JP3414572B2 - 塗布装置および塗布方法 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、塗布液の塗布装
置および塗布方法、特に平坦な枚葉部材の表面に塗膜を
安定して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用いたカラーフィルタの製造装置
および製造方法に関する。

【０００２】

【関連する背景技術】カラー液晶ディスプレイ用のカラ
ーフィルタは、枚葉部材としてのガラス基板上に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、赤、青、緑の
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
を塗布し、これらの塗膜を順次形成する塗布工程が不可
欠となる。この種の塗布工程には従来、塗布装置として
スピニングコータ、バーコータあるいはロールコータが
使用されていたが、塗布液の消費量を削減し、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
使用が検討されている。

【０００３】たとえば特開平5-15831号公報にはダイコ
ータの一例が開示されており、この公知のダイコータ
は、塗布液の貯蔵タンクと、この貯蔵タンクから真空脱
泡機を経て給液ヘッドに塗布液を供給する定量ポンプと
を備え、給液ヘッドから塗布液を吐出しながら被塗布部
材の表面に塗膜を形成するものとなっている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】公知のダイコータは、
貯蔵タンク内の塗布液を真空脱泡機にて脱泡処理した
後、塗布器つまり給液ヘッドに供給しているが、真空脱
泡機だけでは脱泡が不十分となる塗布液もあり、定量ポ
ンプでの送液時に気泡が顕在化すると、この気泡に起因
して被塗布部材上に塗布液が塗布されない箇所、つま
り、塗膜に欠点が発生してしまい、均一な塗膜の形成が
不能になってしまう。さらに、真空脱泡時には、塗布器
による塗膜の形成を停止せねばならないという不都合も
ある。

【０００５】それ故、公知のダイコータにあっては、給
液ヘッド内に塗布液中に発生した気泡や凝集物を除去す
るために、供給ヘッド自体に超音波発生機や振動発生機
を設ける必要がある。しかしながら、これら超音波発生
機や振動発生機の作動中にも、被塗布部材への塗膜の形
成を中断しなくてはならず、ダイコータの稼働効率、つ
まり、塗膜の形成効率が低下する原因となっている。

【０００６】この発明は上述した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、塗布器からの塗布
液の吐出を停止することなく、塗布液の補給および脱泡
処理を効果的に行え、被塗布部材に形成される塗膜に欠
点を発生させることのない塗布装置および塗布方法、並
びに、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。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記目的は、この発明に
よって達成され、請求項１の塗布装置は、塗布液を蓄え
る塗布液貯蔵源と、この塗布液貯蔵源から塗布液を吸い
込み、吸い込んだ塗布液を供給するポンプと、このポン
プからの塗布液の供給を受け、吐出口から塗布液を吐出
する塗布器と、塗布器および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、そし
て、塗布液貯蔵源は、塗布液の供給を受ける処理タンク
と、一方において処理タンクに接続され、他方において
ポンプに接続された貯蔵タンクと、この貯蔵タンク内を
加圧した状態で、処理タンクから塗布液を貯蔵タンクに
補給する補給手段と、処理タンクと貯蔵タンクを接続す
る管路に介挿され、処理タンク内での塗布液の処理が完
了するまでは閉弁状態にあって処理タンクから貯蔵タン
クを分離し、処理の完了後に開かれることで処理タンク
内から貯蔵タンクへの処理済塗布液の補給を許容する開
閉弁とを備えている。

【０００８】請求項１の塗布装置によれば、処理タンク
に供給された塗布液は開閉弁を閉じた状態で処理され、
この処理が完了した後、処理タンクから加圧状態にある
貯蔵タンクに補給される。そして、貯蔵タンク内の処理
済みの塗布液がポンプにより塗布器に供給されること
で、塗膜の形成が行われる。処理タンク内への塗布液の
供給や、処理タンク内での処理の間にあっても、貯蔵タ
ンクは開閉弁により処理タンクから分離されているの
で、ポンプによる貯蔵タンクから塗布器への供給、つま
り、塗布器からの塗布液の吐出が並行して実施可能であ
り、また、処理タンク内での処理が完了した後にあって
も、処理タンクから貯蔵タンクへの処理済みの塗布液の
補給と塗布器からの塗布液の吐出とを並行して実施可能
である。

【０００９】請求項２の塗布装置は、その処理タンクに
内部の塗布液を脱泡する脱泡処理手段を備え、この脱泡
処理手段は処理タンク内のガスを排気する排気手段と、
処理タンク内の塗布液に超音波振動を与える加振手段と
を備えている。請求項２の塗布装置によれば、処理タン
ク内にて塗布液は超音波振動を受け、その塗布液中から
気泡が効果的に除去され、そして、除去された気泡は排
気手段により処理タンクから排出される。

【００１０】請求項３の塗布装置の加振手段は、処理タ
ンクの塗布液中にその一部が浸漬された超音波振動子を
含み、処理タンク内を排気手段により所定の減圧状態に
て排気しながら、その加振部を介して塗布液に超音波振
動を与えるものとなっている。この場合、加振部から直
接、塗布液に超音波振動が与えられるので、塗布液の脱
泡処理が効率良く行われる。請求項４の塗布装置は、そ
の補給手段が処理タンク内と貯蔵タンク内との間に圧力
差を与える加圧手段を備えており、この場合、処理タン
クから貯蔵タンクへの塗布液の補給は、処理タンク内と
貯蔵タンク内との間の圧力差を利用して行われる。請求
項５の塗布装置は、その脱泡処理手段に処理タンク内の
塗布液を攪拌する攪拌手段がさらに含まれており、この
場合、処理タンク内の塗布液は攪拌手段による攪拌処理
を受けることで、その脱泡が促進される。

