(57)【要約】【課題】  液状物質滴下装置及び方法において、風防箱の上部の開口部を、ダウンフローの影響を排除し、かつ容器の交換にも好都合となる大きさに設定すること。【解決手段】  ノズル２３から液晶Ｌを吐出させて基板上に滴下する液晶滴下装置１０において、ノズル２３から吐出させた液晶Ｌを受け入れる計量用容器４２を載せて該液晶Ｌの質量を測定する電子天秤４１を、風防箱６０内に設置し、ノズル２３から吐出させた液晶Ｌが電子天秤４１上の計量用容器４２に至る滴下経路となる風防箱６０の上部に開口部７０Ａを形成可能な開閉装置７０を設け、開閉装置７０が開口部７０Ａの大きさを変化可能にするもの。【選択図】  図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルから液状物質を吐出させて基板上に滴下する液状物質滴下装置において、
ノズルから吐出させた液状物質を受け入れる容器を載せて該液状物質の質量を測定する電子天秤を、風防箱内に設置し、
ノズルから吐出させた液状物質が電子天秤上の容器に至る滴下経路となる風防箱の上部に開口部を形成可能な開閉装置を設け、
開閉装置が前記開口部の大きさを変化可能にすることを特徴とする液状物質滴下装置。
【請求項２】
前記開閉装置が、
前記開口部を形成する複数のシャッタ羽根と、複数のシャッタ羽根を揺動自在に支持する固定枠と、該固定枠に回動自在に取付けられてそれらのシャッタ羽根と係合する可動枠とを有し、可動枠の回動位置の調整によりそれらのシャッタ羽根が囲む開口部の大きさを変化可能にする請求項１に記載の液状物質滴下装置。
【請求項３】
前記開閉装置は、ノズルから吐出させた液状物質を前記電子天秤上の容器に滴下するときの開口部の大きさを、前記電子天秤上の容器を交換するときよりも小とすることを特徴とする請求項１又は２に記載の液状物質滴下装置。
【請求項４】
前記開閉装置は、ノズルから吐出させた液状物質を前記電子天秤上の容器に滴下するときの開口部の大きさを、前記ノズルから吐出された液状物質の通過に必要最小限の大きさとすることを特徴とする請求額３に記載の液状物質滴下装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の液状物質滴下装置を用いた液状物質滴下方法であって、
ノズルから吐出させた液状物質を電子天秤上の容器に滴下するときの開閉装置の開口部の大きさを、電子天秤上の容器を交換するときの開閉装置の開口部の大きさよりも小とする液状物質滴下方法。
【請求項６】
前記ノズルから吐出させた液状物質を前記電子天秤上の容器に滴下するときの開閉装置の開口部の大きさを、前記ノズルから吐出された液状物質の通過に必要最小限の大きさとすることを特徴とする請求項５に記載の液状物質滴下方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は液晶等の液状物質滴下装置及び方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
液晶表示装置等の製造工程では、ガラス等の基板に回路パターンを形成する成膜プロセスがある。この成膜プロセスでは、基板に例えば配向膜やレジスト等の機能性薄膜が形成される。
【０００３】
基板に機能性薄膜を形成するとき、この機能性薄膜を形成する液状物質をノズルから吐出させて滴下する液状物質滴下装置が用いられる。この液状物質滴下装置では、ノズルからの液状物質の滴下量を高精度に管理する必要があり、特許文献１に記載の如く、ノズルから吐出させた液状物質を受け入れる容器を載せて該液状物質の質量を測定する電子天秤を備える。所定のタイミング、例えば、複数枚の基板への液状物質の滴下を完了する毎に、電子天秤を用い、ノズルから吐出させた液状物質を電子天秤上の容器に受け入れてその質量を測定している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開2007-7611号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
液状物質滴下装置では、ノズルからの液状物質の滴下量を微小とするときにも、電子天秤による滴下量の測定精度を向上するため、電子天秤を風防箱内に設置し、液状物質滴下装置が用いられるクリーンルームのダウンフロー（クリーンルーム内のダストの舞い上がりを防止するため、クリーンルームの天井側から床側に向けた気流）が電子天秤上の容器に及ぶことを防止することが考えられる。ダウンフローが容器内に収容済の液状物質の液面にあたり、この液面に生ずる揺れが電子天秤の測定精度を損なうことを防止するものである。
