(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布液を供給する供給手段と、
前記供給手段からの塗布液の供給を受け、一方向に延びる吐出口から塗布液を吐出可能な塗布器と、
被塗布部材が載置可能なステージと、
前記塗布器を前記被塗布部材に近接させる近接手段と、
前記近接手段による前記塗布器の移動を介して、前記ステージに載置された被塗布部材と前記塗布器の吐出口との間に所定のクリアランスを確保するクリアランス設定手段と、
前記塗布器および前記ステージのうち少なくとも一方を相対的に移動させる移動手段とを具備する塗布装置において、
前記クリアランス設定手段は、前記塗布器または該塗布器を保持するホルダの参照レベル位置を決定するセッティング手段と、前記参照レベルを基準点として前記被塗布部材の厚みおよび前記クリアランスに基づき、前記塗布器または前記ホルダの移動目標レベル位置を演算する演算手段と、前記移動目標レベル位置に前記塗布器または前記ホルダの実レベル位置を一致させるべく、前記近接手段の作動を制御する制御手段とを含み、
前記セッティング手段は、
Ａ．  前記ホルダに塗布器が保持されている状態で、前記塗布器の吐出口または前記吐出口と同一の面内の別の被測定面を検出して前記ステージの上面と前記塗布器の吐出口との間の離間距離を測定し、その離間距離値を出力する距離測定手段と、
Ｂ．  前記ホルダに塗布器が取付けられたときに前記ステージの上面に載置され、前記距離測定手段の校正に使用される検定ブロックと、
Ｃ．  前記離間距離の測定時、前記ホルダのレベル位置を検出し、そのレベル位置値を出力するレベル検出手段と、
Ｄ．  前記離間距離値と前記レベル位置値とに基づき、前記塗布器の吐出口が前記ステージ上にあると仮定したときの前記ホルダのレベル位置を参照レベルとして算出する算出手段とを有する
ことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
前記距離測定手段は、前記ステージ側に配置され、前記吐出口両端での前記離間距離をそれぞれ検出する一対の測定器を含み、
前記近接手段は、前記吐出口とほぼ直交する方向に延びる回転軸線を有し、この回転軸線を中心として前記ホルダをほぼ垂直面内で回転自在に支持する支持手段と、前記各測定器からの出力に基づいて前記ホルダを回転させ、前記塗布器の吐出口と前記ステージの表面とを平行に調整する調整手段とをさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】
前記測定器は、検出精度の粗い第１センサと、この第１センサよりも検出精度の高い第２センサとを有することを特徴とする、請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】
前記距離測定手段は、前記塗布器に前記吐出口と同一の面内に位置して設けられ、前記離間距離の検出に使用される被測定面を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項５】
前記制御手段は、前記近接手段による前記ホルダの移動速度を１０ m/min以下に制限することを特徴とする、請求項１〜４のいずれかに記載の塗布装置。
【請求項６】
請求項１〜５のいずれかに記載の塗布装置を含むことを特徴とするカラーフィルタの製造装置。
【請求項７】
ステージに載置された被塗布部材に対し、塗布器またはホルダに保持された塗布器を移動させ、前記塗布器の一方向に延びる吐出口と前記被塗布部材との間に所定のクリアランスを確保するクリアランス設定工程と、
前記塗布器の吐出口から塗布液を吐出しながら、前記塗布器および前記被塗布部材のうち少なくとも一方を相対的に移動させることにより、前記被塗布部材の表面に塗布液の塗膜を形成する形成工程とを備える塗布方法において、
前記クリアランス設定工程は、前記塗布器または前記ホルダの参照レベル位置を決定するセッティングステップと、前記参照レベルを基準点として前記被塗布部材の厚みおよび前記クリアランスに基づき、前記塗布器または前記ホルダの移動目標レベル位置を演算する演算ステップと、前記移動目標レベル位置に前記塗布器または前記ホルダの実レベル位置を一致させるべく、前記塗布器または前記ホルダの移動を制御する制御ステップとを含み、
前記セッティングステップは、
Ａ．  前記ホルダに塗布器が保持されている状態で、前記塗布器の吐出口または前記吐出口と同一の面内の別の被測定面を検出して前記ステージの上面と前記塗布器の吐出口との間の離間距離を検出し、その離間距離値を出力する距離測定プロセスと、
Ｂ．  前記ホルダに塗布器が取付けられたときに前記ステージの上面に検定ブロックを載置し、前記離間距離を測定する測定器の校正を行う較正プロセスと、
Ｃ．  前記離間距離の測定時、前記ホルダのレベル位置を検出し、そのレベル位置値を出力するレベル検出プロセスと、
Ｄ．  前記離間距離値と前記レベル位置値とに基づき、前記吐出口が前記ステージ上にあると仮定したときの前記ホルダのレベル位置を参照レベルとして算出する算出プロセスと有する
ことを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
前記距離測定プロセスでは、一対の測定器により前記吐出口の両端での前記離間距離がそれぞれ検出され、
前記クリアランス設定工程は、前記セッティングステップに先立ち、前記一対の測定器からの出力に基づき、前記ホルダの回転を介して前記塗布器の前記吐出口を前記ステージの表面と平行に調整する準備ステップをさらに含むことを特徴とする、請求項７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記距離測定プロセスでは、検出精度の粗い第１センサと、この第１センサよりも検出精度の高い第２センサとが使用されることを特徴とする、請求項７又は８に記載の塗布方法。
【請求項１０】
前記距離測定プロセスでは、前記塗布器に前記吐出口と同一の面内に位置して設けられた被測定面と前記ステージの上面との間隔を前記離間距離として検出することを特徴とする、請求項７〜９のいずれかに記載の塗布方法。
【請求項１１】
前記制御ステップは、前記ホルダの移動速度を１０ m/min以下に制限して実施されることを特徴とする、請求項７〜１０のいずれかに記載の塗布方法。
