JP2022163357A - 塗布装置、塗布方法およびディスプレイ用部材の製造方法 - Google Patents

Abstract

【課題】塗布ヘッドを用いた基材非接触の塗布において、基材表面に接触することなくこれを基準面にして、塗布ヘッドと基材表面間の隙間Ｃを、塗布ヘッド長手方向にわたって高精度かつ容易に短時間で設定でき、さらに塗布製造途中でも隙間Ｃの値をミクロン単位で低コストで容易に調整可能とする塗布装置および塗布方法、並びにこの塗布方法用いたディスプレイ用部材の製造方法を提供する。【解決手段】基材上の対象領域と塗布ヘッドの先端部にある吐出口との間隔を一定に保つ間隔維持手段と、を備えて基材上の対象領域上に塗布を行う塗布装置であって、前記間隔維持手段は、前記対象領域の塗布ヘッド長手方向両側にある基材表面を基準とする基準部を塗布ヘッドに備えて回転可能に保持するとともに、前記基準部が基材表面に対面して、回転により前記基材上の対象領域と前記塗布ヘッドの先端部にある吐出口との隙間Ｃを調整できるものであることを特徴とする塗布装置。【選択図】図１

Description

本発明は、塗布装置、塗布方法およびディスプレイ用部材の製造方法に関する。

カラー液晶用ディスプレイや有機ＥＬディスプレイなどでは、カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板、有機ＥＬ発光基板などを備えて構成されている。カラーフィルタ、ＴＦＴ用アレイ基板、有機ＥＬ発光基板の製造には、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順次形成していく。

このような塗布膜をガラス基板等の基材表面上に、定められた厚さで精密に、しかも非接触で形成する手段としては、ひとつはポンプ等により前計量された量の塗布液を塗布ヘッドであるスリットノズルから、基材表面上に吐出して所定厚さの液体塗布膜を形成するスリットコータ（例えば特許文献１）がある。

スリットコータでのスリット塗布は前計量方式なので、隙間が液体塗布膜の厚さに直接的に影響を及ぼすことはない。しかし、増産のために高速で塗布を行う場合には、隙間を小さくすることが求められる。特に厚さ１０μｍ以下の薄い液体塗布膜を、１００ｍｍ／ｓ以上の高速で形成するには、隙間は大きくても数１０μｍ以下であることが必要となる。そのような小さな隙間をスリットノズルと基材表面間で一定に精度よく維持し続けることが、実際の製造では求められる。

求められている塗布ヘッドと基材表面間の隙間を、基材表面を基準面として非接触で設定できる手段としては、エアーベアリング等から構成されるエアー浮上手段で、基材表面上を隙間だけ塗工ヘッド（ノズル）を浮上させるもの（例えば特許文献２）、エアー浮上手段は数μｍしか浮上させないが、エアー浮上手段と塗布ヘッドの先端間に距離（オフセット量）を設けて、基材表面と塗布ヘッドの先端間で隙間を確保するもの（例えば特許文献３）等がある。いずれも、エアー浮上手段の浮上量を変化させれば、隙間も変化して調整できるが、浮上量が１０μｍ以上に大きくなっていくと浮上量の変動量も大きくなり、ミクロン単位での調整は困難である。さらにエアー浮上手段は微小にしか浮上させないが、エアー浮上手段と塗布ヘッドの先端間距離をミクロン単位で調整するもの（例えば特許文献４）もあるが、複雑な機構や構成が必要で、運転中に隙間を変更して調整しようとするとコストもかかり、容易に適用できない。

以上のように、公知の技術では、基材表面に接触することなく、これを基準面にして、塗布ヘッドと基材表面間の隙間を高精度かつ容易に短時間で設定できるものはなく、さらに、塗布製造途中でも隙間の値をミクロン単位で低コストで容易に調整できるものはなかった。

