JP3731616B2

JP3731616B2 - Coating apparatus and coating method, and color filter manufacturing apparatus and manufacturing method

Info

Publication number: JP3731616B2
Application number: JP01453896A
Authority: JP
Inventors: 義之北村; 俊英関戸; 浩充金森
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1996-01-30
Filing date: 1996-01-30
Publication date: 2006-01-05
Anticipated expiration: 2016-01-30
Also published as: JPH09206652A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、平坦な枚葉部材などの被塗布部材の表面に塗布液を塗布し、その塗膜を形成するための塗布装置および塗布方法、並びに、これら塗布装置および塗布方法を用いたカラー液晶ディスプレイ用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、被塗布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。
【０００３】
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。この種の塗膜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。
【０００４】
この種のダイコータ（流体塗布装置）はたとえば特開平6-339659号公報に開示されており、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、このテーブルの上方に塗布アームを介して昇降可能に設けられた塗布ヘッドとを備えている。塗布ヘッドは塗布アームとともに、テーブル上に載置されたガラス基板の板厚に応じて所定の位置まで下降し、塗布ヘッドとガラス基板との間に所定のクリアランスが確保される。この状態で、テーブルとともにガラス基板を一定の速度で移動させて、塗布ヘッドの直下を通過させ、そして、同時に、その塗布ヘッド下面の吐出口から塗布液をガラス基板上に吐出させることで、ガラス基板上に塗布液の塗膜が形成されることになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
上述したタイプのダイコータにおいて、その形成すべき塗膜の膜厚を均一にするには、塗布ヘッドつまり塗布器の吐出口とガラス基板の上面との間に規定される前記クリアランスを一定にしなければならない。
しかしながら、公知のダイコータは前記クリアランスの設定にあたり、ガラス基板の板厚は考慮しているものの、塗布アームに対する塗布器の取り付けに関しては何ら考慮されていない。このため、塗布アームへの塗布器の取り付けに誤差が発生したり、また、塗布器自体の大きさ、つまり、その高さ寸法が異なる場合には、前記クリアランスを一定に維持することができず、その調整に多大な手間と労力を必要とする。
【０００６】
この発明は、上述の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、塗布器が交換された場合にあっても、塗布器の吐出口と被塗布部材との間に確保すべきクリアランスを正確に得ることができる塗布装置および塗布方法、並びに、これら塗布装置および塗布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】
上記の目的はこの発明の塗布装置によって達成され、請求項１の塗布装置は、塗布液を供給する供給手段と、この供給手段からの塗布液の供給を受け、一方向に延びる吐出口から塗布液を吐出可能な塗布器と、被塗布部材が載置可能なステージと、前記塗布器を前記被塗布部材に近接させる近接手段と、この近接手段による前記塗布器の移動を介して、前記ステージに載置された被塗布部材と前記塗布器の吐出口との間に所定のクリアランスを確保するクリアランス設定手段と、前記塗布器および前記ステージのうち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ている。
【０００８】
そして、請求項１の塗布装置の場合、クリアランス設定手段は、塗布器または該塗布器を保持するホルダ参照レベル位置を決定するセッティング手段と、この参照レベルを基準点として被塗布部材の厚みおよびクリアランスに基づき、塗布器またはホルダの移動目標レベル位置を演算する演算手段と、移動目標レベル位置に塗布器またはホルダの実レベル位置を一致させるべく、近接手段の作動を制御する制御手段とを含んでいる。
【０００９】
上述した請求項１の塗布装置によれば、たとえば塗布器が交換されると、塗布器または塗布器を保持するホルダの参照レベル位置が先ず決定され、この後、その参照レベル位置を基準として、被塗布部材の厚みや確保すべきクリアランスに基づき演算して求めた塗布器またはホルダの目標移動レベル位置にその実レベル位置が一致され、この結果、被塗布部材と塗布器の吐出口との間に正確なクリアランスが確保される。
【００１０】
さらに、請求項１の塗布装置の場合、参照レベルのセッティング手段は、ホルダに塗布器が保持されている状態で、塗布器の吐出口または吐出口と同一の面内の別の被測定面を検出してステージの上面と塗布器の吐出口との間の離間距離を測定し、その離間距離値を出力する距離測定手段と、ホルダに塗布器が取付けられたときにステージの上面に載置され、距離測定手段の較正に使用される検定ブロックと、離間距離の検出時、ホルダのレベル位置を検出し、そのレベル位置値を出力するレベル検出手段と、離間距離値とレベル位置値とに基づき、塗布器の吐出口がステージ上にあると仮定したときの前記ホルダのレベル位置を参照レベルとして算出する算出手段と有する。
【００１１】
請求項１の塗布装置によれば、塗布器が交換されたとき、先ず、距離測定手段の較正が行われた後、ホルダとともに塗布器が所定の位置まで移動され、この時点での塗布器の吐出口とステージの上面との間の離間距離およびホルダのレベル位置がそれぞれ検出される。そして、これら検出されたレベル位置値と離間距離値とに基づき、ホルダの参照レベル、つまり、塗布器の吐出口がステージの上面に接触するまで移動した時点でのホルダのレベル位置が参照レベルとして算出される。
【００１２】
このようにしてホルダの参照レベルが求められると、前述したようにその参照レベルに基準として、ホルダの移動目標レベル位置が決定され、被塗布部材と塗布器の吐出口との間に正確なクリアランスが確保される。
【００１３】
請求項２の塗布装置の場合、その距離測定手段は、一対の測定器を備えており、これら測定器はステージ側に配置され、塗布器における吐出口両端での離間距離をそれぞれ検出し、そして、その近接手段は、塗布器の吐出口とほぼ直交する方向に延びる回転軸線を有し、この回転軸線を中心としてホルダをほぼ垂直面内で回転自在に支持する支持手段と、各測定器からの出力に基づいてホルダを回転させ、塗布器の吐出口をステージの表面と平行に調整する調整手段とをさらに備えている。
【００１４】
請求項２の塗布装置によれば、塗布器の吐出口とステージの表面との間の離間距離がその吐出口両端にてそれぞれ検出され、その検出の結果、これら左右の軸間距離値が相違する場合、ホルダが回転されることにより、塗布器の吐出口は被塗布部材と平行に調整され、そして、この時点での左右の離間距離がホルダの参照レベルの算出に使用される。
【００１５】
請求項３の塗布装置の場合、その距離測定手段の各測定器は、検出精度の粗い第１センサと、この第１センサよりも検出精度の高い第２センサとからなっている。請求項３の塗布装置によれば、先ず、第１センサからの出力に基づき、ホルダの回転角位置が粗調整され、この後、第２センサからの出力に基づき、ホルダの回転角位置が微調整される結果、塗布器における吐出口の平行調整が迅速に行われる。
【００１６】
請求項４の塗布装置の場合、距離測定手段は、その離間距離の測定を助けるために被測定面を備えており、この被測定面は塗布器に形成され、塗布器の吐出口と同一の面内に位置付けられている。請求項４の塗布装置によれば、離間距離の検出にあたり、塗布器の吐出口とステージ表面との間の距離を直接に測定する必要がなく、また、その被測定面には所望の面積が確保される。
【００１７】
請求項５の塗布装置の場合、その制御手段は近接手段によるホルダの移動速度を１０ m/min以下に制限しており、この場合、ホルダの移動停止時、塗布器の吐出口から塗布液が不所望にして漏れ出すことはない。
請求項６のカラーフィルタの製造装置は、上述した請求項１〜５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し、この場合、高品質なカラーフィルタが得られる。
【００１８】
請求項７の塗布方法は、ステージに載置された被塗布部材に対し、塗布器またはホルダにより保持された塗布器を移動させ、塗布器の一方向に延びる吐出口と被塗布部材との間に所定のクリアランスを確保するクリアランス設定工程と、塗布器の吐出口から塗布液を吐出しながら、塗布器および被塗布部材のうち少なくとも一方を相対的に移動させることにより、被塗布部材の表面に塗布液の塗膜を形成する形成工程とを備えている。
【００１９】
そして、請求項７の塗布方法の場合、そのクリアランス設定工程は、塗布器またはホルダの参照レベル位置を決定するセッティングステップと、参照レベルを基準点として被塗布部材の厚みおよびそのクリアランスに基づき、塗布器またはホルダの移動目標レベル位置を演算する演算ステップと、移動目標レベル位置に塗布器またはホルダの実レベル位置を一致させるべく、塗布器またはホルダの移動を制御する制御ステップとを含んでいる。
【００２０】
さらに、請求項７の塗布方法の場合、そのセッティングステップは、ホルダに塗布器が保持されている状態で、塗布器の吐出口または吐出口と同一の面内の別の被測定面を検出してステージの上面と塗布器の吐出口との間の離間距離を測定し、その離間距離値を出力する距離測定プロセスと、ホルダに塗布器が取付けられたときにステージの上面に検定ブロックを載置し、離間距離を測定する測定器の較正を行う較正プロセスと、離間距離の測定時、ホルダのレベル位置を検出し、そのレベル位置値を出力するレベル検出プロセスと、検出された離間距離値とレベル位置値とに基づき、塗布器の吐出口が前記ステージ上にあると仮定したときのホルダのレベル位置を参照レベルとして算出する算出プロセスと含んでいる。
【００２１】
この場合、上述した請求項７の塗布方法は、請求項１の塗布装置と同様な作用を発揮する。
請求項８の塗布方法の場合、その距離測定プロセスでは、一対の測定器により塗布器における吐出口の両端にて、それらの離間距離が検出され、そして、クリアランス設定工程は、セッティングステップに先立ち、一対の測定器からの出力に基づき、ホルダの回転を介して塗布器の前記吐出口をステージの表面と平行に調整する準備ステップをさらに含んでいる。
【００２２】
この場合、請求項８の塗布方法は、請求項２の塗布装置と同様な作用を発揮する。
【００２３】
請求項９の塗布方法の場合、その距離測定プロセスでは、検出精度の粗い第１センサと、この第１センサよりも検出精度の高い第２センサとが使用され、この場合、その塗布方法は、請求項３の塗布装置と同様な作用を発揮する。
請求項１０の塗布方法の場合、その距離測定プロセスでは、塗布器に設けられ、その吐出口と同一の面内に位置した被測定面とステージの上面との間隔が離間距離として検出される。この場合、その塗布方法は、請求項４の塗布装置と同様な作用を発揮する。
【００２４】
請求項１１の塗布方法の場合、その制御ステップでは、ホルダの移動速度が１０ m/min以下に制限され、この場合、その塗布方法は、請求項５の塗布装置と同様な作用を発揮する。
請求項１２のカラーフィルタの製造方法は、請求項７〜１１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し、この場合、高品質なカラーフィルタが得られる。
【００２５】
【発明の実施の形態】
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適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にはステージ６が配置され、このステージ６の上面はサクション面として構成されている。ステージ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。
【００２６】
本実施例では、ステージ６が往復動するようにしたが、後述するスリットダイ４０がステージ６に対して往復動する構成であってもよい。要は、ステージ６およびスリットダイ４０のうちの少なくとも一方が往復動すればよい。
【００２７】
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、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、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の上面にはコネクタ１６の移動を許容する開口が形成されているが、図１にはその開口が省略されている。
【００２８】
基台２の上面にはその一端側に位置してセンサ柱２０が配置されている。センサ支柱２０は逆Ｌ字形をなし、その先端は一方のガイド溝レール４の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に厚みセンサ２２が下向きして取り付けられている。
【００２９】
図３に示されているように厚みセンサ２２はケーシング２３を有し、このケーシング２３の下面にはその一部に三角形状の突出部２５が形成されている。ケーシング２３にはレーザ光などの測定光の光源２７が内蔵されており、この光源２７からの測定光Ｐはケーシング２３の平坦な下面部を通じて、突出部２５側かつ斜め下方に向けて出射されるようになっている。また、ケーシング２３の突出部２５には受光部２９およびこの受光部２９に電気的に接続された測定回路（図示しない）が内蔵されており、この受光部２９はたとえば多数の受光素子を配列した受光アレイからなっている。
【００３０】
今、ステージ６上に設置された枚葉部材である被塗布部材としてのガラス基板Ａに向けて厚みセンサ２２が降下され、これら厚みセンサ２２とガラス基板Ａとの間に所定の間隔が確保されているとする。この状態で、厚みセンサ２２の光源２７から測定光Ｐが出射されると、この測定光はガラス基板Ａの上面及び下面にてそれぞれ反射され、これら反射光が厚みセンサ２２における突出部２５の外面を通じて受光部２９に入射される。測定回路では、受光部２９に入射した反射光の入射位置を検出し、これら入射位置の差に基づき、ガラス基板の厚みを測定し、その厚みに対応した厚み信号を出力するようになっている。なお、厚みセンサ２２としては上述のタイプに限らず、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。
【００３１】
図１を再度参照すると、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が配置されており、このダイ支柱２４もまた逆Ｌ字形をなしている。ダイ支柱２４の先端には昇降機構２６が取り付けられており、昇降機構２６は図４および図５から明らかなように昇降ブラケット３１を備えており、この昇降ブラケット３１は一対のガイドロッド３３に昇降自在に取り付けられている。これらガイドロッド３３の上部はダイ支柱２４側に支持されている。ガイドロッド３３間にはボールねじからなるフィードスクリュー３５が配置されており、このフィードスクリュー３５の下端は、昇降ブラケット３１内のナット型のコネクタ（図示しない）にねじ込まれている。このコネクタは昇降ブラケット３１に回転不能にして固定されている。フィードスクリュー３５の上端部はガイドロッド３３およびフィードスクリュー３５を収容したケーシング２８（図１参照）に軸受（図示しない）を介して回転自在に支持されており、その上端にはＡＣサーボモータ３０（図１参照）が連結されている。
【００３２】
昇降ブラケット３１には支持軸３７を介してダイホルダ３２が取り付けられており、このダイホルダ３２は図１に示すように平面方向矢視でコ字形をなし、かつ、一対のガイド溝レール４の上方をこれらレール４間に亘って水平に延びている。支持軸３７は昇降ブラケット３１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３７とともに垂直面内で回転することができる。
【００３３】
昇降ブラケット３１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３８aとばね付きロッド３８ｂと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３８ａおよびばね付きロッド３８ｂは水平バー３６の下面から突出する伸縮ロッド３８ｃを有しており、これら伸縮ロッド３８ｃがダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接されている。ばね付きロッド３８ｂの伸縮ロッド３８ｃは、ケーシング内の圧縮ばね（図示省略）によって、その動きが規制されている。すなわち、リニアアクチュエータ３８ａの伸縮ロッド３８ｃが伸縮し、支持軸３７を中心にダイホルダ３２が回転すれば、これに応じてばね付きロッド３８ｂの伸縮ロッド３８ｃがばねの作用によって伸縮する。ダイホルダ３２の傾きが定まれば、ブレーキ（図示せず）がダイホルダ３２を保持する。
【００３４】
ダイホルダ３２内には塗布器としてのスリットダイ４０が取り付けられている。このスリットダイ４０からは図２に示されているように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４８の先端部はタンク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。
【００３５】
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４８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。また、コンピュータ５４は前述した昇降アクチュエータ２２および厚みセンサ２２もまた電気的に接続されている。
【００３６】
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５４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３８ａ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１８，３０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。
【００３７】
図示されていないけれども、ダイコータにはステージ６上にカラーフィルタのためにガラス基板Ａを供給するためのローダや、ステージ６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、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用ロボットを使用することができる。図４から明らかなように、前述したスリットダイ４０はステージ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、その両端にてダイホルダ３２に支持されている。
【００３８】
図５に示されているように、スリットダイ４０は長尺なブロック形状をなすフロントリップ５８およびリアリップ６０を有しており、これらリップはステージ６の往復動方向に配置されており、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５８，６０の結合により、スリットダイ４０の下面にはノズル部６２が形成され、このノズル部６２は下方に向けて突出しかつその幅方向に延びている。なお、フロントリップ５８はステージ６の往復動方向でみて往動側に位置し、これに対し、リアリップ６０は複動側に位置している。
【００３９】
リアリップ６０の内表面にはその中央部分に位置してマニホールド６４が形成されており、このマニホールド６４はスリットダイ４０の幅方向、すなわち、ステージ６の往復動方向と直交する方向に水平に延びる溝から構成されている。マニホールド６４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、これにより、マニホールド６４は塗布液の供給を受けることができる。
【００４０】
スリットダイ４０の内部には上端がマニホールド６４に連通し、下端がノズル部６２の下面に開口したスリット６６が形成されており、このスリット６６の下端開口は吐出口６８として規定されている。スリット６６は、フロントリップ５８とリアリップ６０との間に挟み込まれたシム７０によって形成され、これにより、吐出口６８もまたスリットダイ４０の幅方向に延びている。
【００４１】
さらに、フロントリップ５８の両端部からは突起７２が下方に向けて一体的に突出しており、これら突起７２の下面は被測定面７４として形成されている。これら突起７２の被測定面７４は前述した吐出口６８と同一の面内、すなわち、水平面内に位置付けられている。
