JP2010201288A - 溶液の塗布方法及び装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 基板ＷのエッジＥに沿う塗布領域Ｒの外縁Ｆの真直性を向上すること。
【解決手段】 塗布ヘッド２２のノズルＮiから吐出される溶液を、外縁Ｆに直線状のエッジＥを備えた基板Ｗ上の、当該基板ＷのエッジＥに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布方法において、塗布ヘッド２２と基板Ｗとの相対移動方向を基板ＷのエッジＥに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域Ｒeを除く内側塗布領域Ｒiに溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、塗布ヘッド２２と基板Ｗとの相対移動方向を基板Ｗの前記エッジＥに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッド２２の同一のノズルＮiから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域Ｒeに溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうもの。
【選択図】 図８

Description

本発明は、基板に溶液をインクジェット方式で吐出して塗布する溶液の塗布方法及び装置に関する。

例えば、液晶表示装置の製造工程においては、矩形状を成すガラス製の基板に回路パターンを形成するための成膜プロセスがある。この成膜プロセスでは、基板の板面に例えば配向膜やレジスト等の機能性薄膜が形成される。

基板に機能性薄膜を形成する場合、この機能性薄膜を形成する溶液をノズルから吐出して基板の板面に塗布するインクジェット方式の塗布装置が用いられることがある。

この塗布装置は、基板を搬送する載置テーブルを有しており、この載置テーブルの上方には、複数のノズルが穿設された複数の塗布ヘッドが基板の搬送方向に対してほぼ直交する方向に沿って設けられている。

それによって、搬送される基板の上面には複数のノズルから吐出された溶液が搬送方向と交差する方向に所定間隔で塗布されるようになっている。基板に溶液をインクジェット方式で塗布する先行技術は、例えば特許文献１に示されている。

特開平9-105937号公報

液晶表示装置がアクティブマトリックス方式の場合、上記溶液が塗布される上記基板の板面には、透明導電膜によって電極が光学的に格子状に形成されている。それによって、基板の板面には上記電極が設けられた部分が凸部となり、設けられていない部分が凹部となる凹凸パターンが形成されている。つまり、基板の板面には基板ＷのエッジＥに平行ないし直交する、上記電極によって規則的な凹凸部からなる凹凸パターンが形成されている。基板Ｗ上には、この凹凸パターンを含む位置に矩形状の塗布領域Ｒが設定される。この塗布領域Ｒの各辺は、基板Ｗの対応するエッジＥと平行である。よって、凹凸パターンの凹凸部の配置も塗布領域Ｒの辺に対して平行ないし直交する。

一方、上記塗布ヘッドの複数のノズルからは、長手方向のエッジに沿う方向に搬送される基板に対して液滴が一定の吐出タイミングで吐出される。それによって、上記基板には液滴が規則的に塗布される。基板に塗布された液滴は流動して一体化し、所定の厚さの機能性薄膜を形成することになる。

基板に形成される機能性薄膜は厚さが均一であることが要求される。しかしながら、規則的な凹凸部が形成された基板の板面に、塗布ヘッドに設けられた複数のノズルから液滴を一定の吐出タイミングで吐出させて塗布すると、その吐出タイミングによって各ノズルから基板に塗布された液滴が基板に規則的に形成された凹凸部の凹部に集中して滴下されるということがある。

凹部に滴下された液滴は凸部を形成する電極に邪魔されて周囲に流動し難い。その結果、凹部に滴下された液滴は電極上に十分に広がることができず、電極上でその膜厚が薄くなるので、基板に塗布された液滴によって形成される機能性薄膜は、凸部に対応する部分の膜厚が他の部分の膜厚よりも薄くなり、基板に形成された凹凸部に対応して縞状の筋やまだら模様等のムラが生じ、機能性薄膜の品質が低下するということがあった。

本発明の課題は、塗布ヘッドの複数のノズルから基板の塗布領域に吐出塗布された溶液によって形成される膜の品質を向上することにある。

請求項１の発明は、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布方法において、塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうようにしたものである。

請求項２の発明は、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布方法において、塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうようにしたものである。

