(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を吐出口から吐出させる塗布ヘッドの吐出口周辺を清浄にするための方法であって、溶剤吐出手段と気体吐出手段を塗布ヘッドの長手方向に並べて配置し、気体吐出手段から気体を噴射開始するとともに、塗布液を溶解する溶媒を溶剤吐出手段から吐出開始してから、気体吐出手段と溶剤吐出手段を塗布ヘッドの長手方向に移動し、前記塗布液を溶解する溶媒を前記塗布ヘッドの吐出口周辺に付着している付着物に接触させた直後に、塗布ヘッドの吐出口周辺部に残存している付着物及び溶媒を、気体吐出手段から噴射される気体との衝突で除去するとともに、除去された付着物と溶媒と前記気体を回収し、さらに前記溶媒と付着物との衝突位置、および塗布ヘッドの吐出口周辺に残存している付着物及び溶媒と気体との衝突位置を、塗布ヘッドの長手方向に移動させることを特徴とする、塗布ヘッドの清浄方法。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布ヘッドの清浄方法を用いて、カラーフィルターを製造することを特徴とする、カラーフィルターの製造方法。
【請求項３】
塗布液を吐出口から吐出させる塗布ヘッドの吐出口周辺部を清浄にするための塗布ヘッドの清浄装置であって、塗布液を溶解する溶媒を前記塗布ヘッドの吐出口周辺に付着している付着物に接触させる溶媒吐出手段と、付着物との衝突後に塗布ヘッドの吐出口周辺に残存している付着物及び溶媒を気体との衝突で除去する気体吐出手段と、除去された付着物と溶媒と前記気体を回収する回収手段を有し、さらに前記溶媒吐出手段と気体吐出手段は塗布ヘッドの長手方向に並べて配置されているとともに、全ての手段が塗布ヘッドの長手方向に移動自在であり、気体吐出手段と溶媒吐出手段を塗布ヘッドの長手方向に移動させる動作を制御する動作制御手段をさらに備えることを特徴とする塗布ヘッドの清浄装置。
【請求項４】
請求項３に記載の塗布ヘッドの清浄装置を使用してカラーフィルターを製造することを特徴とするカラーフィルターの製造装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
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、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適用されるものであり、詳しくは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ヘッドの清浄方法および清浄装置並びにこれら方法および装置を使用したカラーフィルタの製造方法および製造装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタは、そのガラス基板上に３原色の細かな格子模様を有しており、このような格子模様はガラス基板上に先ず黒の塗膜を形成した後、赤、青、緑の塗膜を形成して得られる。
【０００３】
それ故、カラーフィルタの製造には、ガラス基板上に黒、赤、青、緑の塗布液を塗布し、これらの塗布液により塗膜を順次形成していく塗工工程が必要不可欠となる。この種の塗工工程には、従来塗布装置としてスピナー、バーコータあるいはロールコータなどが使用されていたが、塗布液の消費量を削減し、また、塗膜の物性向上を図るために近年に至ってはダイコータが使用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はたとえば特開平６−３３９６５５号公報に開示されている。この公知のダイコータは、塗布ヘッドとしてのスリットダイを有し、このスリットダイの吐出口から塗布液を吐出しながら、一方向に走行する基板などの被塗布部材に塗膜を形成するものとなっている。
【０００５】
そして、ダイコータで基板等の枚葉物に繰り返し安定して塗布するには、各々の塗布前に吐出口周辺部に残存している塗布液等の付着物を除去して、清浄化することが必要となる。この塗布前の吐出口周辺部の清浄化によって、常に同じ状態で塗布を開始できるようになるため、塗布開始部分の塗布厚さ分布を常に一定に保つことが可能となる。さらに、吐出口周辺部から不要な異物も排除されているので、これらの異物起因の塗布欠点、例えば異物の塗膜への落下、塗布直後の異物との接触による筋状欠点の発生等を未然に防止できることとなる。
【０００６】
以上の基板等の枚葉物にダイコータで塗布するときに必須となる吐出口周辺部の清浄化手段としては、大きく分けて３つのタイプのものが提案されている。
【０００７】
第１のタイプは、特開平７−１６８０１５号等公報に開示されているもので、耐薬品性のある高分子材料で吐出口を含むスリットダイの先端部形状にならう清掃具を作成し、この清掃具をスリットダイ先端部でスリットダイ長手方向に摺接させて、吐出口周辺部に付着した余分な塗布液等を排除するものである。
