(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板を薬液処理槽内に搬送し、搬送中の基板上に滴下ノズルから薬液を滴下して塗布し、塗布の際に発生する薬液の塗布ムラを抑えるための液止めをエアーナイフを用いて行い、基板の移動方向に対しエアーナイフ、滴下ノズルの順に配置されている塗布装置を用いて薬液塗布を行う薬液塗布方法において、滴下ノズルとエアーナイフとの間で、かつエアーナイフに近接させてエアーナイフと平行に液止めローラを設置し、エアーナイフに液止めローラを組み合わせることによって、液止めローラによる液止めとエアーナイフによる液止めとの二段階で液止めを行うことを特徴とする薬液塗布方法。
【請求項２】
一段階目の液止めは液止めローラで行い、液止めローラと基板との間に所望の隙間を設け、隙間によって塗布薬液の厚さを均一に整えつつ粗液止めを行うことを特徴とする請求項１記載の薬液塗布方法。
【請求項３】
二段階目の液止めはエアーナイフで行い、エアーナイフから吹出すエアーを液止めローラに当ててエアーの方向を変化させ、ばらつきのあるエアー吹出し方向をそれぞれ基板上のほぼ一直線上に集中させ、液止めローラによって粗液止めされて基板との間の隙間を通った均一な厚さの薬液に対し第２の液止めを行うことを特徴とする請求項１記載の薬液塗布方法。
【請求項４】
薬液処理槽内に、基板を搬送する搬送ローラと、搬送中の基板上に薬液を滴下する滴下ノズルと、基板上に滴下された薬液の塗布ムラを抑えるための液止めを行うエアーナイフとを有し、基板の移動方向に対しエアーナイフ、滴下ノズルの順に配置されている薬液処理装置において、滴下ノズルとエアーナイフとの間で、かつエアーナイフに近接させてエアーナイフと平行に液止めローラを設け、エアーナイフに液止めローラを組み合わせてなる液止め手段を備えたことを特徴とする薬液処理装置。
【請求項５】
液止めローラはローラ本体とその両端に取り付けられたフランジ部とからなり、移動する基板の両端部に両フランジ部が接触して基板に上乗りする位置に液止めローラは設置されていることを特徴とする請求項４記載の薬液処理装置。
【請求項６】
液止めローラはフランジ部をローラ本体に対し交換可能とし、所望のフランジ部を装着することによってローラ本体と基板との隙間を調整可能としたことを特徴とする請求項４記載の薬液処理装置。
【請求項７】
エアーナイフの角度を調整して吹出したエアーを液止めローラに当ててエアーの方向を変化させ、吹出し方向にばらつきのあるエアーを基板上のほぼ一直線上に集中させることができるように液止めローラを設置したことを特徴とする請求項４記載の薬液処理装置。
【請求項８】
フランジ部は摩耗しにくい樹脂材で構成されていることを特徴とする請求項５記載の薬液処理装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、例えば液晶用ガラス基板に薬液を塗布する際に、塗布した薬液に塗布ムラが発生しないように薬液の広がりを均一に整えるための液止めを効率よく行うことができる薬液塗布方法及びその塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の薬液塗布装置について、図面を用いて説明する。図５は、従来の薬液塗布装置の概略構成図である。図５に示すように、従来の薬液塗布装置は、液晶用ガラス基板などの大型サイズの基板６上に薬液塗布を行う薬液処理槽１と、薬液処理槽１の内部に設けられ基板６の搬送を行う搬送ローラ５と、薬液処理槽１の底部に設置された薬液の貯液タンク２と、基板６上に薬液を滴下する滴下ノズル７と、滴下された薬液の広がりを整えるための角度調整可能なエアーナイフ８とを備え、滴下ノズル７はポンプ３、フィルター４を介して貯液タンク２と配管接続され、また、エアーナイフ８はエアー発生源９に配管接続されている。
【０００３】
そして、基板６の進行方向に対しエアーナイフ８、滴下ノズル７の順に配置されている。また、エアーナイフ８は、基板６の幅よりやや長目の寸法を有するとともにエアー吹出し口を基板６の進行方向と直交する方向に向けて設置され、基板６上に所定の角度で高圧エアーを吹出すようになっている。また、貯液タンク２は処理済みの薬液を回収し循環させる機能も備えている。
【０００４】
