(57)【要約】      （修正有）【課題】液晶ディスプレイ等のガラス基板にレジスト等の塗布液を塗布する際に、ガラス基板の裏面のレジストによる汚れを防止し、ガラス基板上の全面にレジストを塗布し、ガラス基板の無駄を少なくする基板塗布装置を提供する。【解決手段】角型テーブル２の各側面に上面に平行な方向に気体を噴射する噴射口２０が設けられ、該噴射口２０に圧縮空気を供給する空気圧縮装置と、角型テーブル側面を取り囲む吸引ノズル９と、吸引用ノズル９に接続された真空装置と、基板上に塗布材を塗布するスリット状の吐出口を有し、該スリットの長さが角型テーブル２の一辺の長さより長い塗布ノズルと、角型テーブル２を塗布用ノズルに対し相対的に移動させる移動手段とを有することを特徴とする。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布対象である基板を水平に載置するためのテーブルであって、該テーブルの各側面には該テーブル上面に平行な方向に気体を噴射するための噴射口が設けられたテーブルと、
前記テーブルの噴射口に接続され、該噴射口に噴射用空気を供給するための空気圧縮装置と、
前記テーブル側面側に向けて前記テーブルを取り囲むように開口部を形成する吸引用ノズルと、
該吸引用ノズルを前記テーブルに対し、垂直方向に接近離間可能にする垂直移動手段と、
前記吸引用ノズルに接続され、前記開口部から空気を吸引排出するための真空装置と、
該角型テーブルの上方側に設けられ、前記基板の上面に、塗布材を塗布するためのスリット状の吐出口を有する塗布用ノズルであって、該塗布用ノズルのスリットの長さが前記テーブルの前記塗布用ノズルと平行な方向の長さより長いものである塗布ノズルと、
前記塗布用ノズルに塗布材を供給するための塗布材供給装置と、
前記テーブルを前記塗布手段に対し相対的に移動させる移動手段と、を有することを特徴とする塗布装置
【請求項２】
請求項１に記載のテーブルの上面に、網目状の溝が設けられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の塗布装置を用いた塗布方法であって、前記テーブルと相似形の被塗布基板であって、該被塗布基板の前記塗布用ノズルのスリットと平行な方向の長さが該スリットの長さに等しい被塗布基板を、該被塗布基板の中心と前記テーブルの中心を略一致させて前記テーブルに載置した後、前記噴射口から前記テーブルの上面に平行な空気の流れを生じさせてから、前記布基板の前記移動方向の縁と前記塗布用ノズルのスリット位置とを一致させた後、前記塗布用ノズルから前記塗布材を連続吐出させながら、前記テーブルを前記塗布用ノズルに対して連続的に相対移動させて、前記被塗布基板の上面全域を塗布材で塗布することを特徴とする塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塗布装置に関するものであって、特に平板状の裏面への塗布材の付着を防止し、基板の表面に均一な塗布膜を形成する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
液晶ディスプレイ等のフラットパネルディスプレイに用いられるカラーフィルタには、ガラス等の基板上にレジスト液等の塗布液が塗布されたものが使用されている。
一般に基板にレジストを塗布する方法には、スピンコーター方式（特許文献１）や、スリットコーター方式（特許文献２）、スプレイコーター方式（特許文献３）等があるが、近時の液晶表記装置の大型化に対応するため、スリットダイコーター方式が多用されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−４２４７２
【特許文献２】特開平０９−１３１５６０
【特許文献３】特開平０７−３２１００１
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、スリットコーター方式やスプレイコーター方式においては、ガラス基板の端部からレジストがはみ出ることにより、ガラス基板を載置するテーブル等の汚れが生じるという問題が有り、更にテーブルとガラス基板の隙間に毛細管現象によってレジストが浸入することによる裏面の汚れが問題となる。
