JP2003290697A

JP2003290697A - 単板連続塗布装置

Info

Publication number: JP2003290697A
Application number: JP2002099740A
Authority: JP
Inventors: Hideki Mori; 秀樹森; Hiroyuki Itagaki; 浩之板垣; Hideo Awakawa; 英生淡河; Masanori Ikuma; 正典生熊
Original assignee: Toppan Printing Co Ltd
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2002-04-02
Filing date: 2002-04-02
Publication date: 2003-10-14

Abstract

(57)【要約】【課題】ガラス板を連続して供給する際に、加速減速域
を無くして連続的に塗布を行うようにし、塗液供給も一
定の圧力での連続的とし、塗布開始と終了時の膜厚不安
定エリアを無くし、かつ塗布速度の向上が見込める単板
連続塗布装置を提供することを目的とする。【解決手段】方形状の基板を連続して供給する基板連続
供給手段と、該連続して供給され搬送される基板の位置
を検出する基板位置検出手段と、該基板の搬送が変速可
能な搬送駆動部と、該基板を連結させるテープを貼るテ
ープ貼り手段と、左右の位置ずれを防ぐ基板ガイド手段
と、該基板へ塗液を塗布する塗布手段と、該塗布手段と
基板との距離を調整するギャップ調整手段と、該塗布手
段に塗液を供給する塗液供給手段と、連結に用いたテー
プを剥離するテープ剥離手段と、塗布された基板を排出
する基板排出手段とを備える単板連続塗布装置を提供す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、連続供給される方
形状の基板、例えば方形状のガラス板に塗布する単板連
続塗布装置に関するものであり、特に大型化するガラス
板に高精度の塗布膜を形成する単板連続塗布装置に関す
る。

【０００２】

【従来技術】従来、単板例えば枚葉状のガラス板への塗
布装置として、ガラス板中央部へ塗液を滴下し、回転し
ながら薄膜を形成するスピンコート法が知られ、種々の
製品に広く使用されている。

【０００３】しかし近年において、例えば液晶ディスプ
レー用のカラーフィルターの基板としてのガラス板など
では、その大型化に伴い滴下する液量を多く必要とし、
従って飛ばされて廃棄される量も多くなり不経済的であ
り、またその膜厚の精度も低下する傾向があった。

【０００４】そのため、ガラス板への塗布方法として、
例えば精密なテーブル上へ真空吸着させて保持し、その
ガラス板を保持した状態のテーブル（定盤）を移動さ
せ、ダイヘッドの下部を通過させることでガラス板への
塗液の塗布するダイコート方式がある。また、ガラス板
を保持するテーブル上部に位置するダイヘッドユニット
が、このガラス板を保持した状態のテーブル上を移動、
通過することでガラス板への塗液の塗布を行うダイコー
ト方式もある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
ダイコートのいずれの方式も大きな重量のある真空テー
ブルもしくは重い門型状のヘッドを搭載したユニットが
移動して塗布するようになっているため、その速度が０
ｍｍ／ｓｅｃから所定の塗布速度へ加速する時や所定の
塗布速度から塗布終了の速度、即ち０ｍｍ／ｓｅｃまで
の減速時の膜厚が安定しないという問題がある。すなわ
ちこの時の塗布速度が早いほど加速および減速の時間は
長くなり膜厚の安定しない距離は長くなることから余り
塗布速度を上げることができず、一般的には２０〜５０
ｍｍ／ｓｅｃ程度で塗布されているのが現状である。ま
たその塗液は、ポンプや空気もしくは窒素等の圧力によ
る供給で、バルブによる制御を行っており、塗布開始時
の圧力の立ち上がりの遅れ、塗布終了時のバルブ動作後
のダイヘッドや配管系の残圧による影響で、やはり塗布
開始および塗布終了時の部分では膜厚が安定しないとい
う問題があった。以上のように、ガラス板搬送系（ヘッ
ド搬送系）の問題と塗液供給系の問題が重なり、ガラス
板への塗布エリアの塗布開始および塗布終了の部分に塗
膜の不安定部が生じ、製品として使用できないエリアが
生じていた。

【０００６】さらにまた、ダイヘッドについても塗布開
始時の圧力の立ち上がりの遅れや塗布終了時のバルブ動
作後のダイヘッド内の残圧による影響を極力少なくする
ことと、構造的にダイヘッドの開口部が下向きになって
いることによる液ダレを防ぐという目的から、ダイヘッ
ド内の液の溜まり（マニホールド）の容積は極力少なく
なっており、ダイヘッドの塗液吐出における幅方向での
流速、圧力の安定化は難しく、ガラス板の流れに対し垂
直方向（ダイヘッド幅方向）の膜厚むらの要因となって
いる。また、単純にガラス板を連続的に流し、ガラス板
の接続をする装置の場合、ガラス板の接続のショックに
より、塗布速度が変動することが考えられ、塗布の最中
に接続のショックが加わると塗布むらを起こす要因とな
るものであった。