【００１１】請求項６のカラーフィルタの製造装置は、
請求項１〜５のいずれかに記載の塗布装置を有してお
り、この場合、その塗布装置を用いて、カラーフィルタ
が製造される。請求項７の塗布方法は、処理タンク内に
て塗布液に処理を施した後、その処理済みの塗布液を貯
蔵タンクに補給して蓄え、貯蔵タンク内の塗布液をポン
プにより塗布器に向けて供給し、塗布器および被塗布部
材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて、被塗
布部材の表面に塗膜を形成するに際し、処理タンク内で
の塗布液の脱泡処理が完了するまでの間にあっては処理
タンクと貯蔵タンクの間に介挿された開閉弁を閉じて処
理タンクから貯蔵タンクを分離し、処理タンク内での脱
泡処理が完了した後に開閉弁を開き、処理タンクから貯
蔵タンクへの脱泡処理済み塗布液の補給を許容するよう
になっている。

【００１２】請求項７の塗布方法によれば、請求項１の
塗布装置の場合と同様に、処理タンク内への塗布液の供
給やその処理タンク内での塗布液の処理および処理タン
クから貯蔵タンクへの処理済みの塗布液の補給は開閉弁
の閉開操作により、貯蔵タンクから塗布器への塗布液の
供給と並列的に行われ、請求項１の塗布装置と同様な作
用が発揮される。請求項８の塗布方法では、処理タンク
内のガスを排気し、かつ塗布液に超音波振動を与えるこ
とで、その脱泡処理を行っており、この場合、塗布液の
脱泡処理は、請求項２の塗布装置の場合と同様に効率良
く行われる。

【００１３】請求項８の塗布方法では、塗布液への超音
波振動が処理タンク内を所定の減圧状態にて排気しなが
ら、処理タンクの塗布液中に加振手段の超音波振動子の
一部を浸漬させた状態で与えられるようになっており、
請求項３の塗布装置の場合と同様に塗布液の脱泡処理の
効率化が図られる。 請求項１０の塗布方法は、処理タン
ク内の処理済みの塗布液を圧力差により貯蔵タンクに補
給しており、この場合、処理タンクから貯蔵タンクへの
塗布液の補給にポンプを必要としない。請求項１１の塗
布方法は、塗布液の脱泡処理が処理タンク内の塗布液を
攪拌しながら行われ、この場合、その脱泡処理はさらに
効率良く行われる。請求項１２のカラーフィルタの製造
方法は、請求項７〜１０のいずれかに記載の塗布方法を
用いており、この場合、その塗布方法を使用してカラー
フィルタが製造される。

【００１４】

【発明の実施の態様】図１を参照すると、カラー液晶デ
ィスプレイのカラーフィルタの製造に使用される塗布装
置いわゆるダイコータが示されており、このダイコータ
は基台２を備えている。基台２上には一対のガイド溝レ
ール４が設けられており、これらガイド溝レール４には
その上面がサクション面として構成されたステージ６が
配置されている。ステージ６は、スライド脚８を介して
一対のガイド溝レール４上を水平方向に往復動自在とな
っている。

【００１５】基台２上において、一対のガイド溝レール
４間には送り機構を内蔵したケーシング１２が配置され
ており、このケーシング１２はガイド溝レール４に沿っ
て延びている。送り機構は、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、このフィードスクリュー１４はステージ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。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。なお、ケーシング１２の側面にはコネクタ１６
の移動を許容する開口が形成されているが、この開口は
図１中では省略されている。

【００１６】図１に示されているように基台２の上面に
は、一対のガイド溝レール４の一端側側方に位置してセ
ンサ支柱２０が配置されている。このセンサ支柱２０は
逆Ｌ字形をなしており、その先端は一対のガイド溝レー
ル４間の中央上方まで延びている。センサ支柱２０の先
端には電動型の昇降アクチュエータ２１が取り付けられ
ており、この昇降アクチュエータ２１には厚みセンサ２
２が下向きにして取り付けられている。厚みセンサ２２
としてはレーザ変位計、電子マイクロ変位計、超音波厚
さ計などを使用することができる。

【００１７】さらに、基台２の上面にはセンサ支柱２０
よりも基台２の中央側に位置してダイ支柱２４が配置さ
れている。このダイ支柱２４もまた逆Ｌ字形をなし、そ
の先端は一対のガイド溝レール４間の中央上方に位置付
けられている。ダイ支柱２４の先端には昇降機構２６が
取り付けられている。図１において、昇降機構２６は詳
細に示されていないけれども、昇降ブラケットを備えて
おり、この昇降ブラケットは一対のガイドロッドに昇降
自在に取り付けられている。これらガイドロッド間には
ボールねじからなるフィードスクリューが配置されてお
り、このフィードスクリューは昇降ブラケットを貫通す
るようにして昇降ブラケットにねじ込まれている。フィ
ードスクリューおよび一対のガイドロッドは昇降機構２
６のケーシング２８に収容されており、一対のガイドロ
ッドはそれらの上下端がケーシング２８に支持されてい
る。また、フィードスクリューの上下端はケーシング２
８に回転自在に支持されている。さらに、フィードスク
リューの上端にはＡＣサーボモータ３０が連結されてお
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。