このような従来構造の薬液塗布装置を使用して、基板上に薬液塗布を行う方法について図６を用いて説明する。図６は図１の部分拡大図である。まず、基板６を薬液処理槽に搬入する。搬入された基板６は、搬送ローラ５によって基板進行方向（矢印で示す）に移動して行く。エアーナイフ８からは常に高圧エアー１２が基板６の面上に向けて所定の角度で吹き出しており、このエアーナイフ８の下を通過した基板６は滴下ノズル７の下に到達する。基板６の先端が到達した時点で滴下ノズル７から薬液１１の滴下を開始し、進行する基板６上に薬液１１が流動して広がって行く。基板６の後方に広がってきた薬液１１は、基板進行方向に直交するエアーナイフ８から吹出す高圧エアー１２によって、薬液１１の広がりの先端が基板幅方向にほぼ一直線状に抑えられる（以下、この状態を液止めと称する）。この液止めされた状態で基板６の進行につれて、薬液１１の広がりの先端が基板６の後端までほぼ一直線状を維持しながら流動して行くため、基板６上には塗布ムラのない均一な液盛りができるようになっている。
【０００５】
なお、エアナイフを用いたこの種の関連技術として、特開２００１−８７７０２号公報があるが、これは基板上に塗布された余剰の液を除去するために用いられるものであって、上記したように、塗布ムラをなくすために滴下ノズルの手前に設置して液止め手段としてエアーナイフを使用する方法については述べられていない。
【０００６】
しかし、上述した従来の塗布方法では、図７の説明図に示すように、エアーナイフ８から吹き出すエアーの流れを均一にするためには、エアー吹出し口１３の隙間の調整を行う必要がある。調整はネジ止め１６（図８に示す）により行っているが、調整が悪いとどうしても場所によって隙間に差ができてしまう。そのため、エアー吹出し口１３から吹出す高圧エアー１２ａ，１２ｂ，１２ｃのように吹出し方向がばらついて高圧エアーの流れが集中しなくなり、エアーナイフ８の角度調整を行ったりしてもこのばらつきは解消されていない。
【０００７】
特に、液晶用ガラス基板のように基板サイズが大きい場合には、基板上に均一に薬液が広がりにくいこともあり、基板進行方向と直交する方向への薬液の広がりが均等になるように塗布することは困難であり、その結果、図８の上面図に示すように、基板６上に流動して広がる薬液１１の液止めをエアーナイフ８だけでは十分に行うことができず、塗布された薬液１１に塗布ムラ１５が発生し、基板６の塗布が完了した後もこの塗布ムラ１５の影響が残ったまま基板６は次工程へと搬送されてしまう。この塗布ムラ１５の影響が残った部分は薬液の塗布厚も不均一となっており、次工程へ悪影響を与えかねない。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
このように、従来の薬液塗布方法及び装置においては、エアーナイフだけでは液止めが不十分なため塗布ムラが発生し、この塗布ムラによる影響が残った状態で基板が次工程に搬送されてしまう。例えば、薬液塗布工程が洗浄液塗布工程であるとすれば、次工程の洗浄液除去工程においても塗布ムラの影響が除去しきれずに残ってしまい、洗浄不良の原因となっている。
【０００９】
そこで本発明は、液晶用ガラス基板のような大型サイズの基板に薬液を塗布する際に、基板上に流動して広がる薬液の液止めを十分に行うことのできる液止め手段を設けることによって、塗布された薬液に発生する塗布ムラをなくし、かつ次工程への影響を減らすことによって、製品歩留りの向上を図ることを目的とした薬液塗布方法及びその塗布装置を提供する。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本発明は、基板を薬液処理槽内に搬送し、搬送中の基板上に滴下ノズルから薬液を滴下して塗布し、塗布の際に発生する薬液の塗布ムラを抑えるための液止めをエアーナイフを用いて行い、基板の移動方向に対しエアーナイフ、滴下ノズルの順に配置されている塗布装置を用いて薬液塗布を行う薬液塗布方法において、滴下ノズルとエアーナイフとの間で、かつエアーナイフに近接させてエアーナイフと平行に液止めローラを設置し、エアーナイフに液止めローラを組み合わせることによって、液止めローラによる液止めとエアーナイフによる液止めとの二段階で液止めを行う薬液塗布方法である。
【００１１】
また、本発明は、一段階目の液止めは液止めローラで行い、液止めローラと基板との間に所望の隙間を設け、隙間によって塗布薬液の厚さを均一に整えつつ粗液止めを行う薬液塗布方法であり、二段階目の液止めはエアーナイフで行い、エアーナイフから吹出すエアーを液止めローラに当ててエアーの方向を変化させ、ばらつきのあるエアー吹出し方向をそれぞれ基板上のほぼ一直線上に集中させ、液止めローラによって粗液止めされて基板との間の隙間を通った均一な厚さの薬液に対し第２の液止めを行う薬液塗布方法である。
