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塗布ノズルの製造方法 - 特開2008−646 | j-tokkyo
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【発明の名称】 塗布ノズルの製造方法
【発明者】 【氏名】増市 幹雄

【氏名】高村 幸宏

【氏名】相良 秀一

【要約】 【課題】吐出孔から塗布液を高精度で、かつ安定して吐出することができる塗布ノズルを製造するための方法を提供する。

【構成】樹脂製のシート部材450の両主面のうち基板1と対向する対向面451をCMP法により研磨しているので、対向面451に存在していた欠損や傷が確実に除去される。そして、こうして対向面451が優れた平坦性に仕上げられたシート部材450Aに対して吐出孔45aが形成される。したがって、吐出口45bは常に吐出孔45aに対応した輪郭形状を有し、所望塗布液吐出を行うことができる。つまり、シート部材450の対向面451に欠損や傷などが存在していたとしても、ノズル4に組み込まれるシート部材45の吐出口45bから吐出される塗布液は傷などの影響を受けない。
【特許請求の範囲】
【請求項1】
基板に対向配置された樹脂製のシート部材に形成された、吐出孔から塗布液を前記基板に向けて吐出する塗布ノズルの製造方法であって、
前記シート部材の両主面のうち前記基板と対向する対向面を研磨して該対向面を平坦化する研磨工程と、
前記研磨工程を受けたシート部材に吐出孔を形成する孔形成工程と
を備えたことを特徴とする塗布ノズルの製造方法。
【請求項2】
前記吐出孔に対して1対1の対応関係を有し且つ前記吐出孔よりも大きな内径を有する、貫通孔が形成されたノズル本体を準備するノズル本体準備工程と、
前記貫通孔の一方端が開口している前記ノズル本体の開口面と、前記シート部材の両主面のうち前記対向面の反対側に位置する面とを接着する接着工程とをさらに備え、
前記研磨工程は、前記接着工程により前記ノズル本体に接着された前記シート部材の前記対向面を研磨して該対向面を平坦化する工程であり、
前記孔形成工程は、前記貫通孔と連通する孔を前記吐出孔として前記シート部材に形成する工程である請求項1記載の塗布ノズルの製造方法。
【請求項3】
前記研磨工程はスラリー液を用いて前記対向面を研磨する工程である請求項1または2記載の塗布ノズルの製造方法。
【請求項4】
基板に対向配置された樹脂製のシート部材に形成された、吐出孔から塗布液を前記基板に向けて吐出する塗布ノズルの製造方法であって、
前記シート部材を構成する樹脂材料の液体をスピンテーブルの上面に供給するとともに、前記スピンテーブルを回転させて前記スピンテーブル上に薄膜を形成した後、前記スピンテーブルから前記薄膜を剥がしてシート部材を得るシート部材形成工程と、
前記シート部材形成工程により得られたシート部材に吐出孔を形成する孔形成工程と
を備えたことを特徴とする塗布ノズルの製造方法。
【請求項5】
基板に対向配置された樹脂製のシート部材に形成された、吐出孔から塗布液を前記基板に向けて吐出する塗布ノズルの製造方法であって、
前記吐出孔よりも大きな内径を有する、貫通孔が形成されたノズル本体を準備するノズル本体準備工程と、
前記貫通孔の一方端が開口している、前記ノズル本体の開口面を上方に向けた状態でスピンテーブルに前記ノズル本体を載置した後、前記シート部材を構成する樹脂材料の液体を前記開口面に供給するとともに、前記スピンテーブルを回転させて前記開口面上に薄膜を前記シート部材として形成するシート部材形成工程と、
前記シート部材形成工程により形成された、シート部材に前記貫通孔と連通する孔を前記吐出孔として形成する孔形成工程と
を備えたことを特徴とする塗布ノズルの製造方法。
【請求項6】
前記孔形成工程は、レーザ光を前記貫通孔を介して前記シート部材に照射して前記吐出孔を形成する工程である請求項2または5記載の塗布ノズルの製造方法。
【発明の詳細な説明】【技術分野】
【0001】
この発明は、吐出孔から塗布液を基板に向けて吐出する塗布ノズルの製造方法に関するものである。ここでは、基板としては、例えば有機EL表示器、液晶表示器およびプラズマディスプレイなどのFPD(Flat Panel Display)に用いられる基板、ならびに半導体基板などの各種基板(以下、単に「基板」という)が含まれる。
【背景技術】
【0002】
従来より基板に塗布液を塗布する装置として次のようなものがある。例えば特許文献1に記載の装置は、有機EL(エレクトロルミネッセンス)材料を含む溶液を塗布液として塗布ノズルから吐出させながらノズル移動機構部によりノズルを移動させて塗布液を基板上の微小領域に塗布している。このノズルは、その先端部が開口されたノズル本体を備えている。そして、このノズル本体の内部にスペーサ、フィルタ、スペーサおよびシート部材がこの順序で挿入され、ノズル先端部においてシート部材が基板の表面と対向している。また、このシート部材の中央部にはオリフィスが吐出孔として穿設されている。このため、ノズルに塗布液を圧送することでノズル先端部に設けられた吐出孔から塗布液が連続的に吐出され、基板表面に対して塗布液が液柱状に供給される。そこで、上記装置では、塗布液の連続吐出を継続させつつ、基板上に形成された微小な溝(例えば溝の幅寸法が100μm以下)に沿ってノズルをほぼ直線的に移動させ、これによって基板表面に塗布液をストライプ状に塗布している。