【００１８】昇降機構２６の昇降ブラケットにはコ字形
をなしたダイホルダ３２が取り付けられており、このダ
イホルダ３２は一対のガイド溝レール４の上方をこれら
ガイド溝レール４間に亘って水平に延びている。ダイホ
ルダ３２はその中央部が昇降ブラケットに対して垂直面
内で回転自在に支持されている。さらに、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の両端部には空圧型
の調整アクチュエータ３８がそれぞれ取り付けられてお
り、これら調整アクチュエータ３８は水平バー３６の下
面から突出する伸縮可能なロッドを有し、これら伸縮ロ
ッドがダイホルダ３２の上面に当接されている。

【００１９】ダイホルダ３２内には塗布器としてのスリ
ットダイ４０が配置されている。このスリットダイ４０
は、ダイホルダ３２内において、ステージ６の往復動方
向と直交する方向に水平に延び、その両端にてダイホル
ダ３２に支持されている。ここで、スリットダイ４０の
水平調整は、水平バー３６の両端に設けた調整アクチュ
エータ３８の伸縮ロッドを進退させ、ダイホルダ３２を
その回転軸線の回りに回転させることにより行うことが
できる。

【００２０】詳細には示されていないが、スリットダイ
４０はステージ６の往復動方向でみて前後に位置したフ
ロントリップ４０ｆとリアリップ４０ｒを備えている。
これらフロントリップ４０ｆおよびリアリップ４０ｒは
長尺なブロック形状をなし、シムを介して張り合わせら
れた状態で、複数の連結ボルトにより互いに結合されて
いる。図２に概略的に示されているようにスリットダイ
４０の中央内部にはマニホールド６２が形成されてお
り、このマニホールド６２からは下方に向けてスリット
６４が延びている。このスリット６４はスリットダイ４
０の下端面に開口し、吐出口を形成している。なお、ス
リット６４はフロントリップ４０ｆとリアリップ４０ｒ
との間に介在されたシムによって形成されており、これ
により、スリットダイ４０の吐出口はステージ６の往復
動方向と直交する方向に延びている。

【００２１】図２に示されているようにダイホルダ４０
には塗布液の供給ホース４２の一端が接続されており、
この一端はダイホルダ４０の内部通路を介してマニホー
ルド６２に連通している。供給ホース４２はダイホルダ
４０から延びており、その他端はピストンポンプいわゆ
るシリンジポンプ４４に接続されている。より詳しく
は、供給ホース４２の他端はシリンジポンプ４４におけ
る電磁切換え弁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４８は後述する塗布液貯蔵源
６６に接続されている。

【００２２】シリンジポンプ４４はピストンポンプ本体
５２を有し、このピストンポンプ本体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。こ
れら電磁切換え弁４６およびピストンポンプ本体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。また、コンピュータ５４
には前述した昇降アクチュエータ２１および厚みセンサ
２２もまた電気的に接続されている。

【００２３】さらに、シリンジポンプ４４の作動を制御
する上で、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はステー
ジ６側のフィードスクリュー１４のＡＣサーボモータ１
８や、昇降機構２６つまりそのＡＣサーボモータ３０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１
８，３０の作動状態を示す信号、ステージ６の移動位置
を検出する位置センサ５８からの信号、スリットダイ４
０の作動状態を検出するセンサ（図示しない）などから
の検出信号が入力され、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にてステージ６の位置を検出するこ
とも可能である。さらに、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。

【００２４】図示されていないが、ダイコータには、ス
テージ６上に被塗布部材として枚葉部材、より詳しくは
カラーフィルタのガラス基板Ａを供給するためのローダ
や、ステージ６上からガラス基板Ａを取り外すためのア
ンローダが備えられており、これらローダ及びアンロー
ダにはその主要構成部分にたとえば円筒座標系産業ロボ
ットを使用することができる。

【００２５】図３を参照すると、前述した塗布液貯蔵源
６６の詳細が示されており、以下、この塗布液貯蔵源６
６に関して説明する。塗布液貯蔵源６６は密閉型の処理
タンク６８を備えており、この処理タンク６８は上面が
開口したタンク本体７０と、このタンク本体７０の上面
開口を閉塞する密閉蓋７２とからなっている。密閉蓋７
２には塗布液の投入管７４が貫通して取り付けられてお
り、この投入管７４の内端部はタンク本体７０の内周壁
に向けて折り曲げられている。投入管７４には処理タン
ク６８の外側に位置して開閉弁７６が介挿されており、
この開閉弁７６を開くことで、投入管７４を通じて塗布
液Ｌを処理タンク６８内に投入することができる。

【００２６】処理タンク６８内には超音波振動子７８が
収容されており、この超音波振動子７８はその加振部で
ある下面を含む一部が処理タンク６８内の塗布液Ｌ中に
浸漬されている。超音波振動子７８は支持ロッド８０を
介して密閉蓋７２から吊持されており、支持ロッド８０
は密閉蓋７２を貫通して処理タンク６８の外側に延出し
ている。なお、支持ロッド８０内には超音波振動子７８
と外部の電源とを電気的に接続する通路が形成されてい
る。