【０００７】本発明は、かかる従来技術の問題点を解決
するものであり、その課題は、ガラス板を連続して供給
する際に、ガラス板とガラス板をテープにより連結し連
続性を持たせ、塗布部へ一定の塗布速度で常に供給し搬
送して連続塗布を可能とし、即ち加速減速域を無くして
連続的に塗布を行うようにし、塗液供給も一定の圧力で
の連続的とし、単板における塗布開始と終了時の膜厚不
安定エリアを無くし、かつ塗布速度の向上が見込める単
板連続塗布装置を提供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決する為に
本発明の第１の発明は、連続する方形状の基板へ塗液を
塗布する単板連続塗布装置であって、前記方形状の基板
を連続して供給する基板連続供給手段と、該連続して供
給され搬送される基板の位置を検出する基板位置検出手
段と、該基板の搬送が変速可能な搬送駆動部と、該基板
を連結させるテープを貼るテープ貼り手段と、左右の位
置ずれを防ぐ基板ガイド手段と、該基板へ塗液を塗布す
るダイヘッドからなる塗布手段と、該塗布手段と基板と
の距離を調整するギャップ調整手段と、該塗布手段に塗
液を供給する塗液供給手段と、連結に用いたテープを剥
離するテープ剥離手段と、塗布された基板を排出する基
板排出手段とを具備することを特徴とする単板連続塗布
装置としたものである。以上のような構成とすること
で、連続で塗布しても、基板と基板の間はテープで塞が
れているために、基板と基板の間に塗液が流れ込むよう
なことがなく、安定塗布とスループットの向上が見込ま
れる。

【０００９】また、第２の発明は、少なくとも前記塗布
手段付近において、基板をエアで浮上させる基板浮上手
段と、基板の上昇限界をガイドする基板ガイド手段を備
えることを特徴とする請求項１記載の単板連続塗布装置
としたものである。以上のような構成とすることで、基
板搬送手段を軽量化できるため、大きく重いユニット
（ガラス吸着のテーブルや門型の塗布するダイヘッドユ
ニット）を移動させる事無く、安定した塗布速度が得や
すくなる。

【００１０】また、第３の発明は、前記基板をエアで浮
上させる基板浮上手段の塗布エリア部において、基板と
基板の連結部が該塗布エリア部を通過する際に、塗布エ
リア部の前記エアの吹き出しを止めることを特徴とする
請求項２記載の単板連続塗布装置としたものである。以
上のような構成とすることで、基板連結部におけるテー
プが、エアの吹き出しにさらされることでの剥がれを防
ぐことができる。

【００１１】また、第４の発明は、前記基板をテープに
より連結する際に、基板と基板の間に、一定の間隔を設
けることを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の単
板連続塗布装置としたものである。以上のような構成と
することで、基板間の接触を無くし、基板の破損を防止
することができる。

【００１２】また、第５の発明は、前記テープ貼り手段
によって貼り付けたテープ部において、テープ厚み分以
上のダイヘッドの上昇を行うことを特徴とする請求項１
〜４の何れかに記載の単板連続塗布装置としたものであ
る。以上のような構成とすることで、ダイヘッド先端が
テープ部に達した時の急激な塗布ギャップの減少による
塗液のヘッド先端への付着を最小限に抑えることができ
る。

【００１３】また、第６の発明は、前記基板をテープに
より連結するタイミングと、前記基板上のテープ部にダ
イヘッド先端が至るタイミングとを合わせることを特徴
とする請求項１〜５の何れかに記載の単板連続塗布装置
としたものである。以上のような構成とすることで、基
板連結時の塗布速度の乱れによる塗布ムラを防止するこ
とができる。

【００１４】また、第７の発明は、前記基板がガラス板
であることを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の
単板連続塗布装置としたものである。

【００１５】

【発明の実施の形態】以下に本発明の単板連続塗布装置
を図面に基づいて詳細に説明するが、各図面は一実施例
であり、請求項の要件を満たすものであれば良く、この
実施例だけに限定されるものではない。

【００１６】図１は、本発明の単板連続塗布装置の一実
施の形態を説明する平面図であり、図２はその側面図で
あり、図３はそのダイヘッドによる塗布部近傍の拡大側
面図である。