特開平６－３３９６５６号公報 特開平１０－１９２７６４号公報 特開２０１４－１８０６０３号公報 特開２０１９－１７１２７１号公報

本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、スリットノズルなどの塗布ヘッドを用いた基材非接触の塗布において、基材表面に接触することなくこれを基準面にして、塗布ヘッドと基材表面間の隙間Ｃを、塗布ヘッド長手方向にわたって高精度かつ容易に短時間で設定でき、さらに塗布製造途中でも隙間Ｃの値をミクロン単位で低コストで容易に調整可能とする塗布装置および塗布方法、並びにこの塗布方法を用いたディスプレイ用部材の製造方法を提供する。

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。つまり、
長手方向に延びる先端部を備える塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドに塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗布ヘッドの前記先端部と相対する基材を保持する基材保持手段と、前記塗布ヘッドを保持するとともに、前記基材の表面を基準として、前記基材上の対象領域と前記塗布ヘッドの先端部にある吐出口との間隔を一定に保つ間隔維持手段と、を備えて基材上の対象領域上に塗布を行う塗布装置であって、前記間隔維持手段は、前記対象領域の塗布ヘッド長手方向両側にある基材表面を基準とする基準部を塗布ヘッドに備えて回転可能に保持するとともに、前記基準部が基材表面に対面して、回転により前記基材上の対象領域と前記塗布ヘッドの先端部にある吐出口との隙間Ｃを調整できるものであることを特徴とする塗布装置である。ここで上記基材表面を基準とする基準部は、塗布ヘッド長手方向両端部に、基材表面に対面して備わる。

上記の塗布装置を用い、前記塗布ヘッドの前記先端部にある吐出口と前記基材上の対象領域との間隔である隙間Ｃを維持する工程と、前記間隔維持手段により前記隙間Ｃを所定値に調整する工程と、前記塗布液供給手段から前記塗布液を前記塗布ヘッドに供給して、前記塗布液を前記基材上の対象領域に塗布する工程を有する塗布方法である。

上記の塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造するディスプレイ用部材の製造方法である。

本発明の塗布装置は、気体噴出手段の気体噴出面が基材表面上を微小な隙間Ｃで変動量少なく安定して浮上しつつ、基材表面を基準面としてなぞるようにして非接触で移動する。さらに基材表面と塗布ヘッドの先端部にある吐出口との間隔が隙間Ｃとなるように、塗布ヘッド長手方向両側に設けられた基準部が回転できる。これによって、塗布ヘッドと基材表面との相対距離を変えることで回転角度が変えられるので、結果として基材表面を基準とする隙間Ｃを簡便な設備で製造中に容易に、かつ低コストでミクロン単位の高精度にて調整することが可能となる。

本発明の塗布方法では、隙間Ｃをミクロン単位の高精度で容易に短時間で所定の値に低コストで調整できる上記の塗布装置を用いて塗布するので、スリット塗布で、隙間Ｃを塗布製造途中で小さな値に調整して、高速でも常に安定して塗布することが可能となる。この結果、塗布品質と生産性を高めることができ、製造コストの低減化も図れる。

以上の優れた効果を有する塗布方法を用いたディプレイ用部材の製造方法でディスプレイ用部材を製造するので、高い品質のディスプレイ用部材を高い生産性、かつ低コストで製造することができる。

本発明の塗布装置１の概略正面図である。 本発明の塗布装置１の概略側面図である。 塗布ヘッド１０と基板Ａ間の隙間Ｃの変化を示す概略拡大正面図（平行と回転）である。

以下、本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、本発明の塗布装置１の概略正面図、図２は本発明の塗布装置１の概略側面図である。

まず図１を参照する。図１は、紙面に垂直なＹ方向に塗布ヘッド１０の中央から少し離れて見たものを表しており、図２に示されるＹ１－Ｙ１矢視図と一致する。したがってＹ方向に１対備えているものは、図２の左側に示されるものが図１に表されている。

