(57)【要約】 【課題】ダイまでの塗布液供給経路に発生する気泡を完全に捕捉して外部に排出して除去するだけではなく、塗布液の異物の除去性能にも優れた濾過手段を提供して、塗布欠点がなく、さらには高い塗布膜厚精度を長期間にわたって維持維持可能な濾過装置、それを用いた塗布装置および塗布方法、並びにこの方法を使用したディスプレイ用部材の製造方法を提供する。【解決手段】平面状の濾材によって隔てられ、かつ液体を蓄えることができる１次室と２次室とを有し、１次室に液体が流入する第１流入通路と、１次室外に液体が流出する第１流出通路がそれぞれ１次室に接続されており、２次室には液体が２次室外に流出する第２流出通路が接続されている濾過装置であって、第１流出通路は１次室の重力方向の最上点を含む位置に接続されているとともに、第２流出通路は２次室内で重力方向の最上となる線上の位置に接続されていることを特徴とする濾過装置。【選択図】図２
2006281021.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
平面状の濾材によって隔てられ、かつ液体を蓄えることができる１次室と２次室とを有し、１次室に液体が流入する第１流入通路と、１次室外に液体が流出する第１流出通路がそれぞれ１次室に接続されており、２次室には液体が２次室外に流出する第２流出通路が接続されている濾過装置であって、第１流出通路は１次室の重力方向の最上点を含む位置に接続されているとともに、第２流出通路は２次室内で重力方向の最上となる線上の位置に接続されていることを特徴とする濾過装置。
【請求項２】
前記平面状の濾材は、その濾過面の法線が水平線となす角度が０〜８０度となるように配置されていることを特徴とする請求項１に記載の濾過装置。
【請求項３】
前記第１流出通路と第２流出通路は、下流方向に見た通路断面の中心を下流方向に連ねた通路断面中心線が、水平線に対して５〜９０度の角度をなし、かつ前記通路断面中心線が下流方向に向かって重力方向の上向きになるよう設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載の濾過装置。
【請求項４】
第１流出通路の下流側に、液体を通過／停止可能な切替装置と流量調整バルブをさらに接続したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の濾過装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載の濾過装置と、該濾過装置に塗布液を供給する塗布液供給装置と、塗布液供給装置から濾過装置を介して供給された塗布液を基板に塗布する塗布器と、前記濾過装置の第１流出通路から排出される塗布液を回収する回収装置を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
塗布液供給装置から塗布液を請求項４に記載の濾過装置を介して塗布器に供給して、塗布器で基板に塗布液を塗布する塗布方法であって、塗布液供給装置から前記濾過装置に供給される塗布液の一部を第１流出通路より所定量排出後に、塗布器で基板に塗布液を塗布することを特徴とする塗布方法。
【請求項７】
請求項１〜４のいずれかに記載の濾過装置で塗布液を濾過してディスプレイ用部材を製造することを特徴とするディスプレイ用部材の製造方法。
【請求項８】
請求項６に記載の塗布方法でディスプレイ用部材を製造することを特徴とするディスプレイ用部材の製造方法。  
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタやＴＦＴ用アレイ基板、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野に使用されるものであり、詳しくは液体の濾過装置、およびこの濾過装置を用いてガラス基板などの被塗布部材表面に塗布液を吐出しながら塗膜を形成する塗布装置および塗布方法並びにこれら装置および方法を使用したカラーフィルタやＴＦＴ用アレイ基板等のディスプレイ用部材の製造方法の改良に関する。  
【背景技術】
【０００２】
カラー液晶ディスプレイ用は、大きくカラーフィルタとＴＦＴ基板とに分けられる。カラーフィルターは、ガラス基板上に３原色の細かな格子模様を有しているもので、このような格子模様はガラス基板上に黒色の塗膜を形成した後に、赤、青、緑の塗膜が順次形成されて得られる。またＴＦＴ基板も薄いレジストの塗膜が何層も形成される。
【０００３】
それゆえ、 カラー液晶ディスプレイ用基板やＴＦＴ基板の製造には、ガラス基板上に黒、赤、青、緑の塗布液や、レジスト液を塗布して、その塗膜を形成していく塗膜形成工程が必要不可欠となる。この種の形成工程には、スピナーが容易に均一な塗膜を形成できるので多く使用されてきたが、最近にいたって、高価な塗布液の消費を削減することと、幅が１ｍをこえる大型のガラス基板でも容易に塗布が行えて生産性を高められることが決め手となって、ダイコータが多く導入されるようになってきている。
【０００４】
この種のダイコータの一例としては、往復動可能なテーブルと、塗布ヘッド（ダイ）と、塗布ヘッドに塗布液を供給する供給装置を備えたものがある。（例えば特許文献１）。
【０００５】
ダイコータには、形成される塗膜の突起や異物欠点の発生を防止するために、塗布液の含まれる異物を排除する濾過装置が、通常ダイの上流側に設けられている（例えば特許文献２）。塗布液中に含まれる異物としては、塗布液の製造工程から混入する環境異物、また、塗布液がポリマー溶液またはポリマー前駆体溶液である場合は、ポリマーゲルやモノマー残渣不溶物などの異物、塗布液がスラリーである場合は粒子の凝集物などやバインダー樹脂（ポリマーまたはポリマー前駆体、感光性バインダーを用いる場合はその前駆体等）起因のもの等がある。
【０００６】
通常これら異物の濾過に用いられる濾材としては、ポリプロピレン・ポリエチレン・四フッ化エチレン等の樹脂濾材を不織布状に加工してディスク形状としたもの、または不織布をプリーツ状、または巻き物状にしたものなどが挙げられ、濾過径の選定により、０．１〜５μｍの異物を濾過することができる。また樹脂よりもヤング率が高く、濾過部の変形のないステンレス繊維を用いた焼結金属フィルターも好適に用いられている（例えば特許文献３）。
【０００７】
さらに塗布液中にはエアーが通常溶存しており、塗布液が流れる流路中にオリフィス等の狭い隙間があったり、ダイに塗布液を供給する定量ポンプの急激な吸引動作により負圧が発生すると、溶存しているエアーが発現して気泡となることがある。さらに配管や定量ポンプのシール部に不良があるとそこからもエアーが混入して気泡となる。これらの気泡を捕捉して外部に排除するものに、容器に塗布液を充填し浮力により上部にたまる気泡を排除するエアートラップがある。また同様に気泡と塗布液中に溶存するエアーを排除するものとして脱気装置がある（例えば特許文献４）。
さらに濾過装置自体にも１次側、すなわち濾材の上流側にある塗布液を外部に排出する流出口を設けて、エアーベント機能を持たせ、濾過装置までに発泡した気泡を外部に排除するようにしたものもある（例えば特許文献５）。しかし、通常の濾過装置のエアーベントでは１００％気泡を排除できるものではなく、濾過装置をすり抜けた気泡が基板にそのまま塗布されると、スポット状の塗布されない部分が発生する。さらに濾過装置をすり抜けた気泡がダイ内に蓄積されると、すじ状の塗布欠点を発生したり、気泡の蓄積容量がある程度以上になると、塗布液をダイに供給する時に圧縮による容量変化を起こし、塗布開始部でダイが塗布液を吐出するタイミングに遅れが生じて、塗布開始部の膜厚が薄くなる不具合が発生する。さらにまた、プリーツ型や巻き物状の濾材を用いた濾過装置では、上流側からきた気泡を濾材内に吸収しやすく、吸収された気泡が下流側に放出されて塗布欠点を生じたりする。一方、濾材内に吸収される気泡量が多くなると、上記と同様に塗布開始部の膜厚が薄くなる不具合を生じる。
