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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、LCD用カラーフィルタのガラス基板等に塗布液を塗布する塗布装置に関する。
【0002】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、LCD用カラーフィルタ等の大型ガラス基板に塗布液を塗布する方式としては、スピン塗布方式が多く用いられている。
【0003】
このスピン塗布方式には大気開放型および密閉カップ型があるが、何れの方式も、その塗布効率が10パーセント程度と低く、しかも基板のコーナ部分の塗布膜厚が厚くなりすぎるという欠点があり、今後見込まれる基板サイズの大型化に伴って、塗布液の使用量,膜厚分布およびスループット等の点において問題が指摘されている。
【0004】
上述のようなスピン塗布方式の欠点を解決するための方式としては、ナイフ塗布方式,ロール塗布方式またはダイ塗布方式がある。
【0005】
これらの方式は、何れも、被塗布基板上に塗布用クリアランスを設け、その設定値によって塗布膜厚を決定して塗布面の平滑性を得る方式であるが、この方式では、基板表面の平滑度(凹凸度)が塗布精度以上に低く(凹凸度が大きい)ものに対しては、均一な膜厚を得ることが困難である。
【0006】
また、基板表面の凹凸に影響され難い塗布液の塗布方法としては、一般にディップ塗布方式が知られているが、この方式では、非塗布部を被覆することが不可欠であり、作業が煩雑なものとなる。
【0007】
このディップ塗布方式の原理に類似する方式で、かつ、基板の主面のみに選択的に塗布液を塗布する方式としては、(株)総合技術センタ発行(1988年4月30日)の尾崎勇次著「最新塗布技術の進歩」の第336頁に記載された塗布液の塗布方式が知られている。
【0008】
この方式では、ダイヘッドまたはスライドダイからほぼ水平方向に塗布液が供給され、このダイヘッドまたはスライドダイの側面に形成されたダイリップに対向する近接位置を基体が相対的に垂直方向上方に移動される。ダイヘッドまたはスライドダイから供給される塗布液は、基体とダイリップとの間にビードを形成し、基体の上方への移動に伴って基体主面に塗布されて塗布膜を形成する。
【0009】
この塗布方式は、一般的に、連続した基体に対する塗布方式として用いられる。そして、塗布された塗布液の膜厚は、基体と塗布ヘッドの相対速度および塗布液の粘性によって決定される。すなわち、基体とダイリップとの間に形成されたビードから引き上げられた塗布液は、重力の影響によって基体に沿って落下するため、この落下する速度と基体が塗布液を引き上げる速度とのバランスによって膜厚が決定される。
【0010】
この塗布方式においては、塗布液が低粘度でかつ表面張力が弱い場合には、基体と塗布ヘッドとの間に設けられたクリアランスにビードを形成させることが困難であり、塗布液は供給された直後にビードを形成することなく重力によって落下してしまうことがある。これを防ぐには、基体と塗布ヘッドとのクリアランスをきわめて小さくしなければならないという問題がある。
【0011】
しかし、基体がLCDカラーフィルタ用ガラス基板のように平面性が低く、最大で100μmもの凹凸のある場合には、ビードから塗布液が引き上げられる時に生じる引張り力に差が生じ、ビードに種々の異なる剪断力が作用することになる。このように、ビードに対して局所的に異なる剪断力が作用すると、ビードから引き出される塗布液の量が均一にはならず、したがって、膜厚も均一にはならない。
【0012】
さらに、この塗布方式においては、連続的な基体主面への塗布液の塗布が可能ではあっても、基体主面が垂直であり、この基体に対して直角方向から塗布液が供給されるので、枚葉基板のような不連続な複数の基体に塗布液を塗布する場合には、基板のスライド方向の最後端部がビードを通過した際にビードに残っていた塗布液が重力で落下し、次に塗布を行う基板の先端部やその裏面、さらには塗布ヘッドの下部に付着して汚染を生じることがある。このため、この塗布方式は枚葉基板の塗布に使用するのには不適当である。
【0013】
また、スライドダイを用いる塗布方式も、上述のダイヘッドを用いる塗布方式と同様な欠点を有している。特に、このスライドダイを用いる塗布方式は、スライドダイの傾斜表面上に塗布液を自由流動によって流して、基体の表面との間にビードを形成するので、任意時点で塗布液の供給を停止することは困難であり、枚葉基板のような不連続な基体に対し連続して塗布液を塗布するのには不適当である。
【0014】
そこで、上記のような各塗布方式における欠点を解消して、枚葉基板に塗布液の物性に影響を受けることなく安定した状態で均一な塗布膜を形成することの出来る塗布装置が提案されている(特開平5−146757号)。
【0015】
この塗布装置は、図8に示されるように、装置本体1の一対の支持フレーム1A間に基板Sのスライド方向において下流側の端部が高くなるように傾斜した状態で取り付けられた直線状のガイドフレーム2と、このガイドフレーム2にスライド自在に取り付けられた基板ホルダ3と、上向きに開口する直線状のスリット4aを有しこのスリット4aがガイドフレーム2の軸方向と直交する方向に延びるようにガイドフレーム2の下方に配置された塗布ヘッド4とを備えている。
【0016】
そして、基板ホルダ3は、ガイドフレーム2に沿って設置されたボールねじ5に螺合されていてこのボールねじ5がモータMによって回転されることによりガイドフレーム2に沿ってスライドされるようになっており、吸引管接続部3Aに接続される図示しない吸引機構の作動によりその下向きの吸着面に基板Sを吸着して保持するようになっている。 また塗布ヘッド4は、図示しない塗布液供給機構から供給される塗布液をスリット4aから上方に吐出するようになっている。
【0017】
図9は、上記塗布装置の塗布開始時の状態を示しており、基板ホルダ3の吸着面に吸着された基板Sが、その先端部が塗布ヘッド4のスリット4aの直上に所定のクリアランスを介して対向するように位置されている。
【0018】
そして、塗布ヘッド4に塗布液供給機構から塗布液Rが供給されると、図10に拡大して示されるように、供給された塗布液Rがスリット4aから吐出されてビードBを形成して、基板Sの先端部下面に付着する。このとき、スリット4aの開口部と基板ホルダ3に吸着された基板Sの下面との間の最小クリアランスC1は、ビードBから塗布液Rが零れ出さないように、塗布液Rの粘度や表面張力等の物性を考慮して設定されている。
【0019】
図10において、ビードBの基板Sの後端側(図において左側)にメニスカスL1が形成され先端側(図において右側)にメニスカスL2が形成されていて、このメニスカスL1の高さ寸法h1とメニスカスL2の高さ寸法h2は、ガイドフレーム2が角度θで傾斜していることによって、h1<h2の関係になっている。
【0020】
図9の状態からモータMが駆動され、ボールねじ5が回転されることによって、基板ホルダ3がガイドフレーム2に沿って一定速度で斜め上方にスライドされる。
【0021】
これによって、図11および図12に示されるように、ビードBから塗布液Rが基板Sの下面に順次付着され、塗布液Rの層Raが形成される。このとき、塗布ヘッド4には連続して塗布液Rの供給が行われ、ビードBにおける塗布液Rの量が一定に保たれている。
