JP2007283181A - 塗布方法と塗布装置並びに液晶ディスプレイ用部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】製造コストの低減のために洗浄液の循環液を使用しつつも、予備塗布に用いられる回転ロールの清浄性を大幅に向上させて、塗布器であるスリットノズルの予備塗布による初期化再現性を向上させ、スリットノズルにより常に均一な塗布膜形成を多数枚にわたって実現できる塗布方法ならびに塗布装置を具現化し、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。
【解決手段】塗布液を吐出するために一方向に延在または配列された吐出口を有する塗布器から塗布液を回転ロール上に塗布吐出して予備塗布を行っ後、被塗布部材に塗布を行う塗布方法において、回転ロールの洗浄を、第１の洗浄液の回転ロールへの供給、回転ロールに付着した第１の洗浄液と塗布液のかき取り除去、第２の洗浄液の回転ロールへの供給、回転ロールに付着した第２の洗浄液と残存物のかき取り除去、および回転ロールへの気体の供給、の順に行うことを特徴とする塗布方法。
【選択図】図２

Description

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形成する前に回転ロール上で行う予備塗布工程での回転ロール上の処理作業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。

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、従来スピナー、バーコータなどが使用されていたが、塗布液の消費量削減や消費電力削減、さらに塗布基板大型化に伴う装置の大型化が困難であることなどにより、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ヘッド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。

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常にスリットノズルの吐出口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、スリットノズルを回転ロールに被塗布部材の時と同じよう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段階で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は、スリットノズルでの塗布液の出口である吐出口まで液が充填された状態になっており、スリットノズルの初期化が行われたことになる。この初期化の状態は、常に同じ条件で回転ロールに予備塗布を行って、予備塗布終了後にスリットノズルを引き離せば、毎回同一となる。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おこなえるようにしないと、同じように塗布膜を形成できず、ひいてはスリットノズルの初期化状態も一定にならないので、回転ロールの清浄状態を常に維持するために、様々な回転ロールの清浄化手段が提案されている。基本的な清浄化手段としては、回転ロールの回転方向の上流側から順番に、回転ロール上に塗布された塗布液に対して洗浄液を噴射し、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の気体を噴きつけて乾燥させるものがある（例えば特許文献３）。これに対して、未使用の洗浄液である洗浄液の新液を節約するために、一度洗浄に使用した洗浄液を循環させた循環液でまず一次洗浄をし、最後に洗浄液の新液で仕上げをしたり、ブレード（スキージ）を2回かけることで洗浄能力の向上を図ったもの（例えば特許文献４、５）がある。

以上の特許文献３の手段では、ブレードによるかき取りが１段しかないために、十分な清浄性が確保できない。特許文献４、５の手段では、ブレードによるかき取りが２段あるので、確かに洗浄性が１段の時に比べて向上するが、洗浄液の循環液を使用して、ある意味では汚れをつけているにもかかわらず、２段目のブレード後に洗浄液の新液を噴射しており、洗浄液の新液の溶解力だけでは汚れが全てとれきれず十分な清浄性がえられない。
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） 特表２００２−５０００９７号公報（請求項１、０００５〜０００６、００１８、００２０〜００２２、図１、図２） 特開２００５−２５４０９０号公報（００３７〜００５２、図３） 特開２００４−１６７４７６号公報（００２３〜００３５、第８欄２９行目、図１、図２、図４） 特開２００５−３２９３４０号公報（００１８〜００３０、図１、図４）

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、製造コストの低減のために洗浄液の循環液を使用しつつも、予備塗布に用いられる回転ロールの清浄性を大幅に向上させて、塗布器であるスリットノズルの予備塗布による初期化再現性を向上させ、スリットノズルにより常に均一な塗布膜形成を多数枚にわたって実現できる塗布方法ならびに塗布装置を具現化し、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ことにある。

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延在または配列された吐出口を有する塗布器から塗布液を回転ロール上に塗布して予備塗布を行った後、被塗布部材に塗布を行う塗布方法において、回転ロールの洗浄を、第１の洗浄液の回転ロールへの供給、回転ロールに付着した第１の洗浄液と塗布液のかき取り除去、第２の洗浄液の回転ロールへの供給、回転ロールに付着した第２の洗浄液と残存物のかき取り除去、および回転ロールへの気体の供給、の順行うことを特徴とする。

ここで、前記第１の洗浄液は、除去した塗布液と使用済みの洗浄液が混合した循環液であって、循環液中の塗布液の濃度を略一定に調整すること、前記第１の洗浄液の供給量は回転ロールに予備塗布をした塗布液量の１０倍以上であること、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延在または配列された吐出口を有する塗布器と、塗布器から吐出された塗布液が回転ロール上に予備塗布される予備塗布装置と、予備塗布後に塗布器から吐出された塗布液を被塗布部材に塗布する本塗布装置と、を備えた塗布装置において、予備塗布装置に、第１の洗浄液を回転ロール上に供給する第１ノズル、回転ロールに付着した第１の洗浄液と塗布液のかきとり除去を行う第１のブレード、回転ロールに第２の洗浄液を供給する第２ノズル、回転ロールに付着した第２の洗浄液と残存物のかきとり除去を行う第２のブレード、回転ロールに気体を供給して回転ロールに付着した残存液体の除去と回転ロール表面の乾燥を行う気体噴出ノズルが、回転ロールの回転方向に対して上流側から順に配置されていることを特徴とする。