【0003】
【特許文献1】特開2004−74076号公報(図1)
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、シート部材を構成する材料として従来より樹脂材料が多用されている。つまり、市販されているシート状の樹脂シートに対して機械加工やレーザ加工を施して吐出孔を形成している。この吐出孔形成により、シート部材の両主面のうち基板と対向する対向面に対し、吐出孔に対応する形状の吐出口が開口される。そして、この吐出口から塗布液が基板に向けて吐出される。したがって、吐出口の形状を所望形状に仕上げることが塗布液の吐出特性を向上させる上で重要な因子となっている。
【0005】
しかしながら、市販の樹脂シートからシート部材を形成していた従来装置では、次のような理由により吐出口の形状が予め設計した形状と異なってしまうことがあった。すなわち、市場に流通している樹脂シートは樹脂材料の押出成型により製造されることが多く、成型性や巻取性などを考慮してジルコニアやシリコン等のフィラーが樹脂材料に分散されている。そのため、シート表面に存在していたフィラーが抜け落ちてシート表面にクレータ状の欠損が存在することがある。また、成型された樹脂シートを巻き取る際にシート表面に巻取傷が生じたり、搬送時に表面傷が付与されてしまうことがある。したがって、これらの要因により樹脂シートの表面は必ずしも平坦であるとはいえない。このような表面状態を有する樹脂シートに吐出孔を形成した際に、基板と対向する対向面に存在する傷や欠損などに吐出口の輪郭部が重なると、吐出口の輪郭形状が設計形状と異なってしまい、その結果、塗布液の吐出方向が変動してしまうことがあった。例えば吐出口の輪郭部が表面傷と重なる位置では、吐出口から吐出しようとする塗布液は表面傷側に引っ張られてしまい、着弾精度を低下させてしまう。また、塗布液の流量も変動することも報告されている。
【0006】
この発明は上記課題に鑑みなされたものであり、吐出孔から塗布液を高精度で、かつ安定して吐出することができる塗布ノズルを製造するための方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0007】
この発明は、基板に対向配置された樹脂製のシート部材に形成された、吐出孔から塗布液を基板に向けて吐出する塗布ノズルの製造方法であって、上記目的を達成するため、以下のような構成を採用している。
【0008】
この発明の第1態様は、シート部材の両主面のうち基板と対向する対向面を研磨して該対向面を平坦化する研磨工程と、研磨工程を受けたシート部材に吐出孔を形成する孔形成工程とを備えている。このように構成された発明では、吐出孔を形成する前に、樹脂製シート部材の対向面が研磨されて平坦化される。このため、シート部材の対向面に傷や欠損などが存在していたとしても、研磨処理により確実に除去される。そして、このようにして対向面から傷や欠損を除去した状態でシート部材に吐出孔が形成されて対向面に吐出口が開口される。その結果、吐出口は常に吐出孔に対応した輪郭形状を有し、所望の塗布液吐出を行うことができる。
【0009】
ここで、シート部材が単体で存在する状態で該シート部材に対して吐出孔を形成してもよいが、次に説明するようにノズル本体と一体化した状態でシート部材に対して吐出孔を形成してもよい。すなわち、このノズル本体には、吐出孔に対して1対1の対応関係を有し且つ吐出孔よりも大きな内径を有する、貫通孔が形成されている。そして、貫通孔の一方端が開口しているノズル本体の開口面と、シート部材の両主面のうち対向面の反対側に位置する面とを接着することによって、両者を一体化することができる。さらに、ノズル本体に接着されたシート部材の対向面を研磨して該対向面を平坦化した上で、貫通孔と連通する孔を吐出孔としてシート部材に形成することができる。このようにシート部材をノズル本体に固定した状態で吐出孔を形成することにより、シート部材が薄膜であったとしても吐出孔を安定して形成することができる。また、吐出孔を1枚のシート部材に複数個形成した、いわゆる多孔タイプの塗布ノズルを形成する場合にも、上記と同様の作用効果が得られる。つまり、1枚のシート部材に対して複数の吐出孔を形成するためには、シート部材の平面サイズは比較的大きく設定せざるを得ない。この場合、平面サイズの増大に伴ってシート部材単体を吐出孔形成の間に安定して保持しておくことが難しくなる。これに対し、予めシート部材をノズル本体に固定しておき、この固定状態のまま吐出孔を形成することにより、シート部材の平面サイズが増大しても吐出孔を安定して形成することができる。