【０００６】
従って、ノズルから吐出された液状物質が電子天秤上の容器に至る滴下経路となる、風防箱の上部の開口部の大きさは、上述のダウンフローの影響を配慮するためには、可及的小さいことが必要になる。
【０００７】
しかしながら、液状物質滴下装置では、ノズルから吐出させた液状物質を基板へ滴下する所定のタイミング毎に、電子天秤を用い、ノズルから吐出させた液状物質を電子天秤上の容器に受け入れるものであり、容器内の液面があるレベルに達する毎に当該容器を空容器に交換する必要がある。従って、容器の交換のためには、この容器を出し入れする風防箱の上部の開口部の大きさを、可及的大きくすることが必要になる。即ち、風防箱の上部の開口部を、ダウンフローの影響を排除し、かつ容器の交換にも好都合となる大きさに設定することには困難がある。
【０００８】
本発明の課題は、液状物質滴下装置及び方法において、風防箱の上部の開口部を、ダウンフローの影響を排除し、かつ容器の交換にも好都合となる大きさに設定することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１の発明は、ノズルから液状物質を吐出させて基板上に滴下する液状物質滴下装置において、ノズルから吐出させた液状物質を受け入れる容器を載せて該液状物質の質量を測定する電子天秤を、風防箱内に設置し、ノズルから吐出させた液状物質が電子天秤上の容器に至る滴下経路となる風防箱の上部に開口部を形成可能な開閉装置を設け、開閉装置が前記開口部の大きさを変化可能にするようにしたものである。
【００１０】
請求項２の発明は、請求項１の発明において更に、前記開閉装置が、前記開口部を形成する複数のシャッタ羽根と、複数のシャッタ羽根を揺動自在に支持する固定枠と、該固定枠に回動自在に取付けられてそれらのシャッタ羽根と係合する可動枠とを有し、可動枠の回動位置の調整によりそれらのシャッタ羽根が囲む開口部の大きさを変化可能にするようにしたものである。
【００１１】
請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記開閉装置は、ノズルから吐出させた液状物質を前記電子天秤上の容器に滴下するときの開口部の大きさを、前記電子天秤上の容器を交換するときよりも小とするようにしたものである。
【００１２】
請求項４の発明は、請求項３の発明において更に、前記開閉装置は、ノズルから吐出させた液状物質を前記電子天秤上の容器に滴下するときの開口部の大きさを、前記ノズルから吐出された液状物質の通過に必要最小限の大きさとするようにしたものである。
【００１３】
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれかに記載の液状物質滴下装置を用いた液状物質滴下方法であって、ノズルから吐出させた液状物質を電子天秤上の容器に滴下するときの開閉装置の開口部の大きさを、電子天秤上の容器を交換するときの開閉装置の開口部の大きさよりも小とするようにしたものである。
【００１４】
請求項６の発明は、請求項５の発明において更に、前記ノズルから吐出させた液状物質を前記電子天秤上の容器に滴下するときの開閉装置の開口部の大きさを、前記ノズルから吐出された液状物質の通過に必要最小限の大きさとするようにしたものである。
【発明の効果】
【００１５】
本発明によれば、ノズルから吐出させた液状物質を電子天秤上の容器に滴下するときには、開閉装置の開口部の大きさを小とすることができ、液状物質滴下装置が設けられるクリーンルームのダウンフローが電子天秤上の容器に及ぶことを可及的に防止できる。ダウンフローが容器内に収容済の液状物質の液面にあたり、この液面に生ずる揺れが電子天秤の測定精度を損なうことを防止できる。
【００１６】
また、電子天秤上の容器を交換するときには、開閉装置の開口部の大きさを大とすることができ、ノズルから容器内に滴下された液状物質の液面があるレベルに達する毎に、当該容器を容易に空容器に交換できる。
【００１７】
