TW201902577A - 噴霧塗布成膜裝置的塗布頭及其維護方法 - Google Patents

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Abstract

本發明之實施形態係提供一種可使產率及產量提高之噴霧塗布成膜裝置的塗布頭及其維護方法。塗布頭具備有本體。前述本體包含有：設有可供給原料溶液的霧粒體的供給口之頂板；設於前述頂板的鉛直方向下方之底板；以及設於前述頂板與前述底板之間，並且與前述頂板及前述底板一起形成內部空間之側壁。前述側壁包含有：使前述霧粒體從前述內部空間噴到外部之狹縫、以及可回收在前述內部空間內凝結的霧粒體之回收口。前述底板具有高度從前述側壁的內周向前述回收口逐漸降低之傾斜。

Description

噴霧塗布成膜裝置的塗布頭及其維護方法
本發明的實施形態係關於噴霧塗布成膜裝置的塗布頭及其維護方法。
噴霧塗布成膜裝置係包含有塗布液霧化機構、噴霧塗布機構、及鍛燒暨乾燥機構。塗布液霧化機構係利用超音波振動子使霧化容器內之包含預定的原料之塗布液霧化而得到液滴狀之塗布液的霧粒體(mist)。噴霧塗布機構係具有載置部，以載置作為成膜對象之基板。噴霧塗布機構係將在塗布液霧化機構產生之塗布液霧粒體供給至該基板，使塗布液霧粒體塗布在該基板的表面上。鍛燒暨乾燥機構係對於塗布在基板的表面上之塗布液霧粒體進行鍛燒並使之乾燥，在基板的表面上形成含有預定的原料之薄膜。
如此的噴霧塗布成膜裝置係可均勻地形成具有1μm以下的膜厚之薄膜。
使塗布液液滴化而進行塗布之塗布裝置，有噴塗塗布(spray coating)裝置(參照例如專利文獻1)、旋 轉塗布(spin coating)裝置等。旋轉塗布裝置係使供給至基板的表面中央部之塗布液的液滴高速旋轉而在基板表面形成薄膜。噴塗塗布裝置係利用高壓空氣使塗布液以霧狀噴到基板而在基板表面形成薄膜。
噴霧塗布(mist coating)裝置係與噴塗塗布裝置等不同，在塗布頭內對霧粒體進行整流並將之塗布到基板的表面上而形成薄且均勻的薄膜。
噴霧塗布裝置因為在塗布頭內對霧粒體進行整流，所以原料溶液會滯留在塗布頭內。若讓此滯留的原料溶液任意丟棄，會實質地造成產率(yield)降低、成本增大。
另外，在改變原料溶液以形成不同的薄膜之情況時，也必須將滯留的原料溶液去除掉。因此，必須將塗布頭拆解並進行洗淨，作業工數會增多，薄膜的製造的產量(throughput)會降低。
[先前技術文獻] [專利文獻]
(專利文獻1)日本特開2003-98699號公報
本實施形態的目的係在於提供一種可使產率及產量提高之噴霧塗布成膜裝置的塗布頭及其維護方法。
根據本發明的實施形態，提供一種具備有本體之噴霧塗布成膜裝置的塗布頭。前述本體係包含有：設有可供給原料溶液的霧粒體(mist)或洗淨液的任一者的供給口之頂板；設於前述頂板的鉛直方向下方之底板；以及設於前述頂板與前述底板之間，分別在上端及下端與前述頂板及前述底板連接，並且與前述頂板及前述底板一起形成內部空間之側壁。前述側壁包含有：使前述霧粒體從前述內部空間噴到外部之狹縫(slit)、以及可回收在前述內部空間內凝結的霧粒體或前述經供給的洗淨液之回收口。前述底板具有高度從前述側壁的內周向前述回收口逐漸降低之傾斜。
根據實施形態之塗布頭，底板具有高度從側壁的內周向回收口逐漸降低之傾斜，所以可容易地回收滯留的原料溶液或洗淨液。因此，實施形態之塗布頭可使產率及產量提高。
1‧‧‧超音波振動子
2‧‧‧水槽
3‧‧‧水
4‧‧‧霧化容器
5‧‧‧原料溶液
6‧‧‧霧粒體
8‧‧‧塗布頭
9‧‧‧基板
10‧‧‧移動平台
11‧‧‧噴霧塗布腔室
13‧‧‧熱板
14‧‧‧鍛燒暨乾燥腔室
16‧‧‧載氣供給部
18‧‧‧霧粒體噴出口
21‧‧‧載氣導入管線
21b、23b、24b‧‧‧閥