【請求項１２】
カラーフィルタの製造に適用されることを特徴とする、請求項７〜１１のいずれかに記載のカラーフィルタの製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平坦な枚葉部材などの被塗布部材の表面に塗布液を塗布し、その塗膜を形成するための塗布装置および塗布方法、並びに、これら塗布装置および塗布方法を用いたカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造装置および製造方法に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタは、被塗布部材としてのガラス基板上に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黒色の塗膜を形成した後に、赤、青、緑の塗膜を順次形成していき、これにより、ガラス基板上を３原色に塗り分けて得られる。
【０００３】
それゆえ、カラーフィルタの製造には、ガラス基板上に黒、赤、青、緑の塗布液を順次塗布して、その塗膜を形成していく形成工程が必要不可欠となる。この種の塗膜の形成工程には従来、塗布装置としてのスピナー、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、塗布液の消費を削減し、また、塗膜の物性を向上する上で、近年に至ってはダイコータの使用が検討されている。
【０００４】
この種のダイコータ（流体塗布装置）はたとえば特開平6-339659号公報に開示されており、この公知のダイコータは水平方向に往復動可能なテーブルと、このテーブルの上方に塗布アームを介して昇降可能に設けられた塗布ヘッドとを備えている。塗布ヘッドは塗布アームとともに、テーブル上に載置されたガラス基板の板厚に応じて所定の位置まで下降し、塗布ヘッドとガラス基板との間に所定のクリアランスが確保される。この状態で、テーブルとともにガラス基板を一定の速度で移動させて、塗布ヘッドの直下を通過させ、そして、同時に、その塗布ヘッド下面の吐出口から塗布液をガラス基板上に吐出させることで、ガラス基板上に塗布液の塗膜が形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したタイプのダイコータにおいて、その形成すべき塗膜の膜厚を均一にするには、塗布ヘッドつまり塗布器の吐出口とガラス基板の上面との間に規定される前記クリアランスを一定にしなければならない。
しかしながら、公知のダイコータは前記クリアランスの設定にあたり、ガラス基板の板厚は考慮しているものの、塗布アームに対する塗布器の取り付けに関しては何ら考慮されていない。このため、塗布アームへの塗布器の取り付けに誤差が発生したり、また、塗布器自体の大きさ、つまり、その高さ寸法が異なる場合には、前記クリアランスを一定に維持することができず、その調整に多大な手間と労力を必要とする。
【０００６】
この発明は、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、塗布器が交換された場合にあっても、塗布器の吐出口と被塗布部材との間に確保すべきクリアランスを正確に得ることができる塗布装置および塗布方法、並びに、これら塗布装置および塗布方法を用いたカラーフィルタの製造装置および製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的はこの発明の塗布装置によって達成され、請求項１の塗布装置は、塗布液を供給する供給手段と、この供給手段からの塗布液の供給を受け、一方向に延びる吐出口から塗布液を吐出可能な塗布器と、被塗布部材が載置可能なステージと、前記塗布器を前記被塗布部材に近接させる近接手段と、この近接手段による前記塗布器の移動を介して、前記ステージに載置された被塗布部材と前記塗布器の吐出口との間に所定のクリアランスを確保するクリアランス設定手段と、前記塗布器および前記ステージのうち少なくとも一方を相対的に移動させる移動手段とを備えている。
【０００８】
そして、請求項１の塗布装置の場合、クリアランス設定手段は、塗布器または該塗布器を保持するホルダ参照レベル位置を決定するセッティング手段と、この参照レベルを基準点として被塗布部材の厚みおよびクリアランスに基づき、塗布器またはホルダの移動目標レベル位置を演算する演算手段と、移動目標レベル位置に塗布器またはホルダの実レベル位置を一致させるべく、近接手段の作動を制御する制御手段とを含んでいる。
【０００９】
上述した請求項１の塗布装置によれば、たとえば塗布器が交換されると、塗布器または塗布器を保持するホルダの参照レベル位置が先ず決定され、この後、その参照レベル位置を基準として、被塗布部材の厚みや確保すべきクリアランスに基づき演算して求めた塗布器またはホルダの目標移動レベル位置にその実レベル位置が一致され、この結果、被塗布部材と塗布器の吐出口との間に正確なクリアランスが確保される。
【００１０】
さらに、請求項１の塗布装置の場合、参照レベルのセッティング手段は、ホルダに塗布器が保持されている状態で、塗布器の吐出口または吐出口と同一の面内の別の被測定面を検出してステージの上面と塗布器の吐出口との間の離間距離を測定し、その離間距離値を出力する距離測定手段と、ホルダに塗布器が取付けられたときにステージの上面に載置され、距離測定手段の較正に使用される検定ブロックと、離間距離の検出時、ホルダのレベル位置を検出し、そのレベル位置値を出力するレベル検出手段と、離間距離値とレベル位置値とに基づき、塗布器の吐出口がステージ上にあると仮定したときの前記ホルダのレベル位置を参照レベルとして算出する算出手段と有する。
【００１１】
請求項１の塗布装置によれば、塗布器が交換されたとき、先ず、距離測定手段の較正が行われた後、ホルダとともに塗布器が所定の位置まで移動され、この時点での塗布器の吐出口とステージの上面との間の離間距離およびホルダのレベル位置がそれぞれ検出される。そして、これら検出されたレベル位置値と離間距離値とに基づき、ホルダの参照レベル、つまり、塗布器の吐出口がステージの上面に接触するまで移動した時点でのホルダのレベル位置が参照レベルとして算出される。
