(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を吐出するために一方向に伸びる吐出口を有する塗布器から最上部に平面を有するプレートに向かって塗布液を吐出して予備塗布を行い、引き続いて被塗布部材に塗布を行う塗布方法において、少なくとも２個以上の前記プレートが有するそれぞれの前記平面に、塗布方向である一方向に予備塗布を行うことを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記予備塗布終了後に、少なくとも２個以上の前記プレートに予備塗布された塗布液の除去を洗浄手段により行うことを特徴とする請求項１に記載の塗布方法。
【請求項３】
前記洗浄手段は、前記プレートの予備塗布される面とそれに隣接する面に接触し、かつ前記プレートの長手方向に走行するブレードであることを特徴とする請求項２に記載の塗布方法。
【請求項４】
前記洗浄手段は、予備塗布された前記プレートに向かって洗浄液を吐出する洗浄ノズルを、気体吐出する気体ノズルに先行させて前記プレートの長手方向に移動させるものであることを特徴とする請求項２に記載の塗布方法。
【請求項５】
塗布液を吐出するために一方向に伸びる吐出口を有する塗布器と、塗布器から塗布液が最上部に平面を有するプレート上に吐出されて予備塗布がなされる予備塗布装置と、被塗布部材に塗布膜の形成がなされる本塗布装置と、を備えた塗布装置において、予備塗布が行われる前記プレートは、塗布方向に少なくとも２個以上備えられていることを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
予備塗布終了後に前記少なくとも２個以上の前記プレートに予備塗布された塗布液の除去を行う洗浄手段をさらに有し、該洗浄手段は前記プレートの予備塗布される面とそれに隣接する面に接触し、かつ前記プレートの長手方向に走行するブレードであることを特徴とする請求項５に記載の塗布装置。
【請求項７】
予備塗布終了後に前記少なくとも２個以上の前記プレートに予備塗布された塗布液の除去を行う洗浄手段をさらに有し、該洗浄手段は、予備塗布された前記プレートに向かって洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、気体を吐出する気体ノズルを備え、さらに洗浄ノズルを気体ノズルに先行させて前記プレートの長手方向に移動させる移動手段を有することを特徴とする請求項５に記載の塗布装置。
【請求項８】
請求項１〜４に記載のいずれかの塗布方法を用いて液晶ディスプレイ用部材を製造することを特徴とする液晶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用アレイ基板等の液晶ディスプレイ用部材を製造する分野に主として使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均一な塗布膜を多数枚にわたって形成するために必要な塗布器の初期化に関わる塗布方法及び塗布装置並びに液晶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】
カラー液晶用ディスプレイは、カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板などにより構成されているが、カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板ともに、低粘度の液体材料を塗布して乾燥させ、塗布膜を形成する製造工程が多く含まれている。たとえば、カラーフィルタの製造工程では、ガラス基板上に黒色のフォトレジスト材の塗布膜を形成し、フォトリソ法により塗布膜を格子状に加工した後に、格子間に赤色、青色、緑色のフォトレジスト材の塗布膜を同様の手法により順次形成していく。その他にも、フォトレジスト材を塗布して塗布膜を形成後、カラーフィルタとＴＦＴ用アレイ基板との間に注入される液晶のスペースを確保する柱を形成したり、カラーフィルタ上の表面の凹凸を平滑化するためのオーバーコート塗布膜を形成する製造工程や、ＴＦＴ用アレイ基板に所定のパターンを形成するためにフォトレジスト材の塗布膜を形成する製造工程などもある。
この塗布膜形成のための塗布装置としては、塗布液の消費量や消費電力の削減、さらに２ｍ角以上という超大型基板に対応する装置の大型化が容易であるなどの理由により、近年に至ってスリットコータ（例えば特許文献１）の使用が増加してきている。この公知のスリットコータは塗布器としてスリットノズルを有し、このスリットノズルに設けられたスリット状の吐出口から塗布液を吐出しながら、一方向に走行するガラス基板などの被塗布部材上に塗布膜を形成するものとなっている。
【０００３】
このスリットコータで多数枚の被塗布部材に続けて塗布する場合には、どの被塗布部材に対してもスリットノズルの吐出口とその周辺の状態を同じにする、すなわち初期化をしてから塗布を始めないと、塗布開始部の塗布膜の膜厚プロファイルが再現せず、同じ品質を維持できない。そのために塗布前には一枚一枚の被塗布部材ごとに、スリットノズルの初期化が必ず行われる。このスリットノズルの初期化を非接触の状態で行うのが、回転ロールにスリットノズルで予備塗布を行うものである（例えば特許文献２）。この予備塗布では、被塗布部材への塗布の時と同じように、スリットノズルを回転ロールに近接させてから塗布液を吐出して塗布を行い、一定厚さの塗布膜を回転ロール上に形成した後に、塗布液の吐出を終了して、スリットノズルを回転ロールから引き離す。この時、引き離されたスリットノズルの吐出口を含む吐出口面には一定量の塗布液が付着するが、スリットノズルの吐出口面の両隣に隣接する両隣接面には塗布液は付着していない状態になっている。この状態を初期化された状態と称している。両隣接面に塗布液が付着していると、塗布開始時に付着塗布液も塗布されるので、塗布開始部が厚くなったり、付着塗布液を起点としてすじ状の欠点が発生したりする。また吐出口面に付着している塗布液がいつも一定でないと、塗布開始部の膜厚分布が再現されない。
【０００４】
スリットノズルは、常に同じ条件で回転ロールに予備塗布を行い、予備塗布終了時にスリットノズルを回転ロールから引き離せば、毎回同じ初期化された状態になる。回転ロールにスリットノズルで予備塗布を行う手段はスリットノズルの初期化には有効であるが、回転ロールを常に清浄にして同じ状態で予備塗布を行えるようにする必要がある。そうしないと、繰り返して同じように予備塗布膜を形成できず、その結果スリットノズルを一定の初期化された状態にすることができない。回転ロールの清浄状態を繰り返し維持するために、特許文献２に示されるように、回転ロール上に予備塗布された塗布液に対して、回転ロールの回転方向の上流側から洗浄液を付着させ、次いで塗布液と洗浄液の混合物をブレードでかき落とし、最後に残存液体を窒素ガス等を噴きつけて乾燥させる、ことが行われる。
【０００５】
しかし公知の手段では、生産時のように多量の塗布を行うと、ブレードが磨耗してかき落とし能力が急激に低下するなどするために、回転ロールの清浄状態を常に均質に維持することは極めて困難である。その結果、予備塗布の均一化や再現性が損なわれてしまう。また回転ロールの洗浄にあたっては多量の洗浄液を必要とするので、製造コストが高くなるという欠点もある。このような回転ロールを予備塗布に用いることによる様々な欠点を回避するために、所定の面積を有するプレートの平面上に予備塗布を行うものがある（例えば特許文献３、４）。この方式の場合は、予備塗布で平面状のプレートに付着した塗布液の除去を、予備塗布後に最適な条件下で時間をかけて行ってもよく、形状的にもロールよりは洗浄が容易である。さらにプレートの長手方向に洗浄部材を移動させて洗浄することになるので、洗浄部材そのものは、ロールに比べればはるかに狭幅のものとなり、洗浄部材の調整が容易となる。
【０００６】
