JP3139377B2 - 塗布装置および塗布方法ならびにカラーフィルタの製造装置および製造方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【発明の属する技術分野】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、光学フィルタ、プリ
ント基板、集積回路、半導体等の製造分野に使用される
ものであり、詳しくはガラス基板などの被塗布部材表面
に塗布液を吐出しながら塗膜を形成する塗布装置および
塗布方法並びにこれら装置および方法を使用したカラー
フィルタの製造装置およびその製造方法の改良に関す
る。

【従来の技術】カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィ
ルタは、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。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、
塗布液の消費量を極力削減し、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始
めてきている。この種のダイコータは、その一例がたと
えば特開平6-339656号公報に開示されている。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、
下向きの吐出口を有した塗布ヘッドとを有し、テーブル
の上面は被塗布部材であるガラス基板を吸着保持するた
めサクション面として構成されている。したがって、塗
膜を形成すべきガラス基板は、テーブル上に吸着保持可
能となっている。そして、テーブル上にガラス基板が吸
着保持された後、テーブルとともにガラス基板が塗布ヘ
ッドの直下を水平方向に移動するに伴い、塗布ヘッドの
吐出口から移動速度に応じた所定量の塗布液を吐出させ
ればガラス基板上に所定膜厚の塗膜を連続して形成して
いくことができる。ところで、ガラス基板上に形成され
る塗膜に関して、塗布開始時からその膜厚を均一に制御
するには、ガラス基板の移動速度と塗液の吐出量の制御
が必要となる。それ故、公知のダイコータは、塗布開始
前に所定時間だけ早く塗液の供給弁を開けて塗布開始時
に十分な液圧を付与し、塗布開始点から所望の一定膜厚
の塗膜が得られるようにしている。

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公知のダイコータにあっては、ガラス基板のテーブル
上面への固定については、ガラス基板とダイのスリット
との相対位置関係が何等考慮されていない。すなわち、
ガラス基板のテーブル上への取付け位置を検知してスリ
ットダイの幅方向の位置合せがされておらず、また、ガ
ラス基板の塗布開始点を決定することもしていない。し
たがって、テーブル上面でのガラス基板の固定位置が常
に同じでないため、塗布開始・終了位置や塗布すべき幅
方向の位置がずれるという欠点がある。そしてこのよう
な塗布位置の再現性が不十分であるために、塗布領域が
許容範囲をこえて大きく変動するということが問題が起
こる。このことは特にガラス基板の内側に矩形状領域の
塗布面を形成する場合に致命的な品質欠点となる。さら
に、塗布部分の端部は厚みむらがどうしても悪くなって
しまうが、上述したように塗布領域がずれると厚みプロ
フィールも変動し、品質の均一な製品が得られないこと
になる。この発明は、上述の事情に鑑みてなされたもの
で、その目的とするところは、塗布前に口金のスリット
とガラス基板、すなわち口金と被塗布部材間の相対位置
精度を向上させることにより、被塗布部材への塗布精度
を格段に向上させることのできる塗布装置および塗布方
法並びにこれら装置および方法を使用した簡便なカラー
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。

【問題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の塗布装置は、供給手段から供給された塗
布液を吐出するために一方向に延びるスリットを有する
塗布液吐出装置と、塗布液吐出装置または長方形形状の
被塗布部材のうちの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た塗布装置において、前記塗布液吐
出装置と前記被塗布部材を近接する前に、被塗布部材の
位置決めをする位置決め手段を設け、該位置決め手段
が、前記被塗布部材の３辺に接触可能なように位置決め
部材をコの字形状に沿って配置した位置決めユニット
を、前記被塗布部材の相対移動方向に対して直角方向に
進退自由に一対配して、構成されることを特徴とする。
この場合、前記一対の位置決めユニットが被塗布部材の
位置決め位置にある時、一対の位置決めユニットの位置
決め部材は、その被塗布部材との接触部が、被塗布部材
の相対移動方向と、その直角な方向に、被塗布部材の長
さより０．１〜１mm長い位置にあるよう配されているこ
とが好ましい。そして、上述した装置装置は、カラーフ
ィルタの製造装置として用いることができる。上記目的
を達成するため、この発明の塗布方法は、塗布液供給装
置により、塗布液吐出用スリットを有する塗布液吐出装
置に塗布液を供給し、塗布液吐出装置または長方形形状
の被塗布部材を保持する搬送体のうちの少なくとも一方
を相対的に移動させて、搬送体上の被塗布部材に所定厚
みの塗膜を形成する前に、搬送体上の被塗布部材の位置
決めを行う塗布方法であって、前記被塗布部材の３辺に
接触可能なように位置決め部材をコの字形状に沿って配
置した位置決めユニットを、前記被塗布部材の相対移動
方向に対して直角方向に進退自由に一対備え、前記位置
決めは、該一対の位置決めユニットで前記被塗布部材を
挟み込むことで行なうことを特徴とする。この場合、前
記一対の位置決めユニットを被塗布部材の位置決め位置
に配置してから、その位置に被塗布部材を下降して搬送
体上に載置することで、被塗布部材の位置決めを行うこ
とが好ましく、また前記一対の位置決めユニットが被塗
布部材の位置決め位置にある時、一対の位置決めユニッ
トの位置決め部材の被塗布部材との接触部を、被塗布部
材の相対移動方向と、その直角な方向に、被塗布部材の
長さより０．１〜１mm長い位置に配することも好まし
い。上述した塗布方法は、カラーフィルタの製造方法と
して用いることができる。