22‧‧‧霧粒體供給管線
22b、25b、26b‧‧‧閥
23‧‧‧排氣輸出管線
24‧‧‧排氣輸出管線
25‧‧‧洗淨液暨置換氣體供給管線
26‧‧‧原料溶液回收管線
35‧‧‧霧粒體控制部
37‧‧‧移動控制部
50‧‧‧原料溶液霧化機構
70‧‧‧噴霧塗布機構
80‧‧‧本體
80a‧‧‧整流室
81-1至81-4‧‧‧整流板
81-1a至81-4a‧‧‧端部
82‧‧‧底板
82b、82c‧‧‧傾斜部
83‧‧‧狹縫塊
83a‧‧‧導引路
83b、83c‧‧‧面
83d‧‧‧斜面
83e‧‧‧溝部
84‧‧‧狹縫板
84a‧‧‧底面部
84b‧‧‧斜面部
85‧‧‧背板
85a‧‧‧本體狹縫
86‧‧‧前板
86a‧‧‧回收口
87‧‧‧頂板
87a‧‧‧供給口
88‧‧‧側壁
90‧‧‧鍛燒暨乾燥機構
100‧‧‧噴霧塗布成膜裝置
第1圖係例示實施形態之噴霧塗布成膜裝置之示意說明圖。
第2圖係例示實施形態的塗布頭之斜視圖。
第3圖係第2圖中的AA線之箭號方向剖視圖。
第4圖係例示實施形態的塗布頭的一部分之三視圖， 第4圖(a)為俯視圖，第4圖(b)為前視圖，第4圖(c)為側視圖。
第5圖係例示實施形態的塗布頭的一部分之三視圖，第5圖(a)為俯視圖，第5圖(b)為前視圖，第圖(c)為側視圖。
第6圖係例示實施形態的塗布頭的一部分之三視圖，第6圖(a)為俯視圖，第6圖(b)為前視圖，第6圖(c)為側視圖。
第7圖係例示實施形態的塗布頭之局部分解組裝圖。
第8圖係例示塗布頭的動作的順序之流程圖。
以下，參照圖式來說明本發明的各實施形態。
圖式為示意性或概念性的圖，各部分的厚度與寬度的關係、部分與部分間的大小的比率等，並非一定與現實的物品相同。而且，即使是表示同一部分之情況，也有在圖式中以互不相同的尺寸、比率加以表示之情況。
又，在本說明書及各圖中，對於與前述相同的元件在之後的圖中都標示相同的符號且適當地將其詳細的說明予以省略。
第1圖係例示本實施形態之噴霧塗布成膜裝置之示意說明圖。如第1圖所示，本實施形態之噴霧塗布成膜裝置100的主要構成要素有：原料溶液霧化機構50、噴霧塗布機構70、及鍛燒暨乾燥機構90。
原料溶液霧化機構50係進行原料溶液霧化 處理。原料溶液霧化處理係使原料溶液霧化而產生原料溶液霧粒體6。利用產生超音波之超音波振動子1，可使投入霧化容器4之原料溶液5霧化成中心粒徑為約4μm且粒徑分佈窄(標準偏差σ為±20%以下)之液滴。原料溶液霧粒體6係藉由從載氣供給部16供給來的載氣(carrier gas)，經由霧粒體供給管線22而搬送至噴霧塗布機構70。
在原料溶液霧化機構50中，超音波振動子1係以在例如1.5至2.5MHz之範圍內設定的頻率振動。設於超音波振動子1上之水槽2內導入有水3來作為超音波傳播的媒介。以所設定的振動頻率驅動超音波振動子1，藉此使投入霧化容器4之原料溶液5霧化。
原料溶液5係假設為低黏度的原料溶液。低黏度的原料溶液係將原料溶液以丙酮、甲基乙基酮、二氯甲烷、甲醇、甲苯、水、己烷、乙酸甲酯、乙酸乙酯、乙酸乙烯酯、或氯乙烷等之溶劑加以稀釋而成。
考慮原料溶液5為奈米粒子分散溶液之情況。在此情況下，可考慮例如銀奈米粒子分散溶液、氧化鋯分散溶液、氧化鈰分散溶液、氧化銦分散溶液、氧化錫分散溶液、氧化鋅分散溶液、氧化鈦分散溶液、二氧化矽分散溶液或氧化鋁分散溶液，將此等溶液以上述溶劑加以稀釋而得到原料溶液5。
另一方面，考慮原料溶液5為奈米纖維分散溶液之情況。在此情況下，可考慮例如奈米碳管(carbon nanotube)分散溶液、銀奈米纖維分散溶液、或纖維素奈米 纖維(cellulose nanofiber)分散溶液，將此等溶液以上述溶劑加以稀釋而得到原料溶液5。