しかし、初期化のために予備塗布が行うのがロールであれ、プレートであれ、高精度の塗布に必要十分な塗布品質が実現されているとはいいがたい。ここでいう塗布品質とは、被塗布部材の塗布開始部に特に現れるものであり、パーティクル欠点やパーティクル起因のすじ欠点のことを指している。これらの欠点は次のようにして発生する。すなわちスリットノズルを何回も繰り返して塗布を行っていると、スリットノズルの吐出口周辺に塗布液が薄く乾燥した固化物が次第に形成され、この固化物が以降の塗布時に塗布液を吐出したときに一部溶出したり、吐出口周辺から分離したりしてパーティクルとなり、それが塗布開始部に付着してパーティクル欠点となったり、このパーティクルを起点として発生するすじ欠点となる。従来のロールやプレートを使用する初期化手段では、これらの欠点は防げないので、塗布を一定回数行うごとに、スリットノズルの吐出口周辺を洗浄溶剤で洗浄をしている。しかしながら、非常に乾燥しやすい塗布液では、１回の塗布後にスリットノズルに塗布液が乾燥した固化物が付着し、上記の欠点が発生するので、毎回の塗布終了後にスリットノズルの吐出口周辺を洗浄溶剤で洗浄する必要がある。そのために塗布のタクトタイムが長くなって、生産性が低下するという問題があった。さらにまた繰り返し安定して初期化を行って塗布品質を維持するには、ロールやプレートの洗浄を十分に行って、予備塗布が行われる表面の清浄度を常に一定に保つことが必要となる。プレートを使用した初期化手段の方が、狭幅で洗浄を行うので、均一に洗浄をするための調整が容易で清浄度を高くしやすい。しかし特許文献３、４のように、プレート表面と線状に接触するブレードでは、プレート端部に予備塗布された塗布液が残り、十分に除去できず清浄度が維持できない。このため、予備塗布をした塗布液が端部に残存した状態で予備塗布を行うことになり、これが新たな予備塗布時にスリットノズルに付着するので、塗布開始部のすじ欠点が発生してしまう。すなわち、公知のプレートの洗浄手段では繰り返し安定して初期化を行って、塗布品質を維持することができない。
【特許文献１】特開平６-３３９６５６号公報（第５欄１８行目〜第８欄１行目、第１０欄９行目〜４３行目、図１、図３、図４）
【特許文献２】特開２００５−２５４０９０号公報（第００３６欄〜第００４７欄、第００６１欄〜第００６７欄、第００７０欄、図２〜図４）
【特許文献３】特開２００４−５５６０７号公報（第００６８欄〜第００７６欄、第００７７欄〜第００８８欄、図１１、図１３、図１４）
【特許文献４】特開２００７−２６８３９１号公報（第００１２欄〜第００３３欄、図２〜図４）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
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、乾燥しやすい塗布液を使用して、スリットノズルの吐出口周辺を頻繁に洗浄しないでも、塗布開始部にパーティクル欠点やすじ欠点等の塗布欠点が発生しないプレートを使用した初期化手段と、繰り返し予備塗布を行ってもプレートの清浄度を一定に保つ洗浄手段とを具現化することによって、常に安定した塗布品質を実現するプレートの初期化システムを提供することにある。そしてそれによって低コストで高品質のカラーフィルターやＴＦＴアレイ基板等の液晶ディスプレイ用部材を高い生産性で製造できる液晶ディスプレイ用部材の製造方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
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。
本発明になる塗布方法は、塗布液を吐出するために一方向に伸びる吐出口を有する塗布器から平面を有するプレートに向かって塗布液を吐出して予備塗布を行い、引き続いて被塗布部材に塗布を行う塗布方法において、少なくとも２個以上のプレートに予備塗布を行うことを特徴とする。
【０００９】
ここで、前記予備塗布終了後に、前記少なくとも２個以上のプレートに予備塗布された塗布液の除去を洗浄手段により行うこと、前記洗浄手段は、プレートの予備塗布される面とそれに隣接する面に接触し、かつプレートの長手方向に走行するブレードであること、前記洗浄手段は、予備塗布されたプレートに向かって洗浄液を吐出する洗浄ノズルを、気体吐出する気体ノズルに先行させてプレートの長手方向に移動させるものである、ことが好ましい。
本発明になる塗布装置は、塗布液を吐出するために一方向に伸びる吐出口を有する塗布器と、塗布器から塗布液が平面を有するプレート上に吐出されて予備塗布がなされる予備塗布装置と、被塗布部材に塗布膜の形成がなされる本塗布装置と、を備えた塗布装置において、予備塗布が行われるプレートは少なくとも２個以上備えられていることを特徴とする。
【００１０】
ここで、予備塗布終了後に前記少なくとも２個以上のプレートに予備塗布された塗布液の除去を行う洗浄手段をさらに有し、該洗浄手段はプレートの予備塗布される面とそれに隣接する面に接触し、かつプレートの長手方向に走行するブレードであることが好ましい。また予備塗布終了後に前記少なくとも２個以上のプレートに予備塗布された塗布液の除去を行う洗浄手段をさらに有し、該洗浄手段は予備塗布されたプレートに向かって洗浄液を吐出する洗浄ノズルと、気体を吐出する気体ノズルを備え、さらに洗浄ノズルを気体ノズルに先行させてプレートの長手方向に移動させる移動手段を有することも好ましい。
【００１１】
本発明になる液晶ディスプレイ用部材の製造方法は、請求項１〜４に記載のいずれかの塗布方法を用いて液晶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】
【００１２】
本発明になる塗布方法および塗布装置を用いれば、少なくとも２個以上のプレートにそれぞれ予備塗布を行うのであるから、塗布器の吐出口周辺に塗布液が乾燥した固化物があっても、少なくとも２回以上の予備塗布を行ってこれらの固化物が一部溶出したり、吐出口周辺から分離することでパーティクルとなり、それを予備塗布をしたプレートに全て付着させられるので、被塗布部材への塗布時には塗布開始部にこのようなパーティクルが付着せず、パーティクルを起因としたすじ欠点も発生しない。その結果、塗布品質が従来のロールや単一のプレートを使用した初期化手段よりも向上する。
【００１３】
さらには、乾燥しやすい塗布液を使用して毎回の塗布終了後に塗布器の吐出口周辺に塗布液が乾燥した固化物が発生しても、塗布前に上記の予備塗布を行うことによって、被塗布部材の塗布開始部にパーティクル欠点やすじ欠点等の塗布欠点が発生しないようにすることが可能となる。またそれによって塗布器の吐出口周辺の頻繁な洗浄が不要になり、洗浄周期を非常に長くすることも可能となる。洗浄周期が長くできると、塗布のタクトタイムを短くすることができるので、生産性を向上させることが可能となる。
またプレートの洗浄を、プレートの予備塗布される面とそれに隣接する面に接触するブレードを長手方向に走行させたり、洗浄液を吐出する洗浄ノズルと気体を吐出する気体ノズルとを長手方向に移動させたりするので、プレート全面にわたって予備塗布された塗布液を完全に除去することが可能となる。その結果、繰り返し予備塗布をプレートに行っても確実に洗浄が行われて、プレートの予備塗布面の清浄度を常に一定に保つことが可能となる。プレートの清浄度が繰り返し予備塗布を行っても一定に保たれるのであるから、スリットノズルの初期化も安定して行われ、その結果繰り返し安定した塗布品質や膜厚分布再現性を実現することができる。
【００１４】
本発明になる液晶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液晶ディスプレイ用部材製造するのであるから、低コストで、塗布膜の均一性や再現性、ならびに塗布品質に優れた高品質の液晶ディスプレイ用部材を高い生産性で製造することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
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。
【００１６】
図１は、本発明に係る予備塗布装置２００を含むスリットコータ１の概略正面図、図２は本発明による塗布方法で予備塗布をしている状況をステップ的に示した概略正面図、図３は別の予備塗布装置３００の一部を示した拡大概略正面図、図４は別の清掃装置３５０を示した拡大概略正面図、図５は図４の部分概略側面図、である。
【００１７】