【０００８】
第２のタイプは、特開平７−８０３８６号等公報等に記載されているような、溶剤を湿潤させた無塵布で吐出口周辺部を拭うものである。
【０００９】
そして第３のタイプは、特開平７−８０３８６号、特開平１０−３０８３３８号、特開平１１−７４１７９号等公報等に記載されているように、溶剤等からなる専用の洗浄液によって吐出口付近にある余分な付着物を洗い流した後、乾燥用ガス等で乾かすものである。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
上記した３つのタイプの従来手段には、次のような問題点がある。
まず第１のタイプの手段では、清掃具をスリットダイに摺接させるため、長時間にわたって清浄化を行なうと、清掃具が摩耗して清浄化の効果が減少するとともに、摩耗によって生じるパーティクルや脱落物が塗膜に混ざり込んで、品質を低下させるという問題がある。
【００１１】
また、第２のタイプの手段でも、無塵布をスリットダイに接触させて付着物を拭うため、無塵布が摩滅してパーティクルが発生し、同様の塗布物の品質低下を起こしてしまう。
【００１２】
さらに第３のタイプの手段では、溶剤等を吐出口付近に吹き付けるので、摩耗による障害は発生しないが、付着物を除去する力が小さいために清浄効果の点でがやや劣るのと、溶剤が吐出口出口にある塗布液と接触することで塗布液が変質し（ソルベントショック）、顔料凝集等の塗布欠点を誘発して、塗布物の品質低下を引き起こしてしまう。
【００１３】
この発明は、上述の事情に基づいて行ったもので、その目的するところは、清掃具とスリットダイの摩耗や、塗布液の変質による塗布物への悪影響なしにスリットダイの吐出口周辺部の清浄化を実現し、さらにこれによって高品質の塗膜形成を高い生産性で行うことができる塗布ヘッドの清浄方法および清浄装置、並びにこれらの清浄方法および清浄装置を用いたカラーフィルタの製造方法および製造装置を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記本発明の目的は、以下に述べる手段によって達成される。
請求項１に係る塗布ヘッドの清浄方法は、塗布液を吐出口から吐出させる塗布ヘッドの吐出口周辺を清浄にするための方法であって、溶剤吐出手段と気体吐出手段を塗布ヘッドの長手方向に並べて配置し、気体吐出手段から気体を噴射開始するとともに、塗布液を溶解する溶媒を溶剤吐出手段から吐出開始してから、気体吐出手段と溶剤吐出手段を塗布ヘッドの長手方向に移動し、前記塗布液を溶解する溶媒を前記塗布ヘッドの吐出口周辺に付着している付着物に接触させた直後に、塗布ヘッドの吐出口周辺部に残存している付着物及び溶媒を、気体吐出手段から噴射される気体との衝突で除去するとともに、除去された付着物と溶媒と前記気体を回収し、さらに前記溶媒と付着物との衝突位置、および塗布ヘッドの吐出口周辺に残存している付着物及び溶媒と気体との衝突位置を、塗布ヘッドの長手方向に移動させることを特徴とする方法からなる。
【００１８】
請求項２に係るカラーフィルターの製造方法では、上記のような塗布ヘッドの清浄方法を用いてカラーフィルターを製造するので、高い品質のカラーフィルターを製造できる。
【００２１】
請求項３に係る塗布ヘッドの清浄装置は、塗布液を吐出口から吐出させる塗布ヘッドの吐出口周辺部を清浄にするための塗布ヘッドの清浄装置であって、塗布液を溶解する溶媒を前記塗布ヘッドの吐出口周辺に付着している付着物に接触させる溶媒吐出手段と、付着物との衝突後に塗布ヘッドの吐出口周辺に残存している付着物及び溶媒を気体との衝突で除去する気体吐出手段と、除去された付着物と溶媒と前記気体を回収する回収手段を有し、さらに前記溶媒吐出手段と気体吐出手段は塗布ヘッドの長手方向に並べて配置されているとともに、全ての手段が塗布ヘッドの長手方向に移動自在であり、気体吐出手段と溶媒吐出手段を塗布ヘッドの長手方向に移動させる動作を制御する動作制御手段をさらに備えることを特徴とするものからなる。
【００２２】
請求項４に係るカラーフィルターの製造装置では、上記のような塗布ヘッドの清浄装置を使用してカラーフィルターを製造するので、高い品質のカラーフィルターを製造できる。
【００２３】
請求項１に係る塗布ヘッドの清浄方法、および請求項３に係る塗布ヘッドの清浄装置によれば、スリットダイの吐出口周辺部に清掃具を接触することなく、非接触で吐出口周辺部を清浄化できるとともに、スリットダイ吐出口出口にある塗布液と溶剤の接触による塗布液の変質を、両者の接触時間を最小限とすることで防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態について、図面に基づいて説明する。
図１は、この発明に係る清浄装置の全体概略斜視図、図２は図１のステージ６とスリットダイ４０回りの構成図、図３は本発明に係る清浄装置の一実施例を示す正面断面図、図４、５は図３の各々の部分の側面断面図である。
