(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基部上に該基部よりも面積が小さい樹脂平板を吸引によって保持し、該樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板よりも面積の大きい基板を保持する基板保持部材であって、
前記基部は、平坦な上面と、該上面に前記樹脂平板を吸引保持するための複数の吸引口部を備えるとともに、複数の吸引孔を有し、
前記樹脂平板は、前記基部の複数の吸引口部を被覆する大きさであり、表面の周辺部に切欠き部を有し、該切欠き部に囲まれた領域に平坦な保持平面を有し、前記基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を前記保持平面の表面から裏面に貫通して備えた構成であって、前記切欠き部の大きさが異なることによって前記保持平面の大きさが異なっている複数種の樹脂平板の群の中の１つであることを特徴とする基板保持部材。
【請求項２】
基部上に該基部よりも面積が小さい樹脂平板を吸引によって保持し、該樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板よりも面積の大きい基板を保持する基板保持部材であって、
前記基部は、平坦な上面と、該上面に前記樹脂平板を吸引保持するための複数の吸引口部を備えるとともに、複数の吸引孔を有し、前記上面は独立した吸引路を設けた複数の領域に分割され、各領域に前記吸引口部と前記吸引孔が形成されたものであり、
前記樹脂平板は、平坦な保持平面を有するとともに、前記基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を前記保持平面の表面から裏面に貫通して備えた構成であって、前記基部の前記領域の組み合わせに対応した平面形状である複数種の樹脂平板の群の中の１つであることを特徴とする基板保持部材。
【請求項３】
基部上に該基部よりも面積が小さい樹脂平板を吸引によって保持し、該樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板よりも面積の大きい基板を保持する基板保持部材であって、
前記基部は、平坦な上面と、該上面に前記樹脂平板を吸引保持するための吸引溝部を備えるとともに、複数の吸引孔を有し、前記吸引溝部は複数の領域に分割され、各領域の吸引溝部には独立した吸引路が設けられ、各領域に前記吸引孔が形成されたものであり、
前記樹脂平板は、平坦な保持平面を有するとともに、前記基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を前記保持平面の表面から裏面に貫通して備えた構成であって、前記基部の前記領域の組み合わせに対応した平面形状である複数種の樹脂平板の群の中の１つであることを特徴とする基板保持部材。
【請求項４】
上方に向かって開口するとともに水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドと、被塗布基板を前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に移動させるための基板保持部材とを備え、前記塗布ヘッドに塗布液を供給し、前記基板保持部材に保持された前記被塗布基板と前記塗布ヘッドとの間に前記スリットから吐出される塗布液によってビードを形成し、前記塗布ヘッドと被塗布基板との相対移動にともなってビードから被塗布基板の塗布面に塗布液を付着させることによって前記被塗布基板への塗布液の塗布を行うビード塗布装置において、
前記基板保持部材は、請求項１乃至請求項３のいずれかに記載された基板保持部材であることを特徴とする塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は基板保持部材、特に大型ガラス基板等の枚葉タイプの基板をその面積に応じて確実に保持するための基板保持部材と、このような基板保持部材を備え基板に塗布液を均一、かつ、効率良く塗布するための塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般に、ＬＣＤ用カラーフィルタ等の大型ガラス基板に塗布液を塗布する方式としては、スピン塗布方式が多く用いられている。
【０００３】
このスピン塗布方式には大気開放型および密閉カップ型があるが、何れの方式も、その塗布効率が１０パーセント程度と低く、しかも基板のコーナ部分の塗布膜厚が厚くなりすぎるという欠点があり、今後見込まれる基板サイズの大型化に伴って、塗布液の使用量、膜厚分布およびスループット等の点において問題が指摘されている。
【０００４】
上述のようなスピン塗布方式の欠点を解決するための方式としては、ナイフ塗布方式、ロール塗布方式またはダイ塗布方式がある。
【０００５】
これらの方式は、何れも、基板上に塗布用クリアランスを設け、その設定値によって塗布膜厚を決定して塗布面の平滑性を得る方式であるが、この方式では、基板表面の平滑度（凹凸度）が塗布精度以上に低い（凹凸度が大きい）ものに対しては、均一な膜厚を得ることが困難である。