【００１２】
このようにしてホルダの参照レベルが求められると、前述したようにその参照レベルに基準として、ホルダの移動目標レベル位置が決定され、被塗布部材と塗布器の吐出口との間に正確なクリアランスが確保される。
【００１３】
請求項２の塗布装置の場合、その距離測定手段は、一対の測定器を備えており、これら測定器はステージ側に配置され、塗布器における吐出口両端での離間距離をそれぞれ検出し、そして、その近接手段は、塗布器の吐出口とほぼ直交する方向に延びる回転軸線を有し、この回転軸線を中心としてホルダをほぼ垂直面内で回転自在に支持する支持手段と、各測定器からの出力に基づいてホルダを回転させ、塗布器の吐出口をステージの表面と平行に調整する調整手段とをさらに備えている。
【００１４】
請求項２の塗布装置によれば、塗布器の吐出口とステージの表面との間の離間距離がその吐出口両端にてそれぞれ検出され、その検出の結果、これら左右の軸間距離値が相違する場合、ホルダが回転されることにより、塗布器の吐出口は被塗布部材と平行に調整され、そして、この時点での左右の離間距離がホルダの参照レベルの算出に使用される。
【００１５】
請求項３の塗布装置の場合、その距離測定手段の各測定器は、検出精度の粗い第１センサと、この第１センサよりも検出精度の高い第２センサとからなっている。請求項３の塗布装置によれば、先ず、第１センサからの出力に基づき、ホルダの回転角位置が粗調整され、この後、第２センサからの出力に基づき、ホルダの回転角位置が微調整される結果、塗布器における吐出口の平行調整が迅速に行われる。
【００１６】
請求項４の塗布装置の場合、距離測定手段は、その離間距離の測定を助けるために被測定面を備えており、この被測定面は塗布器に形成され、塗布器の吐出口と同一の面内に位置付けられている。請求項４の塗布装置によれば、離間距離の検出にあたり、塗布器の吐出口とステージ表面との間の距離を直接に測定する必要がなく、また、その被測定面には所望の面積が確保される。
【００１７】
請求項５の塗布装置の場合、その制御手段は近接手段によるホルダの移動速度を１０ m/min以下に制限しており、この場合、ホルダの移動停止時、塗布器の吐出口から塗布液が不所望にして漏れ出すことはない。
請求項６のカラーフィルタの製造装置は、上述した請求項１〜５のいずれかの塗布装置を使用してカラーフィルタを製造し、この場合、高品質なカラーフィルタが得られる。
【００１８】
請求項７の塗布方法は、ステージに載置された被塗布部材に対し、塗布器またはホルダにより保持された塗布器を移動させ、塗布器の一方向に延びる吐出口と被塗布部材との間に所定のクリアランスを確保するクリアランス設定工程と、塗布器の吐出口から塗布液を吐出しながら、塗布器および被塗布部材のうち少なくとも一方を相対的に移動させることにより、被塗布部材の表面に塗布液の塗膜を形成する形成工程とを備えている。
【００１９】
そして、請求項７の塗布方法の場合、そのクリアランス設定工程は、塗布器またはホルダの参照レベル位置を決定するセッティングステップと、参照レベルを基準点として被塗布部材の厚みおよびそのクリアランスに基づき、塗布器またはホルダの移動目標レベル位置を演算する演算ステップと、移動目標レベル位置に塗布器またはホルダの実レベル位置を一致させるべく、塗布器またはホルダの移動を制御する制御ステップとを含んでいる。
【００２０】
さらに、請求項７の塗布方法の場合、そのセッティングステップは、ホルダに塗布器が保持されている状態で、塗布器の吐出口または吐出口と同一の面内の別の被測定面を検出してステージの上面と塗布器の吐出口との間の離間距離を測定し、その離間距離値を出力する距離測定プロセスと、ホルダに塗布器が取付けられたときにステージの上面に検定ブロックを載置し、離間距離を測定する測定器の較正を行う較正プロセスと、離間距離の測定時、ホルダのレベル位置を検出し、そのレベル位置値を出力するレベル検出プロセスと、検出された離間距離値とレベル位置値とに基づき、塗布器の吐出口が前記ステージ上にあると仮定したときのホルダのレベル位置を参照レベルとして算出する算出プロセスと含んでいる。
【００２１】
この場合、上述した請求項７の塗布方法は、請求項１の塗布装置と同様な作用を発揮する。
請求項８の塗布方法の場合、その距離測定プロセスでは、一対の測定器により塗布器における吐出口の両端にて、それらの離間距離が検出され、そして、クリアランス設定工程は、セッティングステップに先立ち、一対の測定器からの出力に基づき、ホルダの回転を介して塗布器の前記吐出口をステージの表面と平行に調整する準備ステップをさらに含んでいる。
【００２２】
この場合、請求項８の塗布方法は、請求項２の塗布装置と同様な作用を発揮する。
【００２３】
請求項９の塗布方法の場合、その距離測定プロセスでは、検出精度の粗い第１センサと、この第１センサよりも検出精度の高い第２センサとが使用され、この場合、その塗布方法は、請求項３の塗布装置と同様な作用を発揮する。
請求項１０の塗布方法の場合、その距離測定プロセスでは、塗布器に設けられ、その吐出口と同一の面内に位置した被測定面とステージの上面との間隔が離間距離として検出される。この場合、その塗布方法は、請求項４の塗布装置と同様な作用を発揮する。
【００２４】
請求項１１の塗布方法の場合、その制御ステップでは、ホルダの移動速度が１０ m/min以下に制限され、この場合、その塗布方法は、請求項５の塗布装置と同様な作用を発揮する。
請求項１２のカラーフィルタの製造方法は、請求項７〜１１のいずれかの塗布方法を使用してカラーフィルタを製造し、この場合、高品質なカラーフィルタが得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
図１を参照すると、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いわゆるダイコータが示されており、このダイコータは基台２を備えている。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にはステージ６が配置され、このステージ６の上面はサクション面として構成されている。ステージ６は一対のスライド脚８を介してガイド溝レール４上を水平方向に往復動自在となっている。