【００２７】処理タンク６８のタンク本体７０にはその
上部、つまり、塗布液Ｌの液面よりも上方に位置して排
気ポート８２が形成されており、この排気ポート８２は
排気管路８４を介して真空ポンプに接続されている。塗
布液貯蔵源６６は前述した処理タンク６８とは別に、密
閉型の貯蔵タンク８６を備えている。この貯蔵タンク８
６は処理タンク６８と同様に上面が開口したタンク本体
８８と、このタンク本体８８の上面開口を閉塞する密閉
蓋９０とからなっているが、図３から明らかなように貯
蔵タンク８６は処理タンク６８よりも下方に配置されて
いる。

【００２８】処理タンク６８のタンク本体７０と貯蔵タ
ンク８６のタンク本体８８とはその下部に位置して排出
ポート９２及び補給ポート９４がそれぞれ形成されてお
り、これら排出ポート９２と補給ポート９４とは補給管
路９６を介して相互に接続されている。補給管路９６の
途中には開閉弁９８が介挿されており、この開閉弁９８
は貯蔵タンク８６を処理タンク６８から選択的に分離す
ることができる。

【００２９】また、貯蔵タンク８６のタンク本体８８に
はその底壁に送給ポート１００が形成されており、この
送給ポート１００に前述した吸引ホース４８が接続され
ている。吸引ホース４８には貯蔵タンク８６側に位置し
て開閉弁１０２が介挿されており、この開閉弁１０２は
貯蔵タンク８６とシリンジポンプ４４との間の接続を断
続することができる。

【００３０】さらに、塗布液貯蔵源６６は、処理タンク
６８から貯蔵タンク８６に向けて塗布液Ｌを圧力差を利
用して補給するガス圧回路１０４が備えられており、こ
のガス圧回路１０４は所定圧の窒素ガスを蓄えた窒素ガ
スタンク１０６を有している。この窒素ガスタンク１０
６からはガス供給管路１０８が延びており、このガス供
給管路１０８は処理タンク６８の密閉蓋７２を貫通して
処理タンク６８内に接続されている。ガス供給管路１０
８の途中には調圧弁１１０が介挿されており、この調圧
弁１１０は処理タンク６８内の圧力を一定に保持する。
調圧弁１１０の設定圧力はたとえば100,000Paに設定さ
れている。また、ガス供給管路１０８には調圧弁１１０
と処理タンク６８との間に位置して開閉弁１１２もまた
介挿されている。調圧弁１１０のリリーフポートは戻り
管路１１４を介して回収タンク１１６に接続されてお
り、この回収タンク１１６と窒素ガスタンク１０６とは
加圧管路１１８を介して相互に接続されている。この加
圧管路１１８には、回収タンク１１６内の窒素ガスを所
定の圧力まで加圧して窒素ガスタンク１０６に供給する
ブースタ、すなわち、加圧ポンプ１２０が介挿されてい
る。

【００３１】ガス供給管路１０８において、窒素ガスタ
ンク１０６と調圧弁１１０との間からは分岐ガス供給管
路１２２が分岐されており、この分岐ガス供給管路１２
２は貯蔵タンク８６の密閉蓋９０を貫通して貯蔵タンク
８６内に接続されている。分岐ガス供給管路１２２に
は、調圧弁１２４が介挿されており、この調圧弁１２４
の設定圧は前述の調圧弁１１０の設定圧よりも低く、シ
リンジポンプ４４の背圧として適切なたとえば50,000Pa
に設定されている。この圧力に比べて、シリンジポンプ
４４の吸引動作が速いと、キャビテーションを起こして
気泡が顕在化する。一方、シリンジポンプ４４には塗布
のサイクルタイムから予め塗布液の吸引にかかる時間が
割り当てられており、この吸引速度でキャビテーション
を起こさないように背圧、すなわち、調圧弁１２４の設
定圧を決定する必要がある。調圧弁１２４のリリーフポ
ートは分岐戻り管路１２６を介して戻り管路１１４に接
続されており、この戻り管路１１４には調圧弁１２４か
らの窒素ガスの流速を制御するスピードコントローラす
なわち可変絞り弁１２８が介挿されている。

【００３２】次に、カラーフィルタの製造に係わる一工
程、つまり、上述のダイコータを使用して行われるガラ
ス基板Ａへの塗布液Ｌの塗布方法を説明する。ダイコー
タにおいては、先ず塗布液貯蔵源６６にて塗布液Ｌの準
備／脱泡処理が実施される。この準備／脱泡処理では、
先ず、処理タンク６８と貯蔵タンク８６とを接続する補
給管路９６の開閉弁９８およびガス供給管路１０８の開
閉弁１１２を閉じた状態で、投入管７４の開閉弁７６を
開き、処理タンク６８内の塗布液Ｌの液面が超音波振動
子７８のレベルに到達するまで、処理タンク６８内にた
とえば粘度３０cPの塗布液Ｌを投入管７４を通じて供給
する。

【００３３】この後、投入管７４の開閉弁７６を閉じた
後、真空ポンプを駆動して処理タンク８６内のガスを排
気管路８４を通じて排出し、処理タンク６８内の空間の
圧力をたとえば266Pa（２Torr）まで減圧し、真空状態
に保持する。この状態で、超音波振動子７８が作動さ
れ、処理タンク６８内の塗布液Ｌは加振される。この塗
布液Ｌの加振はたとえば１０sec程度行われる。このよ
うに処理タンク６８内の空間を真空状態に保持して、そ
の内部の塗布液Ｌを加振すると、塗布液Ｌ中に潜んでい
た気泡が単なる真空脱泡よりもはるかに多量に液面に現
れ、この気泡は処理タンク６８の空間から排気管路８４
を介して効率良く排出される。