【０００８】
さらに気泡を排除する手段としては、最終のダイに塗布液の流出口を設けて、塗布液とともに気泡を排除できる構成のものがある（例えば特許文献６）。これは一番最後に気泡を補足できるというメリットはあるが、ダイに複雑な加工をして滞留部分を生じさせたりして、ダイ本来の性能を犠牲にしてしまう。その上、微細な気泡は補足できずに吐出口から流出して基板に塗布されて、スポット状の気泡欠点を生じるなど、十分な気泡補足、排除効果がえられないという問題がある。塗布液中にある気泡を、異物と同様に通過を阻止して、外部に排除できる高性能な濾過装置があれば、余分な気泡排除のための機器を追加せずともよく、副作用による性能低下も起こらないので、品質、生産コスト、メンテナンス性の点から、実現が望まれている。
【特許文献１】特開平６-３３９６５６号公報（第５欄１８行目〜第７欄２５行目、図１）
【特許文献２】特開２０００−３３４３５５号公報（第７欄４０行目〜第８欄１６行目、図２）
【特許文献３】特開２００２−２１９３９６号公報（第３欄５０行目〜第４欄４１行目、第８欄３７行目〜第１０欄１７行目、図４）
【特許文献４】特開２０００−３５０９０２号公報（第３欄７行目〜第４欄２５行目、図１）
【特許文献５】特開平１１−２８３２３号公報（第２欄１７行目〜第３欄５行目、図１）
【特許文献６】特開平６−３３９６５５号公報（第６欄２２行目〜第８欄１２行目、図６、図７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の事情に基づいてなされたものでその目的とするところは、ダイまでの塗布液供給経路に発生する気泡を完全に捕捉して外部に排出して除去するだけではなく、塗布液の異物の除去性能にも優れた濾過手段を提供して、塗布欠点がなく、さらには高い塗布膜厚精度を長期間にわたって維持可能な濾過装置、それを用いた塗布装置および塗布方法、並びにこの方法を使用したディスプレイ用部材の製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的は、以下に述べる手段によって達成される。
本発明の濾過装置は、平面状の濾材によって隔てられ、かつ液体を蓄えることができる１次室と２次室とを有し、１次室に液体が流入する第１流入通路と、１次室外に液体が流出する第１流出通路がそれぞれ１次室に接続されており、２次室には液体が２次室外に流出する第２流出通路が接続されている濾過装置であって、第１流出通路は１次室の重力方向の最上点を含む位置に接続されているとともに、第２流出通路は２次室内で重力方向の最上となる線上の位置に接続されていることを特徴とする。
【００１１】
ここで、前記平面状の濾材は、その濾過面の法線が水平線となす角度が０〜８０度となるように配置されていること、前記第１流出通路と第２流出通路は、下流方向に見た通路断面の中心を下流方向に連ねた通路断面中心線が、水平線に対して５〜９０度の角度をなし、かつ前記通路断面中心線が下流方向に向かって重力方向の上向きになるよう設けられていること、第１流出通路の下流側に、液体を通過／停止可能な切替装置と流量調整バルブをさらに接続したこと、が好ましい。
【００１２】
本発明になる塗布装置は、前記の濾過装置と、該濾過装置に塗布液を供給する塗布液供給装置と、塗布液供給装置から濾過装置を介して供給された塗布液を基板に塗布する塗布器と、前記濾過装置の第１流出通路から排出される塗布液を回収する回収装置を備えたことを特徴とする。
【００１３】
さらに本発明になる塗布方法は、塗布液供給装置から塗布液を前記の濾過装置を介して塗布器に供給して、塗布器で基板に塗布液を塗布する塗布方法であって、塗布液供給装置から前記濾過装置に供給される塗布液の一部を第１流出通路より所定量排出後に、塗布器で基板に塗布液を塗布すること特徴とする。
【００１４】
本発明になるディスプレイ用部材の製造方法は、前記の濾過装置で塗布液を濾過してディスプレイ用部材を製造することを特徴とする。
【００１５】
本発明になる別のディスプレイ用部材の製造方法は、前記の塗布方法でディスプレイ用部材を製造することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明になる濾過装置ならびに塗布装置、塗布方法を用いれば、気泡を吸収蓄積しない平面状の濾材を用い、さらに流れ方向上流側にある１次室の一番気泡が蓄積する重力方向の最上点を含む位置にエアーベントできる流出通路を接続して設けているのであるから、濾過径よりも大きな気泡は濾材により通過が阻止されて１００％捕捉され、それを流出通路より排出することができる。さらに濾材の流れ方向下流側にある２次室の最上方の線上にも流出通路を設けたのであるから、２次室にある全ての空気を容易に排出し、最初の液通し時の気液置換を、濾過装置の姿勢を変えないで短時間で行うことができる。また濾過度の微小な平面状の濾材を用いることにより、微小な異物とともに微細気泡も完全に捕捉できるので、異物ならびに気泡起因の塗布欠点を、完全になくすことができるとともに、濾過装置内に気泡が蓄積されないのであるから、塗布開始部の塗液の供給に遅れが生じて膜厚が薄くなるという不具合も全く生じず、高い膜厚精度の塗膜をえることができる。さらに１次室に取り付けられた第１流出通路の下流側に、液体を通過／停止可能な切替装置と流量調整バルブを接続することにより、一次室に蓄積された気泡を任意のタイミングで、かつ平面状の濾材を介して２次室に塗布液を供給しながら、排出できるので、塗布動作の合間に気泡排除を行って長期間にわたり気泡の影響を排除した塗布生産を継続することができる。
【００１７】
本発明になるディスプレイ用部材の製造方法によれば、上記の優れた塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造するのであるから、塗布膜の膜厚分布精度と品質の高いディスプレイ用部材を低コストで長期間にわたって製造することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、この発明の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。
【００１９】
図１は、この発明に係る塗布装置であるダイコータ１の概略正面図、図２は濾過装置の概略正面断面図、図３は本発明になる濾過装置の概略平面図、図４は濾過装置の別の実施態様での概略正面断面図、図５は濾過装置を構成する１部材である下流サポート部材の概略平面図である。
【００２０】
まず図１を参照すると、本発明のダイコータ１が示されている。このダイコータ１は基台２を備えており、基台２上には、一対のガイドレール４が設けられている。このガイドレール４上には、被塗布部材である基板Ａの載置台、すなわちステージ６が配置されている。ステージ６は図示しないリニアモータで駆動されて図１に矢印で示されているＸ方向に自在に往復動する。またステージ６の上面は吸着孔からなる真空吸着面となっており、基板Ａを吸着保持することができる。
【００２１】
基台２の中央を見ると、門型の支柱１０がある。支柱１０の両側に、上下昇降ユニット７０が備えられており、この上下昇降装置ユニット７０に塗布を行うダイ２０が取り付けられている。
【００２２】
ダイ２０は、Ｘ方向に直交する方向（紙面に垂直な方向）にのびているフロントリップ２２、及びリアリップ２４を、シム３２を介してＸ方向に重ね合わせ、図示しない複数の連結ボルトにより一体的に結合されている。ダイ２０内の中央部にはマニホールド２６が形成されており、このマニホールド２６もダイ２０の長手方向（Ｘ方向に直交する方向）にのびている。マニホールド２６の下方には、スリット２８が連通して形成されている。このスリット２８もダイ２０の長手方向にのびており、その下端がダイ２０の最下端面である吐出口面３６で開口して、吐出口３４を形成する。なおスリット２８はシム３２によって形成されるので、スリットの間隙（Ｘ方向に測定）は、シム３２の厚さと等しくなる。
