JP3179628B2 - 硬基板塗布方法 - Google Patents
硬基板塗布方法Info
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Description
晶表示板などの製造に用いられ、フォトレジストなどの
塗布液を硬基板に薄く均一に塗布するための硬基板塗布
方法に関するものである。
などの硬基板にフォトレジストなどの塗布液を薄く均一
な厚さに塗布する工程がある。例えばカラー液晶板の製
造においては、透明電極を予め形成したガラス基板に、
フォトレジストの機能を有する赤のカラ−モザイク液を
均一に塗布した後、露光して赤に対応するカラ−モザイ
クを硬化させ、余分の液を除去することにより赤のカラ
ーモザイクを形成している。そしてこれと同様な処理を
緑、青などの他の色について繰り返している。
塗布する場合、この液は均一な厚さ(例えば2μ±5%
程度)に厳密に管理して薄く塗布する必要がある。この
塗布の厚さが不均一であると、光の透過率のむらが生
じ、品質の低下を招くことになるからである。
いられていた。このスピンコータは回転させた基板の回
転中心付近に塗布液を滴下し、この液を遠心力を利用し
て飛散させることにより塗布するものである。しかしこ
のスピンコータを用いる方法では基板の交換に手間取り
作業能率が悪くなるばかりでなく、飛散して捨てられる
液の量が増えることになる。このためコストアップにな
るという問題があった。
間に基板を挟んで塗布する装置(いわゆるギーサー)を
用いることが考えられている。この装置は下のローラと
なるマイクロロッドバーの下部を塗布液に浸漬し、この
マイクロロッドバーとこの上方に位置するニップローラ
との間に基板を挟んで送りながら、マイクロロッドバー
により基板の下面に塗布するものである。
ドバーに接触して塗布が開始されてから少しの期間は塗
布液が基板に付着する量が少なく、基板先端付近では目
的とする塗布膜厚より薄塗りになる性質があることが解
った。この薄塗り部分は、露光、洗浄などの種々の処理
工程後光の透過率が正規の塗布厚さの部分と比べて高く
なってしまい、製品の品質低下を招いたり不良製品を生
む原因となっていた。このため製品の歩留まりが低下す
るという問題があった。
を均一に塗布するために、基板の先端部が塗布ローラ上
に接触した状態で一定時間搬送駆動を停止し基板と塗布
ローラとの隙間に塗布液の溜りが所定量に達したところ
で、基板を再び移送する装置が記載されている。すなわ
ち塗布ローラとこれを未通過の基板の下面との角に所定
量に液溜りを形成してから、基板の移送を再開するもの
である。
いても、基板の動き始めに液溜りの影響を受けるために
基板の先端側の一定範囲で膜厚が不安定になったりする
ことが実験の結果判明した。このためやはり製品の品質
低下を招いたり歩留まりが悪くなるという問題は解決で
きなかった。
な塗布方法において液溜りが形成されるように塗布液を
供給しておいて、バーの回転速度を基板の移動速度の±
15%以内で変化させて塗布量の調節を行うことが開示
されている。しかしながら、この方法は液溜りが定常の
形状に形成された状態でバーの回転速度を変化させるも
のであるから、液溜りが定常に形成されていない基板の
先端部分に対しては十分な効果が得られず、前記のよう
な基板の先端部分の薄塗り現象を解決することはできな
かった。
ものであり、ギーサーを使って塗布液を塗布する場合
に、硬基板の先端付近に薄塗り部分が発生するのを防止
し、製品の歩留まりを向上させることができる硬基板塗
布方法を提供することを目的とする。
布液槽に浸漬されたマイクロロッドバーと、このマイク
ロロッドバーの上方に対向配置されたニップローラとの
間に硬基板を挟んで送ることにより、前記硬基板の下面
に塗布液を塗布する硬基板塗布方法において、前記硬基
板の先端が前記マイクロロッドバーに接触して先端側の
一定範囲が通過するまでの所定時間の期間で、前記マイ
クロロッドバーの周速度を前記硬基板の送り速度より相
対的に減速させ、前記マイクロロッドバーとこれを通過
した前記硬基板下面とで挟まれる角にほぼ一定量の塗布
液の液溜りを形成させた後、前記マイクロロッドバーの
周速度を前記硬基板の送り速度に一致させるように制御
することを特徴とする硬基板塗布方法により達成され
る。
の送り速度より低速に保つ期間は、遅くとも基板先端縁
がマイクロロッドバーに接触する時を始点とし、マイク
ロロッドバーを通過した後の基板下面とマイクロロッド
バーとが挟む角に生成される液溜り(下流側液溜り)の
液量が定常状態の液量にほぼ等しくなる時を終点とする