そして、ステージ６の前端縁には一対の測定器７６が設けられており、これら測定器７６はステージ６の前端縁において、その両側部分にそれぞれ配置されている。各測定器７６は、ステージ６の往復動方向でみて前後に位置した第１および第２距離センサ７８，８０を有しており、これら距離センサ７８，８０はブラケット８２を介してステージ６に取り付けられている。第１距離センサ７８は、たとえば渦電流式の非接触型センサであって、ステージ６の上面から測定対象までの距離を検出し、その検出信号を出力する。第１距離センサ７８の検出範囲は２mmであり、その分解能は１０μmである。なお、第１距離センサ７８としては光電センサや超音波センサなどの非接触型センサをも使用することができる。一方、第２距離センサ８０はたとえば差動トランス式の接触型センサであり、この第２距離センサ８０もまたステージ６の上面から測定対象までの距離を検出し、その検出信号を出力する。第２距離センサ８０の検出精度は第１距離センサ７８のものよりも高く、その検出範囲および分解能はそれぞれ１mm、１μmとなっている。なお、測定器７６には脱着自在なカバー８４により覆われており、図５中、カバー８４は１点鎖線で示されている。
【００４２】
この実施例の場合、スリットダイ４０側の被測定面７４は、測定器７６、つまり、第１および第２距離センサ７８，８０を同時に十分に覆う大きさ、たとえば１０×１０mm程度に設定されている。
さらに、図５および図７に示されているようにスリットダイ４０側の前述した昇降ブラケット３１とダイ支柱２４との間には光学式のリニアスケール８６が設けられており、このリニアスケール８４は昇降ブラケット３１つまりダイホルダ３２のレベル位置を検出し、その検出信号を出力するものとなっている。
【００４３】
上述した一対の測定器７６およびリニアスケール８６は、図２に示されているように前述したコンピュータ５４に電気的に接続されており、このコンピュータ５４は測定器７６およびリニアスケール８６から出力された検出信号を受け取ることができる。
次に、カラーフィルタの製造に係わる一工程、つまり、上述したダイコータを使用して行われる塗布方法を説明する。
【００４４】
ダイホルダ３２にスリットダイ４０が取り付けられた直後にあっては、まず、各測定器７６の第２距離センサ８０に関して、その較正工程が行われる。この較正工程では図６に示されているように検定ブロック８８が使用される。この検定ブロック８８はＬ字形をなし、水平面上に伏せて置かれたとき、その水平面から既知の距離Ｌ（Ｌ＜１mm）だけ離間した検定面９０を有している。したがって、ステージ６の上面において、その前端部に検定ブロック８８を伏せて載置し、その検定面９０を第２距離センサ８０の検出子に接触させると、第２距離センサ８０から検出信号が出力されることになるが、このときの検出信号が距離Ｌに対応したものとなるように第２距離センサ８０の出力調整が行われる。なお、この較正は各測定器７６の第２距離センサ８０に対して行われ、また、このとき、測定器７６のカバー８４が取り外されていることは言うまでもない。
【００４５】
この後、ステージ６上から検定ブロック８８が取り外されると、ステージ６はスリットダイ４０の直前まで往動されて停止し、この状態で、昇降機構２６のＡＣサーボモータ３０が駆動されることにより、スリットダイ４０は各測定器７６に向けて所定の位置まで降下される。具体的には、スリットダイ４０側の各被測定面７４が第１距離センサ７８の検出範囲内にあり、そして、図７に示されているように第２距離センサ８０、つまり、その検出子と接触するまで降下される。それ故、このとき、スリットダイ４０の吐出口６８とステージ６の上面との間には２mm以下の間隔Ｋが確保されている。
【００４６】
この状態で、左右の一対の測定器７６、つまり、その第１および第２距離センサ７８，８０からコンピュータ５４にそれぞれの検出信号が供給されると、このコンピュータ５４では左右の第１距離センサ７８からの検出信号に基づき、左右の第１間隔Ｋ1L,Ｋ1Rをそれぞれ測定し、また、左右の第２距離センサ８０からの検出信号に基づき、左右の第２間隔Ｋ2L,Ｋ2Rをそれぞれ測定する。
【００４７】
この測定結果に基づき、第１間隔Ｋ1L,Ｋ1R間の差が所定値以上であると、コンピュータ５４はシーケンサ５６を介して昇降機構２６におけるリニアアクチュエータ３８ａを駆動し、第１間隔Ｋ1L,Ｋ1R間の差が所定値以内に収まるべくダイホルダ３２を図４中矢印Ｒで示すように回転させる。これにより、ダイホルダ３２に取り付けられたスリットダイ４０の吐出口６８はその幅方向でみてほぼ水平となるように粗調整される（準備ステップ）。
【００４８】
この後、コンピュータ５４は第２間隔Ｋ2L,Ｋ2Rの差をたとえば３μm以内に収めるべく、リニアアクチュエータ３８ａを駆動してダイホルダ３２の回転角位置を微調整し、これにより、スリットダイ４０の吐出口６８は水平に調整される。調整が終了すれば、ブレーキ（図示せず）がダイホルダ３２を固定する。
このようにしてスリットダイ４０における吐出口６８の水平調整が完了すると、コンピュータ５４はこの時点での第２間隔Ｋ2を離間距離Ｋ3として設定し（距離測定プロセス）、同時にリニアスケール８６からの検出信号に基づき、ダイホルダ３２のレベル位置Ｚを読み込む（レベル検出プロセス）。
【００４９】
そして、コンピュータ５４は、離間距離Ｋ3およびレベルＺに基づき、参照レベＹを次式に基づいて算出する（算出プロセス）。
Ｙ＝Ｚ−Ｋ3
ここで、参照レベルＹは上式から明らかなようにスリットダイ４０の吐出口６８がステージ６の上面まで降下したとき、リニアスケール８６から出力される検出信号、つまり、ダイホルダ３２のレベル位置を示している。
【００５０】
上述したようにして参照レベルＹが決定されると（セッティングステップ）、各測定器７６はカバー８４により覆われ、そして、スリットダイ４０およびステージ６は原点復帰される。つまり、スリットダイ４０は所定の位置まで上昇され、ステージ６は初期位置まで復動される。
ダイホルダ３２の参照レベルＹを設定するにあたり、昇降機構２６およびステージ６の作動制御は、前述したシーケンサ５６本来のシーケンス制御とは独立して実施される。
【００５１】
なお、参照レベルＹのセッティング工程を実施する前に、スリットダイ４０にタンク５０から吸引ホース４８および供給ホース４２を経て塗布液を供給し、そのマニホールド６８およびスリット７２内、また、これらに至る塗布液の供給経路内は塗布液を満たした状態にしておくのが好ましい。
この状態で、ローダ（図示されていない）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上にサクション圧を受けて保持される。ここで、ガラス基板Ａは、スリットダイ４０の幅、つまり、その吐出口６８の吐出幅よりも広い幅寸法を有しているが、同じであってもよい。
【００５２】
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がステージ６上のガラス基板Ａに向けて所定の位置まで下降され、厚みセンサ２２はガラス基板Ａの厚みを検出し、その検出信号をコンピュータ５４に供給する。この後、厚みセンサ２２は元の位置まで上昇して待機する。
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がポンプ本体５２と吸引ホース４８とを接続すべく切換え作動され、そして、ポンプ本体５２にタンク５０内の塗布液を吸引ホース４８を通じて吸引する吸引動作を行わせる。シリンジポンプ４４内に所定量の塗布液が吸引されると、シリンジポンプ４４の電磁切換弁４６はポンプ本体５２と供給ホース４２とを接続すべく切換え作動される。そして、ステージ６はスリットダイ４０に向けて往動され、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６８の直下に位置付け、停止する。
【００５３】
ステージ６の往動中、コンピュータ５４では、ダイホルダ３２の参照レベルＹ、厚みセンサ２２からの検出信号つまりガラス基板Ａの厚さＴ、また、ガラス基板Ａとスリットダイ４０の吐出口６８との間に確保すべきクリアランスＨ（たとえば０．１mm)とに基づき、ホルダ３２の目標レベル位置Ｘを演算する（演算ステップ）。具体的には、目標レベル位置Ｘは次式により求められる。
【００５４】
Ｘ＝Ｙ＋Ｔ＋Ｈ
目標レベル位置Ｘが演算されると、コンピュータ５４はリニアスケール８６から出力に基づき、シーケンサ５６を介して昇降機構２６のＡＣサーボモータ３０を制御し、ダイホルダ３２の実レベル位置が目標レベル位置Ｘに一致すべく、ダイホルダ３２、すなわち、スリットダイ４０を下降させる（制御ステップ）。この結果、図８に示されているようにスリットダイ４０の吐出口６８とガラス基板Ａの上面との間にはクリアランスＨが正確に確保され、この時点で、クリアランス設定工程が完了する。この場合、クリアランスＨの誤差は２μm以内に収められている。
【００５５】
スリットダイ４０を降下させるとき、コンピュータ５４はその下降速度を１０m/min以下に制限しており、これにより、スリットダイ４０の下降が停止されても、その吐出口６８からの塗布液の液漏れを確実に防止することができる。
クリアランスの設定後、シリンジポンプ４４に塗布液の吐出動作を開始させ、塗布液をスリットダイ４０に向けて供給する。したがって、スリットダイ４０の吐出口６８からガラス基板Ａ上に塗布液が吐出される。ここで、吐出口６８の間隙幅はスリットダイ４０の幅方向、つまり、ステージ６の往復動方向に沿って一定であり、それゆえ、吐出口６８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との間にはビードと称される液溜まりＣ（図２参照）がスタートラインに沿って形成される。
【００５６】
このような液溜まりＣの形成と同時に、吐出口６８からの塗布液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進行させると、図２に示されているようにガイド基板Ａの上面に塗布液の塗膜Ｄが連続して形成され（形成工程）、この場合、塗膜Ｄの膜厚はたとえば２０μmである。
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６８を通過するタイミングにて、その吐出口６８から塗布液を吐出するようにしてもよい。
【００５７】
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６８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６８からの塗布液の吐出が停止されても、ガラス基板Ａ上においてはその液溜まりＣの塗布液を消費（スキージ）しながら、塗膜Ｄの形成が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６８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。
【００５８】
ガラス基板Ａ上のフィニッシュラインが吐出口６８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の吸引動作がわずかに行われ、これにより、スリットダイ４０におけるスリット６６内の塗布液はマニホールド６４側に吸引される。
この後、スリットダイ４０は元の位置まで上昇され、スリットダイ４０からの塗布液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はクリーナ（図示しない）により拭き取られる。
【００５９】
一方、ステージ６の往動は、塗布液の吐出工程が終了しても継続されており、ステージ６がガイド溝レール４の終端に到達した時点で、その往動が停止される。この状態で、塗膜Ｄが形成されたガラス基板Ａはアンローダによりステージ６上から取り外される。この後、ステージ６は復動され、図１に示す初期位置に戻されて一連の塗布工程が終了する。なお、初期位置にて、ステージ６は新たなガラス基板がローディングされるまで待機する。
【００６０】
上述したガラス基板Ａ上への塗膜Ｄの形成に関し、スリットダイ４０の吐出口６８はその長手方向に沿って水平であり、しかも、吐出口６８とガラス基板Ａとの間のクリアランスＨもまた正確に設定されているので、ガラス基板Ａ上に形成された塗膜Ｄはその膜厚が均一となる。したがって、膜厚のむらによって塗膜Ｄにすじが発生することもなく、安定した塗膜Ｄを得ることができる。
【００６１】
また、ダイホルダ３２にスリットダイ４０が取り付けられたときには、左右の測定器７６からの検出信号に基づき、リニアアクチュエータ３８ａを介してダイホルダ３２を回転させるようにしたから、スリットダイ４０における吐出口６８の水平調整を容易に行うことができる。しかも、この水平調整はまず、左右の第１距離センサ７８からの検出信号に基づき粗く行った後、左右の第２距離センサ８０からの検出信号に基づき精密に行われるので、その水平調整を迅速かつ高精度に行うことができる。
【００６２】
さらに、スリットダイ４０にはその吐出口６８と同一の水平面内に被測定面７４を有しているので、左右の測定器７６はその被測定面７４を測定対象とすることにより、吐出口６８とステージ６の上面との間の離間距離Ｋ3を正確に検出することができる。つまり、スリットダイ４０の吐出口６８、つまり、ノズル部６２の下面は塗布液の特性から非常に狭くすることもあり、そのような下面を測定対象として吐出口６８とステージ６との間の離間距離Ｋ3を検出することは困難であるので、スリットダイ４０に被測定面７４を設けておくことで、離間距離Ｋ3を簡単かつ正確に検出することができる。
【００６３】
そして、検出した離間距離Ｋ3とその時点でのリニアスケール８６からの検出信号に基づき、ダイホルダ３２の参照レベルＹを求め、このダイホルダ３２の参照レベルＹを基準点として目標レベル位置Ｘを演算するようにしたから、この目標レベル位置Ｘにダイホルダ３２の実レベル位置を一致させるべく、ダイホルダ３２を下降させれば、スリットダイ４０が異なっても、そのスリットダイ４０の吐出口６８とステージ６上のガラス基板Ａとの間に所望のクリアランスＨを正確に確保できる。
【００６４】
また、ダイホルダ３２、つまり、スリットダイ４０を下降させるとき、その下降速度を１０m/min以下に制限しているので、その下降が停止されたき、スリットダイ４０の吐出口６８からガラス基板Ａ上に塗布液が垂れ落ちるのを防止でき、ステージ６が塗布液により汚れてしまうこともない。
この発明は、上述の実施態様に制限されるものではなく、以下に述べる実施態様とすることもできる。
【００６５】
たとえば、測定器７６による測定は、スリットダイ４０の吐出口６８とは別の被測定面７４で行っているが、これを直接吐出口６８またはスリットダイ４０の一部分で行ってもよい。
また、被測定面７４は、各々１つのセンサを覆う程度の大きさでもよい。このような比較的狭い被測定面や、吐出口６８を測定するときは、測定する面の下にまず、第１距離センサ７８が位置するようにステージ６を移動させ、前述の手順でダイホルダ３２の位置を粗調整し、この完了後、第２距離センサ８０が測定する面の下に位置するようにステージ６を移動させ、ダイホルダ３２の位置を微調整すればよい。
【００６６】
上記の実施例では、第２距離センサ８０を被測定面７４に接触させ、測定しながらダイホルダ３２を移動させていたが、傷つき易い吐出口６８を接触式のセンサで測定する場合は、測定とダイホルダ３２の移動を分離させた方が良い。この場合は、ダイホルダ３２をリニアスケール８６上のある一定位置レベルに下降停止させて、第２間隔Ｋ2L、Ｋ2Rを測定し、これらの測定後、第２距離センサ８０に吐出口６８が接触しない位置までダイホルダ３２を上昇させ、第２間隔Ｋ2L、Ｋ2Rの偏差分だけダイホルダ３２を回転させて調整する。以降、第２間隔Ｋ2L、Ｋ2Rの偏差が許容値内の収まるまで以上の手順を繰り返す。
【００６７】
この場合、吐出口６８の傾き度合いが非常に大きかったり、ダイホルダ３２の支持部から吐出口６８までの長さがスリットダイ４０によって大きく異なって、上記の一定の位置レベル値が不適切である場合には、吐出口６８が第２距離センサ８０の可動範囲を越え、両者が衝突することがある。
このような場合に非接触の第１距離センサ７８を使用して、粗調整しておけば、センサが非接触であるので、測定しながら調整しても吐出口６８を傷つけ無いし、第１距離間隔Ｋ1L，Ｋ1Rとリニアスケール８６からの検出信号から第２距離センサの使用時に、ダイホルダ３２を下降停止する位置レベルを適正に定めることができる。
【００６８】
以上の態様では、２種類の距離センサを使用する例を示したが、これは好ましい態様であって１種類でも十分に機能することは勿論である。そのときに使用するセンサは接触式でも非接触式でもよい。
ただし、測定する面が５×５mm以下の場合、スリットダイ４０の材質や測定面の状況が一定しない場合、センサを設置するスペースが小さい場合等には、接触式のセンサが精度上適している。
【００６９】
測定面が吐出口で、大きさが小さく、しかも傷つけてはいけない場合は、第１距離センサ７８に非接触センサを、第２距離センサ８０に接触式センサを使用するのが好ましい。
接触式センサだけを使用し、ダイホルダ３２を下降させ、吐出口６８の左右の一方が測定範囲に収まったら一度ダイホルダ３２を停止させて、その時のセンサの測定値とリニアスケール８６からの検出信号から、スリットダイ４０の再上昇時のダイホルダ３２の回転調整量や、参照レベルを算出することも可能であるが、吐出口６８の傾きがセンサの測定範囲よりも著しく大きい場合には、多数回にわたって、この動作を行わなければならない。したがって、非接触式センサを第１距離センサ７８として距離を測定しながら、ダイホルダの回転角度を粗調整した後、以上の方法で接触式の第２距離センサでダイホルダ３２の回転角度を微調整した方が遥かに速く調整できるので好ましい。
【００７０】
以上の実施態様では、スリットダイ４０の吐出口６８の位置制御は、スリットダイ４０を保持するダイホルダ３２を介して行っているが、これは最も好まし態様であって、ダイホルダ３２に代えて直接にスリットダイ４０を制御してもよいことは勿論であり、このような態様も本発明に含まれる。
【００７１】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明の請求項１，７の塗布装置および塗布方法によれば、塗布器または塗布器に対応したホルダの参照レベルを求めるようにしたから、この参照レベルを基準として演算した塗布器またはホルダの移動目標レベル位置に基づき、塗布器またはホルダを移動させれば、塗布器の吐出口とステージ表面の被塗布部材との間に所望のクリアランスを正確に設定することができる。
【００７２】
請求項２，８の塗布装置および塗布方法によれば、ホルダを回転可能にしてあるから、左右一対の測定器からの検出信号に基づき、塗布器の吐出口を簡単にして水平に調整できる。
請求項３，９の塗布装置および塗布方法によれば、左右の各測定器がその検出精度の異なる第１および第２距離センサからなっているので、これらの距離センサを分けて使用することにより、塗布器における吐出口の平行調整を迅速かつ効率的に行うことができる。
【００７３】
請求項４，９の塗布装置および塗布方法によれば、塗布器自体にその吐出口と同一の面内に位置した一対の被測定面を設けてあるので、その被測定面とステージとの間の間隔を離間距離として検出でき、その離間距離を正確に求めることができる。
請求項５，１０の塗布装置および塗布方法によれば、ホルダの移動速度を制限してあるから、塗布器の移動が停止されたとき、その吐出口からの塗布液の垂れ落ちを防止することができる。
【００７４】
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、ガラス基板などの被塗布部材の表面に均一な塗膜を形成できるから、高品質なカラーフィルタを得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】ダイコータを示した概略斜視図である。
【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１の厚みセンサを示した拡大図である。
【図４】図１のスリットダイおよびその昇降機構の一部を示した正面図である。
【図５】図１のスリットダイおよびその昇降機構の一部を示した側面図である。
【図６】図５に示した第２距離センサの較正工程を説明するための図である。
【図７】スリットダイの吐出口とステージとの間の離間距離を検出する工程を示した図である。
【図８】スリットダイの吐出口とステージ上のガラス基板との間に確保すべきクリアランスが設定された状態を示す図である。
【符号の説明】
６ステージ
１４フィードスクリュー
２２厚みセンサ
２６昇降機構
３２ダイホルダ
３８リニアアクチュエータ
４０スリットダイ（塗布器）
４４シリンジポンプ（供給手段）
５０タンク
５８フロントリップ
６０リアリップ
６８吐出口
７０シム
７２突出部
７４被測定面
７６測定器
７８第１距離センサ
８０第２距離センサ
８６リニアスケール
Ａガラス基板（枚葉部材）[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus and a coating method for coating a coating liquid on the surface of a member to be coated such as a flat sheet member and forming a coating film thereof, and a color liquid crystal using the coating apparatus and the coating method. The present invention relates to a display color filter manufacturing apparatus and manufacturing method.
[0002]
[Related background]
A color filter for a color liquid crystal display has a fine lattice pattern of three primary colors on a glass substrate as a member to be coated. After such a lattice pattern forms a black coating film on the glass substrate, Red, blue, and green coatings are formed in sequence, thereby obtaining the three primary colors on the glass substrate.