【００２３】
このダイ２０を昇降させる上下昇降装置ユニット７０は、ダイ２０を吊り下げる形で保持する吊り下げ保持台８０、吊り下げ保持台８０を昇降させる昇降台７８、昇降台７８を上下方向に案内するガイド７４、モータ７２の回転運動を昇降台７８の直線運動に変換するボールねじ７６より構成されている。上下昇降ユニット７０はダイ２０の長手方向の両端部を支持するよう左右１対あって、各々が独立に昇降できるので、ダイ２０長手方向の水平に対する傾き角度を任意に設定することができる。これによってダイ２０の吐出口面３６と基板Ａを、ダイ２０の長手方向にわたって略並行にすることができる。さらに、この上下昇降ユニット７０によって、ステージ６上の基板Ａとダイ２０の吐出口面３６の間にすきま、すわなち、クリアランスを、任意の大きさに設けることができる。
【００２４】
さらに図１で基台２の右側端部を見ると、拭き取りユニット９０がガイドレール４上にＸ方向に移動自在に取付られている。拭き取りユニット９０には、ダイ２０の吐出口３４周辺に係合する形状を有する拭き取りヘッド９２が、ブラケット９４を介してスライダー９６に取り付けられている。スライダー９６は駆動ユニット９８により、ダイ２０の長手方向、すなわちＸ方向に直行する方向に自在に移動する。駆動ユニット９８とトレイ１００は台車１０２上に固定されている。台車１０２はガイドレール４上にあり、ガイドレール４に案内されて、図示しないリニアモータによりＸ方向に自在に往復動できるので、拭き取りユニット９０全体がＸ方向に往復動できる。また拭き取りを行う時は、拭き取りヘッド９２がダイ２０に係合する位置まで拭き取りユニット９０全体をＸ方向に移動させ、ダイ２０を下降して拭き取りヘッド９２に係合させる。そして、駆動ユニット９８を駆動して拭き取りヘッド９２をダイ２０の長手方向に摺動させると、ダイ２０の吐出口３４付近に残存している塗布液その他の汚染物を除去、清掃することができる。除去した塗布液その他はトレイ１００で回収される。トレイ１００は図示しない排出ラインに接続されており、内部にたまった塗布液等の液体を外部に排出、回収することができる。またトレイ１００は、ダイ２０からエアー抜き等で吐出される塗布液を回収するために使用することもできる。なお拭き取りヘッド９２はダイ２０に均等に係合できるようゴム等の弾性体、合成樹脂が好ましい。
【００２５】
さらにまた基台２の左側を見ると、基板Ａの厚さを測定する厚さセンサー１２０が支持台１２２に取り付けられている。厚さセンサー１２０はレーザを使用したものであることが好ましい。厚さセンサー１２０により基板Ａの厚さを測定することで、どのような厚さの基板Ａに対しても、ダイ２０の吐出口面３６と基板Ａの隙間であるクリアランスを、常に一定にすることができる。
【００２６】
再びダイ２０を見ると、ダイ２０のマニホールド２６の上流側は、塗布液供給装置４０に連なる供給ホース６０に、内部通路（図示しない）を介して常時接続されており、これにより、マニホールド２６へは塗布液供給装置４０から塗布液を供給することができる。マニホールド２６に入った塗布液はダイ２０の長手方向に均等に拡幅されて、スリット２８を経て、吐出口３４から吐出される。
【００２７】
なお、塗布液供給装置４０は、供給ホース６０の上流側に、濾過ユニット２００、供給バルブ４２、シリンジポンプ５０、吸引バルブ４４、吸引ホース６２、タンク６４を備えている。タンク６４には塗布液６６が蓄えられており、圧空源６８に連結されて任意の大きさの背圧を塗布液６６に付加することができる。タンク６４内の塗布液６６は、吸引ホース６２を通じてシリンジポンプ５０に供給される。シリンジポンプ５０では、シリンジ５２、ピストン５４が本体５６に取り付けられている。ここでピストン５４は図示しない駆動源によって上下方向に自在に往復動できる。シリンジポンプ５０は、一定の内径を有するシリンジ５２内に塗布液を充填し、それをピストン５４により押し出して、ダイ２０に基板Ａを一枚塗布する分だけ供給する定容量型のポンプである。シリンジ５２内に塗布液６６を充填するときは、吸引バルブ４４を開、供給バルブ４２を閉として、ピストン５４を下方に移動させる。またシリンジ５２内に充填された塗布液をダイ２０に向かって供給するときは、吸引バルブ４４を閉、供給バルブ４２を開とし、ピストン５４を上方に移動させることで、ピストン５４でシリンジ５２内部の塗布液を押し上げて排出する。
【００２８】
また濾過ユニット２００は本発明になる濾過装置２０２と、濾過装置２０２の上流側に接続された切替バルブ２４０、絞り装置２４２より構成されている。図２に示されているように、濾過装置２０２は内部にある濾材２０４により塗布液を濾過してダイ２０に供給するとともに、濾材２０４で仕切られた上流側にたまった気泡や塗布液を、切替バルブ２４０の開閉により任意のタイミングで通過／停止して、切替バルブ２４０、絞り装置２４２の下流側に接続されている回収装置２５０へ、排出できる。回収装置２５０は、濾過装置２０２からの気泡、塗布液を吸引／排出する吸引ポンプ２５２、排出された液を蓄える回収タンク２５４より構成されている。吸引ポンプ２５２の吸引力により排出量が調整可能となるが、吸引ポンプをなくし、回収タンク２５４で大気開放とし、重力を利用して濾過装置２０２内の液を排出するようにしてもよい。なお絞り装置２４２は、ニードルバルブ等の液体の通過面積を変化させることで、塗布液や気泡の通過量を調整するためのもので、絞り度の調整によって塗布液をダイ２０に供給しながら、絞り装置２４２を通過する塗布液流量を変えることができる。濾過装置２０２から切替バルブ２４０、絞り装置２４２の順番に塗布液を流す配置にする方が、絞り装置２４２で発生する可能性のある気泡や異物を切替バルブ２４０で濾過装置２０２に浸入させないようにできるので好ましいが、濾過装置２０２から絞り装置２４２、切替バルブ２４０の順番に塗布液を流す配置にしてもよい。また絞り装置２４２は定まった直径の塗布液通過孔を有するオリフィスであってもよい。
【００２９】
なお制御信号にて動作するリニアモータ、モータ７２、塗布液供給装置４０、等はすべて制御装置１３０に電気的に接続されている。そして、制御装置に組み込まれた自動運転プログラムにしたがって制御指令信号が各機器に送信されて、あらかじめ定められた動作を行う。なお条件変更時は操作盤１３２に適宜変更パラメータを入力すれば、それが制御装置１３０に伝達されて、運転動作の変更が実現できる。特に塗布液供給装置４０の中では、シリンジポンプ５０、供給バルブ４２、吸引バルブ４４、切替バルブ２４０が電気的に接続されており、制御装置１３０にその電気的信号をとりこんだり、制御装置１３０からの指令により、任意の動作をさせることができる。制御装置１３０を用いれば、塗液供給装置４０、上下昇降ユニット７０、ステージ６の動作を自在に制御できるので、塗布開始部、塗布終了部での塗布膜のプロファイルが任意のものとなるよう各部分の動作を制御できる。
【００３０】