【発明の実態の形態】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、この発明に係
る塗布装置の全体斜視図、図２は図１の装置のテーブル
６と口金４０回りの模式図である。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用い
られる塗布装置であるいわゆるダイコータ１が示されて
いる。このダイコータ１は、基台２を備えており、基台
２上には一対のガイド溝レール４が水平方向に互いに平
行に設けられている。これらガイド溝レール４には、被
塗布部材であるガラス基板Ａの保持体、かつ、搬送体で
あるテーブル６が配置され、このテーブル６の上面は真
空吸引によってガラス基板Ａが固定可能なサクション面
として構成されている。テーブル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。すなわち、一対のガイド溝レール４間
には、図２に示す送りねじ機構１４、１６、１８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に沿って水平方向に延びている。送
りねじ機構１４、１６、１８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はテーブル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。また、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。図１に示されているように、基台２
の上面には、ほぼ中央に位置にして逆Ｌ字形のダイ支柱
２４が立設されている。ダイ支柱２４の先端は、テーブ
ル６の往復動経路の上方に位置付けられており、その先
端にはこの発明の塗布液吐出装置である口金４０の昇降
機構２６が取り付けられている。昇降機構２６は、図示
しない昇降ブラケットを備えており、この昇降ブラケッ
トはケーシング２８内の一対のガイドロッドに昇降自在
に取り付けられている。また、ケーシング２８内には、
ガイドロッド間に位置して図示しないフィードスクリュ
ーが回転自在にして配置されており、このフィードスク
リューに対してナット型のコネクタを介して昇降ブラケ
ットが連結されている。また、フィードスクリューの上
端には、ＡＣサーボモータ３０が接続されており、この
ＡＣサーボモータ３０はケーシング２８の上面に取り付
けられている。さらに、昇降ブラケットには、図示しな
い支持軸を介して、上述口金４０を保持するためのダイ
ホルダ３２が取り付けられており、このダイホルダ３２
はコの字形をなし、かつ一対のガイド溝レール４の上方
をこれらレール４に交差する方向に水平に延びている。
ダイホルダ３２の支持軸は、昇降ブラケット内にて回転
自在に支持されており、これによりダイホルダ３２は支
持軸とともにガラス基板Ａに対向する垂直面内で回転す
ることができる。昇降ブラケットには、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３８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３８は、水平バー３６の下面から突出
する図示しない伸縮ロッドを有しており、これら伸縮ロ
ッドがダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接されてい
る。ダイホルダ３２内には塗布器としての口金４０が取
り付けられている。図１から明らかなように口金４０は
テーブル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ており、そして、そ
の両端にてダイホルダ３２に支持されている。一方、図
２に示すように、口金４０からは、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４
８の先端部は塗布液の供給源であるタンク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。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４６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。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５６は、テーブル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３８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、３
