JP3808529B2 - 硬基板塗布方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術】
本発明は、ガラス基板を用いた液晶表示板などの製造に用いられ、フォトレジストなどの塗布液を硬基板に薄く均一に塗布するための硬基板塗布方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
液晶板の製造工程の中には、ガラス基板などの硬基板にフォトレジストなどの塗布液を薄く均一な厚さに塗布する工程がある。例えばカラー液晶板の製造においては、透明電極を予め形成したガラス基板に、フォトレジストの機能を有する赤のカラ−モザイク液を均一に塗布した後、露光して赤に対応するカラ−モザイクを硬化させ、未硬化部分を除去し加熱乾燥（ベーク）することにより赤のカラーモザイクを形成している。そしてこれと同様な処理を緑、青などの他の色について繰り返している。
【０００３】
このようにフォトレジストとなる塗布液を塗布する場合、この液は均一な厚さ（例えば２μ±５％程度）に厳密に管理して薄く塗布する必要がある。この塗布の厚さが不均一であると、光の透過率のむらが生じ、品質の低下を招くことになるからである。
【０００４】
従来はこの塗布のためにスピンコータが用いられていた。このスピンコータは回転させたガラス基板の回転中心付近に塗布液を滴下し、この液を遠心力を利用して飛散させることにより塗布するものである。しかしこのスピンコータを用いる方法ではガラス基板の交換に手間取り作業能率が悪くなるばかりでなく、飛散して捨てられる液の量が増えることになる。このためコストアップになるという問題があった。
【０００５】
そこで水平に配設された上下一対のローラ間にガラス基板を挟んで塗布する装置を用いることが考えられている。この装置は下のローラとなるマイクロロッドバーの下部を塗布液に浸漬し、このマイクロロッドバーとこの上方に位置するニップローラとの間にガラス基板を挟んで送りながら、マイクロロッドバーによりガラス基板の下面に塗布するものである。
【０００６】
ここに用いるマイクロロッドバーはロッド状の芯金にステンレスなどのワイヤを密着させて巻き付けたものである。またニップローラは芯金の外周を所定の厚さのゴムで覆ったものであり、ゴムの弾力性を利用してガラス基板を押圧するものである。
【０００７】
【従来技術の問題点】
しかしこの装置で塗布する場合には、塗布面にガラス基板の送り方向に直交する方向（基板幅方向）に長い塗布ムラ（横段ムラという）が発生するという問題があった。そこでその原因を調べたところ、この横段ムラの発生の原因は、ガラス基板の送り速度の微少な変動にあることが解った。
【０００８】
この送り速度の変動はさらに次の原因によるものと考えられる。ニップローラをガラス基板に押圧した時にはその表面のゴムが圧縮され、ゴムの一部がガラス基板の接触部分の両側へ膨出する。ニップローラはガラス基板を送出する方向に回転しているので、この膨出したゴムはガラス基板の進入側で次第に増大する（バルジ現象という）。
【０００９】
そしてこの膨出したゴムが一定の量を越えると一気にガラス基板との接触部分を乗り越えてガラス基板の脱出側に移動する。この時にガラス基板の送り速度が一時的に増加する。以上のようにガラス基板の進入側に膨出するゴムの膨出量が一定量を越える度にガラス基板の送り速度が変動し、この結果ガラス基板の幅方向に平行なムラ（横段ムラ）が発生するものと考えられる。
【００１０】
【発明の目的】
本発明はこのような事情に鑑みなされたものであり、硬基板の送り速度の微少な変動による塗布ムラ特に横段ムラの発生を防止し、均質な厚さに塗布することができる硬基板塗布方法を提供することを目的とする。
【００１１】
【発明の構成】
本発明によればこの目的は、ロッド外周にワイヤを密着させて巻付けたマイクロロッドバーの下部を塗布液槽に浸漬し、このマイクロロッドバーとその上方に対向配置されたニップローラとの間に硬基板を挟んで一定速度で送ることにより、前記硬基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布方法において、塗布中に前記ニップローラが前記硬基板を挾んだ状態での有効径の周速度が前記マイクロロッドバーの周速度よりも小となるようにマイクロロッドバーおよびニップローラの少くとも一方の回転速度を設定して塗布を行うことを特徴とする硬基板塗布方法、により達成される。
【００１２】
【発明の実施の態様】
図１は本発明の一実施例の全体配置図、図２はその塗布部の斜視図、図３はその非塗布状態を示す断面図、図４は同じく塗布状態を示す断面図、図５はマイクロロッドバーの断面図である。
【００１３】
図において、符号１０は液晶板のカラーフィルタに用いるガラス基板であり、硬基板となるものである。このガラス基板１０は例えば幅３００〜５００ｍｍ、長さ４００〜７００ｍｍ、厚さ０．７〜１．１ｍｍのものである。
【００１４】
１２は塗布液槽、１４はマイクロロッドバーである。マイクロロッドバー１４は断面円形のステンレス製ロッド１４Ａ（図５参照）の表面に細いステンレスのワイヤ１４Ｂを密着するように巻き付けたものであり、金属線間の溝による毛細管現象を利用して液を塗布するものである。マイクロロッドバー１４は塗布液槽１２の中に設けたバックアップ材１６（図３、４）に載った状態でモータ駆動される。