【0010】
なお、「吐出孔に対して1対1の対応関係を有し」とは次のことを意味している。すなわち、シート部材に対して1個の吐出孔のみを形成する場合に、該吐出孔に対応する位置に貫通孔が1個ノズル本体に設けられる。また、N個(N≧2)の吐出孔を形成する場合、各吐出孔に対応する位置にそれぞれ貫通孔をノズル本体に設け、ノズル本体に合計N個の貫通孔が設けられる。この点に関しては、後の第3態様にかかる発明も全く同様である。
【0011】
また、この発明の第2態様は、シート部材を構成する樹脂材料の液体をスピンテーブルの上面に供給するとともに、スピンテーブルを回転させてスピンテーブル上に薄膜を形成した後、スピンテーブルから薄膜を剥がしてシート部材を得るシート部材形成工程と、シート部材形成工程により得られたシート部材に吐出孔を形成する孔形成工程とを備えている。このように構成された発明では、いわゆるスピンコート法によりシート部材が形成されており、優れた平坦性のシート部材が得られる。そして、このシート部材に対して吐出孔が形成されて対向面に吐出口が開口されるため、吐出口は常に吐出孔に対応した輪郭形状を有し、所望の塗布液吐出を行うことができる。
【0012】
また、この発明の第3態様は、吐出孔よりも大きな内径を有する、貫通孔が形成されたノズル本体を準備するノズル本体準備工程と、貫通孔の一方端が開口している、ノズル本体の開口面を上方に向けた状態でスピンテーブルにノズル本体を載置した後、シート部材を構成する樹脂材料の液体を開口面に供給するとともに、スピンテーブルを回転させて開口面上に薄膜をシート部材として形成するシート部材形成工程と、シート部材形成工程により形成された、シート部材に貫通孔と連通する孔を吐出孔として形成する孔形成工程とを備えている。このように構成された発明では、ノズル本体の上面に、いわゆるスピンコート法によりシート部材が形成される。このため、上記した第2態様にかかる発明と同様に、シート部材は優れた平坦性を有することとなる。さらに、このシート部材に対して吐出孔が形成されて対向面に吐出口が開口されるため、吐出口は常に吐出孔に対応した輪郭形状を有し、所望の塗布液吐出を行うことができる。また、予めシート部材をノズル本体に形成しておき、このように一体化された状態のまま吐出孔を形成しているため、シート部材をノズル本体に接着固定した場合と同様に、シート部材の平面サイズが増大しても吐出孔を安定して形成することができる。
【0013】
さらに、シート部材をノズル本体に取り付けた状態で吐出孔を形成する発明では、レーザ光を貫通孔を介してシート部材に照射して吐出孔を形成することができる。このように貫通孔側より吐出孔を形成すると、貫通孔に対する吐出孔の位置決め精度を高め、吐出孔と貫通孔とを確実に連通させることができる。
【発明の効果】
【0014】
以上のように、この発明によれば、シート部材の両主面のうち基板と対向する対向面が優れた平坦性に仕上げられた状態でシート部材に吐出孔が形成されるため、吐出孔から塗布液を高精度で、かつ安定して吐出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
図1は、この発明にかかる製造方法の一実施形態により製造された塗布ノズルを装備する基板処理装置を示す図である。この基板処理装置は、基板1上に形成された溝11に液体状の有機層(正孔輸送層や有機EL層)を形成するための材料を含む塗布液(以下、単に「塗布液」という)を塗布する基板処理装置である。
【0016】
この基板処理装置では、基板1を載置するテーブル2が設けられている。このテーブル2はY方向にスライド自在で、しかも垂直軸Zに対してθ方向に回動自在となっている。また、テーブル2にはテーブル移動機構21が接続されており、装置全体を制御する制御部3からの動作指令に応じてテーブル移動機構21が作動することでテーブル2をY方向に移動させたり、θ方向に回転させてテーブル2上の基板1を位置決めすることができる。
【0017】
また、このテーブル2の上方には、3本の塗布ノズル4が配設されている。このノズル4はノズルホルダ5に保持されており、該ノズルホルダ5に接続されたノズル移動機構61が制御部3からの動作指令に応じて作動することでノズル4をX方向に往復移動可能となっている。したがって、ノズル4を基板1上の溝11に対向させた状態でノズル4をX方向に移動させると、ノズル4は溝11に沿って移動することとなる。
【0018】
各ノズル4は塗布液の供給源たる液供給部62と配管接続されており、この液供給部62から圧送されてくる塗布液を基板1に向けて連続的に吐出可能となっている。このため、ノズル4から塗布液を吐出させると、ノズル4からの塗布液はまっすぐ下方に吐出され、基板1に供給される。したがって、ノズル4が溝11と対向している場合には、ノズル4から吐出される塗布液を溝11に塗布することができる。
【0019】
次に、上記装置に装備された塗布ノズル4の構成および製造方法について図面を参照しつつ詳述する。
【0020】