図１と図２において塗布装置１は、枚葉基材である基板Ａを吸着保持して自在にＸ方向に移動させる基材保持・駆動部２、移動する基板Ａに塗布液を塗布する塗布ヘッド１０、塗布ヘッド１０に塗布液を供給する塗布液供給手段となる塗布液供給装置５、塗布ヘッド１０の長手方向両側にあって、塗布ヘッド１０の塗布先端面１７にある吐出口１６と基板Ａ間の隙間Ｃを調整する１対の隙間調整部６Ａ、６Ｂ、塗布ヘッド１０と隙間調整部６Ａ、６Ｂを保持するとともに、隙間調整部６Ａ、６Ｂの基板Ａへの負担荷重を調整する保持調整部４、保持調整部４を自在にＺ方向に昇降させると共に、昇降量を調整する昇降調整部３、より構成されている。そして、塗布等を行うための動作は、図示されていないコンピュータからなる制御装置により制御される。

次に、塗布装置１を構成する各部分の詳細について、引き続いて図１、図２を参照しながら説明する。まず、基材保持・駆動部２は、幅ＬＡの基板Ａを吸着保持する吸着保持台２０、吸着保持台２０をリニア軸受２３Ａ、２３Ｂを介してＸ方向（図１の矢印方向）に案内する１対のガイドレール２２Ａ、２２Ｂ、吸着保持台２０を駆動してＸ方向に直進で自在に往復動させるリニアモータ２４、ガイドレール２２Ａ、２２Ｂ、リニアモータ２４を固定支持するベース台２１より構成されている。以上より、塗布装置１では、基材保持手段は吸着保持台２０であり、それは、枚葉部材である基材となる基板Ａを吸着して保持する吸着盤である。

吸着保持台２０に吸着保持されている基板Ａに塗布液を塗布する塗布ヘッド１０は、スリットノズルであり、長手方向（Ｙ方向）に延びるフロントリップ１１とバックアップリップ１２がシム１３を間に挟んでＸ方向に締結固定されている。塗布液供給装置５から供給ホース５５Ｄを介して塗布ヘッド１０に供給される塗布液は、塗布ヘッド１０の内部のマニホールド１４で幅方向（Ｙ方向）に広がり、スリット１５を経て、最下面となる先端面１７上にある吐出口１６から基板Ａ上に均一に吐出される。以上より、塗布ヘッド１０は長手方向に延びる先端部である先端面１７を備える。さらに塗布のためには、塗布ヘッド１０の先端部である先端面１７と相対するように基材である基板Ａを保持する基材保持手段である吸着保持台２０が必要である。

塗布供給装置５は、塗布ヘッド１０に塗布液を供給する塗布液供給手段であり、供給ホース５５Ｄの上流側に、フィルター５６、供給バルブ５４Ｄ、シリンジポンプ５０、吸引バルブ５４Ｕ、吸引ホース５５Ｕ、タンク５７を備えている。タンク５７には塗布液５８が蓄えられており、圧空源５９に連結されて任意の大きさの背圧を塗布液５８に付加することができる。タンク５７内の塗布液５８は、吸引ホース５５Ｕ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５１、ピストン５２が本体５３に取り付けられている。ここでピストン５２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５１内に塗布液５８を充填し、それをピストン５２により押し出して、塗布ヘッド１０に基板Ａを所定枚塗布する分の塗布液を供給する間欠駆動定容量型のポンプである。

シリンジ５１内に塗布液５８を充填するときは、吸引バルブ５４Ｕを開、供給バルブ５４Ｄを閉として、ピストン５２を下方に移動させる。またシリンジ５１内に充填された塗布液５８を塗布ヘッド１０に向かって供給するときは、吸引バルブ５４Ｕを閉、供給バルブ５４Ｄを開とし、ピストン５２を上方に移動させる。