請求項３の発明は、請求項１又は２の発明において更に、前記基板を基板受け渡し位置から塗布ヘッドに対し往復動させるに際し、往動過程で第１塗布工程を行ない、複動過程で第２塗布工程を行なうようにしたものである。

請求項４の発明は、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布装置において、複数のノズルを有する塗布ヘッドと、塗布ヘッドと基板とを相対的に移動させる駆動手段と、駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうように制御する制御手段とを具備するようにしたものである。

請求項５の発明は、塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布装置において、複数のノズルを有する塗布ヘッドと、塗布ヘッドと基板とを相対的に移動させる駆動手段と、駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうように制御する制御手段とを具備するようにしたものである。

請求項６の発明は、請求項４又は５の発明において更に、前記制御手段が駆動手段により基板を基板受け渡し位置から塗布ヘッドに対し往復動させるに際し、往動過程で第１塗布工程を行ない、複動過程で第２塗布工程を行なうようにしたものである。

本発明によれば、塗布ヘッドの複数のノズルから基板の塗布領域に吐出塗布された溶液によって形成される膜の品質を向上することができる。

図１は塗布装置の概略構成を示す正面図である。 図２は図１の塗布装置を示す側面図である。 図３は塗布ヘッドを示す縦断面図である。 図４は塗布ヘッドのノズルが形成された下面を示す下面図である。 図５は制御系統を示すブロック図である。 図６は基板に透明導電膜によって形成された凹凸パターンを示す模式図である。 図７は基板と塗布ヘッドとを示す模式図である。 図８は本発明方法の塗布工程を示す模式図である。 図９は本発明方法の塗布工程を示す模式図である。

図１と図２に示すこの発明の塗布装置はほぼ直方体状のベース１を有する。このベース１の下面の所定位置にはそれぞれ脚２が設けられており、上記ベース１を水平に支持している。

図２に示すように、上記ベース１の上面の幅方向両端部には、長手方向に沿ってそれぞれ取付け板３が設けられている。これら取付け板３の上面の幅方向一端部には長手方向に沿ってそれぞれガイド部材４が設けられている。これらガイド部材４の上面には、矩形板状のＸテーブル５が、その下面の幅方向両側に平行に設けられた断面ほぼ逆Ｕ字状の一対の受け部材６をスライド可能に係合させて支持されている。つまり、Ｘテーブル５は上記ガイド部材４に沿うＸ方向に移動可能となっている。

上記ベース１の長手方向一端にはＸ駆動源７が設けられている。このＸ駆動源７はねじ軸８を回転駆動する。このねじ軸８は上記ベース１の長手方向に沿って回転可能に支持されて設けられ、上記Ｘテーブル５の下面に設けられたナット体９に螺合している。従って、上記Ｘ駆動源７によってねじ軸８が回転駆動されれば、上記Ｘテーブル５が図１に矢印で示すように上記ガイド部材４に沿うＸ方向に駆動されるようになっている。

上記Ｘテーブル５の上面にはθテーブル１１が水平面と直交する軸線を中心にして回転可能に設けられている。このθテーブル１１は上記Ｘテーブル５に設けられたθ駆動源１２によって回転方向に駆動されるようになっている。

上記θテーブル１１の上面には載置テーブル１３が設けられている。この載置テーブル１３にはアクティブマトリックス方式の液晶表示装置に用いられる矩形状のガラス製の基板Ｗが供給される。この基板Ｗは、上記載置テーブル１３に下面が真空吸着や静電吸着等の手段によって吸着されて保持される。従って、載置テーブル１３に保持された基板Ｗは上記Ｘテーブル５とθテーブル１１とによってＸ方向とθ方向とに駆動されるようになっている。