図2は図1の基板処理装置に組み込まれたノズルを示す図で、同図(a)は断面図、同図(b)は分解組立図である。なお、各ノズル4はいずれも単孔タイプの塗布ノズルであり、同一構成を有している。
【0021】
このノズル4は、その先端部が開口されたノズル本体41を備えている。そして、そのノズル本体41の内部空間SPに、スペーサ42と、フィルタ43と、スペーサ44と、シート部材45とがこの順序で挿入されるとともに、ノズル本体41の先端側(同図の下側)から先端部に固定キャップ46を外装することで内部空間SP内で保持される。また、固定キャップ46をノズル本体41の先端部から取外すと、シート部材45をノズル本体41から取外すことができ、さらにノズル本体41の内部空間SPからスペーサ44およびフィルタ43を取出すことが可能となっている。なお、固定キャップ46およびノズル本体41の先端部にそれぞれ雌ネジおよび雄ネジを螺刻し、固定キャップ46をノズル本体41の先端部に螺合させて固定するようにしてもよく、こうすることで固定力を高めることができるとともに、固定キャップ46の着脱が容易となる。また、シート部材45には、略中央部にオリフィス45aが吐出孔として穿設されている。
【0022】
上記のようにして組み立てられたノズル4では、ノズル本体41の後端側(同図の上側)から内部空間SPに連通するようにノズル本体41に貫通孔41aが設けられており、第1供給部5から塗布液7がその貫通孔41aを介して内部空間SPに圧送されてくる。また、ノズル4に圧送されてきた塗布液7は、内部空間SPを流路としてノズル先端側に流れ、フィルタ43を透過した後、シート部材45のオリフィス45aを通過して基板1(図1)に向けて吐出される。このように本実施形態ではノズル本体41の内部空間SPはオリフィス45aに連通されて塗布液7を流通させるための流路として機能している。
【0023】
そして、この流路(ノズル本体41の内部空間SP)上に、フィルタ43の外周縁が2つのスペーサ42、44で挟まれて内部空間SPの所定位置に保持固定されている。この位置は、シート部材45のオリフィス45aから内部空間SP側(同図の上側)にスペーサ44の厚み分だけ離間した位置となっている。このスペーサ44を用いることでフィルタ43とオリフィス45aとの離間距離を正確に設定することができる。
【0024】
また、図2に示すように、オリフィス45aが穿設されたシート部材45をノズル本体41に着脱可能に構成しているので、予め互いに異なる直径のオリフィス45aが穿設された複数のシート部材45を準備しておけばよい。これによって、ノズル4の吐出孔の直径を容易に変更することができる。
【0025】
ところで、シート部材45は塗布ノズルの吐出特性を決定する重要な部品であるが、シート部材45の製造方法について特段の配慮はなされていなかったために、上記したような課題(着弾精度の低下、塗布液の流量変動)が発生することがあった。そこで、本実施形態では、シート部材45を図3に示す製造方法で製造することにより、かかる課題を解消している。以下、図3を参照しつつ本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の一実施形態について詳述する。
【0026】
図3は本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第1実施形態を示す模式図である。ここでは、1枚の樹脂シート450から3つのシート部材45を製造する場合を例示して説明するが、樹脂シート450から製造するシート部材45の個数は「3」に限定されるものではなく、任意である。例えば1枚の樹脂シート450に対して以下の加工を加え、そのままシート部材45として用いてもよい。したがって、「樹脂シート」と「シート部材」を明確に区別することは難しい。そこで、本明細書では、ノズル4に装着する直前のシート部材45の完成品と、該シート部材45の原材料となるシート(図3中の符号450)と、製造中間段階のシート(図3中の符号450A、450B)を「シート部材」と総称する。
【0027】
まず、シート部材450を準備する(シート準備工程)。シート部材450は市販のものを採用することができる。シート部材450としては、例えばポリイミド(PI)シート、ポリ塩化ビニル(PVC)シート、ポリプロピレン(PP)シート、ポリエチレン(PE)シート、液晶ポリエステル(LCP)シートなどを用いることができる。しかしながら、これらのシート部材450は樹脂材料の押出成型により製造されることが多く、成型性や巻取性などを考慮してジルコニアやシリコン等のフィラーが樹脂材料に分散されている。そのため、シート部材450の表面に欠損が存在することがある。また、シート部材450の表面に巻取傷や表面傷が存在することもある。
【0028】