【００３４】このような塗布液の脱泡処理、つまり、真
空ポンプの駆動はたとえば１０min間維持され、一定の
真空圧に保たれる。１０min後に真空ポンプを停止した
時点で、処理タンク６８内での塗布液Ｌの脱泡処理が完
了する。この後、ガス供給管路１０８の開閉弁１１２が
開かれると、窒素ガスタンク１０６から処理タンク６８
の空間に調圧弁１１０を介して窒素ガスが供給される。
ここで、調圧弁１１０の設定圧は100,000Paに設定され
ているから、処理タンク６８内の脱泡処理済みの塗布液
Ｌは100,000Paの圧力でが加圧された状態にある。

【００３５】一方、貯蔵タンク８６には窒素ガスタンク
１０６からの窒素ガスが調圧弁１２４を介して常時供給
されており、それゆえ、貯蔵タンク８６内の圧力は調圧
弁１２４の設定圧によって決定される圧力、すなわち、
50,000Paに設定されている。この状態で、貯蔵タンク８
６内の塗布液Ｌが所定量以下の残量でしかない場合、処
理タンク６８と貯蔵タンク８６とを接続する補給管路９
６の開閉弁９８を開くと、処理タンク６８内と貯蔵タン
ク８６内との圧力差に基づき、処理タンク６８内の脱泡
処理済みの塗布液Ｌが補給管路９６を通じて貯蔵タンク
８６に供給され、これにより、脱泡処理済みの塗布液Ｌ
が貯蔵タンク８６内に補給される。ここで、処理タンク
６８から貯蔵タンク８６への塗布液Ｌの補給速度は、調
圧弁が圧力を一定に保持しようとして貯蔵タンク８６内
に流れ込む塗布液の量に応じて、そのリリーフポートか
ら窒素を逃がそうとするので、調圧弁１２４からの分岐
戻り管路１２６に介挿された可変絞り弁１２８の開度に
より調整することができる。つまり、貯蔵タンク８６か
らの窒素ガスの流出量が可変絞り弁１２８にて制限され
ることにより、貯蔵タンク８６内への塗布液Ｌの補給流
量を調整することができる。なお、塗布液の補給速度
は、処理タンク６８と貯蔵タンク８６の圧力差によって
も調整することができる。

【００３６】貯蔵タンク８６内に所定量以上の塗布液Ｌ
が蓄えられると、開閉弁９８を閉じ、貯蔵タンク８６と
処理タンク６８とを接続を遮断する。この後、処理タン
ク６８には新たな塗布液Ｌが供給され、処理タンク６８
内の塗布液Ｌに対する脱泡処理が同様にして繰り返して
行われる。上述した塗布液貯蔵源６６の準備／脱泡処理
により、貯蔵タンク８６内に脱泡処理済みの塗布液Ｌが
十分に蓄えられると、貯蔵タンク８６からシリンジポン
プ４４に延びる吸引ホース４８の開閉弁１０２が開かれ
た状態で、ダイコータにおける基台２側の各作動部にお
いて、原点復帰動作が行われる。この場合、ステージ６
は一対のガイド溝レール４の一端部に復帰し、厚みセン
サ２２の下方に位置付けられており、スリットダイ４０
は上昇位置に復帰している。また、貯蔵タンク８６内の
脱泡処理済みの塗布液Ｌはシリンジポンプ４４の作動に
より、供給ホース４２を通じてスリットダイ４０内に供
給された状態にあり、貯蔵タンク８６からスリットダイ
４０のマニホールド６２およびスリット６４に至る経路
は塗布液Ｌで既に満たされた状態にある。

【００３７】この状態で、図示しないローダからステー
ジ６上にガラス基板Ａが供給されると、このガラス基板
Ａはステージ６上にて位置決めされるとともにサクショ
ン圧を受けて保持される。ガラス基板Ａのローディング
が完了すると、厚みセンサ２２は昇降アクチュエータ２
１により所定の位置まで下降され、ガラス基板Ａの厚み
を測定する。測定後、厚みセンサ２２は元の位置まで上
昇される。

【００３８】上述したガラス基板Ａのローディングの開
始と同時に、シリンジポンプ４４の電磁切換え弁４６が
ピストンポンプ本体５２と吸引ホース４８との接続すべ
く切換え作動され、ピストンポンプ本体５２に塗布液Ｌ
の吸引動作を行わせる。ピストンポンプ本体５２内に貯
蔵タンク８６内の塗布液Ｌが吸引ホース４８を通じ所定
量だけ吸引されると、電磁切換え弁４６は、シリンジポ
ンプ４４のピストンポンプ本体５２と供給ホース４２と
を接続すべく切換え作動される。ピストンポンプ本体５
２の吸引動作に関し、貯蔵タンク８６の空間、つまり、
貯蔵タンク８６内の塗布液Ｌは50,000Paに加圧されてい
るので、ピストンポンプ本体５２が吸引動作を行うと、
ピストンポンプ本体５２は塗布液Ｌを良好かつ速やかに
吸引することができる。

