KR20060035753A

KR20060035753A - 미분체의 산포장치

Info

Publication number: KR20060035753A
Application number: KR1020067000782A
Authority: KR
Inventors: 히로시 무라타; 마사아키 구보; 신야 아루가; 아키히코 에마; 기미오 미야가와
Original assignee: 닛신 엔지니어링 가부시키가이샤
Priority date: 2003-07-28
Filing date: 2004-01-09
Publication date: 2006-04-26
Also published as: CN1829570A; JPWO2005009623A1; KR100706458B1; WO2005009622A1; WO2005009623A1

Abstract

본 발명은, 장치의 대형화를 수반하지 않고, 또한 피산포체상에의 낙하물이 생기는 경우 없이, 대형의 피산포체상에 액정용 스페이서 등의 미분체를 산포하는 것이 가능한 미분체의 산포장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해서, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는 피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과, 상기 피산포체와 상기 산포노즐관을 상대적으로 3차원적으로 이동시키는 이동제어수단과, 이 이동제어수단에 의해 제어되는 상기 산포노즐관의 지지부 및 상기 피산포체의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. 한편, 상기 피산포체가 그 지지부에 의해 소정 회전속도로 회전하도록 구성되어 이루어지는 것이 바람직하다.

Description

미분체의 산포장치{FINE POWDER SPRAYING DEVICE}

본 발명은, 산포노즐관으로부터 가스체의 기류와 함께 미분체를 방출하여, 미분체를 기판 등의 피산포체 위에 산포하는 미분체의 산포장치의 기술분야에 관한 것이다.

상술한 바와 같은 미분체의 산포장치로서는, 액정표시장치 등에 사용되는 액정표시판을 구성하는 액정기판의 사이, 예를 들면 유리판과 유리판 또는 플라스틱계 기판과의 사이에, 균일한 입자 지름의 미분체인 액정용 스페이서(스페이서 비즈)를 단층으로 균일하게, 또한 소정의 양만큼 산포하는 액정용 스페이서 산포장치가 대표적인 예로서 알려져 있다.

액정표시장치 등의 액정표시판에서는, 액정기판을 구성하는 유리판과 유리판의 사이, 혹은 유리판 이외의 플라스틱계(유기 유리계 등)의 기판의 사이, 혹은 이 플라스틱계 기판과 유리판의 사이(이하, 유리판과 유리판으로 구성되는 유리 기판을 대표하여, 유리 기판이라고 칭한다)에 액정을 주입하는 틈새를 형성하기 위해서, 입자 지름이 수㎛∼수십㎛의 균일한 지름의 입자(스페이서 비즈)를 스페이서로서 1mm²당 10∼2000개 정도를 가능한 한 균일하게, 단층이 되도록 산포하고 있다. 한편, 이 액정용 스페이서로서는, 각종 플라스틱제의 입자나 실리카 입자가 이용되고 있다

이러한, 액정기판이 되는 유리판 위에 액정용 스페이서를 단층으로 균일하게, 또한 소정의 양만큼 산포하는 장치로서, 상술한 액정용 스페이서 산포장치가 알려져 있다. 액정용 스페이서 산포장치로서는, 예를 들면 일본특허공개공보 평11-276941호에 개시되어 있는, 공기나 질소가스 등의 가스상태의 기체를 사용하는 장치가 알려져 있다.

이 액정용 스페이서 산포장치는, 미세한 액정용 스페이서를 공기나 질소가스 등의 가스체의 기류에 실어, 가는 파이프(수송관) 내를 수송하여, 요동하는 산포노즐관으로부터 기류와 함께 액정용 스페이서의 입자를 방출하는 것에 의해서 유리 기판 위에 산포하는 것이다.

그러나, 상술한 바와 같이, 액정용 스페이서는, 입자 지름이 수㎛∼수십㎛의 미세한 분체이므로 부유(浮遊)되기 쉽고, 또한, 액정용 스페이서의 입자는 각종 플라스틱제의 입자나 실리카 입자이기 때문에 대전하기 쉬우며, 유리 기판상에 일정한 밀도로 재현성이 좋게 산포하는 것이 어렵다. 따라서, 통상적으로는, 액정용 스페이서의 입자를 그 대전 극성(정전기 극성)에 따라 대전시킴과 동시에, 유리 기판 및 기대(基臺)(테이블)를 접지(어스)하여, 유리 기판상에 액정용 스페이서의 입자를 확실하게 일정한 밀도로 산포하는 것을 가능하게 하고 있다.

그런데, 근래에, 액정 표시판이 점차 대형화함과 동시에, 1매의 유리 기판으로 다수개의 액정 표시판을 제조하는 경우도 많아져, 액정용 스페이서를 보다 넓은 범위로 산포하는 것이 요구되고 있다. 이에 대처하기 위해서는, 유리 기판의 부착대(기대)를 대형으로 하고, 산포실(챔버) 높이를 높게 하거나, 또는 액정용 스페이서를 산포하는 산포노즐관에 요구되는 요동각을 증대시킬 필요가 있다.

