JP4191822B2

JP4191822B2 - Coating device

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Publication number: JP4191822B2
Application number: JP23232298A
Authority: JP
Inventors: 晶甘田
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1998-08-04
Filing date: 1998-08-04
Publication date: 2008-12-03
Anticipated expiration: 2018-08-04
Also published as: JP2000051766A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は塗布装置に係り、特に大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布基板に塗布液を均一、かつ、効率良く塗布するための塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
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、しかも被塗布基板の回転中心部分と周辺部分の塗布膜厚が厚くなりすぎるという欠点がある。このため、例えば、塗布膜厚が数μｍ±３％の範囲であることが要求される場合、スピン塗布方式により形成した塗布膜をそのまま使用することが困難であり、被塗布基板の回転中心部分と周辺部分との中間領域の塗布膜厚が比較的均一な部分を使用する必要がある。したがって、スピン塗布方式は、塗布液の使用量、被塗布基板の有効利用等の点で問題がある。
【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、被塗布基板表面の平滑度（凹凸度）が塗布精度以上に低い（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、被塗布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、被塗布基板の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】
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できるビード塗布方式の塗布装置が提案されている（特願平６−５２４１０９号）。
【０００８】
この塗布装置では、上向きに開口する直線状のスリットを有する塗布ヘッドを備え、基板ホルダに吸着された被塗布基板が、その先端部が塗布ヘッドのスリット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る。そして、塗布ヘッドに塗布液が供給されると、塗布液がスリットから吐出されてビードを形成し、被塗布基板の先端部下面に付着する。この状態から基板ホルダが一定速度で斜め上方にスライドされ、ビードから塗布液が被塗布基板の下面に順次付着され、塗布液の層が形成される。このとき、塗布ヘッドには連続して塗布液の供給が行われ、ビードにおける塗布液の量が一定に保たれている。このように被塗布基板が斜め上方に上昇してその後端部が塗布ヘッドのスリット上に到達すると、基板ホルダのスライドが停止され、ビードを形成する塗布液が塗布ヘッド内に吸引されてビードが消滅される。これによって、塗布ヘッドと被塗布基板上の塗布液の層が分離される。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述のようなビード塗布方式の塗布装置では、塗布ヘッドへの塗布液の供給を塗布時のみ行う場合、何らかの理由により被塗布基板への塗布の時間的間隔が長くなると、塗布ヘッド先端における塗布液の乾燥が生じて粘度が高くなり、次の塗布において、塗布ヘッド先端に溜っていた粘度の高い塗布液からなる塗布膜と、新たに供給された塗布液からなる塗布膜との境界に塗布ムラやグラディエーションが発生するという問題があった。また、塗布ヘッド先端における塗布液の乾燥・固化により汚れが発生した場合、次の塗布において、塗布方向にスジムラが生じるという問題もあった。この問題を解消するために、塗布の時間的間隔が長くなる場合、塗布ヘッド先端部を密閉して塗布液の乾燥を防止することが行われているが、完全に塗布液の乾燥を抑えることはできない。したがって、適宜あるいは定期的に塗布ヘッドを洗浄液で洗浄することが必要となるが、上述のようにスリットが上向きに開口する塗布ヘッドの洗浄は、スリットが下向きに開口する塗布ヘッドの洗浄に比べて洗浄効率が悪く、塗布ヘッド洗浄に要する時間が長くなり、工程管理が煩雑になるという問題がある。
【００１０】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであり、大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布基板に対して均一な塗布膜を形成することができる塗布装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明は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、スリットが形成されたヘッド先端部が被塗布基板の下面に対向するように前記塗布ヘッドと被塗布基板とを相対的に移動させる移動手段と、前記塗布ヘッドに塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗布ヘッドをスリットと同方向に延びる軸を中心に回転させる塗布ヘッド回転機構と、前記塗布ヘッドに洗浄液を供給して塗布液を洗い流す塗布ヘッド洗浄機構とを備え、塗布ヘッドの洗浄時に前記塗布ヘッド回転機構により塗布ヘッドが下向きになるような構成とした。
【００１２】
また、本発明は前記塗布ヘッドが前記塗布ヘッド回転機構に対して着脱可能であるような構成とした。
【００１３】
また、本発明は塗布ヘッド洗浄機構が洗浄液を循環使用するような構成とした。
【００１４】
このような本発明では、塗布ヘッドの洗浄を行うときに、塗布ヘッド回転機構によりヘッド先端部を下向きにして洗浄を行うことができ、また、塗布ヘッド回転機構から塗布ヘッドを取りはずして洗浄を行うことができる。
【００１５】
【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。
【００１６】
図１は本発明の塗布装置の実施形態の一例を示す側面図である。図１において、塗布装置１は、装置本体２の支持フレーム２Ａに、塗布時のスライド方向の下流側（図１の矢印Ａ方向）の端部が低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３と、このガイドフレーム３にスライド自在に取り付けられたステージ５と、ステージ５上に塗布ヘッド回転機構６を介して装着された塗布ヘッド１２と、支持フレーム２Ａに回動可能に取り付けられた基板ホルダ１３とを備えている。