從載氣供給部16供給來的載氣，係從載氣導入管線21供給至霧化容器4內。藉由此載氣，霧化容器4的內部空間內霧化的液滴狀的原料溶液霧粒體6，係經由霧粒體供給管線22朝噴霧塗布機構70的塗布頭8搬送。
載氣主要係採用氮氣或空氣，來搬送原料溶液霧粒體6。載氣的流量係由霧粒體控制部35而控制在2至10(L/min)。閥21b係用來調整載氣流量之閥。閥21b係設於載氣導入管線21。
霧粒體控制部35係控制該閥21b的開閉程度而控制從載氣供給部16供給來的載氣流量。霧粒體控制部35不僅控制載氣的流量，也控制超音波振動子1的超音波振盪電路的開關、或用於不同頻率的超音波振動子之超音波振盪電路的開關等。
噴霧塗布機構70係進行原料溶液噴霧塗布處理(mist coating processing)。原料溶液噴霧塗布處理係使得經由霧粒體供給管線22而供給來的原料溶液霧粒體6塗布在基板9(作為成膜對象之基板)的表面上，以形成原料溶液液膜。原料溶液噴霧塗布處理係使得原料溶液霧粒體6從塗布頭8供給至載置在移動平台10(載置部)上的基板9(作為成膜對象之基板)的表面上。
鍛燒暨乾燥機構90係進行鍛燒暨乾燥處理。鍛燒暨乾燥處理係使得以原料溶液液膜中含有的原料 作為構成材料而構成的薄膜在基板9的表面上形成之處理。鍛燒暨乾燥處理係使得表面上形成有原料溶液液膜之基板9在熱板(hot plate)13上進行鍛燒暨乾燥，以使原料溶液液膜的溶劑蒸發。
鍛燒暨乾燥機構90具有設在鍛燒暨乾燥腔室14內之熱板13作為主要構成。將藉由使用噴霧塗布機構70之原料溶液霧粒體6的塗布而在表面上形成有原料溶液液膜之基板9，在鍛燒暨乾燥腔室14內載置於熱板13上。
使用熱板13對於表面上形成有原料溶液液膜之基板9進行鍛燒暨乾燥處理。藉由鍛燒暨乾燥處理，可使得利用塗布上的原料溶液霧粒體6而形成之原料溶液液膜的溶劑蒸發，在基板9的表面上形成以原料溶液5中含有的原料(預定的原料)本身作為構成材料而構成的薄膜。由鍛燒暨乾燥處理所產生的原料溶液5的溶劑蒸氣，係在未圖示的排氣處理裝置被處理後從排氣輸出管線24排放到大氣中。排氣輸出管線24係由閥24b加以開閉。
在第1圖所示的例中，係使用熱板13進行鍛燒暨乾燥處理，但亦可不使用熱板13，而是以將熱風供給至鍛燒暨乾燥腔室14內之態樣來構成鍛燒暨乾燥機構90。
接著，針對塗布頭8的構成進行詳細說明。
第2圖係例示本實施形態的塗布頭之斜視圖。第3圖係第2圖中的AA線之箭號方向剖視圖。第4圖(a)至第6 圖(c)係例示本實施形態的塗布頭的一部分之三視圖。第7圖係顯示本實施形態的塗布頭的例子之局部分解組裝圖。
如第2圖所示，塗布頭8係具備有本體80、狹縫塊(slit block)83、及狹縫板(slit plate)84。狹縫塊83係連接於本體80的側面下方。狹縫板84係在一端的一部分沿著狹縫塊83的傾斜而連接，其餘的部分則是形成為塗布頭8的底面8b。
在塗布頭8的底面8b，設有狹縫狀的霧粒體噴出口18。從霧粒體噴出口18係將原料溶液的霧粒體予以噴出。另一方面，在本體80設有本體狹縫85a。在狹縫塊83之設有傾斜的面設有溝，本體狹縫85a係連接至該溝的一端。溝的另一端為霧粒體噴出口18。溝的上部係由狹縫板84的一部分所覆蓋住。由狹縫塊83的溝及狹縫板84所覆蓋住之溝的部分，係形成從本體狹縫85a供給來的霧粒體的導引路83a。
從本體狹縫85a供給來的霧粒體，係經由導引路83a而從霧粒體噴出口18噴出。導引路83a具有配合狹縫塊83的傾斜之角度。因此，從本體狹縫85a供給來的霧粒體，係與鉛直方向夾著角度θ 1而從霧粒體噴出口18噴出。
基板9係被擺置成其表面與塗布頭8的底面8b相對向。換言之，基板9係被擺置於塗布頭8的底面8b之下。霧粒體噴出口18係設於塗布頭的底面8b。霧粒體噴出口18係設成以基板9的短邊的方向作為長邊方向之狹 縫狀。霧粒體噴出口18的形成長度係設定為與基板9的短邊寬度相同之程度。