まず図１を参照すると、本発明の予備塗布装置２００を装備したスリットコータ１が示されている。このスリットコータ１は基台２を備えており、基台２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の上面は図示しない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。基台２上には、さらに一対のガイドレール４が設けられており、このガイドレール４上には、門型ガントリー１０が両矢印で示されるＸ方向に案内自在に搭載されている。門型ガントリー１０には、上下昇降ユニット７０を介して、塗布器であるスリットノズル２０がステージ６の上方の位置にくるように取り付けられている。門型ガントリー１０は図示しないリニアモータで駆動されるので、これに搭載されているスリットノズル２０は、Ｘ方向に自在に往復動することができる。なおＸ方向は塗布方向となる。
【００１８】
スリットノズル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。スリットノズル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もスリットノズル２０の長手方向（Ｘ方向に直交する方向）にのびている。なおスリットノズル２０の長手方向は塗布幅方向となる。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もスリットノズル２０の長手方向にのびており、その下端がスリットノズル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。したがって吐出口３４は吐出口面３６に含まれることになる。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２８の間隙（Ｘ方向に測定）は、シム３２の厚さと等しくなる。吐出口面３６の両隣には、斜め上方に切り上がっているリップ斜面３８Ａ、Ｂが設けられている。リップ斜面３８Ａ、Ｂは、吐出口面３６に連なる両隣接面となる。
【００１９】
このスリットノズル２０を昇降させる上下昇降ユニット７０は、スリットノズル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はスリットノズル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、スリットノズル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。これによってスリットノズル２０の吐出口面３６と基板Ａを、スリットノズル２０の長手方向、すなわち塗布幅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とスリットノズル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。
【００２０】
再びスリットノズル２０を見ると、スリットノズル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に入った塗布液は塗布幅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。
【００２１】
なお、塗布液供給装置４０は、供給ホース６０の上流側に、フィルター４６、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、スリットノズル２０に基板Ａを一枚塗布する容量の塗布液を供給する定容量間欠供給型のポンプである。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スリットノズル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６６を押し上げて排出する。
【００２２】
さらに図１で基台２の左側端部を見ると、予備塗布装置２００が基台２上に取り付けられている。スリットノズル２０は破線で示すように、門型ガントリー１０の移動によって、予備塗布装置２００の静止した板状体２０２Ａの左側端部の上方まで移動することができる。
【００２３】
さて予備塗布装置２００の構成をより詳細に見てみると、中央に予備塗布される２個のプレートである板状体２０２Ａ、２０２Ｂが、Ｌ型のブラケット２１６Ａ、Ｂを介して本体２２０に締結固定されている。板状体２０２Ａ、Ｂの下方には、トレイ２３０も配置されている。板状体２０２Ａ、Ｂは、その長手方向がスリットノズル２０の長手方向（紙面に垂直な方向）と一致しているので、塗布幅方向とも一致する。さて板状体２０２Ａ、Ｂは、スリットノズル２０から予備塗布される平面である予備塗布面２０４Ａ、Ｂを、その最上部に有している。この予備塗布面２０４Ａ、Ｂはスリットノズル２０の吐出口面３６と略平行に配される。予備塗布面２０４Ａ、Ｂの左側端部は開始エッジ２０８Ａ、Ｂ、右側端部は終了エッジ２１０Ａ、Ｂとなっており、開始エッジ２０８Ａ、Ｂから終了エッジ２１０Ａ、Ｂに向かって予備塗布が行われる。開始エッジ２０８Ａ、Ｂと終了エッジ２１０Ａの下側には、予備塗布面２０４Ａ、Ｂと直交する一対の垂直面２０６Ａ、Ｂが連なっている。垂直面２０６Ａ、Ｂは、板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布される面である予備塗布面２０４Ａ、Ｂに隣接する面となる。また予備塗布面２０４Ａ、Ｂ上に予備塗布された塗布液が除去されると、トレイ２３０の方に落下し、廃液２２２となる。廃液２２２は、トレイ２３０に接続されている排出管２１２、配管２１４を通じて図示されない回収源に回収される。
【００２４】
次に予備塗布装置２００の左側を見ると、板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂを清掃する清掃装置２４０が、本体２２０の一端上に配置されている。清掃装置２４０は、予備塗布面２０４Ａ、Ｂとそれに隣接する垂直面２０６Ａ、Ｂに線接触しながら塗布幅方向に摺動して、予備塗布面２０４Ａ、Ｂ上の塗布液を除去するブレード２４２Ａ、Ｂ、ブレード２４２Ａ、Ｂを保持する保持体２４４Ａ、Ｂ、保持体２４４Ａ、Ｂとブレード２４２Ａ、Ｂを上下方向に昇降させるエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂ、エアーシリンダー２４６Ａ、Ｂを保持するアーム２５２、アーム２５２を一点鎖線で示される中心線回りに回転させる回転機２５４、回転機２５４を支持するテーブル２５０、テーブル２５０を塗布幅方向に往復自在に案内するとともに、本体２２０上の固定台２２８に固定されている１対のレール２４８より構成されている。テーブル２５０には図示されないボールネジが係合していて、ボールネジに接続している図示されていないサーボモータの回転によって、テーブル２５０を自在に塗布幅方向に往復動させることができる。ここでブレード２４２Ａ、Ｂはプレートである板状体２０２Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液の除去を行う洗浄手段の一実施態様となる。
【００２５】
以上詳細を説明した予備塗布装置２００の他、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、図１に示されている制御装置１００に電気的に接続されている。そして、制御装置１００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１０２に適宜変更パラメータを入力すれば、それが制御装置１００に伝達されて、運転動作の変更が実現でき、制御装置１００からの指令により、任意の動作をさせることができる。
【００２６】
なお以上説明したスリットコータ１で、予備塗布装置２００以外の部分は、基板Ａに塗布液を塗布する本塗布装置としての機能を備えている。
【００２７】
次にスリットノズル２０の初期化を行うための、清掃装置２４０を含む予備塗布装置２００を使用した予備塗布方法について詳細に説明する。