【００１７】
ステージ５は、ガイドフレーム３に沿って配設されたボールねじ４に螺合されており、このボールねじ４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３に沿ってスライドされるようになっている。
【００１８】
図２は図１に示される塗布装置１の塗布ヘッド回転機構６および塗布ヘッド１２を示す拡大側面図であり、図３は図２のＡ矢視方向からの塗布ヘッド回転機構６および塗布ヘッド１２を示す図である。図２および図３において、塗布ヘッド回転機構６は、ステージ５上に配設された１組の昇降用シリンダー７と、この昇降用シリンダー７に装着された昇降支持部材８と、軸受け部材１０を介して昇降支持部材８間に掛け渡されて支持されたヘッド固定部材９と、このヘッド固定部材９に連結されるヘッド回転モータ１１とから構成されている。また、塗布ヘッド１２は固定部材９に装着されている。尚、後述する塗布液供給手段と塗布ヘッド１２とを接続する供給パイプ等の部材は図示していない。
【００１９】
昇降用シリンダー７は、昇降支持部材８を矢印ａ方向に昇降させることにより、塗布ヘッド１２と被塗布基板Ｓとのクリアランスを調整するためのものである。昇降支持部材８は昇降用シリンダー７により昇降可能な基部８ａと、基部８ａの先端に取りつけられたＵ字型の支持部８ｂからなり、支持部８ｂには切欠き部８ｃが形成されている。
【００２０】
ヘッド固定部材９は、図４に示されるように基部９ａと、基部９ａの側面に軸方向（矢印ａ方向）に沿って形成された切欠き凹部９ｂと、基部９ａの軸方向の両端面に突設された１対の回転軸９ｃからなり、基部９ａの切欠き凹部９ｂ形成面と反対側には、図３に示すような搬送部材差し込み用の１対の溝部９ｄが形成されている。このヘッド固定部材９の切欠き凹部９ｂに、図示のように塗布ヘッド１２がスリット１２ａを形成した先端側を突出させるように装着されているので、塗布ヘッド１２はヘッド固定部材９により補強された状態となり、たわみを生じることがない。
【００２１】
軸受け部材１０は、図５に示されるように円筒形状の基部１０ａと、基部１０ａ内部に挿嵌された軸受け１０ｂと、基部１０ａの両側面に軸方向を一致させて突設された１対のピン１０ｃを備えている。この軸受け部材１０は、軸受け空間１０ｄに上記のヘッド固定部材９の回転軸９ｃが挿入された状態で、ピン１０ｃを上記切欠き部８ｃに係合させて昇降支持部材８に支持される。
【００２２】
ヘッド回転モータ１１は、固定部材（図示せず）に固定され、その回転軸がヘッド固定部材９の一方の回転軸９ｃに連結されている。
【００２３】
上述のような塗布ヘッド回転機構６は、ヘッド回転モータ１１を駆動させることによりヘッド固定部材９を回転軸９ｃを中心に回転させることができ、これにより、塗布ヘッド１２の状態を、図３に示されるような先端部が上向きの状態と、図６に示されるような先端部が下向きの状態とに、随時設定することができる。また、上述の塗布ヘッド１２の１対の溝部９ｄに搬送部材を差し込むことにより、塗布ヘッド１２を軸受け部材１０とともに昇降支持部材８に対して着脱することが可能である。
【００２４】
塗布ヘッド１２は、図示しない塗布液供給手段から供給される塗布液をスリット１２ａから上方に吐出するようになっている。このような塗布ヘッド１２の一例を図７乃至図１０を参照して説明する。
【００２５】
図７乃至図１０において、塗布ヘッド１２の本体１２Ａは塗布液の塗布を行う被塗布基板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１２ａが形成されている。そして、このスリット１２ａを挟むようにその両側に一対の斜面１２Ｂおよび１２Ｃが形成されている。
【００２６】
本体１２Ａの内部には、スリット１２ａと平行に延びるとともにスリット１２ａ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１２Ｄが形成されている。この液溜り１２Ｄにはスリット１２ａの下部に取り付けられた塗布液供給管１２Ｅが接続されており、この塗布液供給管１２Ｅから導入される塗布液が液溜り１２Ｄを介してスリット１２ａから吐出されるようになっている。
【００２７】
図中、１２Ｆは、スリット１２ａ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１２Ｆを所望の長さを有する調節用パッキンに交換することにより、スリット１２ａから吐出される塗布液の幅を調節することができる。
【００２８】
図中に示された塗布ヘッド１２の各部の寸法の一例として以下の寸法が挙げられる。
【００２９】
本体１２Ａの長さａ＝４００ｍｍ
本体１２Ａの幅ｂ＝５０ｍｍ
本体１２Ａの高さｃ＝８０ｍｍ
スリット１２ａの長さｄ（スリット長さ調節用パッキン１２Ｆによる調整後の幅）＝３５０ｍｍ
スリット１２ａの幅ｅ＝１ｍｍ
スリット１２ａの深さｆ＝２７ｍｍ
液溜り１２Ｄの深さｇ＝４０ｍｍ
塗布ヘッド１２に塗布液を供給する塗布液供給手段としては、公知の定量液供給装置を使用することができる。具体的には、図１１に示すような機構が挙げられる。この塗布液供給手段は、タンク３０内に収容されている塗布液をバルブ３１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３２を介して定量ポンプ３３内に供給する。定量ポンプ３３は内部に薄膜３４を備え、この薄膜３４を介して内部が塗布液供給側３３ａと空気供給側３３ｂとに分けられており、空気供給側３３ｂには、内部にピストン３６を備えた加圧シリンダ３５が接続されている。そして、ピストン３６を矢印方向に所定のストロークだけ移動させることにより、定量ポンプ３３の空気供給側３３ｂ内を加圧して薄膜３４を塗布液供給側３３ａ方向に押し上げ、これにより塗布液供給側３３ａから所定量の塗布液を空気作動弁３７およびサックバックバルブ３８を介して塗布ヘッド１２に供給する。
【００３０】
空気作動弁３７は、被塗布基板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１２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３８は、空気作動弁３７の閉鎖と同時にピストン３８ａが図１１に示す矢印の方向にスライドされてシリンダ３８ｂ内に負圧を生じさせ、これによって塗布ヘッド１２に供給されている塗布液を吸引して回収する。
【００３１】
上述の塗布装置１の基板ホルダ１３は、水平方向に延びる軸Ｐを中心に駆動部１９により図１の矢印ａ方向と矢印ｂ方向に回動されるようになっており、図示しない吸引機構の作動によりその吸着面に被塗布基板Ｓを吸着して保持するようになっている。そして、被塗布基板Ｓを吸引保持した基板ホルダ１３は、ストッパー１８ａにより位置規制された状態の塗布位置と、ストッパー１８ｂにより位置規制された状態の基板受け渡し位置（図１に一点鎖線で示されている）との間を回動可能とされている。
【００３２】
次に、本発明の塗布装置１の動作について説明する。
【００３３】