０の作動状態を示す信号、テーブル６の移動位置を検出
する位置センサ５８からの信号、口金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
にてテーブル６の位置を検出することも可能である。ま
た、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。図２に概略的に示されている
ように口金４０は、幅方向に長尺なブロック形状のフロ
ントリップ５９およびリアリップ６０を有している。こ
れらリップ５９、６０はテーブル６の往復動方向でみて
前後に張り合わされ、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５９、６０
の張り合わせにより、口金４０の下面には塗布液の吐出
口であるノズル部が形成されている。口金４０内にはそ
の中央部分に位置してマニホールド６２が形成されてお
り、このマニホールド６２は口金４０の幅方向、すなわ
ち、テーブル６の往復動方向と直交する方向に水平に延
びている。マニホールド６２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
れており、これにより、マニホールド６２は塗布液の供
給を受けることができる。口金４０の内部には上端がマ
ニホールド６２に連通し、その下端がノズル部の下面に
開口したスリット６４が形成されており、このスリット
６４の下端開口が吐出口として規定されている。具体的
には、スリット６４はフロントリップ５９とリアリップ
６０との間に挟み込まれたシム（図示しない）によって
確保されており、これにより、吐出口もまた口金４０の
幅方向に延びている。再度図１を参照すると、基台２の
上面にはダイ支柱２４よりも手前側に位置してセンサ柱
２０が配置されており、このセンサ支柱２０もまた前述
したダイ支柱２４と同様に逆Ｌ字形をなしている。セン
サ支柱２０の先端はテーブル６の往復動経路の上方に位
置付けられており、その先端にはブラケット２１を介し
てガラス基板Ａの厚みを前もって測定するための厚みセ
ンサ２２が取り付けられている。厚みセンサ２２は、ロ
ーダからテーブル６にガラス基板Ａを載置する時にこれ
らと干渉しない位置に設けてある。図１の実施態様例で
はガラス基板Ａの塗布開始部分がダイ４０の吐出口真下
で停止した時に、ガラス基板Ａの中央部の厚みが測定で
きる位置に厚みセンサ２２を配置している。また、この
位置ではガラス基板Ａは昇降しないから、厚みセンサ２
２とガラス基板Ａとの間隔は測定上最良の寸法に固定す
ることができ、そのため厚みセンサ２２の昇降機構は不
要である。また、テーブル６には、本発明の特徴である
ラス基板Ａの幅方向（ガラス基板Ａの搬送方向とは直交
する方向）の位置決めをする幅寄せ器２００が設けられ
ている。この幅寄せ器２００について、その概略平面図
である図３を用いて説明する。幅寄せ器２００は、ガラ
ス基板Ａの両側面に圧接する合成樹脂製等の押し付け部
材２０２と、この押し付け部材２０２を幅方向（図の左
右方向）に往復案内するガイド２０４と、押し付部材２
０２を任意の位置で停止、調整できるストッパー２０６
と、上記可動部分の押し付け部材２０２を支持するとと
もに基台２と連結、固定するブラケット２０８とから構
成され、これら部材が幅方向の両側に配置されている。
そして押し付け部材２０２は、図示しない駆動源、たと
えばエアーシリンダー、リニアモータ等によって図の左
右方向に往復動することができるようになっている。１
対の押し付け部材２０２間の幅方向の寸法Ｌは、ストッ
パー２０６によって調整可能であり、ガラス基板Ａの幅
Ｗよりも０．１〜２ｍｍ広くなるように調整するのが好
ましい。０．１ｍｍよりも狭くするのは調整が難しく、
２ｍｍを越えるとガラス基板Ａのテーブル６に対する位
置決め効果がない。なお、ガラス基板Ａと押し付け部材
２０２間のすきまをゼロにすると、ガラス基板Ａに異常
な力が加わることになるので、この力を吸収する機構を
つけ加えるか、押し付け部材を弾性体を介して押しつけ
るのが好ましい。なお、符号３は、ガラス基板Ａをテー
ブル６表面に真空吸着するためにテーブル６の表面に複
数設けられた吸引孔であり、図示しない真空ポンプ等の
適当な真空源に接続されている。また、符号５は、ガラ
ス基板Ａをテーブル表面からリフトアップするためのリ
フトピン５であり、テーブル下部に設けられた図示しな
いエアーシリンダによって図の紙面の垂直方向に出没で
きるようになっている。なお、図２、図３に示すように