【０００６】
また、基板表面の凹凸に影響され難い塗布液の塗布方法としては、一般にディップ塗布方式が知られているが、この方式では、非塗布部を被覆することが不可欠であり、作業が煩雑なものとなる。
【０００７】
そこで、上記のような各塗布方式における欠点を解消して、枚葉基板に塗布液の物性に影響を受けることなく安定した状態で均一な塗布膜を形成することのできるビード塗布方式の塗布装置が提案されている（特願平５−１４６７５７号）。
【０００８】
この塗布装置では、上向きに開口する直線状のスリットを有する塗布ヘッドを備え、基板保持部材に保持された基板が、その先端部が塗布ヘッドのスリットの直上に所定のクリアランスを介して対向するように位置される。そして、塗布ヘッドに塗布液が供給されると、塗布液がスリットから吐出されてビードを形成し、被塗布基板の先端部下面に付着する。この状態から基板保持部材が一定速度で斜め上方にスライドされ、ビードから塗布液が基板の下面に順次付着され、塗布液の層が形成される。このとき、塗布ヘッドには連続して塗布液の供給が行われ、ビードにおける塗布液の量が一定に保たれている。そして、基板が斜め上方に上昇してその後端部が塗布ヘッドのスリット上に到達すると、基板保持部材のスライドが停止され、ビードを形成する塗布液が塗布ヘッド内に吸引されてビードが消滅される。これによって、塗布ヘッドと基板上の塗布液の層が分離される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
図２５は、このようなビード塗布方式における塗布ヘッドと基板との位置関係を説明するための図である。図２５において、塗布ヘッド１０１は、図示されていないスリットから塗布液を吐出して厚み８００〜９００μｍ程度のビードＢを形成し、基板保持部材１０２に保持された基板Ｓは、塗布ヘッド１０１と所定のクリアランスＣ（例えば、５００μｍ程度）を保つように一定速度で斜め上方（図面にほぼ垂直方向）にスライドされて塗布が行われる。
【００１０】
通常、種々の基板サイズに対応するために、塗布ヘッド１０１の幅は基板Ｓよりも大きく設定されている。したがって、基板Ｓを保持している基板保持部材１０２の周辺部はビードＢと対向した状態にあり、この状態での基板保持部材１０２とビードＢ表面との距離は３００〜４００μｍ程度となる。しかし、ビードＢの基板Ｓとの接触面にはメニスカスが形成されており、例えば、供給ポンプにおける電圧変化等により、塗布ヘッドに供給される塗布液量が増大すると、塗布液が基板保持部材１０２に接触することがある。この現象が一時的であっても、付着した塗布液が基板保持部材１０２の基板保持面を汚染したり、基板保持部材１０２と基板Ｓとの間にしみ込んで基板Ｓを汚染するという問題が生じる。
【００１１】
これを解消するために、図２６に示されるように基板保持部材１０２を基板Ｓのサイズよりも小さくして、基板保持部材１０２がビードＢと対向しないようにすることができる。しかしながら、サイズの大きな基板Ｓが保持される場合、基板Ｓのうち基板保持部材１０２によって保持されていない領域が大きくなると、この領域の基板Ｓが塗布ヘッド１０１方向に垂れ下がることになる。このような基板の垂れ下がり現象が生じると、上記の基板Ｓと塗布ヘッド１０１とのクリアランスＣを一定に維持することが困難となり、塗布膜の膜厚の均一化に支障を来すことになる。一方、基板Ｓのサイズに応じて基板保持部材を適切な大きさのものに交換して、上記のような基板Ｓの垂れ下がり現象を防止することも可能である。しかし、剛性の高い基板保持部材は重量が大きく交換作業が煩雑であるという問題がある。
【００１２】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、大型ガラス基板等の枚葉タイプの基板を、そのサイズに対応して確実に保持することができる基板保持部材と、このような基板保持部材を備え、均一な塗布膜の形成が可能な塗布装置を提供することを目的とする。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
このような目的を達成するために、本発明の基板保持部材は、基部上に該基部よりも面積が小さい樹脂平板を吸引によって保持し、該樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板よりも面積の大きい基板を保持する基板保持部材であって、前記基部は、平坦な上面と、該上面に前記樹脂平板を吸引保持するための複数の吸引口部を備えるとともに、複数の吸引孔を有し、前記樹脂平板は、前記基部の複数の吸引口部を被覆する大きさであり、表面の周辺部に切欠き部を有し、該切欠き部に囲まれた領域に平坦な保持平面を有し、前記基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を前記保持平面の表面から裏面に貫通して備えた構成であって、前記切欠き部の大きさが異なることによって前記保持平面の大きさが異なっている複数種の樹脂平板の群の中の１つであるような構成とした。