まず準備動作として、塗布液６６をタンク６４〜スリットノズル２０まで充填して空気抜きも済ませておくとともに、板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂ、垂直面２０６Ａ、Ｂを、溶剤をしみこませた布（クリーンワイパー）で清掃し、予備塗布面２０４Ａ、Ｂ、垂直面２０６Ａ、Ｂに付着物がない状態にする。またこの時、清掃装置２４０の各部位は初期位置にある。すなわちブレード２４２Ａ、Ｂは、矢印で示されるＸ方向には、図１に示されるように回転機２５４の中心線（一点鎖線）から見て、板状体２０２Ａ、Ｂとは１８０度逆側にある。ブレード２４２Ａ、Ｂは、塗布幅方向には板状体２０２Ａ、Ｂの塗布幅方向の端部となる摺動開始位置にあり、上下方向にはエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂが上限位置にあるので、ブレード２４２Ａ、Ｂも上限位置にある。したがってブレード２４２Ａ、Ｂは予備塗布面２０４Ａ、Ｂから上下方向に最も離れた位置にある。以上の準備動作が完了したら、門型ガントリー１０をＸ方向に予備塗布装置２００に向かって移動させる。そして第１回目の予備塗布を行うために、図２（ａ）に示すようにスリットノズル２０の吐出口３４を、板状体２０２Ａの開始エッジ２０８Ａを含む予備塗布開始部の真上の位置に来るようにして、門型ガントリー１０を停止させる。つづいて上下昇降ユニット７０を駆動してスリットノズル２０を下降させ、スリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａとの間のすきまが第１クリアランスＣ１になる位置で停止させる。この第１クリアランスＣ１の大きさは好ましくは４０〜２００μｍ、より好ましくは５０〜１００μｍとする。このすきまが小さすぎるとスリットノズル２０と板状体２０２Ａが衝突するおそれがあり、すきまが大きすぎると後述する予備塗布ビードＢｐ、すなわち塗布液の溜りが形成されないので、予備塗布を行うことができない。
【００２８】
さてスリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａとの間のすきまが第１クリアランスＣ１になったら、シリンジポンプ５０を駆動して初期出し量Ｑ１だけ塗布液をスリットノズル２０から吐出し、吐出完了後から同じ姿勢のまま待機時間Ｔ１だけ待機する。これによってスリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａの間に予備塗布ビードＢｐを形成する。塗布液を初期出し量Ｑ１だけ吐出してから待機時間Ｔ１だけ待機するのは、予備塗布ビードＢｐが吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａ間のすきまに、長手方向全体にわたって確実に形成されるのを待つためであるが、待機時間Ｔ１はゼロであってもよい。なお初期出し量Ｑ１はスリットノズル２０の塗布幅方向１ｍあたりで好ましくは２０〜５００μｌ、より好ましくは５０〜２００μｌである。この範囲より小さいと予備塗布ビードＢｐが形成されず、この範囲より大きいと、吐出口面３６〜予備塗布面２０４Ａ、Ｂ間のすきまから塗布液があふれだしてしまう。さてスリットノズル２０から初期出し量Ｑ１で塗布液を吐出完了後Ｔ１秒たったら、上下昇降ユニット７０を駆動してスリットノズル２０を上昇させ、スリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａの間のすきまが第２クリアランスＣ２になる位置で、スリットノズル２０を停止させる。第２クリアランスＣ２は通常の塗布を行うのに最適な大きさにし、好ましくは５０〜３００μｍ、より好ましくは８０〜２００μｍであり、第１クリアランスＣ１よりも大きくする。このとき、再びシリンジポンプ５０を駆動してスリットノズル２０から塗布液を塗布厚さに対応した吐出速度で吐出開始する。シリンジポンプ５０の再駆動開始から待機時間Ｔ２後に門型ガントリー１０を終了エッジ２１０Ａの方に向かって速度Ｖ１で駆動し、予備塗布面２０４Ａに塗布液を予備塗布開始する。ここで待機時間Ｔ２は、予備塗布開始部の膜厚を制御するパラメータであって、大きいほど予備塗布開始部の膜厚が大きくなるが、ゼロであってもよい。さて門型ガントリー１０に搭載されたスリットノズル２０は、図２（ｂ）に示す予備塗布膜２５６を予備塗布面２０４Ａ上に形成しながら塗布方向であるＸ方向に終了エッジ２１０Ａに向かって移動し、終了エッジ２１０Ａから長さＳ１だけ手前にある地点がスリットノズル２０の吐出口３４の直下に達したら、シリンジポンプ５０を減速開始して停止させる。一方門型ガントリー１０は同じ速度Ｖ１のまま移動を続け、終了エッジ２１０Ａが吐出口３４の近傍に来た時に、図２（ｂ）に示すようにスリットノズル２０を上昇させて、スリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａ間に形成された予備塗布ビードＢｐを断ち切り、第１回目の予備塗布を終了する。第１回目の予備塗布が終了しても門型ガントリー１０は速度Ｖ１で移動しているが、図２（ｃ）に示すように、第２回目の予備塗布開始部である板状体２０２Ｂの開始エッジ２０８Ｂが、スリットノズル２０の吐出口３４の直下となる位置に来たときに停止させる。つづいて上下昇降ユニット７０を駆動してスリットノズル２０を下降させ、スリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ｂの間のすきまが第１クリアランスＣ１となる位置で、スリットノズル２０の���降を停止させる。以降は第１回目の予備塗布と全く同じ手順で、予備塗布面２０４Ｂに第２回目の予備塗布を行う。そして終了エッジ２１０Ｂがスリットノズル２０の吐出口３４の近傍に来た時に、スリットノズル２０を上昇させて、スリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ｂ間に形成された予備塗布ビードＢｐを断ち切り、図２（ｄ）に示すように予備塗布面２０４Ｂ上にも予備塗布膜２５６を形成して、第２回目の予備塗布を終了する。第２回目の予備塗布が終了してスリットノズル２０の初期化は完了するが、門型ガントリー１０は速度Ｖ１でステージ６の方向に向かって移動しつづけ、ステージ６上の基板Ａに塗布を行うために、スリットノズル２０の吐出口３４の直下に基板Ａの塗布開始部が来た時に、ガントリー１０を停止させる。
【００２９】
第２回目の予備塗布が終了してから予備塗布面２０４Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液の除去、洗浄を、清掃装置２４０を用いて以下の清掃方法で引き続いて実施する。まずスリットノズル２０が清掃装置２４０とは干渉しない基板Ａの塗布開始位置に移動、停止したことを確認してから、清掃装置２４０の回転機２５４を駆動してアーム２５２を１８０度回転させ、ブレード２４２Ａ、Ｂが予備塗布面２０４Ａ、Ｂの直上の位置に来るようにする。それからエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂを下降させて、ブレード２４２Ａ、Ｂを予備塗布面２０４Ａ、Ｂと垂直面２０６Ａ、Ｂに一定圧力で接触させた後に、テーブル２５０を駆動してブレード２４２Ａ、Ｂを摺動開始位置から摺動終了位置に向かって塗布幅方向に移動させる。この移動の間、ブレード２４２Ａ、Ｂは予備塗布面２０４Ａ、Ｂと垂直面２０６Ａ、Ｂに摺動し、予備塗布面２０４Ａ、Ｂに残存している塗布液を除去する。ブレード２４２Ａ、Ｂと垂直面２０６Ａ、Ｂとの接触は、予備塗布面２０４Ａ、Ｂから除去された塗布液が垂直面２０６の上部を伝わって、清掃後の予備塗布面２０４Ａ、Ｂに抜けて行き再付着するのを防止するのに役立つ。予備塗布面２０４Ａ、Ｂから除去された塗布液は、廃液２２２として、トレイ２３０に落下、回収される。トレイ２３０に落下した廃液２２２は、排出管２１２から配管２１４を介して、図示されていない廃液回収装置に回収される。  