シリンジポンプ５０から塗布液を供給される塗布ヘッド１０は、吐出口１６を下向きにして、間隙調整部６Ａ、６Ｂと共に、保持調整部４のＬ型保持板４０に保持されている。スペーサ４１Ａ、４１Ｂは、塗布ヘッド１０の上下方向寸法が異なる場合でも、Ｌ型保持板４０の保持面４２から塗布ヘッド１０の先端面１７までの長さを、保持面４２から隙間調整部６Ａ、６Ｂの先端噴出面６１Ａ、６１Ｂまでの長さと同じにするための寸法調整具である。Ｌ型保持板４０の保持面４２は基準となる共通面となっている。Ｌ型保持板４０は幅方向中央部のみＬ型構成になっており、そこで保持体４３に接続している。保持体４３の内部には、自動調心軸受４４があり、これが昇降調整部３の保持軸３８にＹ－Ｚ面内で回転自在となるように接続されている。自動調心軸受４４はＹ－Ｚ面内で定められた角度範囲で揺動可能（振り子のような往復動運動が可能）となるので、隙間調整部６Ａの先端噴出面６１Ａと隙間調整部６Ｂの先端噴出面６１Ｂが必ず基板Ａに対面して接することになる。なお、隙間調整部６Ａ、６Ｂには図示されていない圧空供給可能な配管が接続されていて、先端噴出面６１Ａ、６１Ｂに設けられた空気孔から基板Ａに対して空気を噴出するので、基板Ａから浮上することができる。さらに先端噴出面６１Ａ、６１ＢのＹ方向から見た形状は、図１に示すように、半径の大きなＲ形状が好ましい。これは、後に記載するように、先端噴出面６１Ａ、６１Ｂが基板Ａ上を、スムーズに回転できるようにするためである。

保持軸３８は、Ｙ方向両端で軸保持体３２Ａ、３２Ｂに固定保持されており、これに接続している昇降ブロック３６Ａ、３６Ｂが、ガイド３５Ａ、３５ＢでＺ方向に案内されて、駆動モータ３３Ａ、３３Ｂで駆動されるボールねじ３４Ａ、３４Ｂによって所定量自在に昇降することができる。この結果、塗布ヘッド１０も所定量自在にＺ方向に昇降することとなる。ガイド３５Ａ、３５Ｂとボールねじ３４Ａ、３４Ｂの一端は保持ブラケット３７Ａ、３７Ｂに保持されており、ブロック３１Ａ、３１Ｂを介して、ベース台２１に固定されている。

保持調整部４には、保持体４３のＬ型ブラケット４０の逆側に、ねじ軸４６が接続されていて、これに荷重調整ブロック４５がねじ込まれている。荷重調整ブロック４５を回してＸ方向の位置を調整することにより、揺動部６Ａの先端噴出面６１Ａと揺動部６Ｂの先端噴出面６１Ｂが基板Ａに対面して接する時の荷重を、任意の値になるように、調整することができる。

次に、塗布ヘッド１０の先端面１７上にある吐出口１６と基板Ａ間の隙間Ｃの設定方法について、図３を用いて説明する。図３は、塗布ヘッド１０の吐出口１６と基板Ａ間の隙間Ｃの変化を示す概略拡大正面図である。まず図３（Ａ）を見ると、塗布ヘッド１０の先端面１７と基板Ａの上面が平行となっており、吐出口１６と先端噴出面６１Ａ、６１Ｂの最下部は同じ先端面１７上にある。したがって先端噴出面６１Ａ、６１Ｂから空気が噴出している時は、隙間Ｃは先端噴出面６１Ａ、６１Ｂの気体浮上量Ｃ０となり、非常に小さな値となる。これを初期状態として、昇降調整部３によって保持軸３８を上昇させると、図３（Ｂ）に示すように先端噴出面６１Ａ、６１Ｂが基板Ａ上を半時計方向に回転して塗布ヘッド１０が傾き、吐出口１６の最下部と基板Ａ間の隙間Ｃが大きくなる。したがって、保持軸３８の上昇量を調整すれば、任意の隙間Ｃを設定することができる。この隙間Ｃは、基板Ａ上を基準としているので、基板Ａの厚さが変化しても、隙間Ｃの大きさは変わることはない。