ここで、前記第１の洗浄液は、除去した塗布液と使用済みの洗浄液が混合した循環液であって、循環液中の塗布液の濃度を略一定値に調整する濃度調整装置をさらに備えること、前記第１の洗浄液の吐出量が回転ロールに予備塗布された塗布液量の１０倍以上となるよう制御する制御手段をさらに備えること、が好ましい。

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１〜３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。

本発明になる塗布方法および塗布装置を用いれば、ブレード等のかき取り除去手段を２段使用し、さらに２段目のブレードの直前に未使用の洗浄液である洗浄液の新液を用いてかき取り除去を行っているのであるから、回転ロールを高い清浄状態にすることができる。さらに塗布液と使用済み洗浄液が混合した循環液中の塗布液の濃度を略一定に調整したり、最初に塗布液を洗浄する洗浄液の循環液の噴射量に配慮しているので、従来よりもはるかに高い回転ロールの清浄状態を実現することができる。これによって、洗浄液の循環液を有効活用して低コストを実現しながら、スリットノズルの回転ロールへの予備塗布による初期化再現性を向上させ、スリットノズルによる常に均一な塗布膜形成を多数枚にわたって実現できる。

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に優れた高品質の液晶ディスプレイ用部材を製造できる。

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。

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は本発明にかかる予備塗布装置２００の概略正面図である。

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、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、図１に矢印で示されているＸ方向に自在に往復動することができる。

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。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。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斜面３８が設けられている。

このスリットノズル２０を昇降させる上下昇降装置ユニット７０は、スリットノズ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、ダイ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。これによってダイ２０の吐出口面３６と基板Ａを、ダイ２０の長手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。

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に入った塗布液はダイ２０の長手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。

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、ダイ２０に基板Ａを一枚塗布する分だけ供給する定容量型のポンプである。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ダイ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内部の塗布液を押し上げて排出する。

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の回転ロール２０２の上方まで移動することができる。

さて図２で予備塗布装置２００の構成をより詳細に見てみると、時計方向に回転する回転ロール２０２が中央に配置されている。スリットノズル２０が回転ロール２０２上で予備塗布を行う時は、図２で示されている位置にスリットノズル２０が移動してくる。スリットノズル２０による回転ロール２０２上の予備塗布位置Ｄに近い方から、矢印で示す回転方向に向かって、すなわち回転方向の上流側から順に、第１ノズルである循環液吐出ノズル２０４、第１ブレード２０６、第２ノズルである新液吐出ノズル２０８、第２ブレード２１０、気体ノズル２１２、が配置されている。第１ブレード２０６や第２ブレード２１０は、塗布液や付着物をかき取り除去できるものならば、ブレード以外のものであってもよい。ここで、循環液吐出ノズル２０４は、予備塗布装置２００内で一度使用した洗浄液を循環して再利用する洗浄循環液２２０を第１の洗浄液として吐出して回転ロール２０２の長手方向にわたって供給し、第１ブレード２０６は回転ロール上の洗浄循環液２２０や予備塗布された塗布液、並びに汚れを、回転ロール２０２に接触してかきとり除去する。また新液吐出ノズル２０８は、未使用の洗浄液の新液である洗浄新液２２２を第２の洗浄液として吐出して回転ロール２０２の長手方向にわたって供給し、第２ブレード２１０は回転ロール２０２上の洗浄新液２２２や汚れを、回転ロールに接触してかき取り除去し、回転ロール２０２の表面を清浄化して仕上げる。さらに気体ノズル２１２は、窒素ガス等の気体を噴出して回転ロール２０２に供給し、残存した洗浄液を除去して回転ロール２０２の表面を乾燥させる。すなわち、循環液吐出ノズル２０４、第１ブレード２０６、新液吐出ノズル２０８、第２ブレード２１０、気体ノズル２１２を適切に動作させることにより、回転ロール２０２の洗浄を行うことができる。第１ブレード２０６はブラケットＡ２８２に、第２ブレード２１０はブラケットＢ２８４にそれぞれ固定されており、ブラケットＡ２８２、ブラケットＢ２８４は図示しないフレームに回転自在に取り付けられている。ブラケットＡ２８２、ブラケットＢ２８４を図２の矢印回転方向に回転させると、第１ブレード２０６、第２ブレード２１０は回転ロール２０２へ押しつけられ、液体のかき取り除去能力が向上する。第１ブレード２０６、第２ブレード２１０の材質は、耐薬品性、強度を考慮してステンレス等の金属や、ＰＥＴ等の合成樹脂が好ましい。また第１ブレード２０６、第２ブレード２１０は適度にしなることによってそのかき取り除去能力を十分に発揮できるので、その厚さは好ましくは０．１〜２ｍｍ、より好ましくは０．２〜０．８ｍｍである。

回転ロール２０２上にスリットノズル２０から予備塗布された塗布液と、循環液吐出ノズル２０４及び新液吐出ノズル２０８より吐出されて回転ロール２０２上に供給される洗浄液は、第１ブレード２０６や第２ブレード２１０のかき取り除去や気体ノズル２１２による吹き飛ばし等により、回転ロール２０２から離れて、トレイ２１４に向かって落下する。トレイ２１４に落下した塗布液や洗浄液は、トレイ２１４に設けられた排出穴２１６から配管２１８を介して接続されている洗浄液循環装置２３０に導かれる。気体ノズル２１２より噴出された気体は、回転ロール２０２に供給後、回転ロール２０２から離れて浮遊し、気体ノズル２１２近くに配置されている気体吸引口２９０から、吸引配管２９２を介して図示されていない気体回収装置に回収される。