在以下的說明中，有時會使用三維座標。亦即，三維座標係包含：與霧粒體噴出口18的狹縫延伸的方向平行之X軸、與移動平台10移動的方向平行之Y軸、以及在鉛直方向之Z軸。
例如，一邊利用移動平台10使基板9沿著Y軸方向(與霧粒體噴出口18的延伸方向及鉛直方向正交之方向)移動，一邊使在塗布頭8內整流過的原料溶液霧粒體6從霧粒體噴出口18供給出。藉此，可將原料溶液霧粒體6塗布在基板9的表面上的幾乎整個表面，以在基板9的表面上形成原料溶液的液膜。霧粒體噴出口18係形成為狹縫狀。因此，藉由調整塗布頭8之在長邊方向(X軸方向、第一方向)的形成長度，就可不受限於形成薄膜用之基板(基板9)的短邊寬度，也適用於短邊寬度較寬之基板9。具體而言，藉由使塗布頭8具有與假設之基板9的最大短邊寬度一致之長邊方向的寬度，就可使霧粒體噴出口18的形成長度與基板9的最大短邊寬度大致一致。
移動平台10係供基板9載置於其上部。移動平台10係以距離塗布頭8的底面8b約2至5mm的狀態，在移動控制部37的控制下移動。例如，移動平台10係向與Y軸的正方向相反的方向(負方向)移動。藉此，可將原料溶液霧粒體6塗布在基板9的表面的幾乎整個表面上，可在基板9的表面上形成原料溶液液膜。
此時，藉由移動控制部(第1圖)37的控制使移動平台10的移動速度變更，而可調整原料溶液液膜的厚度。
亦即，移動控制部37係使移動平台10沿著與塗布頭8的霧粒體噴出口18的短邊方向一致之移動方向(第2圖中的Y軸的負方向)移動，且對沿著移動方向之移動平台10的移動速度進行可變控制。
又，如已在第1圖顯示者，塗布頭8及移動平台10係設於噴霧塗布腔室11內。在噴霧塗布腔室11內揮發的原料溶液霧粒體6的溶劑蒸氣與載氣的混合氣體，係經由排氣輸出管線23在由未圖示的排氣處理裝置處理後排放到大氣中。閥23b係設於排氣輸出管線23之閥。
本體80係如本例所示為大致立方體形狀。如第3圖所示，本體80包含有頂板87、底板82、及側壁88。頂板87係設於本體80的上部。頂板87係方形的板。底板82係設於本體80的底部。底板82係為從XY平面看為與頂板87大致相同形狀之方形的構件。側壁88係為從XY剖面看的形狀與頂板87及底板82大致相同之方形的框狀體。側壁88係設於頂板87與底板82之間。側壁88的上端係連接至頂板87，下端則連接至底板82。
本體80具有由頂板87、側壁88及底板82所圍起來之空間。此本體80內部的空間為整流室80a。
在頂板87設有開口。霧粒體供給管線22及洗淨液暨置換氣體供給管線25所用的配管係以流體可 流通的形態連接至此開口。通過此開口而供給霧粒體、洗淨液及置換氣體。此開口為供給口87a。
側壁88係包含有前板86及背板85。前板86及背板85係配置成與XZ平面平行且相對向。前板86及背板85係構成側壁88之板狀體。
在前板86的下方設有開口。原料溶液回收管線26所用的配管係以流體可流通的形態連接至此開口。此開口為回收口86a。回收口86a係位於底板82的上表面的位置或比底板82的上表面更高的位置。
在背板85設有本體狹縫85a。本體狹縫85a具有與X軸大致平行之長邊方向。本體狹縫85a係設於比底板82的上表面更高的位置。
底板82係如後所述，具有高度從本體狹縫85a向回收口逐漸降低之傾斜部，所以塗布頭8可幾乎不受原料溶液滯留於底板82之影響而將霧粒體噴出。因此，無需頻繁地從塗布頭8回收原料溶液，或頻繁地進行塗布頭8的洗淨，所以可使薄膜的製造產量提高。而且，由於滯留的原料溶液係可再利用，所以可在底板82回收充分量的原料溶液，而可有助於產率的提高。
本體80的內部空間(亦即整流室80a)係由一個以上的整流板(current plate)所區隔。本例中係設有四個整流板81-1至81-4。整流板81-1至81-4係從下方往上方依順序而設置。各整流板81-1至81-4皆為方形的板，三邊連接至本體80的內壁。剩下的一邊成為開放的端部 81-1a至81-4a。換言之，整流室80a係藉由整流板81-1至81-4而做局部的區隔，整流室80a內的空間是流體可流通之連續的空間。