図６に示すように上記基板Ｗの上面には、帯状の透明導電膜１４が基板Ｗの外縁の直線状のエッジＥに沿って平行ないし垂直の格子状に設けられている。それによって、基板Ｗの上面には透明導電膜１４によって囲まれた部分が凹部１５ａとなり、透明導電膜１４が設けられた部分が凸部１５ｂとなる凹凸パターン１５が形成されている。つまり、基板Ｗには凹部１５ａと凸部１５ｂとが基板ＷのエッジＥに平行ないし直交する長手方向及び幅方向に対して規則的に形成されている。この基板Ｗに対して、凹凸パターン１５を含む矩形状の塗布領域Ｒが凹凸パターン１５を含む位置に、各辺が基板Ｗの対応するエッジＥと平行するように設定される。塗布領域Ｒは、１枚の基板Ｗに対して複数個設定される場合もあれば、１つだけ設定される場合もある。図７は、基板Ｗに対して縦横に２つずつ、４つの塗布領域Ｒを設定した例を示す。

上記ベース１の長手方向中途部には上記一対のガイド部材４を跨ぐように門型の支持体１７が立設されている。この支持体１７の両側上部には角柱からなる取付け部材１８が水平に架設されている。

上記取付け部材１８にはヘッドテーブル１９が上記Ｘテーブル５の駆動方向であるＸ方向と直交するＹ方向（図２に矢印で示す）に沿って移動可能に設けられている。上記支持体１７の幅方向一側にはＹ駆動源２１が設けられている。このＹ駆動源２１は上記ヘッドテーブル１９をＹ方向に沿って駆動するようになっている。

上記ヘッドテーブル１９の一側面にはインクジェット方式によって機能性薄膜である、例えば配向膜を形成する溶液をドット状に吐出する複数の塗布ヘッド２２がＹ方向に沿って配置されている。この実施の形態では、例えば７つ塗布ヘッド２２が千鳥状に二列で配置されている。

図３と図４に示すように、上記各塗布ヘッド２２はヘッド本体２８を備えている。ヘッド本体２８は筒状に形成され、その下面開口は可撓板２９によって閉塞されている。この可撓板２９はノズルプレート３１によって覆われており、このノズルプレート３１と上記可撓板２９との間には複数の液室３２が形成されている。

各液室３２は、ノズルプレート３１内に形成された主管３１Ａに図示しない枝管を介してそれぞれ連通していて、上記主管３１Ａから上記枝管を介して溶液が各液室３２に供給される。主管３１Ａは、一端が後述する給液孔３３に接続され、他端が後述する回収孔３７に接続される。

上記ヘッド本体８の長手方向一端部には上記液室３２に連通する上記給液孔３３が形成されている。この給液孔３３から上記液室３２には機能性薄膜を形成する上記溶液が供給される。それによって、上記液室３２内は溶液で満たされるようになっている。

図４に示すように、上記ノズルプレート３１には、基板Ｗの搬送方向に直交する方向である、Ｙ方向に沿って複数のノズルＮi（ｉ＝1, 2, 3・・・）が千鳥状に穿設されている。上記可撓板２９の上面には、図３に示すように上記各ノズルＮiにそれぞれ対向して複数の圧電素子３５が設けられている。

各圧電素子３５は上記ヘッド本体２８内に設けられた駆動部３６によって駆動電圧が供給される。それによって、圧電素子３５は伸縮し、可撓板２９を部分的に変形させるから、その圧電素子３５に対向位置するノズルＮiから溶液がドット状に吐出され、搬送される基板Ｗの上面に塗布される。従って、基板Ｗの上面には、ドット状の溶液が行列状に配列されてなる塗布パターンが形成される。そして、この塗布パターンは、ドット状の各溶液が流動して濡れ広がることにより、付着し合って１つの膜となる。

尚、圧電素子３５に印加する電圧の強さを変えて圧電素子３５の作動量を制御すれば、各圧電素子３５が対向するノズルＮiからの溶液の吐出量、つまり液滴の大きさを変えることができる。

上記ヘッド本体２８の長手方向他端部には上記液室３２に連通する上記回収孔３７が形成されている。上記給液孔３３から液室３２に供給された溶液は、上記回収孔３７から回収することができるようになっている。即ち、各ヘッド２２は上記液室３２に供給された溶液をノズルＮiから吐出させるだけでなく、上記液室３２を通じて上記回収孔３７から回収することが可能となっている。