【0022】
そして、図13に示されるように、基板Sがガイドフレーム2に沿って上昇してその後端部S2が塗布ヘッド4のスリット4a上に到達すると、基板ホルダ3のスライドが停止され、さらに塗布ヘッド4に接続された図示しないサックバックバルブの作動によってビードBを形成する塗布液Rが塗布ヘッド4内に吸引されてビードBが消滅される。これによって、塗布ヘッド4と基板S上の塗布液の層Raが分離される。
【0023】
この後、基板Sが基板ホルダ3から取り外され、上向きまたは下向きの状態で水平に保たれて図示しない乾燥ユニットに搬送され、遠赤外線ヒータ等の手段によって乾燥されて、基板Sの主面上に均一な厚さの塗布膜が形成される。
【0024】
一般に、LCDカラーフィルタ用のガラス基板の主面は平滑度が低く、通常50〜70μm,最大では100μm程度の凹凸があるが、上記塗布装置によれば、基板Sと塗布ヘッド4のスリット4a間に、基板Sに形成される層Raの膜厚に対して10乃至1000倍、好ましくは20倍以上の十分に大きなクリアランスを保つことにより、基板Sの主面の凹凸による影響を緩和することができる。さらに、基板Sへの塗布液の塗布が、基板Sが傾斜(5〜20度,好ましくは11度)した状態で行われるので、塗布された塗布液が基板Sの主面に沿って低い方に流動し、これにより、塗布膜の表面を平滑にすることができる。
【0025】
しかしながら、上記従来の塗布装置によって、枚葉基板について連続して塗布液の塗布を行おうとすると、一枚の基板Sについての塗布液の塗布の終了後、基板ホルダ3を反転させ基板Sの吸着を解除して基板Sを取り外し、次いで、その後に新しい基板Sを基板ホルダ3に吸着させてセットし、基板ホルダ3をガイドフレーム2に沿って塗布液の塗布時と反対方向にスライドして塗布開始時の位置に復帰させる必要がある。
【0026】
このため、基板の一枚当たりの処理時間が長くなってしまい、最大でも30枚/時程度の処理が限度である。
【0027】
この発明は、上述のような事情に鑑みてなされたものであり、塗布液の物性に左右されることなく枚葉基板に対して平滑でかつ均一な塗布膜を形成することができるとともに、単位時間当たりの処理枚数を増加させることができる塗布装置を提供することを目的とする。
【0028】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明の塗布装置は、上方に向って開口するとともに水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドと、この塗布ヘッドの上方を斜め上向きに移動するとともに基板を保持してこの基板の塗布を行う面を塗布ヘッドに対向させながら搬送するスライダとを備え、このスライダが基板を保持して移動する際に塗布ヘッドに塗布液を供給し、塗布ヘッドと基板との間に塗布ヘッドのスリットから吐出される塗布液によってビードを形成し、基板の移動にともなってビードから基板の塗布を行う面に塗布液を層状に付着させることによって基板への塗布液の塗布を行う塗布装置において、塗布ヘッドの上方にこの塗布ヘッドのスリットが延びる方向と直角方向でかつ塗布ヘッドの上方を斜め上向き方向に直線状に延びる複数組のガイド部材が配置され、この複数組のガイド部材にスライダがそれぞれスライド自在に取り付けられて、この複数のスライダがそれぞれ各スライダに連結された駆動部材によりガイド部材に沿って往復動されるようになっており、各スライダが、それぞれ、塗布液の塗布を行う基板を着脱自在に保持するとともに保持している基板をスライダの移動方向に対して平行でかつ塗布ヘッドに対向する状態に位置させる第1位置と基板を塗布ヘッドに対向する位置から離脱した状態に位置させる第2位置に位置決め自在な基板保持部材を備えているような構成とした。
【0029】
このような本発明の塗布装置は、スライダの基板保持部材に基板が保持されこの基板を保持した基板保持部材が第1位置に位置された後、基板の塗布を行う面を塗布ヘッドに対向させながら、スライダが駆動部材の作動によってガイド部材に沿って塗布ヘッドの上方を斜め上向き方向に直線状にスライドされる。
【0030】
このとき、塗布ヘッドに塗布液が連続して供給され、この塗布液がスリットから上方に吐出されて、塗布ヘッドの上方を移動する基板の塗布を行う面との間に塗布液のビードを形成する。
【0031】
そして、スライダおよび基板の移動にともなって、ビードから塗布液が基板の塗布を行う面に順次付着されてゆき、基板に塗布液の層が形成されてゆく。
【0032】
このようにして基板への塗布液の塗布が終了すると、スライダの基板保持部材が第2位置に位置決めされた後、駆動部材の作動によってスライダがガイド部材に沿って上記と逆方向にスライドされ、塗布液の塗布開始時の位置に復帰される。そして、このスライダが塗布液の塗布開始時の位置に復帰する間に、基板保持部材に保持された基板の交換が行われる。
【0033】
以上の基板に対する塗布液の塗布工程が、複数のスライダについてそれぞれ行われる。
【0034】
このとき各スライダのガイド部材に沿った往復行程が互にずれるようにすることによって、塗布ヘッドによる基板への塗布と、塗布の終わった基板の交換とがそれぞれのスライダについて交代で行われるようにすることができる。これによって、一台の塗布ヘッドによる基板への塗布を間を開けることなく連続して行うことができる。
【0035】
さらに、前記目的を達成するために、本発明の塗布装置は、塗布ヘッド,ガイド部材およびスライダが、水平方向でかつスライダのスライド方向に対して直角方向に延びる軸線を中心に回動自在な機枠に取り付けられているような構成とした。
【0036】
このような本発明による塗布装置は、機枠が水平方向でかつスライダのスライド方向に対して直角方向に延びる軸線を中心に回動されることによって、ガイド部材の傾斜角度、すなわちスライダのスライド角度およびスライダの基板保持部材に保持された基板の傾斜角度が任意の角度に設定される。
【0037】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の最も好ましいと思われる実施の形態について説明を行う。
【0038】
図1は、この実施形態における塗布装置10の側面図であり、図2は、図1において塗布装置10を矢印Xの方向から見た正面図である。
【0039】
この図1および図2において、塗布装置10は、この装置の本体11の両側部に取り付けられたフレーム11Aおよび11Bの上端部が図示しない機枠に回動自在に支持されていて、この支持部を中心に本体11が回動して傾斜されるようになっている。
【0040】
この本体11の回動中心Pは、後述するスライダ13Aおよび13Bが基板Sの交換位置に位置された際に、このスライダ13Aおよび13Bに回転自在に取り付けられたホルダ支持シャフト15Aおよび15Bの軸中心と一致するようになっている。
【0041】
本体11には、その上面に上ステージ11Cが設けられ、この上ステージ11Cの下方に上ステージ11Cと平行な下ステージ11Dが設けられている。
【0042】