まず、被塗布基板Ｓを吸引保持した基板ホルダ１３が図１に実線で示される塗布位置にある状態で、塗布ヘッド１２による被塗布基板Ｓへの塗布が行われる。この塗布は、塗布液供給手段の定量ポンプ３３から一定の流量で塗布ヘッド１２に塗布液を供給しながら、ステージ５をガイドフレーム３に沿って斜め下方（図１の矢印Ａ方向）に移動する。このとき、供給された塗布液がスリット１２ａから吐出してビードを形成し、スリット１２ａの開口部と基板ホルダ１３に吸着保持された被塗布基板Ｓの下面との間のクリアランスの設定に応じた膜厚で、ビードから塗布液が被塗布基板Ｓの下面に順次付着して塗布が行われる。上記のクリアランスは、昇降用シリンダー７により最適なものに設定される。このような塗布では、塗布ヘッド１２に連続的に塗布液の供給が行われ、ビードにおける塗布液の量が一定に保たれている。
【００３４】
ステージ５がガイドフレーム３に沿って移動し、被塗布基板Ｓの後端部に塗布ヘッド１２のスリット１２ａが到達すると、塗布ヘッド１２のスライドが停止され、さらに塗布ヘッド１２に接続されたサックバックバルブ３８の作動によってビードを形成する塗布液が塗布ヘッド１２内に吸引されて、塗布ヘッド１２と被塗布基板Ｓ上の塗膜とが分離される。
【００３５】
上記のような被塗布基板Ｓへの塗布が完了すると、基板ホルダ１３は軸Ｐを中心に回動（図１の矢印ｂ方向）してストッパー１８ｂにより所定の基板受け渡し位置に規制される。この基板受け渡し位置では、基板ホルダ１３の保持平面は水平状態にあり、基板ホルダ１３による被塗布基板Ｓの吸引保持は解除されており、塗布が完了した被塗布基板Ｓが取り出され、新たな被塗布基板Ｓが載置される。そして、新たな被塗布基板Ｓを吸引保持した基板ホルダ１３は、軸Ｐを中心に回動（図１の矢印ａ方向）してストッパー１８ａにより所定の塗布位置に規制される。
【００３６】
一方、被塗布基板Ｓへの塗布が完了すると、ステージ５（塗布ヘッド１２）はガイドフレーム３に沿って塗布開始位置（図１に実線で示されている位置）まで戻り、次の塗布のために待機する。
【００３７】
このような操作を繰り返すことにより被塗布基板Ｓへの塗布を行うことができ、塗布間隔が極めて短い場合は、塗布ヘッド１２のスリット１２ａにおける塗布液の乾燥等が問題となることはない。
【００３８】
塗布間隔が上記のような通常の塗布時よりも長くなり、塗布ヘッド１２上での塗布液の粘度上昇や固化、汚染が発生するおそれがあり、塗布ヘッド１２の洗浄が必要な場合、塗布ヘッド回転機構６により塗布ヘッド１２のヘッド先端部を図６に示されるように下向きにする。この状態で、塗布ヘッド１２の塗布液供給管１２Ｅに洗浄液供給パイプを接続し、洗浄液を塗布ヘッド１２に供給することにより、塗布液を速やかに洗浄液で洗い流すことができる。また、図１２に示されるように、ヘッド先端部が下向きの塗布ヘッド１２の下方に配設された洗浄液受け容器４２、塗布ヘッド１２のスリット１２ａから流れ落ちて洗浄液受け容器４２に溜った洗浄液をパイプ４３を介して塗布ヘッド１２の塗布液供給管１２Ｅに循環させるためのポンプ４４を備える塗布ヘッド洗浄機構４１を配設し、一度供給した洗浄液を循環使用するようにしてもよい。
【００３９】
このような洗浄に使用する洗浄液は、塗布対象となる塗布液に応じて適宜選択することができ、例えば、アセトン、アルコール類、水等を使用することができる。
【００４０】
尚、塗布ヘッド１２の１対の溝部９ｄに搬送部材を差し込み、塗布ヘッド１２を昇降支持部材８から取りはずしてから洗浄してもよく、この場合も、上述のような塗布ヘッド洗浄機構４１を配設してもよい。
【００４１】
上記の状態から再度塗布を開始する場合、まず、塗布液供給管１２Ｅに塗布液供給パイプを接続し、塗布液供給手段の定量ポンプ３３から塗布ヘッド１２に塗布液を供給し、次いで、塗布ヘッド回転機構６により塗布ヘッド１２のヘッド先端部を図３に示されるように上向きにする。この過程において、エア抜きとプレディスペンスが行われ、次の塗布が開始される。次の塗布は、新たに供給された一定の粘度をもつ塗布液により塗布が行われるので、形成される塗布膜は厚みが均一なものとなる。
【００４２】
図１３は本発明の塗布装置の実施形態の他の例を示す側面図である。図１３において、塗布装置５１は、装置本体５２の支持フレーム５２Ａに、塗布時のスライド方向の下流側（図１３の矢印Ａ方向）の端部が低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５３と、このガイドフレーム５３にスライド自在に取り付けられたステージ５５と、ステージ５５上に塗布ヘッド回転機構５６を介して装着された塗布ヘッド６０と、支持フレーム５２Ａに回動可能に取り付けられた基板ホルダ６３とを備えている。
【００４３】
ステージ５５は、ガイドフレーム５３に沿って配設されたボールねじ５４に螺合されており、このボールねじ５４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５３に沿ってスライドされるようになっている。
【００４４】
塗布ヘッド回転機構５６は、支持フレーム５２Ａにおいて水平方向に延びる軸Ｐを中心に駆動部５８により図１３の矢印ａ方向と矢印ｂ方向に回動可能に配設された１組の支持アーム５７、一方の支持アーム５７の先端部に装着されたヘッド回転モータ５９からなっている。支持アーム５７は、アーム部５７ａと、このアーム部５７ａの一方の端部に係合部５７ｂ、他方の端部に基部５７ｃを有している。この支持アーム５７は、基部５７ｃにおいて支持フレーム５２Ａに回動可能、かつ、水平方向に移動可能に装着されている。
【００４５】
塗布ヘッド６０は、図１４に示されるように、その先端部にスリット６０ａが形成されており、軸方向（矢印ａ方向）の両端部には１対の回転軸６０ｂが突設されている。そして、この１対の回転軸６０ｂを上記の支持アーム５７の係合部５７ｂに係合させることにより、塗布ヘッド６０は１対の支持アーム間に掛け渡されて支持される。また、塗布ヘッドの一方の回転軸６０ｂは、上記のヘッド回転モータ５９の駆動軸に接続されている。
【００４６】
上述の塗布装置５１の基板ホルダ６３は、水平方向に延びる軸Ｐ´を中心に駆動部６９により図１３の矢印ｃ方向と矢印ｄ方向に回動されるようになっており、また、図示しない吸引機構の作動によりその吸着面に被塗布基板Ｓを吸着して保持するようになっている。そして、被塗布基板Ｓを吸引保持した基板ホルダ６３は、ストッパー６８ａにより位置規制された状態の塗布位置と、ストッパー６８ｂにより位置規制された状態の基板受け渡し位置（図１３に一点鎖線で示されている）との間を回動可能とされている。
【００４７】
上述のような塗布装置５１において、塗布ヘッド回転機構５６は、図１５に示されるように、１組の支持アーム５７が矢印ａ方向に移動可能とされているので、支持アーム５７を相互に離間させるように移動させることで、塗布ヘッド６０の着脱が可能となっている。そして、図１３に示されるように駆動部５８を駆動させて支持アーム５７を矢印ｂ方向に回動することにより、ステージ５５上に塗布ヘッド６０を載置し、その後、支持アーム５７を相互に離間させることにより、塗布可能な状態となる。この塗布ヘッド６０による被塗布基板Ｓへの塗布は、上述の塗布装置１に置ける塗布動作と同じである。尚、塗布液供給手段と塗布ヘッド６０とを接続する供給パイプ等の部材は図示していない。