なおここで隙間Ｃは基材表面である基板Ａの上面を基準としたものであり、基板Ａの上面を基準として使用する基準部を微視的に見ると、隙間調整部６Ａ、６Ｂの基板Ａに対面して最接近する先端噴出面６１Ａ、６１Ｂの一部となる。この基板Ａの上面を基準とした基準部は、先端噴出面６１Ａ、６１Ｂから空気を噴出しなければ、基板Ａの上面に接する部分である。また図３（Ａ）と図３（Ｂ）の比較からわかる通り、隙間調整部６Ａ、６Ｂの回転角度で微視的な基準部は異なるので、回転によって基板Ａの上面を基準とした所望の隙間Ｃに調整することが可能となる。

次に、図１と図２に示す塗布装置１を用いた塗布方法について、工程ごとにＳＴＥＰ１～ＳＴＥＰ５に分けて説明する。ＳＴＥＰ１～ＳＴＥＰ５に示される工程を実行することにより、隙間調整部６Ａ、６Ｂの気体噴出手段である先端噴出面６１Ａ、６１Ｂからの気体噴出速度を略一定にし、基材上の対象領域を塗布を行う基板Ａの上面とすることで、塗布ヘッド１０の先端部となる先端面１７上にある吐出口１６と基材上の対象領域である基板Ａの上面との間隔である隙間Ｃを維持する工程と、間隔維持手段となる隙間調整部６Ａ、６Ｂ及び保持調整部４及び昇降調整部３により隙間Ｃを所定値に調整する工程と、塗布液供給手段となる塗布液供給装置５から塗布液を塗布ヘッド１０に供給して、塗布液を基材上の対象領域である基板Ａの上面に塗布する工程を有する本発明の塗布方法を示すことになる。なお基材上の対象領域には、他に塗布されている各種塗布膜が挙げられる。

（ＳＴＥＰ１）
塗布前の準備工程１である。塗布ヘッド１０を塗布装置１に取付け、隙間調整部６Ａ、６Ｂが安定して基板Ａ上を微小量気体浮上するようにする。そのためにまず、秤量計を塗布ヘッド１０の先端面１７の直下に置き、先端面１７が秤量計にのるようにして、荷重を測定する。そしてその値が、隙間調整部６Ａ、６Ｂの先端噴出面６１Ａ、６１Ｂから定められた噴出速度で気体を噴出した時に、塗布ヘッド１０が定められた微小量Ｃ０だけ気体浮上する基準負荷荷重Ｗ０となるように、保持調整部４の荷重調整ブロック４５のＸ方向の位置を調整する。測定終了後に秤量計を取り除き、基準圧力Ｐの気体である圧縮空気を隙間調整部６Ａ、６Ｂに供給する。これによって基準負荷荷重Ｗ０の時に、塗布ヘッド１０が定められた初期気体浮上量Ｃ０だけ気体浮上するように、先端噴出面６１Ａ、６１Ｂから一定の気体噴出速度で圧縮空気が噴出する。以上によって、初期状態設定が完了する。

