(57)【要約】【課題】  基板の表面全体に液剤を最小限の液量で均一に塗布することができるとともに、間欠吐出を可能とし、ノズル内に液剤を充填させる準備時間を解消して応答性を向上させることのできる液剤吐出装置を提供すること。【解決手段】  ノズル３を、基板搬送手段１１により搬送された基板Ｐの被液剤塗布面に上方から対向するように垂直に配設したノズルとするとともに、タンク２とノズル３とを連結するパイプ４の水平部分のノズル３近傍に、パイプ４をＵ字状に彎曲させたトラップ４ａを設ける。【選択図】      図１
2007117952.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を水平に搬送する基板搬送手段と、基板の被液剤塗布面に塗布される液剤を備蓄するタンクと、前記タンクにパイプを介して連結され、前記基板の被液剤塗布面に対して前記液剤を吐出するノズルと、前記液剤の前記タンクからの供給を制御する液剤供給制御手段とを有する液剤吐出装置において、
前記ノズルは、前記基板搬送手段により搬送される基板の被液剤塗布面に上方から対向するように垂直に配設したノズルとされ、前記タンクと前記ノズルとを連結する前記パイプの前記ノズル近傍に、前記パイプをＵ字状に彎曲させたトラップが設けられていることを特徴とする液剤吐出装置。
【請求項２】
前記タンクを２つ有し、前記各タンクと前記ノズルとはそれぞれパイプを介して連結され、前記各パイプの前記ノズル近傍に、前記各パイプをＵ字状に彎曲させたトラップがそれぞれ設けられている請求項１に記載の液剤吐出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板の被液剤塗布面に対して液剤を間欠吐出する液剤吐出装置に係り、特に、間欠吐出の応答性を向上させることができ、液剤の吐出量を最小限に削減することのできる液剤吐出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、例えば液晶表示素子を製造する工程において、基板の表面にポリイミドなどの高分子膜により配向膜を形成したのち、その膜面にラビング処理が行われる。そして、このラビング処理にはナイロンやポリエステルなどの植毛布が使用されているが、膜面にラビング布からの抜け毛やカスなどが付着することがあるため、これらの残渣を取り除くために基板の洗浄が行われている。
【０００３】
このような従来の基板の洗浄装置の一例としては、基板を搬送する複数の回転ローラからなるローラコンベアを備え、このローラコンベアに沿って第１シャワー室、第２シャワー室、パドル洗浄室および乾燥室とが順に設置されており、前記各室間は基板を搬送するためのスリットが形成された隔壁により仕切られている。そして、パドル洗浄室、第１シャワー室および第２シャワー室では、純水、超純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）あるいは純水とＩＰＡの混合液などの洗浄液がパドルノズルあるいはシャワーノズルを備えた液剤吐出装置から吐出されて基板の洗浄が行われ、一方、乾燥室では、エアナイフにより洗浄された基板が乾燥されるようになっている（例えば、特許文献１参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５７１９６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、前述したような従来の液剤吐出装置のうち、特にパドルノズルによって基板の洗浄を行うパドル洗浄においては、液剤の流量を確保し液剤の吐出を安定させるためにパドルノズル内に液剤を充填させて吐出させる必要があった。そこで、間欠吐出を行うためには、その都度パドルノズル内に液剤を充填させなくてはならず、安定して液剤を吐出させるには準備時間が掛かるという問題があり、安定して液剤を吐出させるには、その間に連続吐出しなければならなかった。そのため、１つの基板を洗浄し終えつぎの基板が搬送されてくる間に吐出される液剤のロスが大きかった。また、パドルノズルにより間欠吐出を行おうとすると、吐出を停止している最中にノズル口から液剤が流下してしまうことがあり、ノズル口からつぎに液剤が吐出されるまでの間に空気が進入する問題を有していた。この結果、つぎに液剤の吐出を行う際に最初に空気が吐出されてしまい、液剤が一瞬遅れて吐出されることになり、基板の表面全体に均一に液剤を応答よく塗布することが困難であった。
【０００６】
そこで、本発明は、基板の表面全体に液剤を最小限の液量で均一に塗布することができるとともに、間欠吐出をする際に、ノズル内に液剤を充填させる準備時間を解消して応答性を向上させることのできる液剤吐出装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前述した目的を達成するため本発明の液剤吐出装置の特徴は、基板を水平に搬送する基板搬送手段と、基板の被液剤塗布面に塗布される液剤を備蓄するタンクと、前記タンクにパイプを介して連結され、前記基板の被液剤塗布面に対して前記液剤を吐出するノズルと、前記液剤の前記タンクからの供給を制御する液剤供給制御手段とを有する液剤吐出装置において、前記ノズルは、前記基板搬送手段により搬送される基板の被液剤塗布面に上方から対向するように垂直に配設したノズルとされ、前記タンクと前記ノズルとを連結する前記パイプの前記ノズル近傍に、前記パイプをＵ字状に彎曲させたトラップが設けられている点にある。