この発明の位置決め手段である幅寄せ器２００は、信号
線４９を介してコンピュータ５４に接続されており、コ
ンピュータ５４からの信号によって図示しない駆動源を
動作させる。また、押し付け部材２０２の近傍には、押
し付け部材２０２の基板押し付け時と復動時の位置を検
知する位置センサ７が設けられており、この信号もコン
ピュータ５４に信号線を介して伝えられるようになって
いる。ガラス基板Ａは、テーブル６の原点位置で前工程
から図示しないローダにより載置されるが、その載置す
べき位置の移動方向（ガラス基板Ａの搬送方向に同じ）
の中央線（例えば口金４０の吐出口中央部）に対して押
し付け部材２０２が略対称になるように幅寄せ器２００
全体を配置している。この時の位置ずれは、移動方向の
中央線に対して±１ｍｍ以下になるようにするのが好ま
しい。±１ｍｍを越えるとガラス基板Ａの塗布すべき領
域が大きくずれてしまい、塗布すべき領域内での幅方向
の塗膜厚プロフィールも均一でなくなるからである。次
に、この発明の塗布方法を図１〜図３を参照しながら説
明する。まず、塗布装置１における各作動部の原点復帰
が行われるとテーブル６、ダイ４０はスタンバイ位置に
移動する。この時、塗布液タンク５０からダイ４０まで
の送液ルートは、すでに塗布液で充満されており、ダイ
を上向きにして塗布液を吐出してダイ内部の残留エアー
を排出するいわゆるエアー抜き作業を終えているものと
する。次に、テーブル６の表面からリフトピン５を上昇
させ、図示しないローダからのガラス基板Ａの載置のた
めに待機させる。ガラス基板Ａをローダによりリフトピ
ン５上部に載置する。この載置する位置はテーブル６上
の予め定められた場所の真上となるようにし、ここに移
動方向の位置ずれが±１ｍｍ以内の範囲内となるように
置く。これによりテーブル６とガラス基板Ａとテーブル
との移動方向の位置関係が相対的に定まることになる。
従ってあらかじめ定められたガラス基板Ａの塗布開始部
をダイ４０の吐出口の真下に移動させることが、テーブ
ル６をそれに対応する位置に移動させることと同義にな
り、ガラス基板Ａの位置を直接見ないでもフィードスク
リュー１４に取り付けられているエンコーダ１８やテー
ブルの位置センサー５８によって位置を確認し、正確に
位置制御を行えるようになる。次にリフトピン５上のガ
ラス基板Ａをリフトピン５を下降させてテーブル上面に
載置し、次いでコンピュータ５４から信号を駆動源であ
るエアーシリンダに出して幅寄せ器２００を作動させ、
ガラス基板Ａの幅方向両側からガラス基板Ａの側縁を押
し付け部材２０２で挟み込む。この状態は位置センサ７
で検知されて信号がコンピュータ５４に伝えられ、この
信号により０．５〜５秒間この状態を保持する。そうす
るとダイ４０の吐出口の幅方向位置とガラス基板Ａの塗
布すべき幅方向の位置ずれが±１ｍｍ以下となる。した
がって、テーブル６とダイ４０の吐出口の幅方向の位置
関係は相対的に定められることになる。押し付け部材２
０２による挾み込み工程が完了したら、次にコンピュー
タ５４から駆動源に信号を出して押し付け部材２０２を
幅方向の外側に移動させると同時にガラス基板Ａを吸着
保持する。次に押し付け部材２０２の復帰を位置センサ
７で確認し、テーブル６をガラス基板Ａとの相対位置関
係からあらかじめ定めた所定位置まで移動、停止させる
とテーブル上のガラス基板Ａの塗布開始部Ｂがダイ４０
の吐出口の真下に±１ｍｍ以下の精度、望ましくは±
０．５ｍｍ以下の精度で位置決めされる。この停止状態
の時に厚みセンサ２２でガラス基板Ａの基板厚みが測定
され、その厚みとあらかじめコンピュータ５４に入力さ
れているクリアランスとからダイ４０のリニアセンサー
上での下降すべき値が演算され、この指令値がシーケン
サ５６から昇降機構２６に出力されてダイ４０が上記下
降位置まで下降し、口金４０の吐出口とガラス基板Ａと
の間のクリアランスが正確に設定される。このように、
口金４０とガラス基板Ａを近接する前に、ガラス基板Ａ
の位置決めをするのである。一方、図２のシリンジポン
プ４４からは、この間にタンク５０から所定量の塗液を
吸引させ、クリアランスの設定確認後塗液をダイ４０に
送り込む。次にシリンジポンプの送り込み動作開始と同
時に、コンピュータ５４内のタイマーがスタートし、所
定時間後にコンピュータ５４からシーケンサ５６に対し
てテーブル６のスタート信号が出力され、テーブル６が
塗布速度で移動を開始し、塗布開始部Ｂからの塗布が開
始され、ガラス基板Ａ上には所定厚みの塗膜が形成され
る。なお、ガラス基板Ａは、常時テーブル６上の定めら
れた位置に吸引固定されているから、ガラス基板Ａ上の
（ａ）塗布終端部Ｃから例えば５ｍｍ手前や（ｂ）塗布