[0003]
Therefore, for the production of a color filter, a forming process is required in which black, red, blue, and green coating liquids are sequentially applied onto a glass substrate to form the coating film. Conventionally, a spinner, a bar coater, or a roll coater as a coating apparatus has been used in the process of forming this type of coating film, but in order to reduce the consumption of the coating liquid and improve the physical properties of the coating film, In recent years, the use of a die coater has been studied.
[0004]
This type of die coater (fluid coating device) is disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 6-339659. This known die coater includes a table that can reciprocate in a horizontal direction, and an elevator that moves up and down via the coating arm. And a coating head provided as possible. The coating head moves down together with the coating arm to a predetermined position in accordance with the thickness of the glass substrate placed on the table, and a predetermined clearance is ensured between the coating head and the glass substrate. In this state, the glass substrate is moved together with the table at a constant speed to pass directly under the coating head, and at the same time, the coating liquid is discharged onto the glass substrate from the discharge port on the lower surface of the coating head. A coating film of the coating solution is formed on the substrate.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described type die coater, in order to make the film thickness to be formed uniform, the clearance defined between the coating head, that is, the discharge port of the applicator and the upper surface of the glass substrate must be constant. Don't be.
However, in the known die coater, the thickness of the glass substrate is taken into consideration when setting the clearance, but nothing is considered regarding the attachment of the applicator to the application arm. For this reason, if the error occurs in the attachment of the applicator to the applicator arm or the size of the applicator itself, that is, the height dimension thereof is different, the clearance cannot be maintained constant. The adjustment requires a lot of labor and labor.
[0006]
The present invention has been made based on the above-described circumstances, and the object thereof is to ensure between the discharge port of the applicator and the member to be coated even when the applicator is replaced. An object of the present invention is to provide a coating apparatus and a coating method capable of accurately obtaining a clearance, and a color filter manufacturing apparatus and a manufacturing method using the coating apparatus and the coating method.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
The above object is achieved by a coating apparatus according to the present invention. The coating apparatus according to claim 1 is coated from a supply means for supplying a coating liquid and a discharge port extending in one direction upon receiving the supply of the coating liquid from the supply means. An applicator capable of discharging a liquid; a stage on which a member to be applied can be placed; proximity means for bringing the applicator close to the member to be applied; and movement of the applicator by the proximity means. A clearance setting means for ensuring a predetermined clearance between a member to be coated placed on the discharge port of the applicator and a moving means for relatively moving at least one of the applicator and the stage. I have.
[0008]
In the coating apparatus according to claim 1, the clearance setting means includes a setting means for determining the position of the applicator or the holder reference level for holding the applicator, and the thickness and clearance of the member to be applied with the reference level as a reference point. And calculating means for calculating the movement target level position of the applicator or holder, and control means for controlling the operation of the proximity means so that the actual level position of the applicator or holder matches the movement target level position. Yes.
[0009]
According to the coating apparatus of claim 1 described above, when the applicator is replaced, for example, the reference level position of the applicator or the holder holding the applicator is first determined, and then, based on the reference level position, The actual level position coincides with the target movement level position of the applicator or holder obtained by calculation based on the thickness of the member to be coated and the clearance to be secured, and as a result, between the member to be coated and the discharge port of the applicator. Accurate clearance is ensured.
[0010]
further, Claim 1 In the case of the applicator, the reference level setting means is in a state where the applicator is held by the holder, Detect the dispensing device outlet or another surface to be measured in the same plane as the outlet. On stage Up The separation distance between the surface and the discharge port of the applicator Measurement A distance measuring means for outputting the distance value; A calibration block that is placed on the top surface of the stage when the applicator is attached to the holder and used to calibrate the distance measuring means, Distance of When detected , The level of the holder when it is assumed that the discharge port of the applicator is on the stage based on the level detection means for detecting the level position of the holder and outputting the level position value, the separation distance value and the level position value Place Place A calculation means for calculating as a reference level; Have .
[0011]
Claim 1 According to the coating device, when the applicator is replaced, After the distance measuring means is calibrated, The applicator is moved to a predetermined position together with the holder. At this point, the applicator outlet and stage Up The separation distance from the surface and the level position of the holder are detected. Based on the detected level position value and separation distance value, the reference level of the holder, that is, the discharge port of the applicator is Up The level position of the holder at the time of movement until it contacts the surface is calculated as a reference level.
[0012]
When the reference level of the holder is obtained in this way, the movement target level position of the holder is determined based on the reference level as described above, and an accurate clearance is provided between the member to be coated and the discharge port of the applicator. Is secured.
[0013]
Claim 2 In the case of the coating device, the distance measuring means includes a pair of measuring devices, these measuring devices are arranged on the stage side, detect the separation distances at both ends of the discharge port in the coating device, and the proximity thereof. The means has a rotation axis extending in a direction substantially perpendicular to the discharge port of the applicator, a support means for rotatably supporting the holder in a substantially vertical plane around the rotation axis, and an output from each measuring instrument. And an adjusting means for rotating the holder on the basis thereof and adjusting the discharge port of the applicator in parallel with the surface of the stage.
[0014]
Claim 2 According to the coating apparatus, the separation distance between the discharge port of the applicator and the surface of the stage is detected at both ends of the discharge port, respectively, and as a result of the detection, the distance between the left and right axes is different. By rotating the holder, the discharge port of the applicator is adjusted in parallel with the member to be coated, and the left and right separation distance at this time is used for calculating the reference level of the holder.
[0015]
Claim 3 In the case of this coating apparatus, each measuring device of the distance measuring means includes a first sensor having a coarse detection accuracy and a second sensor having a detection accuracy higher than that of the first sensor. Claim 3 According to this coating apparatus, first, the rotational angle position of the holder is roughly adjusted based on the output from the first sensor, and then the rotational angle position of the holder is finely adjusted based on the output from the second sensor. As a result, the parallel adjustment of the discharge port in the applicator is performed quickly.
[0016]
Claim 4 In case of coating device , Distance The separation measurement means is The separation Distance between Measurement Equipped with a measured surface to help this The surface to be measured is formed in the applicator and is positioned in the same plane as the discharge port of the applicator. Claim 4 According to this coating apparatus, it is not necessary to directly measure the distance between the discharge port of the applicator and the stage surface in detecting the separation distance, and a desired area is secured on the surface to be measured. .
[0017]
Claim 5 In this case, the control means limits the moving speed of the holder by the proximity means to 10 m / min or less. In this case, when the holder stops moving, the coating liquid is made undesired from the discharge port of the applicator. Will not leak.
Claim 6 The color filter manufacturing apparatus according to claim 1 described above. 5 A color filter is manufactured using any one of the coating apparatuses, and in this case, a high-quality color filter is obtained.
[0018]
