KR20130023055A - 도포 장치 - Google Patents

Abstract

왕복 이동하는 노즐에 대해 가요성의 도포액 공급관에 의해 도포액 저류부로부터 도포액을 송액한 경우에서도, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능한 도포 장치를 제공한다.
압력 변동 흡수 기구(70)는, 압력 흡수부(71)와 유량 저항부(72)를 구비한다. 압력 흡수부(71)는, 도포액 공급관(64)으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 것이며, 얇은 수지제의 연질 튜브(73)로 구성된다. 또, 유량 저항부(72)는, 도포액 공급관(64)이나 연질 튜브(73)보다도 내경이 작은, 즉, 보다 작은 오리피스를 가지는 두께의 수지제의 경질 튜브(74)로 구성된다.

Description

도포 장치{COATING APPARATUS}

본 발명은, 유기 EL 표시 장치용 유리 기판, 액정 표시 장치용 유리 기판, PDP용 유리 기판, 태양 전지용 기판, 전자 페이퍼용 기판 혹은 반도체 제조 장치용 마스크 기판 등의 기판에 도포액을 도포하는 도포 장치에 관한 것이다.

예들 들면, 고분자 유기 EL(Electro Luminescence) 재료를 이용한 액티브 매트릭스 구동 방식의 유기 EL 표시 장치를 제조할 때에는, 유리 기판에 대해, TFT(Thin Film Transistor) 회로의 형성 공정, 양극이 되는 ITO(Indium Tin Oxide) 전극의 형성 공정, 격벽의 형성 공정, 정공 수송 재료를 포함하는 유동성 재료의 도포 공정, 가열 처리에 의한 정공 수송층의 형성 공정, 유기 EL 재료를 포함하는 유동성 재료의 도포 공정, 가열 처리에 의한 유기 EL층의 형성 공정, 음극의 형성 공정, 및, 절연막의 형성에 의한 시일링 공정이 순차적으로 실행된다.

이러한 유기 EL 표시 장치의 제조 시에, 정공 수송 재료를 포함하는 유동성 재료나 유기 EL 재료를 포함하는 유동성 재료 등의 도포액을 기판에 도포하는 도포 장치로서, 도포액을 연속적으로 토출하는 복수의 노즐을, 기판에 대해 주주사 방향 및 부주사 방향으로 상대 이동시킴으로써, 기판 상의 도포 영역에 도포액을 스트라이프 형상으로 도포하는 장치가 알려져 있다.

또, 특허 문헌 1에는, 복수의 노즐을 가지는 도포 헤드를 주주사 방향으로 왕복 이동시키는 헤드 이동 기구로서, 주주사 방향으로 신장하는 가이드부에 걸어 맞춰지면서 가이드부와의 사이에 에어를 분출함으로써, 비접촉 상태로 가이드부에 지지되는 슬라이더를 채용한 것이 제안되어 있다. 이 특허 문헌 1에 기재된 도포 장치에서는, 슬라이더에 에어 공급관을 통하여 에어가 공급된다. 또, 이 슬라이더에 부착되는 도포 헤드에서의 복수의 노즐에는, 도포액 저류부와 접속된 가요성의 도포액 공급관을 통하여 도포액이 공급된다.

일본국 특허공개 2009-131735호 공보

이러한 도포 장치에서는, 도포액의 막두께의 균일성이 요구된다. 이와 같이 도포액의 막두께를 균일하게 하기 위해서는, 노즐로부터 토출되는 도포액의 유량을 균일하게 할 필요가 있다.

그러나, 도포 헤드에서의 복수의 노즐과 도포액 저류부를 가요성의 도포액 공급관을 통하여 접속한 상태로, 고속으로 왕복 이동하는 노즐에 도포액을 공급한 경우에는, 노즐의 이동에 수반하는 도포액 공급관의 변형이나, 도포액 공급관 내의 도포액에 부여되는 관성력 등의 영향에 의해, 노즐로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 유지하는 것은 곤란해진다.