終端部Ｃ位置に位置センサー５８やそのエンコーダ値を
あらかじめ設定することができる。テーブル６が上記
（ａ）位置にきたら、シリンジポンプ４４に対してコン
ピュータ５４から停止指令を出し、上記（ｂ）位置まで
スキージ塗工し、次いでテーブル６が（ｂ）に対応する
位置にきたら、コンピュータ５４からダイ４０を上昇さ
せる信号を出し、ダイ４０を上昇させて完全に塗布液ビ
ードを断ち切る。テーブル６が移動を続けその終点位置
（アンローダによるガラス基板の移載位置）に到達した
ら停止し、ガラス基板Ａの吸着が解除され、リフトピン
５が上昇し、ガラス基板Ａを上方に持ち上げる。そし
て、アンローダによってガラス基板Ａの下面が保持さ
れ、次の工程にガラス基板Ａが搬送される。ガラス基板
Ａがアンローダに受け渡されたら、テーブル６はリフト
ピン５を下降させ、再び原点位置に復帰する。以上に説
明したように、本実施態様例においては、リフトピン５
上に載置されたガラス基板をテーブル上に載せかえる工
程の時にガラス基板Ａをその進行方向と直交する方向の
幅方向で位置決めをするので、ガラス基板とテーブルと
の幅方向の相対位置関係、ひいては口金との幅方向の相
対位置関係が一定のものとなり、幅方向の塗布領域精度
と、塗布領域内での塗布厚み精度が格段に向上する効果
がある。なお、以上の説明は幅寄せ器２００をガラス基
板Ａの幅方向のみに設けた態様のものであるが、このよ
うにすると以下に述べる不都合が生じる。すなわち、図
示しないローダからリフトピン５上に受け渡されたガラ
ス基板Ａをリフトピン５を下降してテーブル６表面上に
載置する時、リフトピン５の下降速度が早いと、ガラス
基板Ａとテーブル６表面の間の空気が逃げ切らない、い
わゆるエアベアリング効果が生じ、ガラス基板Ａがその
空気上で浮遊し、載置すべき所定位置から大きくずれる
ことがある。このために、リフトピン５を下降する前か
ら、テーブル６の表面をガラス基板Ａの吸着穴から−５
０〜−３００ｍｍＨｇで吸引し、その状態でリフトピン
５を下降させると、リフトピン５の下降速度に関係な
く、ガラス基板Ａとテーブル６表面間のエアーが効果的
に排除され、ガラス基板Ａがテーブル６表面上で移動す
るということがなくなり、テーブル上の所定位置に精度
よく載置することができる。上記吸引圧は−５０ｍｍＨ
ｇより小さいとエアー排除の効果がなく、−３００ｍｍ
Ｈｇより大きいと吸着圧が大きすぎて幅寄せ器を作動さ
せた時に、ガラス基板Ａが所定の幅方向位置に移動し難
い。位置決め精度をガラス基板Ａの幅方向と移動方向の
両方向について、±１ｍｍよりも高い、たとえば±０．
５ｍｍ以下にすると、幅方向は、幅寄せ器２００の押し
付け部材２０２間の幅方向精度を上げれば容易に達成で
きるが、移動方向についてはローダでのリフトピン５上
へのガラス基板Ａの載置は上記精度で可能であっても、
リフトピン５からテーブル６表面への移載については外
乱が入り易く、必ずしも±０．５ｍｍ以内の精度を得ら
れるとは言いがたい。従ってこの精度を移動方向におい
ても達成するには、幅方向と同じように移動方向でも、
ガラス基板Ａをテーブル６表面に載置してから位置決め
をする必要があり、かかる不都合を解消した実施態様を
再び図３を参照して説明する。図３において、移動方向
の位置決め器２２０は、幅寄せ器２００のユニットをテ
ーブルに、ガラス基板Ａを移動方向から挟み込めるよう
に取り付けたものである。移動方向位置決め器２２０
は、幅寄せ器２００と同じように押し付け部材２２２、
これを移動方向に案内するガイド２２４、押し付け部材
２２２を任意の位置で停止、調整できるストッパー２２
６、そしてこれらのユニットをテーブル６側面に固定す
る図示しないブラケットと、押し付け部材２２２を移動
方向に往復動させる図示しない駆動源より構成される。
駆動源への動作信号、押し付け部材の位置を示す位置セ
ンサ７の信号は信号線を介してコンピュータ５４と送受
信される。ここで、図３のように移動方向位置決め器２
２０をテーブル６の移動方向前後に配置し、ガラス基板
Ａを移動方向に挟み込むようにし、挟み込んだ時の走行
方向のすきまを０．１〜１ｍｍにし、さらに載置すべき
位置の幅方向に引いた中央線に略対称となるように、１
対の移動方向位置決め器２２０とガラス基板Ａとの相互
の配置調整をすればガラス基板Ａをテーブル６表面上の
所定位置に±０．５ｍｍの精度で載置できるようにな
る。幅寄せ器との位置決めタイミングについては両者を
同時に行ってもよいし、一方を先行させて、もう一方を
行うなど、どちらでもよい。図４は、上記図３のものと
はさらに異なる実施態様例の平面図である。この幅寄せ
器２００は、左右一対の押し付け部材２０２の先端に新