各整流板81-1至81-4係設成使各端部81-1a至81-4a位於比該整流板的其他部分更低之鉛直方向下方處。最下方的整流板81-1係設成使其端部81-1a朝向與本體狹縫85a所在之方向相反的方向。端部81-1a延伸的方向較佳為與本體狹縫85a平行。
整流板81-2係與整流板81-1相鄰而設於整流板81-1的上方，在其端部81-2a之鉛直下方配置有整流板81-1的板面。整流板81-2係設成使其端部81-2a朝向本體狹縫85a所在之方向。
整流板81-3係與整流板81-2相鄰而設於整流板81-2的上方，在其端部81-3a之鉛直下方配置有整流板81-2的板面。整流板81-3係設成使其端部81-3a朝向與本體狹縫85a所在之方向相反的方向。
整流板81-4係與整流板81-3相鄰而設於整流板81-3的上方，在其端部81-4a之鉛直下方配置有整流板81-3的板面。整流板81-4係設成使其端部81-4a朝向與本體狹縫85a所在之方向。
整流板的端部、與和該整流板相鄰而配置於下方的整流板之鉛直方向的距離，係設定在1mm至數mm的程度。例如，該距離係可依據霧化的原料溶液而適當地設定。
如上所述，各整流板81-1至81-4係設成相對於鉛直方向傾斜達角度θ 2。角度θ 2係適當地設定成在導入洗淨液或置換氣體之情況時會與洗淨液等一起往下流到底板82。角度θ 2係設定在例如60°之程度。
從供給口87a供給來之霧粒體，首先受到整流板81-4的板面的阻擋，在整流板81-4伸展的二維方向分散，且一邊在端部81-4a延伸的方向分散一邊供給至下一個整流板81-3。經過分散的霧粒體受到整流板81-3的板面的阻擋，再次被迫分散。霧粒體係在下方的整流板81-2,81-1同樣被迫分散，而在整流室80a的最下方成為在空間中廣泛地分散的狀態。
供給口87a的Y軸方向的位置係可如例如本例設成在整流板的端部附近，亦可依據所要使霧粒體分散的程度，使之從靠近端部的位置偏向前板86、或偏向背板85而配置。
經過分散的霧粒體係從本體狹縫85a經由導引路83a而從霧粒體噴出口18噴出。
在要進行塗布頭8之洗淨時，係從供給口87a供給洗淨液及置換氣體。各整流板81-1至81-4的端部81-1a至81-4a因為設成比各整流板81-1至81-4的其他部分更下方，所以從供給口87a供給進入之洗淨液及置換氣體不會滯留在整流板上，會因為重力而向下方流動。
以上，針對設置四個整流板的情況進行說明，但整流板並不限於四個，可為一個或兩個或三個，亦 可設置五個以上。不管是哪個情況，為了充分地提高霧粒體的整流效果，使噴出的霧粒體充分地分散，係將最接近本體狹縫85a(位於最下方)的整流板設成使其端部朝向與本體狹縫85a所在之方向相反的方向。
如第4圖所示，底板82包含有連接部82a、及傾斜部82b,82c。連接部82a係形成為圍住方形的底板82的三邊之形態。連接部82a係在傾斜部82b,82c的端部圍住方形的板。連接部82a係藉由上部(Z軸的正方向)的平坦面與側壁88的下端連接。方形的板未被圍住的一邊，係與用來連接原料溶液回收管線26之回收口86a連接。
傾斜部82b係具有高度從與回收口86a相對向的位置向回收口86a逐漸變低之傾斜。傾斜部82c係具有高度從與設有回收口86a的面鄰接之邊的位置向回收口86a逐漸變低之傾斜。
在整流室80a的最下部分散之霧粒體之中，有部分會凝結成為原料溶液而附著在底板82。附著的原料溶液會因為傾斜部82b,82c而向回收口86a流下，所以可通過回收口86a加以回收。