【００４８】
塗布間隔が長くなり、塗布ヘッド６０上での塗布液の粘度上昇や固化、汚染が発生するおそれがあり、塗布ヘッド６０の洗浄を行う場合、まず、支持アーム５７を相互に接近させ塗布ヘッド６０を支持する。次いで、図１６（Ａ）に示されるように駆動部５８を駆動させて支持アーム５７を矢印ａ方向に回動することにより、ステージ５５上から塗布ヘッド６０を取り出し、所定位置（洗浄位置）に停止させる。図示例では、この支持アーム５７の回動動作中、ヘッド回転モータ５９を駆動させて塗布ヘッド６０を回転軸６０ｂを中心に若干回転させ、塗布ヘッド６０のヘッド先端部を常に上向きに保っている。
【００４９】
その後、ヘッド回転モータ５９を駆動させて塗布ヘッド６０を回転軸６０ｂを中心に回転させ、ヘッド先端部を図１６（Ｂ）に示されるように下向きにする。この状態で、塗布ヘッド６０の洗浄を行う。塗布ヘッド６０の洗浄は、上述の塗布ヘッド１２の洗浄と同様に行うことができ、また、上述の塗布ヘッド洗浄機構４１と同様の塗布ヘッド洗浄機構を設けてもよい。尚、洗浄位置において、支持アーム５７を相互に離間させて塗布ヘッド６０を支持アーム５７から取りはずしてから洗浄してもよく、この場合も塗布ヘッド洗浄機構を配設してもよい。
【００５０】
このような洗浄に使用する洗浄液は、塗布対象となる塗布液に応じて適宜選択することができ、例えば、アセトン、アルコール類、水等を使用することができる。
【００５１】
上記の状態から再度塗布を開始する場合、まず、塗布ヘッドに塗布液供給パイプを接続し、塗布ヘッド６０に塗布液を供給し、次いで、塗布ヘッド回転機構５６のヘッド回転モータ５９を駆動させて塗布ヘッド６０のヘッド先端部を図１６（Ａ）に示されるような上向き状態にする。この過程において、エア抜きとプレディスペンスが行われる。次いで、塗布ヘッド回転機構５６の駆動部５８を駆動させて支持アーム５７を図１６（Ａ）の矢印ｂ方向に回動させ、ステージ５５上に塗布ヘッド６０を載置して支持アーム５７を相互に離間させることにより、次の塗布の準備が完了する。次の塗布は、新たに供給された一定の粘度をもつ塗布液により塗布が行われるので、形成される塗布膜は厚みが均一なものとなる。
【００５２】
尚、塗布ヘッド６０の内部構造は特に限定されず、例えば、上述の塗布ヘッド１２と同様のものとすることができる。また、塗布ヘッド６０への塗布液供給手段も上述の図１１に示されるような機構であってもよい。
【００５３】
本発明の塗布装置において使用する塗布液は、特に制限はなく、例えば、粘度が４〜１５ｃｐｓ程度の溶剤系感光性樹脂、水系感光性樹脂、または、これらの感光性樹脂に顔料等の着色材を分散させた着色感光性樹脂、各種接着剤、保護膜等を形成するための樹脂、各種インキ等を対象とすることができる。
【００５４】
また、本発明の塗布装置にて塗布可能な被塗布基板としては、特に制限はなく、例えば、ＬＣＤカラーフィルタ用のガラス基板等のように、大面積で表面の平滑度が低い（通常５０〜７０μｍ，最大では１００μｍ程度の凹凸がある）基板であっても、厚みが均一な塗布膜を形成することができる。
【００５５】
上述の実施形態では、固定されている被塗布基板に対して塗布ヘッドが移動して塗布を行うような実施形態であるが、スリットが上方に向かって開口した状態で塗布ヘッドを固定し被塗布基板を保持した基板ホルダを移動させるような実施形態であってもよい。
【００５６】
また、洗浄時に塗布ヘッドを塗布時のスライド移動範囲の外に移動させて洗浄を行うような構成としてもよい。
【００５７】
【発明の効果】
以上詳述したように、本発明によれば、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、このスリットが形成されたヘッド先端部が被塗布基板の下面に対向するように塗布ヘッドと被塗布基板とを相対的に移動させる移動手段と、塗布ヘッドに塗布液を供給する塗布液供給手段と、スリットと同方向に延びる軸を中心に塗布ヘッドを回転させる塗布ヘッド回転機構とを備えた塗布装置であり、塗布間隔が短時間である通常の塗布においては、塗布ヘッドが被塗布基板に沿って相対的に移動する塗布時に塗布液供給手段から塗布液が供給されて均一な厚みの塗布膜の形成が可能であり、また、被塗布基板への塗布の時間的間隔が長くなる等により、塗布ヘッド上での塗布液の粘度上昇や固化、汚染が発生した場合、塗布ヘッド回転機構によりヘッド先端部を下向きにして洗浄できるので洗浄効率が高く、洗浄に要する時間を少なくすることができ、かつ、洗浄時にスリットから排出された洗浄液を循環使用できるので洗浄液の使用効率も向上し、さらに、次の塗布前にエア抜きおよびプレディスペンスが可能になるという効果が奏される。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の実施形態の一例を示す側面図である。
【図２】図１に示される塗布装置の塗布ヘッド回転機構および塗布ヘッドを示す拡大側面図である。
【図３】図２のＡ矢視方向からの塗布ヘッド回転機構および塗布ヘッドを示す図である。
【図４】図１に示される塗布装置の塗布ヘッド回転機構を構成するヘッド固定部材を示す拡大部分斜視図である。
【図５】図１に示される塗布装置の塗布ヘッド回転機構を構成する軸受け部材を示す拡大斜視図である。
【図６】図３に示される塗布ヘッドが塗布ヘッド回転機構の作動により回転した状態を示す図である。
【図７】図１に示される塗布装置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８】同塗布ヘッドの正面図である。
【図９】同塗布ヘッドの平面図である。
【図１０】同塗布ヘッドの側面図である。
【図１１】図１に示される塗布装置において使用される塗布液供給手段の一例を示す図である。
【図１２】本発明の塗布装置に装着できる塗布ヘッド洗浄機構の一例を示す構成図である。
【図１３】本発明の塗布装置の実施形態の他の例を示す側面図である。
【図１４】図１３に示される塗布装置の塗布ヘッドを示す拡大部分斜視図である。
【図１５】図１３に示される塗布装置の塗布ヘッド回転機構の作動を示すための図である。
【図１６】図１３に示される塗布装置において洗浄時の塗布ヘッド回転機構の作動を示すための図である。
【符号の説明】
１，５１…塗布装置
６、５６…塗布ヘッド回転機構
１２，６０…塗布ヘッド
１２ａ，６０ａ…スリット
１３，６３…基板ホルダ
Ｓ…被塗布基板[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating apparatus, and more particularly to a coating apparatus for uniformly and efficiently coating a coating solution on a single-wafer type substrate to be coated such as a large glass substrate.