【００３９】一方、厚みの測定が完了すると、ステージ
６はスリットダイ４０に向けて往動され、スリットダイ
４０の直前で停止される。この後、昇降機構２６はスリ
ットダイ４０を下降させ、スリットダイ４０の下面とガ
ラス基板Ａとの間に所定のクリアランスが与えられる。
ここで、クリアランスは、厚みセンサ２２により測定し
たガラス基板Ａの厚さを考慮し、ステージ６とスリット
ダイ４０との間の距離を検出する距離センサ（図示しな
い）からの検出信号に基づき、スリットダイ４０の下降
を制御することで正確に設定される。

【００４０】次に、ステージ６をさらに往動させて、ガ
ラス基板Ａの上面において、塗膜の形成を開始すべきス
タートラインをスリットダイ４０の吐出口の直下に位置
付け、そして、ステージ６を一旦停止させる。ステージ
６の一旦停止と実質的に同時に、シリンジポンプ４４の
ピストンポンプ本体５２に塗布液Ｌの吐出動作を開始さ
せ、ピストンポンプ本体５２内の塗布液Ｌをスリットダ
イ４０に向けて供給する。したがって、この時点にて、
スリットダイ４０の吐出口からガラス基板Ａ上に塗布液
Ｌが吐出される。ここで、スリットダイ４０の吐出口
は、ステージ６の往復動方向と直交する方向に延びてい
るから、スリットダイ４０の吐出口からはガラス基板Ａ
のスタートラインに沿って一様に塗布液Ｌが吐出され、
この結果、スリットダイ４０とガラス基板Ａとの間には
メニスカスを有する液溜まりＣ（図２参照）がスタート
ラインに沿って形成される。

【００４１】このような液溜まりＣの形成と同時に、ス
リットダイ４０の吐出口からの塗布液Ｌの吐出を継続し
ながら、ステージ６を一定の速度で往動方向にさらに進
行させると、図２に概略的に示されているようにガラス
基板Ａの上面に塗布液Ｌの塗膜Ｄが連続して形成され
る。なお、塗膜Ｄの形成にあたっては、ステージ６の往
動を一旦停止することなく、ガラス基板Ａのスタートラ
インがスリットダイ４０の吐出口を通過するタイミング
にて、その吐出口からの塗布液Ｌの吐出を開始するよう
にしてもよい。

【００４２】ステージ６の進行に伴い、ガラス基板Ａ上
にて塗膜Ｄの形成を終了すべきフィニッシュラインがス
リットダイ４０の吐出口の直前位置に到達すると、この
時点で、シリンジポンプ４４の吐出動作が停止される。
このようにしてスリットダイ４０の吐出口からの塗布液
Ｌの吐出が停止されても、塗膜Ｄの形成は、ガラス基板
Ａ上の液溜まりＣを消費（スキージ）しながらフィニッ
シュラインまで継続される。なお、ガラス基板Ａ上のフ
ィニッシュラインがスリットダイ４０の吐出口を通過し
た時点で、シリンジポンプ４４の吐出動作を停止するよ
うにしてもよい。

【００４３】ガラス基板Ａのフィニッシュラインがスリ
ットダイ４０の吐出口を通過する時点または通過した時
点で、シリンジポンプ４４に吸引動作を僅かに行わせ、
これにより、スリットダイ４０のスリット６４内の塗布
液Ｌはそのマニホールド６２側に吸引される。この後、
スリットダイ４０は昇降機構２６により元の位置まで上
昇され、スリットダイ４０からの塗布液Ｌの吐出工程が
終了する。なお、スリットダイ４０の上昇位置にて、そ
の下端面に付着している塗布液Ｌはクリーナ（図示しな
い）により拭き取られる。

【００４４】一方、スリットダイ４０からの塗布液Ｌの
吐出が終了しても、ステージ６の往動は継続されてお
り、ステージ６が一対のガイド溝レール４の終端に到達
した時点で、ステージ６の往動は停止される。この状態
で、塗膜Ｄが形成されたガラス基板Ａに対してのサクシ
ョン圧が解除され、そのガラス基板Ａはアンローダ（図
示しない）によりステージ６上から取り外され、次に工
程に向けて移送される。この後、ステージ６は複動さ
れ、図１に示す初期位置まで戻されることで一連の塗布
工程が終了する。初期位置にて、ステージ６は新たなガ
ラス基板Ａがローディングされるまで待機する。

【００４５】上述したガラス基板Ａ上への塗膜Ｄの形成
に関し、処理タンク６８内にて塗布液Ｌの脱泡処理が既
に行われているので、スリットダイ４０に供給される塗
布液Ｌ中、つまり、スリットダイ４０から吐出される塗
布液Ｌ中の気泡は既に除去された状態にある。したがっ
て、スリットダイ４０から吐出された塗布液Ｌはガラス
基板Ａ上に一様に塗布され、ガラス基板Ａ上の塗膜Ｄに
塗り残し、いわゆる欠点が発生することはない。それゆ
え、ガラス基板Ａに繰り返して実施される各塗布工程か
ら得られる塗布中間製品の歩留まりが向上し、この結
果、カラーフィルタの生産性が高まることになる。