【０００５】
そこで、これらの方式では、ガラス基板のサイズより小さい領域にレジストを塗布する方式が用いられているが、スリットダイやスプレイの吐出口の幅が、形成すべき塗膜の幅に合わせて設定されていても、ガラス基板上では吐出口の両端からはみ出るようにして塗膜が形成されて、レジストが予定したガラス基板の塗布領域の周囲にはみ出すため、塗布領域が大きくできないという問題がある。
また、塗布領域中央部とガラス基板の境界部分における塗布膜が異なるため、ガラス基板の一部領域が更に無駄になるという問題が生じる。
【０００６】
この発明は、以上のような事情に鑑みてなされたものであり、基板、例えば液晶ディスプレイ等のカラーフィルタ用ガラス基板にレジスト等の塗布液を塗布する際に、ガラス基板の裏面にレジストによる汚れを防止し、更に、ガラス基板上の全面にレジストを塗布し、ガラス基板の無駄を少なくする基板塗布装置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】
上記目的を達成するために、本発明の塗布装置は、塗布対象である基板を水平に載置するためのテーブルであって、該テーブルの各側面には該テーブル上面に平行な方向に気体を噴射するための噴射口が設けられたテーブルと、前記テーブルの噴射口に接続され、該噴射口に噴射用空気を供給するための空気圧縮装置と、前記テーブル側面側に向けて前記テーブル側面を取り囲むように開口部を形成する吸引用ノズルと、該吸引用ノズルを前記テーブルに対し、前記テーブル上面に垂直方向に接近離間可能にする垂直移動手段と、前記吸引用ノズルに接続され、前記開口部から空気を吸引排出するための真空装置と、該テーブルの上方側に設けられ、前記基板の上面に、塗布材を塗布するためのスリット状の吐出口を有する塗布用ノズルであって、該塗布用ノズルのスリットの長さが前記テーブルの前記塗布用ノズルのスリットと平行な方向の長さより長いものである塗布ノズルと、前記塗布用ノズルに塗布材を供給するための塗布材供給装置と、前記テーブルを前記塗布手段に対し相対的に移動させる移動手段と、を有することを特徴としている。
更に、好ましくは、前記テーブルの上面（被塗布基板を載置する面）に網目状の溝を設けたことを特徴としている。
【０００８】
また、本発明の方法は、前記の塗布装置を用いた塗布方法であって、前記テーブルと相似形の被塗布基板であって、該被塗布基板の前記塗布用ノズルのスリットと平行な方向の長さが該スリットの長さに等しい被塗布基板を、該塗布基板の中心と前記テーブルの中心を略一致させて前記テーブルに載置した後、前記垂直移動手段を作動させて前記吸引部材の開口部を降下させて該開口部を前記テーブル側面に対向させた後、前記真空装置を作動させて、前記開口部の圧力を負圧状態に保った後、前記空気圧縮装置から前記テーブルの各噴射口に圧縮空気を供給し、前記噴射口から前記テーブルの上面に平行な空気の流れを生じさせてから、前記移動手段を作動させて、前記布基板の前記移動方向の縁と前記塗布用ノズルのスリット位置が一致するように、前記テーブルを前記塗布用ノズルに対して相対移動させた後、前記塗布材供給装置から前記塗布用ノズルに塗布材を供給し、前記塗布用ノズルから塗前記布材を連続吐出させながら、前記テーブルを前記塗布用ノズルに対して連続的に相対移動させて、前記被塗布基板の上面全域を塗布材で塗布することを特徴としている。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、以下の優れた効果を奏する。
請求項１に係る塗布装置によれば、被塗布基板の上面の全域に塗布材が均一に塗布でき、且つ、被塗布基板を載置するテーブルの側面に設けられた空気噴射ノズルから噴射される空気によって形成される空気の流れにより、テーブルからはみ出た被塗布基板の下面側に塗布材が回り込むのが防止される。
【００１０】