본 발명은 상기 과제를 해결하기 위해서 이루어진 것이며, 왕복 이동하는 노즐에 대해 가요성의 도포액 공급관에 의해 도포액 저류부로부터 도포액을 송액(送液)한 경우에서도, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능한 도포 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1에 기재된 발명은, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대해 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐을 기판의 표면에 대해 평행한 주주사 방향으로 왕복 이동시키는 주주사 방향 이동 기구와, 상기 기판 유지부를 상기 주주사 방향과 직교하며, 또한, 기판의 표면에 대해 평행한 부주사 방향으로, 상기 노즐에 대해 상대적으로 이동시키는 부주사 방향 이동 기구와, 도포액 저류부로부터 상기 노즐에 대해 도포액을 송액하기 위한 가교성의 도포액 공급관을 구비한 도포 장치에 있어서, 상기 도포액 공급관으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 압력 흡수부와, 상기 도포액 공급관보다 작은 오리피스를 가지는 유량 저항부를 가지며, 상기 노즐과 상기 도포액 공급관의 사이에 배치됨과 함께, 상기 노즐과 일체가 되어 이동하는 압력 변동 흡수 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 2에 기재된 발명은, 청구항 1에 기재된 발명에 있어서, 상기 압력 흡수부는, 수지제의 연질 튜브로 구성된다.

청구항 3에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 수지제의 연질 튜브는, 그 외경이 1mm 내지 3mm이며, 그 내경이 0.5mm 내지 2.5mm이다.

청구항 4에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 발명에 있어서, 상기 유량 저항부는, 상기 도포액 공급관 및 상기 연질 튜브보다 작은 내경을 가지는 수지제의 경질 튜브이다.

청구항 5에 기재된 발명은, 청구항 4에 기재된 발명에 있어서, 상기 경질 튜브는, 그 외경이 1mm 내지 3mm이며, 그 내경이 0.05mm 내지 0.2mm이다.

청구항 6에 기재된 발명은, 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대해 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐을 기판의 표면에 대해 평행한 주주사 방향으로 왕복 이동시키는 주주사 방향 이동 기구와, 상기 기판 유지부를 상기 주주사 방향과 직교하며, 또한, 기판의 표면에 대해 평행한 부주사 방향으로, 상기 노즐에 대해 상대적으로 이동시키는 부주사 방향 이동 기구와, 도포액 저류부로부터 상기 노즐에 대해 도포액을 송액하기 위한 가요성의 도포액 공급관을 구비한 도포 장치에 있어서, 두께가 얇은 연질 튜브로 구성되며, 상기 도포액 공급관으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 압력 흡수부와, 상기 도포액 공급관 및 상기 연질 튜브보다 작은 내경을 가지며, 상기 연질 튜브보다 두께가 두꺼운 수지제의 경질 튜브로 구성된 유량 저항부를 가지며, 상기 노즐과 상기 도포액 공급관의 사이에 배치됨과 함께, 상기 노즐과 일체가 되어 이동하는 압력 변동 흡수 기구를 구비한 것을 특징으로 한다.

청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항의 발명에 있어서, 상기 노즐은, 상기 부주사 방향에 관해서 소정의 피치로 복수개 배치되어 있으며, 상기 도포액 공급관과 상기 압력 변동 흡수 기구는, 각 노즐에 대응하여 복수 배치됨과 함께, 상기 복수의 도포액 공급관은, 각각, 상기 도포액 저류부로부터 도포액을 압송하는 펌프와 매스 플로우 컨트롤러를 통하여 연결되어 있다.

청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 왕복 이동하는 노즐에 대해 가요성의 도포액 공급관에 의해 도포액 저류부로부터 도포액을 송액한 경우에서도, 압력 흡수부와 유량 저항부를 가지는 압력 변동 흡수 기구의 작용에 의해, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능해진다.

청구항 2 및 청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 압력 흡수부를 간이한 구성으로 할 수 있으며, 또, 연질 튜브의 길이를 변경함으로써 도포액의 압력 변동을 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.

청구항 4 및 청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 유량 저항부를 간이한 구성으로 할 수 있으며, 또, 경질 튜브의 길이를 변경함으로써 도포액의 압력 변동을 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.

청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 왕복 이동하는 노즐에 대해 가요성의 도포액 공급관에 의해 도포액 저류부로부터 도포액을 송액한 경우에서도, 압력 흡수부와 유량 저항부를 가지는 압력 변동 흡수 기구의 작용에 의해, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능해진다. 또, 압력 흡수부 및 유량 저항부를 간이한 구성으로 할 수 있으며, 또, 연질 튜브 및 경질 튜브의 길이를 변경함으로써 도포액의 압력 변동을 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.

청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 복수의 노즐에 대해 펌프의 작용으로 도포액을 압송한 경우에서도, 각 노즐로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능해진다.