そこで、本実施形態では、吐出孔を形成する(孔形成工程)前に、シート部材450の両主面のうち基板1と対向する対向面451から所定深さの表面領域(図3中の符号452)を研磨除去して該対向面451を平坦化している(対向面の研磨工程)。こうして、対向面451が平坦化されたシート部材450Aが得られる。なお、この研磨処理としては、従来より周知の技術を用いることができる。例えば、研磨剤を含有したスラリー液を用いた化学的機械的研磨(CMP)により対向面451を研磨して優れた平坦性を確保することができる。この研磨処理によって、対向面451の表層部452が除去されてシート準備工程時点にシート部材450の対向面451に存在していた欠損や傷は消失する。
【0029】
この研磨工程に続いて、レーザ加工や機械可能によりシート部材450Aに対して貫通孔を吐出孔45aとして形成し、3つの吐出孔45aが直線状に並んだシート部材450Bが得られる(孔形成工程)。このようにシート部材450Bでは、対向面451から傷や欠損を除去した状態で吐出孔45aが形成され、対向面451に吐出口45bが開口される。その結果、吐出口45bは常に吐出孔45aに対応した輪郭形状を有する。例えば、この実施形態では断面形状が円形の吐出孔45aを形成しており、吐出口45bも円形となっている。
【0030】
次に、塗布ノズル4のサイズに対応した形状・サイズのシート部材45がそれぞれシート部材450Bから分離される(分離工程)。そして、各シート部材45がスペーサ42、フィルタ43およびスペーサ44とともにノズル本体41の内部空間SPに挿入されて塗布ノズル4が構成される。
【0031】
以上のように、この実施形態では樹脂製のシート部材450の両主面のうち基板1と対向する対向面451をCMP法により研磨しているので、対向面451に存在していた欠損や傷が確実に除去される。そして、こうして対向面451が優れた平坦性に仕上げられた、シート部材450Aに対して吐出孔45aが形成される。したがって、吐出口45bは常に吐出孔45aに対応した輪郭形状を有し、所望塗布液吐出を行うことができる。つまり、シート部材450の対向面451に欠損や傷などが存在していたとしても、ノズル4に組み込まれるシート部材45の吐出口45bから吐出される塗布液は傷などの影響を受けず、設計通りに仕上げられた吐出口から基板に向けて吐出される。その結果、各ノズル4は吐出孔45aから塗布液を高精度で、かつ安定して吐出することができる。
【0032】
図4は本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第2実施形態を示す模式図である。この第2実施形態が第1実施形態と大きく相違する点は、シート部材450Aの提供方法である。すなわち、第1実施形態では市販の樹脂シート(シート部材450)に対して研磨工程を施してシート部材450Aを形成しているのに対し、第2実施形態ではいわゆるスピンコート法によりシート部材450Aを形成している。この第2実施形態では、図4に示すようように、スピンテーブル100を回転させながらスピンテーブル100の上面に液体の樹脂材料、例えば熱硬化性のポリイミドを供給する。このスピンテーブル100上に供給されたポリイミド樹脂は遠心力を受けて水平方向に広がり薄膜が形成される。そして、ポリイミド薄膜に対して熱を与えると、熱硬化してシート部材450Aが形成される(シート部材形成工程)。この実施形態では、こうして形成されたシート部材450Aをスピンテーブル100から剥がした後、第1実施形態と同様に、孔形成工程および分離工程を実行して3つのシート部材45を得ている。
【0033】
以上のように、第2実施形態によれば、スピンコート法によりシート部材450Aを形成しているので、フィラーを樹脂材料に混入させる必要がない。また、シート部材形成工程に続いて孔形成工程および分離工程を実行している。したがって、第2実施形態では、シート部材に欠損や傷などが発生することはなく、研磨工程が不要となり、製造工程を簡素化することができる。また、第1実施形態と同様に対向面451に欠損や傷が存在していないシート部材450Aを用いてノズル4に組み込む完成品(シート部材45)を製造しているため、第1実施形態と同様の作用効果、つまり吐出孔45aから塗布液を高精度で、かつ安定して吐出することができる塗布ノズル4を製造することができる。さらに、スピンコート法を用いているため、シート部材450Aの厚みを高精度に制御することができる。したがって、シート部材形成工程の段階でノズル4に組み込む完成品(シート部材45)に対応した厚みでシート部材450Aを形成することができる。
【0034】
ところで、上記第1および第2実施形態では、いわゆる単孔タイプの塗布ノズルに対して本発明を適用しているが、複数の吐出孔を有する多孔タイプの塗布ノズルに対しても本発明を適用することができる。この種の基板処理装置に対する要望のひとつとして、スループットの向上がある。このような要望を満足させるためには、1つのノズルに複数の吐出孔を設けて各吐出孔から塗布液を吐出する、いわゆる多孔タイプのノズルを用いるのが望ましい。この多孔タイプの塗布ノズルにおいても、単孔タイプのノズル4と同様の課題が生じるが、かかる課題を第1または第2実施形態と同様のアプローチで解消することができる。以下、図面を参照しつつ多孔タイプの塗布ノズルに対して本発明を適用した実施形態について詳述する。