また、本発明の基板保持部材は、基部上に該基部よりも面積が小さい樹脂平板を吸引によって保持し、該樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板よりも面積の大きい基板を保持する基板保持部材であって、前記基部は、平坦な上面と、該上面に前記樹脂平板を吸引保持するための複数の吸引口部を備えるとともに、複数の吸引孔を有し、前記上面は独立した吸引路を設けた複数の領域に分割され、各領域に前記吸引口部と前記吸引孔が形成されたものであり、前記樹脂平板は、平坦な保持平面を有するとともに、前記基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を前記保持平面の表面から裏面に貫通して備えた構成であって、前記基部の前記領域の組み合わせに対応した平面形状である複数種の樹脂平板の群の中の１つであるような構成とした。
【００１４】
また、本発明の基板保持部材は、基部上に該基部よりも面積が小さい樹脂平板を吸引によって保持し、該樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板よりも面積の大きい基板を保持する基板保持部材であって、前記基部は、平坦な上面と、該上面に前記樹脂平板を吸引保持するための吸引溝部を備えるとともに、複数の吸引孔を有し、前記吸引溝部は複数の領域に分割され、各領域の吸引溝部には独立した吸引路が設けられ、各領域に前記吸引孔が形成されたものであり、前記樹脂平板は、平坦な保持平面を有するとともに、前記基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を前記保持平面の表面から裏面に貫通して備えた構成であって、前記基部の前記領域の組み合わせに対応した平面形状である複数種の樹脂平板の群の中の１つであるような構成とした。
【００１５】
このような本発明の基板保持部材では、基部の上面に樹脂平板を密接させて吸引口部あるいは吸引溝部により吸引保持し、基部に吸引保持された樹脂平板は、その吸引孔が基部に吸引孔に連通し、基部の吸引孔を介して吸引することにより、樹脂平板の表面には吸引孔を介した吸着保持作用が生じ、これにより樹脂平板上に基板が保持可能となり、樹脂平板を他の形状、サイズの保持平面を有するものにすることにより、基板を保持する際に基板と接触する樹脂平板の面積を適宜変えることができる。
【００１６】
本発明の塗布装置は、上方に向って開口するとともに水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドと、被塗布基板を前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に移動させるための基板保持部材とを備え、前記塗布ヘッドに塗布液を供給し、前記基板保持部材に保持された前記被塗布基板と前記塗布ヘッドとの間に前記スリットから吐出される塗布液によってビードを形成し、前記塗布ヘッドと被塗布基板との相対移動にともなってビードから被塗布基板の塗布面に塗布液を付着させることによって前記被塗布基板への塗布液の塗布を行うビード塗布装置において、前記基板保持部材は上述のような基板保持部材とするような構成とした。
【００１７】
このような本発明の塗布装置では、基板への塗布効率の高い塗布が行われ、この際に、基板を保持する基板保持部材の樹脂平板が基板よりも面積が小さく、基板周囲に存在しないため、基板と接触していないビードと基板保持部材との距離が充分に大きいものとなり、ビード表面の変動が生じても基板保持部材に塗布液が接触することが防止される。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最も好ましいと思われる実施の形態について説明する。
【００１９】
図１は本発明の基板保持部材の一実施形態を示す正面図である。図１において、本発明の基板保持部材１は、基部２と、この基部２上に吸引保持された樹脂平板３とを備えている。そして、この基板保持部材１は、樹脂平板３上に樹脂平板３の面積よりも大きな面積の基板Ｓを吸引保持するものである。
【００２０】
図２は基部２の平面図であり、図３は図２に示される基部２の III−III 線における縦断面図である。図２および図３において、基部２は平面形状が矩形をなし、上面が平坦であるとともに、この上面には複数の吸引口部５と、複数の吸引孔６が形成されている。吸引口部５は樹脂平板３を吸引保持するためのものであり、この吸引口部５は基部２の厚み方向にほぼ垂直に穿設され、基部２内部に上面とほぼ平行に形成された吸引路５ａに接続されている。吸引路５ａは図示されていない吸引装置に接続されており、吸引装置を駆動させることにより吸引口部５に吸引作用を生じさせることができる。また、吸引孔６は、後述する樹脂平板３の吸引孔８と連通することによって、樹脂平板３に基板Ｓを保持するための吸引保持作用を生じさせるためのものであり、この吸引孔６は基部２の厚み方向にほぼ垂直に穿設され、基部２内部に上面とほぼ平行に形成された吸引路６ａに接続されている。吸引路６ａは図示されていない吸引装置に接続されており、この吸引装置を駆動させることにより吸引孔６に吸引作用を生じさせることができる。このように、基部２には、吸引口部５→吸引路５ａからなる▲１▼の吸引系統と、吸引孔６→吸引路６ａからなる▲２▼の吸引系統の２つの吸引系統が設けられている。