尚、電子天秤を用いたり、容器を交換しない通常運転時には、開閉装置の開口部を閉鎖し、クリーンルームのダウンフローが電子天秤上の容器に及ぶことを完全に防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】図１は液晶滴下装置を示す模式図である。
【図２】図２は液晶滴下装置の供給装置を示す断面図である。
【図３】図３は液晶滴下装置の開閉装置を示す断面図である。
【図４】図４は図３の平面図である。
【図５】図５は開閉装置の要部を示す斜視図である。
【図６】図６は開閉装置の開口部の大きさの変化を示す模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
図１に示す液晶滴下装置１０は四角形状の下基板１を搭載する基板搬送ステージ１１と、下基板１上の定めた滴下位置に設定された量（質量）ずつ液状物質としての液晶Ｌを滴下し、設定された総量（総質量）の液晶Ｌを基板１上に供給する液晶供給装置２０とを有する。下基板１には、その外周縁部に沿って内部に液晶Ｌを封入するためのシール剤４が塗布されている。下基板１上に液晶Ｌを滴下した後、下基板１上に図示しない上基板を貼り合わせて液晶表示パネルを製造する。下基板１と上基板はガラス基板からなる。
【００２０】
基板搬送ステージ１１は、Ｘ軸駆動部、Ｙ軸駆動部、θ軸駆動部を備えた移動装置１２を有し、下基板１をＸ方向とＹ方向のそれぞれに移動するとともに、θ軸回りに回転することができる。移動装置１２の各駆動部はサーボモータにより構成できる。
【００２１】
液晶供給装置２０は、容器４０と移動装置５０を備える。
容器４０は、液晶Ｌを蓄える。
【００２２】
移動装置５０は、Ｘ軸駆動部、Ｙ軸駆動部、Ｚ軸駆動部を備え、液晶供給装置２０をＸ方向とＹ方向とＺ方向のそれぞれに移動する。移動装置５０の各駆動部はサーボモータにより構成できる。移動装置１２及び／又は移動装置５０は、基板搬送ステージ１１上の下基板１に対し、液晶供給装置２０を相対的に移動させる。
【００２３】
液晶供給装置２０は、容器４０から液晶Ｌを取出す取出しポート２１と、取出した液晶Ｌを一時的に蓄える備蓄室２２と、取出して蓄えられた液晶Ｌを吐出するノズル２３とを有する。
【００２４】
具体的には、液晶供給装置２０は、図２に示す如く、固定部２４と、サーボモータ２５により駆動される回転軸２６に設けられた回転部２７とを有し、固定部２４には、回転軸２６の軸心を中心とする同一半径上でかつ回転軸２６を挟んだ対向位置に１つずつ取出しポート２１とノズル２３を備え、回転部２７には、２個の備蓄室２２を、１つの備蓄室２２が取出しポート２１に対向するとき、他方の備蓄室２２がノズル２３と対向する位置に備える。回転部２７は固定部２４に液密に摺接し、回転部２７の回転により２個の備蓄室２２は取出しポート２１とノズル２３を順に通過する。
【００２５】
液晶供給装置２０は、回転部２７に相対するカム２８を回転軸２６の周囲に固定配置し、回転部２７とカム２８の間で回転軸２６に固定した回転板２９に設けた複数のガイド孔３２に備蓄室２２と同数のプランジャ３０を上下動自在に保持し、プランジャ３０の下端部を備蓄室２２に嵌合して該備蓄室２２の内部で往復動可能にし、プランジャ３０の上端部（カムフォロワ３０Ａ）をばね３１によりカム２８のカム面に衝合させている。ばね３１は、プランジャ３０の中間部に設けたフランジ３０Ｂと回転板２９の間に介装される。
【００２６】
液晶供給装置２０は、サーボモータ２５による回転部２７の回転によって以下の如くにポンプ作用を営む。
【００２７】
(a)取出し作用
回転部２７の備蓄室２２が固定部２４の取出しポート２１を通過するとき、プランジャ３０が備蓄室２２の内部を下限から上限まで移動する。プランジャ３０の下限から上限までの移動で、その移動量に応じた量（質量）の液晶Ｌが容器４０から取出しポート２１を経由して備蓄室２２に吸い込まれて取出される。従って、このプランジャ３０の下限から上限までの移動量を調整することで、備蓄室２２内に取出す液晶Ｌの量（質量）が設定される。
【００２８】
(b)吐出作用
回転部２７の備蓄室２２が固定部２４のノズル２３を通過するとき、取出し作用と逆の動作でプランジャ３０が備蓄室２２の内部を上限から下限まで移動し、備蓄室２２に蓄えた液晶Ｌをノズル２３経由で吐出し、１滴（一定質量）の液晶Ｌとして下基板１上に滴下する。
【００２９】