洗浄液循環装置２３０は、主には、トレイ２１４から配管２１８を介して送られる塗布液と洗浄液の混合液体２３４を蓄える回収タンク２３２、上部の一部が大気開放されている回収タンク２３２内に蓄えた塗布液と洗浄液の混合液体２３４を循環配管２３６を介して供給タンク２４２に送液するポンプ２３８、ポンプ２３８と供給タンク２４２の間の液体の流れを遮断可能な切換バルブ２４０、供給タンク２４２にある濃度を調整された洗浄循環液２２０を、供給配管２４４、絞り調整弁２４８、フィルター２４６を通じて循環吐出ノズル２０４まで、圧空源２５０による圧送にて供給／供給停止するのを制御する供給切換バルブ２７８、からなる。絞り調整弁２４８はその絞り開度によって、洗浄循環液２２０の循環吐出ノズル２０４までの供給流量調整を行う。また供給タンク２４２には、配管２９４、圧空供給切換バルブ２８０を介して圧送供給のパワー源である圧空源２５０が接続され、さらには配管２８８を通じて大気開放／密閉の切換をする大気開放切換バルブ２８６、供給タンク２４２内の洗浄循環液２２０中の塗布液の濃度を制御するために洗浄新液２２２が供給される洗浄液配管２５４、回収した塗布液と洗浄液の総量が一定になるように供給タンク２４２内の洗浄循環液２２０を排出する排出管２５６、が接続されている。排出管２５６には、供給タンク２４２内の洗浄循環液２２０の排出／排出停止を制御する排出切換バルブ２５８も接続されており、排出された洗浄循環液２２０は、廃液ラインへと導かれる。また、洗浄液配管２５４の上流は、洗浄新液切換バルブ２５２、洗浄液タンク２６０と接続されており、圧空源２６４からの圧力で、洗浄液タンク２６０中にある洗浄新液２２２が供給タンク２４２へ圧送供給される。洗浄新液切換バルブ２５２は、洗浄液新液の供給／供給停止を行うために制御される。

また、洗浄液タンク２６０内にある洗浄新液２２２は、洗浄液配管２５４から分岐した配管２６６、切換バルブ２６２、絞り調整弁２６８を介して、新液吐出ノズル２０８にも圧送にて供給される。この時、洗浄新液２２２の供給／供給停止が切換バルブ２６２で、洗浄新液２２２の流量調整が絞り調整弁２６８の絞り開度によって行われる。さらに気体ノズル２１２の上流は、気体配管２７４、切換バルブ２７２、圧力調整装置２７６を介して窒素ガスやエアー等の気体供給源２７０に接続されている。気体供給源２７０からは一定の圧力で気体が供給されてくるので、圧力調整装置２７６で所定の圧力に設定して流量を調整し、さらに気体の供給／供給停止を切換バルブ２７２にて実施する。

以上の予備塗布装置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る。特に予備塗布装置２００では、洗浄液循環装置２３０での液体の供給、供給停止を行うポンプ２３８や切換バルブ２４０、切換バルブ２７２、圧力調整装置２７６等が、制御装置１００に電気的に接続されており、制御装置１００にその電気的信号をとりこんだり、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。

次に本発明になる予備塗布装置２００を用いた予備塗布方法について説明する。

まず準備動作として、洗浄液タンク２６０〜新液吐出ノズル２０８に洗浄液の新液である洗浄新液２２２を供給し、エアー抜きも十分行って、洗浄新液２２２のみを充填した状態にした後、切換バルブ２６２を閉にする。気体ノズル２１２のラインについては、切換バルブ２７２を閉にした状態で、気体供給源２７０〜切換バルブ２７２に気体を充填し、圧力調整装置２７６で所定の圧力になるよう圧力設定する。洗浄液循環装置２３０については、まず供給切換バルブ２７８を閉、排出切換バルブ２５８を閉、切換バルブ２４０を閉、大気開放バルブ２８６を開、洗浄新液切換バルブ２５２を閉、圧空供給切換バルブ２８０を閉、とした状態で、未使用の洗浄液である洗浄液の新液中の塗布液の濃度をａ％に調整した洗浄循環液２２０を手仕込みにて供給タンク２４２に所定量供給して蓄える。そして、大気開放バルブ２８６を閉としてから、圧空供給供給バルブ２８０を開にして圧空源２５０から所定圧力のエアーを供給タンク２４２に供給し、次いで供給切換バルブ２７８を開にして、供給タンク２４２にある洗浄循環液２２０を循環液吐出ノズル２０４へ供給し、供給タンク２４２〜循環液吐出ノズル２０４の区間を洗浄循環液２２０で満たす。この時に絞り調整弁２４８の絞り開度を調整して循環吐出ノズル２０４への洗浄液供給流量を調整し、調整終了後に供給切換バルブ２７８を閉にする。