另外，在對塗布頭8進行洗淨時，將各整流板81-1至81-4洗淨後的洗淨液也是滴落到底板82，然後因為傾斜部82b,82c而往回收口86a的方向流動。透過回收口86a將用過的洗淨液回收。
如第5圖所示，狹縫塊83為在X方向延伸之三角柱狀的構件。此三角柱狀的構件具有與XY平面平 行之面83b、及與面83b正交之與XZ平面平行之面83c。狹縫塊83還具有與上述兩個面交叉之斜面83d。
狹縫塊83之與XY平面平行的面83b係與狹縫板84一起形成塗布頭8的底面8b的一部分。狹縫塊83之與XZ平面平行的面83c係連接至背板85。
狹縫塊83包含有與斜面83d平行之溝部83e。溝部83e係沿著X軸方向而形成，只有在狹縫塊83的兩端未形成。
如第6圖所示，狹縫板84係包含有底面部84a、及斜面部84b。於底面部84a的一端設有斜面部84b。斜面部84b係相對於底面部84a而傾斜且與鉛直方向的角度為θ 1。角度θ 1係與狹縫塊83的面83c與斜面83d的角度相等。斜面部84b的長度係與狹縫塊83的斜面的長度大致相等。
如第7圖所示，狹縫塊83係連接至本體80的背板85的下部，且連接成狹縫塊83的底面、與本體80的底板82的底面會在同一個平面內。
狹縫板84係連接至狹縫塊83，且連接成以狹縫板84的斜面部84b覆蓋於狹縫塊83的斜面。而且，連接成狹縫板84的底面部84a、與狹縫塊83的底面及本體80的底板82的底面會在同一個平面內。
經此連接，狹縫板84的底面部84a、狹縫塊83之與XY平面平行的面83b、及本體80的底板82的底面係形成塗布頭8的底面8b。
溝部83e係設成與本體狹縫85a的位置一致。因此，溝部83e係由狹縫板84的斜面部84b加以覆蓋而形成霧粒體的導引路83a。而且，霧粒體的導引路83a與本體80的背板85的面所成之角為角度θ 1。在本體80的背板85的面與鉛直方向平行之情況時，從本體狹縫85a噴出的霧粒體會以與鉛直方向夾著角度θ 1之方式被導引到霧粒體噴出口18。因此，從霧粒體噴出口18噴出的霧粒體會與鉛直方向夾著角度θ 1而噴出到基板9的表面。角度θ 1係設定為例如45°之程度。角度θ 1並不限於此，可依據要形成的薄膜的原料、膜厚等而設定為適當的值。
如上所述，噴出至基板9的表面之霧粒體係帶有角度，且與朝鉛直方向噴出之情況相比，可抑制在表面附近產生亂流，而可更均勻地形成膜。
塗布頭8的各構成元件，係以對於所使用的原料溶液、置換氣體而言不會腐蝕等之材料形成。例如本體80、狹縫塊83及狹縫板84係以金屬材料形成。此等構件係可透過板金加工、鑄造加工等而形成。不限於金屬材料，亦可使用合成樹脂等，在各構件採用射出成型技術等。
接著，針對本實施形態之塗布頭8的動作及維護的方法進行說明。
第8圖係例示塗布頭的動作的步驟之流程圖。
(噴霧塗布工序)
如第8圖所示，在噴塗霧粒體的情況時，係在步驟S1使設於洗淨液暨置換氣體供給管線25之閥25b及設於原料 溶液回收管線26之閥26b都關閉。利用設於洗淨液暨置換氣體供給管線25之閥25b阻斷洗淨液及置換氣體之導入。利用設於原料溶液回收管線26之閥26b阻斷滯留於底板82之原料溶液之往本體80外之流出。
在步驟S2時，使設於霧粒體供給管線22之閥22b打開。利用閥22b使利用原料溶液霧化機構50而產生的原料溶液的霧粒體係從供給口87a導入至塗布頭8內。
導入至整流室80a內之霧粒體係藉由設成一段或複數段的整流板81-1至81-4加以整流，使之分散後到達整流室80a的下方。
霧粒體係從本體狹縫85a經由導引路83a從霧粒體噴出口18噴出。
霧粒體雖然在整流室80a內分散，但一部分的霧粒體會相接近而凝結。另外，未從本體狹縫85a噴出的霧粒體也會凝結。凝結的霧粒體會藉由底板82的傾斜部82b,82c而流到回收口86a附近成為原料溶液而滯留。