たに合成樹脂製の位置決め片２１０を固定して位置決め
器２１８としたものである。この位置決め片２１０は、
縦辺２１４の両端部に横辺２１６ａ，２１６ｂのそれぞ
れがもう一方の押し付け部材方向に突出した「コ」の字
状に構成されており、横辺２１６ａ，２１６ｂの内側間
の距離をガラス基板Ａの移動方向の寸法よりも０．１〜
１ｍｍ広く設定できるとともに、ガラス基板Ａを一対の
位置決め片の縦辺２１４で幅方向に挟み込んだ時、縦辺
２１４の内幅間の距離をガラス基板Ａの移動方向の寸法
よりも０．１〜１ｍｍ広く設定できるようになってい
る。また、ガラス基板Ａの幅方向についても、ガラス基
板Ａを一対の位置決め片の縦辺２１４で幅方向に挟み込
んだ時、縦辺２１４間の寸法をガラス基板Ａの幅方向の
寸法よりも０．１〜１ｍｍ大きくなるようにストッパー
２０６で調整できるようになっている。そして、この幅
寄せ器２００全体を、位置決め片２１０でガラス基板Ａ
を挟み込んだ時に、ガラス基板Ａのテーブル６表面上の
所定位置とのずれが±０．５ｍｍ以下になるように調整
配置している。ガラス基板Ａがリフトピン５上からテー
ブル６表面上に載置された時、この位置決め器２１８を
動作させると、位置決め片２１０の中央への進行に伴っ
てガラス基板Ａのエッジが位置決め片２１０の斜面２１
２に接触し、この斜面が案内となって、エッジが斜面で
相対的に滑りながら、横辺２１６ａ、２１６ｂ縦辺２１
４で構成される隙間で最終的に位置決めされる。斜面の
角度は横辺に対して５〜４５゜がよい。これより小さい
と斜面が長すぎ、装置が大型化し、角度が大きいと被塗
布材と斜面の間に滑りがおきずロックして案内作用が生
じないためである。また位置決め片２１０で、横辺２１
６ａ、２１６ｂ間の長さが異なるものを用意し、簡単に
交換可能としておけば、サイズの異なるガラス基板Ａに
容易に対応できる。これによって、図３の実施例よりも
より少ない装置構成で、ガラス基板Ａの幅方向と移動方
向についてのテーブル６表面上の位置決めを高い精度で
同時に行なうことが可能となる。なお、位置決め器２１
８をガラス基板Ａを挟み込む位置で固定したままにして
おき、そこにリフトピン５上のガラス基板Ａを下降して
テーブル６表面上に載置してもよい。また、この実施態
様では、図１の実施態様とはちがって、幅方向と移動方
向に基板を移動させるために、低圧の吸引力でも、吸着
しながらガラス基板を動かすのが難しい。したがってこ
の図４の実施態様では位置決め中にはガラス基板の吸着
を行なわず位置決めが完了してから吸着を行うのがよ
い。そして吸着が完了した時点で、位置決め片を初期位
置にもどす。この場合は、全方向からガラス基板をかこ
んでいるのであるから、吸着していなくても位置決め上
は問題がない。図５は、位置決め手段のさらに別の実施
態様を示したもので、テーブル６表面の所定位置に凹溝
２４０をほったものである。この底面には吸着穴２４４
と、リフトピン５（図示していない）が４カ所具備され
ており、底面の幅方向の寸法Ｌｗ、移動方向の寸法Ｌｌ
は対応するガラス基板Ａの各々の寸法より０．１〜１ｍ
ｍ程度大きくなっている。また凹溝２４０の深さＬｈは
被塗布材の厚さと同じか、それよりも浅くしている。そ
して底面２４６、テーブル６表面に向かって凹溝２４０
の幅方向、移動方向の寸法は次第に大きくなっており、
斜面２４２，２４８を構成する。この斜面がリフトピン
５上のガラス基板Ａを下降させる時に位置決めの案内と
なり、最終的に底面２４６の隙間で、位置決め精度が定
まる。上記の実施態様で押し付け部２０２の押し付け長
さは被塗布材の側面長さよりも短くても長くてもよい
が、できるだけガラス基板Ａの四隅に近い所を押す方が
ガラス基板Ａの傾き角度が同じ隙間設定でも小さくす
む。この傾きが大きい場合は、ダイ４０の吐出口に対し
てガラス基板Ａが斜めにおかれることになり、はなはだ
しい場合は塗布開始部がガラス基板Ａ上で斜線状に形成
される。さらに、厚みセンサー２２を、ガラス基板Ａを
テーブル６上に載置する時に干渉しないように、ローダ
からの移載位置よりも移動方向に離れた所に配置した
が、ガラス基板Ａを載置する位置でも厚みセンサー２２
を上方向におけば、両者の干渉がおこらないので、その
ように厚みセンサーを配置してもよい。この場合、厚み
センサー２２は昇降機構を伴い、測定する時に下降する
ことになる。従って、ガラス基板Ａがローダ上、リフト
ピン５上、テーブル６表面上いずれにある時でも任意に
ガラス基板Ａの厚さを測定できる。特にローダ上にガラ
ス基板Ａがある時に測定できるようになると、テーブル
６の動きとは関係なく、ガラス基板Ａの厚みを測定でき
ることになり、サイクルタイムの縮小に寄与でき、生産
性を上げることができる。