以上の洗浄液、気体供給のための準備動作が完了したら、スリットノズル２０の吐出口３４が回転ロール２０２の中心線の上方にくるようにスリットノズル２０を移動させ停止させる。そして上下昇降装置ユニット７０を駆動してスリットノズル２０を下降させて、スリットノズル２０の吐出口面３６と回転ロール２０２との間のすきま、すなわちクリアランスが所定の値になるまで近接させる。この時のクリアランスは、スリットノズル２０で基板Ａに塗布する時と同じ程度の値であればよく、好ましくは４０〜３００μｍとする。この時に回転ロール２０２の回転を開始し、所定の周速度に達したら、供給切換バルブ２７８、切換バルブ２６２、切換バルブ２７２を逐次開としていき、循環液吐出ノズル２０４から洗浄循環液２２０、新液吐出ノズル２０８から洗浄新液２２２をそれぞれ吐出するとともに、気体ノズル２１２から気体を噴出する。これによって、循環循環液吐出ノズル２０４からは洗浄循環液２２０が、新液吐出ノズル２０８からは洗浄新液２２２が、回転ロール２０２に供給されて付着することになる。これとほぼ同時に図示しない気体回収装置を稼働させ、気体ノズル２１２より噴出されて回転ロール２０２に供給後に、回転ロール２０２から離れて浮遊している気体を、気体吸引口２９０より回収する。さらに循環液吐出ノズル２０４と新液吐出ノズル２０８より吐出されて回転ロール上に付着した洗浄循環液２２０、洗浄新液２２２が、それぞれ第１ブレード２０６、第２ブレード２１０で十分かき取り除去されているかどうか確認する。かき取り除去が不十分であるなら、第１ブレード２０６、第２ブレード２１０の回転ロール２０２への押しつけ力を高くして、十分なかき取り除去状態がえられるようにする。なお第１ブレード２０６、第２ブレード２１０の回転ロール２０２への押しつけ力を高くするには、第１ブレード２０６、第２ブレード２１０が取り付けられているブラケットＡ２８２、ブラケットＢ２８４を図２に示される矢印方向に回転させる。続いて、スリットノズル２０の吐出口３４から所定の吐出速度で塗布液を吐出開始して、塗布液を回転ロール２０２上に予備塗布する。回転ロール２０２に塗布された塗布液は、まず循環液吐出ノズル２０４から吐出して回転ロール２０２に供給された洗浄循環液２２０と混合し、その大半が第１ブレード２０６で、回転ロール２０２からかき取り除去されて、トレイ２１４の方に落下していく。トレイ２１４の下部にたまった塗布液と洗浄循環液２２０の混合液体は、排出穴２１６から配管２１８を経て、回収タンク２３２に、塗布液と洗浄液の混合液体２３４として蓄えられる。塗布液と洗浄循環液２２０が混じったものは第１ブレード２０６でかき取り除去されずにわずかに液が残ったり、あるいは回転ロール２０２上で乾燥して非常に薄い膜になって第１ブレード２０４をすりぬけたりすることがある。これらは次に新液吐出ノズル２０８より吐出して回転ロール２０２に供給される洗浄新液２２２と混ざり合い、乾燥した膜は洗浄新液２２２によって溶解し、第２ブレード２１０でかき取り除去される。第２ブレード２１０は、上記したように第１ブレード２０４でかき取り除去されなかったものをかき取り除去する役割と、固化物が洗浄新液２２２で溶解されたものをかき取り除去する役割とを有している。かき取り除去された洗浄新液２２２と固化物の溶解物は２１４の方に落下し、排出穴２１６から配管２１８を経て、回収タンク２３２に蓄えられる。したがって、新液吐出ノズル２０８は回転ロール２０２の回転方向で見て第２ブレード２１０の上流側にあるのが好ましい。新液吐出ノズル２０８を第２ブレードの下流側に配置してしまうと、新液吐出ノズルから吐出される洗浄新液２２２の動圧だけでは、乾燥した固化物をはぎとることはできない。第２ブレード２１０ではごく薄く液が残ったり、第２ブレード２１０の先端が欠けて液がすり抜けることがたまにあるが、それらは気体ノズル２１２から噴出されて回転ロール２０２に供給される気体によって除去され、さらに回転ロール２０２の表面が乾燥される。

所定量の塗布液をスリットノズル２０から回転ロール２０２に予備塗布をしたら、スリットノズル２０からの塗布液の吐出を停止し、回転ロール２０２が回転したままスリットノズル２０を上昇させて、吐出口面３６と回転ロール２０２の間にあった液だまり、すなわちビードを断ち切る。この動作によって、スリットノズル２０は吐出口３４まで塗布液が充満した状態となって、初期化が完了する。続いて本塗布のために、スリットノズル２０をステージ６の方に移動開始するのにあわせて、供給切換バルブ２７８、切換バルブ２６２、切換バルブ２７２を逐次閉としていき、洗浄循環液２２０、洗浄新液２２２の回転ロール２０２への供給、気体の回転ロール２０２への供給を順次停止する。つづいて圧空供給切換バルブ２８０を閉としてから、大気開放バルブ２８６を開として供給タンク２４２内を常圧にした後に、切換バルブ２４０を開として、回収タンク２３２にたまった塗布液と洗浄液の混合液体２３４を、ポンプ２３８で供給タンク２４２にすべて供給する。供給完了後に切換バルブ２４０を閉としてから、洗浄新液切換バルブ２５２を開として、洗浄新液２２２を供給タンク２４２に容量Ｑ１だけ供給して、切換バルブ２５２を閉にする。ここで、回転ロール２０２に予備塗布された塗布液の容量がＱ２、新液吐出ノズル２０８より吐出された洗浄液の新液の容量がＱ３の時、洗浄液の循環液中の塗布液の濃度をもとのａ％に維持するには、容量Ｑ１は、Ｑ１＝１００Ｑ2／ａ−Ｑ3とする必要がある。本式で求められる容量Ｑ１だけ洗浄新液２２２を供給タンク２４２に付加して、供給タンク２４２の貯蔵上限を超えるなら、排出切換バルブ２５８を開として、貯蔵上限を超える分だけの洗浄液を供給タンク２４２より排出する。供給タンク２４２の貯蔵上限は液面センサーで検知するのが好ましい。貯蔵上限を超える洗浄液の排出も、液面センサーで貯蔵上限を下回るまで排出を行うのが好ましい。また、供給タンク２４２内で洗浄液中の塗布液の濃度を均一にするために、供給タンク２４２内に攪拌装置を設けることがより好ましい。なお洗浄循環液２２０中の塗布液の濃度調整については、濃度を検知するセンサーを使用し、検知濃度にあわせて洗浄新液２２２を供給するようにしてもよい。