Claim 7 In this coating method, the applicator held by the applicator or the holder is moved with respect to the member to be coated placed on the stage, and a predetermined gap is formed between the discharge port extending in one direction of the applicator and the member to be coated. A clearance setting step for securing clearance and a relative movement of at least one of the applicator and the member to be coated while discharging the coating liquid from the discharge port of the applicator allows the coating liquid to be applied to the surface of the member to be coated. And a forming step for forming a coating film.
[0019]
And claims 7 In the application method, the clearance setting step includes a setting step for determining the reference level position of the applicator or holder, and the movement of the applicator or holder based on the thickness of the member to be applied and the clearance with the reference level as a reference point. The calculation step includes calculating a target level position, and a control step for controlling the movement of the applicator or the holder so that the actual level position of the applicator or the holder coincides with the movement target level position.
[0020]
further, Claim 7 In the case of the application method, its setting step Is In a state where the applicator is held in the holder, Detect the dispensing device outlet or another surface to be measured in the same plane as the outlet. On stage Up The separation distance between the surface and the discharge port of the applicator Measurement And a distance measuring process for outputting the distance value; A calibration process for calibrating the measuring instrument to place the verification block on the top surface of the stage when the applicator is mounted on the holder and measure the separation distance; Separation distance Measurement Time , Based on the level detection process of detecting the level position of the holder and outputting the level position value, and the detected separation distance value and the level position value, it is assumed that the discharge port of the applicator is on the stage Holder level Place And a calculation process for calculating as a reference level.
[0021]
In this case, the above-mentioned claim 7 The application method of claim 1 Exhibits the same effect as the coating device.
Claim 8 In the case of this coating method, in the distance measurement process, the distance between the discharge ports of the applicator is detected by a pair of measuring devices, and the clearance setting process is performed before the setting step. The method further includes a preparation step of adjusting the discharge port of the applicator in parallel with the surface of the stage through rotation of the holder based on the output from the device.
[0022]
In this case, the claim 8 The application method of claim 2 Exhibits the same effect as the coating device.
[0023]
Claim 9 In the case of this coating method, in the distance measurement process, a first sensor having a coarse detection accuracy and a second sensor having a detection accuracy higher than that of the first sensor are used. 3 Exhibits the same effect as the coating device.
Claim 1 0 In the case of this coating method, in the distance measurement process, the surface to be measured and the stage provided in the applicator and located in the same plane as the discharge port Up The distance from the surface is detected as the separation distance. In this case, the application method is as follows. 4 Exhibits the same effect as the coating device.
[0024]
Claim 1 1 In the control method, the moving speed of the holder is limited to 10 m / min or less in the control step. 5 Exhibits the same effect as the coating device.
Claim 1 2 The manufacturing method of the color filter of claim 7-11 The color filter is manufactured using any one of the coating methods, and in this case, a high-quality color filter is obtained.
[0025]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Referring to FIG. 1, there is shown a coating apparatus so-called die coater that is applied to manufacture of a color filter for a color liquid crystal display, and this die coater includes a base 2. A pair of guide groove rails 4 are provided on the base 2, and a stage 6 is disposed on the guide groove rails 4, and the upper surface of the stage 6 is configured as a suction surface. The stage 6 can reciprocate in the horizontal direction on the guide groove rail 4 via a pair of slide legs 8.
[0026]
In the present embodiment, the stage 6 reciprocates. However, a slit die 40 described later may reciprocate with respect to the stage 6. In short, it is sufficient that at least one of the stage 6 and the slit die 40 reciprocates.
[0027]
A casing 12 incorporating a feed mechanism is disposed between the pair of guide groove rails 4, and the casing 12 extends along the guide groove rails 4. As shown in FIG. 2, the feed mechanism has a feed screw 14 formed of a ball screw, and the feed screw 14 is screwed into a nut-like connector 16 fixed to the lower surface of the stage 6. Extends through. Both ends of the feed screw 14 are rotatably supported by a bearing (not shown), and an AC servo motor 18 is connected to one end thereof. In addition, although the opening which accept | permits the movement of the connector 16 is formed in the upper surface of the casing 12, the opening is abbreviate | omitted in FIG.
[0028]
A sensor column 20 is disposed on the upper surface of the base 2 so as to be positioned at one end thereof. The sensor column 20 has an inverted L shape, and its tip extends to the upper side of one guide groove rail 4. An electric lift actuator 21 is attached to the tip of the sensor column 20, and a thickness sensor 22 is attached to the lift actuator 21 so as to face downward.
[0029]
As shown in FIG. 3, the thickness sensor 22 has a casing 23, and a triangular protrusion 25 is formed on a part of the lower surface of the casing 23. The casing 23 has a built-in light source 27 for measuring light such as laser light. The measuring light P from the light source 27 is emitted through the flat bottom surface of the casing 23 toward the projecting portion 25 and obliquely downward. It is like that. The protruding portion 25 of the casing 23 incorporates a light receiving portion 29 and a measurement circuit (not shown) electrically connected to the light receiving portion 29. The light receiving portion 29 has, for example, a large number of light receiving elements arranged therein. It consists of a light receiving array.
[0030]
Now, the thickness sensor 22 is lowered toward the glass substrate A as a member to be coated which is a single-wafer member installed on the stage 6, and a predetermined interval is secured between the thickness sensor 22 and the glass substrate A. Suppose that In this state, when the measurement light P is emitted from the light source 27 of the thickness sensor 22, the measurement light is reflected on the upper surface and the lower surface of the glass substrate A, respectively, and the reflected light is the outer surface of the protrusion 25 in the thickness sensor 22. Through the light receiving unit 29. The measurement circuit detects the incident position of the reflected light incident on the light receiving unit 29, measures the thickness of the glass substrate based on the difference between the incident positions, and outputs a thickness signal corresponding to the thickness. . The thickness sensor 22 is not limited to the type described above, and a laser displacement meter, an electronic micro displacement meter, an ultrasonic thickness meter, or the like can be used.
[0031]
Referring again to FIG. 1, a die support 24 is disposed on the upper surface of the base 2 so as to be located closer to the center of the base 2 than the sensor support 20. The die support 24 also has an inverted L shape. Yes. An elevating mechanism 26 is attached to the tip of the die support 24, and the elevating mechanism 26 includes an elevating bracket 31 as is apparent from FIGS. 4 and 5. The elevating bracket 31 is moved up and down by a pair of guide rods 33. It is attached freely. The upper portions of these guide rods 33 are supported on the die support 24 side. A feed screw 35 composed of a ball screw is disposed between the guide rods 33, and a lower end of the feed screw 35 is screwed into a nut-type connector (not shown) in the elevating bracket 31. This connector is fixed to the lifting bracket 31 so as not to rotate. The upper end of the feed screw 35 is rotatably supported by a casing 28 (see FIG. 1) containing the guide rod 33 and the feed screw 35 via a bearing (not shown), and an AC servo motor 30 ( 1) are connected.
[0032]
A die holder 32 is attached to the elevating bracket 31 via a support shaft 37. The die holder 32 has a U-shape as viewed in the plane direction as shown in FIG. These rails 4 extend horizontally. The support shaft 37 is rotatably supported in the elevating bracket 31, so that the die holder 32 can rotate in the vertical plane together with the support shaft 37.
[0033]
A horizontal bar 36 is fixed to the lifting bracket 31 above the die holder 32, and the horizontal bar 36 extends along the die holder 32. Electromagnetically operated linear actuators 38a and spring-loaded rods 38b are attached to both ends of the horizontal bar 36, respectively. The linear actuator 38 a and the spring-loaded rod 38 b have telescopic rods 38 c protruding from the lower surface of the horizontal bar 36, and the telescopic rods 38 c are in contact with both ends of the die holder 32. The movement of the telescopic rod 38c of the spring-loaded rod 38b is restricted by a compression spring (not shown) in the casing. That is, the linear actuator 3 8 If the a extendable rod 38c expands and contracts and the die holder 32 rotates about the support shaft 37, the expandable rod 38c of the spring-loaded rod 38b expands and contracts accordingly. When the inclination of the die holder 32 is determined, a brake (not shown) holds the die holder 32.