도 1은 본 발명에 관련된 도포 장치의 평면도이다.
도 2는 본 발명에 관련된 도포 장치의 정면도이다.
도 3은 헤드 이동 기구(21)에서의 슬라이더(31) 부근의 단면도이다.
도 4는 도포액 저류부(24)와 복수의 노즐(23)의 접속 관계를 나타낸 모식도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 압력 변동 흡수 기구(70)의 개요도이다.
도 6a는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 압력 흡수부(71)의 개요도이다.
도 6b는 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 압력 흡수부(71)의 개요도이다.
도 7은 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 유량 저항부(72)의 개요도이다.

이하, 본 발명의 실시의 형태를 도면에 기초하여 설명한다. 도 1은 본 발명에 관련된 도포 장치의 평면도이며, 도 2는 그 정면도이다.

이 도포 장치는, 직사각형 형상의 유리 기판(100)에 대해 도포액을 도포하기 위한 것이다. 보다 상세하게는, 이 도포 장치는, 액티브 매트릭스 구동 방식의 유기 EL(Electro Luminescence) 표시 장치용의 유리 기판(100)에, 휘발성의 용매(본 실시의 형태에서는, 방향족의 유기 용매의 하나인 4-메틸아니솔), 및, 발광 재료로서의 유기 EL 재료를 포함하는 도포액을 도포하기 위한 것이다.

이 도포 장치는, 유리 기판(100)을 이동시키기 위한 기판 이동 기구(11)를 구비한다. 이 기판 이동 기구(11)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 유리 기판(100)을 그 이면으로부터 유지하는 기판 유지부(10)를 가진다. 이 기판 유지부(10)는, 한 쌍의 레일(12)을 따라 이동하는 기대(13)와, 이 기대(13) 상에 배치된 회전대(14)에 의해 지지되어 있다. 이 때문에, 이 기판 유지부(10)는, 도 1에 나타낸 Y방향으로, 유리 기판(100)의 표면과 평행하게 이동 가능하게 되어 있다. 이 Y방향은, 후술하는 도포 헤드(20)의 왕복 이동 방향인 주주사 방향(도 1에 있어서의 X방향)과 직교하는 방향이다. 이하, 이 Y방향을 「부주사 방향」이라고도 호칭한다. 또, 이 기판 유지부(10)는, 연직 방향(도 1에 있어서의 Z방향)을 향하는 축을 중심으로, 회전 가능하게 되어 있다.

이 기판 유지부(10)는, 유리 기판(100)을 하측으로부터 가열하는 히터를 그 내부에 구비한다. 이 유리 기판(100)의 표면에는, 각각이 X방향으로 신장하는 복수의 도포 영역이, Y방향으로, 예를 들면 100~150μm의 피치로 배열 형성되어 있다. 이 도포 영역은, 예를 들면, X방향으로 배치된 격벽 등에 의해 형성되어 있다.

또, 이 도포 장치는, 유리 기판(100) 상에 형성된, 도시하지 않은 얼라이먼트 마크를 촬상하여 검출함과 함께, 도포 헤드(20)에 의한 도포 궤적을 촬상하기 위한 좌우 한 쌍의 촬상부(15)를 구비한다. 이 한 쌍의 촬상부(15)에는, 각각, CCD 카메라가 배치되어 있다. 또, 이 도포 장치는, 도포 궤적의 시험적인 도포에 사용되는 좌우 한 쌍의 시험 도포 스테이지부(16)를 구비한다.

기판 유지부(10)에 유지된 유리 기판(100)의 표면을 향해 도포액을 토출하는 도포 헤드(20)는, 헤드 이동 기구(21)에 의해, 한 쌍의 가이드부(22)를 따라, 유리 기판(100) 표면에 평행한 주주사 방향(도 1에 있어서의 X방향)으로 왕복 이동된다. 이 도포 헤드(20)에는, 동일 종류의 도포액을 연속적으로 토출하기 위한 복수의 노즐(23)이 부주사 방향에 관해서 등간격으로 배치되어 있다. 도 1 및 도 2에서는 도시의 형편 상, 5개의 노즐(23) 만을 도시하고 있지만, 노즐(23)의 개수는, 더 다수여도 되고, 또, 1개여도 된다. 또, 노즐(23)의 배치는 소정의 피치이면 등간격이 아니어도 된다.