上ステージ11Cには、図2から分るように、その中央部に上ステージ11Cを上下に貫通するとともに本体11の長手方向に沿って延びる溝11Eが形成されている。この溝11Eによって左右に分割された上ステージ11Cの右上ステージ11Caと左上ステージ11Cbの上面には、それぞれ溝11Eと平行に延びるボールねじ12Aおよび12Bがその両端を回転自在に支持されて取り付けられており、このボールねじ12Aおよび12Bは、図示しない駆動モータによって低速でそれぞれ別個に回転されるようになっている。
【0043】
各ボールねじ12Aおよび12Bには、スライダ13Aおよび13Bが、それぞれその下面に取り付けられた連結部13aおよび13bを螺合されることによって連結されていて、ボールねじ12Aおよび12Bの回転によって溝11Eに沿ってスライドされるようになっている。
【0044】
スライダ13Aは、ボールねじ12Aの両側に配置されスライダ13Aと右上ステージ11Caとの間に介装された一対のリニアガイド14Aによって溝11Eと平行にガイドされるようになっており、スライダ13Bも同様に、ボールねじ12Bの両側に配置されスライダ13Bと左上ステージ11Cbとの間に介装された一対のリニアガイド14Bによって溝11Eと平行にガイドされるようになっている。
【0045】
スライダ13Aの上面には、ホルダ支持シャフト15Aが、水平方向でかつボールねじ12Aの軸方向と直交する方向に延びるように、その両端部を回転自在に支持されて取り付けられている。このホルダ支持シャフト15Aの外側の端部(図2において右側端部)にはモータMAが連結されていて、このモータMAの駆動によってホルダ支持シャフト15Aが回転されるようになっている。
【0046】
ホルダ支持シャフト15Aの内側の端部(図2において左側端部)には、ホルダ支持アーム16Aがシャフト15Aの軸線方向に対して直角方向に延びるようにその基端部を固定されていて、ホルダ支持シャフト15Aの回転によって右上ステージ11Caに対し垂直な平面内を図1において反時計回りに回転するようになっている。そして、このホルダ支持アーム16Aが右上ステージ11Caに対して下向きに位置されたとき、その先端部が溝11Eの右半分の領域を通って右上ステージ11Caの下方に位置されるようになっている。
【0047】
ホルダ支持アーム16Aの先端部には、基板Sを吸着して保持する吸着板17Aがホルダ支持アーム16Aの軸線方向に対して直角向きに取り付けられている。
【0048】
この吸着板17Aは、図1において、スライダ13Aが本体11に対して後退位置(図の左側位置)に位置されているとき、ホルダ支持シャフト15Aの回転によってホルダ支持アーム16Aが溝11Eにその左側端部から進入するのにともなって、右上ステージ11Caの上方位置から本体11の左側壁部に形成された開口部を通って右上ステージ11Caの下方に挿入される。また、スライダ13Aが本体11に対して前進位置(図の右側位置)に位置されているとき、ホルダ支持シャフト15Aの回転によってホルダ支持アーム16Aが溝11Eの右側端部から離脱されるのにともなって、右上ステージ11Caの下方位置から本体11の右側壁部に形成された開口部を通って右上ステージ11Caの上方に脱出されるようになっている。
【0049】
吸着板17Aには図示しないコンプレッサが接続されていて、この吸着板17Aの下面に形成された吸着面に基板Sを吸着して保持するようになっている。なお、この吸着板17Aの4箇所にチャックを取り付けて、このチャックにより基板Sを保持するようにしてもよい。
【0050】
スライダ13Bの上面には、スライダ13Aと同様に、ホルダ支持シャフト15Bが、水平方向でかつボールねじ12Bの軸方向と直交する方向に延びるように、その両端部を回転自在に支持されて取り付けられている。このホルダ支持シャフト15Bの外側の端部(図2において左側端部)にはモータMBが連結されていて、このモータMBの駆動によってホルダ支持シャフト15Bが回転されるようになっている。
【0051】
ホルダ支持シャフト15Bの内側の端部(図2において右側端部)には、ホルダ支持アーム16Bがシャフト15Bの軸線方向に対して直角方向に延びるようにその基端部を固定されていて、ホルダ支持シャフト15Bの回転によって右上ステージ11Caに対して垂直な平面内を図1において反時計回りに回転するようになっている。そして、このホルダ支持アーム16Bが左上ステージ11Cbに対して下向きに位置されたとき、その先端部が溝11Eの左半分の領域を通って左上ステージ11Cbの下方に位置されるようになっている。
【0052】
ホルダ支持アーム16Bの先端部には、基板Sを吸着して保持する吸着板17Bがホルダ支持アーム16Bの軸線方向に対して直角向きに取り付けられている。
【0053】
この吸着板17Bは、図1において、スライダ13Bが本体11に対して後退位置(図の左側位置)に位置されているとき、ホルダ支持シャフト15Bの回転によってホルダ支持アーム16Bが溝11Eにその左側端部から進入するのにともなって、左上ステージ11Cbの上方位置から本体11の左側壁部に形成された開口部を通って左上ステージ11Cbの下方に挿入される。また、スライダ13Bが本体11に対して前進位置(図の右側位置)に位置されているとき、ホルダ支持シャフト15Bの回転によってホルダ支持アーム16Bが溝11Eの右側端部から離脱されるのにともなって、左上ステージ11Cbの下方位置から本体11の右側壁部に形成された開口部を通って左上ステージ11Cbの上方に脱出されるようになっている。
【0054】
吸着板17Bには、吸着板17Aと同様に、図示しないコンプレッサが接続されていて、この吸着板17Bの下面に形成された吸着面に基板Sを吸着して保持するようになっている。なお、この吸着板17Bの4箇所にチャックを取り付けて、このチャックにより基板Sを保持するようにしてもよい。
【0055】
以上のように、ホルダ支持シャフト15Aと15B,ホルダ支持アーム16Aと16Bおよび吸着板17Aと17Bは、それぞれ溝11Eを挟んで左右対象構造になっている。
【0056】
下ステージ11Dには昇降機構18が取り付けられ、この昇降機構18上に、上向きに開口する直線状のスリット19aを有する塗布ヘッド19が、そのスリット19aが溝11Eの長手方向と直交しかつ水平方向に延びるように取り付けられていて、昇降機構18の作動により上下動されるようになっている。
【0057】
この塗布ヘッド19は、上ステージ11Cの垂直方向に対して所定の角度だけ図1の右側に傾斜した状態で取り付けられており、この傾斜角度は、後述するように塗布装置10が傾斜された際に、塗布ヘッド19がほぼ鉛直向きに向くような角度に設定されている。
【0058】
また、この塗布ヘッド19は、図1に示されている通り、スライダ13Aまたは13Bが後退位置(図の左側)に位置されて基板Sへの塗布液の塗布が開始される際に吸着板17Aまたは17Bに保持された基板Sの先端部の前方に位置し、スライダ13Aまたは13Bが前進位置(図の右側)に位置されて基板Sへの塗布液の塗布が終了した際に吸着板17Aまたは17Bに保持された基板Sの後端部の後方に位置するように配置されている。
【0059】
塗布ヘッド19には、後述するような塗布液供給機構から塗布液が供給されるようになっており、この塗布ヘッド19に供給された塗布液がそのスリット19aから上方に吐出されるようになっている。
【0060】
図3乃至図6に、上記塗布ヘッド19の形状の一例が示されている。
【0061】