再び図２を見ると、濾過装置２０２の詳細を表す概略正面断面図が示されている。濾過装置２０２は、平面状の濾材２０４、濾材２０４を変形しないようにはさみこむ上流サポート部材２２４、下流サポート部材２２６、上流サポート部材２２４と下流サポート部材２２６の各々の片側をシールするシール材２１０Ａ、Ｂ、シール材２１０Ａ、Ｂを各々挟み込む本体Ａ２０６と本体Ｂ２０８、で構成されている。ここで上流サポート部材２２４を省略して、シール材２１０Ａで濾材２０４を直接押さえつけてシールする構成もとることができる。本体Ａ２０６と本体Ｂ２０８はクランプ金具２２８で締結されており、この締結力により本体Ａ２０６と本体Ｂ２０８で、濾材２０４、上流サポート部材２２４、下流サポート部材２２６、シール材２１０Ａ、Ｂを挟み込む力が付与され、シール性が確保される。クランプ金具２２８以外の締結手段としてはボルト、ナット、万力等があるが、図３に示すように、ワンタッチで締結が行えるクランプ金具が好ましい。本体Ａ２０６と上流サポート部材２２４との間には１次室である上流側チャンバー２１８、本体Ｂ２０８と下流サポート部材２２６との間には２次室である下流側チャンバー２２０が構成される。上流側チャンバー２１８の重力方向の最上点を含む位置には上流側流出通路２１２が、最下点を含む位置には流入通路２１６が、それぞれ接続されている。上流側チャンバー２１８の重力方向の最上点は複数あり、それを接続すると線となり、その位置は点線である上流側最上点指示線２３４で示される。上流側流出通路２１２は、上流側最上点指示線２３４で示される重力方向の最上点を含む線上で、実際に上流側チャンバー２１８と接続されており、接続部分は上流側流出通路２１２の入口を形成している。一方、下流側チャンバー２２０内の垂直方向、すなわち重力方向の最上となる線上では、下流側流出通路２１４が接続されている。下流側チャンバー２２０の最上となる線の位置は、点線である下流側最上線指示線２３２で示されている。ここで下流側チャンバー２２０内の重力方向の最上となる線とは、フィルター面に平行な線を含みかつ鉛直である面を下流側チャンバー２２０内の全壁面と交差するようにして求められる下流側チャンバー２２０の切断面の集合において、各切断面における最上の点又は線の集合として得られる線である。下流側チャンバー２２０の構造によっては、連続の１本の線であることもあるし、不連続な複数の線になることもある。下流側流出通路２１４は、下流側最上線指示線２３２で示される重力方向の最上となる線上で、実際に下流側チャンバー２２０と接続されており、接続部分は下流側流出通路２１４の入口を形成している。また上流側流出通路２１２の下流側には切替バルブ２４０と絞り装置２４２が接続されている。気泡は上流側チャンバー２１８や下流側チャンバー２２０の最上方の位置、すなわち重力方向の最上点の位置に自然に移動して蓄積されるのであるから、上記の構成によりそのような気泡を全て上流側流出通路２１２、ならびに下流側流出通路２１４より容易に排出することができる。
【００３１】
ここで平面状の濾材２０４の形状は円形でも四角形でも、５角形以上の多角形のいずれでもよいが、濾材と濾過装置の製作と濾材交換の容易さから円形が好ましい。
濾材２０４に用いられるフィルタとしては、ポリプロピレン・ポリエチレン・四フッ化エチレン等の樹脂を不織布状に加工してディスク形状としたもの、ステンレス等の繊維状金属を焼結したもの、ステンレス等のパウダー状金属を焼結したもの、多孔質セラミック、グラスファイバー、等があるが、いずれを用いてもよい。特にステンレス等の繊維状金属を焼結したもの、ステンレス等のパウダー状金属を焼結したもの、多孔質セラミック等、ヤング率が２００ＭＰａ以上となる濾材が、間欠送液時の急峻な濾過圧変動によっても濾材孔径が変化せずに異物や気泡が捕捉され、かつポリマーゲル、顔料凝集物およびそれらの混合体の分散／破砕効果により、異物欠点や気泡欠点のない高品位な塗布膜を得ることができ、好ましい。また、濾過装置２０２内部での異常滞留部でポリマーゲルが発生した場合においても、同様の効果が期待できる。なお、濾材のヤング率は高ければ高いほど好ましい。
【００３２】
濾材の孔径については、通過する異物や気泡のサイズはこの孔径により定まるので、０．０５μｍ以上１０μｍ以下のものを用いることが好ましい。孔径が０．０５μｍ未満であると濾材圧損が高くなりすぎて送液が困難となり、孔径が１０μｍより大きいと、通過する異物や気泡が塗布欠点を起こすサイズになる。濾材の孔径は０．５μｍ以上、６μｍ以下がより好ましい。なお濾材孔径とはＪＩＳ  Ｋ３８３２記載のバブルポイントによる測定から求められる孔径である。
濾材を塗布液が通過することで発生する圧力損失や液体の保持容量は、濾材の厚さに比例して大きくなるので、濾材の厚さは好ましくは３mm以下、より好ましくは１mm以下とする。また圧力損失は濾材の孔径の大きさに対しては３乗で反比例するので、孔径が小さいと濾材の厚さを小さく、孔径が大きいと濾材の厚さを大きくして、圧力損失の値を一定にするよう濾材の厚さを調整することが好ましい。
【００３３】
濾材２０４の大きさとしては、濾過面積が大きいほうが濾材の通過流速が小さくなるので、異物や気泡を補足しやすいので好ましいが、実用性を考えると濾過部分でφ２０〜φ３００mm、より好ましくはφ４０〜φ１２０mmある。φ２０mmより小さいと通過流速が大きすぎて異物・気泡の捕捉効果が大きく減じるのと、濾過面積が小さいのでつまりやすくなって交換周期が短くなるので好ましくない。またφ３００mmより大きいと均等に塗布液を濾過面に分配するのが難しくなるのと、濾材の交換作業時に濾材取り扱いがしにくくなる。
なお濾材２０４は、孔径よりも大きな気泡を排除することができるが、平面状で厚さが薄いので、孔径よりも小さな気泡を内部に保持する容量が、プリーツ型や巻き物状（いわゆるカートリッジ型）の濾材よりもはるかに小さく、気泡の大量蓄積で塗布液をダイに供給する時に圧縮による容量変化を起こし、塗布開始部でダイが塗布液を吐出するタイミングに遅れが生じて、塗布開始部の膜厚が薄くなる不具合は、全く発生しない。そのために、平面状の濾材は、プリーツ型や巻き物状（いわゆるカートリッジ型）の濾材よりも、気泡を内部に蓄えないという意味で気泡排除能力が高いといえる。したがって、高い異物除去性能と気泡除去性能を両立させるには、平面状の濾材を用いることが必要条件となる。
【００３４】
濾材２０４は好ましくは厚さ１mm以下と薄く剛性が低いので、これをはさみこむ上流サポート部材２２４と下流サポート部材２２６は薄くて剛性の高いステンレス等の金属製のものを使用して、濾材２０４の圧力変動等による変形を防止することが好ましい。上流サポート部材２２４と下流サポート部材２２６は円形の平板状のものでもよいが、図２に示すようにどちらか片方を、濾材２０４と接する面を凹面として、濾材２０４を上流サポート部材２２４と下流サポート部材２２６で閉じ込めるようにするのが好ましい。この構成によって濾材２０４塗布液通過面以外の部分がシールされて、濾材２０４を経ない経路をつたわって上流から下流へ通過する異物や気泡が皆無となる。上流サポート部材２２４と下流サポート部材２２６の濾材２０４の塗布液通過面と相対する面は、０．５〜３mmの小さな穴を開孔率１０〜９０％で設けたものであってもよいし、幅０．５〜２mmの接触平面が直線状に横断したり、同心円を構成する等、いかなる構成のものであってよいが、塗布液の通過面積を大きくして、なおかつ濾材２０４の変形を防止するために接触する部分が適度に配されていることが好ましい。
【００３５】
シール材２１０Ａは、上流サポート部材２２４と本体Ａ２０６の、シール材２１０Ｂは下流サポート部材２２６と本体Ｂ２０８の、各々のシール性がえられればいかなるものでもよいが、適度な弾性を有するＯリングや、同心円状の平パッキン等が好ましい。特に同心円状の平パッキンは、その塗布液通過面形状を、円形の濾材２０４の塗布液通過面形状と略同一にすれば、滞留部分を極小とすることができるので、より好ましい。
【００３６】
シール材２１０Ａ、Ｂに用いる材質としては、耐薬品性も考慮して、シリコンゴム、エチレンプロピレンゴム、パーフルオロゴム等の合成ゴムの他、テフロン（登録商標）、ポリエチレン等の軟質で変形しやすい樹脂、アルミニウム等の柔らかい金属、等が好ましい。