[0034]
A slit die 40 as an applicator is attached in the die holder 32. As shown in FIG. 2, a coating solution supply hose 42 extends from the slit die 40, and the tip of the supply hose 42 is connected to a syringe pump 44, that is, a supply port of the electromagnetic switching valve 46. ing. A suction hose 48 extends from the suction port of the electromagnetic switching valve 46, and the tip of the suction hose 48 is inserted into the tank 50. The tank 50 stores a coating liquid.
[0035]
The pump body 52 of the syringe pump 44 can be selectively connected to one of the supply hose 42 and the suction hose 48 by the switching operation of the electromagnetic switching valve 46. The electromagnetic switching valve 48 and the pump main body 52 are electrically connected to a computer 54, and their operation is controlled in response to a control signal from the computer 54. The computer 54 is also electrically connected to the lifting actuator 22 and the thickness sensor 22 described above.
[0036]
In addition, a sequencer 56 is also electrically connected to the computer 54 to control the operation of the syringe pump 44. The sequencer 54 includes an AC servomotor 18 for the feed screw 14 on the stage 6 side, an AC servomotor 30 on the lifting mechanism 26 side, and a linear actuator 38. a For the sequence control, the sequencer 56 includes a signal indicating the operating state of the AC servomotors 18 and 30, a signal from the position sensor 58 for detecting the moving position of the stage 6, and a slit. A signal or the like from a sensor (not shown) for detecting the operating state of the die 40 is input, while a signal indicating a sequence operation is output from the sequencer 56 to the computer 54. Instead of using the position sensor 58, it is also possible to incorporate an encoder into the AC servomotor 18 and detect the position of the stage 6 with the sequencer 56 based on the pulse signal output from the encoder. Furthermore, it is possible to incorporate control by the computer 54 into the sequencer 56.
[0037]
Although not shown, the die coater is provided with a loader for supplying the glass substrate A for the color filter on the stage 6 and an unloader for removing the glass substrate A from the stage 6. For example, a cylindrical coordinate system industrial robot can be used as its main component. As apparent from FIG. 4, the slit die 40 described above extends horizontally in the direction perpendicular to the reciprocating direction of the stage 6, that is, the longitudinal direction of the die holder 32, and is supported by the die holder 32 at both ends thereof.
[0038]
As shown in FIG. 5, the slit die 40 has a front lip 58 and a rear lip 60 having a long block shape, and these lips are arranged in the reciprocating direction of the stage 6 and are not shown. A plurality of connecting bolts are integrally connected to each other. A nozzle portion 62 is formed on the lower surface of the slit die 40 by the combination of both lips 58 and 60, and the nozzle portion 62 projects downward and extends in the width direction. The front lip 58 is located on the forward movement side in the reciprocating direction of the stage 6, while the rear lip 60 is located on the double action side.
[0039]
A manifold 64 is formed on the inner surface of the rear lip 60 at a central portion thereof. The manifold 64 is a groove extending horizontally in the width direction of the slit die 40, that is, in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the stage 6. It is composed of The manifold 64 is always connected to the coating solution supply hose 42 described above via an internal passage (not shown), whereby the manifold 64 can be supplied with the coating solution.
[0040]
A slit 66 having an upper end communicating with the manifold 64 and a lower end opened on the lower surface of the nozzle portion 62 is formed inside the slit die 40, and the lower end opening of the slit 66 is defined as a discharge port 68. The slit 66 is formed by a shim 70 sandwiched between the front lip 58 and the rear lip 60, whereby the discharge port 68 also extends in the width direction of the slit die 40.
[0041]
Further, protrusions 72 protrude integrally downward from both ends of the front lip 58, and the lower surfaces of these protrusions 72 are formed as measured surfaces 74. The measured surfaces 74 of the protrusions 72 are positioned in the same plane as the discharge port 68 described above, that is, in the horizontal plane.
A pair of measuring devices 76 are provided at the front end edge of the stage 6, and these measuring devices 76 are disposed on both sides of the front end edge of the stage 6. Each measuring device 76 includes first and second distance sensors 78 and 80 that are positioned forward and backward in the reciprocating direction of the stage 6, and these distance sensors 78 and 80 are attached to the stage 6 via a bracket 82. It has been. The first distance sensor 78 is, for example, an eddy current type non-contact sensor, detects the distance from the upper surface of the stage 6 to the measurement object, and outputs the detection signal. The detection range of the first distance sensor 78 is 2 mm, and the resolution is 10 μm. Note that a non-contact sensor such as a photoelectric sensor or an ultrasonic sensor can also be used as the first distance sensor 78. On the other hand, the second distance sensor 80 is, for example, a differential transformer type contact sensor, and the second distance sensor 80 also detects the distance from the upper surface of the stage 6 to the measurement object and outputs a detection signal thereof. The detection accuracy of the second distance sensor 80 is higher than that of the first distance sensor 78, and its detection range and resolution are 1 mm and 1 μm, respectively. The measuring instrument 76 is covered with a removable cover 84, and the cover 84 is indicated by a one-dot chain line in FIG.
[0042]
In the case of this embodiment, the measured surface 74 on the slit die 40 side is set to a size that sufficiently covers the measuring device 76, that is, the first and second distance sensors 78, 80 simultaneously, for example, about 10 × 10 mm. Yes.
Further, as shown in FIGS. 5 and 7, an optical linear scale 86 is provided between the aforementioned lifting bracket 31 on the slit die 40 side and the die support 24, and this linear scale 84 is The level position of the elevating bracket 31, that is, the die holder 32 is detected, and the detection signal is output.
[0043]
The pair of measuring instruments 76 and the linear scale 86 described above are electrically connected to the computer 54 described above as shown in FIG. 2, and this computer 54 is output from the measuring instrument 76 and the linear scale 86. A detection signal can be received.
Next, one process related to the production of the color filter, that is, a coating method performed using the above-described die coater will be described.
[0044]
Immediately after the slit die 40 is attached to the die holder 32, first, the calibration process is performed on the second distance sensor 80 of each measuring instrument 76. This calibration process uses a calibration block 88 as shown in FIG. The test block 88 is L-shaped and has a test surface 90 spaced from the horizontal plane by a known distance L (L <1 mm) when placed face down on the horizontal plane. Therefore, when the test block 88 is placed face down on the front end of the stage 6 and the test surface 90 is brought into contact with the detector of the second distance sensor 80, a detection signal is output from the second distance sensor 80. However, the output adjustment of the second distance sensor 80 is performed so that the detection signal at this time corresponds to the distance L. It should be noted that this calibration is performed on the second distance sensor 80 of each measuring device 76, and it goes without saying that the cover 84 of the measuring device 76 is removed at this time.
[0045]
Thereafter, when the verification block 88 is removed from the stage 6, the stage 6 is moved to the position immediately before the slit die 40 and stopped. In this state, the AC servomotor 30 of the elevating mechanism 26 is driven, The slit die 40 is lowered toward each measuring device 76 to a predetermined position. Specifically, each measured surface 74 on the slit die 40 side is within the detection range of the first distance sensor 78, and the second distance sensor 80, that is, its detector as shown in FIG. It is lowered until it comes into contact with. Therefore, at this time, an interval K of 2 mm or less is secured between the discharge port 68 of the slit die 40 and the upper surface of the stage 6.
[0046]
In this state, when the respective detection signals are supplied to the computer 54 from the pair of left and right measuring devices 76, that is, the first and second distance sensors 78 and 80, the left and right first distance sensors 78 in the computer 54. The left and right first intervals K1L and K1R are measured based on the detection signals from the left and right sides, and the left and right second intervals K2L and K2R are measured based on the detection signals from the left and right second distance sensors 80, respectively.
[0047]