この図3ないし6において、塗布ヘッド19の本体19Aは塗布液の塗布を行う基板Sの幅以上の長さaを有し、その上面の中央部に、軸方向に沿って延びるとともに上方に向って開口するスリット19aが形成されている。そして、このスリット19aを挟むようにその両側に一対の斜面19Bおよび19Cが形成されている。
【0062】
本体19Aの内部には、スリット19aと平行に延びるとともにスリット19aにその軸方向の全域に亘って連通される中空状の液溜り19Dが形成されている。この液溜り19Dにはスリット19aの下部に取り付けられた塗布液供給管19Eが接続されており、この塗布液供給管19Eから導入される塗布液が液溜り19Dを介してスリット19aから吐出されるようになっている。
【0063】
図中、19Fは、スリット19aの両端部にそれぞれ脱着可能に嵌合された一対のスリット長さ調節用パッキンであり、このスリット長さ調節用パッキン19Fを異なる長さを有する他のスリット長さ調節用パッキンに交換することにより、スリット19aから吐出される塗布液の幅を調節することが出来る。
【0064】
図中に示された塗布ヘッド19の各部の寸法は、以下の通りである。
【0065】
本体19Aの長さa =400mm
本体19Aの幅b = 50mm
本体19Aの高さc = 80mm
スリット19aの長さd(スリット長さ調節用パッキン19Fによる調整後の幅) =350mm
スリット19aの幅e = 2mm
スリット19aの深さf= 27mm
液溜り19Dの深さg = 40mm
塗布ヘッド19に塗布液を供給する塗布液供給機構としては、図7に示すような機構が挙げられる。
【0066】
この塗布液供給機構は、加圧タンク樽20内に収容されている塗布液を手動バルブ21を介して供給される空気圧によって押し出し、粗調節用ニードルバルブ22,フィルタ23,流量計24,微調節用ニードルバルブ25,空気作動弁26およびサックバックバルブ27を介して塗布ヘッド19に供給する。
【0067】
空気作動弁26は、基板Sへの塗布液の塗布終了時に空気圧によって自動的に作動して、塗布ヘッド19への塗布液の供給を停止させる。また、サックバックバルブ27は、空気作動弁26の閉鎖と同時にピストン27aが図7に示す矢印の方向にスライドされてシリンダ27b内に負圧を生じさせ、これによって塗布ヘッド19に供給されている塗布液を吸引して回収する。
【0068】
次に、上記塗布装置の作動を説明する。
【0069】
塗布装置10は、塗布開始前に図示しない駆動機構の作動によって回動中心Pを中心に図1の右側端部が上側になるように回動されて、その傾斜角度が所定の角度θに設定される。
【0070】
スライダ13Aは、右上ステージ11Ca上において後退位置(図1において左側位置、以下塗布開始位置という)に位置されているとき、ホルダ支持アーム16Aが右上ステージ11Caに対して直角下向き方向に向くように位置決めされて、吸着板17Aが右上ステージ11Caと下ステージ11Dとの間に位置されている。このとき、吸着板17Aの吸着面に吸着された基板Sが、スライダ13Aのスライド方向と平行になるように保持されている。
【0071】
この状態でボールねじ12Aが回転されてスライダ13Aが図1の左側から右側に一定速度でスライドされ、これによって吸着板17Aおよびこの吸着板17Aに吸着された基板Sが右上ステージ11Caと平行にスライドされる。
【0072】
このボールねじ12Aのスライドが開始されるのとほぼ同時に塗布ヘッド19への塗布液の供給が開始され、この供給された塗布液がスリット19aから吐出されてビードを形成して基板Sに付着する。このとき、基板Sと塗布ヘッド19のスリット19aとの間隔は、昇降機構18によって塗布ヘッド19が上下動されることにより調節される。
【0073】
そして、基板Sの移動にともなって、塗布ヘッド19上に形成されたビードから塗布液が基板Sの下面に順次付着されて塗布液の層が形成される。
【0074】
そして、スライダ13Aが前進位置(図1において右側位置、以下塗布終了位置という)に到達すると、基板Sの後端部が塗布ヘッド19の上方から外れ、これとほぼ同時にスライダ13Aのスライドが停止されるとともに塗布ヘッド19に接続されたサックバックバルブ27が作動され、ビードを形成する塗布液が塗布ヘッド19内に吸引されてビードが消滅される。これによって、塗布ヘッド19と基板Sに塗布された塗布液が分離される。
【0075】
以上の基板Sへの塗布液の塗布方法は、図9乃至図13において説明した従来の塗布液の塗布方法と同様である。
【0076】
以上のようにして、スライダ13Aが塗布終了位置に到達し、吸着板17Aに保持された基板Sへの塗布液の塗布が終了すると、モータMAが駆動されてホルダ支持シャフト15Aおよびホルダ支持アーム16Aが反時計回りに回動され、これにより、吸着板17Aおよびこの吸着板17Aに保持された基板Sが右上ステージ11Caの上方に移動されて水平状態に保持される。
【0077】
この状態が保持されたままボールねじ12Aが前記と逆方向に回転されて、スライダ13Aが塗布開始位置の方向(図1の左方向)に移動される。そして、塗布終了位置と塗布開始位置の中間位置に一旦停止される。
【0078】
この位置において、図示しない基板交換装置により、吸着板17A上に上向きに保持されている基板Sの交換が行われる。すなわち、吸着板17Aによる基板Sの吸着が解除されて塗布液が塗布された基板Sが取り外された後、新しい基板Sが載置されて吸着板17Aに吸着される。
【0079】
この基板の交換位置において、この基板交換位置に停止されたスライダ13Aのホルダ支持シャフト15Aの軸中心が塗布装置10の回動中心Pと一致しているので、塗布装置10の傾斜角度が変った場合にも吸着板17Aの位置は変らない。このため、基板交換装置やその他の装置との位置関係が変化することがなく、従って、塗布装置10の傾斜角度を変える毎に基板交換装置等との位置関係を調節する必要がない。
【0080】
以上のようにして基板Sの交換が終了した後、再びスライダ13Aが塗布開始位置の方向に移動され、塗布開始位置に到達後、停止される。この後、モータMAが駆動されてホルダ支持シャフト15Aおよびホルダ支持アーム16Aが反時計方向に回動され、吸着板17Aおよびこの吸着板17Aに吸着された基板Sが、右上ステージ11Caと下ステージ11Dとの間に挿入されてスライダ13Aのスライド方向と平行になるように保持される。
【0081】
そして、上記の工程を繰り返すことにより、枚葉の基板Sについて連続して塗布液の塗布が行われる。
【0082】
スライダ13Bも、スライダ13Aと同様に、塗布開始位置と塗布終了位置との間を往復動され、この間に、上記と同じ工程を経て、吸着板17Bに保持された基板Sに対し塗布液の塗布が行われる。
【0083】
ここで、スライダ13Bの往復動の行程が、スライダ13Aの往復動の行程に対して半行程遅れて行われる。すなわち、スライダ13Aが塗布開始位置から塗布終了位置に移動されているときにスライダ13Bは反対に塗布終了位置から塗布開始位置に移動されており、また、スライダ13Bが塗布開始位置から塗布終了位置に移動されているときにスライダ13Aは塗布終了位置から塗布開始位置に移動されている。
【0084】