さてブレード２４２Ａ、Ｂが摺動終了位置まで移動して来たら、エアーシリンダー２４６Ａ、Ｂを上限位置まで上昇させてブレード２４２Ａ、Ｂを予備塗布面２０４Ａ、Ｂから引き離す。そしてテーブル２５０が移動終了位置で停止して、ブレード２４２Ａ、Ｂの塗布幅方向の移動も終了する。つづいて回転機２５４を駆動してアーム２５２を１８０°回転させ、予備塗布面２０４Ａ、Ｂとは逆側にブレード２４２Ａ、Ｂを回転移動させる。ついでテーブル２５０を先ほどとは逆方向に駆動して、ブレード２４２Ａ、Ｂを摺動開始位置まで移動させる。以上の予備塗布面２０４Ａ、Ｂの塗布液の除去、洗浄が終了したら、次の予備塗布を行うために待機する。そしてスリットノズル２０の吐出口３４が、予備塗布開始部となる予備塗布面２０４Ａの開始エッジ２０８Ａの真上に来て停止したら、同じように予備塗布のサイクルを繰り返す。
【００３０】
以上詳細を述べた予備塗布面２０４Ａ、Ｂに塗布液を予備塗布をする予備塗布方法では、必ず予備塗布開始時にガントリー１０ならびにスリットノズル２０を停止させ、予備塗布ビードをＢｐを形成してから予備塗布するようにしているので、安定して予備塗布膜を形成できる。この予備塗布方法は好ましい一例であるが、これに限ることなくどのような予備塗布方法を適用してもよい。たとえば、スリットノズル２０と予備塗布面２０４Ａ、Ｂの間のすきまを第２クリアランスＣ２に固定し、ガントリー１０を一定速度Ｖ１で移動させ、スリットノズル２０の吐出口３４の直下に予備塗布面２０４Ａ、２０４Ｂが来る時にのみ塗布液を吐出して、予備塗布面２０４Ａ、Ｂ上に予備塗布膜を形成するようにしもよい。本発明の要所は、２回の予備塗布を行うことによって、第１回目の予備塗布でスリットノズル２０の吐出口３４周辺に残存している塗布液が乾燥した固化物を溶出させたり吐出口３４周辺から分離させたりし、つづく第２回目の予備塗布で溶出／分離させた固化物をパーティクルとして予備塗布面２０４Ｂに付着させるところにある。予備塗布面２０４Ｂにパーティクルを付着させる結果、予備塗布に続く基板Ａへの塗布では、基板Ａにパーティクルが付着することはなくなり、パーティクル起因のすじ欠点も発生しない。いいかえると、基板Ａにパーティクルを付着させず、パーティクル起因のすじ欠点を発生させないようにするには、少なくとも２回以上の予備塗布を行えばよいということである。また予備塗布回数が多ければ多いほど不要なパーティクルが予備塗布面に付着して、その後に塗布液が塗布される基板Ａにパーティクルが付着しにくくなるので、基板Ａの塗布品質は向上する。したがって、予備塗布面を有するプレートである板状体は２個以上あってもよい。ただし、予備塗布の回数が多くなると、予備塗布を含むスリットノズル２０の初期化に時間がかかるので、予備塗布回数は２回以上３回以下が好ましい。これに伴って、予備塗布される板状体は２個以上３個以下が好ましい。またさらに、乾燥しやすい塗布液を使用し、塗布後に塗布液が吐出口面３６やリップ斜面３８に残存して乾燥した固化物になっても、以降の第１回目の予備塗布で乾燥した固化物が塗布液と接触することで、塗布液に溶出したり、吐出口面３６や斜面３８から分離したりするので、第２回目の予備塗布で溶出／分離した固化物がパーティクルとして予備塗布面に塗布される。すなわち乾燥しやすい塗布液を使用しても、塗布液が乾燥した固化物に由来するパーティクルは予備塗布面に付着し、基板Ａには塗布されないので、スリットノズル２０の吐出口３４付近を頻繁に洗浄する必要はなく、洗浄周期を長くすることができる。それによって塗布のタクトタイムが短くなり、生産性が向上する。
ここで乾燥のしやすさは塗布液に含まれる有機溶媒の沸点で規定される。すなわち有機溶媒の沸点が低ければ蒸発が促進されて乾燥しやすく、逆に沸点がたかければ蒸発しにくくなって乾燥しにくくなる。本発明が好ましく適用されるのは、沸点が１６０℃以下の有機溶媒を含む塗布液を塗布する場合である。
【００３１】
なお予備塗布時の塗布速度は、好ましくは１０〜４００ｍｍ／ｓ、より好ましくは２０〜１００ｍｍ／ｓである。この範囲より遅いと予備塗布の時間がかかりすぎてタクトタイムが長くなり、逆に早いと膜切れが生じて予備塗布が行えない。また予備塗布の長さは好ましくは１０〜１００ｍｍ、より好ましくは２０〜６０ｍｍである。短すぎると塗布液が乾燥してスリットノズル２０に付着した固化物が溶出したり、吐出口面３６等から分離する時間的余裕がなく、２回目以降の予備塗布で、固化物が溶出／分離したものをパーティクルとして付着させることができない。逆に長すぎるとタクトタイムが長くなってしまう。上記の好ましい予備塗布長さにあわせて、予備塗布面２０４Ａ、Ｂの塗布方向長さを定めることが好ましい。
【００３２】
また上記で示したように、予備塗布は予備塗布面２０４Ａ、Ｂの開始エッジ２０８Ａ、Ｂかその近傍で開始するが、終了エッジ２１０Ａ、Ｂにて、スリットノズル２０と予備塗布面２０４Ａ、Ｂの間の予備塗布ビードＢｐを断ち切って、予備塗布を終了することが好ましい。これは終了エッジ２１０Ａ、Ｂにより、予備塗布ビードＢｐがスリットノズル２０の長手方向にわたって一様に容易に断ち切られ、スリットノズル２０の吐出口面３６に塗布液が一様に残るようになるためである。このように予備塗布後に塗布液を一様にスリットノズル２０に残すようにできると、次の基板Ａでの塗布で塗布開始部の膜厚が安定化し、膜厚不均一が原因のすじ欠点も生じない。言いかえると、終了エッジ２１０Ａ、Ｂの存在は塗布品質の安定化に寄与するので、予備塗布面は終了エッジができるように不連続で複数個設けるほうが好ましい。予備塗布面は予備塗布ごとに分離されている方が、面積が小さくなるので予備塗布された塗布液が容易に除去、洗浄できるという優位点もある。しかしながら、１つの大きな面積の連続した予備塗布面に、複数回の予備塗布を行ってスリットノズル２０の初期化を行っても、２回目以降の予備塗布面にパーティクルを付着させて、その後に塗布される基板Ａへのパーティクル付着防止やパーティクル起因のすじ欠点防止という、本発明の目的は達せられる。
【００３３】
また清掃装置２４０による予備塗布面２０４Ａ、Ｂの清掃については、塗布液を溶解する溶剤を使用しなくても実施可能であるが、極く少量の溶剤を供給しながら清掃を行ってもよい。いずれにしろ、溶剤を使用したとしても極くわずかであり、スリットノズル２０の初期化を回転ロールで行う方法に比べて、溶剤使用量を大幅に削減しても、安定した高品位の予備塗布面２０４Ａ、Ｂの清浄状態を得ることができる。また予備塗布面２０４Ａ、Ｂの塗布方向の長さは各々１００ｍｍ以下と比較的小さいので、ブレード２４２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂとの線接触部長さも短くなり、均一に接触させることやそのための調整が容易である。その結果、予備塗布面２０４Ａ、Ｂからの塗布液の除去が容易で、しかも比較的小規模な設備で行える。また、従来技術のように、予備塗布をしながら予備塗布面の洗浄を行うのではなくて、予備塗布を終了してから最適な条件で予備塗布面に付着している塗布液の除去と洗浄が行えるので、繰り返し多数回にわたって予備塗布面の清浄度を常に一定に保つことが容易に行える。
予備塗布面２０４Ａ、Ｂ、垂直面２０６Ａ、Ｂには、塗布液が除去しやすいようにテフロン等の濡れ角度が大きく、疎水特性を有するコーティングまたは表面処理を施してもよい。清掃装置２４０に用いられるブレード２４２Ａ、Ｂとしては、厚さの小さな高分子樹脂の他、合成ゴムを使用することが好ましい。合成ゴムの場合は、その直線状の１辺をエッジとして予備塗布面２０４Ａ、Ｂと垂直面２０６Ａ、Ｂに均等に線接触させることが比較的容易に行えるので、より好ましい。
【００３４】