[0002]
[Prior art]
In general, a spin coating method is often used as a method of applying a coating solution to a large glass substrate such as an LCD color filter.
[0003]
This spin coating method includes an open air type and a closed cup type, but both methods have a coating efficiency as low as about 10 percent, and the coating film thickness at the rotation center portion and the peripheral portion of the substrate to be coated becomes thick. There is a drawback of being too much. For this reason, for example, when the coating film thickness is required to be in the range of several μm ± 3%, it is difficult to use the coating film formed by the spin coating method as it is, and the rotation center portion of the substrate to be coated It is necessary to use a portion having a relatively uniform coating film thickness in an intermediate region between the peripheral portion and the peripheral portion. Therefore, the spin coating method has problems in terms of the amount of coating liquid used, the effective use of the substrate to be coated, and the like.
[0004]
As a method for solving the drawbacks of the spin coating method as described above, there are a knife coating method, a roll coating method, and a die coating method.
[0005]
In any of these methods, a coating clearance is provided on the 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 for those having a smoothness (concave / convex degree) lower than the coating accuracy (high unevenness).
[0006]
In addition, as a method of applying a coating solution that is not easily affected by unevenness on the surface of the substrate to be coated, a dip coating method is generally known. However, in this method, it is indispensable to cover the non-coated portion of the substrate to be coated. The work becomes complicated.
[0007]
Accordingly, a bead coating type coating apparatus capable of solving the above-described drawbacks in each coating method and forming a uniform coating film in a stable state without being affected by the physical properties of the coating solution on the single-wafer substrate. Has been proposed (Japanese Patent Application No. 6-524109).
[0008]
In this coating apparatus, a coating head having a linear slit that opens upward is provided, and a substrate to be coated that is attracted to the substrate holder is opposed to the tip of the coating head directly above the slit of the coating head via a predetermined clearance. So positioned. When the coating liquid is supplied to the coating head, the coating liquid is discharged from the slit to form a bead and adheres to the lower surface of the tip end portion of the substrate to be coated. From this state, the substrate holder is slid obliquely upward at a constant speed, and the coating liquid is sequentially attached from the bead to the lower surface of the substrate to be coated to form a coating liquid layer. At this time, the coating liquid is continuously supplied to the coating head, and the amount of the coating liquid in the bead is kept constant. In this way, when the substrate to be coated rises obliquely upward and the rear end reaches the slit of the coating head, the substrate holder slide is stopped, and the coating liquid forming the bead is sucked into the coating head and the bead is removed. Disappear. Thereby, the coating head and the coating liquid layer on the substrate to be coated are separated.
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
However, in the above-described bead coating type coating apparatus, when the coating liquid is supplied to the coating head only at the time of coating, if the time interval of coating on the substrate to be coated becomes longer for some reason, The coating liquid is dried and the viscosity increases. In the next coating, the coating film made of the high-viscosity coating liquid accumulated at the tip of the coating head and the coating film made of the newly supplied coating liquid are at the boundary. There was a problem that uneven coating and gradation occurred. In addition, when dirt is generated due to drying and solidification of the coating liquid at the tip of the coating head, there is a problem that unevenness occurs in the coating direction in the next coating. In order to solve this problem, when the time interval of application becomes long, the tip of the application head is sealed to prevent the application liquid from drying, but the application liquid is completely prevented from drying out. I can't. Therefore, it is necessary to clean the coating head with a cleaning liquid as appropriate or periodically. However, as described above, cleaning of a coating head with a slit opening upward is more difficult than cleaning of a coating head with a slit opening downward. There is a problem that the cleaning efficiency is poor, the time required for cleaning the coating head becomes long, and the process management becomes complicated.
[0010]
The present invention has been made in view of such circumstances, and an object thereof is to provide a coating apparatus capable of forming a uniform coating film on a single-wafer type substrate to be coated such as a large glass substrate. And
[0011]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a coating head having a strip-like slit extending in the horizontal direction, and the coating head and the substrate to be coated such that the head end portion where the slit is formed faces the lower surface of the substrate to be coated. Moving means for relatively moving, a coating liquid supply means for supplying a coating liquid to the coating head, a coating head rotating mechanism for rotating the coating head about an axis extending in the same direction as the slit, and the coating by supplying a cleaning liquid to the head and a coating head cleaning mechanism flushing the coating liquid, the coating head is a downward such so that configuration by the application head rotating mechanism during cleaning of the coating head.
[0012]
In the present invention, the coating head can be attached to and detached from the coating head rotating mechanism.
[0013]
Further, the present invention is the application head cleaning mechanism is configured such that recycled cleaning liquid.
[0014]
In the present invention, when the coating head is cleaned, the head can be cleaned with the coating head rotating mechanism facing downward, and the coating head is removed from the coating head rotating mechanism for cleaning. be able to.
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
The most preferred embodiment of the present invention will be described below.
[0016]
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of a coating apparatus of the present invention. In FIG. 1, a coating apparatus 1 is a straight line attached to a support frame 2A of the apparatus main body 2 in an inclined state so that the end on the downstream side in the sliding direction during application (the direction of arrow A in FIG. 1) is lowered. -Shaped guide frame 3, a stage 5 slidably attached to the guide frame 3, a coating head 12 mounted on the stage 5 via a coating head rotating mechanism 6, and a support frame 2A that is rotatable. And a substrate holder 13 attached thereto.