여기서, 유리 기판의 부착대(기대)를 대형으로 하고, 산포실(챔버)의 높이를 높게 하면, 산포장치 자체도 대형이 되지만, 액정용 스페이서의 산포가 이루어지는 크린 룸(clean room)의 천정 높이에 제한이 있기 때문에, 크린 룸의 천정 높이를 특별히 높게 설계할 필요가 있어, 비용의 상승을 초래한다고 하는 문제가 있었다. 특히, 유리 기판의 대형화가 진행되어, 1300mm×1300mm 정도가 되면, 종래의 산포 시스템은, 현상황의 크린 룸에 들어가지 않게 되어 버린다고 하는 문제가 있다.

또한, 액정용 스페이서를 산포하는 산포노즐관에 요구되는 요동각을 증대시킨다고 하는 점에 대해서는, 종래의 산포노즐관의 요동 방법은, 크랭크 또는 편심 캠에 의해서 실현되고 있기 때문에, 산포노즐관이 일정한 속도로 이동하는 것이 아니라, 양 끝단부에서 큰폭으로 이동 속도가 변동한다고 하는 문제점이 있었다.

상술한 일본특허공개공보 평11-276941호에 개시되어 있는 액정용 스페이서 산포장치는, 이러한 요구에 대처하기 위해서 개발된 장치이다. 즉, 일본특허공개공보 평 11-276941호에 개시되어 있는 액정용 스페이서 산포장치에서는, 피산포체와 소정간격으로 배치된 산포노즐관을, 서로 직교하는 2개의 면 방향 중의 어느 쪽으로도 경사가 가능한 2개의 요동기구에 의해 지지하고, 상술의 2개의 요동기구에 의한 요동을 합성함으로써, 산포노즐관과 피산포체의 간격을 증대시키는 경우 없이, 산포노즐관의 요동각을 종래보다도 증대시킴과 동시에, 그 동작을 부드럽게 하 고 있는 것이다.

[발명의 개시]

상기 일본특허공개공보 평11-276941호에 개시되어 있는 액정용 스페이서 산포장치에 의하면, 산포노즐관과 피산포체의 간격을 증대시키는 경우 없이, 산포노즐관의 요동각을 종래보다도 증대시킴과 동시에, 그 동작을 부드럽게 할 수 있다고 하는 효과를 얻을 수 있지만, 이 장치에서도, 다른 문제점이 지적되기에 이르렀다.

그 문제점이라는 것은, 상기 일본특허공개공보 평11-276941호에 개시되어 있는 액정용 스페이서 산포장치를 포함한 종래의 액정용 스페이서 산포장치에 공통되는 것이며, 산포노즐관으로부터 분출하는 입자의 일부가 산포노즐관의 입자 분출구 근방에 부착되어, 이 부착물이 어느 정도 모이면, 어떠한 원인(예를 들면, 장치의 진동 등)으로 피산포체 위에 낙하하고, 피산포체상에서의 액정용 스페이서 입자의 분산의 균일성을 해친다고 하는 것이다.

이러한 문제는, 상기 일본 특허공개공보 평11-276941호에 개시되어 있는 액정용 스페이서 산포장치를 포함한 종래의 액정용 스페이서 산포장치의 기본 구성이, 피산포체상에서의 액정용 스페이서 입자의 분산의 균일성을 향상시키기 위해서, 편평하게 둔 피산포체의 위쪽으로부터 산포노즐관을 이용하여 액정용 스페이서 입자를 산포한다고 하는 구성을 취하고 있었던 것에 그 원인이 있던 것이다.

본 발명은, 상기 사정에 비추어 이루어진 것으로, 그 목적으로 하는 바는, 종래의 기술에 있어서의 문제점을 해소하고, 장치의 대형화를 수반하지 않고, 또한 피산포체 위에 낙하물이 생기지 않고, 대형의 피산포체 위에 액정용 스페이서 등의 미분체를 산포하는 것이 가능한 미분체의 산포장치를 제공하는 것에 있다.

상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는, 피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과, 상기 피산포체와 상기 산포노즐관을 상대적으로 3차원적으로 이동시키는 이동제어수단과, 이 이동제어수단에 의해 제어되는 상기 산포노즐관의 지지부 및 상기 피산포체의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

보다 구체적으로는, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는, 피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과, 이 산포노즐관으로부터의 상기 미분체의 방출방향을 3차원적으로 제어할 수 있는 방향제어수단을 통하여 지지하는 상기 산포노즐관의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 경우, 상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 경사진 상태로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 경우, 상기 피산포체가 그 피산포면을 상기 산포노즐관측으로 하여 대략 연직으로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 외에 배치되어 있는 경우, 상기 피산포체가 그 피산포면을 아래쪽으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면과는 반대쪽의 면에 배치되어 있는 경우, 상기 피산포체가 그 피산포면을 아래쪽으로 하여 경사진 상태로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면과는 반대쪽의 면에 배치되어 있는 경우 등의 구성이 가능하다.