【００２１】
このような基部２は、アルミニウム、ステンレス鋼、鉄、真ちゅう、銅等を用いて作製することができ、厚みは５〜５０ｍｍ程度とすることができる。基部２に設けられる吸引口部５は、例えば、内径１〜３０ｍｍ程度のものとすることができ、形成間隔は５〜１００ｍｍ程度とすることができる。また、基部２に設けられる吸引孔６は、例えば、内径２〜１０ｍｍ程度のものとすることができ、形成間隔は５〜３０ｍｍ程度とすることができる。
【００２２】
尚、図示例では、吸引口部５は所定の形成間隔で基部２の上面の全域に形成されているが、これに限定されるものではなく、樹脂平板３の吸引保持が安定して行える任意のパターンに形成することができる。
【００２３】
図４は樹脂平板３を説明するための断面図である。図４において、樹脂平板３は、平面形状が基部２の吸引口部５の形成領域に対応した矩形をなす平面性の良好な平板である。この樹脂平板３は、表面（保持平面３ａ）から裏面に貫通した複数の吸引孔８を備えており、この吸引孔８は、樹脂平板３が吸引口部５による吸引作用によって基部２上に吸引保持された際に、基部２の吸引孔６と連通する箇所に形成されている。このような吸引孔８は、例えば、内径０．５〜５ｍｍ、形成間隔５〜２０ｍｍで形成することができる。
【００２４】
このような樹脂平板３は、ポリプロピレン、テフロン（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ジュラコン樹脂等を用いて作製することができ、厚みは５〜２０ｍｍ程度とすることができる。
【００２５】
上述のような基部２上への樹脂平板３の吸引保持の際の位置合わせは、例えば、基部２の所定箇所に位置決め用のピンを設けておき、このピンに樹脂平板を当接させることにより行うことができる。
【００２６】
このような基板保持部材１において、基部２上面に樹脂平板３を位置決めして載置し、吸引路５ａを介して吸引を行うと基部２上面の吸引口部５に吸引保持作用が発生し、基部２に樹脂平板３が吸引保持される。次に、吸引路６ａを介して吸引を行うと、基部２の吸引孔６を介して樹脂平板３の吸引孔８に吸引保持作用が発生する。この吸引孔８における吸引保持作用によって樹脂平板３の保持平面３ａによる基板Ｓの保持が可能となる。この場合、樹脂平板３は、図１に示されるように保持対象となる基板Ｓよりも若干面積が小さいものであり、基板Ｓの周辺部は樹脂平板３に保持されない状態となる。使用する樹脂平板３の寸法は、基板Ｓの非保持領域に垂れ下がり現象が生じない範囲で、基板Ｓの材質、厚み等を考慮して設定することができる。例えば、カラーフィルタ用のガラス基板Ｓでは、基板Ｓの樹脂平板３からの突出幅Ｗを５〜５０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００２７】
基板保持部材１からの基板Ｓの取りはずしは、基板保持部材１を水平状態とし、吸引路６ａによる吸引を停止することにより行うことができる。
【００２８】
上述のような本発明の基板保持部材１において、基板Ｓよりもサイズの小さい基板あるいは形状の異なる基板である基板Ｓ´を保持する場合には、吸引路５ａによる吸引を停止して樹脂平板３を取りはずし、基板Ｓ´に対応した樹脂平板３´を基部２上に吸引保持させる。図５は、樹脂平板３´の一例を示す平面図であり、図６は図５に示される樹脂平板３´のVI−VI線における縦断面図である。図５および図６において、樹脂平板３´は、平面形状が基部２の吸引口部５の形成領域に対応した矩形をなす平面性の良好な平板であり、表面の周辺部に切欠き部４を備え、この切欠き部４に囲まれた領域に、基板Ｓ´に対応する保持平面３´ａが形成されている。そして、保持平面３´ａには、表面から裏面に貫通した複数の吸引孔８が設けられており、この吸引孔８は、樹脂平板３´が吸引口部５による吸引作用によって基部２上に吸引保持された際に、基部２の吸引孔６と連通する箇所に形成されている。
【００２９】
このような樹脂平板３´は、樹脂平板３と同様にポリプロピレン、テフロン（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ジュラコン樹脂等を用いて作製することができ、厚みは、保持平面３´ａにおいて５〜３０ｍｍ程度、切欠き部４において１〜１０ｍｍ程度とすることができる。また、基部２上への樹脂平板３´の吸引保持の際の位置合わせは、樹脂平板３と同様にして行うことができる。
【００３０】