【００２６】
本実施例では、ステージ６が往復動するようにしたが、後述するスリットダイ４０がステージ６に対して往復動する構成であってもよい。要は、ステージ６およびスリットダイ４０のうちの少なくとも一方が往復動すればよい。
【００２７】
一対のガイド溝レール４間には送り機構を内蔵したケーシング１２が配置されており、ケーシング１２はガイド溝レール４に沿って延びている。送り機構は、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、このコネクタ１６を貫通して延びている。フィードスクリュー１４の両端部は図示しない軸受に回転自在に支持されており、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。
【００２８】
基台２の上面にはその一端側に位置してセンサ柱２０が配置されている。センサ支柱２０は逆Ｌ字形をなし、その先端は一方のガイド溝レール４の上方まで延びている。センサ支柱２０の先端には電動型の昇降アクチュエータ２１が取り付けられており、この昇降アクチュエータ２１に厚みセンサ２２が下向きして取り付けられている。
【００２９】
図３に示されているように厚みセンサ２２はケーシング２３を有し、このケーシング２３の下面にはその一部に三角形状の突出部２５が形成されている。ケーシング２３にはレーザ光などの測定光の光源２７が内蔵されており、この光源２７からの測定光Ｐはケーシング２３の平坦な下面部を通じて、突出部２５側かつ斜め下方に向けて出射されるようになっている。また、ケーシング２３の突出部２５には受光部２９およびこの受光部２９に電気的に接続された測定回路（図示しない）が内蔵されており、この受光部２９はたとえば多数の受光素子を配列した受光アレイからなっている。
【００３０】
今、ステージ６上に設置された枚葉部材である被塗布部材としてのガラス基板Ａに向けて厚みセンサ２２が降下され、これら厚みセンサ２２とガラス基板Ａとの間に所定の間隔が確保されているとする。この状態で、厚みセンサ２２の光源２７から測定光Ｐが出射されると、この測定光はガラス基板Ａの上面及び下面にてそれぞれ反射され、これら反射光が厚みセンサ２２における突出部２５の外面を通じて受光部２９に入射される。測定回路では、受光部２９に入射した反射光の入射位置を検出し、これら入射位置の差に基づき、ガラス基板の厚みを測定し、その厚みに対応した厚み信号を出力するようになっている。なお、厚みセンサ２２としては上述のタイプに限らず、レーザ変位計、電子マイクロ変位計、超音波厚さ計などを使用することができる。
【００３１】
図１を再度参照すると、基台２の上面にはセンサ支柱２０よりも基台２の中央側に位置してダイ支柱２４が配置されており、このダイ支柱２４もまた逆Ｌ字形をなしている。ダイ支柱２４の先端には昇降機構２６が取り付けられており、昇降機構２６は図４および図５から明らかなように昇降ブラケット３１を備えており、この昇降ブラケット３１は一対のガイドロッド３３に昇降自在に取り付けられている。これらガイドロッド３３の上部はダイ支柱２４側に支持されている。ガイドロッド３３間にはボールねじからなるフィードスクリュー３５が配置されており、このフィードスクリュー３５の下端は、昇降ブラケット３１内のナット型のコネクタ（図示しない）にねじ込まれている。このコネクタは昇降ブラケット３１に回転不能にして固定されている。フィードスクリュー３５の上端部はガイドロッド３３およびフィードスクリュー３５を収容したケーシング２８（図１参照）に軸受（図示しない）を介して回転自在に支持されており、その上端にはＡＣサーボモータ３０（図１参照）が連結されている。
【００３２】
昇降ブラケット３１には支持軸３７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は図１に示すように平面方向矢視でコ字形をなし、かつ、一対のガイド溝レール４の上方をこれらレール４間に亘って水平に延びている。支持軸３７は昇降ブラケット３１内にて回転自在に支持されており、これにより、ダイホルダ３２は支持軸３７とともに垂直面内で回転することができる。
【００３３】
昇降ブラケット３１には、ダイホルダ３２の上方に位置して水平バー３６が固定されており、この水平バー３６はダイホルダ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３８aとばね付きロッド３８ｂと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３８ａおよびばね付きロッド３８ｂは水平バー３６の下面から突出する伸縮ロッド３８ｃを有しており、これら伸縮ロッド３８ｃがダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接されている。ばね付きロッド３８ｂの伸縮ロッド３８ｃは、ケーシング内の圧縮ばね（図示省略）によって、その動きが規制されている。すなわち、リニアアクチュエータ３８ａの伸縮ロッド３８ｃが伸縮し、支持軸３７を中心にダイホルダ３２が回転すれば、これに応じてばね付きロッド３８ｂの伸縮ロッド３８ｃがばねの作用によって伸縮する。ダイホルダ３２の傾きが定まれば、ブレーキ（図示せず）がダイホルダ３２を保持する。
【００３４】
ダイホルダ３２内には塗布器としてのスリットダイ４０が取り付けられている。このスリットダイ４０からは図２に示されているように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、つまり、その電磁切換え弁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の先端部はタンク５０内に挿入されている。なお、タンク５０には塗布液が蓄えられている。
【００３５】
シリンジポンプ４４のポンプ本体５２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。そして、これら電磁切換え弁４８およびポンプ本体５２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、それらの作動が制御されるようになっている。また、コンピュータ５４は前述した昇降アクチュエータ２２および厚みセンサ２２もまた電気的に接続されている。