在步驟S3中，持續上述的動作直到薄膜之成膜結束。成膜工序之結束係根據膜厚、成膜對象基板是否達到預定長度等來判定。若成膜已結束，處理就移行至原料溶液回收工序。
(原料溶液回收工序)
滯留在底板82上之原料溶液，係透過原料溶液回收工序透過回收口86a予以回收。首先，在步驟S4中，使霧粒 體供給管線22的閥22b關閉。設於洗淨液暨置換氣體供給管線25之閥25b係依舊保持在關閉狀態。利用閥22b使原料溶液之供給停止。
在步驟S5中，使原料溶液回收管線26之閥26b打開。利用閥26b使滯留在塗布頭8內之原料溶液透過原料溶液回收管線26而回收。被回收的原料溶液係投入至例如霧化容器4而再利用。亦可形成為使原料溶液回收管線26與霧化容器4之間相連接成流體可相流通，然後利用幫浦等來回收原料溶液之形態。
在步驟S6中，持續上述的動作直到原料溶液回收工序結束。若原料溶液之回收結束，處理就移行至塗布頭內的洗淨工序。關於原料溶液回收工序是否已結束，可利用例如在回收口86a附近檢測出原料溶液的液面之液位計(level meter)等來判定。或者，亦可在原料溶液回收管線26的配管使用透明樹脂製的管子，以目視來判定原料溶液的液面。
(塗布頭內的洗淨工序)
在原料溶液回收後，有時會進行使用其他的原料溶液之噴霧塗布成膜。在此情況下，必須利用洗淨工序來將先前使用的原料溶液予以洗淨。
在步驟S7中，使霧粒體供給管線22的閥22b及原料溶液回收管線26之閥26b都關閉。利用閥22b阻斷原料溶液之供給。利用閥26b阻斷滯留於內部之物質的流出。然後，在步驟S8中，使洗淨液暨置換氣體供給管 線25之閥25b打開。利用閥25b使洗淨液經由洗淨液暨置換氣體供給管線25而導入。洗淨液係從供給口87a導入。
導入至整流室80a內之洗淨液係將包含整流板81-1至81-4的面在內之整流室80a的內壁洗淨。整流板81-1至81-4係分別設置比端部81-1a至81-4a之連接部分更下方處。因此，導入的洗淨液係將整流板81-1至81-4的表面洗淨後，會從各整流板的端部81-1a至81-4a往下滴落。往下滴落的洗淨液最後會滯留在底板82上。
在步驟S9中，使原料溶液回收管線26之閥26b打開，將滯留的洗淨液回收。回收的洗淨液係回收到與回收的原料溶液不同的地方。
然後，在步驟S10中，經由洗淨液暨置換氣體供給管線25將置換氣體導入至整流室80a內。利用置換氣體，使洗淨液乾燥，而成為可將其他的原料溶液導入的狀態。
在步驟S11中，持續上述的動作直到洗淨工序結束。洗淨工序結束後，一連串的動作就結束。洗淨工序之結束，係可藉由例如是否經過預先設定的時間等來判定。
關於上述的各步驟，各閥22b,25b,26b的開閉、洗淨液及置換氣體的選擇性導入，係可藉由使用可程式邏輯控制器(PLC)等來進行順序控制。
藉由使用PLC，可在當噴霧塗布工序中滯留於底板82的原料溶液到達預定的液面之情況時，自動地移 行至原料溶液回收工序，或在原料溶液回收後自動移行到洗淨工序。
接著，針對本實施形態之塗布頭的效果進行說明。
本實施形態之塗布頭8之本體80的底板82係包含有傾斜部82b,82c。此傾斜部82b,82c係設成高度向回收口86a逐漸降低之形態，所以凝結的霧粒體會在底板82上滯留在回收口86a的附近。因此，可從回收口86a經由原料溶液回收管線26將滯留的原料溶液回收。由於回收的原料溶液係可再利用，所以可使噴霧塗布成膜裝置100的產率提高。
設於整流室80a內之整流板81-1至81-4係設成使端部比其他部分的高度更低。因此，從上部的供給口87a供給進來的洗淨液將各整流板81-1至81-4洗淨後，可容易地滴落到下方的底板82上。底板82的內面係設定成高度向回收口86a逐漸降低，所以洗淨過後的洗淨液係可容易地從回收口86a回收。
如上所述，本實施形態之塗布頭8不用將塗布頭8從噴霧塗布機構70拆下分解，就可容易地回收原料溶液、及將內部洗淨。因此，不僅可使所製造的薄膜製品的產率提高，而且可使製造的產量提高。