【0035】
図5は本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第3実施形態を示す模式図であり、同図(a)は分解組立図であり、同図(b)は塗布ノズルの断面図であり、同図(c)は塗布ノズルの底面図である。この第3実施形態は、いわゆる多孔タイプの塗布ノズル8の製造方法に関するものであり、該ノズル8からは3本の塗布液が吐出可能となっている。
【0036】
このノズル8はノズル本体81、シート部材82およびノズルケース83を備えている。このノズル本体81は、ポリイミド(PI)、ポリエーテルエーテルケトン (PEEK)、ポリフェニレンサルファイド(PPS)などの樹脂材料やステンレス鋼などの金属材料により直方体形状に仕上げられている。また、塗布液の吐出ピッチ(隣接して吐出される塗布液の間隔)で3つの貫通孔811が予め形成されている。各貫通孔811は吐出孔よりも大きな内径を有し、しかも各貫通孔811の内周面には後で説明する継手(本体)の外周面に形成された雄ネジ部と螺合可能な雌ネジ部812が設けられている。なお、このように構成されたノズル本体81は予め機械的に加工されている(ノズル本体準備工程)。
【0037】
シート部材82は次のようにして形成される。3つの吐出孔45aが塗布液の吐出ピッチだけ相互に離間して配置されるように、第1または第2実施形態で説明した製造方法によりシート部材450Bが形成される。そして、このシート部材450Bからノズル形状に合わせてシート部材82が分離される。すなわち、シート部材82の平面形状はノズル本体81の底面と同一形状となっている。そして、シート部材82の対向面821(451)の反対側の面上にノズル本体81の底面が当接すると、3つの吐出孔822(45a)に対して1対1の対応関係で3つの貫通孔811が位置決めされる。この状態で貫通孔811から吐出孔822に塗布液が流通し、さらに吐出孔822から塗布液が吐出可能となる。なお、シート部材450Bの形状がノズル本体81の底面と同一形状である場合には、シート部材450Bをそのままシート部材82として用いてもよい。
【0038】
ここで、液供給部62から供給される塗布液を各吐出孔822から独立して吐出させるために、各貫通孔811に対してファイナルフィルタ84、継手(フェルール)85、継手(本体)86とがこの順序で挿入可能となっている。つまり、ファイナルフィルタ84は貫通孔811に挿入されて吐出孔822の直上位置に位置する。このため、吐出孔822から吐出される前に塗布液中に存在するパーティクルや再凝集した溶質成分が確実に除去される。また、ファイナルフィルタ84に続いて継手(フェルール)85および継手(本体)86とがこの順序で貫通孔811に挿入されるとともに、液供給部62から延びる配管(チューブ)87が継手(本体)86に挿入される。この挿入時に継手(本体)86の外周面に設けられた雄ネジ部861は雌ネジ部812に螺合して継手(本体)86はノズル本体81にしっかり固定される。これにより、吐出孔822ごとに塗布液を独立して基板に向けて吐出可能となっている。すなわち、液供給部62から特定の配管87を介して塗布液を圧送すると、その配管87に接続された継手(本体)86および継手(フェルール)85を介してファイナルフィルタ84に送られてフィルタリングされた後、吐出孔822から吐出される。
【0039】
また、この実施形態では、ノズル本体81とシート部材82とを一体的に保持するために、ノズルケース83が設けられている。このノズルケース83は凹形状を有しており、その内部空間831においてシート部材82およびノズル本体81をこの順序で収容可能となっている。また、各吐出孔822から吐出された塗布液を基板1に導くために、3つの貫通孔832がノズルケース83の底面部に上記吐出ピッチで設けられている。
【0040】
以上のように、この第3実施形態においても、第1および第2実施形態と同様に、対向面451に欠損や傷が存在していないシート部材450Aを用いてノズル8に組み込む完成品(シート部材82)を製造しているため、吐出孔45aから塗布液を高精度で、かつ安定して吐出することができる塗布ノズル4を製造することができる。
【0041】
上記第3実施形態では、ノズルケース83によりノズル本体81およびシート部材82を保持しているが、図6に示すようにノズル本体81とシート部材82とを接着して一体化してもよい。このように構成した第4実施形態では、ノズルケース83は不要となる。以下、第4実施形態にかかる塗布ノズルの製造方法について図6を参照しつつ説明する。
【0042】
図6は本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第4実施形態を示す模式図であり、同図(a)は分解組立図であり、同図(b)は塗布ノズルの断面図であり、同図(c)は塗布ノズルの底面図である。この第4実施形態ではノズル8はノズル本体81およびシート部材82で構成されている。ノズル本体81およびシート部材82の構成は第3実施形態と同一であるため、ここでは、それらの構成説明は省略してノズル8の製造方法について説明する。