【００１７】上記本発明の単板連続塗布装置は、図１〜
３に示すように、例えば方形状の基板としてのガラス板
２０を連続して供給する基板連続供給部１と、連続して
供給されるガラス板２０とガラス板２０を一定の間隔で
連結させるため、そのガラス板２０の位置を検出する基
板位置検出手段であるエリアセンサー２ａ、２ｂと、変
速可能なガラス板搬送駆動部３と、ガラス板２０を連結
させるテープ１５を貼るテープ貼りユニット１３と、そ
のガラス板２０をエアで浮上させることの出来る微細な
穴４１のあいた浮上ベースプレート４と、ガラス板２０
の上昇限界及び左右の位置ずれを防ぐ基板ガイド手段で
あるサイドブロック５と、ガラス板２０へ塗液を塗布す
るダイヘッド６と、ガラス板２０とダイヘッド６との距
離を調整するギャップ調整ユニット７と、ダイヘッド６
に供給する塗液の供給ユニット８と、ガラス板２０の連
結に用いたテープ１５を剥離するテープ剥離ユニット１
４と、連続して流れてくるガラス板２０を排出する基板
排出部９とから構成されている。

【００１８】そして、図３に示すように、ガラス板２０
をエアで浮上させることの出来る微細な穴４１のあいた
浮上ベースプレート４は、装置上流部１０とダイヘッド
６のリップ先端を中心とする塗布エリア部１１と装置下
流部１２の３つのエリアとからなっている。

【００１９】また、図１に示すガラス板２０を連続して
供給する基板連続供給部１は、ダイヘッド６による塗布
を連続的に行うに足る供給タクトタイムを実現できる供
給構造を持つもので、図１に示したものはガラス板供給
のコロ式コンベヤー２１の両サイドに２枚ずつのガラス
板２０を同時に供給することの出来る供給ロボット（図
示せず）を配する。この供給ロボットのガラス板供給タ
クトタイムは、例えば、１４ｓｅｃ／ｃｙｃｌｅとし、
ガラス板２０のサイズを９００×７００ｍｍとし、７０
０ｍｍ方向に流す場合は、１００ｍｍ／ｓｅｃの塗布速
度を実現することができる。このエリアでのガラス板２
０の位置はサイドブロック５により拘束され、進行方向
に対する左右の位置出しが行われる。

【００２０】ガラス板２０の間隔は、ガラス板とガラス
板を一定の間隔で連結させる為、ガラス板２０の端面位
置を検出することのできるエリアセンサー２ａ、２ｂに
より検出され、エリアセンサー２ａ、２ｂの上流側の搬
送ローラの速度調整がなされる。

【００２１】次に、一定の間隔で流れるガラス板２０の
搬送速度にあわせてテープ貼りユニット１３は連結部上
を移動しながらテープを貼り、ガラス板に連続性を持た
せる。一定の間隔を空ける事でガラス板の接触による割
れ等の破損やガラス粉等の発生による異物の発生、混入
を防ぐ事ができる。テープ貼りユニットが搬送速度と合
わせて移動する事でガラスの搬送速度、すなわち、塗布
速度を乱すこと無く製品の塗布むら等の発生を防ぐ事が
できる。又、前述のエリアセンサー２ａ、２ｂから得ら
れるガラス板端面の位置情報を元に、テープ貼りユニッ
ト１３のテープを貼るタイミングと塗布部にテープ貼り
部が至るタイミングを合わせることで、連結時に発生す
ると思われる不良を、未然に防ぐことができる。

【００２２】この時のテープを貼り付ける幅は、塗布部
のガラス板上端を制限するサイドブロック５の幅より狭
く、塗液の塗布幅よりも広くすることが望ましい。

【００２３】テープの材質については、耐溶剤性があ
り、ゴミ・異物の発生することの無い材質のものが好ま
しい。テープの厚みは、ガラス板と塗布ヘッドとのギャ
ップが１６０μｍ程度で塗布しているため、後述のテー
プ部でのヘッドの退避動作がうまくいかない場合でも、
干渉するすることがない厚みが望ましく、８０μｍ以下
が望ましい。また、テープを貼り付ける部分はガラス板
端面から５ｍｍ以下が好ましい。

【００２４】続いて図２、３に示すように、流れてきた
ガラス板２０は、コロ式コンベヤー２１からエアで浮上
させることの出来る微細な穴４１のあいた浮上ベースプ
レート４のエリアに進入し、ガラス板２０の浮上上端を
拘束するサイドブロック５により一定の高さで浮上させ
ることができる。また駆動装置として、浮上ベースプレ
ート４の両端にガラス板搬送駆動部３としての超音波モ
ータを配し、サイドブロック５と超音波モータにガラス
板２０は挟まれながら送られるようになっている。本図
においてはガラス板搬送駆動部３として超音波モータを
配しているが、精密駆動モータを持った搬送ロールでも
良い。