도포 헤드(20)는, 후술하는 에어 공급관 및 후술하는 복수의 도포액 공급관(64)을 하나로 합친 공급관군(26)을 통하여, 도포액 저류부(24) 및 에어 공급원(25)과 접속되어 있다. 도포 헤드(20)의 왕복 이동 방향(X방향)에 관해서 기판 유지부(10)의 양측에는, 도포 헤드(20)에서의 노즐(23)로부터의 도포액을 받는 2개의 수액부(受液部)(17, 18)가 배치되어 있다. 또, 도포 헤드(20)의 왕복 이동 방향(X방향)에 관해서 한쪽의 수액부(18)의 측방에는, 상기 서술한 복수의 노즐(23)의 부주사 방향의 피치를 조정하기 위한 노즐 피치 조정 기구(19)가 배치되어 있다.

도 3은, 헤드 이동 기구(21)에서의 슬라이더(31) 부근의 단면도이다.

도 1에 나타낸 헤드 이동 기구(21)에서의 가이드 부재(22)에는, 슬라이더(31)가 슬라이드 이동 가능하게 배치되어 있다. 이 슬라이더(31)에는, 가이드 부재(22)가 관통하는 관통 구멍(32)이 형성되어 있다. 이 슬라이더(31)에는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 공급관군(26)에 포함되는 에어 공급관을 통하여, 에어 공급원(25)으로부터 일정 압력의 에어가 공급된다. 이 때문에, 도 3에 나타낸 바와 같이, 관통 구멍(32)의 내주면과 가이드부(22)의 외주면의 사이에 에어(기체)가 분출된다. 도 3에서는, 에어의 분출 방향을 부호 A1을 붙인 화살표로 나타내고 있다. 이것에 의해, 슬라이더(31)가 가이드부(22)에 비접촉 상태로 걸어 맞춰지면서, 주주사 방향으로 이동 가능하게 지지된다.

도 1을 참조하여, 한 쌍의 가이드부(22)의 양단부 부근에는, Z축 방향을 향하는 축을 중심으로 회전 가능한 한 쌍의 풀리(33)가 배치되어 있다. 이 한 쌍의 풀리(33)에는, 무단 형상의 동기 벨트(34)가 감겨져 있다. 슬라이더(31)의 일단은, 이 동기 벨트(34)에 고정되어 있다. 한편, 슬라이더(31)의 타단에는, 상기 서술한 도포 헤드(20)가 고정되어 있다. 이 때문에, 도시하지 않은 모터의 구동에 의해 동기 벨트(34)를 시계 방향 혹은 반시계 방향으로 회전시킴으로써, 도포 헤드(20)를 (-X) 방향 또는 (+X) 방향으로 왕복 이동시킬 수 있다. 이 때, 상기 서술한 기체의 작용에 의해, 슬라이더(31)를 가이드부(22)에 대해 비접촉 상태로 지지할 수 있으므로, 도포 헤드(20)의 왕복 이동을, 고속이며 또한 원할한 것으로 하는 것이 가능해진다.

이 도포 장치에서는, 이 헤드 이동 기구(21)가, 도포 헤드(20)를 주주사 방향으로 이동시키는 주주사 방향 이동 기구가 되고, 기판 이동 기구(11)가, 기판 유지부(10)를 부주사 방향으로 이동시키는 부주사 방향 이동 기구가 된다. 이 도포 장치에서는, 도포 헤드(20)의 주주사 방향으로의 이동이 완료할 때마다, 유리 기판(100)을 부주사 방향으로 이동시킴으로써, 유리 기판(100)의 표면의 도포 영역에 대해 도포액의 도포를 실행한다. 또한, 도포 헤드(20)의 주주사 시에는, 수액부(17, 18)의 근방에서 가속 또는 감속이 완료되고, 유리 기판(100)의 상방에서는, 도포 헤드(20)는, 예를 들면, 매초 3~5m 정도의 일정 속도로 이동한다.

도 4는, 도 1에 나타낸 도포액 저류부(24)와 복수의 노즐(23)의 접속 관계를 나타낸 모식도이다.

상기 서술한 도포액 저류부(24)는, 도포액을 압송하기 위한 단일의 펌프(61)와 연결되어 있다. 이 펌프(61)는, 분기관을 통하여 복수의 매스 플로우 컨트롤러(62)와 연결되어 있다. 도포 헤드(20)에 있어서 부주사 방향으로 등간격으로 배치된 복수의 노즐(23)은, 각각, 본 발명의 특징 부분인 압력 변동 흡수 기구(70)와, 상기 서술한 가요성의 도포액 공급관(64)과, 전자 개폐 밸브(63)를 통하여, 매스 플로우 컨트롤러(62)와 접속되어 있다.