従って、スライダ13Bの吸着板17Bについて基板Sの交換が行われているときにスライダ13Aの吸着板17Aに保持された基板Sについて塗布液の塗布が行われ、反対に、スライダ13Aの吸着板17Aについて基板Sの交換が行われているときにスライダ13Bの吸着板17Bに保持された基板Sについて塗布液の塗布が行われる。これにより、常時、基板Sについての塗布液の塗布が行われることになり、図9の従来の塗布装置に比べて、単位時間当たり2倍の枚数の基板Sに塗布液を塗布することが可能になる。
【0085】
上記塗布液の塗布工程において、スライダ13Aおよび13Bのスライド速度を速くすれば基板Sに塗布された塗布液の層の厚さが薄くなり、反対にスライド速度を遅くすれば塗布液の層の厚さが厚くなるが、塗布装置10の傾斜角度θを変えることにより、スライダ13Aおよび13Bのスライド速度を一定にしたまま基板Sに塗布された塗布液の層の厚さを変えることもできる。
【0086】
すなわち、塗布装置10の傾斜角度θが大きくなると、吸着板17Aおよび17Bに保持された基板Sの傾斜角度も大きくなって基板Sに塗布された塗布液の層の厚さが薄くなり、反対に塗布装置10の傾斜角度θが小さくなると、吸着板17Aおよび17Bに保持された基板Sの傾斜角度も小さくなって基板Sに塗布された塗布液の層の厚さが厚くなる。
【0087】
このとき、塗布ヘッド19も塗布装置10の傾斜にともなって一体的に傾斜するので、この塗布ヘッド19と吸着板17Aおよび17Bとの相対的位置関係は変らない。
【0088】
上記塗布装置10によって塗布液が塗布される枚葉の基板Saは、主としてLCDカラーフィルタ用大型ガラス基板であるが、他の基板についても同様に塗布液の塗布を行うことができる。また非可撓性のガラス基板に限らず、可撓性を有するプラスチック基板,金属基板または紙基板についても塗布液を塗布することができる。
【0089】
また、上記塗布装置10に使用される塗布液は、主として基板上に微細パターンを描くための感光性樹脂であるが、他の塗布液の塗布を行うことができることは言うまでもない。そして、水系および溶剤系等の各種の塗布液を使用することができ、さらに、顔料,染料,フィラ,増感剤,樹脂および添加剤等を単独で使用し、またはこれらのうちから数種類を混合して使用することもできる。
【0090】
【実施例】
次に、実施例を示して本発明を更に詳細に説明する。
(実施例1)
幅300mm,長さ350mm,板厚1.1mmのLCDカラーフィルタ用ガラス基板Sを準備し、塗布液として固形分濃度1.0%,粘度5.0cpsのPVA水溶液を準備した。
【0091】
塗布ヘッド19には、図3乃至図6に示される形状および寸法のものを使用し、この塗布ヘッド19と基板Sとの間の相対的角度が約8゜になるように設定した。スライダ13Aおよび13Bの移動速度は、それぞれ30mm/secに設定した。
【0092】
そして、前述した工程により、スライダ13A,13Bの吸着板17A,17Bにそれぞれ保持された基板Sについて塗布液の塗布を行った。このとき、塗布開始時において、塗布ヘッド19と基板S間に形成されるビードBのメニスカスL1,L2の高さh1,h2(図10参照)が、それぞれ0.5mm,0.7mmとなるように設定した。
【0093】
上記条件によって塗布液が塗布された基板Sを、オーブンにより、80℃の温度で1分間乾燥した。
【0094】
この結果、基板Sの移動方向およびこの移動方向と直角方向に沿ってそれぞれ測定した塗布膜の膜厚分布は、塗布液の塗布面のうち260mm×300mmの範囲内において、何れも20000±600Åであり、良好な結果を得ることができた。
【0095】
そして、このときの基板Sへの塗布液の塗布能率は、140枚/時であった。
【0096】
なお、塗布液塗布工程時における塗布膜Raのウェット膜厚C2(図12参照)に対するメニスカスL2の高さh2の比は、C2:h2=1:350であった。
(実施例2)
実施例1の塗布液の代りに固形分濃度6.5%,粘度2.5cpsの東京応化工業(株)製フォトレジストOFPR−800を塗布液として用い、他は実施例1と同一の条件で基板Sへの塗布液の塗布を行った。
【0097】
この結果、基板Sの移動方向およびこの移動方向と直角方向に沿ってそれぞれ測定した塗布膜の膜厚分布は、塗布液の塗布面のうち260mm×300mmの範囲内において、何れも10000±300Åであり、良好な結果を得ることができた。
【0098】
そして、このときの基板Sへの塗布液の塗布能率は、140枚/時であった。
【0099】
なお、塗布液塗布工程時における塗布膜Raのウェット膜厚C2(図12参照)に対するメニスカスL2の高さh2の比は、C2:h2=1:350であった。
【0100】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば塗布液の塗布を基板の塗布を行う面を塗布ヘッドに対向させながら塗布ヘッドの上方を斜め上向き方向に直線状にスライドさせて行うので、枚葉基板のような不連続な被塗布体に対しても、塗布液の物性に左右されることなく平滑でかつ均一な塗布膜を形成することができる。そして、各スライダのガイド部材に沿った往復行程を互にずらせることによって、一台の塗布ヘッドによる基板への塗布を間を開けることなく連続して行うことができるので、単位時間当たりの処理枚数を増加させることができる。
【0101】
また、機枠の傾斜角度を変えることにより、各スライダのスライド速度を一定にしたまま基板に塗布される塗布液の層の厚さを変えることができ、塗布液の物性に応じた所望の厚さの塗布膜を形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の最良の形態の一例を示す側面図である。
【図2】同例を図1において矢印Xの方向から見た正面図である。
【図3】同例において使用される塗布ヘッドの一例を示す斜視図である。
【図4】同塗布ヘッドの正面図である。
【図5】同塗布ヘッドの平面図である。
【図6】同塗布ヘッドの側面図である。
【図7】同例において使用される塗布液供給機構を示す回路図である。
【図8】従来例の塗布装置を示す側面図である。
【図9】同従来例における塗布開始時の基板とビードとの関係を示す概略側面図である。
【図10】同従来例における塗布開始時のビードの状態を拡大して示す説明図である。
【図11】同従来例における塗布途中の基板とビードとの関係を示す概略側面図である。
【図12】同従来例における塗布途中のビードの状態を拡大して示す説明図である。
【図13】同従来例における塗布終了時の基板とビードとの関係を示す概略側面図である。
【符号の説明】
10 …塗布装置
11 …本体(機枠)
11A,11B…フレーム
11C…上ステージ
11Ca…右上ステージ
11Cb…左上ステージ
11D…下ステージ
11E…溝
12A,12B…ボールねじ(駆動部材)
13A,13B…スライダ
14A,14B…リニアガイド(ガイド部材)
15A,15B…ホルダ支持シャフト(基板保持部材)
16A,16B…ホルダ支持アーム(基板保持部材)
17A,17B…吸着板(基板保持部材)
19 …塗布ヘッド
19a…スリット[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus that applies a coating liquid to a glass substrate or the like of a color filter for LCD.