또한, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥의 부착 위치에 고정된 상태로, 상기 대략 수평으로 배치되어 있는 상기 피산포체의 표면에 대해서, 상기 미분체를 2차원적으로 산포하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 투영면 바깥의 부착 위치에 있어서 1차원적으로 이동이 가능하도록 구성되고, 이 1차원 이동의 과정에서 소정의 위치에서 정지하고, 이 정지위치에 있어서, 상기 대략 수평으로 배치되어 있는 상기 피산포체의 표면에 대해서, 상기 미분체를 2차원적으로 산포하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 투영면 외의 부착 위치에 있어서 미리 정해진 피치로 1차원적으로 간헐 이동이 가능하도록 구성되고, 이 1차원 간헐 이동의 과정에서 소정의 위치에서 정지하고, 이 정지 위치에 있어서, 상기 대략 수평으로 배치되어 있는 상기 피산포체의 표면에 대해서, 상기 미분체를, 상기 산포노즐관의 상기 이동방향과 직교하는 방향으로 2차원적으로 산포하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치는, 상기 산포노즐관의, 상기 정지 위치에 있어서의 상기 미분체의 2차원적인 산포가, 상기 산포노즐관의 미분체 토출 개구에 근접하여 설치되어 있는 적어도 2방향으로부터의 기류공급수단에 의한 것을 특징으로 한다. 또한 상기 기류공급수단에 더하여, 상기 산포노즐관의 상기 이동방향과 직교하는 면내에 있어서의, 상기 산포노즐관의 방향변경수단을 가진 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치에서는, 상기 산포노즐관을, 상기 피산포체의 투영면 바깥의 대향하는 2개의 대략 수직면으로 배치하는 것도 가능하다. 여기서, 상기 대향하는 2개의 대략 수직면으로 배치된 산포노즐관은, 교대로 미분체의 산포를 실시해도 좋고, 차례차례 미분체의 산포를 실시해도 좋다.

또한, 본 발명과 관련된 다른 미분체의 산포장치는, 피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과, 이 산포노즐관으로부터의 상기 미분체의 방출 방향을 2차원적으로 제어 가능한 방향제어수단을 통하여 지지하는 상기 산포노즐관의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치됨과 동시에, 상기 피산포체가 그 지지부에 의해 소정 회전속도로 회전하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.

여기서, 상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 경우, 상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 경사진 상태로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 외에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 경우, 상기 피산포체가 그 피산포면을 상기 산포노즐관측으로 하여 대략 연직으로 배치되어 있으며, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 배치되어 있는 경우 등의 구성이 가능하다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

도 2는, 도 1에 나타낸 장치에 이용되는 방향제어기구부(18B)를 상세하게 나타낸 도면으로서, (a)는 측면도, (b)는 상면도(上面圖)이다.

도 3 (a), (b)는, 도 1에 나타낸 장치에 있어서의 입자 산포의 실시예를 나타낸 도면이다.

도 4는, 본 발명의 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 상면도이다.

도 5는, 도 1에 나타낸 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 상면도이다.

도 6은, 본 발명의 또 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도(그 1)이다.

도 7은, 본 발명의 또 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도(그 2)이다.

도 8은, 본 발명의 또 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도(그 3)이다.

도 9는, 본 발명의 또 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도(그 4)이다.

도 10은, 본 발명의 또 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도(그 5)이다.

도 11은, 본 발명의 또 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치에 있어서의 산포노즐관의 각도제어기구의 구성예를 나타내는 측면도이다.

도 12는, 본 발명의 일실시형태와 관련된 미분체의 산포장치에 있어서의 컨트롤장치의 기능을 설명하는 도면이다.

도 13은, 본 발명의 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다.

도 14는, 도 13에 나타낸 장치의 모식(模式)상면도이다.

[발명의 실시를 위한 최선의 형태]

이하에 첨부한 도면에 기초하여, 본 발명의 실시형태를 상세하게 설명한다.

도 1은, 본 발명의 일실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)의 개략적인 구성을 나타내는 단면도이다. 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)는, 통상적으로, 크린 룸(도시되지 않음) 내에 설치된다. 즉, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)는, 밀폐된 챔버(12)내의 하부에 배치된 기대(14) 위에 피산포체인 유리 기판(16)을 얹어 놓고, 위치결정하여 고정된다. 이 기대(14) 및 그 상부에 얹어 놓여진 유리 기판(16)은 접지(어스) 혹은 대전한 미분체와 반대 극성의 전압이 인가되고, 대전한 미분체인 액정용 스페이서의 입자(20)를, 어스된 유리 기판(16)에 확실하게 부착시키도록 한 것이다.

종래의 일반적인 미분체의 산포장치에서는, 이 기대(14)의 연직 위쪽에, 액정용 스페이서의 입자(20){이하, 간단히 입자(20)라고도 한다}를 산포하는 산포노즐관(18)이 배치되어 있었지만, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)에서는, 산포노즐관(18)은, 산포노즐관(18) 자체로부터의 낙하물이 기대(14){실제로는, 후술하는 바와 같이, 유리 기판(16)} 상에 낙하하는 것을 방지하기 위해서, 기대(14)의 투영면 바깥에 위치하도록 배치된다.