또한, 각 노즐(23) 및 압력 변동 흡수 기구(70)는, 도포 헤드(20)에 배치되어 있으며, 복수의 노즐(23)과 압력 변동 흡수 기구(70)는, 일체가 되어 주주사 방향으로 왕복 이동하는 구성으로 되어 있다.

펌프(61)의 작용에 의해 도포액 저류부(24)에 저류된 도포액은, 매스 플로우 컨트롤러(62)를 향해 압송된다. 그리고, 이 도포액은 매스 플로우 컨트롤러(62)에 있어서 그 유량이 조정된 후, 전자 개폐 밸브(63) 및 가요성의 도포액 공급관(64)을 통하여 압력 변동 흡수 기구(70)에 보내진다. 이 때, 도포 헤드(20)가 고속으로 왕복 이동하는 것에 의한 도포액 공급관(64)의 변형이나, 도포액 공급관(64) 내의 도포액에 부여되는 관성력 등의 영향에 의해, 도포액 공급관(64)에 의해 송액되는 도포액의 압력이 변동하고, 그 유량을 일정하게 유지하는 것은 곤란해진다. 이 때문에, 압력 변동 흡수 기구(70)에 있어서, 이 도포액의 압력의 변동을 흡수하여, 각 노즐(23)로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 하고 있다.

다음에, 이 압력 변동 흡수 기구(70)의 구성에 대해서 설명한다. 도 5는, 본 발명의 제1 실시 형태에 관련된 압력 변동 흡수 기구(70)의 개요도이다.

이 압력 변동 흡수 기구(70)는, 압력 흡수부(71)와 유량 저항부(72)를 구비한다. 여기서, 압력 흡수부(71)는, 도포액 공급관(64)으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 것이며, 얇은 수지제의 연질 튜브(73)로 구성된다. 또, 유량 저항부(72)는, 도포액 공급관(64)이나 연질 튜브(73)보다도 내경이 작은, 즉, 보다 작은 오리피스를 가지는 두께의 수지제의 경질 튜브(74)로 구성된다. 연질 튜브(73)는, 커넥터(75)를 통하여 도포액 공급관(64)과 접속되어 있다. 또, 경질 튜브(74)는, 커넥터(77)를 통하여 노즐(23)과 접속되어 있다. 그리고, 연질 튜브(73)와 경질 튜브(74)는, 커넥터(76)에 의해 접속되어 있다.

압력 흡수부(71)를 구성하는 연질 튜브(73)는, 예를 들면, 그 외경이 1.5mm 정도이며, 그 내경이 1.0mm 정도인 PFA(4불화 에틸렌)제의 관체로 구성된다. 이 연질 튜브(73)는, 도포액 공급관(64)으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써, 그 내경, 즉, 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 구성을 가진다. 이 때문에, 이 연질 튜브(73)는, 유연성 및 탄성을 가지는 얇은 관 형상 부재로 구성된다. 이 연질 튜브(73)로서는, 적합한 탄성 변형이 가능하도록, 그 외경이 1mm 내지 3mm 정도인 것이 바람직하고, 그 내경이 0.5mm 내지 2.5mm 정도인 것이 바람직하다.

한편, 유량 저항부(72)를 구성하는 경질 튜브(74)는, 그 외경이 1.5mm 정도이며, 그 내경이 0.1mm 정도인 불소 수지제의 관체로 구성된다. 이 경질 튜브(74)는, 미소 오리피스로서의 작은 관 직경을 가짐으로써, 유량 저항으로서 기능하는 것이다. 이 때문에, 이 경질 튜브(74)는, 비교적 경질의 두께의 관 형상 부재로 구성된다. 이 경질 튜브(74)로서는, 미소 오리피스로서의 기능을 가지도록, 그 외경이 1mm 내지 3mm 정도인 것이 바람직하고, 그 내경이 0.05mm 내지 0.2mm 정도인 것이 바람직하다. 또한, 이 경질 튜브(74)는, 미소 오리피스로서의 기능을 유지할 수 있는 것이면, 유연성이나 소정의 탄성을 가지는 것이어도 된다. 여기서 말하는 경질이란, 연질 튜브(73)보다도 경도가 큰 것을 의미한다.

이러한 구성을 가지는 압력 변동 흡수 기구(70)에서는, 도포액 공급관(64)으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동을, 압력 흡수부(71)와 유량 저항부(72)에 의해 2단계로 흡수하여, 각 노즐(23)로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 하는 것이 가능해진다.

