동시킴으로써, 상기 도포 대상물에 도포액을 도포하는 도포 장치로서,
    도포액을 저류하는 저류조와,
    상기 저류조에 저류된 도포액을 상기 노즐에 송액하는 펌프와,
    상기 저류조 내부로 압축 공기를 공급하여 저류조 내의 도포액을 가압함으로써, 상기 저류조 내의 도포액을 상기 펌프에 압송하는 가압 기구와,
    상기 펌프에 공급되기 전에 상기 펌프로 압송되는 도포액의 압력을 측정하는 압력계와,
    상기 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 펌프의 흡인 개시 및 종료 시에 상기 저류조 내부로 공급되는 압축 공기의 압력을 제어함으로써, 상기 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 도포 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 연속적으로 변경하는, 도포 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는, 상기 압력계에 의해 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 가압 기구에 의한 도포액의 가압력을 다단계로 변경하는, 도포 장치.
  4. 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 펌프와 상기 노즐을 접속하는 관로에, 상기 관로 내의 도포액의 압력을 개방하기 위한 압력 개방부가 부설되는, 도포 장치.
  5. 도포 대상물과 노즐을 상대적으로 이동시키면서, 상기 노즐로부터 도포액을 토출함으로써, 상기 도포 대상물에 도포액을 도포하는 도포 방법으로서,
    저류조 내부로 압축 공기를 공급하여 저류조 내에 저류된 도포액을 가압하는 가압 공정과,
    상기 가압 공정에 있어서 가압된 도포액을 펌프에 의해 상기 노즐에 송액하여 상기 노즐로부터 도포액을 토출함과 더불어, 상기 도포 대상물과 상기 노즐을 상대적으로 이동시켜 도포액의 도포를 행하는 도포 공정과,
    상기 펌프에 공급되기 전에 상기 펌프로 압송되는 도포액의 압력을 측정하는 압력 측정 공정과,
    상기 압력 측정 공정에 있어서 측정한 도포액의 압력에 의거하여, 상기 펌프의 흡인 개시 및 종료 시에 상기 저류조 내부로 공급되는 압축 공기의 압력을 제어함으로써, 도포액의 가압력을 제어하는 가압력 제어 공정을 구비한 것을 특징으로 하는 도포 방법.
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