【００３６】
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５４は、ステージ６側のフィードスクリュー１４のＡＣサーボモータ１８や、昇降機構２６側のＡＣサーボモータ３０やリニアアクチュエータ３８ａ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、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、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。なお、位置センサ５８を使用する代わりに、ＡＣサーボモータ１８にエンコーダを組み込み、このエンコーダから出力されるパルス信号に基づき、シーケンサ５６にてステージ６の位置を検出することも可能である。さらに、シーケンサ５６にコンピュータ５４による制御を組み込むことも可能である。
【００３７】
図示されていないけれども、ダイコータにはステージ６上にカラーフィルタのためにガラス基板Ａを供給するためのローダや、ステージ６からガラス基板Ａを取り外すためのアンローダが備えられており、これらローダ、アンローダにはその主要構成部分にたとえば円筒座標系産業用ロボットを使用することができる。図４から明らかなように、前述したスリットダイ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、その両端にてダイホルダ３２に支持されている。
【００３８】
図５に示されているように、スリットダイ４０は長尺なブロック形状をなすフロントリップ５８およびリアリップ６０を有しており、これらリップはステージ６の往復動方向に配置されており、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５８，６０の結合により、スリットダイ４０の下面にはノズル部６２が形成され、このノズル部６２は下方に向けて突出しかつその幅方向に延びている。なお、フロントリップ５８はステージ６の往復動方向でみて往動側に位置し、これに対し、リアリップ６０は複動側に位置している。
【００３９】
リアリップ６０の内表面にはその中央部分に位置してマニホールド６４が形成されており、このマニホールド６４はスリットダイ４０の幅方向、すなわち、ステージ６の往復動方向と直交する方向に水平に延びる溝から構成されている。マニホールド６４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、これにより、マニホールド６４は塗布液の供給を受けることができる。
【００４０】
スリットダイ４０の内部には上端がマニホールド６４に連通し、下端がノズル部６２の下面に開口したスリット６６が形成されており、このスリット６６の下端開口は吐出口６８として規定されている。スリット６６は、フロントリップ５８とリアリップ６０との間に挟み込まれたシム７０によって形成され、これにより、吐出口６８もまたスリットダイ４０の幅方向に延びている。
【００４１】
さらに、フロントリップ５８の両端部からは突起７２が下方に向けて一体的に突出しており、これら突起７２の下面は被測定面７４として形成されている。これら突起７２の被測定面７４は前述した吐出口６８と同一の面内、すなわち、水平面内に位置付けられている。
そして、ステージ６の前端縁には一対の測定器７６が設けられており、これら測定器７６はステージ６の前端縁において、その両側部分にそれぞれ配置されている。各測定器７６は、ステージ６の往復動方向でみて前後に位置した第１および第２距離センサ７８，８０を有しており、これら距離センサ７８，８０はブラケット８２を介してステージ６に取り付けられている。第１距離センサ７８は、たとえば渦電流式の非接触型センサであって、ステージ６の上面から測定対象までの距離を検出し、その検出信号を出力する。第１距離センサ７８の検出範囲は２mmであり、その分解能は１０μmである。なお、第１距離センサ７８としては光電センサや超音波センサなどの非接触型センサをも使用することができる。一方、第２距離センサ８０はたとえば差動トランス式の接触型センサであり、この第２距離センサ８０もまたステージ６の上面から測定対象までの距離を検出し、その検出信号を出力する。第２距離センサ８０の検出精度は第１距離センサ７８のものよりも高く、その検出範囲および分解能はそれぞれ１mm、１μmとなっている。なお、測定器７６には脱着自在なカバー８４により覆われており、図５中、カバー８４は１点鎖線で示されている。
【００４２】
この実施例の場合、スリットダイ４０側の被測定面７４は、測定器７６、つまり、第１および第２距離センサ７８，８０を同時に十分に覆う大きさ、たとえば１０×１０mm程度に設定されている。
さらに、図５および図７に示されているようにスリットダイ４０側の前述した昇降ブラケット３１とダイ支柱２４との間には光学式のリニアスケール８６が設けられており、このリニアスケール８４は昇降ブラケット３１つまりダイホルダ３２のレベル位置を検出し、その検出信号を出力するものとなっている。
【００４３】
上述した一対の測定器７６およびリニアスケール８６は、図２に示されているように前述したコンピュータ５４に電気的に接続されており、このコンピュータ５４は測定器７６およびリニアスケール８６から出力された検出信号を受け取ることができる。
次に、カラーフィルタの製造に係わる一工程、つまり、上述したダイコータを使用して行われる塗布方法を説明する。
【００４４】
ダイホルダ３２にスリットダイ４０が取り付けられた直後にあっては、まず、各測定器７６の第２距離センサ８０に関して、その較正工程が行われる。この較正工程では図６に示されているように検定ブロック８８が使用される。この検定ブロック８８はＬ字形をなし、水平面上に伏せて置かれたとき、その水平面から既知の距離Ｌ（Ｌ＜１mm）だけ離間した検定面９０を有している。したがって、ステージ６の上面において、その前端部に検定ブロック８８を伏せて載置し、その検定面９０を第２距離センサ８０の検出子に接触させると、第２距離センサ８０から検出信号が出力されることになるが、このときの検出信号が距離Ｌに対応したものとなるように第２距離センサ８０の出力調整が行われる。なお、この較正は各測定器７６の第２距離センサ８０に対して行われ、また、このとき、測定器７６のカバー８４が取り外されていることは言うまでもない。