【００２５】この時、図３に示すように、ダイヘッド６
による塗布を行うエリア１１には、ガラス板２０の連結
部２２が来ており、テープの厚みだけ塗布ギャップが縮
まり、塗液がダイヘッド先端に付着するのを防ぐため
に、ダイヘッド６は、最低限、テープの厚み分の退避・
上昇を行う。この時、塗液の塗布を止めれば、塗液の節
約にも繋がる。尚、このダイヘッド６の退避・上昇する
時間は、想定される塗布速度１００ｍｍ／ｓｅｃの時
で、０．１ｓｅｃとなり、塗液の垂（たれ）などの影響
も少なく、塗液のレベリング性にもよるが、製品として
問題となる程度ではない。この例では、ダイヘッド６
は、最低限、テープの厚み分の退避・上昇を行うとして
いるが、テープの厚みによる塗布ギャップの縮まりが無
視できる程度であれば、ダイヘッド６の退避・上昇は必
要ない。

【００２６】また本実施例では、図３に示すように、ガ
ラス板２０をエアで浮上させるため複数の微細な穴４１
が穿設されている浮上ベースプレート５を、装置上流部
１０とダイヘッド６下部の塗布エリア部１１と装置下流
部１２とに分け、ガラス板２０とガラス板２０の連結部
２２が塗布エリア１１を通過する際に、前記エアの吹き
出しを止めるようにした単板連続塗布装置である。この
ことによって、前記連結部２２の塗布幅方向両端の隙間
からのエアの吹き出しによる塗布むらの発生を防止する
ようにしたものである。

【００２７】また、図３に示すように、ダイヘッド６と
その下のガラス板２０との塗布ギャップ（ガラス板２０
とダイヘッド６との距離）を調節するギャップ調整ユニ
ット７は、塗液やその塗工条件により決まる設定値とな
るようにダイヘッド６の高さを調節するユニットであ
る。従来は、基準となるテーブル面に接触させガラス板
を固定し、その後ガラス板とダイヘッドとの距離が設定
値の塗布ギャップとなるようにダイヘッドの位置を調整
する構造となっており、ガラス板の厚みの変動値を測
定、フィードバックする必要があったが、本実施例の単
板連続塗布装置では、サイドブロック５の下面でガラス
板２０の上面を拘束する方式のため、ガラス板２０の厚
み変動の影響を受けることが無い。従ってこのガラス板
２０の厚み測定が不要であり、さらにその厚みそのもの
の値が変わっても塗布条件を変更する必要はないという
メリットがある。

【００２８】最後に、図１および図２に示すように、塗
布の終わったガラス板２０はテープ剥離ユニット１４に
てテープ１５を剥離し、排出部９にて分離、排出され
て、次工程の乾燥工程へ受け渡されるようになってい
る。尚、この実施例では、乾燥工程前にテープ１５をガ
ラス板より剥離したが、乾燥工程後にテープ剥離を行っ
ても良い。

【００２９】

【発明の効果】本発明は以上の構成であるから、下記に
示す如き効果がある。即ち、本発明の単板連続塗布装置
によれば、基板を連続供給し、基板と基板を一定の間隔
でテープにより連結し、塗布部へ塗布速度で常に供給・
搬送する事で連続塗布を実現し、加速減速域を無くして
連続的に塗布を行う事で、塗液供給も一定の圧力での連
続的な物となり、単板の塗布開始／終了時の膜厚不安定
エリアはほとんど無く、基板と基板の間に塗液が流れ込
むようなこともなく、製品として使える有功エリアが広
くなるという効果を奏する。また、加速減速が無いこと
から、等速での塗布が実現でき、塗布速度の向上が見込
め、安定塗布とスループットの向上を達成することがで
きる。

【００３０】また、エアで浮上させる基板浮上手段によ
って連続して流れてくる基板を浮上させ、この基板への
駆動力の伝達により方形状の基板と基板が連結しながら
連続して搬送されるので、大きく重いユニット（ガラス
吸着のテーブルや門型の塗布するダイヘッドユニット）
を移動させる必要がなく、塗布速度の安定化がはかれ、
速度変動により発生するむらを押さえることができる。

【００３１】また、基板と基板の連結部が塗布エリアを
通過する際に、エアの吹き出しを止めるようにしたこと
で、連結部の塗布幅方向両端の隙間からのエアの吹き出
しによる塗布むらの発生を防止できると共に、基板連結
部におけるテープが、エアの圧力によって剥がれること
を防ぐことができる。