これで次の予備塗布のための準備が完了するので、スリットノズル２０の吐出口３４が回転ロール２０２の中心線の上方にくるようにスリットノズル２０を移動させ、以降同じ動作を繰り返す。

なお予備塗布時の回転ロール２０２の回転周速度は、好ましくは０．５〜１０ｍ／分、より好ましくは１〜６ｍ／分である。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に影響し、早いと膜切れが生じて予備塗布が行えない。

予備塗布時の回転ロール２０２への塗布厚さは、本塗布時の基板Ａへの塗布厚さと略同一にするのが好ましい。予備塗布による回転ロール２０２上の塗布液量に対して、循環液吐出ノズル２０４からの洗浄循環液２２０の供給量である洗浄循環液量Ｑは１０倍以上あることが好ましい。すなわち、回転ロール２０２上の塗布液の厚さをｔ（ｍｍ）、塗布幅をＷ（ｍｍ）、回転ロール２０２の周速度をＶ（ｍｍ／ｓ）、の時、洗浄液の循環液量Ｑ（ｍｍ^３／ｓ）≧１０ｔＷＶ、である。循環液吐出ノズル２０４から吐出される洗浄循環液の容量Ｑが塗布液量の１０倍以上あると、洗浄循環液といえども塗布液と混合して塗布液を薄めるので、塗布液が乾燥して薄い塗膜を形成しにくくするとともに、循環液吐出ノズル２０４から吐出される洗浄循環液の動圧で、塗布液を第１ブレード２０６の方にに押し流してかき落とすという効果もある。循環液吐出ノズル２０４から吐出される洗浄循環液量Ｑは、回転ロール２０２上の塗布液量より１０倍以上なら、多ければ多いほどよい。このように、循環液吐出ノズル２０４から吐出される洗浄液量が多い場合、洗浄液がすべて新液であるなら、その使用液量及び廃棄液量が多くなって多大のコストがかかる。それに対して本発明のように一度使用した洗浄液を循環して再利用するのであれば、上記の洗浄循環液量Ｑに関係なく、上述したように１回の予備塗布のために追加された塗布液量にあわせて、洗浄循環液中の塗布液の濃度を一定に保つように洗浄新液を追加すればよいので、使用する洗浄新液量が圧倒的に少なくてすみ、洗浄液にかかるコストが非常に小さくなる。また洗浄液循環装置２３０外に廃棄する液量は、追加された洗浄新液量によって供給タンク２４２の貯蔵限界を超える量がそれに当たるが、いつも供給タンク２４２を貯蔵限界一杯で使用しているなら、１回の予備塗布ごとに追加される洗浄新液量と予備塗布に使用される塗布液量の和が洗浄液循環装置２３０外に廃棄する洗浄液循環液の液量となる。この廃棄液量は洗浄新液のみを使用して洗浄循環液量Ｑをそのまま廃棄する場合に比べて極めて少ないので、そのために要する廃液処理コストも、非常に小さくてすむ。ここで注意すべきは、１回の予備塗布で、循環液吐出ノズル２０４から吐出される洗浄循環液の最大総容量を算出し、その容量が不足しないように供給タンク２４２の貯蔵液量を定めるということである。なお上述の通り、１回の予備塗布後に、洗浄循環液の塗布液の濃度をａ％に保つために追加される洗浄新液量Ｑ１はＱ１＝１００Ｑ2／ａ−Ｑ3であり、濃度に依存する。このことも考慮して、洗浄循環液中の塗布液濃度ａは、好ましくは２〜２０％、より好ましくは５〜１０％である。この範囲より濃度が小さいと、濃度を保つために追加する洗浄液新液量が大幅に大きくなって、洗浄循環液を使用する経済的メリットが小さくなり、この範囲より濃度が大きいと、回転ロール２０２上に予備塗布された塗布液と混合してもそれが薄まらないので、塗布液が乾燥して固化しやすくなり、回転ロール上に塗布液の固化膜が残存しやすくなるという不都合が生じる。

新液吐出ノズルから吐出する洗浄液新液の吐出量、すなわち回転ロールへの供給量は、0.005×ＷＶ〜0.05×ＷＶ（ｍｍ^３／ｓ）が好ましい。この範囲よりも少なすぎると塗布液の固化したものを溶解するには不十分であり、この範囲よりも多すぎても溶解効果が変わらず、無駄に洗浄液を浪費して製造コストの上昇につながってしまう。

気体ノズル２１２から噴出される気体の噴出量、すなわち回転ロール２０２への供給量は、噴出口の平均風速で表して、好ましくは５〜１００ｍ／ｓ、より好ましくは２０〜５０ｍ／ｓである。この範囲よりも遅いと、除去・乾燥能力が不足し、この範囲よりも早いと、エネルギーコストが増大してよくない。