【００２５】
図１には、本発明になるカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造に適用される塗布装置、すなわち、いわゆるダイコータ１が示されている。このダイコータ１は基台２を備えている。また、基台２上には一対のガイド溝レール４が設けられており、これらガイド溝レール４上には一対のスライド脚９を介して保持体としてのステージ６が配置されている。このステージ６の上面１０は走行方向に対して長く、真空吸引によって被塗布部材である基板Ａが固定可能なサクション面として構成されている。ステージ６はガイド溝レール４上を水平方向に往復動自在となっている。
【００２６】
一対のガイド溝レール４の間には、図２に示す送りねじ機構１４、１６、１８とこれを内蔵するケーシング１２が配置されており、ケーシング１２はガイド溝レール４に沿って水平方向に延びている。送りねじ機構は、図２に示されているようにボールねじからなるフィードスクリュー１４を有しており、フィードスクリュー１４はステージ６の下面に固定されたナット状のコネクタ１６にねじ込まれているとともに、このコネクタ１６を貫通して延び、その両端部は図示しない軸受に回転自在に支持され、その一端にはＡＣサーボモータ１８が連結されている。なお、ケーシング１２の上面にはコネクタ１６の移動を許容する開口が形成されているが、図１にはその開口が省略されている。
【００２７】
図１に示されているように、基台２の上面には、そのほぼ中央に逆Ｌ字形のダイ支柱２４が配置されている。ダイ支柱２４の先端はステージ６の往復動経路の上方に位置付けられており、その先端には昇降機構２６が取り付けられている。昇降機構２６は昇降可能な昇降ブラケット（図示しない）を備えており、この昇降ブラケットはケーシング２８内の一対のガイドロッドに昇降自在に取り付けられている。また、ケーシング２８内にはガイドロット間にボールねじからなるフィードスクリュー（図示しない）もまた回転自在にして配置されており、このフィードスクリューに対しナット型のコネクタを介して昇降ブラケットが連結されている。フィードスクリューの上端にはＡＣサーボモータ３０が接続されており、このＡＣサーボモータ３０はケーシング２８の上面に取り付けられている。
【００２８】
昇降ブラケットには支持軸（図示しない）を介してダイホルダ３２が取り付けられており、このダイホルダ３２はコの字形をなし、かつ、一対のガイド溝レール４の上方をこれらの間に亘って水平に延びている。ダイホルダ３２は支持軸によって昇降ブラケット内にて回転自在に支持されているから、垂直面内で回転可能となっている。
【００２９】
昇降ブラケットには水平バー３６も固定されている。この水平バー３６はダイホルダ３２の上方に位置し、ダイホルダ３２に沿って延びている。水平バー３６の両端部には、電磁作動型のリニアアクチュエータ３８がそれぞれ取り付けられている。これらリニアアクチュエータ３８は水平バー３６の下面から突出する伸縮ロッドを有しており、その伸縮ロッドの下端がダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接されている。
【００３０】
ダイホルダ３２内には塗布ヘッドとしてのスリットダイ４０が保持されており、図１から明らかなように、スリットダイ４０はステージ６の往復動方向と直交する方向、つまり、ダイホルダ３２の長手方向に水平に延び、そして、その両端にてダイホルダ３２に支持されている。
【００３１】
図２に示されているように、スリットダイ４０からは塗布液の供給ホース４２が延びており、この供給ホース４２の先端はシリンジポンプ４４内にある電磁切換え弁４６の供給ポートに接続されている。電磁切換え弁４６の吸引ポートからは吸引ホース４８が延びており、この吸引ホース４８の先端部は、塗布液７０を蓄えたタンク５０内に挿入されている。
【００３２】
シリンジポンプ４４のシリンジ８０内の塗布液は、電磁切換え弁４６の切換え作動により、供給ホース４２および吸引ホース４８の一方に選択的に接続可能となっている。またピストン５２は、図示しない駆動源によって上下方向に往復動自在となっており、電磁切換え弁４６との組合せにより、シリンジ８０内の塗布液をスリットダイ４０の方に供給したり、タンク５０内の塗布液７０をシリンジ８０内に充填したりすることができる。そして、これら電磁切換え弁４６およびピストン５２の図示しない駆動源は、コンピュータ５４に電気的に接続されており、このコンピュータ５４からの制御信号を受けて、これらの作動が制御される。
【００３３】