【００１２】
また、本発明は、薬液処理槽内に、基板を搬送する搬送ローラと、搬送中の基板上に薬液を滴下する滴下ノズルと、基板上に滴下された薬液の塗布ムラを抑えるための液止めを行うエアーナイフとを有し、基板の移動方向に対しエアーナイフ、滴下ノズルの順に配置されている薬液処理装置において、滴下ノズルとエアーナイフとの間で、かつエアーナイフに近接させてエアーナイフと平行に液止めローラを設け、エアーナイフに液止めローラを組み合わせてなる液止め手段を備えた薬液処理装置である。
【００１３】
また、本発明は、液止めローラがローラ本体とその両端に取り付けられたフランジ部とからなり、移動する基板の両端部に両フランジ部が接触して基板に上乗りする位置に液止めローラが設置されている薬液処理装置であり、また、液止めローラはフランジ部をローラ本体に対し交換可能とし、所望のフランジ部を装着することによってローラ本体と基板との隙間を調整可能とした薬液処理装置であり、また、フランジ部は摩耗しにくい樹脂材で構成されている薬液処理装置であり、また、エアーナイフの角度を調整して吹出したエアーを液止めローラに当ててエアーの方向を変化させ、吹出し方向にばらつきのあるエアーを基板上のほぼ一直線上に集中させることができるように液止めローラを設置した薬液処理装置である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
次に、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。図１は本発明に使用する薬液塗布装置の概略構成図である。なお、従来装置と同じ部分は、同じ符号を用いて説明する。
【００１５】
図１に示すように、本発明の薬液塗布装置は、液晶用ガラス基板などの大型サイズの基板６上に薬液塗布を行う薬液処理槽１と、薬液処理槽１内に設けられ基板６の搬送を行う搬送ローラ５と、薬液処理槽１の底部に設置された薬液の貯液タンク２と、基板６上に薬液を滴下する滴下ノズル７と、滴下された薬液の液止めを行うエアーナイフ８とを備え、滴下ノズル７はポンプ３、フィルター４を介して貯液タンク２と配管接続され、また、エアーナイフ８はエアー発生源９に配管接続されている。
【００１６】
そして、基板６の進行方向に対しエアーナイフ８、滴下ノズル７の順に配置されている。また、エアーナイフ８は、基板６の幅よりやや長目の寸法を有するとともにエアー吹出し口を基板６の搬送方向と直交する方向に向けて設置され、基板６上に所定の角度で高圧エアーを吹出すようになっている。また、貯液タンク２は処理済みの薬液を回収し循環させる機能も備えている。
【００１７】
このような構成に加えて、本発明は次のような特徴を備えている。すなわち、エアーナイフ８と滴下ノズル７との間に、エアーナイフ８に近接させて液止めローラ１０を設置したことにある。液止めローラ１０はエアーナイフ８と平行に設置され、図４の側面図に示すように、基板６の幅とほぼ同じ長さを有し、ローラ本体１０ａの両端にはフランジ部１４が着脱自在に取り付けられ、フランジ部１４は基板６の幅方向の端部に接触して上乗せローラの役目をしている。このフランジ部１４の出っ張りの高さが基板６とローラ本体１０ａとの隙間ｔを規制する寸法となり、この隙間ｔによって塗布される薬液の厚さを規制するとともに、液止めローラの長手方向に沿って薬液の粗液止めを行うことができる。
【００１８】
フランジ部１４は直径の異なる何種類かをあらかじめ準備しておき、薬液の種類に応じて所望の塗布厚が得られるように、フランジ部１４を交換することによって隙間ｔの寸法調整が可能である。例えば、液晶用ガラス基板を洗浄する場合には、ｔの値は０．５ｍｍ程度に設定するのが好ましい。また、フランジ部は交換の着脱をネジ込み等によって行い、材質はｔの値が変化しないよう摩耗しにくい樹脂材が好ましい。また、液止めローラを基板に上乗せしたことによって基板が押さえられ、基板搬送時の振動を抑えることができる。
【００１９】
次に、この液止めローラ１０とエアナイフ８との関係について、図３の機能説明図を用いて説明する。エアーナイフ８から吹出した高圧エアーは、エアー吹出し口１３の隙間の調整の如何によっては高圧エアー１２ａ，１２ｂ，１２ｃのように吹出し方向がばらついた状態となる。しかし、エアーナイフ８の取り付け角度、及び液止めローラ１０とエアーナイフ８との距離などの位置関係を調整することによって、ばらついた高圧エアー１２ａ〜１２ｃを液止めローラ１０のローラ本体面で反射させて吹出し方向を変化させ、できるだけ基板幅方向の一直線Ｐ上に集中させるようにすることができる。