また除去能力には、各ノズルからの洗浄液の吐出方向や、気体の噴出方向と、各ノズルの吐出口や噴出口から回転ロールまでの距離も影響する。循環液吐出ノズル２０４ならびに新液吐出ノズル２０８の吐出口と回転ロール２０２との間の距離は、最短距離で好ましくは０．５〜５ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍである。この範囲より小さいと、吐出した洗浄液が回転ロール２０２にはねかえって各ノズルの吐出口周辺を汚染する不都合が生じ、この範囲より大きいと、回転ロール２０２に洗浄液が到達させるために必要以上に吐出速度を大きくして、洗浄液を無駄に消費してしまう不都合がある。気体ノズル２１２と回転ロール２０２との間の距離は、最短距離で好ましくは０．５〜５ｍｍ、より好ましくは１〜３ｍｍである。この範囲より小さいと、噴出した気体によって洗浄液や塗布液の残存物がはねかえって気体ノズル２１２の噴出口に再付着し、そのために洗浄液や塗布液をミスト状にして回転ロール２０２を汚染してしまう不都合が生じ、この範囲より大きいと、洗浄液や塗布液の残存物の除去・乾燥能力が低下してしまう。循環液吐出ノズル２０４ならびに新液吐出ノズル２０８より吐出される洗浄液の吐出方向は、吐出された洗浄液が回転ロール２０２と接触する位置での法線を求め、この法線を基準に回転方向の下流向きに好ましくは０〜６０度、より好ましくは１０〜３０度である。回転ロール２０２に付着している塗布液を回転方向の下流側にある各ブレードの方に押し流すために洗浄液の吐出方向は回転方向の下流向きであることが好まし。上記範囲より角度が大きいと、循環液吐出ノズル２０４ならびに新液吐出ノズル２０８の先端部が回転ロール２０２に接触しないように、各ノズルと回転ロール２０２間の距離を大きくせざるをえず、そのために返って洗浄能力が低下してしまう。気体ノズル２１２より噴出される気体の噴出方向は、噴出された気体が回転ロール２０２と接触する位置での法線を求め、この回転ロール２０２の法線を基準に回転方向の上流向きに好ましくは０〜５０度、より好ましくは１０〜３０度傾ける。気体の噴出方向を回転方向の上流向きにするのは、気体の噴出方向が回転ロール２０２の回転方向と対向することになり、残存している洗浄液や塗布液を効果的に除去できるからである。逆に回転方向の下流向きに気体の噴出方向を向けてしまうと、洗浄液や塗布液の残存物をミスト状にして回転ロール２０２に再付着する不都合が生じる。また上記の範囲よりも気体の噴出方向の角度を大きくすると、除去能力が低下して好ましくない。

なお、循環液吐出ノズル２０４、新液吐出ノズル２０８の吐出口形状や、気体ノズル２１２の噴出口形状に特に制約はないが、円形穴形状が加工も簡便で洗浄能力や除去能力が高いので好ましい。円形穴形状の直径は、液体を吐出する循環液吐出ノズル２０４，新液吐出ノズル２０８では好ましくは、０．１〜２ｍｍ、より好ましくは０．２〜１ｍｍであり、気体を噴出する気体ノズル２１２の噴出口直径は、好ましくは０．０５〜１．５ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．７ｍｍである。いずれも上記の範囲よりも小さいと、圧力損失が大きくて吐出や噴出のために大きなエネルギー必要となって製造コスト増大につながり、上記範囲よりも大きいと、長手方向に配置した各吐出口の吐出量や噴出口の噴出量の均一性が低下してしまう。吐出口や噴出口である円形穴の配置ピッチについては、好ましくは隣接する穴と穴の間のすきまが、０．５〜２０ｍｍ、より好ましくは２〜１０になるようにする。配置ピッチが小さすぎると穴の個数も多くなり、吐出洗浄液や気体の消費量が多い割りには、除去能力が高まらず非効率となり、配置ピッチが大きすぎると洗浄や除去ができない部分が生じるのでよくない。また吐出口や噴出口は長手方向に細長いスリット形状であってもよい。スリット形状の場合、スリットの長手方向の長さは、予備塗布幅よりも若干長くするのが好ましい。スリットの間隙は圧力損失と、均一吐出や噴出のかねあいから、０．１〜１ｍｍであることが好ましい。また、長手方向に適当な長さのスリットが、ある間隔をおいて並べるようにしてもよい。

さらに循環液吐出ノズル２０４、新液吐出ノズル２０８から吐出される洗浄液は、塗布液の固化物を溶解させる必要があることから、塗布液の構成溶剤が好ましいが、その他塗布液の固化物を溶解させるものであれば、構成溶剤以外の有機溶剤やアルカリ液でもあってもよい。気体ノズル２１２から噴出する気体については、液体を吹き飛ばす気体ならいかなるものでも使用できるが、爆発の心配がないことから、窒素ガス等の不活性ガスが好ましく、コストや簡便さからクリーン化処理された低湿度の空気であってもよい。

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詳述する。

まずスリットコータ１の各動作部の原点復帰が行われると、門型ガントリー１０は図１の左部にある予備塗布装置２００の回転ロール２０２上部のスタンバイ位置（破線で示す位置）にスリットノズル２０を移動させる。ここで、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までの残留エアー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。さらに予備塗布装置２００も、上記の予備塗布方法で説明した準備動作をすでに終了し、いつでも洗浄循環液２２０、洗浄新液２２２を吐出、気体を噴出できる状態にある。

次に、ステージ６の表面には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をテーブル６上面に載置し、同時に吸着保持する。