즉, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)에서는, 산포노즐관(18)은, 유리 기판(16)의 투영면{도 1 중에, 일점쇄선(16a)으로 나타나 있음}의 바깥쪽에 배치되어 있다. 여기서, 유리 기판(16)의 투영면의 바깥쪽이란, 산포노즐관(18)의 입자 토출구(18a)에 부착한 입자(20)가, 여기로부터 이탈하여 낙하했을 경우에, 낙하 도중에 그 방향을 다소 바꾸었다고 해도, 유리 기판(16)상에 낙하하지 않을 정도로 여유를 가진 위치{구체적으로는, 유리 기판(16)의 에지부로부터, 예를 들면 50mm 이상 떨어진 위치}인 것이 바람직하다.

도 1에 나타낸 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)에서는, 산포노즐관(18)은, 챔버(12)의 수직 벽면을 따라서, 지면에 수직인 방향으로 이동 가능하도록 배치되어 있으며, 적절한 구동기구에 의해, 원하는 위치에서 정지시켜지도록 구성되어 있다. 여기서 이용하는 산포노즐관(18)의 이동기구에는 특히 한정은 없고, 가이드 레일(30) 위를 이동하는 슬라이더 블록(18A)을, 볼 나사를 통하여 이동시키는 방식 등, 각종 방식을 이용하는 것이 가능하다(도 5 참조).

상술의 슬라이더 블록(18A)에는, 산포노즐관(18) 외에, 이 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 입자(20)를 포함한 기류의 도달방향, 즉, 입자(20)의 산포방향을 제어하는 산포노즐관 방향제어 기구부(이하, 이것을, 방향제어 기구부로 약칭한다)(18B)가 설치되어 있다. 도 2(a), (b)에, 이 방향제어 기구부(18B)를 상세하게 나타낸다.

도 2에 나타낸 바와 같이, 방향제어 기구부(18B)는, 산포노즐관(18)의 대략 수직 위쪽으로부터 기류를, 산포노즐관(18)의 입자 토출구(18a)를 향해서 토출시키는 제1 가스 토출관(24)(도 2(a) 참조)과, 산포노즐관(18)의 상기 기류 토출관(24)에 직행하는 면내에 설치된, 2개의 제2 가스 토출관(22a, 22b)(도 2(b) 참조)을 구비하고 있다. 한편, 여기서는, 상기 제2 가스 토출관(22a, 22b)은, 산포노즐관(18)에 대해서 좌우에 각각 45° 방향으로 설치되어 있지만, 이것은 일례이며, 이에 한정되는 것은 아니다.

산포노즐관(18) 자체는, 도시되어 있지 않은 액정용 스페이서의 입자(20)의 공급장치(예를 들면, 닛신엔지니어링(주) 제의 디스퍼-μR (상품명))로부터 소정의 유량으로 공급되는 입자(20)를, 불활성가스(예를 들면, 낮은 이슬점으로 조정된 질소 가스)와 함께 받아들여, 소정의 방향으로 토출하는 기능을 가진 것으로, 그 유량이나 토출 방향·분산의 제어는, 별도로 설치되어 있는 컨트롤장치에 의해서 이루어진다.

상술한 가스 토출관(22a, 22b 및 24)은, 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 입자(20)를 포함한 기류의 토출 방향 및 분산의 제어를 실시하는 것으로, 위쪽의 제1 가스 토출관(24)은, 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 입자(20)를 포함한 기류의 토출 방향을 제어하고, 토출 위치와 산포 위치의 사이의 거리에 따라 목표로 하는 위치에 산포를 실시하는 것이다.

또한, 산포노즐관(18)의 좌우에 설치되어 있는 2개의 가스 토출관(22a, 22b)은, 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 입자(20)를 포함한 기류의 분산을 제어하는 것으로, 상술한 토출 위치와 산포 위치의 사이의 거리에 따라 분산의 정도를 제어함으로써, 적절한 산포 범위를 설정하는 것이다.

여기서, 상술한 기류의 토출 방향의 제어, 혹은, 기류의 분산의 제어에 대해서는, 미리 실험을 해서, 이들 각 가스 토출관(22a, 22b 및 24)에의 가스 공급량에 대한, 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 기류의 토출 방향의 변화, 혹은 분산 상태의 변화 등의 데이터를 취해 두고, 그들에 기초하여 결정한 제어량을, 제어용의 테이블 등의 형태로, 상술의 컨트롤 장치 내에 구비시켜 두는 것이 바람직하다.

상술한 바와 같이 구성된, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)는, 개략적으로, 이하와 같이 동작한다.

기대(14) 위에 얹어 놓여져, 어스 된 유리 기판(16)을 향해서, 소정의 위치에 정지시킨 산포노즐관 유지 블록(18A)상의 산포노즐관(18)으로부터, 액정용 스페이서의 입자(20)를 포함한 기류를 토출(방출)시키고, 유리 기판(16) 상의 소정의 위치에 입자(20)를 산포한다.