【実施例】実施例１ ポリイミド前駆体であるポリアミド酸をバインダーとし
て用い、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶媒とし、塩臭
素化フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリ
ーン３６）を混合・分散して得た重量固形分濃度８ｗｔ
％、粘度２５センチポアズの緑色着色塗膜形成用塗布液
を塗布液として採用し、３６０ｍｍ×４６５ｍｍ×１．
１ｍｍの無アルカリガラス基板ＯＡ−２（日本電気硝子
（株）製）をガラス基板Ａとして採用し、スリット間隙
を１００μｍ、クリアランスを７５μｍに設定して塗布
を行った。定量ポンプとしてはシリンジポンプを用い
た。基板搬送用テーブル６の駆動には高精度ステッピン
グモータを使用しシーケンサにより制御を行って実施し
た。前述の着色塗膜形成用塗布液を塗布液タンク５０に
仕込み予め口金４０に至るまでの送液路内を塗布液で満
たした。ガラス基板の全面を塗布するために吐出口の幅
方向の長さを３６０ｍｍとした。位置決めには図４の位
置決め器２１８を用い３６０ｍｍ×４６５ｍｍの基板に
対して、幅方向、移動方向のすきまが各々０．２ｍｍに
なるように調整した。なお斜面２１２ａ、２１２ｂの角
度は横辺２１６ａ、２１６ｂに対して３０度に設定し
た。さらに縦辺２１４は口金４０の吐出口センターに対
して、中心振り分けの位置にした。また横辺２１６ａ、
２１６ｂはテーブル６の移動方向の中心に対して対称に
なるように配置した。この時のガラス基板の先頭から口
金４０の吐出口までの移動方向の移動距離は３５０ｍｍ
であった。このセッティングでまずアンローダ上のガラ
ス基板をテーブル６上につき出したリフトピン５上に移
載する。次いでリフトピン５を下降させ、最下点まで下
降したのと同時に、位置決め器２１８を作動させ、位置
決めを行い完了した時点で、真空吸着を行ってガラス基
板をテーブル６上に固定した。その後、テーブル６を駆
動してガラス基板類をダイ４０の真下に移動せしめ停止
させた。この時固定の近接センサによりテーブル６が所
定位置に至ったのを検知し、口金４０を先述の所定のク
リアランスを確保する位置にまで降下させてからシリン
ジポンプ４４を駆動させて２８５μｌ／秒の割合で塗布
液の吐出を開始し、さらに０．５秒間だけガラス基板Ａ
を静止しつづけてダイ４０とガラス基板Ａとの間に所望
の塗布液ビードを幅方向全域に形成せしめて後、再びテ
ーブル６を駆動させてガラス基板Ａを相対移動させるこ
とで塗布を開始した。テーブル６の搬送速度は３ｍ／分
で行った。ほぼこの直後から塗膜形成に消費される塗布
液量と口金４０の吐出口６６から供給する塗布液量とが
平衡に達し、連続して安定な塗膜を形成する定常塗工状
態となった。次に、同様に近接センサにより塗布終了位
置よりも５ｍｍ手前位置を検知してシリンジポンプ４４
の駆動を止める一方、テーブル６が継続して移動しつづ
けるためにこの位置から終了位置まではガラス基板と口
金４０の間に形成された塗布液ビードを消費しての塗
布、いわゆるスキージ塗工により、塗膜を形成した。得
られた塗布基板を乾燥オーブン（図示せず）にて１２０
℃で２０分乾燥して緑色着色塗膜を得た。図６、図８は
位置決めを行った時の、移動方向と幅方向の各々の膜厚
プロフィールを、図７、図９は位置決めを行なわなかっ
た時のテーブル６の移動方向と幅方向の各々の膜厚プロ
ファィルを示したものである。位置決めを行なわなかっ
たものは基準位置から移動方向に１．５ｍｍ、幅方向に
２ｍｍまでずれ、位置決めを行ったものはそれが各々
０．２ｍｍであった。位置決めを行ったものは、基板枚
数１００枚でも図６、図８の膜厚プロフィールが得られ
るのに対して、位置決めを行なわなかったものは基板枚
数を重ねると膜厚プロフィールが変動し、最も極端に変
化したのが図７、図９であった。ここでは塗布範囲の一
端の膜厚が厚いと、正反対の一端の膜厚は薄くなるとい
う傾向があり、膜厚均一となる有効部分も小さくなるこ
とがわかる。位置決めを行わないと塗布領域のずれが発
生する以外に、塗布領域内の膜厚プロフィールにも影響
を与え、膜厚精度の安定性、再現性が低下するのが確認
できた。本発明は上記の実施態様に制約されるものでな
く種々の変形が可能となる。たとえば、テーブル６が移
動するのではなくて、固定であり、口金４０が移動して
塗布する場合にも本発明は同様の効果を奏する。また上
記実施例ではガラス基板を口金４０の真下で一度停止さ
せた後に塗布を開始したが、この停止を行わず、テーブ
ル６が所定の位置に達した時、あるいはテーブル６が駆
動を開始してからある時間に達してから口金４０の吐出
を開始して塗布を行う場合にも、テーブル６を停止する
場合と全く同様に本発明を適用できる。