【０００８】
このような構成を採用したことにより、ノズルから液剤を吐出することにより基板の被液剤塗布面に対して必要最小限の液量で液剤を吐出することができ、基板の被液剤塗布面に吐出された液剤を基板の被液剤塗布面全体に均一に塗布することができる。また、ノズル近傍に設けられたＵ字状に彎曲されたトラップにより液溜めができることにより、ノズルから液剤が流下する量を少なくして、ノズル内に空気が進入することを抑制できるので、液剤の応答性のよい間欠吐出が可能となる。
【０００９】
また、本発明に係る液剤吐出装置の他の特徴は、前記タンクを２つ有し、前記各タンクと前記ノズルとはそれぞれパイプを介して連結され、前記各パイプの前記ノズル近傍に、それぞれ前記各パイプをＵ字状に彎曲させたトラップが設けられている点にある。
【００１０】
このような構成を採用したことにより、ノズルから吐出される液剤の流量およびノズルへの液剤の供給をより安定させることができ、基板の被液剤塗布面に対して液剤を安定して塗布することができるとともに、液剤の間欠吐出の応答性をより向上させることができる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の液剤吐出装置によれば、間欠吐出の応答性を向上させることができ、液剤のロスを減少させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図面を用いて本発明の液剤吐出装置の実施形態について、先に説明した従来例と同じく液晶表示素子を構成する透明基板のラビング処理後の洗浄装置に採用した場合を例に説明する。
【００１３】
図１は本実施形態の液剤吐出装置を採用した洗浄装置の概略図である。
【００１４】
本実施形態における洗浄装置１０は、図１に示すように、ラビング処理を施された基板Ｐを搬送する複数本の回転ローラ１２からなるローラコンベアとしての基板搬送手段１１を備えており、この基板搬送手段１１に沿って基板Ｐの搬送方向上流（図１の右側）からブラシ室１３、第１洗浄室１４、第２洗浄室１５、乾燥室１６およびバッファ室１７が順に配置されている。そして、前記各室１３，１４，１５，１６，１７間は、基板Ｐを搬送するためのスリット１８ａが形成された隔壁１８により仕切られている。なお、前記各スリット１８ａは、前記各洗浄室１４，１５における洗浄液が隣接する各室に浸入しないように基板Ｐとほぼ同径に形成されている。
【００１５】
前記ブラシ室１３には、ラビング処理の際に基板Ｐの裏面（非洗浄面）に付着したラビングブラシの抜け毛やカスといった残渣（図示せず）を取り除くための静電ブラシ１９が前記基板搬送手段１１により搬送されてきた基板Ｐの裏面に押し当てられるように配設されている。
【００１６】
前記第１洗浄室１４には、純水、超純水、ＩＰＡ（イソプロピルアルコール）あるいは純水とＩＰＡの混合液などの洗浄液を基板Ｐの表面（被液剤塗布面）の全体に吐出することのできる独立した複数の散液口を有するシャワーノズル２０が配設されており、このシャワーノズル２０には洗浄液が備蓄されたタンク２２がパイプ２１を介して連結されている。そして、前記パイプ２１には、前記シャワーノズル２０への洗浄液の供給をソレノイドバルブ（図示せず）の開閉により制御する液剤供給制御手段２３が配設されている。なお、前記第１洗浄室１４の前記シャワーノズル２０から吐出される洗浄液は循環され繰り返し使用される。また、前記第１洗浄室１４に配設されるシャワーノズル２０は、基板Ｐの表面全体に均一に洗浄液を連続吐出できるものであれば複数配設してもよい。
【００１７】
前記第２洗浄室１５には本実施形態の前記液剤吐出装置１が配設されており、後述するノズル３が前記基板搬送手段１１により搬送されてきた基板Ｐの表面の中心部に垂直に位置するように配設されている。なお、基板Ｐの表面とノズル３の先端部３ａとの距離は３５ｍｍ程度であることが好ましい。
【００１８】
前記液剤吐出装置１は、純水、超純水、ＩＰＡあるいは純水とＩＰＡの混合液などの洗浄液（新液）が備蓄された２つのタンク２，２と、前記各タンク２に備蓄された洗浄液を基板Ｐの表面に吐出するためのノズル３と、前記各タンク２と前記ノズル３とをそれぞれ連結するパイプ４，４と、前記各パイプ４，４に配設され前記各タンク２，２から前記ノズル３への洗浄液の供給をそれぞれソレノイドバルブ（図示せず）の開閉により制御する液剤供給制御手段５とを有している。
【００１９】
前記ノズル３は、前記各パイプ４，４を通じて前記各タンク２，２から供給された洗浄液を下方に垂直に吐出する１点ノズルで、スリット口からカーテン状に洗浄液を吐出するパドルノズル、またはパイプよりも小径のノズルを用いることができる。その小径のノズル３の口径は好ましくは６ｍｍ程度のものがよい。