여기서, 어느 위치에서 정지하고 있는 산포노즐관(18)으로부터 입자(20)를 균일하게 산포 할 수 있는 유리 기판(16) 위의 면적은 한정되어 있으므로, 대형의 유리 기판(16)에 대해서 산포를 실시하는 경우에는, 산포노즐관(18)의 위치를 이동시키거나, 혹은, 산포 목표 위치에 따라, 산포노즐관(18)의 분산의 제어를 실시하거나 하여, 균일한 산포를 실시하도록 제어할 필요가 있다.

도 3에, 그 일례를 나타내었다.

도 3(a)에 나타낸 것은, 어느 위치에서 정지하고 있는 산포노즐관(18)을 이용하여, 먼저, 먼 쪽의 「영역 1」에 대해서 입자(20)의 산포를 실시한 후에, 상술의 제1 가스 토출관(24)에 소정 유량의 가스를 공급함으로써, 산포노즐관(18)의 토출 방향을 근방쪽으로 변경하고, 근방쪽의 「영역 2」에 대해서 산포를 실시한다고 하는 것이다. 여기서의 가스 토출관(24)에의 공급 유량의 제어는, 상술한 바와 같이, 컨트롤장치에 의한 제어로 이루어진다.

또한, 상술의 제2 가스 토출관(22a, 22b)에 의한 입자(20)의 분산의 제어는, 산포노즐관(18)으로부터 유리 기판(16)까지의 거리에 따라 분산 각도를 조정할 필요성, 즉, 유리 기판(16) 위의 산포노즐관(18)으로부터의 거리가 먼 지점에서는 산포 각도를 작게, 거리가 가까워짐에 따라서 산포 각도를 크게 하는 것이 필요한 것 에 비추어, 산포 위치의 이동에 동기시켜, 입자(20)의 폭방향의 산포영역을 형성하도록, 산포 면적을 제어하는 것이다.

본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(10)에 있어서는, 어느 위치에서 정지하고 있는 산포노즐관(18)을 이용한 입자(20)의 산포가 종료하면, 컨트롤장치가 상술한 산포노즐관(18)의 이동기구를 구동하여, 산포노즐관(18)의 위치를, 다음의 소정 위치로 이동시킨다. 이 위치는, 미리 설정되어 있는 것이다.

그리고, 이 새로운 위치에서, 상술한 바와 같은 동작에 의해, 먼 쪽, 근방쪽의 영역에 대한 산포를 실행한다.

상술한 바와 같은, 산포 위치를 이동시키면서의 산포 동작을, 유리 기판(16)의 종단까지 차례로 진행하고, 1매의 유리 기판(16)에의 산포가 종료하면, 컨트롤장치는 이동 기구를 구동하여, 산포노즐관(18)의 위치를 초기 위치로 되돌리고, 다음의 산포 동작에 대비하여 대기시킨다.

한편, 상기의 순서로 산포가 종료한 기판(16)은, 챔버(12)로부터 꺼내져 측정 부문으로 넘겨지고, 여기서, 기판(16)상의 소정의 측정 개소에 대한 측정(평가)이 이루어진다. 이 평가는, 기판(16)상의 소정 측정 개소(예를 들면, 10O점)에 있어서 입자(20)의 산포 밀도를 측정하는 방법으로 이루어진다. 또한, 이것을 바탕으로, 입자의 부착 효율(부착량/산포량)을 산출하는 것도 이루어진다.

이 평가의 결과로, 현저한 산포의 불균일 등이 발견되었을 경우에는, 해당 개소에 대해서, 산포량을 조정하는 처치를 실시하여 산포를 다시 하고, 그 결과를 보고, 처치의 타당성을 판단하는 것을 반복하게 된다. 여기서의, 산포량을 조정하 는 처치로서는, 상술의, 산포노즐관(18)의 입자 토출 방향의 체크, 입자의 분산의 체크에 기초한 가스 토출관으로부터의 기류의 토출량의 조정 등을 들 수 있다. 이에 따라 부착의 불균일을 해소할 수 있을 경우에는, 그 조건을 새로운 제어 데이터로 하여 컨트롤장치에 기억시킨다.

한편, 상기 설명에서는 설명을 생략했지만, 유리 기판(16)의 기대(14) 위에 얹어 놓음(세트), 입자(20)의 산포 개시에 동기한 챔버(12)내의 배기 및 산포 종료후에 있어서의 이 배기의 정지, 산포가 종료한 유리 기판(16)의 기대(14)로부터의 제외 등의 조작에 관해서는, 종래의 조작과 실질적으로 변하지 않는 것이어도 좋다.

상기 실시형태의 설명에 있어서는, 본 발명을, 산포노즐관(18)이, 슬라이더 블록(18A)을 개재하여 챔버(12)의 수직 벽면을 따라서, 지면에 수직인 방향(도 5중의 화살표 a방향)으로 이동 가능하게 구성되어 있으며, 원하는 위치에서 정지시켜지도록 구성되어 있는 예를 나타냈지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 예를 들면 산포노즐관(18)이, 챔버(12)의 수직 벽면의 소정 위치에 고정되어 있어도 좋다(도 4 참조).