再者，本實施形態之塗布頭8具備有形成與鉛直方向夾著角度θ 1的導引路83a之狹縫塊83及狹縫板84。因此，在整流室80a內經過整流且分散的霧粒體，可 與鉛直方向夾著角度θ 1而向基板9噴出。藉由夾著角度θ 1而噴出，就不易在基板9的表面附近發生亂流，而可更穩定地形成均勻的膜厚之膜。
以上針對本發明的幾個實施形態進行了說明，惟此等實施形態係提出來作為例子，其目的並非要限定發明的範圍。此等創新的實施形態還可以其他的各種形態實施，可在未脫離發明的主旨之範圍內進行各種省略、置換、變更。此等實施形態及其變形都包含在發明的範圍及主旨內，且包含在申請專利範圍記載的發明及其均等的範圍內。

Claims (8)

  1. 一種噴霧塗布成膜裝置的塗布頭，係具備有本體，此本體包含有：設有可供給原料溶液的霧粒體或洗淨液的任一者的供給口之頂板；設於前述頂板的鉛直方向下方之底板；以及設於前述頂板與前述底板之間，分別在上端及下端與前述頂板及前述底板連接，並且與前述頂板及前述底板一起形成內部空間之側壁，前述側壁包含有：使前述霧粒體從前述內部空間噴到外部之狹縫、以及可回收在前述內部空間內凝結的霧粒體或前述經供給的洗淨液之回收口，前述底板具有高度從前述側壁的內周向前述回收口逐漸降低之傾斜面。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之塗布頭，其中，前述狹縫係位在比前述傾斜面的最高位置更高之位置，且沿著與鉛直方向交叉之第一方向設置。
  3. 如申請專利範圍第1項之塗布頭，其中，前述本體包含有：在前述內部空間內連接至前述側壁，且屬於端部之第一端部呈開放的之板狀的第一整流板，前述側壁包含有：與包含鉛直方向及與鉛直方向交叉的第一方向之面平行，且形成有前述狹縫之第一壁部， 前述第一整流板係從前述第一壁部向前述第一端部延伸，前述第一端部係設於高度比前述第一整流板的其他部分更低的位置。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之塗布頭，其中，前述狹縫係沿著前述第一方向設置，前述端部係沿著前述第一方向設置。
  5. 如申請專利範圍第3項所述之塗布頭，其中，前述側壁包含有：設於與前述第一壁部相對向的位置之第二壁部，前述塗布頭還具備有：從前述第二壁部向前述第一壁部延伸，且具有相較於前述第一端部設於較上方處之端部、亦即第二端部的第二整流板。
  6. 如申請專利範圍第1項所述之塗布頭，其中，從前述狹縫噴出之前述霧粒體，係與鉛直方向夾著預定的角度而噴出。
  7. 如申請專利範圍第6項所述之塗布頭，更具備有：包含有用以導引從前述狹縫噴出的前述霧粒體的導引路之霧粒體導引構件，前述導引路係以前述預定的角度形成。
  8. 一種塗布頭的維護方法，係維護噴霧塗布成膜裝置的塗布頭，該塗布頭係包含有本體，此本體包含有：設有可供給原料溶液的霧粒體或洗淨液的任一者的供給口之頂板； 設於前述頂板的鉛直方向下方之底板；以及設於前述頂板與前述底板之間，分別在上端及下端與前述頂板及前述底板連接，並且與前述頂板及前述底板一起形成內部空間之側壁，前述側壁包含有：使前述霧粒體從前述內部空間噴到外部之狹縫、以及可回收在前述內部空間內凝結的霧粒體或前述經供給的洗淨液之回收口，前述底板具有高度從前述側壁的內周向前述回收口逐漸降低之傾斜，該塗布頭的維護方法係：關閉前述供給口的供給閥而停止前述霧粒體的供給，打開前述回收口的回收閥而將凝結的前述霧粒體予以回收，關閉前述回收閥而停止前述霧粒體的回收，打開前述供給閥而供給前述洗淨液，在停止前述洗淨液的供給後，維持前述供給閥之打開狀態而供給置換氣體。
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