ように設定するのが望ましい。
クロロッドバーに接触する時に限定するものではなく、
これよりも前を含む。またこの期間内では下流側液溜り
の液量が定常状態における液量に接近するのに伴って、
マイクロロッドバーの周速度も次第に基板送り速度に接
近させるように、速度を連続的に変化させてもよい。
板の下面に運ばれ、マイクロロッドバーを通過する前の
基板下面とマイクロロッドバーとが挟む角に溜り、ここ
に液溜り(上流側の液溜り)を形成する。
ッドバーを通過すると、この通過後の基板下面とマイク
ロロッドバーとが挟む角にも液溜り(下流側の液溜り)
が形成される。このマイクロロッドバーの下流側の液溜
りから、塗布液は基板下面とマイクロロッドバー表面と
に分配されて流出する。すなわちこの下流側液溜りの塗
布液の一部は移送中の基板の下面に付着して流出し、一
部はマイクロロッドバーの表面に付着して塗布液槽に戻
される。
イクロロッドバーの下流側の液溜りの塗布液量が一定で
あれば基板下面の塗布厚も一定になる。しかし基板先端
がマイクロロッドバーに接触した直後においては、この
下流側の液溜りに十分な塗布液量が溜らない。このため
この下流側液溜りに一定量の塗布液が溜るまでの間は基
板の塗布厚が薄くなると考えられる。
バーに接触してから所定時間経過するまでは、マイクロ
ロッドバーの周速度を基板の送り速度よりも低くする。
このため下流側の液溜りからマイクロロッドバーの表面
に付着して塗布液槽に戻される液量が減る。このため基
板に分配される液量が相対的に増え、基板の薄塗りが防
止される。
増え、この液溜りの液量が速やかに増える。この液量が
所定量になった後はマイクロロッドバーを定常速度にし
て塗布すればよい。この結果精度よく塗布厚を一定に管
理しつつ塗布でき、基板先端側の薄塗りを防止しあるい
は薄塗りとなる範囲を非常に狭くすることができる。
はその塗布装置の断面図、図3はその正面断面図、図4
は図3におけるVI−VI線断面図、図5は動作説明図
である。
はローラコンベアであり、ガラス基板10はその下面の
左右の縁をコンベア12のローラに載せた状態で図上左
から右へ送られる。コンベア12の途中にはギーサー1
4が配設されている。このギーサー14は小径で断面円
形なマイクロロッドバー16と、その上方に対向する大
径のニップローラ18と、マイクロロッドバー16の上
部を残してほぼ全体が入る塗布液槽20とを有する。
形のロッドの表面に細い金属線を密着するように巻き付
けたものであり、金属線間の溝による毛細管現象を利用
して塗布液を塗布するものである。
うに、基板10の送り方向に直交する方向に長く浅い液
溜め部22を持ち、この液溜め部22には給液パイプ2
4から新しい液が供給される一方、排液口26から塗布
液が排出される。給液パイプ24は液溜め部22の一端
寄りに望み、排液口26は他端寄りの底に開口する。こ
のため塗布液が液溜め部22をその長手方向に流れて液
を均質化するのに適する。なおこの塗布液の深さは図示
しない液面センサにより監視され、常に一定に管理され
る。
ら露出するように水平に保持されている。すなわち液溜
め部22の両端には上方に半円弧状に開いた凹部を有す
る軸受部30、32が設けられ、この軸受部30、32
とここに上方から被されるキャップ34、36との間に
マイクロロッドバー16を回転自在に保持している。ま
たマイクロロッドバー16の中間部分はバックアップ部
材38により下方から支持されている。
れた硬質の合成樹脂で作られ、その上面に長手方向に沿
って形成された半円形の溝がマイクロロッドバー16に
下方から当接してマイクロロッドバー16のたわみを防
止するものである。なおこのバックアップ部材38の高
さは、この下方に配列された多数の調整ねじ40により
塗布液槽20の下面から微調整可能となっている。
ける奥側の端)は塗布液槽20より後方へ突出し、この
突出端は着脱自在な継手42によって電動モータ44に
接続されている。この電動モータ44はガラス基板10
の送り速度がコンベア12と等速になるようにその回転
が管理されている。前記ニップローラ18の表面は導電
性ゴムで作られ、マイクロロッドバー16との間にガラ
ス基板10を挟んだ状態でガラス基板10に所定の挟圧
力を付与するように保持されている。
ンベア12により図1で左側から右側へ送られるガラス
基板10は、マイクロロッドバー16とニップローラ1
8との間に進入する。マイクロロッドバー16の表面に
はその回転により液溜め部22の塗布液が付着している
から、このマイクロロッドバー16の回転に伴いガラス