さらに、シリンジポンプ４４の作動を制御するため、コンピュータ５４にはシーケンサ５６もまた電気的に接続されている。このシーケンサ５６は、ステージ６側のフィードスクリュー１４を駆動するＡＣサーボモータ１８や、昇降機構２６側のＡＣサーボモータ３０、また、リニアアクチュエータ３８の作動をシーケンス制御するものであり、そのシーケンス制御のために、シーケンサ５６にはＡＣサーボモータ１８、３０の作動状態を示す信号、ステージ６の移動位置を検出する位置センサ５８からの信号、そして、スリットダイ４０の作動状態を検出するセンサ（図示しない）からの信号などが入力されるようになっている。一方、シーケンサ５６からはシーケンス動作を示す信号がコンピュータ５４に出力されるようになっている。
【００３４】
次に図２に概略的に示されているように、スリットダイ４０はステージ６の往復動方向と直交する方向、すなわち幅方向に長尺なブロックであるフロントリップ５９およびリアリップ６０を有している。これらリップ５９、６０はステージ６の往復動方向に向かい合わされ、図示しない複数の連結ボルトにより相互に一体的に結合されている。両リップ５９、６０の結合により、スリットダイ４０の下部は斜面６６、６８を有して先細形状をなすとともに、最下面は塗布液の吐出部として形成される。
【００３５】
スリットダイ４０内にはその中央部分に位置してマニホールド６２が形成されており、このマニホールド６２はスリットダイ４０の幅方向に水平に延びている。マニホールド６２は前述した塗布液の供給ホース４２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６２は塗布液の供給を受けることができる。
【００３６】
スリットダイ４０の内部にはその上端がマニホールド６２に連通したスリット６４が形成されており、このスリット６４の下端がスリットダイ４０の下面７４にて開口して、スリットダイ４０の吐出口７２として形成されている。スリット６４はフロントリップ５９とリアリップ６０との間に挟み込んだ図示していないシムによって確保されている。
【００３７】
再度、図１を参照すると、基台２の上面にはダイ支柱２４よりも手前側にセンサ柱２０が配置されている。このセンサ支柱２０もまた前述したダイ支柱２４と同様に逆Ｌ字形をなし、ブラケット２１を介して厚みセンサー２２をその先端がステージ６の往復動経路の上方に位置付けられように保持している。
【００３８】
この厚みセンサ２２は、ステージ６上に基板Ａが載置されたとき、その厚さを光学的に検出し、その厚さに対応した検出信号をコンピュータ５４に出力する。
また、ステージ６の先端には、ステージの吸着面とスリットダイ４０の下面７４との距離を測るセンサー７６が左右一対備えられている。
【００３９】
図１をさらに参照すると、センサ支柱２０とダイ支柱２４との間の基台２上に、清浄化装置１００が設けられている。この清浄化装置１００は、その本体１０２がスリットダイ４０の長手方向（幅方向）、つまりステージ６の往復動方向と直交する方向に延びている。この本体１０２には、矩形のキャリア１０６がガイド口１１０を直線案内部にして摺動自在にて取り付けられている。さらにこのキャリア１０６の下部は図示していないボールねじで貫通されている。そのボールネジはキャリア１０６の摺動方向に沿って延びており、その一端は電動モータ１０４の出力軸に連結されている。
【００４０】
さらにキャリア１０６には、４本の昇降ガイド１０８を介して平板バー１１２が取り付けられている。この平板バー１１２には図示していないエアーシリンダー等の駆動源が接続されており、上下方向に自在に移動することができる。また平板バー１１２の先端部には清浄化ユニット１２０が、スリットダイ４０と一定のすきまを設けるように取り付けられている。清浄化ユニット１２０はキャリア１０６の動作によりスリットダイ４０長手方向に移動して、スリットダイ４０の下面７４に全長にわたって相対することができる。清浄化ユニット１２０の動作は図２に示すシーケンサ５６によって制御される。
【００４１】
清浄化ユニット１２０の一実施態様例が図３、４、５に示す清浄化ユニットＡ１３０である。清浄化ユニットＡ１３０は溶剤吐出・回収ユニット１４０とエアー噴射・回収ユニット１６０より構成される。
【００４２】
溶剤吐出・回収ユニット１４０は、スリットダイ４０の斜面６６、６８に対してその吐出口が水平方向に向けられている１対の溶剤ノズル１４２Ａ、Ｂ、溶剤ノズル１４２Ａ、Ｂより吐出された溶剤１５２がスリットダイ４０の下面７４に付着している塗布液１５０と衝突して、その落下物１５４を回収する塗布液・溶剤回収ボックス１４４より構成される。塗布液・溶剤回収ボックス１４４は連結口１４６を通じて、図示しない吸引源に接続されており、塗布液・溶剤回収ボックス１４４の内部１５６を負圧として、落下物１５４を外部にもらすことなく回収することができる。また溶剤ノズル１４２Ａ、Ｂも図示しない溶剤供給源に接続されている。
【００４３】