즉, 압력 흡수부(71)를 구성하는 연질 튜브(73)에서는, 도포액 공급관(64)으로부터 노즐(23)에 공급되는 도포액의 압력이 올라간 경우에는, 연질 튜브(73)가 팽창함으로써 그 내경이 커지고, 도포액의 수용부의 체적이 증가한다. 한편, 도포액 공급관(64)으로부터 노즐(23)에 공급되는 도포액의 압력이 내려간 경우에는, 연질 튜브(73)가 수축함으로써 그 내경이 작아져, 도포액의 수용부의 체적이 감소한다. 이것에 의해, 도포액의 압력의 변동을 흡수하는 것이 가능해진다.

한편, 유량 저항부(72)를 구성하는 경질 튜브(74)에서는, 미소 오리피스로서의 작은 관 직경의 작용에 의해, 도포액의 압력 변동을 흡수할 수 있다. 즉, 도포액의 유로의 내경이 어느 값으로부터 작아진 후에, 재차, 원래의 내경으로 돌아온 경우에는, 그곳을 통과하는 도포액의 평균적인 유속은, 일단, 빠른 속도가 된 후에, 원래의 속도로 복귀한다. 이 때에, 도포액과 관로 내벽의 마찰에 의한 관로를 흐르는 도포액의 압력 손실은, 그 유속의 2승에 비례한다. 이 때문에, 관로 내에 미소 오리피스를 설치함으로써, 압력 변동을 압력 손실에 의해 흡수할 수 있다. 이 때문에, 이 경질 튜브(72)에 있어서 도포액의 압력의 변동을 흡수하여, 각 노즐(23)로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 하는 것이 가능해진다.

여기서, 일반적으로, 유량 변동을 감소시키는 효과가 큰 것은, 압력 흡수부(71)보다 유량 저항부(72)이지만, 유량 저항부(72)에 있어서 과도하게 압력 손실을 주면 도포액의 토출 가능 유량이 작아진다는 문제가 있다. 한편, 압력 흡수부(71)에서는, 유량 변동을 억제하는 효과는 유량 저항부(72)보다 작지만, 토출 가능 유량이 작아지는 일은 없다. 이 때문에, 이 실시 형태에서는, 압력 흡수부(71)에 있어서 유량 변동을 저감한 후, 나머지의 유량 변동을 유량 저항부(72)로 제거함으로써, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 구성을 채용하고 있다.

이 때, 이 실시 형태에서는, 압력 흡수부(71)를 연질 튜브(73)에 의해 구성하고 있기 때문에, 그 구성이 간이해지고, 또, 연질 튜브(73)의 길이를 변경함으로써 도포액의 압력 변동을 용이하게 제어하는 것이 가능해진다. 마찬가지로, 이 실시 형태에서는, 유량 저항부(72)를 경질 튜브(74)로 구성하고 있기 때문에, 그 구성이 간이해지고, 또, 경질 튜브(74)의 길이를 변경함으로써 도포액의 압력 변동을 용이하게 제어하는 것이 가능해진다.

다음에, 압력 흡수부(71)의 다른 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 6a 및 도 6b는, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 압력 흡수부(71)의 개요도이다.

이 제2 실시 형태에 관련된 압력 흡수부(71)는, 그 일단이 도포액 공급관(64)과 연통하고 그 타단이 노즐(23)측과 연통하는 도포액의 유로(82)와, 그 측부에 개구부가 형성됨과 함께 도포액의 저류부(83)를 구비한 챔버(81)와, 이 챔버(81)에서의 개구부에 배치된 탄성 변형 가능한 박막(84)에 의해 구성된다. 이 압력 흡수부(71)에서는, 탄성 변형 가능한 박막(84)의 작용에 의해, 도포액의 압력 변동을 흡수할 수 있다.

즉, 노즐(23)에 공급되는 도포액의 압력이 올라간 경우에는, 도 6a에 나타낸 바와 같이, 박막(84)이 불룩해져 도포액의 저류부(83)의 체적이 커지고, 노즐(23)에 공급되는 도포액의 압력이 내려간 경우에는, 도 6b에 나타낸 바와 같이, 박막(84)이 움푹 들어가 도포액의 저류부(83)의 체적이 작아진다. 이것에 의해, 이 압력 흡수부(71)에 있어서 도포액의 압력의 변동을 흡수하는 것이 가능해진다.