[0002]
[Problems to be solved by the invention]
In general, a spin coating method is often used as a method of applying a coating liquid to a large glass substrate such as a color filter for an LCD.
[0003]
This spin coating method includes an open-air type and a closed cup type, but both methods have drawbacks in that the coating efficiency is as low as about 10% and the coating film thickness in the corner portion of the substrate becomes too thick. As the size of the substrate is expected to increase in the future, problems have been pointed out with respect to the use amount of the coating solution, the film thickness distribution, the throughput, and the like.
[0004]
As a method for solving the above-mentioned drawbacks of the spin coating method, there are a knife coating method, a roll coating method, and a die coating method.
[0005]
In each of these methods, a coating clearance is provided on a substrate to be coated, and the coating film thickness is determined by the set value to obtain the smoothness of the coating surface. It is difficult to obtain a uniform film thickness when the degree (degree of unevenness) is lower than the coating accuracy (the degree of unevenness is large).
[0006]
A dip coating method is generally known as a method of applying a coating liquid that is not easily affected by unevenness on the substrate surface. However, in this method, it is essential to cover a non-coated portion, and the operation is complicated. It becomes.
[0007]
A method similar to the principle of the dip coating method and a method of selectively applying the coating liquid only to the main surface of the substrate is described in Yuji Ozaki of Sogo Gijutsu Center (April 30, 1988). A coating method of a coating liquid described on page 336 of the book "Advances in Latest Coating Technology" is known.
[0008]
In this method, a coating liquid is supplied in a substantially horizontal direction from a die head or a slide die, and a base is relatively vertically moved to a position close to a die lip formed on a side surface of the die head or the slide die. The coating liquid supplied from the die head or the slide die forms a bead between the base and the die lip, and is applied to the main surface of the base as the base moves upward to form a coating film.
[0009]
This coating method is generally used as a coating method for a continuous substrate. The thickness of the applied coating liquid is determined by the relative speed between the substrate and the coating head and the viscosity of the coating liquid. That is, since the coating liquid pulled up from the bead formed between the base and the die lip falls along the base under the influence of gravity, the film is formed by a balance between the speed of the drop and the speed at which the base pulls up the coating liquid. The thickness is determined.
[0010]
In this coating method, when the coating liquid has low viscosity and low surface tension, it is difficult to form a bead in the clearance provided between the base and the coating head, and the coating liquid is supplied. Immediately after, it may fall by gravity without forming a bead. To prevent this, there is a problem that the clearance between the base and the coating head must be made extremely small.
[0011]
However, when the substrate has low flatness like a glass substrate for an LCD color filter and has irregularities as large as 100 μm, a difference occurs in the tensile force generated when the coating liquid is pulled up from the bead, and the beads have various different characteristics. Shear force will act. When a different shearing force acts locally on the bead as described above, the amount of the coating liquid drawn out from the bead is not uniform, and thus the film thickness is not uniform.
[0012]
Furthermore, in this coating method, even though the coating liquid can be continuously applied to the main surface of the base, the main surface of the base is vertical and the coating liquid is supplied from a direction perpendicular to the base. When applying a coating liquid to a plurality of discontinuous substrates such as a single-wafer substrate, the coating liquid remaining in the bead drops by gravity when the rearmost end of the substrate in the sliding direction passes through the bead. In addition, contamination may be caused by adhering to the tip of the substrate to be coated next, the back surface thereof, and the lower part of the coating head. For this reason, this coating method is unsuitable for use in coating a single-wafer substrate.
[0013]
The coating method using a slide die also has the same disadvantages as the coating method using the die head described above. In particular, in the coating method using the slide die, since the coating liquid flows freely on the inclined surface of the slide die to form a bead between the slide die and the surface of the base, the supply of the coating liquid is stopped at any time. It is difficult to apply the coating liquid continuously to a discontinuous substrate such as a single-wafer substrate.
[0014]
Therefore, there has been proposed a coating apparatus capable of solving the drawbacks in the respective coating methods as described above and forming a uniform coating film in a stable state on a single-wafer substrate without being affected by the physical properties of the coating liquid. (Japanese Unexamined Patent Publication No. 5-146775).
[0015]
As shown in FIG. 8, this coating device is a linear device that is attached between a pair of support frames 1A of the device
[0016]
The
[0017]
FIG. 9 shows a state of the coating apparatus at the start of coating, in which the substrate S sucked on the suction surface of the
[0018]
When the coating liquid R is supplied to the
[0019]
10, a meniscus L1 is formed on the rear end side (left side in the figure) of the substrate S of the bead B and a meniscus L2 is formed on the front end side (right side in the figure). The height dimension h1 of the meniscus L1 The height dimension h2 of L2 has a relationship of h1 <h2 because the
[0020]
When the motor M is driven from the state of FIG. 9 and the
[0021]
As a result, as shown in FIGS. 11 and 12, the coating liquid R is sequentially deposited on the lower surface of the substrate S from the bead B, and a layer Ra of the coating liquid R is formed. At this time, the application liquid R is continuously supplied to the
[0022]
Then, as shown in FIG. 13, when the substrate S rises along the
[0023]
Thereafter, the substrate S is removed from the
[0024]
In general, the main surface of a glass substrate for an LCD color filter has low smoothness, and usually has irregularities of 50 to 70 μm, and at most about 100 μm. In addition, by maintaining a sufficiently large clearance of 10 to 1000 times, preferably 20 times or more with respect to the thickness of the layer Ra formed on the substrate S, it is possible to reduce the influence of irregularities on the main surface of the substrate S. it can. Furthermore, since the application of the coating liquid to the substrate S is performed in a state where the substrate S is inclined (5 to 20 degrees, preferably 11 degrees), the lower the coating liquid applied along the main surface of the substrate S , Whereby the surface of the coating film can be smoothed.