図３は別の予備塗布装置３００の拡大概略正面図である。予備塗布装置３００は予備塗布装置２００の板状体２０２Ａ、Ｂを別の板状体３０２Ａ、Ｂ、清掃装置２４０を清掃装置３１８に置き換えたものである。ここで清掃装置３１８は、清掃装置２４０でブレード２４２Ａ、Ｂを別のブレード３２０Ａ、Ｂに置き換えたものである。図３で、板状体３０２Ａ、Ｂは、予備塗布面３０４Ａ、Ｂと、予備塗布面３０４Ａ、Ｂに対して角度θ１、θ２をなして隣接する斜面３０６Ａ、Ｂと斜面３０８Ａ、Ｂを備えたものである。そして、斜面３０６Ａ、Ｂと予備塗布面３０４Ａ、Ｂとの境界が長手方向（塗布幅方向）に伸びる開始エッジ３１０Ａ、Ｂとなり、斜面３０８Ａ、Ｂと予備塗布面３０４Ａ、Ｂとの境界が長手方向に伸びる終了エッジ３１２Ａ、Ｂとなる。予備塗布面３０４Ａ、Ｂの塗布液を除去、洗浄することになるブレード３２０Ａ、Ｂは、予備塗布面３０４Ａ、Ｂ、斜面３０６Ａ、Ｂ、斜面３０８Ａ、Ｂと同時に線接触する形状となっている。角度θ１とθ２は１２０〜１５０度が好ましく、さらにθ１＝θ２が好ましい。この角度範囲にあるならば、終了エッジ３１２Ａ、Ｂはエッジとしての効果を保持し、予備塗布終了時に予備塗布ビードＢｐが長手方向にわたって一様に断ち切られるので、次の塗布開始部の膜厚が安定化し、膜厚不均一が原因のすじ欠点も生じない。またブレード３２０Ａ、Ｂが、ブレード２４２Ａ、Ｂと板状体２０２Ａ、Ｂの組み合わせよりも一様な圧力を予備塗布面３０４Ａ、Ｂ、斜面３０６Ａ、Ｂ、斜面３０８Ａ、Ｂに加えながら線接触することできるので、予備塗布面３０４Ａ、Ｂからの予備塗布された塗布液の除去、洗浄がより高い品質で行われる。その結果、予備塗布面３０４Ａ、Ｂの清浄度をより一層高めることが可能となる。清掃装置３１８を用いた板状体３０２Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液の除去方法については、清掃装置２４０を用いた板状体２０２Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液の除去方法と全く同じである。
【００３５】
以上の清掃装置２４０のブレード２４２Ａ、Ｂで予備塗布面２０４Ａ、Ｂ上の塗布液、並びに清掃装置３１８のブレード３２０Ａ、Ｂで予備塗布面３０４Ａ、Ｂ上の塗布液、を除去するための長手方向、すなわち塗布幅方向の移動速度は、好ましくは１０〜８００ｍｍ／ｓ、より好ましくは１００〜５００ｍｍ／ｓである。この範囲よりも大きいと十分に塗布液を除去して予備塗布面を清浄化することができず、逆にこの範囲よりも小さいと清掃のために時間がかかってタクトタイムが長くなる。
【００３６】
また予備塗布装置２００の清掃装置２４０、及び予備塗布装置３００の清掃装置３１８は、図４、５に示す清掃装置３５０であってもよい。図４は清掃装置３５０の概略正面図、図５は図４の部分概略側面図である。図４、図５を見ると、清掃装置３５０は、清掃装置２４０の保持体２４４Ａ、Ｂとブレード２４２Ａ、Ｂの代わりに清掃ユニット３６０をエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂに取り付けたものである。清掃ユニット３６０は、予備塗布面２０４Ａ、Ｂに多数の吐出孔を有する吐出部３７０Ａ、Ｂから洗浄液を吐出する洗浄ノズル３６４、同様に多数の吐出孔から構成される吐出部３６８Ａ、Ｂからエアー、窒素ガス等の気体を噴出する気体ノズル３６６、洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６を保持する保持部材３６２より構成される。なお洗浄ノズル３６４の吐出部３７０Ａ、Ｂの塗布方向すなわちＸ方向長さは、それぞれ予備塗布面２０４Ａ、ＢのＸ方向長さ全域にわたって洗浄液を供給できる長さを有している。同様に気体ノズル３６６の吐出部３６８Ａ、ＢのＸ方向長さも、それぞれ予備塗布面２０４Ａ、ＢのＸ方向長さ全域にわたって気体を吐出できる長さを有している。そして洗浄ノズル３６４は、進行方向に対して気体ノズル３６６よりも前側、すなわち先行する側に配置されている。さらに洗浄ノズル３６４、気体ノズル３６６には、図示されない洗浄液供給装置と気体供給装置が接続されていて、それぞれ所定の流量速度で洗浄液と気体が供給される。
【００３７】
以上の構成を有する清掃装置３５０を使用しての予備塗布面２０４Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液の除去、洗浄は次のようにして行う。まず清掃装置３５０を構成する機器は初期位置にある。すなわち清掃ユニット３６０は、矢印で示されるＸ方向には、図４に示されるように回転機２５４の中心線（一点鎖線）から見て、板状体２０２Ａ、Ｂとは１８０度逆側にあり、塗布幅方向には板状体２０２Ａ、Ｂの塗布幅方向の端部となる清掃開始位置にある。また上下方向にはエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂが上限位置にあるのに伴って、清掃ユニット３６０も上限位置にあるので、清掃ユニット３６０は予備塗布面２０４Ａ、Ｂから上下方向に最も離れた位置にあることになる。なお清掃開始位置は図４では紙面に対して手前側、図５では塗布幅方向で右側にある。さてスリットノズル２０が板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂに予備塗布膜２５６を形成する予備塗布を終了し、清掃装置３５０と干渉しない位置にまで移動したことを確認してから、回転機２５４を駆動してアーム２５２を１８０度回転させ、清掃ユニット３６０に保持されている洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６の各々が予備塗布面２０４Ａ、Ｂの直上の位置に来るようにする。それに続いてエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂを駆動して洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６を下降させ、洗浄ノズル３６４の吐出部３７０Ａ、Ｂおよび気体ノズル３６６の吐出部３６８Ａ、Ｂのそれぞれの最下端部と予備塗布面２０４Ａ、Ｂとの間に所定量のすきまを設ける。つづいて洗浄ノズル３６４から洗浄液を、気体ノズル３６６から気体を吐出開始する。次にテーブル２５０を駆動し、テーブル２５０を塗布幅方向に清掃終了位置に向かって一定速度で移動させる。このテーブル２５０の移動によって、洗浄ノズル３６４と、気体ノズル３６６はそれぞれ洗浄液と気体を吐出しながら移動する。図５で示されるように、洗浄ノズル３６４の方が気体ノズル３６６よりも矢印で示す進行方向の前側に配置されているので、まず洗浄ノズル３６４の吐出部３７０Ａ、Ｂから吐出される洗浄液によって予備塗布面２０４Ａ、Ｂ上の塗布液を部分的に押し流す。つづいて洗浄ノズル３６４の後からくる気体ノズル３６６の吐出部３６８Ａ、Ｂから吐出される気体で、洗浄ノズル３６４通過後に残存している塗布液や洗浄液を吹き飛ばして、さらに予備塗布面２０４Ａ、Ｂを乾燥させる。この結果、予備塗布面２０４Ａ、Ｂの塗布液の除去と洗浄が行われることになるので、予備塗布面２０４Ａ、Ｂの清浄度が一定のものに保たれる。洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６が清掃終了位置に達して清掃が完了したら、洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６からの洗浄液と気体の吐出も停止するとともに、テーブル２５０を停止させる。そしてエアーシリンダー２４６Ａ、Ｂを上限まで上昇させてから、回転機２５４を駆動して清掃ユニット３６０を１８０度回転させ、清掃ユニット３６０を板状体２０２Ａ、Ｂとは１８０度逆側に移動させる。ついでテーブル２５０を逆方向に駆動して、清掃ユニット３６０を清掃開始位置まで復帰させる。
【００３８】
以上が清掃装置３５０による１回の清掃となるが、これを複数回繰り返してもよい。洗浄液は塗布液の主溶剤が好ましいが、塗布液が溶解するその他の有機溶媒、アルカリ液等を洗浄液として使用してもよい。また気体ノズル３６６から吐出する気体は、露点−３０℃以下のクリーン化処理した乾燥空気や、窒素ガス、アルゴンガス等の不活性ガスが好ましい。上記実施態様では洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６から洗浄液や気体を吐出するのは孔としたが、スリットであってもよい。また洗浄ノズル３６４の吐出孔が並ぶ方向やスリットの長手方向を、この実施態様例のように洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６の移動方向に対して直交させてもよいし、５〜４５度の傾斜角度をもたせてもよい。
【００３９】