図５に示すように、各塗布ヘッド２２に設けられた駆動部３６は制御装置４１によって駆動が制御される。即ち、上記制御装置４１には、複数の塗布ヘッド２２に形成された各ノズルＮiのＸ、Ｙ座標が記憶されている。各ノズルＮiのＸ、Ｙ座標は、例えば各塗布ヘッド２２をヘッドテーブル１９に取付けた後、その塗布ヘッド２２の取付け位置に基づいて設定される。それによって、基板Ｗに対する溶液の上記Ｙ方向に沿う吐出位置を制御することができる。

上記制御装置４１は上記駆動部３６だけでなく、Ｘテーブル５をＸ方向に駆動するＸ駆動源７、θテーブル１１をθ方向に駆動するθ駆動源１２及び塗布ヘッド２２が設けられたヘッドテーブル１９をＹ方向に駆動するＹ駆動源２１の駆動も制御するようになっている。

以下、上記塗布装置の制御装置４１により、駆動源７、１２、２１、駆動部３６等を制御し、塗布ヘッド２２の各ノズルＮiから吐出される溶液を、基板Ｗの透明導電膜１４が設けられた凹凸パターン１５を有する表面に定めた塗布領域Ｒに塗布する場合について説明する。尚、本発明において、塗布領域Ｒのうち、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥに平行する塗布領域Ｒの真直状の目標外縁Ｆa（塗布領域ＲのＸ方向に沿う辺と一致）沿いの狭い帯状の領域をエッジ側塗布領域Ｒeと称し、塗布領域Ｒのうち、エッジ側塗布領域Ｒeを除いた領域を内側塗布領域Ｒiと称す。

(1)第１塗布工程（図８（Ａ））
第１塗布工程では、塗布ヘッド２２と基板Ｗとの相対移動方向（Ｘ方向）を基板ＷのエッジＥに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから基板Ｗのエッジ側塗布領域Ｒeを除く内側塗布領域Ｒiに溶液を以下の如くに吐出塗布する。

即ち、まず、基板Ｗを透明導電膜１４が設けられた面を上にして、基板受け渡し位置にある載置テーブル１３上に吸着保持する。次いで、θ駆動源１２を作動させ、載置テーブル１３とともに基板ＷをＸ方向に対して所定角度で回転させる。θテーブル１１の回転角度θは5〜45度の範囲が好ましい。図７、図８（Ａ）は基板Ｗを回転角度θで回転させ、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥをＸ方向に対して角度θで斜交させた状態を示している。

載置テーブル１３を回転角度θで回転させたならば、Ｘ駆動源７を作動させて載置テーブル１３を基板受け渡し位置からＸ方向に往動する。つまり、基板Ｗを回転角度θで回転させた状態で図７、図８（Ａ）に矢印で示すＸ方向に駆動する。

基板ＷがＸ方向に駆動されてその基板Ｗの溶液が塗布される内側塗布領域Ｒi（図８（Ａ））が塗布ヘッド２２の下方に到達したならば、その内側塗布領域Ｒiに対応位置する複数の塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから液滴Ｌを基板Ｗに向けて吐出させる。この第１塗布工程は、Ｘ駆動源７の作動により載置テーブル１３がＸ方向の往動端に到達するまで、基板Ｗの全塗布領域Ｒの内側塗布領域Ｒiに対して行なわれる。

このとき、塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから基板Ｗに向けて吐出される液滴は、塗布領域Ｒの真直状の目標外縁Ｆaよりわずかに内側を狙い、もしくは塗布領域Ｒの真直状の目標外縁Ｆaを狙ってその液滴の大きさを小液滴とする等により、内側塗布領域Ｒiに塗布されるように制御される。

上記基板Ｗの溶液の塗布領域Ｒには図６に示すように透明導電膜１４が格子状に設けられ、この透明導電膜１４によって基板Ｗの板面には凹部１５ａと凸部１５ｂからなる凹凸パターン１５が基板Ｗの各辺に沿って規則的に形成されている。一方、溶液は各塗布ヘッド２２のノズルＮiから一定のタイミングで基板Ｗに向けてドット状に吐出される。

基板Ｗを回転させていない状態（回転角度θが0度）でＸ方向に駆動すると、基板Ｗに形成された凹部１５ａと凸部１５ｂとの配置方向が基板Ｗの搬送方向であるＸ方向と同方向になる。そのため、ノズルＮiから一定のタイミングで吐出される液滴の吐出位置が上記凹部１５ａに一致してしまうことがある。