液晶滴下装置１０は、液晶供給装置２０のノズル２３からの液晶Ｌの１滴の滴下量（質量）を高精度に管理するため、電子天秤４１を有する。電子天秤４１は、基板搬送ステージ１１の左側面に固定してあるＬ字状のブラケット１１Ａの上に設けられ、ノズル２３から吐出させた液晶Ｌを受け入れる計量用容器４２を載せて液晶Ｌの質量を測定する。所定のタイミング、例えば、複数枚の基板１への液晶Ｌの滴下を完了する毎に、移動装置１２及び／又は移動装置５０により液晶供給装置２０のノズル２３を電子天秤４１上の計量用容器４２の直上に位置付け、ノズル２３から吐出させた１滴の液晶Ｌを計量用容器４２に受け入れる。電子天秤４１は制御装置３６に接続され、電子天秤４１による計量の結果の計量値が制御装置３６に取り込まれ、電子天秤４１の計量値の今回の変化量が今回の液晶Ｌの１滴の質量として測定される。尚、計量用容器４２は、該容器４２内に繰り返して受け入れた液晶Ｌの液面があるレベルに達する毎に、当該容器４２を空容器４２に交換される。また、計量のために計量用容器４２内に吐出させる液晶Ｌは、１滴に限らず、複数滴であっても良い。このようにした場合、計量値を吐出した液晶Ｌの滴下数で除算して１滴の液晶の質量を求めれば良い。
【００３０】
液晶滴下装置１０は、液晶供給装置２０のノズル２３からの液晶Ｌの滴下量を微小とするときにも、電子天秤４１による滴下量の測定精度を向上するため、電子天秤４１を風防箱６０内に設置し、この液晶滴下装置１０が用いられるクリーンルームのダウンフローが電子天秤４１上の計量用容器４２に及ぶことを防止する。
【００３１】
風防箱６０は、図３に示す如く、ブラケット１１Ａの上に固定した四角筒状の側壁部６１からなる。そして、ノズル２３から吐出させた液晶Ｌが電子天秤４１上の計量用容器４２に至る滴下経路となる、風防箱６０の上部には、開閉装置７０が設けられる。開閉装置７０は、複数のシャッタ羽根７１により風防箱６０の上部に開口部７０Ａを形成可能とするもので、これら複数のシャッタ羽根７１により形成される開口部７０Ａの大きさを変化可能にする。
【００３２】
開閉装置７０は、図４、図５に示す如く、側壁部６１の上部に固定される固定枠７２と、固定枠７２に回動自在に嵌装されて取付けられる可動枠７３を有する。固定枠７２は複数のシャッタ羽根７１を周方向に隣接順に一部重ね合わせて揺動自在に支持し、可動枠７３はそれらのシャッタ羽根７１と係合し、可動枠７３の回動位置の調整によりそれらのシャッタ羽根７１が固定枠７２と可動枠７３の円形の各枠孔７２Ａ、７３Ａ内で囲む開口部７０Ａの大きさを変化させる。即ち、複数（本実施例では６枚）の薄鋼板からなるシャッタ羽根７１Ａ〜７１Ｆ（図４、図５では１枚のみ略示）は裏側の一端に固定ピン７４を突設し、表側の他端に可動ピン７５を突設している。シャッタ羽根７１Ａ〜７１Ｆは、それらの固定ピン７４を、固定枠７２の上面であって、同一円周上に等間隔に設けられた６個の支持孔７４Ａに軸支され、この支持孔７４Ａを中心として揺動自在に支持される。シャッタ羽根７１Ａ〜７１Ｆは、それらの可動ピン７５を、６個の支持孔７４Ａが描く仮想円と同軸に配置された可動枠７３の下面に等間隔に設けられた６個の放射状の溝７５Ａに係合する。
【００３３】
開閉装置７０は、固定枠７２にモータ７６を固定し、モータ７６の出力軸に設けたピニオン７７を、可動枠７３の外周の一部に設けた円弧状ラック７８に噛み合いさせる。モータ７６は、制御装置３６により、液晶滴下装置１０の運転状況に応じて駆動制御される。モータ７６の駆動により可動枠７３及びラック７８を時計回りに回動させると、シャッタ羽根７１Ａ〜７１Ｆは固定ピン７４を中心として固定枠７２と可動枠７３の各枠孔７２Ａ、７３Ａの半径方向外方へ揺動し、開口部７０Ａの大きさを拡径する。ラック７８の一端７８Ａが固定枠７２の一方のストッパ面に衝合したときに、開口部７０Ａは最大径になる（図６（Ａ））。モータ７６の駆動により可動枠７３及びラック７８を反時計回りに回動させると、シャッタ羽根７１Ａ〜７１Ｆは固定ピン７４を中心として固定枠７２と可動枠７３の各枠孔７２Ａ、７３Ａの半径方向内方へ揺動し、開口部７０Ａの大きさを縮径する。ラック７８の他端７８Ｂが固定枠７２の他方のストッパ面に衝合したときに、開口部７０Ａは完全に閉鎖する（図６（Ｃ））。
【００３４】