이 경우에는, 산포노즐관(18)을 유지하는 슬라이더 블록(18A) 위에, 상술의 일본특허공개공보 평11-276941호에 개시되어 있는 액정용 스페이서 산포장치에 나타나 있는, 피산포체와 소정간격으로 배치된 산포노즐관을, 서로 직교하는 2개의 면방향의 어느 쪽으로도 경사가 가능한 2개의 요동기구에 의해 지지하고, 상술의 2개의 요동 기구에 의한 요동을 합성하도록 한, 산포노즐관의 요동기구를 구비한 것 이 바람직하다.

이외에도, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치에 대해서는, 도 6∼도 10에 나타내는 각종의 구성이 가능하다.

즉, 도 6에 나타낸 예에서는, 도 1에 나타낸 배치와 같은 기판 배치에 대해서, 산포노즐관(18)을 양쪽에 대향시켜 배치하고 있고, 입자(20)의 산포 상황의 균일화를 향상시키는 것을 가능하게 하고 있는 것이다.

또한, 도 7 및 도 8에 나타낸 예에서는, 유리 기판(16)의 배치 각도를 변경한 것이며, 그 기판 배치 상황에 대응하여, 산포노즐관(18)을, 그곳으로부터의 낙하물이 기판(16)상에 낙하하지 않는 위치를 선정하여 배치하도록 한 것이다. 이러한 기판 배치를 채용했을 경우에는, 특히 도 7에 나타낸 예에 있어서, 산포 챔버(12)의 바닥 면적을 작게 할 수 있다고 하는 부차적인 효과를 얻을 수 있다.

또한, 도 9 및 도 10에 나타낸 예에서는, 유리 기판(16)을 아래쪽(내지는, 기울어진 아래쪽)을 향해서 배치한 예를 나타내는 것이며, 산포되는 입자(20)가 아래쪽(내지는, 기울어진 아래쪽)으로부터 공급되는 구성을 채용한 것이다. 이 경우에는, 기본적으로, 입자(20)의 응고체 등이 기판(16) 상에 낙하할 가능성이 없기 때문에, 이러한 문제에 관한 염려가 완전하게 없어지는 것이다.

한편, 상술의 각 실시형태에서는, 슬라이더 블록(18A)상에 있어서의 산포노즐관(18)은 그 위치{유리 기판(16)에 대한 각도}가 일정하게 구성되어 있지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고, 산포노즐관(18)의 각도변경기구를 구비하고 있어도 좋다. 이 기구로서는, 수동조작 방식의 것이라도 좋지만, 예를 들면 도 11에 나타내는, 기계식의 산포노즐관(18)의 각도변경기구를 구비하고 있어도 좋다.

도 11에 나타내는 산포노즐관(18)의 각도변경기구는, 산포노즐관(18)을 원호형상의 기어(40)에 고정해 두고, 이 기어(40)를 모터(M)에 결합된 작은 지름의 기어(42)로 조합하여, 모터(M)를 구동제어함으로써, 기어(40)를, 회전 중심(44)을 축으로 하여, 화살표 b방향으로 회동시키도록 한 것이고, 이에 따라, 확실하게 산포노즐관(18)의 각도를 임의로 변경할 수 있다.

또한, 이 각도변경기구를 구비한 경우에는, 본 발명과 관련된 미분체의 산포장치에 있어서 기판(16)상에서의 입자(20)의 산포 위치의 변경이 보다 신속·확실해진다고 하는 효과를 얻을 수 있다. 한편, 이 각도 변경의 제어도, 상술의 컨트롤장치로부터의 지시에 의해서 실시하도록 하는 것이 좋다.

도 12에, 상술의 컨트롤장치의 기능의 개요를 정리하여 나타낸다.

컨트롤장치의 기능으로서는, 준비 단계에 있어서의 제어용 프로그램의 읽기(단계 50), 제어용 데이터의 읽기(입력 접수를 포함한다: 단계 52)에 더하여, 산포동작 실행시에 있어서의 각 부의 제어(단계 54∼60)를 들 수 있다.

즉, 컨트롤장치가 기동되면, 준비 단계의 종료후에는, 기판을 세트하여 산포를 실행하는 동작을 종료가 지시될 때까지 반복하고, 종료가 지시된 시점에서 종료처리동작을 실시한다고 하는 것이다.

여기서, 단계 58의 산포 동작의 제어에는, 상술의 슬라이더 블록(18A) 및 산포노즐관(18)에 대한 각종의 제어가 포함된다.