その場合、基板Ｗに吐出された液滴は凸部１５ｂに邪魔されて流動し難くなるから、液滴が流動することで塗布領域Ｒに形成される機能性薄膜の厚さが凹部１５ａに対応する部分と凸部１５ｂに対応してムラが生じる。

しかしながら、この実施の形態では、基板Ｗに溶液を塗布する際、基板Ｗを5〜45度の範囲で回転させてＸ方向に搬送するようにしている。つまり、基板Ｗは、基板Ｗの搬送方向であるＸ方向に対し、この基板Ｗの各辺に沿って規則的に形成された凹部１５ａと凸部１５ｂとの配置方向を所定の角度θで傾斜させて搬送される。

ここで、角度θは、基板ＷのＸ方向への搬送中に１つのノズルＮiから吐出されて基板Ｗ上に塗布されるドット状の溶液の列が、隣接して配置される２つ以上の凸部１５ｂに跨る角度θに設定することが望ましい。この角度θは、基板Ｗの設計データから得られる透明電極等の凸部１５ｂの配置間隔ｄと塗布領域ＲのＸ方向の寸法Ｒｘとから、例えば、{tanθ＞（ｄ／Ｒｘ）}の関係から求めることが可能である。

この第１塗布工程によれば、塗布ヘッド２２の各ノズルＮiをＹ方向に沿って配列し、基板ＷのエッジＥをＸ方向に対し斜交させるものになり、塗布ヘッド２２のノズルＮiから基板Ｗの内側塗布領域Ｒiに向けて吐出される液滴は、その配列方向が基板Ｗに規則的に形成された凹凸パターン１５における凹部１５ａや凸部１５ｂの配置方向に対して傾いた塗布パターンで塗布される。それによって、液滴は、基板ＷのエッジＥに平行ないし直交するように規則的に形成された凹凸パターン１５のうちの凹部１５ａに偏ることなく、凹部１５ａと凸部１５ｂとの両方の部分に塗布されることになるから、塗布された液滴の流動が凸部１５ｂによって邪魔されることが防止される。そのため、塗布後には溶液が塗布領域Ｒの概ね全体を占める内側塗布領域Ｒiに渡って流動して一体化し、乾燥後には、ムラの発生が防止された機能性薄膜を形成することが可能となる。図８（Ｂ）に示す内側塗布領域Ｒi内の斜線は、内側塗布領域Ｒiに塗布された液滴の流動により一体化された状態の溶液膜を示す。

(2)第２塗布工程（図８（Ｂ）、（Ｃ））
第２塗布工程では、塗布ヘッド２２と基板Ｗとの相対移動方向（Ｘ方向）を基板ＷのエッジＥに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッド２２の同一のノズルＮi、例えばＮ1（又はＮ1及びＮ2、もしくはＮ1〜Ｎ3等）から基板Ｗのエッジ側塗布領域Ｒeに溶液を以下の如くに吐出塗布する。

即ち、載置テーブル１３のＸ方向の往動端で、θ駆動源１２を作動させ、載置テーブル１３とともに基板ＷをＸ方向に対して前述(1)の回転角度θ分だけ戻し回転させ、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥをＸ方向に対して平行に配置する。

載置テーブル１３と基板Ｗを戻し回転させたならば、Ｘ駆動源７を作動させて載置テーブル１３をＸ方向に復動する。つまり、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥをＸ方向に対し平行に配置させた状態で図８（Ｂ）に矢印で示すＸ方向（図８（Ａ）の逆方向）に駆動する。

基板ＷがＸ方向に駆動されてその基板Ｗの溶液が塗布されるエッジ側塗布領域Ｒe（図８（Ｂ））が塗布ヘッド２２の下方に到達したならば、そのエッジ側塗布領域Ｒeに対応位置する塗布ヘッド２２の同一のノズルＮ1（又はＮ1及びＮ2、もしくはＮ1〜Ｎ3等）から液滴Ｌを基板Ｗに向けて吐出させる。この第２塗布工程は、Ｘ駆動源７の作動により載置テーブル１３がＸ方向の基板受け渡し位置に到達するまで、基板Ｗの全塗布領域Ｒのエッジ側塗布領域Ｒeに対して行なわれる。