これと並行して、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、回転ロール２０２の上面とスリットノズル２０の吐出口面の間のクリアランスが所定値になる位置で停止する。続いて上記の予備塗布方法で説明したように、回転ロール２０２の回転を開始し、それに続いて、洗浄循環液２２０、洗浄新液２２２、気体をそれぞれ循環吐出ノズル２０４、新液吐出ノズル２０８、気体ノズル２１２より所定条件にて吐出、噴出する。この状態で、塗布液供給装置４０を稼働させて少量の塗布液６６を吐出して、回転ロール２０２上に予備塗布を実施後、スリットノズル２０を上昇させて吐出口面３６と回転ロール２０２間に形成されたビードを断ち切って、スリットノズル２０の初期化を完了させる。それから洗浄循環液２２０、洗浄新液２２２、気体のそれぞれの循環吐出ノズル２０４、新液吐出ノズル２０８、気体ノズル２１２よりの吐出や噴出を停止し、予備塗布された塗布液や回転ロール２０２の洗浄のために使用された洗浄液を洗浄液循環装置２３０で回収し、洗浄循環液２２０の濃度調整を行う。

前記のスリットノズル２０の上昇が完了したら、門型ガントリー１０を右側方向に移動させて、スリットノズル２０を基板Ａの塗布開始部の真上で停止させる。これらの動作の間、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。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３４のある吐出口面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ビードＢ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の間に形成されたビードＢ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、スリットノズル２０の吐出口３４が回転ロール２０２の中心線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。

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。

以上説明した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。さらに使用する塗布状態と塗布速度が０．１ｍ／分〜１０ｍ／分、より好ましくは０．５ｍ／分〜６ｍ／分、スリットノズル２０のスリット間隙は５０〜１０００μｍ、より好ましくは８０〜２００μｍ、塗布厚さがウェット状態で１〜５０μｍ、より好ましくは２〜２０μｍである。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。
３６０×４６５mm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、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は吐出口の間隙が１００μｍで、長さが３６０ｍｍ、吐出口面３６の幅が１ｍｍ、吐出口面３６と斜面３８のなす角度が４５度のものを使用し、スリットノズルと基板間のクリアランスは１００μｍ、塗布速度は３ｍ／分で、塗布のタクトタイムは３０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の予備塗布を行って、スリットノズル２０の初期化を行った。予備塗布装置２００で、回転ロール２０２には直径２００ｍｍ、長さ４５０ｍｍで表面に０．５ｍｍ厚のセラミックスコーティングが施工されたもの、循環液吐出ノズル２０４、新液吐出ノズル２０８には、直径０．４ｍｍの吐出口がピッチ５ｍｍで３７０ｍｍの長さに渡って一直線上に配置されたもの、第１ブレード２０６、第２ブレード２１０にはＳＵＳ４２０製の厚さ０．３ｍｍで長さ４００ｍｍのもの、気体ノズル２１０には直径０．５ｍｍの噴出口がピッチ５ｍｍで３７０ｍｍの長さに渡って一直線上に配置されたもの、を用いた。洗浄液にはＰＧＭＥＡを用い、洗浄循環液の濃度、すなわち未使用のＰＧＭＥＡ中のブラックマトリックス液の濃度は５％にした。

洗浄液の新液には当然ながら、ＰＧＭＥＡ１００％のバージン液を用い、気体ノズル２１２から噴出する気体は窒素ガスを用いた。予備塗布を行う時の回転ロール２０２の周速度は５０ｍｍ／ｓ、スリットノズル２０からの塗布液であるブラックマトリックス材の吐出流量は０．１８cc／ｓ、スリットノズル２０の吐出口面３６と回転ロール２０２との間のクリアランスは８０μｍ、予備塗布中の塗布液吐出量は１．８ccであり、この塗布液吐出量を吐出完了した時点でスリットノズル２０を上昇させて初期化を行った。１０秒の予備塗布中に回転ロール２上に１０μｍの厚さで塗布された塗布液を除去するために、予備塗布を含む１２秒間にわたって、洗浄循環液を循環液吐出ノズル２０４からブラックマトリックス材の予備塗布用吐出流量の１０倍以上となる３cc／ｓで、洗浄液の新液を新液吐出ノズル２０８より０．３cc／ｓで吐出し、窒素ガスを気体ノズル２１２から２０ｍ／ｓで噴出し、各々回転ロール２０２に供給した。回転ロール２０２に供給された塗布液１．８cc、洗浄循環液３６cc、洗浄液の新液３．６ccは混合された状態で回収され、供給タンクに２４２にある洗浄循環液に付加される。回収された混合液が付加された供給タンク２４２にある洗浄循環液の濃度が５％になるように、洗浄液の新液を３２．４cc追加した。なお、循環液吐出ノズル２０４並びに新液吐出ノズル２０８と回転ロール２０２との間の最短距離であるすきまは２ｍｍであり、洗浄液が回転ロール２０２と接触する位置での回転ロール２０２の法線を基準に回転ロール２０２の回転方向の下流向きに２０度だけ循環液吐出ノズル２０４並びに新液吐出ノズル２０８を傾けて洗浄液を吐出した。

また、気体ノズル２１２と回転ロール２０２との間のすきまは２ｍｍであり、窒素ガスが回転ロール２０２と接触する位置での回転ロール２０２の法線を基準に回転方向の上向きに２０度だけ気体ノズル２１２を傾けて、窒素ガスを噴出した。以上の条件で塗布液であるブラックマトリックス液と洗浄液は除去でき、気体ノズル２１２の下流側には何も残存しなかった。そのため以降の基板に塗布する前のどの予備塗布でも同じ状態でスリットノズル２０を初期化することができた。なお、ブラックマトリックス塗布工程では、３０枚ブラックマトリックス材を塗布するごとに、スリッ洗浄装置２０の吐出口３４周辺、すなわち吐出口面３６と斜面３８を予備塗布と同じ洗浄液で洗浄し、窒素ガスで残存している洗浄液の除去と乾燥を行い、吐出口周辺に生じる塗布液の固化膜の除去を行った。本発明の手段を用いてスリットノズルの初期化を塗布前にすべての供給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。