이 때문에, 도 6a 및 도 6b에 나타낸 압력 흡수부(71)를, 도 5에 나타낸 압력 흡수부(71) 대신에, 도포액 공급관(64)과 유량 저항부(72)의 사이에 배치함으로써, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능해진다.

다음에, 유량 저항부(72)의 다른 실시 형태에 대해서 설명한다. 도 7은, 본 발명의 제2 실시 형태에 관련된 유량 저항부(72)의 개요도이다.

도 7에 나타낸 유량 저항부(72)는, 그 일단이 도포액 공급관(64)측과 연통하고 그 타단이 노즐(23)과 연통함과 함께, 그 내부에 격벽(86)에 의한 미소 오리피스가 형성된 관로(85)로 구성되어 있다. 이 실시 형태에 관련된 유량 저항부(72)에서도, 미소 오리피스의 작용에 의해, 상기 서술한 경질 튜브(74)의 경우와 마찬가지로, 도포액의 압력 변동을 흡수하는 것이 가능해진다.

이 때문에, 도 7에 나타낸 유량 저항부(72)를, 도 5에 나타낸 유량 저항부(72) 대신에, 압력 흡수부(71)와 노즐(23)의 사이에 배치함으로써, 도포액의 유량을 일정하게 유지하여 도포액을 균일하게 도포하는 것이 가능해진다.

이상과 같은 구성을 가지는 도포 장치에 있어서, 도포액의 도포를 개시하는 경우에서는, 최초로, 유리 기판(100)이 기판 유지부(10)에 유지된다. 그리고, 촬상부(15)에 의해 유리 기판(100)에 형성된 얼라이먼트 마크를 검출하고, 그 검출 결과에 기초하여 기판 유지부(10)가 이동 및 회전하고, 유리 기판(100)이 도 1에 있어서 실선으로 나타낸 도포 개시 위치에 배치된다. 이 상태에서, 도포 헤드(20)에서의 복수의 노즐(23)로부터 도포액의 토출이 개시됨과 함께, 헤드 이동 기구(21)에 의해 도포 헤드(20)가 주주사 방향으로 이동된다.

그리고, 복수의 노즐(23)의 각각으로부터 유리 기판(100)의 표면을 향해 도포액이 일정한 유량으로 연속적으로 토출됨과 함께, 도포 헤드(20)가 주주사 방향으로 연속적으로 일정한 속도로 이동하여, 유리 기판(100)의 도포 영역의 복수의 선 형상 영역에 도포액이 스트라이프 형상으로 도포된다. 이 때에는, 압력 흡수부(71)와 유량 저항부(72)를 구비한 압력 변동 흡수 기구(70)에 있어서 도포액의 압력의 변동이 흡수되기 때문에, 각 노즐(23)로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 하는 것이 가능해진다.

그리고, 도포 헤드(20)가 도 1 및 도 2 중에 2점 쇄선으로 나타낸 수액부(18)에 대향하는 대기 위치까지 이동함으로써, 도포액에 의한 스트라이프 형상의 패턴이 형성된다. 도포 헤드(20)가 대기 위치까지 이동하면, 기판 이동 기구(11)가 구동되어, 유리 기판(100)이 기판 유지부(10)와 함께 부주사 방향으로 이동한다. 이 때, 도포 헤드(20)에서는, 복수의 노즐(23)로부터 수액부(18)를 향해 도포액이 연속적으로 토출되어 있다.

이상과 같은 동작을 필요한 도포 동작이 완료될 때까지 계속한다. 그리고, 유리 기판(100)이 도포 종료 위치까지 이동하면, 복수의 노즐(23)로부터의 도포액의 토출이 정지되고, 도포 장치에 의한 유리 기판(100)에 대한 도포액의 도포 동작이 종료된다. 도포가 종료된 유리 기판(100)은, 다른 도포 장치 등으로 반송되고, 이 도포 장치에 의해 도포된 도포액 이외의 다른 2색의 도포액이 도포된다. 그리고, 유리 기판(100)에 대해 소정의 도포 공정이 행해진 후, 다른 부품과 조합되어 유기 EL 표시 장치가 제조된다.

또한, 상기 서술한 실시 형태에서는, 도포액 공급관(64)측에 압력 흡수부(71)를 배치하고, 노즐(23)측에 유량 저항부(72)를 배치하고 있지만, 이것을 반대로 배치해도 된다. 즉, 도포액 공급관(64)측에 유량 저항부(72)를 배치하고, 노즐(23)측에 압력 흡수부(71)를 배치한 경우에서도, 각 노즐(23)로부터 토출되는 도포액의 유량을 일정하게 하는 것이 가능해진다.