【発明の効果】以上説明したように、請求項１または２
の塗布装置および請求項４〜６の塗布方法によれば、テ
ーブル上のガラス基板Ａの位置決めをその幅方向と移動
方向とで精度よく行えるために、ガラス基板Ａ上の所定
領域に精度よく塗布を行うことができる。また、多数枚
塗布した時の塗布領域の位置再現精度も大幅に向上す
る。さらに、被塗布部材の位置決めを行うことによっ
て、塗布領域内の厚みプロフィールも安定し、再現精度
が高くなり、製品の品質も向上する。請求項３、７のカ
ラーフィルタの製造装置および製造方法によれば、上記
塗布装置および塗布方法を使用しているので、品質のよ
いカラーフィルタを製造することができ、生産性も向上
させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の塗布装置の一実施例であるダイコー
タの斜視図である。

【図２】 図１のダイコータを塗布液の供給系をも含め
て示した概略模式図である。

【図３】 本発明の装置に用いられている位置決め装置
の一実施態様の平面図である。

【図４】 位置決め装置の別の実施態様の平面図であ
る。

【図５】 位置決め装置のさらに別の実施態様の平面図
である。

【図６】 位置決めを行った時の塗膜の移動方向の膜厚
プロフィールである。

【図７】 位置決めをしなかった時の移動方向の膜厚プ
ロフィールである。

【図８】 位置決めを行った時の幅方向の膜厚プロフィ
ールである。

【図９】 位置決めをしなかった時の幅方向の膜厚プロ
フィールである。

【符号の説明】

１ ダイコータ（塗布装置） ２ 基台 ３ 吸引孔 ５ リフトピン ６ テーブル ７ 位置センサ １４ フィードスクリュー １８ ＡＣサーボモータ ２２ 厚みセンサ ４０ 口金 ４４ シリンジポンプ ５０ タンク ５４ コンピュータ ６２ マニホールド ６４ スリット ２００ 幅寄せ器（位置決め手段） ２０２ 押し付け部材（位置決め手段） ２０６ ストッパー（位置決め手段） ２１０ 位置決め片（位置決め手段） ２１８ 位置決め器（位置決め手段） ２２０ 移動方向位置決め器 ２４０ 凹溝 ２４６ 底面 Ａ ガラス基板（被塗布部材） Ｂ 塗布開始部 Ｃ 塗布終端部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 平４−61958（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−193114（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−109871（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−143177（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−275701（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−343506（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 B05D 1/26 B05D 3/00 G02B 5/20 - 5/28 G02F 1/13 101 H01L 21/68

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布液を供給する供給手段と、供給手段
   から供給された塗布液を吐出するために一方向に延びる
   スリットを有する塗布液吐出装置と、塗布液吐出装置ま
   たは長方形形状の被塗布部材のうちの少なくとも一方を
   相対的に移動させる移動手段とを備えた塗布装置におい
   て、前記塗布液吐出装置と前記被塗布部材を近接する前
   に、被塗布部材の位置決めをする位置決め手段を設け、
   該位置決め手段が、前記被塗布部材の３辺に接触可能な
   ように位置決め部材をコの字形状に沿って配置した位置
   決めユニットを、前記被塗布部材の相対移動方向に対し
   て直角方向に進退自由に一対配して、構成されることを
   特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 前記一対の位置決めユニットが被塗布部
   材の位置決め位置にある時、一対の位置決めユニットの
   位置決め部材は、その被塗布部材との接触部が、被塗布
   部材の相対移動方向と、その直角な方向に、被塗布部材
   の長さより０．１〜１mm長い位置にあるよう配されてい
   ることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
3. 【請求項３】 請求項１または２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することを特徴とする
   カラーフィルタの製造装置。
4. 【請求項４】 塗布液供給装置により、塗布液吐出用ス
   リットを有する塗布液吐出装置に塗布液を供給し、塗布
   液吐出装置または長方形形状の被塗布部材を保持する搬
   送体のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて、搬
   送体上の被塗布部材に所定厚みの塗膜を形成する前に、
   搬送体上の被塗布部材の位置決めを行う塗布方法であっ
   て、前記被塗布部材の３辺に接触可能なように位置決め
   部材をコの字形状に沿って配置した位置決めユニット
   を、前記被塗布部材の相対移動方向に対して直角方向に
   進退自由に一対備え、前記位置決めは、該一対の位置決
   めユニットで前記被塗布部材を挟み込むことで行なうこ
   とを特徴とする塗布方法。
5. 【請求項５】 前記一対の位置決めユニットを被塗布部
   材の位置決め位置に配置してから、その位置に被塗布部
   材を下降して搬送体上に載置することで、被塗布 部材の
   位置決めを行うことを特徴とする請求項４の塗布方法。
6. 【請求項６】 前記一対の位置決めユニットが被塗布部
   材の位置決め位置にある時、一対の位置決めユニットの
   位置決め部材の被塗布部材との接触部を、被塗布部材の
   相対移動方向と、その直角な方向に、被塗布部材の長さ
   より０．１〜１mm長い位置に配することを特徴とする請
   求項４に記載の塗布方法。
7. 【請求項７】 請求項４〜６のうち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することを特徴とす
   るカラーフィルタの製造方法。