【００４６】貯蔵タンク８６内の塗布液Ｌの残量が所定
量以下に低下すると、処理タンク６８内にて既に脱泡処
理されている塗布液Ｌがその処理タンク６８から前述し
たようにして貯蔵タンク８６内に補給される。ここで、
貯蔵タンク８６内への塗布液Ｌの補給は、スリットダイ
４０からの塗布液Ｌが吐出されているか否かに拘わらず
実施可能である。それゆえ、前述の塗布工程が実施され
るときには、貯蔵タンク８６内に十分な量の塗布液Ｌが
常時確保されており、貯蔵タンク８６内への塗布液Ｌの
補給のために、塗布工程の実施が停止されることはな
い。したがって、ダイコータの稼働効率が向上し、この
ことも、カラーフィルタの生産性を高める上で大きく寄
与する。

【００４７】一実施例の塗布液貯蔵源６６において、そ
の処理タンク６８内の超音波振動子７８はタンク本体７
０ではなく密閉蓋７２に取り付けられているので、処理
タンク６８のサイズ変更にも容易に対応でき、さらに、
超音波振動子７８は密閉蓋７２とともにタンク本体７０
から取り外すことができ、タンク本体７０内の清掃を容
易に行うことができる。

【００４８】この発明は、上述した一実施例に制約され
るものではなく種々の変形が可能である。たとえば、図
４を参照すると、変形例の処理タンク１３０が示されて
いる。この処理タンク１３０は一実施例の処理タンク６
８と大部分において同様な構成を有しているから、同様
な部位には同一の参照符号を付すことで、それらの説明
は省略し、以下には相違する点のみを説明する。処理タ
ンク１３０は、そのタンク本体７０にマグネットスター
ラと称されている攪拌装置１３２が設けられており、こ
の攪拌装置１３２はタンク本体７０内の底部に配置され
た攪拌子１３４と、タンク本体７０の外部に配置され、
攪拌子１３４に回転磁界を与えて回転させる磁力発生器
１３６とから構成されている。

【００４９】処理タンク１３０に上述した攪拌装置１３
２が備えられていれば、その処理タンク１３０内で塗布
液Ｌの脱泡処理が行われているとき、その塗布液Ｌを攪
拌装置１３２により攪拌することができ、塗布液Ｌの脱
泡処理をさらに効率良く行うことができる。また、攪拌
装置１３２の攪拌子１３４はタンク本体７０の底に置か
れているだけであるので、タンク本体７０内の清掃時、
攪拌子１３４が清掃の邪魔になることはない。

【００５０】攪拌装置１３２は処理タンク１３０内にて
塗布液Ｌの脱泡処理が行われている間のみならず、処理
タンク１３０から貯蔵タンク８６に塗布液Ｌが補給され
る時点まで作動されていてもよい。この場合、塗布液Ｌ
に含まれる塗料の粒子がタンク本体７０の底に沈降して
しまうのを確実に防止することができる。さらに、この
発明の塗布装置および塗布方法は、ガラス基板Ａなどの
枚葉部材のみならず、長尺な被塗布部材やエンドレスの
被塗布部材の表面に塗膜を連続して形成する場合にあっ
ても用いることができ、また、スリットダイ４０の向き
に関しても下向きに限られるものではない。

【００５１】なお、本実施例では、処理タンク６８から
貯蔵タンク８６への塗布液の補給を両タンク間に圧力差
を設けることにより行っているが、補給管路中に貯蔵タ
ンクの圧力に抗して塗布液を送り込める手段、たとえば
ピストンポンプや、ダイヤフラムポンプ、ギアポンプ、
渦巻きポンプを設け、これらのポンプにより、その補給
を行うようにしてもよい。

【００５２】

【発明の効果】以上説明したように請求項１、７の塗布
装置および塗布方法によれば、塗布液貯蔵源が処理タン
クと貯蔵タンクとを別々に備え、これら処理タンクと貯
蔵タンクとの間に開閉可能な開閉弁が介挿されているの
で、処理タンク内にて塗布液の処理が完了するまでの間
は開閉弁を閉じることで、処理タンクから貯蔵タンクを
分離することができ、この間にあっても、貯蔵タンクか
らポンプを介して塗布器への処理済の塗布液の供給、つ
まり被塗布部材への塗膜の形成が可能となる。したがっ
て、処理タンク内での処理中にあっても、被塗布部材へ
の塗膜の形成が中断されることはなく、塗布作業の稼働
効率が向上し、その生産性を高めることができる。一
方、処理タンクでの処理が完了した後にあっては開閉弁
を開くことで、被塗布部材への塗膜の形成と並行して、
処理タンクから処理済みの塗布液を貯蔵タンクに補給す
ることもできる。

【００５３】請求項２，８の塗布装置および塗布方法に
よれば、処理タンク内の塗布液に超音波振動を与え、そ
して、その処理タンク内を排気することで、塗布液の脱
泡処理を行うので、その脱泡処理を効果的に行うことが
できる。請求項３，９の塗布装置および塗布方法によれ
ば、処理タンク内を排気し、所定の減圧状態に保持しな
がら、処理タンク内の塗布液に一部が浸漬した超音波振
動子の加振部により超音波振動を与えるので、塗布液の
脱泡処理をより効果的に行うことができる。請求項４，
１０の塗布装置および塗布方法によれば、処理タンクか
ら貯蔵タンクへの処理済みの塗布液の補給が両タンク間
での圧力差を利用しているから、その補給にポンプを必
要としない。