【0043】
ノズル8の製造にあたっては、ノズル本体81を準備する(ノズル本体準備工程)とともに、シート部材82を形成する(シート部材形成工程)。このシート部材形成工程では、第1または第2実施形態で説明した製造方法によりシート部材450Bを形成した後、シート部材450Bからノズル形状に合わせてシート部材82を分離する。これによって、ノズル本体81の底面と同一形状を有するシート部材82が得られる。なお、シート部材450Bの形状がノズル本体81の底面と同一形状である場合には、シート部材450Bをそのままシート部材82として用いることができる。
【0044】
次に、図6(a)に示すように、3つの吐出孔822(45a)に対して1対1の対応関係で3つの貫通孔811をそれぞれ対向するように位置決めしながら、シート部材82の対向面821(451)の反対側の面と、ノズル本体81の底面とを相互に接着させる。ここで、接着方法としては、種々の接着方法を用いることができるが、熱融着方法を用いる際には熱収縮率を考慮するのが望ましい。例えばノズル本体81およびシート部材82をポリイミド樹脂材料により形成した際には、熱硬化性を有するポリイミド接着剤を用いることができる。このようにノズル本体81、接着剤およびシート部材82を同一材料で構成することにより熱収縮の違いによる不具合(シート部材82のしわ発生、融着不良、ノズル本体81の反りなど)が生じるのを効果的に防止することができる。
【0045】
この接着工程によりノズル本体81に対してシート部材82が接着されると、各貫通孔811に対してファイナルフィルタ84、継手(フェルール)85、継手(本体)86をこの順序で挿入してノズル8を完成させる(同図(b)および(c))。このように、この実施形態では、ノズルケース83を用いることなく、多孔タイプの塗布ノズル8が得られる。そして、液供給部62から特定の配管87を介して塗布液を圧送すると、その配管87に接続された継手(本体)86および継手(フェルール)85を介してファイナルフィルタ84に送られてフィルタリングされた後、吐出孔822から基板1に向けて吐出される。
【0046】
また、上記第4実施形態では既に吐出孔822(45a)が設けられたシート部材450Bをノズル本体81に接着しているが、図7に示すように、吐出孔を接着後に設けてもよい。以下、図7を参照しつつ第5実施形態について説明する。
【0047】
図7は本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第5実施形態を示す模式図である。この第5実施形態では、雌ネジ部812を有する3つの貫通孔811が形成されたノズル本体81を準備する(ノズル本体準備工程)。このノズル本体81では、3つの貫通孔811が塗布液の吐出ピッチで形成されるとともに、各貫通孔811の内周面に雌ネジ部812が設けられている。これら貫通孔811および雌ネジ部812は予め機械的に加工されている。なお、貫通孔811を設けたことによりノズル本体81の両主面に開口が形成されるが、この明細書では塗布液の吐出側の面を「開口面」と称し、符号813を付している。
【0048】
次に、シート部材450を準備し、シート部材450の対向面451と反対側の面と、ノズル本体81の開口面813とを接着させる(接着工程)。それに続いて、第1実施形態と同様に、吐出孔を形成する(孔形成工程)前に、シート部材450の対向面451から所定深さの表面領域(同図中の符号452)を研磨除去して該対向面451を平坦化している(対向面の研磨工程)。こうして、対向面451が平坦化されたシート部材450Aが形成される。その後で、レーザ光Lを貫通孔811を介してシート部材450Aに照射して吐出孔822(45a)を形成する(孔形成工程)。その後、各貫通孔811に対してファイナルフィルタ84、継手(フェルール)85、継手(本体)86をこの順序で挿入してノズル8を完成させる(図6(b)および(c)参照)。このように貫通孔811の他方端側(開口面813の反対側)から貫通孔811にレーザ光を入射してシート部材450Aに吐出孔822を形成してシート部材82を形成している。したがって、貫通孔811に対する吐出孔822の位置決め精度を高め、吐出孔822と貫通孔811とを確実に連通させることができる。また、次のような作用効果も得られる。例えば接着工程で接着剤を使用した場合に接着剤の一部が貫通孔811内に残余することがある。この場合、吐出孔を形成する前後にレーザ光を貫通孔811内を走査させて残余物をアブレーションして除去することができる。
【0049】
なお、この第5実施形態ではシート部材450をノズル本体81に接着した状態でシート部材450を研磨して平坦な対向面451を形成しているが、接着工程と研磨工程とを入れ替えてもよい。すなわち、第1実施形態と同様の方法により研磨工程によりシート部材450Aを形成した後に、該シート部材450Aをノズル本体81に接着してもよい。この場合には、ノズル本体81へのシート部材450Aの接着工程後に孔形成工程が実行される。