【００１５】
塗布液はマイクロロッドバー１４の下部が十分に浸るようにその液面が一定に管理されている。なおマイクロロッドバー１４の外径（直径）は約１２ｍｍである。２０はニップローラであり、マイクロロッドバー１４の上方に保持されている。このニップローラ２０はステンレス製の芯金２０Ａの外周面にゴム層２０Ｂを一定の厚さに設けたものである。
【００１６】
ガラス基板１０はその左右両縁を搬送ローラ２２に載せた状態で図１、２、３の左側から一定速度で搬送され、その前縁がマイクロロッドバー１４とニップローラ２０の間に進入する。図２で２４はこの搬送ローラ２２の駆動機構を収容するケースである。
【００１７】
このガラス基板１０はそれ以後はマイクロロッドバー１４およびニップローラ２０の回転により右側へ一定速度で送られ、その間にマイクロロッドバー１４によってガラス基板１０の下面に液が塗布されるものである。そして塗布が終ったガラス基板１０はその左右両縁を搬送ローラ２２に載せられてさらに送られ塗布液が乾燥される。
【００１８】
マイクロロッドバー１４とニップローラ２０とは別々の電動モータ（図示せず）によって回転駆動され、それぞれ独立に速度制御可能である。その半径Ｒ₀は圧縮されて有効半径Ｒとなり、この有効半径Ｒの周速度ＲＷが、マイクロロッドバー１４の周速度（ｄ／２＋ｔ）ｗよりも小となるように、両者の少くとも一方の回転速度が制御される。
【００１９】
ここにＲはニップローラ２０の有効半径、Ｗはニップローラ２０の角速度（ラジアン／ｓｅｃ）、ｄはマイクロロッドバー１４のロッド１４Ａの直径、ｔはワイヤ１４Ｂの直径、ｗはマイクロロッドバー１４の角速度（ラジアン／ｓｅｃ））である。前記の関係は、［ＲＷ＜（ｄ／２＋ｔ）ｗ］で表すことができる。
【００２０】
またこの関係式は次のように表現することが可能である。すなわちニップローラ２０の有効径Ｒは、図３に示すように、その非圧縮時の半径（自由径）Ｒ₀と、マイクロロッドバー１４のクリヤランスＣと、ガラス基板１０の厚さＴとを用いて、［Ｒ＝Ｒ₀−（Ｔ−Ｃ）］で表すことができる。また角速度Ｗ、ｗはそれぞれの回転速度をＮ、ｎ（Ｒ．Ｐ．Ｍ）とすれば、Ｗ＝πＮ／６０、ｗ＝πｎ／６０（ラジアン／ｓｅｃ）となる。従って前記の関係式は、：π［Ｒ₀−（Ｔ−Ｃ）］・Ｎ＜π（ｄ／２＋ｔ）・ｎ；となる。
【００２１】
この関係式が成立するようにマイクロロッドバー１４およびニップローラ２０の少くとも一方の速度を制御すれば、図４に示す塗布時において、ニップローラ２０のガラス基板進入側にできるゴム層２０Ｂの膨出部分２０Ｃは増大するおそれがない。従ってこの膨出部分２０Ｃが塗布中に増大してガラス基板１０との間を乗り越えることがなくなり、ガラス基板１０の送り速度の変動を防ぐことができる。
【００２２】
なお厚さが異なるガラス基板１０を塗布する場合には、ニップローラ２０とマイクロロッドバー１４とのクリヤランスＣを調節するのが望ましい。しかしこの発明によれば、このクリヤランスＣを変更せずマイクロロッドバー１４およびニップローラ２０の少くとも一方の速度制御だけで簡単に対応することも可能になる。このため板厚が異なるガラス基板１０を塗布する場合に速やかに対応でき、装置の稼動率向上に適する。
【００２３】
【発明の効果】
請求項１の発明は以上のように、ニップローラの塗布時の有効径の周速度が、マイクロロッドバーの周速度よりも小となるようにマイクロロッドバーおよびニップローラの少くとも一方の速度を設定しておくから、ニップローラのガラス基板の進入側接触部分にできる膨出部分が塗布中に増大することがない。
【００２４】
このためこの膨出部分が増大してガラス基板との間を乗り越えてガラス基板の脱出側へ移動することが無くなり、ガラス基板の送り速度の変動が防止され、塗布厚の変動（横段ムラ）がない均一厚さの優れた塗布面仕上り状態を得ることが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例の全体配置図
【図２】その塗布部の斜視図
【図３】その非塗布状態を示す断面図
【図４】同じく塗布状態を示す断面図
【図５】マイクロロッドバーの断面図
【符号の説明】
１０ 硬基板としてのガラス基板
１２ 塗布液槽
１４ マイクロロッドバー
２０ ニップローラ
２０Ｂ ゴム層
２０Ｃ 膨出部分

Claims (1)

1. ロッド外周にワイヤを密着させて巻付けたマイクロロッドバーの下部を塗布液槽に浸漬し、このマイクロロッドバーとその上方に対向配置されたニップローラとの間に硬基板を挟んで一定速度で送ることにより、前記硬基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布方法において、塗布中に前記ニップローラが前記硬基板を挾んだ状態での有効径の周速度が前記マイクロロッドバーの周速度よりも小となるようにマイクロロッドバーおよびニップローラの少くとも一方の回転速度を設定して塗布を行うことを特徴とする硬基板塗布方法。

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