この第２塗布工程によれば、塗布ヘッド２２の各ノズルＮiをＹ方向に沿って配列し、基板ＷのエッジＥをＸ方向に対し平行に配置させるものになり、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥに沿うエッジ側塗布領域Ｒeの真直状の目標外縁Ｆaは塗布ヘッド２２の同一のノズルＮi（例えばＮ1）の直下を通過するものになる。従って、当該同一のノズルＮiが一定の滴下ピッチＡ（但し、滴下ピッチを定める当該ノズルＮiの吐出タイミングは従来と同等の精度で可）で吐出する各液滴は必然的に塗布ヘッド２２に対する基板Ｗの移動方向たるＸ方向に沿う真直状の目標外縁Ｆaに合致して滴下するものになる。図８（Ｃ）に示すエッジ側塗布領域Ｒe内の斜線は、エッジ側塗布領域Ｒe及び内側塗布領域Ｒiに塗布された溶液の流動により一体化された溶液膜を示す。これにより、塗布領域Ｒ（エッジ側塗布領域Ｒe）に形成される機能性薄膜Ｄの外縁Ｆは乾燥後に図８（Ｃ）に示す如くの真直状をなし、塗布領域Ｒの全域にわたって均一な厚さの膜が形成されることとなる。この結果、塗布領域Ｒに対する機能性薄膜Ｄの有効面積率を向上させることができるから、塗布領域Ｒの設定領域を、例えば、表示領域に対して極力狭めることが可能となり、塗布領域Ｒ外周と表示領域外周との間の余白領域を極力小さくすることができ、ひいては、液晶表示パネルの小型化を図ることが可能となる。

また、基板Ｗは基板受け渡し位置から往復動して必ず基板受け渡し位置に戻るから、この戻り工程となる復動過程を利用して第２塗布工程を行なうことにより、生産性を向上できる。

次に、上記塗布装置の制御装置４１により、駆動源７、１２、２１、駆動部３６等を制御し、塗布ヘッド２２の各ノズルＮiから吐出される溶液を、基板Ｗの透明導電膜１４が設けられた凹凸パターン１５を有する表面に定めた塗布領域Ｒに塗布する変形例について説明する。この変形例は、図８に示した第１塗布工程と第２塗布工程の工程順を入れ替えたものである。

(1)第１塗布工程（図９（Ａ））
第１塗布工程では、塗布ヘッド２２と基板Ｗとの相対移動方向（Ｘ方向）を基板ＷのエッジＥに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッド２２の同一のノズルＮi、例えばＮ1（又はＮ1及びＮ2、もしくはＮ1〜Ｎ3等）から基板Ｗのエッジ側塗布領域Ｒeに溶液を以下の如くに吐出塗布する。

即ち、載置テーブル１３のＸ方向の基板受け渡し位置で、θ駆動源１２を作動させ、載置テーブル１３とともに基板Ｗの回転位置を調整し、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥをＸ方向に対して平行に配置する。

載置テーブル１３と基板Ｗを回転調整させたならば、Ｘ駆動源７を作動させて載置テーブル１３をＸ方向に往動する。つまり、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥをＸ方向に対し平行に配置させた状態で図９（Ａ）に矢印で示すＸ方向に駆動する。

基板ＷがＸ方向に駆動されてその基板Ｗの溶液が塗布されるエッジ側塗布領域Ｒe（図９（Ａ））が塗布ヘッド２２の下方に到達したならば、そのエッジ側塗布領域Ｒeに対応位置する塗布ヘッド２２の同一のノズルＮ1（又はＮ1及びＮ2、もしくはＮ1〜Ｎ3等）から液滴Ｌを基板Ｗに向けて吐出させる。この第１塗布工程は、Ｘ駆動源７の作動により載置テーブル１３がＸ方向の往動端に到達するまで、基板Ｗの全塗布領域Ｒのエッジ側塗布領域Ｒeに対して行なわれる。