（ＳＴＥＰ２）
塗布前の準備工程２で、隙間Ｃを調整する工程である。まず図１の左端の始点位置に吸着保持台２０を移動させる。ここで調整用の基板Ａを吸着保持台２０に吸着保持してから、塗布ヘッド１０の吐出口１６の直下がＸ方向の基板中央となるように、吸着保持台２０を移動させる。吐出口１６～基板Ａ間の隙間Ｃが測定できるようにカメラをＹ方向に向けて撮影する。そして昇降調整部３を稼働させて塗布ヘッド１０を下降し、吐出口１６の最下部と基板Ａ間の隙間Ｃが所定の隙間量ＣＷになる時のＺ方向座標ＺＷを記録する。なお後に隙間量をＣＷからわずかに変化させることもあることを想定して、隙間量ＣＷ前後の隙間Ｃに対するＺ方向座標を記録しておいてもよい。調整が完了すれば、昇降調整部３を作動させて塗布ヘッド１０を上昇させて初期位置に復帰させ、基板Ａから引き離す。その後、吸着保持台２０を図１の左端の始点位置に移動させ、隙間Ｃの調整に使用した基板Ａを取り外す。

（ＳＴＥＰ３）
塗布前の準備工程３で、塗布液供給装置５を使用した塗布液の前準備工程である。まず、シリンジポンプ５０を使用して、タンク５７の塗布液５８を塗布ヘッド１０に送り込み、タンク５７から塗布ヘッド１０の吐出口１６まで、塗布液５８を充満させる。塗布液５８を充満させる過程で、タンク５７から塗布ヘッド１０までの経路内の残留エアーを排出する作業も行う。そして塗布液供給装置５は、シリンジ５１に塗布液５８が充填、吸引バルブ５４Ｕは閉、供給バルブ５４Ｄは開、そしてピストン５２は最下端の位置にし、いつでも塗布液５８を塗布ヘッド１０に供給できるようにしておく。

（ＳＴＥＰ４）
塗布工程である。まず図１の左端の始点位置に吸着保持台２０を移動させ、本塗布用の基板Ａを吸着保持台２０に吸着保持させる。つづいて基板Ａの塗布開始位置が塗布ヘッド１０の吐出口１６の直下に来るまで基板Ａを移動させ、そこで停止させる。つづいて昇降調整部３を作動させて、Ｚ方向座標値がＺＷとなるように、塗布ヘッド１０を下降させて、塗布ヘッド１０の吐出口１６と基板Ａ間の隙間量ＣＷを実現させる。

つづいてシリンジポンプ５０を駆動し、所定吐出速度で塗布ヘッド１０から塗布液を吐出して先端面１７と基板Ａ間に液溜りであるビードを形成するとともに、シリンジポンプ５の駆動開始から一定時間Ｔ１秒後に吸着保持台２０を、定めた塗布速度でＸ方向（図１の矢印方向）に移動開始して、塗布液の基板Ａへの塗布を行い、液体塗布膜Ｄを形成する。

基板Ａの塗布終了位置が塗布ヘッド１０の吐出口１６の位置にきたら、シリンジポンプ５０を停止させて塗布液の供給を停止するとともに、昇降調整部３を作動させて塗布ヘッド１０を上昇させる。これによって基板Ａと塗布ヘッド１０の先端面１７の間に形成されたビードが断ち切られ、塗布が終了する。

塗布終了後も吸着保持台２０は塗布速度にて移動を続け、図１の右端の終点位置にきたら停止する。

なお塗布結果を見て、隙間Ｃを変化させて塗布した方がよいと判断した場合は、次回の塗布のときに塗布ヘッド１０を下降させるＺ方向座標値を変化させればよい。ＳＴＥＰ２などで、隙間ＣとＺ方向座標値との関係を予め見ているなら、それに基づいてＺ方向座標値を指定してもよい。

（ＳＴＥＰ５）
塗布終了後の処理と次の塗布の準備を行う工程である。

吸着保持台２０の吸着を解除して、塗布された基板Ａを取り出し、乾燥等の次工程に搬送する。基板Ａを取り出したら、吸着保持台２０を図１の左端の始点位置に移動させる。本ＳＴＥＰが開始してから、その他の動作と平行して、塗布液供給装置５の供給バルブ５４Ｄを閉、吸引バルブ５４Ｕを開にしてから、シリンジポンプ５０のピストン５２を下向きに移動させて、タンク５７の塗布液５８をシリンジ５１に次の塗布のために充填する。充填完了後、ピストン５２を停止させ、吸引バルブ５４Ｕを閉、供給バルブ５４Ｄを開にして、待機する。