またエアー噴射・回収ユニット１６０は、これもまたスリットダイ４０の斜面６６、６８に対してそのエアー吐出口が水平方向に向けられている１対のエアーノズル１６２Ａ、Ｂ、エアーノズル１６２Ａ、Ｂより噴射されたエアー１７４がスリットダイ４０の下面７４に付着している液体付着物１７６と衝突して発生する液体落下物１７８を回収する液体回収ボックス１６５、並びにエアー１７４を回収するエアー回収ボックス１６４より構成されている。液体回収ボックス１６５、エアー回収ボックス１６４は各々連結口１７２、１７０を有しており、各々別々の図示しない吸引源に接続されて、液体回収ボックス１６５の内部１６６、エアー回収ボックス１６４の内部１６８を負圧にして、液体落下物１７８、とエアー１７４を外部に漏らすことなく確実に回収することができる。またエアーノズル１６２Ａ、Ｂも図示しないエアー供給源に接続されている。
【００４４】
この清浄化ユニットＡ１３０を用いた清浄化方法は次のようにして行う。
まず清浄化装置１００の電動モータ１０４を駆動して平板バー１１２を移動させ、平板バー１１２の上にのせた清浄化ユニットＡ１３０を、スリットダイ４０の長手方向端部（どちら側でもよい）に動かして停止させる。続いて図示していない吸引源を始動して塗布液・溶剤回収ボックス１４４の内部１５６を負圧にするとともに、溶剤ノズル１４２Ａ、Ｂから溶剤を吐出して、清浄化ユニットＡ１３０をスリットダイ４０の反対側の端部にむけて移動し、スリットダイ４０の下面７４や斜面６６、６８に付着している塗布液１５０、その他のものを洗い落とし、溶剤とともに塗布液・溶剤回収ボックス１４４に回収する（溶剤洗浄ステップ）。
【００４５】
スリットダイ４０の反対側端部に達したら停止するとともに、溶剤ノズル１４２Ａ、Ｂからの溶剤吐出も停止する。続いてエアーノズル１６２Ａ、Ｂからエアーを噴射するとともに、別の図示しない吸引源を始動して連結口１７２、１７０から吸引を行ってエアー回収ボックス１６４の内部１６８と、液体回収ボックス１６５の内部１６８とを負圧にする。この状態で清浄化ユニットＡ１３０をスリットダイ４０の最初にいた端部まで移動して、スリットダイ４０の下面７４や斜面６６、６８に残存している溶剤等の液体付着物１７６を吹き飛ばして、噴射したエアーともども液体回収ボックス１６５及びエアー回収ボックス１６４から回収する（残存溶剤回収ステップ）。このときエアーを残存している溶剤等に直接噴射すると、溶剤等が噴霧状になってスリットダイ４０の下面７４等に再付着するので、溶剤等が付着していない乾燥したスリットダイ４０の各面にエアーを噴射してスリットダイ４０の長手方向に流れるエアー流を作り出し、これによって溶剤等を吹き飛ばすようにエアーノズル１６２Ａ、Ｂの位置調整をすることが肝要である。
【００４６】
また溶剤洗浄ステップから残存溶剤回収ステップまでの時間を短くすることにより、溶剤がスリットダイ４０の吐出口７２の出口にある塗布液との接触時間を短くし、塗布液変質のための時間的余裕を与えないことが好ましい。
【００４７】
以上の各ステップで使用する溶剤は、塗布液を構成している溶剤であることが好ましい。塗布液が乾燥して固体膜となってスリットダイ４０の吐出口部周辺に付着していても、溶解作用によって洗い流すことができるからである。
【００４８】
また上記においては、溶剤洗浄ステップ、残存溶媒回収ステップとも各１回行う例を示したが、完全に清浄化できるまで複数回行ってもよく、２つのステップを交互に行っても、続けて同じステップを何回も繰り返してもよい。
【００４９】
次に以上の塗布ヘッドの清浄方法を用いた塗布方法について説明する。
まず塗布装置における各作動部の原点復帰が行われるとステージ６、スリットダイ４０はスタンバイの位置に移動する。この時、タンク５０〜スリットダイ４０まで塗布液はすでに充満されており、スリットダイ４０を上向きにして塗布液を吐出して内部の残留エアーを排出するという、いわゆるエアー抜き作業も既に終了している。そして、ステージ６の表面には図示しないリフトピンが上昇し、この上に図示しないローダから基板Ａが載置されるとリフトピンを下降させて基板Ａをステージ６の上面１０に載置し、基板Ａを吸着する。
【００５０】
続いて清浄化ユニットＡ１３０を清浄化ユニット１２０に使用した清浄化装置１００を作動させ、上記した清浄化方法によって、スリットダイ４０の下面７４、斜面６６、６８をきれいに清浄化する。清浄化作業が完了したら、ステージ６を駆動して基板Ａの塗布開始部をスリットダイ４０の吐出口７２の真下まで移動して停止させる。この停止状態の時に厚みセンサ２２で基板Ａの基板厚みを測定し、その厚さに基づき、基板Ａ〜スリットダイ４０の下面７４間のクリアランスがあらかじめ与えた値になるように、スリットダイ４０を下降する。
【００５１】
一方、シリンジポンプ４４はこの間にタンク５０から所定量の塗布液７０を吸引しており、クリアランスの設定確認後、塗布液７０をシリンジポンプ４４からスリットダイ４０に送り込む。シリンジポンプ４４の送り込み動作開始と同時に、コンピュータ５４内のタイマーがスタートし、スリットダイ４０の下面７４と基板Ａとの間に塗布液ビードＣを形成するための定められた時間の後に、コンピュータ５４からシーケンサ５６に対してスタート信号が出され、ステージ６が塗布速度で移動を開始し、塗布が開始される。