図７は、樹脂平板３´を備えた本発明の基板保持部材１が基板Ｓ´を保持している状態を示す正面図である。図７に示されるように、樹脂平板３´の保持平面３´ａは、保持対象となる基板Ｓ´よりも若干面積が小さいものであり、基板Ｓ´の周辺部は樹脂平板３´に保持されない状態となる。樹脂平板３´の保持平面３´ａの寸法は、基板Ｓ´の非保持領域に垂れ下がり現象が生じない範囲で、基板Ｓ´の材質、厚み等を考慮して設定することができる。例えば、カラーフィルタ用のガラス基板Ｓ´では、保持平面３´ａから切欠き部４の上方への基板Ｓ´の突出幅Ｗが５〜５０ｍｍの範囲となるようにすることが好ましい。
【００３１】
上述のように、本発明の基板保持部材は、基部に保持する樹脂平板を最適な保持平面を有する樹脂平板に交換することによって、基板の寸法、形状の変化に対応して、基板の垂れ下がり現象を生じないように確実に基板を保持することが可能であるとともに、軽量な樹脂平板の交換のみで基板の寸法、形状の変化に対応できるので、作業性が極めて良好なものとなる。
【００３２】
尚、上述の実施形態では、基部２に設けられた複数の吸引口部５は吸引路５ａによる１つの吸引系統によって同時に樹脂平板に対する吸引作用を発生するものであるが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図８に示されるように、基部２´の吸引口部（図示せず）の形成領域を領域Ａ１，Ａ２，Ａ３（破線で囲まれた領域）に分割し、各領域ごとに独立した吸引路を設けて３つの吸引系統を有するものとしてもよい。このような基部２´を使用することにより、領域Ａ１，Ａ２，Ａ３の組み合わせで吸引保持作用を発生する面積を適宜変更することができる。したがって、例えば、切欠き部を形成することなく基板Ｓの寸法や形状に対応した樹脂平板を形成し、この樹脂平板を領域Ａ１，Ａ２，Ａ３のなかの所望の領域を使用して基部２´に保持することができる。
【００３３】
上述の実施形態では、図１と図７に示された２種のサイズの基板Ｓ、Ｓ´に対応可能なものであるが、本発明の基板保持部材はこれに限定されるものではなく、２種以上のサイズに対応可能なものとすることができることは勿論である。
【００３４】
次に、本発明の基板保持部材の他の実施形態について説明する。
【００３５】
図９は本発明の基板保持部材の他の実施形態を示す正面図である。図９において、本発明の基板保持部材１１は、基部１２と、この基部１２上に吸引保持された樹脂平板１３とを備えている。そして、この基板保持部材１１は、樹脂平板１３上に樹脂平板１３の面積よりも大きな面積の基板Ｓを吸引保持するものである。
【００３６】
図１０は基部１２の平面図であり、図１１は図１０に示される基部１２のXI−XI線における縦断面図である。図１０および図１１において、基部１２は平面形状が矩形をなし、上面が平坦であるとともに、この上面の周縁部とその内部に十字状に形成された吸引溝部１５を備え、かつ、複数の吸引孔１６が吸引溝部１５の非形成領域に設けられている。吸引溝部１５は樹脂平板１３を基部１２に吸引保持するためのものであり、吸引溝部１５の深さは３〜１０ｍｍ程度、幅は３〜１０ｍｍ程度であり、吸引溝部１５の断面形状は矩形、半円形等、特に制限はない。この吸引溝部１５は、基部１２内部に形成された吸引路１５ａに接続されている。吸引路１５ａは図示されていない吸引装置に接続されており、吸引溝部１５を覆うように樹脂平板１３を基部１２上に載置した状態で吸引装置を駆動させることにより、吸引溝部１５に吸引作用を生じさせることができる。また、吸引孔１６は、後述する樹脂平板１３の吸引孔１８と連通することによって、樹脂平板１３に基板Ｓを保持するための吸引保持作用を生じさせるためのものであり、この吸引孔１６は基部１２の厚み方向にほぼ垂直に穿設され、基部１２内部に上面とほぼ平行に形成された吸引路１６ａに接続されている。吸引路１６ａは図示されていない吸引装置に接続されており、この吸引装置を駆動させることにより吸引孔１６に吸引作用を生じさせることができる。このように、基部１２には、吸引溝部１５→吸引路１５ａからなる▲１▼の吸引系統と、吸引孔１６→吸引路１６ａからなる▲２▼の吸引系統の２つの吸引系統が設けられている。
【００３７】
このような基部１２は、上述の基部２と同様にアルミニウム、ステンレス鋼、鉄、真ちゅう、銅等を用いて作製することができ、厚みは５〜５０ｍｍ程度とすることができる。基部１２に設けられる吸引溝部１５の形成パターンは、図示例のものに限定されず、樹脂平板１３の吸引保持が安定して行える任意のパターンとすることができる。また、基部１２に設けられる吸引孔１６は、例えば、内径２〜１０ｍｍ程度のものとすることができ、形成間隔は５〜３０ｍｍ程度とすることができる。
【００３８】
図１２は樹脂平板１３を説明するための断面図である。図１２において、樹脂平板１３は、平面形状が基部１２の吸引溝部１５の形成領域に対応した矩形をなす平面性の良好な平板である。この樹脂平板１３は、表面（保持平面１３ａ）から裏面に貫通した複数の吸引孔１８を備えており、この吸引孔１８は、樹脂平板１３が吸引溝部１５による吸引作用によって基部１２上に吸引保持された際に、基部１２の吸引孔１６と連通する箇所に形成されている。このような吸引孔１８は、例えば、内径０．５〜５ｍｍ、形成間隔５〜２０ｍｍで形成することができる。
【００３９】