更に、この空気の流れによって、前記テーブルからはみ出た被塗布基板の下面側が下側に引き寄せられると共に、テーブルと被塗布基板の隙間の空気が吸い出されるため、被塗布基板がテーブルに引き寄せられて、被塗布基板がテーブルに固定されるという効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本願発明の実施の形態における塗布装置の構成を説明するための概略図である。
【図２】本願発明の実施の形態における被塗布基板を載置するためのテーブルの形状が角型である場合の構成を説明するための概略図である。
【図３】本願発明の実施の形態における角型テーブル側面の噴射口から噴射される空気流とそれによる二次流および吸引ノズルによって引き起こされる被塗布基板周りの空気の流れを説明するための説明図である。
【図４】本願発明の実施の形態における塗布用ノズルの構成を説明するための概略図である。
【図５】本願発明の実施の形態における塗布用ノズルから塗布材供給し被塗布基板に塗布材を塗布する動作を説明するための説明図である。
【図６】本願発明の実施の形態における吸引用ノズルの構成を説明するための概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の実施の形態における塗布装置の概略図である。塗布装置１は被塗布基板Ｗ（以下、単に「基板Ｗ」という。）を載置するテーブル２と、テーブル２をＸ軸方向に移動させるためのテーブル移動装置３と、テーブル２に圧縮空気を供給するための空気圧縮機４と、前記テーブル２よりＺ軸方向に上側に配設された、基板Ｗの上面に塗布材を塗布するための塗布用ノズル５と、この塗布用ノズル５をＸ方向に移動させるための塗布用ノズルＸ軸移動装置６と、塗布用ノズル５をＺ軸方向に移動させるための塗布用ノズルＺ軸移動装置７と、塗布用ノズル５に塗布材を供給するための塗布材供給装置８とを備えている。
【００１３】
更に、塗布装置１は、前記テーブル２よりＺ軸方向に上側に配設された、吸引用ノズル９と、この吸引用ノズル９をＺ軸方向に移動させるための吸引用ノズルＺ軸移動装置１０と、吸引用ノズル９に接続された真空ポンプ１１と、テーブル移動装置３と空気圧縮機４とノズルＸ軸移動装置６、Ｙ軸移動装置７と塗布材供給装置８と真空ポンプ１１を制御する制御装置（図示せず）を有している。
【００１４】
テーブル２は、基板Ｗを載置する上面と、上面に対向する下面と、側面によって構成されており、該側面には前記上面に平行な方向に気体を噴射するための噴射口が設けられている。そして、該上面形状は角型のほか円形に限られないが、塗布対象である基板の相似形であることが望ましい。
【００１５】
以下、形状が角型である場合のテーブル２（以下、単に「角型テーブル２」という。）について以下説明する。
角型テーブル２は、図２ｄに示すように、内側が空洞部２２になっており、噴射口２０は各側面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆを貫通して空洞部２２に連通している。そして、基板Ｗの載置面２ａは単に平面である他、碁盤目状に断面略Ｕ字やＶ字の溝２３ａ、２３ｂ（図２ａ）を設けてもよい。
この場合、後述（図３）のように噴射口２０から噴射される空気流Ｆ１によって発生するに二次流れＦ２により、これらの溝２３ａ、２３ｂを通じて基板Ｗと載置面２ａの間の空気が吸引され易くなるため、基板Ｗが載置面２ａに押し付けられ、基板Ｗに対する載置面２ａの保持力がより安定する。
【００１６】
また、角型テーブル２の下面２ｂには圧縮空気の供給口２１が設けられており、後述の空気圧縮機４で製造された圧縮空気がこの供給口２１を通じて空洞部２２に供給される。
その際、圧縮機４から供給される圧縮空気の流れが、一旦、上面２ａの裏面に衝突し、空洞部２２内の圧力が均一になるため、各側面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの各噴射口２０から噴射される空気流が均一化し易くなる。