濾材２０４を隔てて設けられた１次室である上流側チャンバー２１８、２次室である下流側チャンバー２２０は、円筒、円錐等いかなる形状をしていてもよいが、濾過前の気泡捕捉量を多くし、濾過後の滞留異物の発生をなくすためにチャンバー内平均流速を高くできるように、上流側チャンバー２１８の容積を大きくし、かつ下流側チャンバー２２０の容積よりも大きくすることが好ましい。上流側チャンバー２１８に捕捉された大きな気泡が濾材２０４に長い時間にわたって接触し、濾材２０４の表面が乾くと、塗布液が空気の流れを妨げることがなくなるので、大きな気泡は濾材２０４を容易に通過してしまう。したがって大きな気泡が濾材２０４に接触する時間が極力短くなるように、上流側流出通路２１２から上流側チャンバー２１８の上方にたまった気泡を塗布液とともに排出する周期を短くするか、大きな気泡が濾材２０４に接触しないようにより上方に気泡をためるスペースを設けるのがより好ましい。また図４に示すように、上流側チャンバーの上方にたまった大きな気泡２３０が濾材２０４に接触しないようにするために、上流側チャンバー２１８の濾材２０４の面に垂直な方向の長さを大きくし、さらに濾過装置２０２自体を上流側チャンバー２１８が下流側チャンバー２２０よりも上になるように傾け、上部端部に設けた上流側流出通路２１２の入口が重力方向の最上点Ｐ１の位置を含むようにするとともに、上流側流出通路２１２の塗布液の流出方向、すなわち下流方向が上向きにすることが好ましい。上流側流出通路２１２を液体が流れる下流方向に見て、その通路断面の中心を下流方向に連ねると線となるが、この線を通路断面中心線とよぶことにする。前記したように上流側流出通路２１２の塗布液の流出方向、すなわち下流方向を上向きにするには、通路断面中心線が下流方向に向かって重力方向の上向きになることが必要である。この時の濾過装置２０２全体の傾き角度については、濾材２０４の濾過面の法線と水平線のなす角度θを好ましくは０〜８０度、より好ましくは３０〜６０度とする。ここで水平線は重力方向に対して直角に引いた線を意味し、水等を使用した水準器をこの水平線上に置くと、傾き角度ゼロを示すものである。角度θが０度より小さい、すなわち上流側チャンバー２１８が下流側チャンバー２２０よりも下になるように傾く場合は、上流側流出通路２１２が上流側チャンバー２１８内で重力方向の最上点を含む位置に、シール材２１０Ａや上流サポート部材２２４に妨げられて接続できないので、上流側チャンバー２１８から排出されない気泡が生じる不都合が生じる。一方８０度より大きいと下流側にある下流側流出通路２１４の液流れ方向が水平より下向きになり、下流側チャンバー内の空気の排出が、濾過装置２０２の傾き角度、すわなち姿勢を変えないとできななくなる不都合があるためである。
【００３７】
また下流側チャンバー２２０は、上記したようにチャンバー内平均流速を高くするために、加工の容易さも考慮して容積の小さな円錐形にし、その重力方向の最上となる線上、すなわち下流側最上線指示線２３２でその位置が示される線上の位置に下流側流出通路２１４を接続し、さらに該通路での塗布液の流出方向を上向き、すなわち前記の通路断面中心線が下流方向に向かって重力方向の上向きにすることが好ましい。これによって濾材２０４を通過した塗布液は滞留することなく、下流側流出通路２１４からダイ２０の方に流出していく。またこの構成のおかげで、最初の液通し、すなわち濾過装置２０２内に塗布液等の液体が全くなく空気だけある状態のものに、塗布液等の液体を流して空気を塗布液等の液体に入れ替える気液置換の際も、下流側チャンバー２２０内にある空気は下流側チャンバー２２０の重力方向の最上となる線上にそって、塗布液に押されながら移動するのであるから、濾過装置２０２の傾き角度すなわち姿勢を変えずに塗布液を流すだけで、下流側流出通路２１４を通って下流チャンバー２２０外に容易に排出される。上流側チャンバー２１８の重力方向の最下点を含む位置に接続している流入通路２１６も、塗布液の流出方向を上向きにしている、すなわち流入通路２１６の通路断面中心線が下流方向に向かって重力方向の上向きにしているので、濾過装置２０２前にある気泡が濾過装置２０２にスムーズに入り込むようにするとともに、上流側チャンバー２１８の最下点の位置から一方向の流れを作ることで、上流側チャンバー２１８内の滞留もおこりにくくなっている。流入通路２１６の上流側チャンバー２１８との接続位置は重力方向の最下点以外の場所、たとえば中央部で、塗布液の流入方向が水平方向になる配置であってもよい。この場合は流入通路２１６内での流速を高くすることで、気泡を上流側チャンバー２１８に入りやすくするようにすることが好ましい。
【００３８】
以上の上流側流出通路２１２、下流側流出通路２１４は、前記の通り、そこを通過する塗布液の流線方向が重力方向の上向き、すなわち各流出通路の前記通路断面中心線が下流方向に向かって重力方向の上向きであることが好ましい。具体的には各流出通路の前記通路断面中心線が、水平線に対して好ましくは５〜９０度、より好ましくは２０〜８０度の角度をなし、かつ通路断面中心線の下流方向が上向きになるように各流出通路を設ける。５度より小さいと各通路内の流速が小さい場合には気泡が移動しないという問題が生じる。またまた２０度より大きいと塗布液が停止していても自然に気泡が移動して好ましく、８０度より小さいと各通路の設置場所の制約を受けないという利点がでてくる。
また流入通路２１６についても、通路の塗布液の流線方向、すなわち前記通路断面中心線が、水平線に対して好ましくは０〜８０度、より好ましくは３０〜６０度の角度をなし、かつ通路断面中心線の下流方向が上向きになるようにする。これにより気泡の濾過装置２０２への流入を短い時間で効率的に行うことが可能となる。
さらに上流側流出通路２１２、流入通路２１６、下流側流通路２１４の塗布液が通過する部分の内径は、好ましくはφ１〜φ２０mm、より好ましくはφ２〜φ８mmである。小さすぎると流速が高くなってキャビテーションによって気泡が発生し、大きすぎると気泡の排出速度が小さくなり、時間がかかるのと、壁側にある小さな気泡は移動しなくなるためである。
【００３９】
さらに下側流出通路２１４は濾材２０４の濾過面よりできるだけ離れた位置に配するのがよく、好ましくは図２に示す濾材２０４の濾過面と下側流出通路２１４の入口中心との最短距離Ｌを５mm以上とする。下側流出通路２１４に塗布液が流出する時に、最も近くにある濾過面に最大の吸引力が作用するが、Ｌを５mmより小さくすると、濾過面に作用する吸引力が大きくなり、はなはだしい場合には、濾材２０２の上流側で上流側チャンバー２１８の最上部に溜まっている気泡が濾材２０２を通過して下流側チャンバー２２０に通過してしまうからである。
最短距離Ｌを５mm以上とする手段としては、下側流出通路２１４の入口をＬ＝５mm以上の位置におくことの他に、下流側流出通路２１４近くの濾過面に遮蔽物を設けて、塗布液が実際に通過する濾過面の位置と下流側流出通路２１４の入口との最短距離を長くしてもよい。
【００４０】
本体Ａ２０６と本体Ｂ２０８の材質は剛性と耐薬品性があるものならステンレス等の金属、テフロン（登録商標）、ポリプロピレン等の樹脂等いかなるものでもよいが、使用による劣化がなく、剛性が高いのでクランプ金具２２８による締結が安定かつ確実に行えるステンレスが好ましい。また本体Ａ２０６と本体Ｂ２０８の上流側チャンバー２１８、下流側チャンバー２２０を構成する接液面の表面粗度は小さいほうが好ましく、最大高さＲｚで１μｍ以下、より好ましくは０．１μｍ以下である。この値より小さいと、塗布液の付着が起こりにくく、長期の安定使用が可能となる。
【００４１】
濾過装置２０２は、定量ポンプであるシリンジポンプ５０の上流側と下流側のどちらに設置してもよいが、異物や気泡の捕捉機会を多くするという理由で、シリンジポンプ５０の下流側に設置するのがより好ましい。
【００４２】
以上の濾過装置２０２を用いた最初の液通し、すなわち濾過装置２０２内に塗布液等の液体が全くなく空気だけある状態のものに、塗布液等の液体を流して空気を塗布液等の液体に入れ替える（気液置換）のには、次の２つの方法がある。
【００４３】