[0017]
The stage 5 is screwed into a ball screw 4 disposed along the guide frame 3, and the ball screw 4 is slid along the guide frame 3 by being rotated by the motor M. ing.
[0018]
2 is an enlarged side view showing the coating head rotating mechanism 6 and the coating head 12 of the coating apparatus 1 shown in FIG. 1, and FIG. 3 is a coating head rotating mechanism 6 and the coating head 12 from the direction of arrow A in FIG. FIG. 2 and 3, the coating head rotating mechanism 6 includes a set of lifting cylinders 7 disposed on the stage 5, a lifting support member 8 mounted on the lifting cylinder 7, and a bearing member 10. The head fixing member 9 is supported between the lifting support member 8 and the head rotation motor 11 connected to the head fixing member 9. The coating head 12 is attached to the fixing member 9. Note that members such as a supply pipe for connecting a coating liquid supply unit (described later) and the coating head 12 are not shown.
[0019]
The lifting cylinder 7 is for adjusting the clearance between the coating head 12 and the substrate to be coated S by lifting and lowering the lifting support member 8 in the direction of arrow a. The elevating support member 8 includes a base portion 8a that can be moved up and down by the elevating cylinder 7, and a U-shaped support portion 8b attached to the tip of the base portion 8a, and a notch portion 8c is formed in the support portion 8b.
[0020]
As shown in FIG. 4, the head fixing member 9 includes a base portion 9a, a notch recess 9b formed in the side surface of the base portion 9a along the axial direction (arrow a direction), and both axial end surfaces of the base portion 9a. A pair of grooves 9d for inserting a conveying member as shown in FIG. 3 is formed on the side of the base 9a opposite to the surface where the notched recess 9b is formed. The coating head 12 is reinforced by the head fixing member 9 because the coating head 12 is mounted in the notch recess 9b of the head fixing member 9 so as to protrude the tip side where the slit 12a is formed as shown in the figure. It will be in a state and will not bend.
[0021]
As shown in FIG. 5, the bearing member 10 includes a cylindrical base portion 10 a, a bearing 10 b inserted into the base portion 10 a, and a pair of protrusions that are axially aligned with both side surfaces of the base portion 10 a. A pin 10c is provided. The bearing member 10 is supported by the elevating support member 8 with the pin 10c engaged with the notch 8c in a state where the rotating shaft 9c of the head fixing member 9 is inserted into the bearing space 10d.
[0022]
The head rotation motor 11 is fixed to a fixing member (not shown), and the rotation shaft thereof is connected to one rotation shaft 9 c of the head fixing member 9.
[0023]
The coating head rotation mechanism 6 as described above can rotate the head fixing member 9 about the rotation shaft 9c by driving the head rotation motor 11, and thereby the state of the coating head 12 is shown in FIG. It can be set at any time between a state in which the tip end is upward as shown and a state in which the tip end is downward as shown in FIG. Further, by inserting the conveying member into the pair of grooves 9 d of the coating head 12 described above, the coating head 12 can be attached to and detached from the lifting support member 8 together with the bearing member 10.
[0024]
The coating head 12 is configured to eject a coating solution supplied from a coating solution supply unit (not shown) upward from the slit 12a. An example of such a coating head 12 will be described with reference to FIGS.
[0025]
7 to 10, the main body 12A of the coating head 12 has a length a that is equal to or greater than the width of the substrate to be coated S on which the coating liquid is applied, and extends upward in the center of the upper surface along the axial direction. A slit 12a that opens toward is formed. A pair of slopes 12B and 12C are formed on both sides of the slit 12a.
[0026]
A hollow liquid reservoir 12D that extends in parallel with the slit 12a and communicates with the slit 12a over the entire area in the axial direction is formed inside the main body 12A. A coating liquid supply pipe 12E attached to the lower part of the slit 12a is connected to the liquid reservoir 12D, and the coating liquid introduced from the coating liquid supply pipe 12E is discharged from the slit 12a through the liquid reservoir 12D. It is like that.
[0027]
In the figure, reference numeral 12F denotes a pair of slit length adjustment packings detachably fitted to both ends of the slit 12a. The slit length adjustment packing 12F is used as an adjustment packing having a desired length. By exchanging, the width of the coating liquid discharged from the slit 12a can be adjusted.
[0028]
The following dimensions are given as an example of the dimensions of each part of the coating head 12 shown in the figure.
[0029]
Length of main body 12A a = 400 mm
The width b of the main body 12A = 50 mm
Height of main body 12A c = 80 mm
Length d of slit 12a (width after adjustment with packing 12F for adjusting slit length) = 350 mm
Width of slit 12a e = 1 mm
Depth of slit 12a f = 27mm
The depth g of the liquid reservoir 12D = 40 mm
As the coating liquid supply means for supplying the coating liquid to the coating head 12, a known quantitative liquid supply apparatus can be used. Specifically, there is a mechanism as shown in FIG. This coating solution supply means pushes the coating solution stored in the tank 30 by the air pressure supplied through the valve 31 and supplies it into the metering pump 33 through the coarse adjustment needle valve 32. The metering pump 33 includes a thin film 34 inside, and the inside is divided into a coating liquid supply side 33a and an air supply side 33b via the thin film 34, and the air supply side 33b includes a piston 36 therein. A pressure cylinder 35 is connected. Then, by moving the piston 36 by a predetermined stroke in the direction of the arrow, the inside of the air supply side 33b of the metering pump 33 is pressurized to push the thin film 34 in the direction of the coating liquid supply side 33a. A predetermined amount of coating liquid is supplied to the coating head 12 via the air operation valve 37 and the suck back valve 38.
[0030]
The air operation valve 37 is automatically operated by air pressure at the end of application of the application liquid to the application substrate S, and stops the supply of the application liquid to the application head 12. In addition, the suck back valve 38 is supplied to the coating head 12 by causing the piston 38a to slide in the direction of the arrow shown in FIG. The coating solution is sucked and collected.
[0031]
The substrate holder 13 of the coating apparatus 1 described above is rotated about the axis P extending in the horizontal direction by the drive unit 19 in the directions of arrows a and b in FIG. By operation, the substrate to be coated S is sucked and held on the suction surface. The substrate holder 13 holding the substrate to be coated S by suction is applied in a position where the position is regulated by the stopper 18a and a substrate delivery position where the position is regulated by the stopper 18b (shown by a one-dot chain line in FIG. 1). It is possible to rotate between.