以降は塗布する基板枚数だけ、ＳＴＥＰ４とＳＴＥＰ５を繰り返す。

なお、上記の塗布装置１では、塗布ヘッド１０をＸ方向に固定にし、基板Ａを吸着保持台２０に吸着してＸ方向に移動させて塗布を行ったが、吸着保持台２０を固定化し、塗布ヘッド１０とそれに連なるものをＸ方向に移動させて、塗布を行ってもよい。

以下実施例により本発明を具体的に説明する。

３７０ｍｍ×４７０ｍｍで厚さ０．７ｍｍの無アルカリガラス基板を基板Ａとして使用し、洗浄液を使用したウェット洗浄によって基板上のごみであるパーティクルを洗浄液で除去後、塗布装置１で上記のＳＴＥＰ１からＳＴＥＰ５に示した工程に基いた塗布方法により、基板Ａ中の３１０ｍｍ（Ｙ方向）×４１０ｍｍ（Ｘ方向）の面領域に、ブラックマトリックス材の厚さ１０μｍの液体塗布膜を形成した。

使用した塗布ヘッド１０は、スリット１５のＹ方向長さが３１０ｍｍ、スリット１５の間隙（Ｘ方向長さ）は０．１ｍｍで、３１０ｍｍ幅の液体塗布膜を形成できるものであった。間隙調整部６Ａ、６Ｂの先端噴出面６１Ａ、６１Ｂについては、セラミック多孔質構成のものを使用し、Ｙ方向に見てＲ＝５００ｍｍの形状であった。

先端噴出面６１Ａ、６１Ｂは、Ｘ方向に２０ｍｍ、Ｙ方向に５ｍｍの矩形範囲内にあり、基板ＡのＹ方向両端から１０ｍｍの範囲に位置させて、基板Ａ上で気体浮上するようにした。気体浮上量Ｃ０は１μｍに設定し、そのために隙間調整部６Ａ、６Ｂへ供給する圧縮空気の基準圧力Ｐは０．５ＭＰａに調整するとともに、先端噴出面６１Ａ、６１が基板Ａ上に着地する時の基準負荷荷重Ｗ０が０．２ｋｇとなるように、保持調整部４の荷重調整ブロック４５のＸ方向位置さを調整した。

隙間Ｃが３０μｍとなるように、吐出口１６の最下部から基板Ａまでの距離をカメラで確認して、塗布ヘッド１０をＺ方向に下降して、基準Ｚ軸座標値ＺＷを求めた。

吸着保持台２０は４００ｍｍ（Ｙ方向）×５００ｍｍ（Ｘ方向）×１００ｍｍ（Ｚ方向）の石製のものを使用し、上面の４００ｍｍ（Ｙ方向）×５００ｍｍ（Ｘ方向）の全面を吸着面とした。上面は平面度が２μｍ以下になるように仕上げられていた。

基板Ａの表面上にブラックマトリックス材の厚さ１０μｍの液体塗布膜を形成するための塗布条件としては、塗布速度は１００ｍｍ／ｓ、シリンジポンプ５０による塗布ヘッド１０からの吐出速度（流量）は３１０μｌ／ｓ、であった。

なお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２０％、粘度１０ｍＰａｓに調整したペーストを用いた。

ブラックマトリックス塗布工程で塗布された基板Ａは、次に乾燥工程に搬送し、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Ａの幅方向（Ｙ方向）にピッチが２５４μｍ、基板Ａの塗布方向（Ｘ方向）にピッチが８５μｍ、線幅が２０μｍ、ＲＧＢ画素数が４８００（基板塗布方向）×１２００（基板幅方向）、対角の長さが２０インチ（基板Ａの塗布幅方向（Ｙ方向）に３０５ｍｍ、基板Ａの塗布方向（Ｘ方向）に４０８ｍｍ）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の格子を作成した。