【００３２】また、基板をテープにより連結する際に、
基板と基板の間に、一定の間隔を設けることで、基板間
の接触を無くし、基板の破損を防止することができる。

【００３３】また、テープ貼り手段によって貼り付けた
テープ部において、テープ厚み分以上のダイヘッドの上
昇を行うことで、ダイヘッド先端がテープ部に達した時
の急激な塗布ギャップの減少による塗液のヘッド先端へ
の付着を最小限に抑え、ダイヘッド先端の洗浄回数を減
らすことができる。

【００３４】また、基板をテープにより連結するタイミ
ングと、基板上のテープ部にダイヘッド先端が至るタイ
ミングとを合わせることで、この連結させる際の塗布膜
の乱れを防ぎ、かつ製品として使用可能な有効エリアが
広くすることのできる。

【００３５】従って本発明は、液晶ディスプレー用のカ
ラーフィルターの如き大型化するガラス板に連続して塗
布する単板連続塗布装置として、優れた実用上の効果を
発揮する。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の単板連続塗布装置の一実施の形態を平
面で表した説明図である。

【図２】本発明の単板連続塗布装置の一実施の形態を側
面で表した説明図である。

【図３】本発明の単板連続塗布装置の塗布部近傍の一実
施の形態を拡大側面で表した説明図である。

【符号の説明】

１・・・基板連続供給部２ａ、２ｂ・・・エリアセンサー３・・・ガラス板搬送駆動部４・・・浮上ベースプレート５・・・サイドブロック６・・・ダイヘッド７・・・ギャップ調整ユニット８・・・塗液の供給ユニット９・・・基板排出部１０・・・浮上ベースプレートの装置上流部１１・・・浮上ベースプレートの塗布エリア部１２・・・浮上ベースプレートの装置下流部１３・・・テープ貼りユニット１４・・・テープ剥離ユニット１５・・・テープ２０・・・ガラス板２１・・・コロ式コンベアー２２・・・ガラス板とガラス板の連結部４１・・・浮上ベースプレートに穿設された微細な穴

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者生熊正典東京都台東区台東１丁目５番１号凸版印刷株式会社内Ｆターム(参考） 2H088 FA17 FA20 FA25 FA26 FA27 FA28 FA30 MA16 2H090 JC07 JC18 JD15 4F041 AA02 AA05 AB01 CA02 CA18 4F042 AA02 AA06 AA10 AB00 DF10 DF16 ED05

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】連続する方形状の基板へ塗液を塗布する単
板連続塗布装置であって、前記方形状の基板を連続して
供給する基板連続供給手段と、該連続して供給され搬送
される基板の位置を検出する基板位置検出手段と、該基
板の搬送が変速可能な搬送駆動部と、該基板を連結させ
るテープを貼るテープ貼り手段と、左右の位置ずれを防
ぐ基板ガイド手段と、該基板へ塗液を塗布するダイヘッ
ドからなる塗布手段と、該塗布手段と基板との距離を調
整するギャップ調整手段と、該塗布手段に塗液を供給す
る塗液供給手段と、連結に用いたテープを剥離するテー
プ剥離手段と、塗布された基板を排出する基板排出手段
とを具備することを特徴とする単板連続塗布装置。
【請求項２】少なくとも前記塗布手段付近において、基
板をエアで浮上させる基板浮上手段と、基板の上昇限界
をガイドする基板ガイド手段を備えることを特徴とする
請求項１記載の単板連続塗布装置。
【請求項３】前記基板をエアで浮上させる基板浮上手段
の塗布エリア部において、基板と基板の連結部が該塗布
エリア部を通過する際に、塗布エリア部の前記エアの吹
き出しを止めることを特徴とする請求項２記載の単板連
続塗布装置。
【請求項４】前記基板をテープにより連結する際に、基
板と基板の間に、一定の間隔を設けることを特徴とする
請求項１〜３の何れかに記載の単板連続塗布装置。
【請求項５】前記テープ貼り手段によって貼り付けたテ
ープ部において、テープ厚み分以上のダイヘッドの上昇
を行うことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の
単板連続塗布装置。
【請求項６】前記基板をテープにより連結するタイミン
グと、前記基板上のテープ部にダイヘッド先端が至るタ
イミングとを合わせることを特徴とする請求項１〜５の
何れかに記載の単板連続塗布装置。
【請求項７】前記基板がガラス板であることを特徴とす
る請求項１〜６の何れかに記載の単板連続塗布装置。