[0025]
However, when the coating liquid is continuously applied to the single-wafer substrate by the above-described conventional coating apparatus, after the application of the coating liquid to one substrate S is completed, the
[0026]
For this reason, the processing time per substrate becomes long, and the processing is limited to about 30 substrates / hour at the maximum.
[0027]
The present invention has been made in view of the above-described circumstances, and can form a smooth and uniform coating film on a single-wafer substrate without being affected by the physical properties of a coating solution. An object of the present invention is to provide a coating apparatus capable of increasing the number of processed sheets per time.
[0028]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a coating apparatus according to the present invention includes a coating head having a band-shaped slit that opens upward and extends in a horizontal direction, and moves obliquely upward above the coating head and holds a substrate. And a slider that conveys the surface of the substrate to be coated while facing the coating head. The slider supplies a coating liquid to the coating head when the slider moves while holding the substrate. A bead is formed by the coating liquid discharged from the slit of the coating head in between, and the coating liquid is applied to the substrate by applying the coating liquid to the surface where the substrate is to be coated from the bead as the substrate moves. In the coating apparatus to be performed, a direction perpendicular to the direction in which the slit of the coating head extends above the coating head, and the upper part of the coating head is linearly obliquely upward. A plurality of sets of guide members are disposed, and sliders are respectively slidably attached to the plurality of sets of guide members, and the plurality of sliders are reciprocated along the guide members by driving members connected to the respective sliders. Each slider detachably holds a substrate on which the coating liquid is to be applied, and holds the held substrate in a state in which the substrate is parallel to the moving direction of the slider and faces the coating head. A configuration is provided in which a substrate holding member that can be positioned is provided at a first position to be positioned and a second position to position the substrate away from a position facing the coating head.
[0029]
In such a coating apparatus of the present invention, after the substrate is held by the substrate holding member of the slider and the substrate holding member holding the substrate is located at the first position, the surface on which the substrate is coated is opposed to the coating head. Meanwhile, the slider is slid linearly in an obliquely upward direction above the application head along the guide member by the operation of the driving member.
[0030]
At this time, the coating liquid is continuously supplied to the coating head, and the coating liquid is discharged upward from the slit to form a bead of the coating liquid between the coating head and the surface of the substrate that moves above the coating head. I do.
[0031]
Then, as the slider and the substrate move, the coating liquid is sequentially attached from the beads to the surface on which the substrate is to be coated, and a layer of the coating liquid is formed on the substrate.
[0032]
When the application of the application liquid to the substrate is completed in this way, after the substrate holding member of the slider is positioned at the second position, the slider is slid in the opposite direction along the guide member by the operation of the driving member, The position is returned to the position at the start of application of the application liquid. Then, while the slider returns to the position at the start of the application of the application liquid, the substrate held by the substrate holding member is replaced.
[0033]
The above-described step of applying the application liquid to the substrate is performed for each of the plurality of sliders.
[0034]
At this time, the reciprocating strokes of the sliders along the guide member are shifted from each other so that the coating of the substrate by the coating head and the replacement of the substrate after the coating are performed alternately for each slider. can do. Thus, the application to the substrate by one application head can be performed continuously without a gap.
[0035]
In order to achieve the above object, a coating apparatus according to the present invention provides a coating apparatus in which a coating head, a guide member, and a slider are rotatable about an axis extending in a horizontal direction and perpendicular to a sliding direction of the slider. It was configured to be attached to the frame.
[0036]
In the coating apparatus according to the present invention, the inclination angle of the guide member, that is, the slide angle of the slider, is obtained by rotating the machine frame about an axis extending in the horizontal direction and at right angles to the slide direction of the slider. In addition, the inclination angle of the substrate held by the substrate holding member of the slider is set to an arbitrary angle.
[0037]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, the most preferred embodiment of the present invention will be described.
[0038]
FIG. 1 is a side view of the
[0039]
1 and 2, the
[0040]
When the
[0041]
An
[0042]
As shown in FIG. 2, the
[0043]
[0044]
The
[0045]
A
[0046]
A base end of the
[0047]
At the tip of the
[0048]
In FIG. 1, when the
[0049]
A compressor (not shown) is connected to the
[0050]
Like the
[0051]
A holder support arm 16B has a base end fixed to an inner end (right end in FIG. 2) of the holder support shaft 15B so as to extend in a direction perpendicular to the axial direction of the shaft 15B. The rotation of the support shaft 15B rotates counterclockwise in FIG. 1 in a plane perpendicular to the upper right stage 11Ca. When the holder support arm 16B is positioned downward with respect to the upper left stage 11Cb, its tip is positioned below the upper left stage 11Cb through the left half area of the
[0052]
At the tip of the holder support arm 16B, a suction plate 17B for sucking and holding the substrate S is attached at right angles to the axial direction of the holder support arm 16B.
[0053]
In FIG. 1, when the
[0054]
Similar to the
[0055]
As described above, the
[0056]
An elevating
[0057]
The
[0058]
As shown in FIG. 1, the
[0059]
The coating liquid is supplied to the
[0060]
FIGS. 3 to 6 show examples of the shape of the
[0061]
3 to 6, the
[0062]
Inside the
[0063]
In the drawing,
[0064]
The dimensions of each part of the
[0065]
Length a of
Width b of
Height c of
Length d of
The width e of the
Depth f of
The depth g of the
As a coating liquid supply mechanism for supplying the coating liquid to the
[0066]
The coating liquid supply mechanism pushes out the coating liquid contained in the
[0067]
The air-operated valve 26 automatically operates by air pressure when the application of the coating liquid onto the substrate S is completed, and stops the supply of the coating liquid to the
[0068]
Next, the operation of the coating device will be described.
[0069]
Before the start of coating, the
[0070]
When the
[0071]
In this state, the
[0072]
Almost simultaneously with the start of the sliding of the ball screw 12A, the supply of the coating liquid to the
[0073]
Then, with the movement of the substrate S, the coating liquid is sequentially adhered to the lower surface of the substrate S from the beads formed on the
[0074]
When the
[0075]
The method of applying the coating liquid to the substrate S described above is the same as the conventional method of applying the coating liquid described with reference to FIGS.
[0076]
As described above, when the
[0077]
While maintaining this state, the
[0078]
At this position, the substrate S held upward on the
[0079]
At the substrate exchange position, the axis of the
[0080]
After the replacement of the substrate S is completed as described above, the
[0081]
Then, by repeating the above steps, the application of the coating liquid is continuously performed on the single-wafer substrate S.