【００５２】
基板Ａの塗布終了位置がスリットダイ４０の吐出口７２の真下にきたら、シリンジポンプ４４に対してコンピュータ５４から停止指令を出してスリットダイ４０からの塗布液の吐出を停止するとともに、スリットダイ４０を上昇させて完全に塗布液ビードＣをたちきる。
【００５３】
これらの動作中ステージ６は動きつづけ、基板Ａが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は次の工程に搬送される。この後ステージ６はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。これと同時にシリンジポンプ４４は吸引動作を行ってタンク５０から新たに塗布液７０を充満させる。ついで次の基板Ａが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。上記の塗布方法のうち、塗布が終了した段階で、スリットダイ４０の吐出口７２の周辺には塗布液が付着して残っている。この残存塗布液は、上記した塗布サイクルにしたがって、次の塗布開始前に清浄化装置１００によって除去されることになる。ただし、塗布液が蒸発しやすくてすぐに乾燥するものである場合には、塗布を終了した直後に清浄化装置１００によって残存塗布液を除去して、スリットダイ４０の吐出口７２の周辺部を清浄化することが望ましい。
【００５４】
次に図６〜図９を参照して、本発明の別の実施態様例である清浄化ユニットＢ２００について説明する。図６は清浄化ユニットＢ２００の正面断面図、図７及び図８は図６での各々異なる位置での側面断面図、図９は清浄化ユニットＢ２００による清浄工程を示したものである。
【００５５】
まず図６〜８を参照すると、清浄化ユニットＢ２００には、エアー２２２噴射用にスリットダイ４０の斜面６６、６８に対してそのエアー吐出口が水平方向に向けられている１対のエアーノズル２０８Ａ、Ｂと、スリットダイ４０の下面７４に向けられている下側ノズル２１２がある。さらにこれらのノズルのちょうど反対側に、同じくエアー２２２噴射用にスリットダイ４０の斜面６６、６８に対して吐出口が水平方向に向けられている一対のエアーノズル２０６Ａ、Ｂと、スリットダイ４０の下面７４に向けて溶剤２２４を吐出する下側溶剤ノズル２１０が備えられている。以上のエアーノズル２０６Ａ、Ｂ、２０８Ａ、Ｂや下側溶剤ノズル２１０は、それぞれ図示しないエアー供給源や溶剤供給源に接続されている。
【００５６】
以上の各ノズルはエアーの吸引回収口でもある本体２０２に保持されているが、この本体２０２を平板バー１１２上に固定することで、スリットダイ４０の長手方向への移動ができるようになる。本体２０２のスリットダイ４０長手方向の両端部はスリットダイ４０の吐出口先端部にならった形状をして、一定の隙間をおいて配置されている。さらに本体２０２の中央部は内部空間２１６を備えており、各エアーノズルから噴射されるエアーを回収できるようにしている。内部空間２１６は接続口２２０と通じているので、図示していない吸引源と接続することにより、内部空間２１６を負圧にして、各ノズルから噴射されたエアーを外部に漏らすのを防止することができる。
【００５７】
また、内部空間２１６の中央部には液体回収口２０４も配置されている。この液体回収口２０４は接続口２１８を介して図示しない吸引源に通じており、吸引作用によって内部２１４を負圧にして、溶剤等の液体を外部に漏らすことなく回収することができる。
【００５８】
以上の清浄化ユニットＢ２００を用いた清浄化方法を図９を参照しながら説明する。図９は清浄化の工程を示した模式図である。
【００５９】
まず清浄化装置１００の清浄化ユニット１２０として清浄化ユニットＢ２００を平板バー１１２に取り付ける。次いで電動モータ１０４を駆動して平板バー１１２を移動させ、清浄化ユニットＢ２００を図９に示すスリットダイ４０の長手端部のうち、左側端部に移動して停止させる（図９のステップａ）。
【００６０】
そして図示していない吸引源を始動して液体回収口２０４の内部２１４と、本体２０２の内部空間２１６を負圧にするとともに、エアーノズル２０６Ａ、Ｂからエアーの噴射を開始する。この状態で清浄化ユニットＢ２００をスリットダイ４０の反対側の端部（図９の右側端部）にむけて移動し、スリットダイ４０の下面７４や斜面６６、６８に付着している塗布液、その他のものをエアーの噴射によって吹き飛ばし、吹き飛ばした塗布液等よりなる落下物２１４を液体回収口２０４で回収し（図９のステップｂ）、スリットダイ４０の反対側端部に達したらそこで停止する。以上の工程でスリットダイ４０の吐出口７２周辺部からは塗布液はほぼ除去され、後には塗布液が乾燥したものが少し残存する。
【００６１】