[0032]
Next, operation | movement of the coating device 1 of this invention is demonstrated.
[0033]
First, application to the application substrate S by the application head 12 is performed in a state where the substrate holder 13 that sucks and holds the application substrate S is in the application position indicated by the solid line in FIG. In this application, the stage 5 is moved obliquely downward (in the direction of arrow A in FIG. 1) along the guide frame 3 while supplying the application liquid to the application head 12 from the metering pump 33 of the application liquid supply means at a constant flow rate. . At this time, the supplied coating liquid is ejected from the slit 12a to form a bead, and according to the setting of the clearance between the opening of the slit 12a and the lower surface of the substrate S to be coated held by the substrate holder 13 With the film thickness, the coating liquid is sequentially applied from the beads to the lower surface of the substrate S to be coated. The clearance is set to an optimum value by the lifting cylinder 7. In such coating, the coating liquid is continuously supplied to the coating head 12, and the amount of the coating liquid in the bead is kept constant.
[0034]
When the stage 5 moves along the guide frame 3 and the slit 12a of the coating head 12 reaches the rear end portion of the substrate S to be coated, the sliding of the coating head 12 is stopped, and the suck back connected to the coating head 12 is further performed. The coating liquid that forms the bead is sucked into the coating head 12 by the operation of the valve 38, and the coating head 12 and the coating film on the substrate S to be coated are separated.
[0035]
When the application to the substrate S to be coated as described above is completed, the substrate holder 13 is rotated about the axis P (in the direction of arrow b in FIG. 1) and is restricted to a predetermined substrate delivery position by the stopper 18b. At this substrate transfer position, the holding plane of the substrate holder 13 is in a horizontal state, the suction holding of the substrate S to be coated by the substrate holder 13 is released, the substrate S to be coated having been coated is taken out, and a new substrate to be coated is taken out. The coated substrate S is placed. Then, the substrate holder 13 that sucks and holds the new substrate S to be coated is rotated around the axis P (in the direction of arrow a in FIG. 1) and is restricted to a predetermined coating position by the stopper 18a.
[0036]
On the other hand, when the application to the application substrate S is completed, the stage 5 (application head 12) returns along the guide frame 3 to the application start position (position indicated by the solid line in FIG. 1) for the next application. To wait.
[0037]
By repeating such an operation, the application to the substrate S can be performed. When the application interval is extremely short, drying of the application liquid in the slit 12a of the application head 12 does not cause a problem.
[0038]
If the coating interval becomes longer than that during normal coating as described above, the viscosity of the coating solution on the coating head 12 may increase, solidify, or become contaminated. If the coating head 12 needs to be cleaned, the coating head The head end portion of the coating head 12 is turned downward by the rotation mechanism 6 as shown in FIG. In this state, by connecting a cleaning liquid supply pipe to the coating liquid supply pipe 12E of the coating head 12 and supplying the cleaning liquid to the coating head 12, the coating liquid can be quickly washed away with the cleaning liquid. Further, as shown in FIG. 12, the cleaning liquid receiving container 42 disposed below the coating head 12 with the head tip facing downward, and the cleaning liquid flowing down from the slit 12a of the coating head 12 and collecting in the cleaning liquid receiving container 42 are piped. A coating head cleaning mechanism 41 including a pump 44 for circulating the coating liquid to the coating liquid supply pipe 12E of the coating head 12 may be disposed through the nozzle 43 so that the cleaning liquid once supplied is circulated and used.
[0039]
The cleaning liquid used for such cleaning can be appropriately selected according to the coating liquid to be applied, and for example, acetone, alcohols, water, and the like can be used.
[0040]
Alternatively, the conveying member may be inserted into the pair of grooves 9d of the coating head 12, and the coating head 12 may be cleaned after being removed from the lifting support member 8. In this case, the coating head cleaning mechanism 41 as described above is arranged. You may set up.
[0041]
When the application is started again from the above state, first, the application liquid supply pipe is connected to the application liquid supply pipe 12E, the application liquid is supplied from the metering pump 33 of the application liquid supply means to the application head 12, and then the application head. The head end portion of the coating head 12 is turned upward by the rotation mechanism 6 as shown in FIG. In this process, air bleeding and pre-dispensing are performed, and the next application is started. The next coating is performed with a newly supplied coating solution having a certain viscosity, so that the formed coating film has a uniform thickness.
[0042]
FIG. 13 is a side view showing another example of the embodiment of the coating apparatus of the present invention. In FIG. 13, a coating apparatus 51 is a straight line attached to the support frame 52A of the apparatus main body 52 in an inclined state so that the end on the downstream side in the sliding direction during application (the direction of arrow A in FIG. 13) is lowered. -Shaped guide frame 53, a stage 55 slidably attached to the guide frame 53, a coating head 60 mounted on the stage 55 via a coating head rotating mechanism 56, and a support frame 52A that is rotatable. And an attached substrate holder 63.
[0043]
The stage 55 is screwed into a ball screw 54 disposed along the guide frame 53, and the ball screw 54 is rotated along with the guide frame 53 by being rotated by the motor M. ing.
[0044]
The coating head rotating mechanism 56 is a set of support arms 57 disposed so as to be rotatable in the directions of arrows a and b in FIG. 13 by a drive unit 58 around a shaft P extending in the horizontal direction in the support frame 52A. The head rotation motor 59 is mounted on the tip of one support arm 57. The support arm 57 has an arm portion 57a, an engagement portion 57b at one end portion of the arm portion 57a, and a base portion 57c at the other end portion. The support arm 57 is attached to the support frame 52A at the base 57c so as to be rotatable and movable in the horizontal direction.
[0045]
As shown in FIG. 14, the coating head 60 has a slit 60a formed at the tip thereof, and a pair of rotating shafts 60b projecting from both ends in the axial direction (arrow a direction). Then, by engaging the pair of rotating shafts 60b with the engaging portions 57b of the support arm 57, the coating head 60 is spanned and supported between the pair of support arms. One rotation shaft 60 b of the coating head is connected to the drive shaft of the head rotation motor 59.
[0046]
The substrate holder 63 of the coating device 51 described above is rotated in the direction of the arrow c and the arrow d in FIG. 13 by the drive unit 69 around the axis P ′ extending in the horizontal direction, and is not shown. The substrate to be coated S is sucked and held on the suction surface by the operation of the suction mechanism. Then, the substrate holder 63 that sucks and holds the substrate S to be coated is a coating position in which the position is regulated by the stopper 68a and a substrate delivery position in which the position is regulated by the stopper 68b (shown by a one-dot chain line in FIG. 13). It is possible to rotate between.