【００４５】
この後、ステージ６上から検定ブロック８８が取り外されると、ステージ６はスリットダイ４０の直前まで往動されて停止し、この状態で、昇降機構２６のＡＣサーボモータ３０が駆動されることにより、スリットダイ４０は各測定器７６に向けて所定の位置まで降下される。具体的には、スリットダイ４０側の各被測定面７４が第１距離センサ７８の検出範囲内にあり、そして、図７に示されているように第２距離センサ８０、つまり、その検出子と接触するまで降下される。それ故、このとき、スリットダイ４０の吐出口６８とステージ６の上面との間には２mm以下の間隔Ｋが確保されている。
【００４６】
この状態で、左右の一対の測定器７６、つまり、その第１および第２距離センサ７８，８０からコンピュータ５４にそれぞれの検出信号が供給されると、このコンピュータ５４では左右の第１距離センサ７８からの検出信号に基づき、左右の第１間隔Ｋ1L,Ｋ1Rをそれぞれ測定し、また、左右の第２距離センサ８０からの検出信号に基づき、左右の第２間隔Ｋ2L,Ｋ2Rをそれぞれ測定する。
【００４７】
この測定結果に基づき、第１間隔Ｋ1L,Ｋ1R間の差が所定値以上であると、コンピュータ５４はシーケンサ５６を介して昇降機構２６におけるリニアアクチュエータ３８ａを駆動し、第１間隔Ｋ1L,Ｋ1R間の差が所定値以内に収まるべくダイホルダ３２を図４中矢印Ｒで示すように回転させる。これにより、ダイホルダ３２に取り付けられたスリットダイ４０の吐出口６８はその幅方向でみてほぼ水平となるように粗調整される（準備ステップ）。
【００４８】
この後、コンピュータ５４は第２間隔Ｋ2L,Ｋ2Rの差をたとえば３μm以内に収めるべく、リニアアクチュエータ３８ａを駆動してダイホルダ３２の回転角位置を微調整し、これにより、スリットダイ４０の吐出口６８は水平に調整される。調整が終了すれば、ブレーキ（図示せず）がダイホルダ３２を固定する。
このようにしてスリットダイ４０における吐出口６８の水平調整が完了すると、コンピュータ５４はこの時点での第２間隔Ｋ2を離間距離Ｋ3として設定し（距離測定プロセス）、同時にリニアスケール８６からの検出信号に基づき、ダイホルダ３２のレベル位置Ｚを読み込む（レベル検出プロセス）。
【００４９】
そして、コンピュータ５４は、離間距離Ｋ3およびレベルＺに基づき、参照レベＹを次式に基づいて算出する（算出プロセス）。
Ｙ＝Ｚ−Ｋ3
ここで、参照レベルＹは上式から明らかなようにスリットダイ４０の吐出口６８がステージ６の上面まで降下したとき、リニアスケール８６から出力される検出信号、つまり、ダイホルダ３２のレベル位置を示している。
【００５０】
上述したようにして参照レベルＹが決定されると（セッティングステップ）、各測定器７６はカバー８４により覆われ、そして、スリットダイ４０およびステージ６は原点復帰される。つまり、スリットダイ４０は所定の位置まで上昇され、ステージ６は初期位置まで復動される。
ダイホルダ３２の参照レベルＹを設定するにあたり、昇降機構２６およびステージ６の作動制御は、前述したシーケンサ５６本来のシーケンス制御とは独立して実施される。
【００５１】
なお、参照レベルＹのセッティング工程を実施する前に、スリットダイ４０にタンク５０から吸引ホース４８および供給ホース４２を経て塗布液を供給し、そのマニホールド６８およびスリット７２内、また、これらに至る塗布液の供給経路内は塗布液を満たした状態にしておくのが好ましい。
この状態で、ローダ（図示されていない）からステージ６上にガラス基板Ａが供給されると、このガラス基板Ａはステージ６上にサクション圧を受けて保持される。ここで、ガラス基板Ａは、スリットダイ４０の幅、つまり、その吐出口６８の吐出幅よりも広い幅寸法を有しているが、同じであってもよい。
【００５２】
ガラス基板Ａのローディングが完了すると、厚みセンサ２２がステージ６上のガラス基板Ａに向けて所定の位置まで下降され、厚みセンサ２２はガラス基板Ａの厚みを検出し、その検出信号をコンピュータ５４に供給する。この後、厚みセンサ２２は元の位置まで上昇して待機する。
上述したガラス基板Ａのローディングの開始と同時に、シリンジポンプ４４の電磁切換え弁４６がポンプ本体５２と吸引ホース４８とを接続すべく切換え作動され、そして、ポンプ本体５２にタンク５０内の塗布液を吸引ホース４８を通じて吸引する吸引動作を行わせる。シリンジポンプ４４内に所定量の塗布液が吸引されると、シリンジポンプ４４の電磁切換弁４６はポンプ本体５２と供給ホース４２とを接続すべく切換え作動される。そして、ステージ６はスリットダイ４０に向けて往動され、ガラス基板Ａの上面において、塗膜の形成を開始すべきスタートラインをスリットダイ４０の吐出口６８の直下に位置付け、停止する。
【００５３】
ステージ６の往動中、コンピュータ５４では、ダイホルダ３２の参照レベルＹ、厚みセンサ２２からの検出信号つまりガラス基板Ａの厚さＴ、また、ガラス基板Ａとスリットダイ４０の吐出口６８との間に確保すべきクリアランスＨ（たとえば０．１mm)とに基づき、ホルダ３２の目標レベル位置Ｘを演算する（演算ステップ）。具体的には、目標レベル位置Ｘは次式により求められる。
【００５４】
Ｘ＝Ｙ＋Ｔ＋Ｈ
目標レベル位置Ｘが演算されると、コンピュータ５４はリニアスケール８６から出力に基づき、シーケンサ５６を介して昇降機構２６のＡＣサーボモータ３０を制御し、ダイホルダ３２の実レベル位置が目標レベル位置Ｘに一致すべく、ダイホルダ３２、すなわち、スリットダイ４０を下降させる（制御ステップ）。この結果、図８に示されているようにスリットダイ４０の吐出口６８とガラス基板Ａの上面との間にはクリアランスＨが正確に確保され、この時点で、クリアランス設定工程が完了する。この場合、クリアランスＨの誤差は２μm以内に収められている。
【００５５】
スリットダイ４０を降下させるとき、コンピュータ５４はその下降速度を１０m/min以下に制限しており、これにより、スリットダイ４０の下降が停止されても、その吐出口６８からの塗布液の液漏れを確実に防止することができる。