清浄化ユニットＢ２００がスリットダイ４０の反対側の端部に達した時点でエアーノズル２０６Ａ、Ｂからエアーの噴射を停止し、かわりにエアーノズル２０８Ａ、Ｂ、下側ノズル２１２からエアー噴射を開始するとともに、下側溶剤ノズル２１０からの溶剤の吐出も開始する（図９のステップｃ）。下側溶剤ノズル２１０からの溶剤吐出は吐出された溶剤がスリットダイ４０の下面７４だけではなくて、斜面６６、６８にも達する程度の吐出速度で行う。この状態で清浄化ユニットＢ２００をスリットダイ４０のもといた端部（図９の左側端部）にむけて移動する。この動作によって、溶剤２２４がスリットダイ４０の下面７４および斜面６６、６８に付着されて、ここに乾燥して付着している塗布液の膜が溶解して下面７４および斜面６６、６８から剥離し、それがエアーノズル２０８Ａ、Ｂ、下側ノズル２１２から噴射されるエアーによって、溶剤ともども吹き飛ばされて落下物２３２となり、それが液体回収口２０４および本体２０２に回収される（図９のステップｄ）。
【００６２】
清浄化ユニットＢ２００はスリットダイ４０のもといた端部（図８の左側端部）に達したら停止し、エアーノズル２０８Ａ、Ｂ、下側ノズル２１２からエアー噴射、下側溶剤ノズル２１０からの溶剤の吐出を停止するとともに、図示しない吸引源も停止し、液体回収口２０４および本体２０２からの吸引も停止する（図９のステップｅ）。
【００６３】
以上の清浄化方法でも、清浄化ユニットＡ１３０を用いた清浄化方法と同じ理由で、溶剤等が付着していない乾燥したスリットダイ４０の各面にエアーを噴射してスリットダイ４０の長手方向に流れるエアー流を作り出し、これによって溶剤等を吹き飛ばすように各エアーノズルの位置調整をすることが肝要である。
さらに当然ながら、溶剤２２４は塗布液を構成している溶剤であることが好ましい。
【００６４】
また上記の実施態様例では、溶剤２２４をスリットダイ４０の下面７４、斜面６６、６８に付着させた直後に、エアー噴射によって溶剤等を除去しているので、溶剤がスリットダイ４０の吐出口７２の出口にある塗布液との接触時間が短く、塗布液の変質発生を防止できる。
【００６５】
なお本発明が適用できる塗布液としては粘度が１ｃｐｓ〜１０００００ｃｐｓ、望ましくは１０ｃｐｓ〜５００ｃｐｓであり、ニュートニアンが塗布性から好ましいが、チキソ性を有する塗布液にも適用できる。また塗布液の乾燥速度にも特に依存せず、ＲＧＢ色用の塗布液の他、レジスト、Ｏ／Ｃ材に対しても、ダイコータで塗布するときのスリットダイ清浄手段に本発明を適用できる。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しては、クリアランスが４０〜５００μｍ、より好ましくは８０〜３００μｍ、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１００〜６００μｍ、塗布厚さが５〜４００μｍ、より好ましくは２０〜２５０μｍである。
【００６６】
また清浄化のための条件としては、各ノズルから噴射するエアーの吐出速度は１〜３００ｍ／ｓ、望ましくは１０〜１００ｍ／ｓである。エアーノズルおよび溶剤吐出ノズルのエアー吐出部および溶剤吐出部の形状は丸型でもスリット状の矩形形状でもいかなる形状のものでもよい。丸形の場合は吐出部の内径が丸０．１〜１０ｍｍ、好ましくは０．５〜５ｍｍ、矩形の場合には、間隙が０．０５〜５ｍｍ、より好ましくは０．１〜５ｍｍである。
【００６７】
溶剤の吐出量としてはできるだけ少ない方がよく、好ましくは０．１ｃｃ／ｓ〜５０ｃｃ／ｓ、より好ましくは０．５ｃｃ／ｓ〜１０ｃｃ／ｓである。
【００６８】
また、溶剤、塗布液、エアーの回収のために、負圧とする部分は１０Ｐａ〜５０ｋＰａ、望ましくは１００Ｐａ〜１０ｋＰａである。液体や溶剤の回収口の基板走行方向の長さは、スリットダイ４０の下面７４より若干大きい方が好ましい。
【００６９】
さらに各ノズルとスリットダイとの設置角度であるが、エアー用、溶剤用とも小さい側で２０〜９０度、より好ましくは４５〜７５度である。
【００７０】
また、清浄化ユニットの移動速度は、好ましくは０．１〜５０ｍ／分、より好ましくは０．５〜１５ｍ／分である。
【００７１】
【実施例】
３６０×４６５ｍｍで厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板上に、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。ブラックマトリックス膜は、チタン酸窒化物を遮光材、ポリアミック酸をバインダーとして用いたものであった。
【００７２】