한편, 단계 58에 있어서의 산포 동작의 제어(즉, 기류의 토출 방향의 제어 혹은 기류의 분산의 제어 등)를 원활하게 실시하기 위해서는, 앞서 설명한 바와 같이, 미리 실험을 하여, 각 가스 토출관(22a, 22b) 및 (24)에의 가스 공급량에 대한 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 기류의 토출 방향의 변화, 혹은 분산 상태의 변화 등의 데이터, 또는, 산포노즐관(18)의 각도변경기구에 대한 같은 데이터를 취해 두고, 그들에 기초하여 결정한 제어량을, 제어용의 테이블 등의 형태로, 컨트롤장치내에 대기시켜 두는 것이 바람직하다.

또한, 상술의 컨트롤장치는, 전용의 프로그램을 써넣은 IC 칩을 조합한 하드웨어에 의해서 실현하여도 좋고, 전체를 1개의 퍼스널 컴퓨터(PC)에 조립해 넣은 장치로 하여도 좋으며, 이들의 절충 구조를 가진 장치로서 구성하여도 좋다.

또한, 산포노즐관(18) 자체의 각도 조정(제어) 내지는 산포노즐관(18)으로부터 토출되는 입자(20)를 포함한 기류의 방향 조정, 또는, 이 기류의 분산{실제로는 여기에 포함되는 입자(20)의 분산} 제어에 관해서도, 예시한 방법에 한정되는 경우는 없고, 다른 각종의 방법을 적절히 채용해도 좋다.

도 13은, 본 발명의 다른 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)의 개략적인 구성을 나타내는 단면도, 도 14는 동일 상면도이다.

본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)도, 크린 룸내에 설치된다. 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)는, 밀폐된 챔버(12)내의 하부에 배치된 회전대(72)상에 피산포체인 유리 기판(16)을 얹어 놓고, 위치 결정하여 고정한다.

상술한 회전대(72)는, 모터(M)에 기어(72a)를 개재하여 접속되는 샤프트(74a)를 가진 회전 원판(74)을, 로울러(74b)를 개재하여 지지하는 구조가 되고 있 으며, 모터(M)가 회전함으로써, 회전 원판(74) 상에 얹어 놓여, 위치결정하여 고정된 유리 기판(16)을, 소정의 회전수로 원활하게 회전시키는 것이 가능하게 구성되어 있다.

또한, 여기서, 회전대(72) 및 그 상부에 얹어 놓여진 유리 기판(16)은 접지(어스), 혹은 대전한 미분체와 역극성의 전압이 인가되고 있고, 또한, 상부에 얹어 놓여진 유리 기판(16)을 어스하여, 대전한 미분체인 액정용 스페이서의 입자(20)를, 유리 기판(16)에 확실하게 부착시키도록 하고 있는 것이다. 한편, 챔버(12)의 천정 및 측벽면에 대해서는, 미분체와 같은 극성의 전압을 인가함으로써, 미분체 입자(20)의 불필요한 부착을 방지하도록 구성되어 있다.

본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)에 있어서도, 미분체 입자(20)를 산포하는 산포노즐관(18)을, 이 산포노즐관(18) 자체로부터의 낙하물이 회전대(72)상의 유리 기판(16)상에 낙하하는 것을 방지하기 위해서, 회전대(72){실제로는, 유리 기판(16)}의 투영면 바깥에 위치하도록 배치되어 있다.

즉, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)에 있어서도, 앞서 설명한 실시형태의 경우(도 1 참조)와 같이, 유리 기판(16)의 투영면(도 13중에, 일점 쇄선으로 나타나 있다)의 바깥쪽, 구체적으로는, 유리 기판(16)의 에지부로부터, 예를 들어 50mm이상 떨어진 위치에 배치되어 있다.

한편, 도 14에 나타낸 바와 같이, 상술의 회전대(72)상의 회전 원판(74)은, 회전을 부드럽게 하기 위해서, 유리 기판(16)의 지지에 지장이 되지 않는 범위에서, 그 코너 부분을 깎아 내어, 원판에 가까운 형태로 하는 것이 바람직하다. 또 한, 챔버(12)의 코너 부분에 대해서는, 회전 원판(74)의 회전시에 있어서의 기류의 변화를 작게 하기 위해서, 내벽판(12a)을 설치하는 것이 바람직하다.

도 13, 도 14에 나타내는 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)에서는, 산포노즐관(18)은, 챔버(12)의 코너 부분 위쪽에 배치되어 있으며, 예를 들면, 앞서 설명한 블록(18A)내의 산포노즐관 방향제어기구부(18B)(도 2 참조)에 의해, 도면중의 상하 방향으로 소정 속도로 왕복동작{즉, 피산포체인 유리 기판(16)에 대해서는, 1차원적으로 동작}하도록 구성되어 있다.

상술한 바와 같이 구성된, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)는, 개략적으로 이하와 같이 동작한다.

회전대(72)상의 회전 원판(74) 위에 얹어 놓음(고정)되어 어스된 유리 기판(16)을 소정속도(여기서는, 예로서 15∼60rpm)로 회전시켜, 이 유리 기판(16)을 향해서, 산포노즐관(18)으로부터 미분체 입자(20)를 포함한 기류를 토출시키고, 유리 기판(16)상의 소정의 위치에 입자(20)를 산포한다.