基板10の下面にこの塗布液が塗布されて行く。
マイクロロッドバー16の上縁に接触した状態を示す。
この時にはマイクロロッドバー16の表面に付着して持
ち上げられる液16Aの一部がこの先端縁10Aに寄り
かき集められ始め、前記の上流側液溜りR10が形成され
始める。
動した状態を示す。この状態においては、マイクロロッ
ドバー16の上流側の液溜りR1 が成長すると共に、下
流側にも液溜りR20が形成され始める。
基板10の進入側とマイクロロッドバー16とで挟まれ
る角に一定量の塗布液の液溜り(上流側液溜り)R1 を
保持しつつ、基板10の通過側とマイクロロッドバー1
6とで挟まれる角にも一定量の塗布液の液溜り(下流側
液溜り)R2 を保持するようになる(図5(C))。液
溜め部22の液面のレベルと、ニップローラ18による
挟圧力とは一定に管理されているから、ガラス基板10
の下面に塗布される液の厚さは十分に薄くかつ高精度に
管理され得る。
では常に一定量の塗布液を付着して回転しているから、
前記の液溜りR1 およびR2 の液量は、基板10の搬送
速度とマイクロロッドバー16の周速度とが一定となる
定常状態では一定量に保たれ、塗布膜厚も一定に保たれ
る。しかしながら塗布の初期においては下流側の液溜り
R2 の液量が不足するために塗布膜厚が薄くなる。本発
明によればこれらの相対速度を変えることにより液溜り
R2 の液量を制御し、塗布膜厚をコントロールすること
ができる。
マイクロロッドバー16の周速度をVcとし、Vp=V
cのときに塗布される膜厚TをToとするとき、Vcを
以下のように変えることによってTを変えることができ
る。 Vp>Vcのとき、T>To Vp<Vcのとき、T<To
通りである。すなわち、基板10の送り速度とマイクロ
ロッドバー16の周速度との相対速度差が零の場合に
は、液溜りR2 からは基板10とマイクロロッドバー1
6とに一定量ずつの塗布液が持ち去られる。この定常状
態からマイクロロッドバー16の回転速度を低下させる
と、マイクロロッドバー16が液溜りR2 から持ち去る
量が減り相対的に基板10が持ち去る塗布液量が増加す
る。この結果基板10への塗布膜厚が厚くなる。
防止するには以下のように速度制御を行えばよい。まず
目標とする膜厚Tを塗布するための定常状態(塗布を連
続して行っている状態)では前記の速度はVp=Vcで
あるものとする。
した直後から液溜りR2 が形成されはじめるが、この接
触直後には液溜りR2 には十分な液量が溜っていない。
そこで液溜りR2 に十分な液量が溜るまでは両者が接触
した直後からVcの回転速度を低下させる。こうするこ
とによってその段階で十分な液量の液溜りR2 が形成さ
れていなくても、基板10に塗布液が多く持ち運ばれ塗
布される。そして十分な液量の液溜りR2 が形成されそ
うな時点でVcの周速度をVpと同じに戻すことによっ
て定常状態とし、以下一定の塗布膜厚で基板10に塗布
をすることができる。
6に接触する前からマイクロロッドバー16の周速度V
C を低下させることも考え得る。しかしこの場合にはマ
イクロロッドバー16が付着して持ち上げる塗布液量が
少なくなり、一定量の液溜りR1 およびR2 を形成する
までに時間がかかることになるからあまり好ましくな
い。
に接触する直前にマイクロロッドバー16の周速度を上
昇させて多量の塗布液を持ち上げておけば、一定量の液
溜りR1 およびR2 を迅速に形成できることになる。従
ってこのように両者の接触前にマイクロロッドバー16
の周速度を上げておき、両者の接触後にマイクロロッド
バー16の周速度を低下させることはさらに好ましいこ
とである。
大きさ450mm ×450mm 、厚さ1.1mmのガラス基板10
上にフォトレジスト液を塗布した。マイクロロッドバー
16は12mm径のステンレス鋼に0.15mm径のステンレ
ス鋼を巻いたものを用いた。
6の回転を止めた静止状態で液溜りR1 を形成すべき側
に供給された塗布液が作る液面の高さとバー16の頂点
の高さとの距離は2mm に維持した。基板10の搬送速度
を3m/分とし、定常塗布部におけるマイクロロッドバ
ー16の周速度は基板10と同速度の3m/分とした。
する時点を検出するためには、基板10の進行方向手前
で基板10の長さに対応する位置に光センサを設けて、
基板10の後端が通過するときの信号を得るようにし
た。この信号を得て、マイクロロッドバー16の回転速
度を3m/分から1m/分に0.1秒の間低下させ、再
び3m/分の速度に戻した。
なように、3mm/分の速度でマイクロロッドバー16
を回転させたままで塗布した従来の塗布方法の場合に