続いてウェット洗浄によって基板上のパーティクルを除去後、ポリアミック酸をバインダー、γ−ブチロラクトン、Ｎ−メチル−２−ピロリドンと３−メチル−３−メトキシブタノールの混合物を溶媒、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５０ｃｐｓに調整したＲ色の塗布液を、２０μｍの厚さで速度３ｍ／分にて、図１に示すダイコータで全面均一に塗布した。ここで、ダイコータのスリットダイはスリットの間隙が１００μｍ、スリットの幅が３０５ｍｍ、スリットダイと基板との間隔（クリアランス）は１００μｍであった。この時スリットダイの吐出口清浄手段として図６に示す清浄化ユニットＢを用いて、塗布前にスリットダイの吐出口周辺部を必ず清浄化した。ここで各エアーノズルには断面が同心円状で内径が１ｍｍの丸ノズル、溶剤を付着させる下側溶剤ノズルには断面が同心円状で内径が１．５ｍｍの丸ノズル、液体回収口は３０ｍｍ（スリットダイ長手方向）×１０ｍｍ（基板走行方向）、本体の回収部は６０ｍｍ（スリットダイ長手方向）×２０ｍｍ（基板走行方向）の、それぞれ矩形形状とした。それぞれの作動条件は、各エアーノズルからは吐出風速２０ｍ／ｓでエアーを、下側溶剤ノズルからは吐出速度０．５ｍ／ｓでγ−ブチロラクトンを吐出し、液体回収口は２ｋＰａ、本体の回収部は１ｋＰａの負圧となるように吸引した。さらに清浄化ユニットＢのスリットダイ長手方向への移動速度は１０ｍ／分にした。
【００７３】
塗布終了後にホットプレートを使用した乾燥装置で１００℃で２０分乾燥後、固形分濃度１０％、粘度８％のレジスト液を１０μｍ塗布し、９０℃のホットプレートで１０分乾燥後、露光・現像・剥離を行って、Ｒ画素部にのみ色塗膜を残し、２６０度のホットプレートで３０分加熱して、キュアを行った。
【００７４】
同様の色塗膜の形成をＧ、Ｂ色についても、Ｒ色と同様にダイコータと上記の清浄手段、さらにその塗布条件と清浄条件、その他同じ工程を用いて、Ｇ、Ｂ色の色塗膜を形成した。ここでＧ色の塗布液には、Ｒ色の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４０ｃｐｓに調整したもの、Ｂ色の塗布液には、Ｒ色の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５０ｃｐｓに調整したもの、を用いた。
【００７５】
そして最後にＩＴＯをスパッタリングで付着させ、カラーフィルターを作成した。えられたカラーフィルターは、顔料の凝集物や摩耗粉等の異物もなく、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。
【００７６】
【発明の効果】
以上本発明による塗布ヘッドの清浄方法及び清浄装置では、上記のように優れた方法及び装置構成を取っているので、清掃具とスリットダイの摩耗や、塗布液の変質による塗布物への悪影響なしにスリットダイの吐出口周辺部の清浄化を実現し、さらにこの清浄方法および清浄装置を用いた塗布方法および塗布装置によって高品質の塗膜形成を高い生産性で行うことができる。
【００７７】
さらに本発明になるカラーフィルタの製造方法および製造装置によれば、上記の優れた塗布ヘッドの清浄方法および清浄装置を用いてカラーフィルターを製造するのであるから、清浄化による欠点のない品質の高いカラーフィルタを高い生産性で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係るダイコータの全体概略斜視図である。
【図２】図１のダイコータを塗布液の供給系を含めて示した概略構成図である。
【図３】本発明の一実施態様に係る清浄装置を示す正面断面図である。
【図４】図３のＸ−Ｘ線に沿う側面断面図である。
【図５】図３のＹ−Ｙ線に沿う側面断面図である。
【図６】本発明の別の実施態様に係る清浄装置を示す正面断面図である。
【図７】図６のＸ−Ｘ線に沿う側面断面図である。
【図８】図６のＹ−Ｙ線に沿う側面断面図である。
【図９】清浄化の工程を示した模式図である。
【符号の説明】
１  ダイコータ
２  基台
６  ステージ
１４  フィードスクリュー
２２  厚みセンサ
４０  スリットダイ（塗布ヘッド）
４４  シリンジポンプ
５０  タンク
６２  マニホールド
６４  スリット
６６、６８  斜面
７２  吐出口
７４  下面
１００  清浄化装置
１０２  本体
１０４  電動モータ
１０６  キャリア
１０８  昇降ガイド
１１０  ガイド口
１１２  平板バー
１２０  清浄化ユニット
１３０  清浄化ユニットＡ
１４０  溶剤吐出・回収ユニット
１４２Ａ、１４２Ｂ  溶剤ノズル
１４４  塗布液・溶剤回収ボックス
１６０  エアー噴射・回収ユニット
１６２Ａ、１６２Ｂ  エアーノズル
１６４  エアー回収ボックス
１６５  液体回収ボックス
１７４  エアー
１７８  液体落下物
２００  清浄化ユニットＢ
２０２  本体
２０４  液体回収口
２０６Ａ、２０６Ｂ  エアーノズル
２０８Ａ、２０８Ｂ  エアーノズル
２１０  下側溶剤ノズル
２１２  下側ノズル
Ａ  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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