この後、ブラックマトリックス膜の格子を作成した基板Ａを、次のＲＧＢ工程に供給し、カラーフィルタを作成した。

本発明は、カラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタ、有機ＥＬ等の基板上や、フィルム等のフレキシブルな基材の面上に、面状の液体塗布膜を形成する各種ディスプレイ用部材の製造に利用可能である。

１ 塗布装置
２ 基材保持・駆動部
３ 昇降調整部
４ 保持調整部
５ 塗布液供給装置
６Ａ、６Ｂ 隙間調整部
１０ 塗布ヘッド
１１ フロントリップ
１２ バックアップリップ
１３ シム
１４ マニホールド
１５ スリット
１６ 吐出口
１７ 先端面
２０ 吸着保持台
２１ ベース台
２２Ａ、２２Ｂ ガイドレール
２３Ａ、２３Ｂ リニア軸受
２４ リニアモータ
３１Ａ、３１Ｂ ブロック
３２Ａ、３２Ｂ 軸保持体
３３Ａ、３３Ｂ 駆動モータ
３４Ａ、３４Ｂ ボールねじ
３５Ａ、３５Ｂ ガイド
３６Ａ、３６Ｂ 昇降ブロック
３７Ａ、３７Ｂ 保持ブラケット
３８ 保持軸
４０ Ｌ型保持板
４１Ａ、４１Ｂ スペーサ
４２ 保持面
４３ 保持体
４４ 自動調心軸受
４５ 荷重調整ブロック
４６ ねじ軸
５０ シリンジポンプ
５１ シリンジ
５２ ピストン
５３ 本体
５４Ｕ 吸引バルブ
５４Ｄ 供給バルブ
５５Ｕ 吸引ホース
５５Ｄ 供給ホース
５６ フィルター
５７ タンク
５８ 塗布液
５９ 圧空源
６１Ａ、６１Ｂ 先端噴出面
Ａ 基板（枚葉基材）
Ｃ 隙間
Ｃ０ 気体浮上量
Ｐ 基準圧力
ｔ 塗布厚さ
ＬＡ 幅（基板Ａの）
Ｗ０ 基準負荷荷重

Claims (4)

1. 長手方向に延びる先端部を備える塗布ヘッドと、前記塗布ヘッドに塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗布ヘッドの前記先端部と相対する基材を保持する基材保持手段と、前記塗布ヘッドを保持するとともに、前記基材の表面を基準として、前記基材上の対象領域と前記塗布ヘッドの先端部にある吐出口との間隔を一定に保つ間隔維持手段と、を備えて基材上の対象領域上に塗布を行う塗布装置であって、
   前記間隔維持手段は、前記対象領域の塗布ヘッド長手方向両側にある基材表面を基準とする基準部を塗布ヘッドに備えて回転可能に保持するとともに、前記基準部が基材表面に対面して、回転により前記基材上の対象領域と前記塗布ヘッドの先端部にある吐出口との隙間を調整できるものであることを特徴とする塗布装置。
2. 前記基準部に基材表面に向けて気体を噴出する気体噴出面を設け、前記基準部が基材表面より浮上して回転を可能とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 請求項１または２のいずれかに記載の塗布装置を用い、前記塗布ヘッドの前記先端部にある吐出口と前記基材上の対象領域との間隔である隙間Ｃを維持する工程と、前記間隔維持手段により前記隙間Ｃを所定値に調整する工程と、前記塗布液供給手段から前記塗布液を前記塗布ヘッドに供給して、前記塗布液を前記基材上の対象領域に塗布する工程を有する塗布方法。
4. 請求項３に記載の塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造するディスプレイ用部材の製造方法。

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