尚、本実施の形態では圧縮空気を一旦、空洞部２２に供給する構成としているが、各側面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆ別に圧縮空気を分配する構成にしても良い。
【００１７】
そして、角型テーブル２の上面２ａに上面２ａと相似形であって上面２ａより大きいサイズの基板Ｗを載置した場合に、各噴射口２０から噴射された空気流は図３に示すように上面２ａより外側にはみ出した基板Ｗの下面において空気流Ｆ１となり、塗布材が基板Ｗの上面に塗布された際に、その塗布材が基板Ｗの下面側に回り込むのが防止される。
【００１８】
更に、基板Ｗの下面に沿って基板Ｗの縁側に流れる空気流Ｆ１によって、その流れに接している基板Ｗの部分（角型テーブル２から外側にはみ出した部分）の圧力が基板Ｗの上面側の圧力より低下するため、基板Ｗを角型テーブル２側に押し付ける圧力Ｐ１が発生する。
また、前記基板Ｗの下面の流れによって基板Ｗと角型テーブル２の隙間の空気が吸引されるため（Ｆ２）、基板Ｗと角型テーブル２の隙間の空気圧力が低下し、基板Ｗが角型テーブル２側に押し付ける力Ｐ２が発生する。
即ち、前記各側面２ｃ、２ｄ、２ｅ、２ｆの噴射口２０から噴射される空気流によって、基板Ｗの下面に塗布材が回り込むことを防止する作用と、基板Ｗを角型テーブル２の上面２ａに押し付けるという作用が同時に生じるようになっている。
【００１９】
角型テーブル２をＸ軸方向に移動させるための角型テーブル移動装置３は一般に常用されるボールスクリュウーとナットを用いた機構（図示せず）や、チェーンコンベア等を用いた機構による一軸テーブル等である。
また、空気圧縮機４は一般の往復動タイプの圧縮機やロータリーやルーツタイプの圧縮機が用いられるが、これらに限定するものではない。
【００２０】
塗布用ノズル５は、その概略は図５のように、スリット状開口部５ａと塗布材を塗布材供給装置８から塗布用ノズル５に供給するための供給ポート５ｂを有しているものであり、スリット状開口部５ａの長さＬが角型テーブル２の巾（基板Ｗの搬送方向のＸ方向に直角な方向の巾）より長いものである。
尚、塗布用ノズル５の構造はスリットコーター等で用いられるものの他、角型テーブル２の巾（基板Ｗの搬送方向のＸ方向に直角な方向の巾）より長いスプレイノズルを用いても良い。
【００２１】
そして、塗布用ノズル５は図示しない門形支持体に塗布用ノズル５をＸ軸方向に移動させるための塗布用ノズルＸ軸移動装置６と、塗布用ノズル３をＺ方向に移動させるための塗布用ノズルＺ軸移動装置７とを介して取り付けられており、これら塗布用ノズルＸ軸移動装置６と塗布用ノズルＺ軸移動装置７によって塗布用ノズル５がＸＺ平面（図１の紙面に平行な面）に沿って移動可能になっている。
【００２２】
塗布用ノズルＸ軸移動装置６は、図４に示すように、角型テーブル２が所定の位置（塗布を行なう位置）に移動後に基板Ｗへの塗布開始時するに際し、塗布用ノズル５のスリット状開口部５ａのＸ軸方向の縁（図１の紙面に向かってＸ軸方向右側の縁）を角型テーブル２上の基板Ｗの端面イの上方に一致させるように塗布用ノズル５を移動させた後、矢印Ｘ１の方向に移動させるものである。（尚、塗布用ノズルＸ軸移動装置６は角型テーブル移動装置３によって代用可能である。）
塗布用ノズルＺ軸移動装置７は角型テーブル２の移動時には塗布用ノズル５を上方に退避させ、角型テーブル２が所定の位置（塗布位置）に移動した後に、塗布用ノズル５を基板Ｗとの間隔が予め決められた間隔になるように降下しＺ軸方向の位置決めを行なうためのものである。
塗布用ノズルＸ軸移動装置６及び塗布用ノズルＺ軸移動装置７は、一般に用いられるボールネジとナット（図示せず）及びスライダ（図示せず）を用いた一軸テーブルである。
尚、前記塗布用ノズル５を基板Ｗとの間隔は塗布材の粘度等の性状によって異なる。
【００２３】
吸引用ノズル９は図６に示すように樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄで構成される四角形をしており、樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄで囲われた内側９０の形状は基板Ｗの相似形で、吸引用ノズル９を上下させた際に基板Ｗに接触しない大きさを有している。