この第１塗布工程によれば、塗布ヘッド２２の各ノズルＮiをＹ方向に沿って配列し、基板ＷのエッジＥをＸ方向に対し平行に配置させるものになり、基板ＷのエッジＥに沿うエッジ側塗布領域Ｒeの真直状の目標外縁Ｆaは塗布ヘッド２２の同一のノズルＮi（例えばＮ1）の直下を通過するものにある。従って、当該同一のノズルＮiが一定の滴下ピッチＡ（但し、滴下ピッチを定める当該ノズルＮiの吐出タイミングは従来と同等の精度で可）で吐出する各液滴は必然的に塗布ヘッド２２に対する基板Ｗの移動方向たるＸ方向に沿う真直状の目標外縁Ｆaに合致して滴下するものになる。図９（Ｃ）に示すエッジ側塗布領域Ｒe内の斜線は、エッジ側塗布領域Ｒe及び内側塗布領域Ｒiに塗布された溶液の流動により一体化された溶液膜を示す。これにより、後述する第２塗布工程の後に、塗布領域Ｒ（エッジ側塗布領域Ｒe）に形成される機能性薄膜Ｄの外縁Ｆは乾燥後に図９（Ｃ）に示す如くの真直状をなし、塗布領域Ｒの全域にわたって均一な厚さの膜が形成されることとなる。

(2)第２塗布工程（図９（Ｂ）、（Ｃ））
第２塗布工程では、塗布ヘッド２２と基板Ｗとの相対移動方向（Ｘ方向）を基板ＷのエッジＥに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから基板Ｗのエッジ側塗布領域Ｒeを除く内側塗布領域Ｒiに溶液を以下の如くに吐出塗布する。

即ち、載置テーブル１３のＸ方向の往動端で、θ駆動源１２を作動させ、載置テーブル１３とともに基板ＷをＸ方向に対して所定角度θで回転させ、基板ＷのＸ方向に沿うエッジＥをＸ方向に対して角度θで斜交させる。

載置テーブル１３と基板Ｗを回転させたならば、Ｘ駆動源７を作動させて載置テーブル１３をＸ方向に復動する。つまり、基板ＷのエッジＥを回転角度θで回転させた状態で、図９（Ｂ）に矢印で示すＸ方向（図９（Ａ）の逆方向）に駆動する。

基板ＷがＸ方向に駆動されてその基板Ｗの溶液が塗布される内側塗布領域Ｒi（図９（Ｂ））が塗布ヘッド２２の下方に到達したならば、その内側塗布領域Ｒiに対応位置する複数の塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから液滴Ｌを基板Ｗに向けて吐出させる。この第２塗布工程は、Ｘ駆動源７の作動により載置テーブル１３のＸ方向の基板受け渡し位置に到達するまで、基板Ｗの全塗布領域Ｒの内側塗布領域Ｒiに対して行なわれる。

このとき、塗布ヘッド２２の複数のノズルＮiから基板Ｗに向けて吐出される液滴は、塗布領域Ｒの真直状の目標外縁Ｆaよりわずかに内側を狙い、もしくは塗布領域Ｒの真直状の目標外縁Ｆaを狙ってその液滴の大きさを小液滴とする等により、内側塗布領域Ｒiに塗布されるように制御される。

この第２塗布工程によれば、塗布ヘッド２２の各ノズルＮiをＹ方向に沿って配列し、基板ＷのエッジＥをＸ方向に対し斜交させるものになり、塗布ヘッド２２のノズルＮiから基板Ｗの内側塗布領域Ｒiに向けて吐出される液滴は、その配列方向が基板Ｗに規則的に形成された凹凸パターン１５における凹部１５ａや凸部１５ｂの配置方向に対して傾いた塗布パターンで塗布される。それによって、液滴は、基板ＷのエッジＥに平行ないし直交するように規則的に形成された凹凸パターン１５のうちの凹部１５ａに偏ることなく、凹部１５ａと凸部１５ｂとの両方の部分に塗布されることになるから、塗布された液滴の流動が凸部１５ｂによって邪魔されることが防止される。そのため、塗布後には溶液が塗布領域Ｒの概ね全体を占める内側塗布領域Ｒiに渡って流動して一体化し、乾燥後には、ムラの発生が防止された機能性薄膜を形成することが可能となる。