여기서, 본 실시형태와 관련된 미분체의 산포장치(70)에 있어서는, 유리 기판(16)을 회전시키고 있는 것에 의해, 상술의 산포노즐관(18)의 상하 방향의 동작과 아울러, 유리 기판(16)의 표면 전체에 균일성이 좋게, 입자(20)를 산포할 수 있다.

한편, 상기 각 실시형태는 모두 본 발명의 일례를 나타낸 것으로, 본 발명은 이들에 한정되어야 하는 것은 아니고, 본 발명의 요지를 일탈하지 않는 범위내에서, 적절한 변경 또는 개량을 실시해도 좋은 것은 물론이다.

이상, 상세하게 설명한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 장치의 대형화를 수반하지 않고, 대형의 피산포체상에의 낙하물이 생기는 경우 없이, 대형의 피산포체상에 액정용 스페이서 등의 미분체를 산포 가능한 미분체의 산포장치를 실현할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 대형의 피산포체상에 액정용 스페이서 등의 미분체를 고효율로 산포할 수 있는 미분체의 산포장치를 실현할 수 있다.

Claims

피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과,

상기 피산포체와 상기 산포노즐관을 상대적으로 3차원적으로 이동시키는 이동제어수단과,

상기 이동제어수단에 의해 제어되는 상기 산포노즐관의 지지부 및 상기 피산포체의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과,

상기 산포노즐관으로부터의 상기 미분체의 방출 방향을 3차원적으로 제어가능한 방향제어수단을 통하여 지지하는 상기 산포노즐관의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제2 항에 있어서,

상기 피산포체가 피산포면을 위쪽으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 상기 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제2 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 경사진 상태로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제2 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 상기 산포노즐관측으로 대략 연직으로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이 상기피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제2 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 아래쪽으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면과는 반대쪽 면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제2 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 아래쪽으로 하여 경사진 상태로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면과는 반대쪽 면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 3 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 투영면 바깥의 대략 수직면에 있어서 정지하고 있는 상태로, 상기 피산포체의 표면에 대해서, 상기 미분체를 2차원적으로 산포하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 3 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 투영면 바깥의 대략 수직면에 있어서 1차원적으로 이동 가능하도록 구성되고, 이 1차원 이동의 과정에서 소정의 위치에서 정지하고, 이 정지위치에 있어서, 상기 대략 수평으로 배치되어 있는 상기 피산포체의 표면에 대해서, 상기 미분체를 2차원적으로 산포하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 3 항 내지 제 7 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 투영면 외의 대략 수직면에 있어서 미리 정해진 피치로 1차원적으로 간헐 이동이 가능하도록 구성되고, 이 1차원 간헐 이동의 과정에서 소정의 위치에서 정지하고, 이 정지 위치에 있어서, 상기 대략 수 평으로 배치되어 있는 상기 피산포체의 표면에 대해서, 상기 미분체를 상기 이동 방향에 직교하는 방향으로 2차원적으로 산포하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 8 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 산포노즐관의, 상기 정지위치에 있어서의 상기 미분체의 2차원적인 산포는, 상기 산포노즐관의 미분체 토출 개구에 근접하여 설치되어 있는 적어도 2방향에서의 기류공급수단에 의해서 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 8 항 내지 제 10 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 기류공급수단에 더하여, 상기 산포노즐관의 상기 이동 방향에 직교하는 면내에서의 방향변경수단을 가진 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 8 항 내지 제 12 항 중의 어느 한 항에 있어서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 투영면 바깥의 대향하는 2개의 대략 수직면에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 13 항에 있어서,

상기 대향하는 2개의 대략 수직면에 배치된 산포노즐관이, 교대로 미분체의 산포를 실시하는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제 13 항에 있어서,

상기 대향하는 2개의 대략 수직면에 배치된 산포노즐관의 한쪽이 미분체의 산포를 실시한 후에, 다른 한쪽의 산포노즐관이 미분체의 산포를 실시하는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
피산포체와 소정간격 떨어져서 배치되고, 상기 피산포체에 대해서 가스체의 기류와 함께 미분체를 그 선단으로부터 방출하는 산포노즐관과,

상기 산포노즐관으로부터의 상기 미분체의 방출 방향을 2차원적으로 제어 가능한 방향제어수단을 통하여 지지하는 상기 산포노즐관의 지지부를 구비한 미분체의 산포장치로서,

상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 설치됨과 동시에, 상기 피산포체가 그 지지부에 의해 소정 회전속도로 회전하도록 구성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제16 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 대략 수평으로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제16 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 위쪽으로 하여 경사진 상태로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에서 상기 피산포면보다 높은 위치에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.
제16 항에 있어서,

상기 피산포체가 그 피산포면을 상기 산포노즐관쪽으로 대략 연직으로 배치되어 있고, 상기 산포노즐관이, 상기 피산포체의 연직 위쪽에의 투영면 바깥에 배치되어 있는 것을 특징으로 하는, 미분체의 산포장치.