Based on this measurement result, if the difference between the first intervals K1L and K1R is greater than or equal to a predetermined value, the computer 54 drives the linear actuator 38a in the lifting mechanism 26 via the sequencer 56, and between the first intervals K1L and K1R. The die holder 32 is rotated as indicated by an arrow R in FIG. 4 so that the difference falls within a predetermined value. Thereby, the discharge port 68 of the slit die 40 attached to the die holder 32 is roughly adjusted so as to be substantially horizontal when viewed in the width direction (preparation step).
[0048]
Thereafter, the computer 54 should keep the difference between the second intervals K2L and K2R within 3 μm, for example. , Near actuator 38 a To finely adjust the rotational angle position of the die holder 32, whereby the discharge port 68 of the slit die 40 is adjusted horizontally. When the adjustment is completed, a brake (not shown) fixes the die holder 32.
When the horizontal adjustment of the discharge port 68 in the slit die 40 is completed in this way, the computer 54 sets the second interval K2 at this time as the separation distance K3 (distance measurement process), and at the same time, the detection signal from the linear scale 86. Based on the above, the level position Z of the die holder 32 is read (level detection process).
[0049]
Then, the computer 54 calculates the reference level Y based on the following equation based on the separation distance K3 and the level Z (calculation process).
Y = Z-K3
Here, the reference level Y indicates a detection signal output from the linear scale 86 when the discharge port 68 of the slit die 40 descends to the upper surface of the stage 6 as is clear from the above equation, that is, the level position of the die holder 32. ing.
[0050]
When the reference level Y is determined as described above (setting step), each measuring device 76 is covered with the cover 84, and the slit die 40 and the stage 6 are returned to their home positions. That is, the slit die 40 is raised to a predetermined position, and the stage 6 is moved back to the initial position.
In setting the reference level Y of the die holder 32, the operation control of the elevating mechanism 26 and the stage 6 is performed independently of the original sequence control of the sequencer 56 described above.
[0051]
Before performing the setting process of the reference level Y, the coating liquid is supplied to the slit die 40 from the tank 50 through the suction hose 48 and the supply hose 42, and the coating liquid in the manifold 68 and the slit 72 and to reach these are applied. The liquid supply path is preferably filled with the coating liquid.
In this state, when the glass substrate A is supplied onto the stage 6 from a loader (not shown), the glass substrate A is held on the stage 6 under suction pressure. Here, the glass substrate A has a width that is wider than the width of the slit die 40, that is, the discharge width of the discharge port 68, but may be the same.
[0052]
When the loading of the glass substrate A is completed, the thickness sensor 22 is lowered to a predetermined position toward the glass substrate A on the stage 6, and the thickness sensor 22 detects the thickness of the glass substrate A and sends the detection signal to the computer 54. Supply. Thereafter, the thickness sensor 22 rises to the original position and stands by.
Simultaneously with the start of loading of the glass substrate A described above, the electromagnetic switching valve 46 of the syringe pump 44 is switched to connect the pump body 52 and the suction hose 48, and the coating liquid in the tank 50 is applied to the pump body 52. A suction operation of sucking through the suction hose 48 is performed. When a predetermined amount of coating liquid is sucked into the syringe pump 44, the electromagnetic switching valve 46 of the syringe pump 44 is switched to connect the pump body 52 and the supply hose 42. Then, the stage 6 is moved forward toward the slit die 40, and on the upper surface of the glass substrate A, the coating film Formation The start line to be started is positioned immediately below the discharge port 68 of the slit die 40 and stopped.
[0053]
During the forward movement of the stage 6, in the computer 54, the reference level Y of the die holder 32, the detection signal from the thickness sensor 22, that is, the thickness T of the glass substrate A, and between the glass substrate A and the discharge port 68 of the slit die 40. The target level position X of the holder 32 is calculated based on the clearance H (for example, 0.1 mm) to be secured (calculation step). Specifically, the target level position X is obtained by the following equation.
[0054]
X = Y + T + H
When the target level position X is calculated, the computer 54 controls the AC servo motor 30 of the elevating mechanism 26 via the sequencer 56 based on the output from the linear scale 86, and the actual level position of the die holder 32 becomes the target level position X. In order to match, the die holder 32, that is, the slit die 40 is lowered (control step). As a result, as shown in FIG. 8, a clearance H is accurately ensured between the discharge port 68 of the slit die 40 and the upper surface of the glass substrate A. At this point, the clearance setting process is completed. In this case, the error of the clearance H is within 2 μm.
[0055]
When the slit die 40 is lowered, the computer 54 restricts the descending speed to 10 m / min or less, so that even if the descending of the slit die 40 is stopped, the liquid leakage of the coating liquid from the discharge port 68 is prevented. Can be reliably prevented.
After setting the clearance, the syringe pump 44 is started to discharge the coating liquid, and the coating liquid is supplied toward the slit die 40. Accordingly, the coating liquid is discharged onto the glass substrate A from the discharge port 68 of the slit die 40. Here, the gap width of the discharge port 68 is constant along the width direction of the slit die 40, that is, the reciprocating direction of the stage 6, and therefore, from the discharge port 68, the gap width is constant along the start line of the glass substrate A. As a result, a liquid reservoir C (see FIG. 2) called a bead is formed between the slit die 40 and the glass substrate A along the start line.
[0056]
When the stage 6 is advanced in the forward movement direction at a constant speed while the discharge of the coating liquid from the discharge port 68 is continued simultaneously with the formation of the liquid reservoir C, a guide is obtained as shown in FIG. A coating film D of the coating solution is continuously formed on the upper surface of the substrate A (forming step). In this case, the thickness of the coating film D is, for example, 20 μm.
In forming the coating film D, the forward movement of the stage 6 is not temporarily stopped, and the coating liquid is discharged from the discharge port 68 at the timing when the start line of the glass substrate A passes through the discharge port 68 of the slit die 40. May be discharged.
[0057]
As the stage 6 progresses, when the finish line that should finish the formation of the coating film D on the glass substrate A reaches the position immediately before the discharge port 68 of the slit die 40, the discharge operation of the syringe pump 44 is performed at this point. Stopped. Thus, even if the discharge of the coating liquid from the discharge port 68 of the slit die 40 is stopped, the coating film D is formed on the glass substrate A while consuming (squeezing) the coating liquid in the liquid reservoir C. Continue to the finish line. The discharge operation of the syringe pump 44 may be stopped when the finish line on the glass substrate A passes through the discharge port 68 of the slit die 40.
[0058]
When the finish line on the glass substrate A passes or passes through the discharge port 68, the suction operation of the syringe pump 44 is slightly performed, whereby the coating liquid in the slit 66 in the slit die 40 is moved to the manifold 64 side. Sucked into.
Thereafter, the slit die 40 is raised to the original position, and the coating liquid discharge process from the slit die 40 is completed. In addition, the coating liquid adhering to the lower end surface is wiped off by a cleaner (not shown) at the rising position of the slit die 40.
[0059]
On the other hand, the forward movement of the stage 6 is continued even after the coating liquid discharging step is completed, and the forward movement is stopped when the stage 6 reaches the end of the guide groove rail 4. In this state, the glass substrate A on which the coating film D is formed is removed from the stage 6 by the unloader. Thereafter, the stage 6 is moved back and returned to the initial position shown in FIG. 1 to complete a series of coating steps. At the initial position, the stage 6 stands by until a new glass substrate is loaded.
[0060]
Regarding the formation of the coating film D on the glass substrate A described above, the discharge port 68 of the slit die 40 is horizontal along its longitudinal direction, and the clearance H between the discharge port 68 and the glass substrate A is also set. Since it is set accurately, the coating film D formed on the glass substrate A has a uniform film thickness. Therefore, streaks are not generated in the coating film D due to uneven film thickness, and a stable coating film D can be obtained.
[0061]
When the slit die 40 is attached to the die holder 32, the detection signal from the left and right measuring devices 76 is used. , Near actuator 38 a Therefore, the horizontal adjustment of the discharge port 68 in the slit die 40 can be easily performed. In addition, the horizontal adjustment is first performed roughly based on the detection signals from the left and right first distance sensors 78, and then is performed precisely based on the detection signals from the left and right second distance sensors 80. And it can be performed with high accuracy.