[0082]
Similarly to the
[0083]
Here, the reciprocating stroke of the
[0084]
Therefore, when the substrate S is being exchanged for the suction plate 17B of the
[0085]
In the coating liquid application step, increasing the sliding speed of the
[0086]
That is, when the inclination angle θ of the
[0087]
At this time, since the
[0088]
The substrate Sa on which the coating liquid is applied by the
[0089]
The coating liquid used in the
[0090]
【Example】
Next, the present invention will be described in more detail with reference to examples.
(Example 1)
An LCD color filter glass substrate S having a width of 300 mm, a length of 350 mm and a plate thickness of 1.1 mm was prepared, and a PVA aqueous solution having a solid concentration of 1.0% and a viscosity of 5.0 cps was prepared as a coating liquid.
[0091]
The
[0092]
Then, the coating liquid was applied to the substrates S held on the
[0093]
The substrate S coated with the coating liquid under the above conditions was dried in an oven at a temperature of 80 ° C. for 1 minute.
[0094]
As a result, the thickness distribution of the coating film measured in the moving direction of the substrate S and in the direction perpendicular to the moving direction was 20,000 ± 600 ° within the range of 260 mm × 300 mm on the coating surface of the coating liquid. Yes, good results could be obtained.
[0095]
The coating efficiency of the coating liquid on the substrate S at this time was 140 sheets / hour.
[0096]
The ratio of the height h2 of the meniscus L2 to the wet film thickness C2 (see FIG. 12) of the coating film Ra in the coating liquid coating step was C2: h2 = 1: 350.
(Example 2)
A photoresist OFPR-800 having a solid content of 6.5% and a viscosity of 2.5 cps manufactured by Tokyo Ohka Kogyo Co., Ltd. was used in place of the coating solution of Example 1 as a coating solution, and the other conditions were the same as in Example 1. The application liquid was applied to the substrate S.
[0097]
As a result, the thickness distribution of the coating film measured along the moving direction of the substrate S and the direction perpendicular to the moving direction was 10,000 ± 300 ° in the range of 260 mm × 300 mm on the coating surface of the coating liquid. Yes, good results could be obtained.
[0098]
The coating efficiency of the coating liquid on the substrate S at this time was 140 sheets / hour.
[0099]
The ratio of the height h2 of the meniscus L2 to the wet film thickness C2 (see FIG. 12) of the coating film Ra in the coating liquid coating step was C2: h2 = 1: 350.
[0100]
【The invention's effect】
As described in detail above, according to the present invention, the application of the coating liquid is performed by sliding the upper side of the coating head linearly in an obliquely upward direction while the surface on which the substrate is coated is opposed to the coating head. A smooth and uniform coating film can be formed on a discontinuous object such as a substrate without being affected by the properties of the coating solution. And, by reciprocating the reciprocating strokes of the sliders along the guide member, the coating on the substrate by one coating head can be performed continuously without a gap. The number can be increased.
[0101]
Further, by changing the inclination angle of the machine frame, the thickness of the layer of the coating liquid applied to the substrate can be changed while keeping the sliding speed of each slider constant, and a desired thickness corresponding to the physical properties of the coating liquid can be obtained. A coating film having the same thickness can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of the best mode of the present invention.
FIG. 2 is a front view of the same example as viewed from the direction of arrow X in FIG.
FIG. 3 is a perspective view showing an example of a coating head used in the example.
FIG. 4 is a front view of the coating head.
FIG. 5 is a plan view of the coating head.
FIG. 6 is a side view of the coating head.
FIG. 7 is a circuit diagram showing a coating liquid supply mechanism used in the example.
FIG. 8 is a side view showing a conventional coating apparatus.
FIG. 9 is a schematic side view showing a relationship between a substrate and a bead at the start of coating in the conventional example.
FIG. 10 is an explanatory diagram showing an enlarged view of a state of a bead at the start of coating in the conventional example.
FIG. 11 is a schematic side view showing the relationship between a substrate during coating and a bead in the conventional example.
FIG. 12 is an enlarged view showing a state of a bead during application in the conventional example.
FIG. 13 is a schematic side view showing a relationship between a substrate and a bead at the end of coating in the conventional example.
[Explanation of symbols]
10 ... coating equipment
11 ... body (machine frame)
11A, 11B ... frame
11C: Upper stage
11Ca ... Top right stage
11Cb: Upper left stage
11D: Lower stage
11E ... groove
12A, 12B ... ball screw (drive member)
13A, 13B ... slider
14A, 14B ... linear guide (guide member)
15A, 15B ... holder support shaft (substrate holding member)
16A, 16B: Holder support arm (substrate holding member)
17A, 17B: suction plate (substrate holding member)
19… Coating head
19a ... Slit
Claims (2)
前記塗布ヘッドの上方にこの塗布ヘッドのスリットが延びる方向と直角方向でかつ塗布ヘッドの上方を斜め上向き方向に直線状に延びる複数組のガイド部材が配置され、
この複数組のガイド部材に前記スライダがそれぞれスライド自在に取り付けられて、この複数のスライダがそれぞれ各スライダに連結された駆動部材によりガイド部材に沿って往復動されるようになっており、
各スライダが、それぞれ、塗布液の塗布を行う基板を着脱自在に保持するとともに保持している基板をスライダの移動方向に対して平行でかつ塗布ヘッドに対向する状態に位置させる第1位置と基板を塗布ヘッドに対向する位置から離脱した状態に位置させる第2位置に位置決め自在な基板保持部材を備えている、
ことを特徴とする塗布装置。A coating head having a band-shaped slit that opens upward and extends in the horizontal direction, and moves obliquely upward above the coating head, holds the substrate, and faces the coating surface of the substrate to the coating head. A coating liquid supplied to the coating head when the slider moves while holding the substrate, and a bead is formed between the coating head and the substrate by the coating liquid discharged from the slit of the coating head. Forming, in a coating apparatus for applying the coating liquid to the substrate by applying a coating liquid in a layer form on the surface where the substrate is coated from the bead with the movement of the substrate,
A plurality of sets of guide members are arranged above the coating head and extend linearly in a direction perpendicular to the direction in which the slit of the coating head extends and obliquely upward above the coating head,
The sliders are respectively slidably attached to the plurality of sets of guide members, and the plurality of sliders are reciprocated along the guide members by drive members connected to the respective sliders,
A first position in which each slider detachably holds a substrate on which a coating liquid is applied and positions the held substrate in a state parallel to the moving direction of the slider and opposite to the coating head; A substrate holding member that can be positioned at a second position where the substrate is separated from a position facing the coating head.
A coating device characterized by the above-mentioned.
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- 1995-11-24 JP JP32989895A patent/JP3571438B2/en not_active Expired - Fee Related
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