第１の方法はまず、回収装置２５０の吸引ポンプ２５２を作動させ、切替バルブ２４０を開とし、濾過装置２０２の流入通路２１６に塗布液を供給すると、わずかの塗布液が濾材２０４の下部を通過して下流側チャンバー２２０に少し貯まる一方で、大半の塗布液は上流側チャンバー２１８の方に流れるので、上流側チャンバー２１８内に塗布液が下側から順次たまっていき、最終的には上流側流出通路２１２から上流側チャンバー２１８内の空気を排出する。上流側流出通路２１２から塗布液のみ排出するようになった時点で切替バルブ２４０を閉とすると、すべての塗布液が濾材２０４を通過して下流側チャンバー２２０の方に流れるので、下流側チャンバー２２０の下側から塗布液がたくわえられていき、最終的には下流側流通路２１４より下流側チャンバー２２０内のエアーがすべて排出されて、気液置換が完了する。
【００４４】
第２の方法は、切替バルブ２４０を閉とし、濾過装置２０２の流入通路２１６に塗布液を供給すると、上流側チャンバー２１８の下部に少し塗布液がたまり、そこから濾材２０４を通過して下流側チャンバー２２０の下側から順次塗布液がたくわえられていく。時間の経過とともに、徐々に下流側流出通路２１４より下流側チャンバー２２０内のエアーが排出され、最終的に下流側チャンバー２２０内のすべてのエアーが下流側流出通路２１４より排出されて塗布液のみ排出するようになる。この時点で切替バルブ２４０を開とし、回収装置２５０の吸引ポンプ２５２を作動させる。これによって、供給される塗布液はすべて上流側チャンバー２１８の方に流れて、上流側チャンバー２１８の下側から塗布液がたくわえられ、上流側流出通路２１２から上流側チャンバー２１８内の空気を徐々に排出する。最終的には、上流側チャンバー２１８内のすべてのエアーが上流側流出通路２１２から排出され、上流側流出通路２１２から塗布液のみ排出するようになった時点で切替バルブ２４０を閉として、気液置換が完了する。
次に濾過装置２０２内に液を完全に充満させる液通し後の気泡の排除は、次のようにして行う。
【００４５】
まず切替バルブ２４０を閉の状態で、回収装置２５０の吸引ポンプ２５２を作動させる。上流側流出通路２１２から流出する塗布液の流量は、あらかじめニードルバルブを用いた絞り装置２４２で、オリフィスの開度を調整して所望の量にする。このとき、上流側流出通路２１２と下流側流出通路２１４の両方から塗布液が流出するようにも調整することが必要である。下流側流出通路２１４から塗布液が流出しないと、ダイ２０の方から塗布液が逆流し、エアーが下流側から浸入してしまうからである。次に濾過装置２０２にシリンジポンプ５０から塗布液を所定量供給してダイ２０より塗布液を吐出する一定時間後に、切替バルブ２４０を開として気泡の混じった塗布液を上流側流出通路２１２より排出する。所定時間後に切替バルブ２４０を閉としてから、濾過装置２０２へのシリンジポンプ５０からの塗布液供給を終了する。以上の気泡排除は塗布中には行わず、必ず塗布前あるいは塗布後に行う。また気泡排除は毎回の塗布前に行ってもよいし、何枚か塗布してから行ってもよい。さらに塗布枚数を決めて周期的に行ってもよい。この気泡排除動作を適切に行うことにより、気泡起因の塗布欠点をなくすことができる他、上流チャンバー２１８内に気泡が蓄積することにより発生する塗布開始部の膜厚が薄くなるという不具合も完全になくすことができる。
【００４６】
気泡排除のために塗布液を上流側流出通路２１２より排出する量は少ない方がよいが、好ましくは０．５〜２０cc、より好ましくは１〜５ccである。また気泡を排除を行う時のシリンジポンプ５０から濾過装置２０２への送液速度は好ましくは１〜１０cc／ｓ、より好ましくは２〜６cc／ｓである。この範囲より小さいと濾過装置２０２の上流側になる水平配管等に滞留した気泡が排除しにくく、逆に大きいと配管の狭い部分で発泡することがあるためである。
【００４７】
濾過装置２０２によって捕捉／排除される気泡の大きさは、濾材２０４の濾過孔径よりも大きい。濾材２０４の濾過孔径よりも小さな気泡や、塗布液中に溶存している気泡は排除できない。したがって、溶存している気泡を発泡させたり、濾過孔径よりも小さな気泡を集合させて大きくする機器を濾過装置２０２の上流側に設置すれば、気泡排除能力が向上するので好ましい。気泡を発泡させたり、小さな気泡を集合させる機能を有する機器としては、φ０．５mm以下のオリフィス等がある。
【００４８】
なお本実施態様例では、上流側流出通路２１２の下流側に吸引ポンプ２５２を用いた回収装置２５０を接続した例を示したが、絞り装置２４２より下流側を大気開放として、吸引ポンプを用いないようにしてもよい。この場合は吸引ポンプの吸引むらがないので、より安定して上流側流出通路２１２より気泡、気泡のまじった塗布液、さらには塗布液を排出することができる。
【００４９】
さらに濾過装置２０２への塗布液の供給は、シリンジポンプ５０を用いないで、タンク６４に加圧しての圧送で行っても、同様の効果がえられる。
【００５０】
次に以上の気泡排除をともなう濾過方法をダイコータ１での枚葉塗布に適用する時の塗布方法について詳述する。    
【００５１】
まずダイコータ１の各動作部の原点復帰が行われると、各移動部はスタンバイ位置に移動する。すなわち、ステージ６は図１の左端部（破線で示す位置）、ダイ２０は最上部に移動するとともに、拭き取りユニット９０はトレイ１００がダイ２０の下部位置にくるよう移動する。ここで、タンク６４〜ダイ２０まで、濾過装置２０２も含めて塗布液６６はすでに充満されており、ダイ２０内部の残留エアーを排出する作業も既に終了している。この時の塗布液供給装置４０の状態は、シリンジ５２に塗布液６６が充填、吸引バルブ４４は閉、供給バルブ４２は開、そしてピストン５４は最下端の位置にあり、いつでも塗布液６６をダイ２０に供給できるようになっている。また回収装置２５０の吸引ポンプ２５２も作動開始させている。
【００５２】
最初に、ステージ６の表面に図示しないリフトピンを上昇させ、図示しないローダから基板Ａがリフトピン上部に載置される。次にリフトピンを下降させて基板Ａをステージ６上面に載置し、同時に吸着保持する。これと並行して塗布液供給装置４０を稼働させて、これまでに気泡濾過装置２０２に蓄積している気泡を排除するためと、ダイ２０の吐出口３４付近を完全に塗布液でみたす、すなわち初期化するために、あらかじめ決めていた量の塗布液６６を、シリンジポンプ５０からダイ２０に供給する。この時、シリンジポンプ５０からの塗布液６６の供給開始後に、切替バルブ２４０を開とし、気泡が混在した塗布液６６を回収装置２５０の方に送り込み、所定時間後に切替バルブを閉とする。その後も塗布液６６はダイ２０に供給されつづけて、塗布液６６をダイ２０からトレイ１００に向かって吐出する。塗布液６６の供給停止後、拭き取りヘッド９２をダイ２０の吐出口３４の真下の位置にくるよう拭き取りユニット９０を移動させる。そして、ダイ２０を下降させてダイ２０の吐出口面３６を拭き取りヘッド９２に係合後、拭き取りヘッドをダイ２０長手方向に摺動させて、ダイ２０の吐出口３４付近をダイ長手方向にわたって清掃する。清掃完了後、拭き取りユニット９０はもとの場所（図１の右端）に復帰する。
【００５３】
拭き取りユニット９０が基台２の右端部に移動したのを確認したら、基板Ａを載置したステージ６の移動を開始する。この時ダイ２０は上下方向には、塗布が行われる位置よりもはるか上方の拭き取り位置にあり、一方シリンジポンプ５０は停止して、待機している。そして基板Ａが厚さセンサー１２０下を通過する時に基板厚さを測定し、基板Ａの塗布開始部がダイ２０の吐出口３４の真下に達したら、ステージ６を停止させる。この時、測定した基板Ａの厚さデータを用い、上下昇降ユニット７０を駆動して、ダイ２０の吐出口面３６と基板Ａ間のすきま、すなわちクリアランスがあらかじめ定めた値になるようダイ２０を下降させる。そしてシリンジポンプ５０を駆動して、塗布液６６を濾過装置２０２を通過して濾過後にダイ２０から吐出開始する。一定の待機時間後に、ビードが所定の大きさに成長してから、ステージ６を所定の速度で移動開始し、塗布液６６の基板Ａへの塗布を始めて、塗布膜Ｃを形成する。
【００５４】