は、基板10の先端から25mm程度内側まで薄塗りの
部分ができていた。これに対してこの実験例によれば、
薄塗り部分が基板10の先端から5mm程度に少なくな
ったことが解る。
の回転速度(周速度)を一時的に低下させるものとして
説明しているが、本発明は基板10の送り速度を一時的
に高くしたり、基板10の送り速度とマイクロロッドバ
ー16の周速度とを同時に変化させて相対的にマイクロ
ロッドバー16の周速度を小さくするようにしても同様
な効果が得られる。またマイクロロッドバー16に変え
て他の塗布バ−を用いてもよい。
マイクロロッドバーに接触した時から所定時間経過する
までの期間においてマイクロロッドバーの回転速度を一
時的に低下させて、マイクロロッドバーとこれを通過し
た基板との間に形成される液溜り(下流側液溜り)に適
正量の塗布液を溜めるようにしたものであるから、この
期間内においてはこの下流側液溜りからマイクロロッド
バーにより持ち去られる液量が減り、逆に基板に塗布さ
れる液量が増える。このため基板先端付近の薄塗り部分
の発生を防止し、あるいは薄塗り部分の範囲を少なくす
ることができる。このため塗布液の厚さの管理を高精度
に行うことができ、製品の歩留まりを向上させることが
できる。
を基板の送り速度より前記の期間相対的に遅くすればよ
く、基板の送り速度を一定としてマイクロロッドバーを
一時的に減速するのが望ましい(請求項2)。しかしこ
れを逆にして基板の方を一時的に速くしたり、両者の速
度を変化させてもよい。
Claims (2)
- 【請求項1】 下部が塗布液槽に浸漬されたマイクロロ
ッドバーと、このマイクロロッドバーの上方に対向配置
されたニップローラとの間に硬基板を挟んで送ることに
より、前記硬基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布
方法において、前記硬基板の先端が前記マイクロロッド
バーに接触して先端側の一定範囲が通過するまでの所定
時間の期間で、前記マイクロロッドバーの周速度を前記
硬基板の送り速度より相対的に減速させ、前記マイクロ
ロッドバーとこれを通過した前記硬基板下面とで挟まれ
る角にほぼ一定量の塗布液の液溜りを形成させた後、前
記マイクロロッドバーの周速度を前記硬基板の送り速度
に一致させるように制御することを特徴とする硬基板塗
布方法。 - 【請求項2】 前記硬基板の送り速度を一定とし、前記
硬基板の先端側の一定範囲が通過するまでの所定時間の
期間で前記マイクロロッドバーの周速度を一時的に減速
させる請求項1の硬基板塗布方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14823993A JP3179628B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 硬基板塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP14823993A JP3179628B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 硬基板塗布方法 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06338448A JPH06338448A (ja) | 1994-12-06 |
JP3179628B2 true JP3179628B2 (ja) | 2001-06-25 |
Family
ID=15448361
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP14823993A Expired - Fee Related JP3179628B2 (ja) | 1993-05-28 | 1993-05-28 | 硬基板塗布方法 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3179628B2 (ja) |
-
1993
- 1993-05-28 JP JP14823993A patent/JP3179628B2/ja not_active Expired - Fee Related
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---|---|
JPH06338448A (ja) | 1994-12-06 |
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