このような樹脂平板１３は、上述の樹脂平板３と同様にポリプロピレン、テフロン（ポリテトラフルオロエチレン）樹脂、ジュラコン樹脂等を用いて作製することができ、厚みは５〜２０ｍｍ程度とすることができる。
【００４０】
上述のような基部１２上への樹脂平板１３の吸引保持の際の位置合わせは、例えば、基部１２の所定箇所に位置決め用のピンを設けておき、このピンに樹脂平板を当接させることにより行うことができる。
【００４１】
このような基板保持部材１１において、基部１２上面に樹脂平板１３を位置決めして載置し、吸引路１５ａを介して吸引を行うと基部１２上面の吸引溝部１５に吸引保持作用が発生し、基部１２に樹脂平板１３が吸引保持される。次に、吸引路１６ａを介して吸引を行うと、基部１２の吸引孔１６を介して樹脂基板１３の吸引孔１８に吸引保持作用が発生する。この吸引孔１８における吸引保持作用によって樹脂平板１３の保持平面１３ａによる基板Ｓの保持が可能となる。この場合、樹脂平板１３は、図９に示されるように保持対象となる基板Ｓよりも若干面積が小さいものであり、基板Ｓの周辺部は樹脂平板１３に保持されない状態となる。使用する樹脂平板１３の寸法は、基板Ｓの非保持領域に垂れ下がり現象が生じない範囲で、基板Ｓの材質、厚み等を考慮して設定することができる。例えば、カラーフィルタ用のガラス基板Ｓでは、基板Ｓの樹脂平板１３からの突出幅Ｗを５〜５０ｍｍの範囲とすることが好ましい。
【００４２】
基板保持部材１１からの基板Ｓの取りはずしは、基板保持部材１１を水平状態とし、吸引路１６ａによる吸引を停止することにより行うことができる。
【００４３】
上述のような本発明の基板保持部材１１において、基板Ｓよりもサイズの小さい基板あるいは形状の異なる基板である基板Ｓ´を保持する場合には、流路１５ａによる吸引を停止して樹脂平板１３を取りはずし、基板Ｓ´に対応した樹脂平板を基部１２上に吸引保持させる。この場合、上述の実施形態の説明で図５および図６に示した形態と同様に、平面形状が基部１２の吸引溝部１５の形成領域に対応した矩形をなす平面性の良好な平板であり、周辺部に切欠き部を備え、この切欠き部に囲まれた領域に、基板Ｓ´に対応する保持平面および吸引孔１８が形成されているような樹脂平板を使用することができる。
【００４４】
図１３は本発明の基板保持部材１１を構成する基部の他の態様を示す平面図である。図１３において、基部１２´は平面形状が矩形をなし、上面が平坦であるとともに、この上面に実線で示されるような吸引溝部１５´を備えている。尚、吸引孔１６の図示は省略してある。この吸引溝部１５´は独立した５種の吸引溝部からなり、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の５種の領域（計９領域）を形成している。そして、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の各領域ごとに独立した吸引路（図示例では破線で示されている）が設けられ、ｂ１，ｂ２，ｂ３，ｂ４，ｂ５の５つの吸引系統を有するものである。このような基部１２´を使用することにより、領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５の組み合わせで吸引保持作用を発生する面積を適宜変更することができる。したがって、例えば、切欠き部を形成することなく基板Ｓの寸法や形状に対応した樹脂平板を形成し、この樹脂平板を領域Ｂ１，Ｂ２，Ｂ３，Ｂ４，Ｂ５のなかの所望の領域を使用して基部１２´に保持することができる。
【００４５】
次に、本発明の塗布装置について説明する。
【００４６】
図１４は本発明の塗布装置の実施形態の一例を示す構成図である。図１４において、本発明の塗布装置３０は、装置本体３１の一対の支持フレーム３１Ａ間に基板Ｓのスライド方向において下流側の端部が高くなるように傾斜した状態で取り付けられた直線状のガイドフレーム３２と、このガイドフレーム３２にスライド自在に取り付けられた基板保持部材３３と、上向きに開口する直線状のスリット３４ａを有しこのスリット３４ａがガイドフレーム３２の軸方向と直交する方向に延びるようにガイドフレーム３２の下方に配置された塗布ヘッド３４とを備えている。
【００４７】
そして、基板保持部材３３は、図１乃至図１３に示されるような本発明の基板保持部材であり、ガイドフレーム３２に沿って設置されたボールねじ３５に螺合されていてこのボールねじ３５がモータＭによって回転されることによりガイドフレーム３２に沿ってスライドされるようになっている。そして、基板保持部材３３の基部の吸引路は吸引管接続部３３Ａに接続され、図示しない吸引機構の作動により、下向きの樹脂平板３に基板Ｓを吸着して保持するようになっている。また塗布ヘッド３４は、図示しない塗布液供給機構から供給される塗布液をスリット３４ａから上方に吐出するようになっている。
【００４８】
ここで、塗布ヘッド３４を一例を図１５乃至図１８を参照して説明する。
【００４９】