そして、基板Ａの塗布終了位置より少し手前の位置がダイ２０の吐出口３４の真下にきたら、ピストン５４を停止させて塗布液６６の供給を停止し、つぎに基板Ａの塗布終了位置がダイ２０の吐出口３４の真下に来たときに、上下昇降ユニット７０を駆動して、ダイ２０を上昇させる。これによって基板Ａとダイ２０の間に形成されたビードが断ち切られ、塗布が終了する。
【００５５】
そのあいだもステージ６は動作を継続し、終点位置にきたら停止し、基板Ａの吸着を解除してリフトピンを上昇させて基板Ａを持ち上げる。この時図示されないアンローダによって基板Ａの下面が保持され、次の工程に基板Ａを搬送する。基板Ａをアンローダに受け渡したら、ステージ６はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。ステージ６の原点位置復帰後、拭き取りユニット９０を、トレイ１００がダイ２０の吐出口３４の下部に配置するよう移動させる。
【００５６】
移動完了後、吸引バルブ４４を開、供給バルブ４２を閉として、ピストン５４を下降させて、塗布液６６をシリンジ５２内に充填する。充填完了後、ピストン５４を停止させ、吸引バルブ４４を閉、供給バルブ４２を開として、次の基板Ａが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。上記した濾過装置２０２の気泡排除動作は１枚塗布ごとに行ってもよいし、数枚〜数十枚塗布おきに行ってもよい。
【００５７】
なお本発明が適用できる塗布液としては粘度が１〜１００mPaS、より望ましくは１〜５０mPaSであり、ニュートニアンであることが塗布性から好ましいが、チキソ性を有する塗液にも適用できる。とりわけ溶剤に揮発性の高いもの、たとえばＰＧＭＥＡ、酢酸ブチル、乳酸エチル等を使用している塗布液を塗布するときに有効である。具体的に適用できる塗布液の例としては、上記にあげたカラーフィルター用のブラックマトリックス、ＲＧＢ色画素形成用塗布液の他、レジスト液、オーバーコート材、柱形成材料等がある。基板である被塗布部材としてはガラスの他にアルミ等の金属板、セラミック板、シリコンウェハー等を用いてもよい。さらに使用する塗布状態と塗布速度が０．１ｍ／分〜１０ｍ／分、より好ましくは０．５ｍ／分〜６ｍ／分、ダイのリップ間隙は５０〜１０００μｍ、より好ましくは８０〜２００μｍ、塗布厚さがウェット状態で１〜５０μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。
【実施例】
【００５８】
実施例１
３７０×４７０mmで厚さ０．７mmの無アルカリガラス基板を洗浄後に、ダイコータ１を用いて塗布をした。ダイは吐出口の長手方向長さが３７０mm、スリットの間隙が１００μｍで、基板に３７０mm幅の塗布膜が形成できるものであり、塗布速度は１００mm／ｓにした。シリンジポンプ５０にはシリンジ内径がφ１６mmのものを用いた。さらに濾過装置２０２については以下のようにした。まず濾材２０４には、外径φ９０mmで、ステンレス繊維を焼結した濾過孔径３μｍ、厚さ０．５mmの焼結金属フィルターを用いた。下流サポート部材は、図５に示す通り、外径ｄ１＝φ９６mm、厚さ２mmのステンレス製で、焼結金属フィルターを収めるｄ２＝φ９０．１mmで深さ０．５mmの凹部を設けた。また焼結金属フィルターの濾過面と接触する部分は、図５に示すように凹部の外周部に２mmの縁部を設け、４５度おきにｄ３＝φ８６mmの部分にｈ＝１mm幅の直線状支持部を接続して設けた。上流サポート部材２２４は、外径φ９６mm、厚さ２mmのステンレス製で、焼結金属フィルターの濾過面と接触する部分は、下流サポート部材２２６と同様に、４５度おきにφ８６mmの部分に１mm幅の直線状支持部を接続して設けた。以上の上流サポート部材２２４と下流サポート部材２２６で焼結金属フィルターをはさみこむことにより焼結金属フィルターは下流サポート部材２２６の凹部にシールされた状態で収納され、液もれ等の不都合等は生じなかった。
【００５９】
シール材２１０Ａ、Ｂには、外径φ９６mm、内径φ８６mmで厚さ２mmのパーフルオロゴム製で、ゴム硬度８０度の円形パッキンを用いた。本体Ａ２０６、本体２０８Ｂはステンレス製で、接液部の表面粗度は最大高さＲｚ＝０．１μｍになるよう仕上げた。焼結金属フィルターは、その濾過面の法線が水平線とのなす角度を０度、すなわち濾過面を垂直線と略平行となるように濾過装置２０２の配置を定めた。これに伴い、上流側流出通路２１２、下流側流出通路２１４、流入通路２１６は下流方向に見た通路断面がφ４mmの円形形状とした。また各通路の液体の流線方向、すなわち通路断面中心線は水平線に対して６０度で、かつ通路断面中心線の下流方向を上向きとした。上流側チャンバー２１８はφ８６mmで深さ２０mmの円筒形状にし、下流側チャンバーは底面がφ８６mmで深さ５mmの２２０円錐形状にした。焼結金属フィルターの濾過面と、下流側流出通路２１４の入口中心間の最短距離は５．５mmであった。切替バルブ２４０にはエアオペレートタイプのダイヤフラムバルブ、絞り装置２４２にはニードルバルブを用いた。また回収装置２５０では、吸引ポンプ２５２には真空度６．５ｋＰａのプロセスポンプを用い、切替バルブ２４０が開の時には、シリンジポンプ５０から濾過装置２０２に供給された塗布液の半分が上流側流出通路２１２を介して回収装置２５０の方に行くように、ニードルバルブの開度を調整した。
【００６０】
次に塗布液は液晶ＴＦＴ製造に用いられるポジレジストで、固形分濃度２３％、粘度が５mPaSであった。シリンジポンプ５０のピストン５２の動作速度は、真空乾燥後の厚さが１．５μｍになるように、１．２mm／ｓに設定した。そしてまず、ダイ２０を停止している基板の塗布開始部に近接させ、ダイ２０の吐出口面３６と基板との間のすきまであるクリアランスを１５０μｍにした。クリアランス設定後にピストン５２を１．２mm／ｓで動作開始した。そしてピストン動作開始から待機時間ｔ＝０．１秒後にステージ６の動作も開始して塗布を行い、基板端（塗布開始位置）から４６５mmのガラス基板の位置にダイ２０の吐出口３４がきた時に、シリンジポンプ５０を停止した。その後、基板端から４７０mmのガラス基板位置が吐出口３４の真下に来たところで、ダイ２０を塗布終了のために引き上げた。以上の塗布後に、２７秒で到達真空度６５Ｐａの真空乾燥を行った。乾燥後、塗布方向の膜厚分布を、光干渉式の膜厚計で測定し、膜厚分布のチェックを行った。
【００６１】
以上の条件にて１００枚連続で塗布したところ、塗布開始部の膜厚がそれまでより薄くなることが観察されたので、１０ccの塗布液を１cc／ｓの速度にてシリンジポンプ５０から供給して１秒後に切替バルブ２４０を開とし、さらに６秒後に切替バルブ２４０を閉としたところ、濾過装置２０２の上流側流出口２１２に接続しているチューブに気泡の混じった塗布液が通過しているのが観察された。その後塗布を再開すると、塗布開始部の膜厚が元通りになっているのを確認した。
そこで５０枚おきに、１０ccの塗布液を１cc／ｓの速度にてシリンジポンプ５０から供給し、供給開始１秒後に５秒間切替バルブ２４０を開としてから閉として、気泡を排除するようにしたところ、１０００枚塗布しても塗布開始部の膜厚低下はなかった。さらに気泡ならびに異物起因の欠点は全く発生しなかった。
【００６２】
実施例２
実施例１のダイコータ１を用いてカラーフィルターを製造した。
【００６３】