【００２０】
このように、本発明の薬液塗布装置では、エアーナイフに液止めローラを組み合わせたことによって、基板上を流動してくる塗布液の厚さを均一に規制しつつ液止めローラの長手方向に沿って薬液の粗液止めを行うことができ、同時にエアーナイフから吹出す高圧エアーの先端がほぼ一直線に揃うので粗液止めされた塗布液に対しさらに良好な第２の液止めが可能となり、塗布ムラの発生を抑えることができる。
【００２１】
次に、本発明の薬液塗布装置を使用して、基板上に薬液塗布を行う方法について、図２を用いて説明する。図２は図１の部分拡大図である。まず、基板６を薬液処理槽に搬入する。搬入された基板６は、搬送ローラ５によって基板進行方向（矢印で示す）に移動して行く。エアーナイフ８からは常に高圧エアー１０が基板６の面上に向けて所定の角度で吹き出しており、このエアーナイフ８の下を通過した基板６は液止めローラ１０に接触してその下に入り込み、搬送ローラ５と液止めローラ１０とで挟まれた状態で滴下ノズル７の下に到達する。
【００２２】
基板６の先端が滴下ノズル７に到達した時点で滴下ノズル７から薬液１１の滴下を開始し、移動する基板６上に薬液１１が流動して広がって行く。基板６の後方に広がってきた薬液１１は、まず液止めローラ１０によって粗液止めされて、広がりの先端がほぼ一直線に整えられる。同時に、液止めローラ１０と基板６とによって形成される隙間ｔによって薬液１１の塗布厚も均一な厚さｔに整えられる。整えられた薬液１１は、液止めローラ１０の下を通り抜けたところでエアーナイフ８から吹出す高圧エアー１２によって再び液止めされる。高圧エアー１２は、図３で示したように、液止めローラ１０によって高圧エアー１２ａ〜１２ｃのばらつきがほぼ一直線Ｐ上に整えられているため、基板６上に広がる薬液の先端の流れがさらに良好に液止めされることになり、この第２の液止めによって基板６上には塗布ムラのない均一な液盛りができるようになる。
【００２３】
【発明の効果】
従来の薬液塗布方法及び塗布装置では、液晶用ガラス基板のような大型サイズの基板に薬液を塗布する際に、エアーナイフだけでは液止めが不十分なため塗布ムラが発生し、この塗布ムラによる影響が残った状態で基板が次工程に搬送されてしまうという問題があった。
【００２４】
そこで本発明は、基板に薬液を塗布する際に、基板上に流動して広がる薬液の液止めを十分に行うことのできる液止め手段として、エアーナイフに液止めローラを組み合わせた液止め手段を設けることによって、液止めローラによる粗液止めとエアーナイフによる第２の液止めとの二段階で液止めを行うようにしたものである。
【００２５】
このように、本発明によれば、エアーナイフに液止めローラを組み合わせた液止め手段を設けたことによって、液止めローラは薬液の塗布厚を整えるだけでなく、ばらついていたエアーの吹出し方向をほぼ一直線上に揃えるという機能も同時に果たすことができる。その結果、塗布された薬液に発生する塗布ムラの問題がなくなり、かつ次工程への影響が低減されたことによって、製品歩留りの向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に用いる薬液塗布装置の概略構成図である。
【図２】図１の部分拡大図である。
【図３】本発明装置の機能を説明する図である。
【図４】液止めローラ部の側面図である。
【図５】従来の薬液処理装置の概略構成図である。
【図６】図５の部分拡大図である。
【図７】従来装置の機能を説明する図である。
【図８】従来の塗布ムラを示す上面図である。
【符号の説明】
１    薬液処理槽
２    貯液タンク
３    ポンプ
４    フィルター
５    搬送ローラ
６    基板
７    滴下ノズル
８    エアーナイフ
９    エアー発生源
１０    液止めローラ
１０ａ    ローラ本体
１１    薬液
１２，１２ａ，１２ｂ，１２ｃ    高圧エアー
１３    エアー吹出し口
１４    フランジ部
１５    塗布ムラ
１６    ネジ止め
【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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