クリアランスの設定後、シリンジポンプ４４に塗布液の吐出動作を開始させ、塗布液をスリットダイ４０に向けて供給する。したがって、スリットダイ４０の吐出口６８からガラス基板Ａ上に塗布液が吐出される。ここで、吐出口６８の間隙幅はスリットダイ４０の幅方向、つまり、ステージ６の往復動方向に沿って一定であり、それゆえ、吐出口６８からはガラス基板Ａのスタートラインに沿って一様に塗布液が吐出され、この結果、スリットダイ４０とガラス基板Ａとの間にはビードと称される液溜まりＣ（図２参照）がスタートラインに沿って形成される。
【００５６】
このような液溜まりＣの形成と同時に、吐出口６８からの塗布液の吐出を継続しながら、ステージ６を一定の速度で往動方向に進行させると、図２に示されているようにガイド基板Ａの上面に塗布液の塗膜Ｄが連続して形成され（形成工程）、この場合、塗膜Ｄの膜厚はたとえば２０μmである。
なお、塗膜Ｄの形成にあたっては、ステージ６の往動を一旦停止することなく、ガラス基板Ａのスタートラインがスリットダイ４０の吐出口６８を通過するタイミングにて、その吐出口６８から塗布液を吐出するようにしてもよい。
【００５７】
ステージ６の進行に伴い、ガラス基板Ａ上にて塗膜Ｄの形成を終了すべきフィニッシュラインがスリットダイ４０の吐出口６８の直前位置に到達すると、この時点で、シリンジポンプ４４の吐出動作が停止される。このようにしてスリットダイ４０の吐出口６８からの塗布液の吐出が停止されても、ガラス基板Ａ上においてはその液溜まりＣの塗布液を消費（スキージ）しながら、塗膜Ｄの形成がフィニッシュラインまで継続される。なお、ガラス基板Ａ上のフィニッシュラインがスリットダイ４０の吐出口６８を通過した時点で、シリンジポンプ４４の吐出動作を停止するようにしてもよい。
【００５８】
ガラス基板Ａ上のフィニッシュラインが吐出口６８を通過する時点または通過した時点で、シリンジポンプ４４の吸引動作がわずかに行われ、これにより、スリットダイ４０におけるスリット６６内の塗布液はマニホールド６４側に吸引される。
この後、スリットダイ４０は元の位置まで上昇され、スリットダイ４０からの塗布液の吐出工程が終了する。なお、スリットダイ４０の上昇位置にて、その下端面に付着している塗布液はクリーナ（図示しない）により拭き取られる。
【００５９】
一方、ステージ６の往動は、塗布液の吐出工程が終了しても継続されており、ステージ６がガイド溝レール４の終端に到達した時点で、その往動が停止される。この状態で、塗膜Ｄが形成されたガラス基板Ａはアンローダによりステージ６上から取り外される。この後、ステージ６は復動され、図１に示す初期位置に戻されて一連の塗布工程が終了する。なお、初期位置にて、ステージ６は新たなガラス基板がローディングされるまで待機する。
【００６０】
上述したガラス基板Ａ上への塗膜Ｄの形成に関し、スリットダイ４０の吐出口６８はその長手方向に沿って水平であり、しかも、吐出口６８とガラス基板Ａとの間のクリアランスＨもまた正確に設定されているので、ガラス基板Ａ上に形成された塗膜Ｄはその膜厚が均一となる。したがって、膜厚のむらによって塗膜Ｄにすじが発生することもなく、安定した塗膜Ｄを得ることができる。
【００６１】
また、ダイホルダ３２にスリットダイ４０が取り付けられたときには、左右の測定器７６からの検出信号に基づき、リニアアクチュエータ３８ａを介してダイホルダ３２を回転させるようにしたから、スリットダイ４０における吐出口６８の水平調整を容易に行うことができる。しかも、この水平調整はまず、左右の第１距離センサ７８からの検出信号に基づき粗く行った後、左右の第２距離センサ８０からの検出信号に基づき精密に行われるので、その水平調整を迅速かつ高精度に行うことができる。
【００６２】
さらに、スリットダイ４０にはその吐出口６８と同一の水平面内に被測定面７４を有しているので、左右の測定器７６はその被測定面７４を測定対象とすることにより、吐出口６８とステージ６の上面との間の離間距離Ｋ3を正確に検出することができる。つまり、スリットダイ４０の吐出口６８、つまり、ノズル部６２の下面は塗布液の特性から非常に狭くすることもあり、そのような下面を測定対象として吐出口６８とステージ６との間の離間距離Ｋ3を検出することは困難であるので、スリットダイ４０に被測定面７４を設けておくことで、離間距離Ｋ3を簡単かつ正確に検出することができる。
【００６３】
そして、検出した離間距離Ｋ3とその時点でのリニアスケール８６からの検出信号に基づき、ダイホルダ３２の参照レベルＹを求め、このダイホルダ３２の参照レベルＹを基準点として目標レベル位置Ｘを演算するようにしたから、この目標レベル位置Ｘにダイホルダ３２の実レベル位置を一致させるべく、ダイホルダ３２を下降させれば、スリットダイ４０が異なっても、そのスリットダイ４０の吐出口６８とステージ６上のガラス基板Ａとの間に所望のクリアランスＨを正確に確保できる。
【００６４】
また、ダイホルダ３２、つまり、スリットダイ４０を下降させるとき、その下降速度を１０m/min以下に制限しているので、その下降が停止されたき、スリットダイ４０の吐出口６８からガラス基板Ａ上に塗布液が垂れ落ちるのを防止でき、ステージ６が塗布液により汚れてしまうこともない。
この発明は、上述の実施態様に制限されるものではなく、以下に述べる実施態様とすることもできる。
【００６５】
たとえば、測定器７６による測定は、スリットダイ４０の吐出口６８とは別の被測定面７４で行っているが、これを直接吐出口６８またはスリットダイ４０の一部分で行ってもよい。
また、被測定面７４は、各々１つのセンサを覆う程度の大きさでもよい。このような比較的狭い被測定面や、吐出口６８を測定するときは、測定する面の下にまず、第１距離センサ７８が位置するようにステージ６を移動させ、前述の手順でダイホルダ３２の位置を粗調整し、この完了後、第２距離センサ８０が測定する面の下に位置するようにステージ６を移動させ、ダイホルダ３２の位置を微調整すればよい。
【００６６】
上記の実施例では、第２距離センサ８０を被測定面７４に接触させ、測定しながらダイホルダ３２を移動させていたが、傷つき易い吐出口６８を接触式のセンサで測定する場合は、測定とダイホルダ３２の移動を分離させた方が良い。この場合は、ダイホルダ３２をリニアスケール８６上のある一定位置レベルに下降停止させて、第２間隔Ｋ2L、Ｋ2Rを測定し、これらの測定後、第２距離センサ８０に吐出口６８が接触しない位置までダイホルダ３２を上昇させ、第２間隔Ｋ2L、Ｋ2Rの偏差分だけダイホルダ３２を回転させて調整する。以降、第２間隔Ｋ2L、Ｋ2Rの偏差が許容値内の収まるまで以上の手順を繰り返す。