【0050】
上記第4および第5実施形態ではシート部材82をノズル本体81に接着固定しているが、多孔タイプ塗布ノズル8の製造方法はこれに限定されるものではなく、スピンコート法を利用してもよく、上記第5実施形態と同様の作用効果が得られる。以下、図8を参照しつつノズル製造方法の第6実施形態について説明する。
【0051】
図8は本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第6実施形態を示す模式図である。この第6実施形態が第5実施形態と大きく相違する点は、スピンコート法によりノズル本体81にシート部材82を形成している点である。すなわち、第6実施形態では、雌ネジ部812を有する3つの貫通孔811が形成されたノズル本体81を準備する(ノズル本体準備工程)。そして、貫通孔811の一方端が開口している開口面813を上方に向けた状態でスピンテーブル100にノズル本体81を載置する。それに続いて、図8の中段欄に示すようように、スピンテーブル100を回転させながらノズル本体81の開口面813上に液体の樹脂材料、例えば熱硬化性のポリイミドを供給する。このスピンテーブル100上の供給されたポリイミド樹脂は遠心力を受けて水平方向に広がり薄膜が形成される。そして、ポリイミド薄膜に対して熱を与えると、熱硬化してシート部材450Cが形成される(シート部材形成工程)。その後、第5実施形態と同様に、貫通孔811の他方端側(開口面813の反対側)から貫通孔811にレーザ光を入射してシート部材450Aに吐出孔822を形成してシート部材82を形成する(孔形成工程)。その後、各貫通孔811に対してファイナルフィルタ84、継手(フェルール)85、継手(本体)86をこの順序で挿入してノズル8を完成させる(図6(b)および(c)参照)。
【0052】
なお、本発明は上記した実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて上述したもの以外に種々の変更を行うことが可能である。例えば、上記第実施形態では、1枚のシート部材に対して吐出孔を3個設ける場合について説明したが、1枚のシート部材に対する吐出孔の形成個数はこれに限定されるものではない。
【0053】
また、上記第5および第6実施形態では、レーザ加工により吐出孔822を形成しているが、機械加工により吐出孔を形成してもよいことは言うまでもない。
【産業上の利用可能性】
【0054】
この発明は、有機EL表示器、液晶表示器およびプラズマディスプレイなどのFPD(Flat Panel Display)に用いられる基板、ならびに半導体基板などの各種基板に対して吐出孔から塗布液を吐出する塗布ノズル全般に対して適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【0055】
【図1】この発明にかかる製造方法の一実施形態により製造された塗布ノズルを装備する基板処理装置を示す図である。
【図2】図1の基板処理装置に組み込まれたノズルを示す図である。
【図3】本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第1実施形態を示す模式図である。
【図4】本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第2実施形態を示す模式図である。
【図5】本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第3実施形態を示す模式図である。
【図6】本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第4実施形態を示す模式図である。
【図7】本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第5実施形態を示す模式図である。
【図8】本発明にかかる塗布ノズルの製造方法の第6実施形態を示す模式図である。
【符号の説明】
【0056】
1…基板
4,8…塗布ノズル
7…塗布液
45…シート部材
45a、822…吐出孔
45b…吐出口
81…ノズル本体
82、450、450A〜450C…シート部材
451…対向面
811…貫通孔
813…開口面
【出願人】 【識別番号】000207551
【氏名又は名称】大日本スクリーン製造株式会社
【出願日】 平成18年6月20日(2006.6.20)
【代理人】 【識別番号】100105935
【弁理士】
【氏名又は名称】振角 正一

【識別番号】100105980
【弁理士】
【氏名又は名称】梁瀬 右司


【公開番号】 特開2008−646(P2008−646A)
【公開日】 平成20年1月10日(2008.1.10)
【出願番号】 特願2006−170059(P2006−170059)