[0062]
Further, since the slit die 40 has a measured surface 74 in the same horizontal plane as the discharge port 68, the right and left measuring devices 76 use the measured surface 74 as a measurement target, so that the discharge port 68. And the separation distance K3 between the stage 6 and the upper surface of the stage 6 can be accurately detected. That is, the discharge port 68 of the slit die 40, that is, the lower surface of the nozzle portion 62 may be very narrow due to the characteristics of the coating liquid, and the separation between the discharge port 68 and the stage 6 with such a lower surface as a measurement target. Since it is difficult to detect the distance K3, the separation distance K3 can be easily and accurately detected by providing the surface to be measured 74 on the slit die 40.
[0063]
Based on the detected separation distance K3 and the detection signal from the linear scale 86 at that time, the reference level Y of the die holder 32 is obtained, and the target level position X is calculated using the reference level Y of the die holder 32 as a reference point. Therefore, if the die holder 32 is lowered to match the actual level position of the die holder 32 with the target level position X, even if the slit die 40 is different, the discharge port 68 of the slit die 40 and the stage 6 are A desired clearance H can be accurately ensured between the glass substrate A and the glass substrate A.
[0064]
Further, when the die holder 32, that is, the slit die 40 is lowered, the lowering speed is limited to 10 m / min or less, so that the lowering is stopped and the discharge port 68 of the slit die 40 is moved onto the glass substrate A. The coating liquid can be prevented from dripping and the stage 6 is not contaminated by the coating liquid.
The present invention is not limited to the above-described embodiment, and may be an embodiment described below.
[0065]
For example, the measurement by the measuring device 76 is performed on the measured surface 74 different from the discharge port 68 of the slit die 40, but this may be performed directly on the discharge port 68 or a part of the slit die 40.
Further, each measurement target surface 74 may be large enough to cover one sensor. When measuring such a relatively narrow surface to be measured or the discharge port 68, first, the stage 6 is moved so that the first distance sensor 78 is positioned below the surface to be measured, and the die holder 32 is subjected to the procedure described above. The position of the die holder 32 may be finely adjusted by moving the stage 6 so that it is positioned below the surface to be measured by the second distance sensor 80.
[0066]
In the above embodiment, the second distance sensor 80 is brought into contact with the surface 74 to be measured, and the die holder 32 is moved while measuring. However, when the discharge port 68 that is easily damaged is measured with a contact-type sensor, It is better to separate the movement of the die holder 32. In this case, the die holder 32 is lowered and stopped at a certain position level on the linear scale 86, and the second intervals K2L and K2R are measured. After these measurements, the position where the discharge port 68 does not contact the second distance sensor 80. The die holder 32 is lifted up to rotate and adjusted by rotating the die holder 32 by the deviation of the second intervals K2L and K2R. Thereafter, the above procedure is repeated until the deviation of the second intervals K2L and K2R falls within the allowable value.
[0067]
In this case, the degree of inclination of the discharge port 68 is very large. , Da A discharge port 68 from the support portion of the holder 32 Until If the above-mentioned fixed position level value is inappropriate, the discharge port 68 may exceed the movable range of the second distance sensor 80, and the two may collide with each other. .
In such a case, if the non-contact first distance sensor 78 is used and the coarse adjustment is performed, the sensor is non-contact. When the second distance sensor is used, the position level at which the die holder 32 is lowered and stopped can be appropriately determined from the distance intervals K1L and K1R and the detection signal from the linear scale 86.
[0068]
In the above embodiment, an example in which two types of distance sensors are used has been described. However, this is a preferable embodiment, and it is a matter of course that even one type functions sufficiently. The sensor used at that time may be a contact type or a non-contact type.
However, if the surface to be measured is 5 × 5 mm or less, the material of the slit die 40 or the condition of the measurement surface is not constant, or the space for installing the sensor is small, the contact type sensor is suitable for accuracy. .
[0069]
When the measurement surface is a discharge port, the size is small, and it should not be damaged, it is preferable to use a non-contact sensor as the first distance sensor 78 and a contact sensor as the second distance sensor 80.
Using only the contact sensor, the die holder 32 is lowered, and once one of the left and right sides of the discharge port 68 is within the measurement range, the die holder 32 is stopped once. From the measured value of the sensor and the detection signal from the linear scale 86 It is also possible to calculate the rotation adjustment amount of the die holder 32 and the reference level when the slit die 40 is re-raised, but when the inclination of the discharge port 68 is significantly larger than the measurement range of the sensor, it is repeated many times. This must be done. Accordingly, the rotation angle of the die holder 32 is roughly adjusted while the distance is measured using the non-contact type sensor as the first distance sensor 78, and then the rotation angle of the die holder 32 is finely adjusted with the contact type second distance sensor by the above method. This is preferable because it can be adjusted much faster.
[0070]
In the above embodiment, the position of the discharge port 68 of the slit die 40 is controlled via the die holder 32 that holds the slit die 40. However, this is the most preferable mode, and instead of the die holder 32, it is directly controlled. Of course, the slit die 40 may be controlled, and such a mode is also included in the present invention.
[0071]
【The invention's effect】
As described above, the claims of the present invention 1,7 According to the application apparatus and the application method, since the reference level of the holder corresponding to the applicator or the applicator is obtained, application is performed based on the movement target level position of the applicator or the holder calculated based on the reference level. If the container or the holder is moved, a desired clearance can be accurately set between the discharge port of the applicator and the member to be coated on the stage surface.
[0072]
Claim 2,8 According to this coating apparatus and coating method, since the holder can be rotated, the discharge port of the coating device can be easily and horizontally adjusted based on the detection signals from the pair of left and right measuring devices.
Claim 3,9 According to the coating apparatus and the coating method, since the left and right measuring devices are composed of the first and second distance sensors having different detection accuracy, by using these distance sensors separately, Parallel adjustment of the outlet can be performed quickly and efficiently.
[0073]
Claim 4,9 According to the coating apparatus and the coating method, since the applicator itself is provided with a pair of measured surfaces located in the same plane as the discharge port, the distance between the measured surface and the stage is set as a separation distance. And the separation distance can be accurately obtained.
Claim 5,10 According to this coating apparatus and coating method, since the moving speed of the holder is limited, when the movement of the applicator is stopped, the dripping of the coating liquid from the discharge port can be prevented.
[0074]
Claim 6,12 According to this color filter manufacturing apparatus and manufacturing method, since a uniform coating film can be formed on the surface of a member to be coated such as a glass substrate, a high-quality color filter can be obtained.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view showing a die coater.
2 is a schematic configuration diagram showing the die coater of FIG. 1 including a coating solution supply system. FIG.
FIG. 3 is an enlarged view showing the thickness sensor of FIG. 1;
4 is a front view showing a part of the slit die of FIG. 1 and its lifting mechanism. FIG.
FIG. 5 is a side view showing a part of the slit die of FIG. 1 and its lifting mechanism.
6 is a diagram for explaining a calibration process of the second distance sensor shown in FIG. 5; FIG.
FIG. 7 is a diagram illustrating a process of detecting a separation distance between a discharge port of a slit die and a stage.
FIG. 8 is a view showing a state in which a clearance to be secured is set between the discharge port of the slit die and the glass substrate on the stage.
[Explanation of symbols]
6 stages
14 Feed screw
22 Thickness sensor
26 Lifting mechanism
32 Die holder
38 Linear actuator
40 Slit die (applicator)
44 Syringe pump (supply means)
50 tanks
58 Front lip
60 rear lip
68 Discharge port
70 Sim
72 Protrusion
74 surface to be measured
76 Measuring instrument
78 First distance sensor
80 Second distance sensor
86 Linear scale
A Glass substrate (sheet-fed member)