【００２０】
前記各パイプ４，４は、前記ノズル３の上端部３ｂにおいて水平にそれぞれが対向するように連結されており、前記各パイプ４，４の水平部分の前記ノズル３の近傍にはそれぞれ前記各パイプ４，４をＵ字状に彎曲させたトラップ４ａ，４ａが形成されている。
【００２１】
前記各Ｕ字状のトラップ４ａの高さｈは２００ｍｍ程度がよい。
【００２２】
また、前記各Ｕ字状のトラップ４ａの下端から、前記ノズル３の先端部３ａとの距離ｘは１５ｍｍ程度とする。
【００２３】
この結果、パイプ４内に溜まった洗浄液を極力流れ出ないようにすることができる。
【００２４】
なお、前記第２洗浄室１５の前記液剤吐出装置１から吐出され使用された洗浄液は廃液タンク（図示せず）に備蓄されていき、前記液剤吐出装置１からは常に新しい洗浄液（新液）が供給される。
【００２５】
前記乾燥室１６には、その前室である前記第２洗浄室１５において洗浄された基板Ｐに付着した洗浄液を吹飛ばし乾燥させるためのエアナイフ２４が配設されている。
【００２６】
つぎに、前述した構成からなる本実施形態の液剤吐出装置１の作用について説明する。
【００２７】
まず、ラビング処理された基板Ｐが基板搬送手段１１によりブラシ室１３に搬送され、基板搬送手段１１によりブラシ室１３内を基板Ｐが搬送されながら静電ブラシ１９が基板Ｐの裏面に回転接触して基板Ｐの裏面に付着したラビングブラシの抜け毛やカスといった残渣が取り除かれる。
【００２８】
つぎに、ブラシ室１３において裏面の残渣が取り除かれた基板Ｐが基板搬送手段１１により第１洗浄室１４に搬送され、循環され使用される洗浄液をシャワーノズル２０から連続吐出して基板Ｐの表面が洗浄される。なお、第１洗浄室１４における洗浄は、第２洗浄室１５における仕上げ洗浄の際に洗浄むらや異物残りが生じることを防止するための本洗浄として基板Ｐの表面全体の異物を除去するための洗浄となっている。
【００２９】
つぎに、第１洗浄室１４において基板表面の本洗浄が行われ、表面全体に洗浄液がなじんだ基板Ｐが基板搬送手段１１により第２洗浄室１５に搬送され、新液をノズル３から基板Ｐの表面の中心部に吐出する。このとき、ノズル３から吐出される新液は液剤供給制御手段５により基板Ｐの表面全体に均一に塗布できる最小限の量が吐出され、基板Ｐの表面の中心部に吐出された新液はその表面張力により基板の表面全体に均一に塗布され、異物を含む本洗浄での洗浄液と新液が置換されて洗浄が行われる。そして、基板Ｐに対してノズル３から一定量の新液が吐出された後、液剤供給制御手段５により新液の吐出が停止され、つぎの基板Ｐが搬送されるまで待機状態となる。このとき、ノズル３と各タンク２，２とを連結するパイプ４，４の水平部分に設けられたトラップ４ａ，４ａに新液が滞留しているので、つぎの基板Ｐが第２洗浄室１５に搬送されると準備時間を必要とせずに新液の吐出を安定して行うことができる。なお、トラップ４ａ，４ａに滞留された新液は、ノズル３の口径がパイプ径よりも小径に形成されているため場合はノズル３から流下することをさらに抑制することができ、つぎの吐出を行う際にノズル３に空気が進入してしまうことを抑制することができる。
【００３０】
つぎに、第２洗浄室１５において表面の仕上げ洗浄が行われた基板Ｐが基板搬送手段１１により乾燥室１６に搬送され、基板Ｐに付着した洗浄液がエアナイフ２４から放出されるエアにより吹飛ばされて基板Ｐの乾燥が行われる。
【００３１】
そして、乾燥室１６において乾燥された基板Ｐが基板搬送手段１１によりバッファ室１７に搬送され、順次搬送された基板Ｐが複数枚ストックされる。
【００３２】
以上説明したように、本実施形態の液剤吐出装置１によれば、新液による仕上げ洗浄を行う際に液剤の使用量を最小限に抑えることができ液剤のロスを大幅に削減することができる。さらに、ノズル３に空気が進入してしまうことを抑制することができ、トラップ４ａ，４ａに液剤が滞留されるため間欠吐出の応答性を向上させることができる。
【００３３】
なお、本発明は、前述した実施の形態に限定されるものではなく、必要に応じて種々の変更が可能である。例えば、本実施形態においてはラビング処理後の基板の洗浄装置における洗浄液の塗布を一例として挙げているが、このほかにも液晶表示素子を製造する工程における現像装置における現像液の塗布やエッチング装置におけるエッチング液の塗布などにも採用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本実施形態の液剤吐出装置を採用した洗浄装置の概略図
【符号の説明】
【００３５】
１  液剤吐出装置
２  タンク
３  ノズル
４  パイプ
４ａ  トラップ
５  液剤供給制御手段
１０  洗浄装置
１１  基板搬送手段
１２  回転ローラ
１３  ブラシ室
１４  第１洗浄室
１５  第２洗浄室
１６  乾燥室
１７  バッファ室
１８  隔壁
１８ａ  スリット
１９  静電ブラシ
２０  シャワーノズル
２１  パイプ
２２  タンク
２３  液剤供給制御手段
２４  エアナイフ
Ｐ  基板
【図１】
2007117952.tif 000003