図１５乃至図１８において、塗布ヘッド３４の本体３４Ａは塗布液の塗布を行う基板Ｓの幅以上の長さａを有し、その上面の中央部に、軸方向に沿って延びるとともに上方に向って開口するスリット３４ａが形成されている。そして、このスリット３４ａを挟むようにその両側に一対の斜面３４Ｂおよび３４Ｃが形成されている。
【００５０】
本体３４Ａの内部には、スリット３４ａと平行に延びるとともにスリット３４ａにその軸方向の全域に亘って連通される中空状の液溜り３４Ｄが形成されている。この液溜り３４Ｄにはスリット３４ａの下部に取り付けられた塗布液供給管３４Ｅが接続されており、この塗布液供給管３４Ｅから導入される塗布液が液溜り３４Ｄを介してスリット３４ａから吐出されるようになっている。
【００５１】
図中、３４Ｆは、スリット３４ａの両端部にそれぞれ脱着可能に嵌合された一対のスリット長さ調節用パッキンであり、このスリット長さ調節用パッキン３４Ｆを異なる長さを有する他のスリット長さ調節用パッキンに交換することにより、スリット３４ａから吐出される塗布液の幅を調節することができる。
【００５２】
図中に示された塗布ヘッド３４の各部の寸法の一例としては、以下の寸法が可能である。
【００５３】
0003699526.tif 000002
塗布ヘッド３４に塗布液を供給する塗布液供給機構としては、図１９に示すような機構が挙げられる。
【００５４】
この塗布液供給機構は、加圧タンク樽４０内に収容されている塗布液を手動バルブ４１を介して供給される空気圧によって押し出し、粗調節用ニードルバルブ４２、フィルタ４３、流量計４４、微調節用ニードルバルブ４５、空気作動弁４６およびサックバックバルブ４７を介して塗布ヘッド４４に供給する。
【００５５】
空気作動弁４６は、基板Ｓへの塗布液の塗布終了時に空気圧によって自動的に作動して、塗布ヘッド４４への塗布液の供給を停止させる。また、サックバックバルブ４７は、空気作動弁４６の閉鎖と同時にピストン４７ａが図１９に示す矢印の方向にスライドされてシリンダ４７ｂ内に負圧を生じさせ、これによって塗布ヘッド４４に供給されている塗布液を吸引して回収する。
【００５６】
図２０は、ビード塗布装置３０の塗布開始時の状態を示しており、基板保持部材３３の樹脂平板に吸着された基板Ｓが、その先端部Ｓ１が塗布ヘッド３４のスリット３４ａの直上に所定のクリアランスを介して対向するように位置されている。この際、基板保持部材３３は、上述の本発明の基板保持部材であるため、基板Ｓの周辺部の非保持領域には、垂れ下がり現象が発生せず、したがって、スリット３４ａに対する所定のクリアランスの維持が可能となる。
【００５７】
そして、塗布ヘッド３４に塗布液供給機構から塗布液Ｒが供給されると、図２１に拡大して示されるように、供給された塗布液Ｒがスリット３４ａから吐出してビードＢを形成し、基板Ｓの先端部下面に付着する。このとき、スリット３４ａの開口部と基板保持部材３３に保持された基板Ｓの下面との間の最小クリアランスＣ１は、ビードＢから塗布液Ｒが零れ出さないように、塗布液Ｒの粘度や表面張力等の物性を考慮して設定する。
【００５８】
図２１において、ビードＢの基板Ｓの後端側（図において左側）にメニスカスＬ１が形成され先端側（図において右側）にメニスカスＬ２が形成されていて、このメニスカスＬ１の高さ寸法ｈ１とメニスカスＬ２の高さ寸法ｈ２は、ガイドフレーム２２が角度θで傾斜していることによって、ｈ１＜ｈ２の関係になっている。
【００５９】
図２０の状態からモータＭが駆動され、ボールねじ３５が回転されることによって、基板保持部材３３がガイドフレーム３２に沿って一定速度で斜め上方にスライドされる。
【００６０】
これによって、図２２および図２３に示されるように、ビードＢから塗布液Ｒが基板Ｓの下面に順次付着されて、塗布液Ｒの層Ｒａが形成される。このとき、塗布ヘッド３４には連続して塗布液Ｒの供給が行われ、ビードＢにおける塗布液Ｒの量が一定に保たれている。この塗布時において、塗布液の供給量に変動が生じてビードＢの表面が上昇しても、ビードＢの表面と基板保持部材３３との間には充分な距離があり、塗布液が基板保持部材３３に接触することはない。
【００６１】
そして、図２４に示されるように、基板Ｓがガイドフレーム３２に沿って上昇してその後端部Ｓ２が塗布ヘッド３４のスリット３４ａ上に到達すると、基板保持部材３３のスライドが停止され、さらに塗布ヘッド３４に接続されたサックバックバルブ３７の作動によってビードＢを形成する塗布液Ｒが塗布ヘッド３４内に吸引されてビードＢが消滅される。これによって、塗布ヘッド３４と基板Ｓ上の塗布液Ｒの層Ｒａが分離される。このような塗布液Ｒの層Ｒａは、図示例では示されていないが、基板Ｓの先端部Ｓ１から２０〜３０ｍｍの領域で薄く、基板Ｓの後端部Ｓ２から２０〜３０ｍｍの領域で厚いものとなり、塗布膜厚の均一性は不十分な状態にある。
【００６２】
本発明の塗布装置において使用する塗布液は、特に制限はなく、例えば、粘度が３〜５０ｃｐｓ程度の溶剤系感光性樹脂、水系感光性樹脂、または、これらの感光性樹脂に顔料等の着色材を分散させた感光性樹脂等の感光性樹脂、各種接着剤、保護膜等を形成するための樹脂、各種インキ等を対象とすることができる。