10: 기판 유지부 11: 기판 이동 기구
12: 레일 13: 기대
14: 회전대 15: 촬상부
16: 시험 도포 스테이지부 17: 수액부
18: 수액부 19: 노즐 피치 조정 기구
20: 도포 헤드 21: 헤드 이동 기구
22: 가이드부 23: 노즐
24: 도포액 저류부 25: 에어 공급원
31: 슬라이더 32: 관통 구멍
33: 풀리 34: 동기 벨트
61: 펌프 62: 매스 플로우 컨트롤러
63: 전자 개폐 밸브 64: 도포액 공급관
70: 압력 변동 흡수 기구 71: 압력 흡수부
72: 유량 저항부 73: 연질 튜브
74: 경질 튜브 81: 챔버
82: 유로 83: 도포액의 저류부
84: 박막 85: 관로
86: 격벽 100: 유리 기판

Claims (7)

1. 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대해 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐을 기판의 표면에 대해 평행한 주주사 방향으로 왕복 이동시키는 주주사 방향 이동 기구와, 상기 기판 유지부를 상기 주주사 방향과 직교하며, 또한, 기판의 표면에 대해 평행한 부주사 방향으로, 상기 노즐에 대해 상대적으로 이동시키는 부주사 방향 이동 기구와, 도포액 저류부로부터 상기 노즐에 대해 도포액을 송액(送液)하기 위한 가요성의 도포액 공급관을 구비한 도포 장치에 있어서,
   상기 도포액 공급관으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 압력 흡수부와, 상기 도포액 공급관보다 작은 오리피스를 가지는 유량 저항부를 가지며, 상기 노즐과 상기 도포액 공급관의 사이에 배치됨과 함께, 상기 노즐과 일체가 되어 이동하는 압력 변동 흡수 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 압력 흡수부는 수지제의 연질 튜브로 구성되는, 도포 장치.
3. 청구항 2에 있어서,
   상기 수지제의 연질 튜브는 그 외경이 1mm 내지 3mm이며, 그 내경이 0.5mm 내지 2.5mm인, 도포 장치.
4. 청구항 2에 있어서,
   상기 유량 저항부는, 상기 도포액 공급관 및 상기 연질 튜브보다 작은 내경을 가지는 수지제의 경질 튜브인, 도포 장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 경질 튜브는 그 외경이 1mm 내지 3mm이며, 그 내경이 0.05mm 내지 0.2mm인, 도포 장치.
6. 기판을 유지하는 기판 유지부와, 상기 기판 유지부에 유지된 기판에 대해 도포액을 토출하는 노즐과, 상기 노즐을 기판의 표면에 대해 평행한 주주사 방향으로 왕복 이동시키는 주주사 방향 이동 기구와, 상기 기판 유지부를 상기 주주사 방향과 직교하며, 또한, 기판의 표면에 대해 평행한 부주사 방향으로, 상기 노즐에 대해 상대적으로 이동시키는 부주사 방향 이동 기구와, 도포액 저류부로부터 상기 노즐에 대해 도포액을 송액하기 위한 가요성의 도포액 공급관을 구비한 도포 장치에있어서,
   두께가 얇은 연질 튜브로 구성되며, 상기 도포액 공급관으로부터 송액되는 도포액의 압력 변동에 수반하여 탄성 변형함으로써 도포액의 수용부의 체적을 변화시키는 압력 흡수부와, 상기 도포액 공급관 및 상기 연질 튜브보다 작은 내경을 가지며, 상기 연질 튜브보다 두께가 두꺼운 수지제의 경질 튜브로 구성된 유량 저항부를 가지며, 상기 노즐과 상기 도포액 공급관의 사이에 배치됨과 함께, 상기 노즐과 일체가 되어 이동하는 압력 변동 흡수 기구를 구비한 것을 특징으로 하는, 도포 장치.
7. 청구항 1 내지 청구항 6 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 노즐은, 상기 부주사 방향에 관해서 소정의 피치로 복수개 배치되어 있으며, 상기 도포액 공급관과 상기 압력 변동 흡수 기구는, 각 노즐에 대응하여 복수 배치됨과 함께,
   상기 복수의 도포액 공급관은, 각각, 상기 도포액 저류부로부터 도포액을 압송하는 펌프와 매스 플로우 컨트롤러를 통하여 연결되어 있는, 도포 장치.

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