Claims

Supply means for supplying a coating liquid;
An applicator that receives the supply of the coating liquid from the supply means and can discharge the coating liquid from a discharge port extending in one direction;
A stage on which a member to be coated can be placed;
Proximity means for bringing the applicator close to the member to be coated;
Clearance setting means for securing a predetermined clearance between a member to be applied placed on the stage and a discharge port of the applicator through movement of the applicator by the proximity means;
In a coating apparatus comprising a moving means for relatively moving at least one of the applicator and the stage,
The clearance setting means includes a setting means for determining a reference level position of the applicator or a holder for holding the applicator, and the applicator based on the thickness of the member to be applied and the clearance with the reference level as a reference point. or a calculating means for calculating a moving target level position of the holder, in order to match the actual level position of the applicator or the holder to the moving target level position, seen including a control means for controlling operation of said proximity means ,
The setting means includes
A. With the applicator held by the holder, the discharge port of the applicator or another surface to be measured in the same plane as the discharge port is detected, and the upper surface of the stage, the discharge port of the applicator, Distance measuring means for measuring a separation distance between the two and outputting the separation distance value;
B. A verification block that is placed on the upper surface of the stage when the applicator is attached to the holder and used for calibration of the distance measuring means;
C. Level measurement means for detecting the level position of the holder and outputting the level position value when measuring the separation distance;
D. Calculation means for calculating, based on the separation distance value and the level position value, the level position of the holder when the discharge port of the applicator is assumed to be on the stage as a reference level. An applicator characterized by that.

The distance measuring means includes a pair of measuring devices that are arranged on the stage side and detect the separation distances at both ends of the discharge port,
The proximity means has a rotation axis extending in a direction substantially orthogonal to the discharge port, and a support means for rotatably supporting the holder in a substantially vertical plane around the rotation axis, and from each measuring instrument based on the output rotating the holder, characterized in that it further comprises an adjustment means for adjusting in parallel with the applicator of the discharge port and the surface of the stage, the coating apparatus of claim 1.

The said measuring device has a 1st sensor with coarse detection accuracy, and a 2nd sensor with higher detection accuracy than this 1st sensor, The coating device of Claim 2 characterized by the above-mentioned.

Said distance measuring means are provided positioned at the discharge port and the same plane to said applicator, characterized in that it comprises a measurement surface to be used for the detection of pre-Symbol distance, claim 1 4. The coating apparatus according to any one of 3 .

The said control means restrict | limits the moving speed of the said holder by the said proximity means to 10 m / min or less, The coating device in any one of Claims 1-4 characterized by the above-mentioned.

Manufacturing apparatus of a color filter characterized in that it comprises a coating device according to any one of claims 1-5.

The applicator or the applicator held by the holder is moved with respect to the member to be coated placed on the stage, and a predetermined clearance is secured between the discharge port extending in one direction of the applicator and the member to be coated. A clearance setting process,
A coating film of the coating liquid is formed on the surface of the coated member by relatively moving at least one of the coating device and the coated member while discharging the coating liquid from the discharge port of the coating device. In a coating method comprising a forming step,
The clearance setting step includes a setting step for determining a reference level position of the applicator or the holder, and a movement of the applicator or the holder based on the thickness of the member to be applied and the clearance with the reference level as a reference point. a calculating step for calculating a target level position, in order to match the actual level position of the applicator or the holder to the moving target level position, seen including a control step for controlling the movement of the applicator or the holder,
The setting step includes
A. With the applicator held by the holder, the discharge port of the applicator or another surface to be measured in the same plane as the discharge port is detected, and the upper surface of the stage, the discharge port of the applicator, A distance measurement process for detecting a separation distance between the two and outputting the separation distance value;
B. A calibration process for calibrating the measuring device for placing the verification block on the upper surface of the stage when the applicator is attached to the holder and measuring the separation distance;
C. A level detection process for detecting the level position of the holder and outputting the level position value when measuring the separation distance;
D. A calculation process for calculating, as a reference level, a level position of the holder when it is assumed that the discharge port is on the stage based on the separation distance value and the level position value. How to apply.

In the distance measuring process, a pair of measuring devices respectively detect the separation distances at both ends of the discharge port,
Prior to the setting step, the clearance setting step includes a preparation step of adjusting the discharge port of the applicator in parallel with the surface of the stage through rotation of the holder based on outputs from the pair of measuring devices. The coating method according to claim 7 , further comprising:

The coating method according to claim 7 or 8 , wherein in the distance measurement process, a first sensor having a coarse detection accuracy and a second sensor having a detection accuracy higher than that of the first sensor are used.

In the distance measurement process, an interval between a surface to be measured provided on the applicator in the same plane as the discharge port and an upper surface of the stage is detected as the separation distance. Item 10. The coating method according to any one of Items 7 to 9 .

The coating method according to any one of claims 7 to 10, wherein the control step is performed by limiting the moving speed of the holder to 10 m / min or less.

It is applied to manufacture of a color filter, The manufacturing method of the color filter in any one of Claims 7-11 characterized by the above-mentioned.