【００６３】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明の基板保持部材は、平坦な上面を備え、この上面に複数の吸引口部あるいは吸引溝部を備えるとともに、複数の吸引孔を有する基部と、この基部上に、基部よりも面積が小さいとともに基部の吸引孔と連通可能な複数の吸引孔を保持平面の表面から裏面に貫通して備えた樹脂平板を、上記の吸引口部あるいは吸引溝部を介して吸引保持したものであり、樹脂平板上に吸引によって前記樹脂平板の保持平面よりも面積の大きい基板を基板周囲に樹脂平板が存在しないように保持することができ、基部はそのままで、基部に吸引保持する樹脂平板を種々のサイズのものに変えることによって、基板保持部材と基板との接触面積を変えることができ、被保持基板のサイズに対応して適切な面積、すなわち、基板よりも若干小さい面積で基板を保持することができるので、樹脂平板によって吸引保持されていない基板の周辺領域が小さいものとなり、基板の垂れ下がりを生じることなく確実に基板を保持することができ、また、基板サイズが変わることへの対応は、軽量な上記の樹脂平板の交換のみで可能であり、基板保持部材全体の交換に比べて作業性が大幅に向上する。
【００６４】
また、本発明の塗布装置は、上方に向って開口するとともに水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドと被塗布基板との間に塗布液をスリットから吐出させてビードを形成し、塗布液を供給しながら上記のような基板保持部材に保持した基板を塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に移動させ、ビードから基板の塗布面に塗布液を付着させて基板への塗布液の塗布を行うものであり、基板を保持する基板保持部材の樹脂平板が基板よりも面積が小さいため、基板と接触していないビードと基板保持部材との距離が大きく、ビード表面の変動が生じても基板保持部材に塗布液が接触することが防止され、塗布液による基板保持部材および基板裏面の汚染を生じることのない均一な塗布が可能であるとともに、基板サイズの変化に対して容易に対応できるものとなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の基板保持部材の一実施形態を示す正面図である。
【図２】図１に示される基板保持部材の基部を説明するための平面図である。
【図３】図２に示される基部の III−III 線における縦断面である。
【図４】樹脂平板の一例を示す縦断面図である。
【図５】樹脂平板の他の例を示す平面図である。
【図６】図５に示される樹脂平板のVI−VI線における縦断面である。
【図７】本発明の基板保持部材が基板を保持している状態を示す正面図である。
【図８】基部の他の例を示す平面図である。
【図９】本発明の基板保持部材の他の実施形態を示す正面図である。
【図１０】図９に示される基板保持部材の基部を説明するための平面図である。
【図１１】図１０に示される基部のXI−XI線における縦断面である。
【図１２】図９に示される基板保持部材の樹脂平板の一例を示す縦断面図である。
【図１３】基部の他の例を示す平面図である。
【図１４】本発明の塗布装置の構成を示す側面図である。
【図１５】図１４に示される塗布装置において使用される塗布ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図１６】同塗布ヘッドの正面図である。
【図１７】同塗布ヘッドの平面図である。
【図１８】同塗布ヘッドの側面図である。
【図１９】図１４に示される塗布装置において使用される塗布液供給機構を示す図である。
【図２０】図１４に示される塗布装置における塗布開始時の基板とビードとの関係を示す概略側面図である。
【図２１】図１４に示される塗布装置における塗布開始時のビードの状態を拡大して示す説明図である。
【図２２】図１４に示される塗布装置における塗布途中の基板とビードとの関係を示す概略側面図である。
【図２３】図１４に示される塗布装置における塗布途中のビードの状態を拡大して示す説明図である。
【図２４】図１４に示される塗布装置における塗布終了時の基板とビードとの関係を示す概略側面図である。
【図２５】ビード塗布方式における塗布ヘッドと従来の基板保持部材に保持された基板との位置関係を説明するための図である。
【図２６】ビード塗布方式における塗布ヘッドと従来の基板保持部材に保持された基板との位置関係を説明するための図である。
【符号の説明】
１，１１…基板保持部材
２，２´，１２，１２´…基部
３，３´，１３…樹脂平板
４…切欠き部
５…吸引口部
６，１６…吸引孔
８，１８…吸引孔
１５，１５´…吸引溝部
５ａ，６ａ，１５ａ，１６ａ…吸引路
３０…塗布装置
３２…ガイドフレーム
３４…塗布ヘッド
３４ａ…スリット
Ｂ…ビード
Ｓ，Ｓ´…基板
【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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