まず、３６０×４６５mmで厚さ０．７mmの無アルカリガラス基板を洗浄後に、ブラックマトリックス塗布液を厚さ１０μｍ、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍで３ｍ／分にて塗布した。塗布はダイの吐出口付近を吐出口形状と同じ形状のシリコンゴムで拭き取ってから、ダイを停止している基板の塗布開始部に１００μｍのクリアランスで近接させ、ウェット厚さ１０μｍに相当する塗布液をシリンジポンプから送液し、ポンプ送液開始後０．０８秒後に基板Ａの移動を開始することで行った。なお塗布の終了のために、ダイが塗布終了位置から５mmの位置に達したときにシリンジポンプからの塗布液吐出を終了し、塗布終了位置に達した時にダイを３ｍ／分の速度で上昇させることもあわせて行った。この時塗布したブラックマトリックス塗布液には、チタン酸窒化物を遮光材、アクリル樹脂をバインダー、ＰＧＭＥＡを溶剤にそれぞれ用い、固形分濃度を１０％、粘度を１０mPaSに調整した感光性のものを用いた。塗布のタクトタイムは３０秒であった。塗布した基板は３０秒で６５Ｐａに到達する真空乾燥を６０秒行ってから、１００℃のホットプレートで１０分間さらに乾燥した。ついで露光・現像・剥離を行った後、２６０℃のホットプレートで３０分加熱して、キュアを行い、基板の幅方向にピッチが２５４μｍ、基板の長手方向にピッチが８５μｍ、線幅が２０μｍ、ＲＧＢ画素数が４８００（基板長手方向）×１２００（基板幅方向）、対角の長さが２０インチ（基板幅方向に３０５mm、基板長手方向に４０６mm）となる格子形状で、厚さが１μｍとなるブラックマトリックス膜を作成した。なお、１枚目に塗布した基板の格子模様形成前の状態で塗布厚さを測定したところ、端部の１０mmを除いて、基板走行方向、幅方向とも±３％以下のむらであった。
【００６４】
次にウェット洗浄後、Ｒ色用塗布液を厚さ２０μｍ、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍ、吐出速度０．３６cc／ｓ、ステージ移動速度３ｍ／分にて塗布した。Ｒ色用塗布液はアクリル樹脂をバインダー、ＰＧＭＥＡを溶媒、ピグメントレッド１７７を顔料にして固形分濃度１０％で混合し、さらに粘度を５mPaSに調整した感光性のものであった。塗布した基板は、３０秒で６５Ｐａに到達する真空乾燥を６０秒行ってから、９０℃のホットプレートで１０分間さらに乾燥した。ついで露光・現像・剥離を行って、Ｒ画素部にのみ厚さ２μｍのＲ色塗膜を残し、２６０℃のホットプレートで３０分加熱して、キュアを行なった。つづいてブラックマトリックス、Ｒ色の塗膜を形成した基板に、Ｇ色用塗布液を厚さ２０μｍ、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍ、吐出速度３６０cc／ｓ、ステージ移動速度３ｍ／分にて塗布後、３０秒で６５Ｐａに到達する真空乾燥を６０秒行ってから、１００℃のホットプレートで１０分間さらに乾燥した。
【００６５】
ついで露光・現像・剥離を行って、Ｇ色画素部にのみ厚さ２μｍのＧ色塗膜を残し、２６０度のホットプレートで３０分加熱して、キュアを行なった。さらにブラックマトリックス、Ｒ色、Ｇ色の塗膜を形成した基板に、Ｂ色用塗布液を厚さ２０μｍ、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍ、ポンプの吐出速度０．３６cc／ｓ、ステージ移動速度３ｍ／分にて塗布し、３０秒で６５Ｐａに到達する真空乾燥を６０秒行ってから、１００℃のホットプレートで１０分間さらに乾燥した。ついで露光・現像・剥離を行って、Ｂ色画素部にのみ厚さ２μｍのＢ色塗膜を残し、２６０℃のホットプレートで３０分加熱して、キュアを行なった。なお、Ｇ色用塗布液はＲ色用塗布液で顔料をピグメントグリーン３６にして固形分濃度１０％で粘度を１０mPaSに調整したもの、Ｂ色用塗布液にはＲ色用塗布液で顔料をピグメントブルー１５にして固形分濃度１０％で粘度を１０mPaSに調整したものであった。Ｒ、Ｇ、Ｂ色塗布液の塗布はいずれも、ダイの吐出口付近をシリコンゴムで拭き取ってから、ダイを停止している基板の塗布開始部に１００μｍのクリアランスで近接させ、ウェット厚さ２０μｍに相当する塗布液をシリンジポンプから送液し、ポンプ送液開始後０．１３秒後に基板Ａの移動を開始することで行った。またいずれも塗布液の吐出は塗布終了位置から６mm手前で終了し、塗布終了位置にてダイを上昇させ塗布を終了した。塗布のタクトタイムは３０秒であった。なお、塗布品位は気泡起因のピンホールや異物欠点がなく、申し分のないものであった。各塗布液に対して、３０枚おきに、１０ccの塗布液を２cc／ｓの速度にてシリンジポンプから供給し、供給開始から１秒後に３秒間切替バルブを開としてから閉として、気泡を排除するようにしたので、塗布開始部の膜厚分布が枚数を重ねるごとに低下することは全くなく、端部１０mmを除外して塗布方向、幅方向ともむらは±３％以下で、良好であった。
【００６６】
そして最後にＩＴＯをスパッタリングで付着させた。この製造方法にて、１０００枚のカラーフィルターを作成した。得られたカラーフィルターは、塗布むらがなく、色度も基板全面にわたって均一で、品質的に申し分ないものであった。
【産業上の利用可能性】
【００６７】
この発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタやＴＦＴ用アレイ基板、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野で、ガラス基板などの被塗布部材表面に塗布液を吐出しながら塗膜を形成する際に、異物や気泡起因の塗布欠点や膜厚不良を発生させない高品質の製品を製造する時に大いに利用されうる。また高精度の膜厚分布が必要なカラーフィルタやＴＦＴ用アレイ基板等のディスプレイ用部材の製造にも用いられる。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明の一実施例のダイコータ１を概略的に示した概略正面図である。
【図２】本発明の一実施例になる濾過装置の詳細を示す概略正面断面図である。
【図３】濾過装置の概略平面図である。
【図４】本発明の濾過装置の別の実施態様での概略正面断面図である。
【図５】下流サポート部材の一実施例の概略平面図である
【符号の説明】
【００６９】
１  ダイコータ
２  基台
４  ガイドレール
６  ステージ
１０  支柱
２０  ダイ（塗布器）
２２  フロントリップ
２４  リアリップ
２６  マニホールド
２８  スリット
３２  シム
３４  吐出口
３６  吐出口面
４０  塗布液供給装置
４２  供給バルブ
４４  吸引バルブ
５０  シリンジポンプ
５２  シリンジ
５４  ピストン
５６  本体    
６０  供給ホース
６２  吸引ホース
６４  タンク
６６  塗布液
６８  圧空源             
７０  上下昇降ユニット
７２  モータ
７４  ガイド
７６  ボールネジ
７８  昇降台
８０  吊り下げ保持台
９０  拭き取りユニット
９２  拭き取りヘッド
９４  ブラケット
９６  スライダー
９８  駆動ユニット
１００  トレイ
１０２  台車
１２０  厚さセンサー
１２２  支持台  
１３０  制御装置
１３２  操作盤
２００  濾過ユニット
２０２  濾過装置
２０４  濾材
２０６  本体Ａ
２０８  本体Ｂ
２１０Ａ、Ｂ  シール材
２１２  上流側流出通路
２１４  下流側流出通路
２１６  流入通路
２１８  上流側チャンバー
２２０  下流側チャンバー
２３０  気泡
２２４  上流サポート部材
２２６  下流サポート部材
２２８  クランプ金具
２３０  気泡
２３２  下流側最上線指示線
２３４  上流側最上点指示線
２４０  切替バルブ
２４２  絞り装置
２５０  回収装置
２５２  吸引ポンプ
２５４  回収タンク
Ａ  基板（被塗布部材）
Ｃ  塗布膜    Ｌ  濾材２０４の濾過面と下側流出通路２１４の入口中心との最短距離
Ｐ１  重力方向の最上点
θ  濾材２０４の濾過面の法線と水平線のなす角度
【図１】
2006281021.tif 000003
【図２】
2006281021.tif 000004
【図３】
2006281021.tif 000005
【図４】
2006281021.tif 000006
【図５】
2006281021.tif 000007