さらに上記の実施態様例では、洗浄ノズル３６４から吐出する洗浄液で予備塗布された塗布液を押し流したが、洗浄ノズル３６４からの洗浄液の吐出速度を小さくして、洗浄液を予備塗布された塗布液上にのせるようにし、洗浄液で濃度が薄められた塗布液を気体ノズル３６６から吐出される気体で移動させて除去するようにしてもよい。この場合、予備塗布された塗布液上の洗浄液によって、塗布液中の顔料等が上部に浮き上がる一方で、洗浄液が予備塗布面２０４Ａ、Ｂとの界面に達することがある。そのため、少量の洗浄液を塗布液上に散布する場合は、洗浄ノズル３６４から洗浄液を吐出してから、１０〜１２０秒後に気体ノズル３６６で残存している塗布液と洗浄液を気体で移動させるとともに乾燥させるようにすることが好ましい。洗浄ノズル３６４からの洗浄液の吐出流量速度は、好ましくは１ｍあたりで１０〜５０００μｌ／ｓ、より好ましくは１００〜１０００μｌ／ｓである。気体ノズル３６６の各吐出孔からの気体の吐出速度は、好ましくは１〜１００ｍ／ｓ、より好ましくは５〜４０ｍ／ｓである。また洗浄ノズル３６４、気体ノズル３６６の移動速度は、好ましくは１０〜８００ｍｍ／ｓ、より好ましくは１００〜５００ｍｍ／ｓである。この範囲よりも大きいと十分に塗布液を除去して予備塗布面を清浄化することができず、逆にこの範囲よりも小さいと清掃のために時間がかかってタクトタイムが長くなる。
【００４０】
さらに洗浄ノズル３６４と気体ノズル３６６の間にブレードをいれ、この３つを塗布幅方向に移動させることで、洗浄ノズル３６４から吐出される洗浄液で予備塗布面の塗布液を押し流した後で、ブレードで残りの塗布液や洗浄液を除去して残存量を少なくし、そのあと残存した液体を気体ノズル３６６から吐出される気体で移動させて除去しつつ、乾燥するようにしてもよい。
【００４１】
清掃装置２４０、清掃装置３５０ともに、板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液を完全に除去することが可能である。したがって繰り返し予備塗布を板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂに行っても確実に塗布液の除去、洗浄が行われて、予備塗布面２０４Ａの清浄度を常に一定に保つことが可能となる。これによって、スリットノズル２０の初期化も常に安定して行われることになり、基板Ａに繰り返して安定した、塗布欠点のない塗布品質の高い塗布を実現することができる。
【００４２】
次に本発明の予備塗布装置２００を備えたスリットコータ１での塗布方法について図１を見ながら詳述する。    
まず準備作業として、タンク６４〜スリットノズル２０まで塗布液６６はすでに充満されており、タンク６４以降のスリットノズル２０までの残留空気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をスリットノズル２０に供給できるようになっている。さらに板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂの清掃も、同じく準備作業としてすでに完了している。
【００４３】
つづいてスリットコータ１の動作開始信号が操作盤１０２から制御装置１００に伝えられると、門型ガントリー１０は予備塗布装置２００の板状体２０２Ａの方に移動し、予備塗布面２０４Ａの開始エッジ２０８Ａ上部にあるスタンバイ位置（図１の破線で示す位置）にスリットノズル２０を配置させて停止する。つづいてスリットノズル２０を下降させ、スリットノズル２０の吐出口面３６と予備塗布面２０４Ａとの間のすきまが第１クリアランスＣ１になる位置で停止させる。
【００４４】
次に、ステージ６の表面に図示しないリフトピンが上昇し、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。そしてリフトピンを下降させて基板Ａをステージ６上に載置し、同時に吸着保持する。基板Ａがステージ６に吸着保持完了した段階で、図示しない厚さセンサーによって基板Ａの厚さが測定される。
【００４５】
これと並行して、上記に詳細を述べた予備塗布方法によって、スリットノズル２０から予備塗布面２０４Ａ、Ｂに塗布液を合計２回予備塗布する。予備塗布面２０４Ｂでの第２回目の予備塗布が終了したら、門型ガントリー１０をＸ方向にステージ６の方に向かって移動させ、スリットノズル２０を基板Ａの塗布開始位置の真上で停止させる。スリットノズル２０が基板Ａの塗布開始位置に達してから、上記の予備塗布方法に記載した清掃装置２４０を用いた清掃方法で、予備塗布面２０４Ａ、Ｂに予備塗布された塗布液の除去、洗浄を行う。
【００４６】
一方基板Ａの塗布開始位置の直上にあるスリットノズル２０については、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を駆動してスリットノズル２０を下降させ、スリットノズル２０の吐出口面３６を基板Ａからあらかじめ与えたクリアランス分離れた位置まで近接させる。続いて、シリンジポンプ５０のピストン５４を所定速度で上昇させ、スリットノズル２０から塗布液６６を吐出して吐出口面３６と基板Ａとの間に液だまりである塗布ビードＢｃを形成するとともに、門型ガントリー１０を所定速度でＸ方向に移動開始し、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。基板Ａの塗布終了部がスリットノズル２０の吐出口３４の位置にきたらシリンジポンプ５０のピストン５４を停止させて塗布液６６の供給を停止し、つづいて上下昇降ユニット７０を駆動して、スリットノズル２０を上昇させる。これによって基板Ａとスリットノズル２０の間に形成された塗布ビードＢｃが断ち切られ、塗布が終了する。塗布終了後も門型ガントリー１０は動きつづけ、終点位置にきたら一旦停止し、今度は原点位置に向かって逆方向に門型ガントリー１０を移動させる。そしてスリットノズル２０の吐出口３４が、板状体２０２Ａの予備塗布面２０４Ａの開始エッジ２０８Ａの上方に来たら停止させる。続いて基板Ａの吸着を解除し、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。
【００４７】
これと並行して、供給バルブ４２を閉、吸引バルブ４４は開としてから、ピストン５４を一定速度で下降させ、タンク６４の塗布液６６をシリンジ５２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。
【００４８】
以上の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布液にも適用できる。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、ＴＦＴアレイ基板用のポジレジスト等がある。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。さらに塗布速度は好ましくは２〜４００ｍｍ／ｓ、より好ましくは５０〜２００ｍｍ／ｓ、スリットノズル２０のスリット間隙は５０〜２００μｍ、より好ましくは８０〜１２０μｍ、塗布厚さはウェット状態で好ましくは１〜５０μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。
なお本実施態様例では、定容量間欠供給型ポンプの例としてシリンジポンプを示したが、これに限定されない。間欠的に定容量供給が可能なポンプであれば、ベロフラムポンプ、ダイヤフラムポンプ、チュービングポンプ、ギアポンプ等、いかなるものであってもよい。
【実施例】
【００４９】
以下実施例により本発明を具体的に説明する。