【００５４】請求項５，１１の塗布装置および塗布方法
によれば、処理タンク内での脱泡処理中、塗布液を攪拌
するようにしたから、その脱泡処理をさらに効果的に行
うことができる。請求項６，１２のカラーフィルタの製
造装置および製造方法によれば、カラーフィルタの生産
性および品質を向上することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例のダイコータを概略的に示した斜視図
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
示した概略構成図である。

【図３】図２の塗布液貯蔵源を詳細に示した構成図であ
る。

【図４】変形例の処理タンクを示した断面図である。

【符号の説明】

６ ステージ １４ フィードスクリュー（移動手段） ４０ スリットダイ（塗布器） ４４ シリンジポンプ ６６ 塗布液貯蔵源 ６８ 処理タンク ７８ 超音波振動子（脱泡手段） ８４ 排気管路（脱泡手段） ８６ 貯蔵タンク ９６ 補給管路 ９８ 開閉弁 １０６ 窒素ガスタンク １１０ 調圧弁 １２４ 調圧弁 １３２ 攪拌装置（脱泡手段）

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平７−8894（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−130547（ＪＰ，Ａ) 特開 平５−200203（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−44575（ＪＰ，Ｕ) 実開 平２−142669（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) B05C 5/00 - 5/02 B05C 11/10 B01D 19/00

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布液を蓄える塗布液貯蔵源と、 前記塗布液貯蔵源から塗布液を吸い込み、吸い込んだ塗
   布液を供給するポンプと、 前記ポンプからの塗布液の供給を受け、吐出口から塗布
   液を吐出する塗布器と、 前記塗布器および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、 前記塗布液貯蔵源は、 塗布液の供給を受ける処理タンクと、 一方において前記処理タンクに接続され、他方において
   前記ポンプに接続された貯蔵タンクと、 前記貯蔵タンク内を加圧した状態で、前記処理タンクか
   ら塗布液を前記貯蔵タンクに補給する補給手段と、 前記処理タンクと前記貯蔵タンクを接続する管路に介挿
   され、前記処理タンク内での塗布液の処理が完了するま
   では閉弁状態にあって前記処理タンクから前記貯蔵タン
   クを分離し、前記処理の完了後に開かれることで前記処
   理タンク内から前記貯蔵タンクへの処理済塗布液の補給
   を許容する開閉弁 とを備えていることを特徴とする塗布
   装置。
2. 【請求項２】 前記処理タンクは塗布液を脱泡処理する
   脱泡処理手段を有し、 前記脱泡処理手段は、前記処理タンク内のガスを排気す
   る排気手段と、前記処理タンク内の塗布液に超音波振動
   を与える加振手段とを備え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】 前記加振手段は、前記処理タンクの塗布
   液中にその一部が浸漬された超音波振動子を含み、前記
   処理タンク内を前記排気手段により所定の減圧状態にて
   排気しながら、前記超音波振動子の加振部を介して塗布
   液に超音波振動を与えることを特徴とする、請求項２に
   記載の塗布装置。
4. 【請求項４】 前記補給手段は、前記処理タンク内と前
   記貯蔵タンク内との間に圧力差を与える加圧手段を備え
   ることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布装
   置。
5. 【請求項５】 前記脱泡処理手段は、前記処理タンク内
   の塗布液を攪拌する攪拌手段をさらに含むことを特徴と
   する、請求項２または４に記載の塗布装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のいずれかに記載の塗布装
   置を有することを特徴とするカラーフィルタの製造装
   置。
7. 【請求項７】 処理タンク内にて塗布液を脱泡処理した
   後、脱泡処理済みの塗布液を貯蔵タンクに補給して蓄
   え、前記貯蔵タンク内の前記塗布液をポンプにより塗布
   器に向けて供給し、前記塗布器および被塗布部材のうち
   の少なくとも一方を相対的に移動させて、前記被塗布部
   材の表面に塗膜を形成する塗布方法であって、 前記処理タンク内での塗布液の脱泡処理が完了するまで
   の間にあっては前記処理タンクと前記貯蔵タンクの間に
   介挿された開閉弁を閉じて前記処理タンクから前記貯蔵
   タンクを分離し、前記処理タンク内での前記脱泡処理が
   完了した後に前記開閉弁を開き、前記処理タンクから前
   記貯蔵タンクへの脱泡処理済み塗布液の補給を許容す
   る、 ことを特徴とする塗布方法。
8. 【請求項８】 前記処理タンクで、前記処理タンク内の
   ガスを排気し、かつ前記塗布液に超音波振動を与えるこ
   とで、前記塗布液の脱泡処理を行うことを特徴とする、
   請求項７に記載の塗布方法。
9. 【請求項９】 前記塗布液への超音波振動は、前記処理
   タンク内を所定の減圧状態にて排気しながら、前記処理
   タンクの塗布液中に加振手段の超音波振動子の一部を浸
   漬させた状態で与えられる、ことを特徴とする請求項８
   に記載の塗布方法。
10. 【請求項１０】 前記処理タンク内の塗布液を圧力差で
    前記貯蔵タンクに補給することを特徴とする請求項７ま
    たは８に記載の塗布方法。
11. 【請求項１１】 前記脱泡処理は、前記処理タンク内の
    塗布液を攪拌しながら行うことを特徴とする、請求項
    ７，８，１０のいずれかに記載の塗布方法。
12. 【請求項１２】 請求項７〜１１のいずれかに記載の塗
    布方法を用いることを特徴とするカラーフィルタの製造
    方法。