そして、樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの各樋の一部に真空ポンプ１１に連通する排気ポート９１が夫々設けられており、この排気ポート９１から樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの開口部の空気（噴射口２０から噴射される空気流Ｆ１と二次流Ｆ２及びこれらの空気流によって搬送される塗布材の飛まつ等を含んだ空気）が真空ポンプ１１によって吸引排出されるようになっている（図３）。
【００２４】
そして、  吸引用ノズル９は吸引用ノズルＺ軸移動装置１０を介して前記図示しない門形支持体に取り付けられており、吸引用ノズルＺ軸移動装置１０は、塗布用ノズル５から基板Ｗの表面に塗布材を塗布する際に吸引用ノズル９の樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを降下させて垂直方向（Ｚ方向）の中心を角型テーブル２の噴射口２０の略中心にセットし、前記塗布材の塗布終了後に角型テーブル２のＸ軸方向移動時には樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄを樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄのＺ軸方向上方に退避させるためのものである。
【００２５】
次に、上記のように構成された塗布装置１の塗布動作について、図１から図６に基づいて説明する。
先ず、空気圧縮機４を作動させて、圧縮空気を角型テーブル２に供給し、噴射口２０から空気を噴射させる。その状態で基板Ｗの中心を角型テーブル２の中心に略一致させるように載置する。
これによって、前述のごとく基板Ｗが角型テーブル２に押し付けられ、基板Ｗが角型テーブル２の載置面に保持される。
【００２６】
その後、角型テーブル移動装置３を作動させて角型テーブル２を所定のＸ１方向位置に搬送し所定の位置（塗布を行なう位置）にセットする。
角型テーブル２が前記所定の位置にセットされた後、吸引用ノズルＺ軸移動装置１０を作動させて、吸引用ノズル９を降下させて、樋状部材９ａ、９ｂ、９ｃ、９ｄの垂直方向（Ｚ方向）の中心が角型テーブル２の噴射口２０の略中心に位置するようにセットし、真空ポンプ１１を作動させる。
【００２７】
次に、塗布用ノズルＸ軸移動装置６を作動させて、塗布用ノズル５のスリット状開口部５ａのＸ軸方向の縁（図１の紙面に於けるＸ軸右側の縁）を角型テーブル２上の基板Ｗの稜線イの上方に一致させた後、塗布用ノズルＺ軸移動装置７を作動させて、塗布用ノズル５のスリット状開口部５ａと基板Ｗの隙間を予め設定された間隔になるように降下させてＺ方向の位置で固定する。
【００２８】
次に、その状態で塗布用ノズルＸ軸移動装置６を作動させて、塗布用ノズル５をＸ軸方向矢印Ｘ１の方向に連続的に移動させ、基板Ｗの上面に塗布材を塗布する。
この塗布作業終了後、塗布用ノズルＺ軸移動装置７を作動させて塗布用ノズル５をＺ軸方向上方に退避させてから、吸引用ノズルＺ軸移動装置１０を作動させて吸引用ノズル９を角型テーブル２のＺ軸上方に退避させた後、角型テーブル２をＸ軸矢印Ｘ１と反対の方向に移動させて角型テーブル２を初期位置に戻し、空気圧縮機４を停止させて、基盤Ｗを角型テーブル２から取りはずして、塗布作業を終了する。
【符号の説明】
【００２９】
１．塗布装置
２．テーブル
３．テーブル移動装置
４．空気圧縮機
５．塗布用ノズル
６．塗布用ノズルＸ軸移動装置
７．塗布用ノズルＺ軸移動装置
８．塗布材供給装置
９．吸引ノズル
１０．吸引用ノズルＺ軸移動装置
１１．真空ポンプ
Ｗ．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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