以上、本発明の実施例を図面により詳述したが、本発明の具体的な構成はこの実施例に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

例えば、上記実施の形態において、塗布領域Ｒのエッジ側塗布領域Ｒeに対して１つのノズルＮiを用いて溶液を塗布する例で説明したが、これに限られるものではなく、２つ以上のノズルＮiを用いて溶液を塗布するようにしても良い。すなわち、エッジ側塗布領域Ｒeに対する溶液の塗布に用いるノズルＮiの数は、エッジ側塗布領域ＲeのＹ方向寸法と塗布ヘッド２２のノズルＮiのピッチに基づいて決定すれば良い。また、エッジ側塗布領域ＲeのＹ方向寸法は、凹凸パターン１５におけるＸ方向に沿って形成された凸部１５ｂのＹ方向の配置間隔ｄ以下であることが好ましい。さらに、エッジ側塗布領域Ｒeと内側塗布領域Ｒiの一部をオーバーラップさせて設定しても良い。この場合には、オーバーラップ領域に対して塗布する塗布液の一滴の量を、他のエッジ側塗布領域Ｒe、内側塗布領域に塗布する塗布液の一滴の量よりも少なくすると良い。

また、塗布領域Ｒへの溶液の塗布を基板Ｗの往復移動によって行うものとした。これに限られるものではなく、例えば、内側塗布領域Ｒiに対する溶液の塗布を複数回の往動、復動で行なうようにする等、２往復以上の移動によって行うようにしても良い。

本発明は、塗布ヘッドの複数のノズルから基板の塗布領域に吐出塗布された溶液によって形成される膜の品質を向上することができる。

７ Ｘ駆動源（駆動手段）
１１ θテーブル（駆動手段）
１５ 凹凸パターン
２１ Ｙ駆動源（駆動手段）
２２ 塗布ヘッド
３６ 駆動部
４１ 制御装置（制御手段）
Ｅ エッジ
Ｒ 塗布領域
Ｒe エッジ側塗布領域
Ｒi 内側塗布領域
Ｎi、Ｎ1、Ｎ2、Ｎ3 ノズル
Ｗ 基板

Claims (6)

1. 塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布方法において、
   塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、
   塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうことを特徴とする溶液の塗布方法。
2. 塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布方法において、
   塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、
   塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうことを特徴とする溶液の塗布方法。
3. 前記基板を基板受け渡し位置から塗布ヘッドに対し往復動させるに際し、往動過程で第１塗布工程を行ない、複動過程で第２塗布工程を行なう請求項１又は２に記載の溶液の塗布方法。
4. 塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布装置において、
   複数のノズルを有する塗布ヘッドと、
   塗布ヘッドと基板とを相対的に移動させる駆動手段と、
   駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうように制御する制御手段とを具備することを特徴とする溶液の塗布装置。
5. 塗布ヘッドのノズルから吐出される溶液を、外縁に直線状のエッジを備えた基板上の、当該基板のエッジに沿って前記規則的に形成された凹凸パターンを含む塗布領域内に塗布する溶液の塗布装置において、
   複数のノズルを有する塗布ヘッドと、
   塗布ヘッドと基板とを相対的に移動させる駆動手段と、
   駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板のエッジに対して平行に相対移動させながら、塗布ヘッドの同一のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域に溶液を吐出塗布する第１塗布工程を行ない、その後、駆動手段により塗布ヘッドと基板との相対移動方向を基板の前記エッジに対して斜交させて相対移動させながら、塗布ヘッドの複数のノズルから前記塗布領域内のエッジ側塗布領域を除く内側塗布領域に溶液を吐出塗布する第２塗布工程を行なうように制御する制御手段とを具備することを特徴とする溶液の塗布装置。
6. 前記制御手段が駆動手段により基板を基板受け渡し位置から塗布ヘッドに対し往復動させるに際し、往動過程で第１塗布工程を行ない、複動過程で第２塗布工程を行なう請求項４又は５に記載の溶液の塗布装置。

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