従って、制御装置３６は、液晶滴下装置１０が液晶供給装置２０のノズル２３からの液晶Ｌの滴下量を管理するために、ノズル２３から吐出させた液晶Ｌを電子天秤４１上の計量用容器４２に滴下するときには、開閉装置７０のモータ７６を駆動し、開口部７０Ａの大きさを液晶Ｌの通過に必要なだけの小径（必要最小限の大きさ）とする（図６（Ｂ））。ここで、液晶Ｌの通過に必要な小径とは、例えば、滴下される液晶Ｌの液滴の直径に、液晶Ｌの吐出方向のバラツキを加味して決定すれば良く、液滴の直径の数倍程度の大きさとすれば良い。他方、電子天秤４１上の計量用容器４２を交換するときには、制御装置３６は開閉装置７０のモータ７６を駆動し、開口部７０Ａの大きさを最大径とする（図６（Ａ））。ここでは、計量用容器４２の交換の利便性を考慮して開口部７０Ａの大きさを最大径としたが、計量用容器４２の交換が可能な大きさであれば、必ずしも最大径である必要はない。尚、液晶滴下装置１０の通常運転中、即ち、基板１上に液晶Ｌの滴下を行なっている間は、開閉装置７０の開口部７０Ａを閉鎖する（図６（Ｃ））。
【００３５】
従って、本実施例によれば以下の作用効果を奏する。
(a)電子天秤４１と計量用容器４２を収容する風防箱６０の上部に設けた開閉装置７０が、シャッタ羽根７１（７１Ａ〜７１Ｆ）により形成される開口部７０Ａの大きさを変化可能にする。
【００３６】
従って、ノズル２３から吐出させた液晶Ｌを電子天秤４１上の計量用容器４２に滴下するときには、開閉装置７０の開口部７０Ａの大きさを小とすることができ、液晶滴下装置１０が設けられるクリーンルームのダウンフローが電子天秤４１上の計量用容器４２に及ぶことを可及的に防止できる。ダウンフローが計量用容器４２内に収容済の液晶Ｌの液面にあたり、この液面に生ずる揺れが電子天秤４１の測定精度を損なうことを防止できる。
【００３７】
また、電子天秤４１上の計量用容器４２を交換するときには、開閉装置７０の開口部７０Ａの大きさを大とすることができ、ノズル２３から計量用容器４２内に滴下された液晶Ｌの液面があるレベルに達する毎に、当該計量用容器４２を容易に空計量用容器４２に交換できる。
【００３８】
尚、電子天秤４１を用いたり、計量用容器４２を交換しない通常運転時には、開閉装置７０の開口部７０Ａを閉鎖し、クリーンルームのダウンフローが電子天秤４１上の計量用容器４２に及ぶことを完全に防止できる。また、計量用容器４２内に液晶Ｌを滴下し終えた後に開口部７０Ａを閉鎖し、開口部７０Ａが閉鎖された状態で電子天秤４１による滴下量の測定を行なうようにしても良い。このようにした場合、電子天秤４１による滴下量の測定の際に、クリーンルームのダウンフローが完全に遮断されているので、電子天秤４１による測定をより精度良く行なうことができる。
【００３９】
(b)開閉装置７０が、複数のシャッタ羽根７１（７１Ａ〜７１Ｆ）を揺動自在に支持する固定枠７２と、該固定枠７２に回動自在に取付けられてそれらのシャッタ羽根７１（７１Ａ〜７１Ｆ）と係合する可動枠７３とを有し、可動枠７３の回動位置の調整によりそれらのシャッタ羽根７１（７１Ａ〜７１Ｆ）が囲む開口部７０Ａの大きさを変化可能にすることにより、開口部７０Ａの大きさを安定的に変化させることができる。
【００４０】
以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。例えば、開閉装置としてシャッタ羽根を用いた開閉装置の例で説明したが、開口部の大きさを大小に変化可能な開閉装置であれば他のものであっても良い。即ち、計量用容器４２の出し入れが可能な大きさの開口を形成するスライド式等の扉と、その扉にさらに、ノズル２３から吐出された液晶Ｌの通過に最低限必要な大きさの開口を形成するスライド式等の扉を設けた構造の開閉装置等であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【００４１】
本発明は、液状物質滴下装置及び方法において、風防箱の上部の開口部を、ダウンフローの影響を排除し、かつ容器の交換にも好都合となる大きさに設定することができる。
【符号の説明】
【００４２】
１  基板
１０  液晶滴下装置（液状物質滴下装置）
２３  ノズル
４１  電子天秤
４２  計量用容器
６０  風防箱
７０  開閉装置
７０Ａ  開口部
７１、７１Ａ〜７１Ｆ  シャッタ羽根
７２  固定枠
７３  可動枠
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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