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４８００（基板長手方向）×１２００（基板幅方向）、対角の長さが２０インチ（基板幅方向に３０５mm、基板長手方向に４０６mm）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作成した。

次にウェット洗浄後、Ｒ色用塗布液を厚さ２０μｍ、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍ、門型ガントリー移動速度３ｍ／分にて塗布した。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、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍ、門型ガントリー移動速度３ｍ／分にて塗布後、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。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、ダイと基板との間のクリアランス１００μｍ、門型ガントリー移動速度３ｍ／分にて塗布し、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３mPaS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と塗布液、洗浄液の除去・乾燥、洗浄循環液の濃度の調整を行って、スリットノズルの初期化を行った。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洗浄装置で、同じ洗浄条件にて３０枚ごとにスリットノズル２０の洗浄を行った。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。なお従来の予備塗布装置を使用した場合は、気体ノズルの後に除去されていない洗浄液が残存していたが、本発明の予備塗布装置２００ではそのようなことは一切なかった。

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。

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。得られた液晶表示装置は混色がなく、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。

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。 本発明にかかる予備塗布装置２００の概略正面図である。

符号の説明

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
３８ 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
９０ 拭き取りユニット
９２ 拭き取りヘッド
９４ ブラケット
９６ スライダー
９８ 駆動ユニット
１００ 制御装置
１０２ 操作盤
２００ 予備塗布装置
２０２ 回転ロール
２０４ 循環液吐出ノズル
２０６ 第１ブレード
２０８ 新液吐出ノズル
２１０ 第２ブレード
２１２ 気体ノズル
２１４ トレイ
２１６ 排出穴
２１８ 配管
２２０ 洗浄循環液
２２２ 洗浄新液
２２４ フレーム
２３０ 洗浄液循環装置
２３２ 回収タンク
２３４ 塗布液と洗浄液の混合液体
２３６ 循環配管
２３８ ポンプ
２４０ 切換バルブ
２４２ 供給タンク
２４４ 供給配管
２４６ フィルター
２４８ 絞り調整弁
２５０ 圧空源
２５２ 洗浄新液切換バルブ
２５４ 洗浄液配管
２５６ 排出管
２５８ 排出切換バルブ
２６０ 洗浄液タンク
２６２ 切換バルブ
２６４ 洗浄液タンク
２６６ 配管
２６８ 絞り調整弁
２７０ 気体供給源
２７２ 切換バルブ
２７４ 気体配管
２７６ 圧力調整装置
２７８ 供給切換バルブ
２８０ 圧空供給切換バルブ
２８２ ブラケットＡ
２８４ ブラケットＢ
２８６ 大気開放切換バルブ
２８８ 配管
２９０ 気体吸引口
２９２ 吸引配管
２９４ 配管
２９６ 配管
Ａ 基板（被塗布部材）
Ｂ ビード
Ｃ 塗布膜
Ｄ 予備塗布位置

Claims (7)

1. 塗布液を吐出するために一方向に延在または配列された吐出口を有する塗布器から塗布液を回転ロール上に塗布して予備塗布を行った後、被塗布部材に塗布を行う塗布方法において、回転ロールの洗浄を、回転ロールを回転させながら、第１の洗浄液の回転ロールへの供給、回転ロールに付着した第１の洗浄液と塗布液のかき取り除去、第２の洗浄液の回転ロールへの供給、回転ロールに付着した第２の洗浄液と残存物のかき取り除去、および回転ロールへの気体の供給、の順に行うことを特徴とする塗布方法。
2. 前記第１の洗浄液は、除去した塗布液と使用済みの洗浄液が混合した循環液であって、循環液の濃度を略一定に調整することを特徴とする請求項１に記載の塗布方法。
3. 前記第１の洗浄液の供給量は回転ロールに予備塗布をした塗布液量の１０倍以上であることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布方法。
4. 塗布液を吐出するために一方向に延在または配列された吐出口を有する塗布器と、塗布器から吐出された塗布液が回転ロール上に予備塗布される予備塗布装置と、予備塗布後に塗布器から吐出された塗布液を被塗布部材に塗布する本塗布装置と、を備えた塗布装置において、予備塗布装置に、第１の洗浄液を回転ロールに供給する第１ノズル、回転ロールに付着した第１の洗浄液と塗布液のかき取り除去を行う第１のブレード、回転ロールに第２の洗浄液を供給する第２ノズル、回転ロールに付着した第２の洗浄液と残存物のかき取り除去を行う第２のブレード、回転ロールに気体を供給して回転ロールに付着した残存液体の除去と回転ロール表面の乾燥を行う気体噴出ノズルが、回転ロールの回転方向に対して上流側からこの順に配置されていることを特徴とする塗布装置。
5. 前記第１の洗浄液は、除去した塗布液と使用済みの洗浄液が混合した循環液であって、循環液中の塗布液の濃度を略一定値に調整する濃度調整装置をさらに備えることを特徴とする請求項４に記載の塗布装置。
6. 前記第１の洗浄液の吐出量が回転ロールに予備塗布された塗布液量の１０倍以上となるよう制御する制御手段をさらに備えることを特徴とする請求項４または５に記載の塗布装置。
7. 請求項１〜３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。

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