【００６７】
この場合、吐出口６８の傾き度合いが非常に大きかったり、ダイホルダ３２の支持部から吐出口６８までの長さがスリットダイ４０によって大きく異なって、上記の一定の位置レベル値が不適切である場合には、吐出口６８が第２距離センサ８０の可動範囲を越え、両者が衝突することがある。
このような場合に非接触の第１距離センサ７８を使用して、粗調整しておけば、センサが非接触であるので、測定しながら調整しても吐出口６８を傷つけ無いし、第１距離間隔Ｋ1L，Ｋ1Rとリニアスケール８６からの検出信号から第２距離センサの使用時に、ダイホルダ３２を下降停止する位置レベルを適正に定めることができる。
【００６８】
以上の態様では、２種類の距離センサを使用する例を示したが、これは好ましい態様であって１種類でも十分に機能することは勿論である。そのときに使用するセンサは接触式でも非接触式でもよい。
ただし、測定する面が５×５mm以下の場合、スリットダイ４０の材質や測定面の状況が一定しない場合、センサを設置するスペースが小さい場合等には、接触式のセンサが精度上適している。
【００６９】
測定面が吐出口で、大きさが小さく、しかも傷つけてはいけない場合は、第１距離センサ７８に非接触センサを、第２距離センサ８０に接触式センサを使用するのが好ましい。
接触式センサだけを使用し、ダイホルダ３２を下降させ、吐出口６８の左右の一方が測定範囲に収まったら一度ダイホルダ３２を停止させて、その時のセンサの測定値とリニアスケール８６からの検出信号から、スリットダイ４０の再上昇時のダイホルダ３２の回転調整量や、参照レベルを算出することも可能であるが、吐出口６８の傾きがセンサの測定範囲よりも著しく大きい場合には、多数回にわたって、この動作を行わなければならない。したがって、非接触式センサを第１距離センサ７８として距離を測定しながら、ダイホルダの回転角度を粗調整した後、以上の方法で接触式の第２距離センサでダイホルダ３２の回転角度を微調整した方が遥かに速く調整できるので好ましい。
【００７０】
以上の実施態様では、スリットダイ４０の吐出口６８の位置制御は、スリットダイ４０を保持するダイホルダ３２を介して行っているが、これは最も好まし態様であって、ダイホルダ３２に代えて直接にスリットダイ４０を制御してもよいことは勿論であり、このような態様も本発明に含まれる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の請求項１，７の塗布装置および塗布方法によれば、塗布器または塗布器に対応したホルダの参照レベルを求めるようにしたから、この参照レベルを基準として演算した塗布器またはホルダの移動目標レベル位置に基づき、塗布器またはホルダを移動させれば、塗布器の吐出口とステージ表面の被塗布部材との間に所望のクリアランスを正確に設定することができる。
【００７２】
請求項２，８の塗布装置および塗布方法によれば、ホルダを回転可能にしてあるから、左右一対の測定器からの検出信号に基づき、塗布器の吐出口を簡単にして水平に調整できる。
請求項３，９の塗布装置および塗布方法によれば、左右の各測定器がその検出精度の異なる第１および第２距離センサからなっているので、これらの距離センサを分けて使用することにより、塗布器における吐出口の平行調整を迅速かつ効率的に行うことができる。
【００７３】
請求項４，９の塗布装置および塗布方法によれば、塗布器自体にその吐出口と同一の面内に位置した一対の被測定面を設けてあるので、その被測定面とステージとの間の間隔を離間距離として検出でき、その離間距離を正確に求めることができる。
請求項５，１０の塗布装置および塗布方法によれば、ホルダの移動速度を制限してあるから、塗布器の移動が停止されたとき、その吐出口からの塗布液の垂れ落ちを防止することができる。
【００７４】
請求項６，１２のカラーフィルタの製造装置および製造方法によれば、ガラス基板などの被塗布部材の表面に均一な塗膜を形成できるから、高品質なカラーフィルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイコータを示した概略斜視図である。
【図２】図１のダイコータを塗布液の供給系をも含めて示した概略構成図である。
【図３】図１の厚みセンサを示した拡大図である。
【図４】図１のスリットダイおよびその昇降機構の一部を示した正面図である。
【図５】図１のスリットダイおよびその昇降機構の一部を示した側面図である。
【図６】図５に示した第２距離センサの較正工程を説明するための図である。
【図７】スリットダイの吐出口とステージとの間の離間距離を検出する工程を示した図である。
【図８】スリットダイの吐出口とステージ上のガラス基板との間に確保すべきクリアランスが設定された状態を示す図である。
【符号の説明】
６    ステージ
１４    フィードスクリュー
２２    厚みセンサ
２６    昇降機構
３２    ダイホルダ
３８    リニアアクチュエータ
４０    スリットダイ（塗布器）
４４    シリンジポンプ（供給手段）
５０    タンク
５８    フロントリップ
６０    リアリップ
６８    吐出口
７０    シム
７２    突出部
７４    被測定面
７６    測定器
７８    第１距離センサ
８０    第２距離センサ
８６    リニアスケール
Ａ    ガラス基板（枚葉部材）
【図１】
0003731616.tif 000002
【図２】
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【図３】
0003731616.tif 000004
【図４】
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【図５】
0003731616.tif 000006
【図６】
0003731616.tif 000007
【図７】
0003731616.tif 000008
【図８】
0003731616.tif 000009