１１００×１３００ｍｍで厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板を洗浄装置に投入した。ウェット洗浄によって基板上のパーティクルを除去後、図１のスリットコータ１でブラックマトリックス材を１０μｍ基板全面に塗布した。ブラックマトリックス材には、遮光材にカーボンブラック、バインダーにアクリル樹脂、溶剤にプロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート（ＰＧＭＥＡ）を使用し、さらに感光剤を添加して、固形分濃度１５％、粘度４mPasに調整したペーストを用いた。この時のスリットノズル２０は吐出口の間隙が９０μｍで、長さが１１００ｍｍ、吐出口面３６の塗布方向の長さ＝０．５ｍｍ、吐出口面３６と斜面３８Ａ、Ｂのなす角度が４５度のものを使用し、スリットノズル２０と基板間のすきまであるクリアランスは１５０μｍ、塗布速度は１００ｍｍ／ｓで、塗布のタクトタイムは６０秒であった。塗布前には毎回必ず予備塗布装置２００でスリットノズル２０による予備塗布を行って、スリットノズル２０の初期化を行った。予備塗布装置２００で、板状体２０２Ａ、Ｂはステンレス製で長手方向長さが１２００ｍｍ、長手方向に直交する予備塗布方向の長さは５０ｍｍ、厚さ３０ｍｍで、板状体２０２Ａと板状体２０２Ｂとの間の距離は４０ｍｍであった。予備塗布面２０４Ａ、Ｂ、垂直面２０６Ａ、Ｂには表面処理は行わず、表面粗度を最大高さＲｚで０．１μｍの鏡面にした。また予備塗布による初期化を行う時は、板状体２０２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂとスリットノズル２０の吐出口面３６とのすきまは、第１クリアランスＣ１を８０μｍ、第２クリアランスＣ２を１５０μｍとし、初期出し量Ｑ１＝１００μｌ、待機時間Ｔ１＝０．５秒、待機時間Ｔ２＝０．０５秒、予備塗布速度は１００ｍｍ／Ｓ、予備塗布厚さはウェットで１２μｍ、予備塗布長さは５０ｍｍにした。また、予備塗布終了時に行うシリンジポンプ５０の減速は終了エッジ２１０Ａ、ＢからＳ１＝５ｍｍ手前の地点から開始した。予備塗布後の塗布液の除去、洗浄を行う清掃装置２４０のブレード２４２Ａ、Ｂにはエチレンプロピレンゴム製の厚さ５ｍｍで予備塗布方向（ブレード２４２の長手方向）の長さ５０ｍｍ、垂直面２０６Ａ、Ｂに沿う方向の長さを２５ｍｍのものを用いた。ブレード２４２Ａ、Ｂの予備塗布面２０４Ａ、Ｂ、垂直面２０６Ａ、Ｂとの接触部分は、線接触するようにエッジを形成した。このブレード２４２Ａ、Ｂが予備塗布面２０４Ａ、Ｂと１０Ｎの線圧で接触するようにし、１００ｍｍ／ｓで塗布幅方向に摺動することで、予備塗布面２０４Ａ、Ｂの清掃を行った。
【００５０】
以上のブラックマトリックス塗布工程で塗布された基板を、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１６００（基板長手方向）×１２００（基板幅方向）、対角の長さが２０インチ（基板長手方向に４０６ｍｍ、基板幅方向に３０５ｍｍ）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、基板内の９箇所（９面取）に作成した。
【００５１】
次にウェット洗浄後、Ｒ色用塗布液を厚さ２０μｍ、スリットノズル２０と基板との間のクリアランス１５０μｍ、門型ガントリー移動速度１００ｍｍ／ｓ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１２％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、スリットノズル２０と基板との間のクリアランス１４０μｍ、門型ガントリー移動速度１００ｍｍ／ｓ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。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。
【００５２】
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、スリットノズル２０と基板との間のクリアランス１２０μｍ、門型ガントリー移動速度１００ｍｍ／ｓ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１３％で粘度を４mPaS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１４％で粘度を４mPaS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、ブラックマトリックス塗布工程と同じ形状のスリットノズル２０と予備塗布装置２００を用い、特に予備塗布装置２００については同じ条件で予備塗布を行って、スリットノズル２０の初期化を行った。さらに、Ｒ、Ｇ、Ｂ色塗布工程とも、ブラックマトリックス塗布工程と同じく、エチレンプロピレンゴム製のブレード２４２Ａ、Ｂを使用して同じ条件で予備塗布面２０４Ａ、Ｂ、垂直面２０６Ａ、Ｂの摺動を行わせ、予備塗布面２０４に残存する塗布液の除去を毎回の予備塗布ごとに行って、清掃した。Ｒ、Ｇ、Ｂ色塗布工程でも本発明の手段を用いてスリットノズル２０の初期化を塗布前に各基板ごとに行ったので、塗布膜厚の再現性、特に塗布開始部の再現性が高く、膜厚精度が端部１０ｍｍを除いて±３％以下の均一厚さの塗布膜を安定して形成できた。また、塗布開始部でのパーティクルの付着や、パーティクル起因のすじ欠点は皆無であった。
以上ブラックマトリックスにＲＧＢ色を着色したものに、柱材とオーバーコート材を塗布後、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。
【００５３】
さらに、このカラーフィルターをＴＦＴアレイを形成した基板と重ね合わせ、オーブン中で加圧しながら１６０℃で９０分間加熱して、シール剤を硬化させた。このセルに液晶注入を行った後、紫外線硬化樹脂により液晶注入口を封口した。次に、偏光板をセルの２枚のガラス基板の外側に貼り付け、さらに、得られたセルをモジュール化して、液晶表示装置を完成させた。以上のようにして１０００枚の液晶表示装置を作成したが、得られた液晶表示装置はいずれも混色やすじ状の欠点がなく、色度も基板全面に渡って、均一で品質的に申し分ないものであった。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係る予備塗布装置２００を含むスリットコータ１の概略正面図である。
【図２】本発明による塗布方法で予備塗布をしている状況をステップ的に示した概略正面図である。
【図３】別の予備塗布装置３００の拡大概略正面図である。
【図４】別の清掃装置３５０を示した拡大概略正面図である。
【図５】図４の部分概略側面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１  スリットコータ
２  基台
４  ガイドレール
６  ステージ
１０  門型ガントリー
２０  スリットノズル（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
３８Ａ、Ｂ  リップ斜面
４０  塗布液供給装置
４２  供給バルブ
４４  吸引バルブ
４６  フィルター
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
１００  制御装置
１０２  操作盤
２００  予備塗布装置
２０２Ａ、Ｂ  板状体
２０４Ａ、Ｂ  予備塗布面
２０６Ａ、Ｂ  垂直面
２０８Ａ、Ｂ  開始エッジ
２１０Ａ、Ｂ  終了エッジ
２１２  排出管
２１４  配管
２１６Ａ、Ｂ  ブラケット
２２０  本体
２２２  廃液
２２８  固定台
２３０  トレイ
２４０  清掃装置
２４２Ａ、Ｂ  ブレード
２４４Ａ、Ｂ  保持体
２４６Ａ、Ｂ  エアーシリンダー
２４８  レール
２５０  テーブル
２５２  アーム
２５４  回転機
２５６  予備塗布膜
３００  予備塗布装置
３０２Ａ、Ｂ  板状体
３０４Ａ、Ｂ  予備塗布面
３０６Ａ、Ｂ  斜面
３０８Ａ、Ｂ  斜面
３１０Ａ、Ｂ  開始エッジ
３１２Ａ、Ｂ  終了エッジ
３１８  清掃装置
３２０Ａ、Ｂ  ブレード
３５０  清掃装置
３６０  清掃ユニット
３６２  保持部材
３６４  洗浄ノズル
３６６  気体ノズル
３６８Ａ、Ｂ  吐出部
３７０Ａ、Ｂ  吐出部
Ａ  基板（被塗布部材）
Ｂｃ  塗布ビード
Ｂｐ  予備塗布ビード
Ｃ  塗布膜
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３  板状体２０２の各部の長さ
θ１  予備塗布面３０４Ａ、Ｂと斜面３０６Ａ、Ｂのなす角度
θ２  予備塗布面３０４Ａ、Ｂと斜面３０８Ａ、Ｂのなす角度
【図１】
0005338071.tif 000002
【図２】
0005338071.tif 000003
【図３】
0005338071.tif 000004
【図４】
0005338071.tif 000005
【図５】
0005338071.tif 000006