[0047]
In the coating apparatus 51 as described above, the coating head rotating mechanism 56 is configured such that one set of support arms 57 is movable in the direction of arrow a as shown in FIG. The application head 60 can be attached / detached by moving in such a manner. Then, as shown in FIG. 13, the driving unit 58 is driven to rotate the support arm 57 in the direction of the arrow b, so that the coating head 60 is placed on the stage 55. By separating, it becomes possible to apply. Application to the substrate S to be applied by the application head 60 is the same as the application operation that can be performed in the application apparatus 1 described above. A member such as a supply pipe that connects the coating liquid supply means and the coating head 60 is not shown.
[0048]
When the coating head 60 is cleaned, first, the support arms 57 are brought close to each other when the coating interval becomes long and there is a risk that the coating liquid on the coating head 60 will increase in viscosity, solidify, or become contaminated. Support. Next, as shown in FIG. 16 (A), the driving unit 58 is driven to rotate the support arm 57 in the direction of arrow a, whereby the coating head 60 is taken out of the stage 55 and placed in a predetermined position (cleaning position). Stop. In the illustrated example, during the rotation of the support arm 57, the head rotation motor 59 is driven to slightly rotate the coating head 60 about the rotation shaft 60b, so that the head tip of the coating head 60 is always kept upward. .
[0049]
Thereafter, the head rotation motor 59 is driven to rotate the coating head 60 about the rotation shaft 60b, so that the head tip portion faces downward as shown in FIG. In this state, the coating head 60 is cleaned. Cleaning of the coating head 60 can be performed in the same manner as cleaning of the coating head 12 described above, and a coating head cleaning mechanism similar to the coating head cleaning mechanism 41 described above may be provided. In the cleaning position, the support arms 57 may be separated from each other and the coating head 60 may be removed from the support arm 57 before cleaning. In this case, a coating head cleaning mechanism may be provided.
[0050]
The cleaning liquid used for such cleaning can be appropriately selected according to the coating liquid to be applied, and for example, acetone, alcohols, water, and the like can be used.
[0051]
When the application is started again from the above state, first, the application liquid supply pipe is connected to the application head, the application liquid is supplied to the application head 60, and then the head rotation motor 59 of the application head rotation mechanism 56 is driven. The head end portion of the coating head 60 is set upward as shown in FIG. In this process, air bleeding and pre-dispensing are performed. Next, the drive unit 58 of the coating head rotating mechanism 56 is driven to rotate the support arm 57 in the direction of arrow b in FIG. 16A, and the coating head 60 is placed on the stage 55 so that the support arm 57 is mutually attached. To be separated from each other, preparation for the next application is completed. The next coating is performed with a newly supplied coating solution having a certain viscosity, so that the formed coating film has a uniform thickness.
[0052]
The internal structure of the coating head 60 is not particularly limited, and can be the same as the coating head 12 described above, for example. Further, the coating liquid supply means to the coating head 60 may be a mechanism as shown in FIG.
[0053]
The coating liquid used in the coating apparatus of the present invention is not particularly limited. For example, a solvent-based photosensitive resin having a viscosity of about 4 to 15 cps, a water-based photosensitive resin, or a coloring material such as a pigment in these photosensitive resins. It is possible to target colored photosensitive resins, various adhesives, resins for forming a protective film, various inks, and the like.
[0054]
Moreover, there is no restriction | limiting in particular as a to-be-coated substrate which can be apply | coated with the coating device of this invention, For example, the smoothness of a surface is large and low like a glass substrate for LCD color filters (usually 50- Even with a substrate having an unevenness of 70 μm and a maximum of about 100 μm, a coating film having a uniform thickness can be formed.
[0055]
In the above-described embodiment, the coating head moves and moves with respect to the fixed substrate to be coated. However, the coating head is fixed and the coating is performed with the slit opened upward. The embodiment may be such that the substrate holder holding the substrate is moved.
[0056]
Moreover, it is good also as a structure which moves by moving the application | coating head out of the slide movement range at the time of application | coating at the time of washing | cleaning.
[0057]
【The invention's effect】
As described above in detail, according to the present invention, the coating head having a strip-like slit extending in the horizontal direction, and the coating head and the coated head so that the head tip portion where the slit is formed face the lower surface of the coated substrate. A moving means for relatively moving the coating substrate, a coating liquid supply means for supplying the coating liquid to the coating head, and a coating head rotating mechanism for rotating the coating head around an axis extending in the same direction as the slit. In normal coating, which is a coating device and the coating interval is short, the coating liquid is supplied from the coating solution supply means during coating in which the coating head moves relatively along the substrate to be coated, and the coating is applied with a uniform thickness. When the film formation is possible and the viscosity of the coating solution on the coating head is increased, solidified, or contaminated due to a long time interval for coating on the substrate to be coated, etc., the coating head rotation mechanism Since the head tip part can be cleaned downward, the cleaning efficiency is high, the time required for cleaning can be reduced, and the cleaning liquid discharged from the slit during cleaning can be used in a circulating manner, improving the usage efficiency of the cleaning liquid, Furthermore, an effect is obtained that air bleeding and pre-dispensing can be performed before the next application.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a side view showing an example of an embodiment of a coating apparatus of the present invention.
2 is an enlarged side view showing a coating head rotating mechanism and a coating head of the coating apparatus shown in FIG. 1. FIG.
3 is a view showing a coating head rotating mechanism and a coating head from the direction of arrow A in FIG.
4 is an enlarged partial perspective view showing a head fixing member that constitutes a coating head rotating mechanism of the coating apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 5 is an enlarged perspective view showing a bearing member that constitutes a coating head rotating mechanism of the coating apparatus shown in FIG. 1;
6 is a view showing a state in which the coating head shown in FIG. 3 is rotated by the operation of a coating head rotating mechanism.
7 is a perspective view showing an example of a coating head used in the coating apparatus shown in FIG. 1. FIG.
FIG. 8 is a front view of the coating head.
FIG. 9 is a plan view of the coating head.
FIG. 10 is a side view of the coating head.
11 is a diagram showing an example of a coating liquid supply unit used in the coating apparatus shown in FIG.
FIG. 12 is a configuration diagram showing an example of a coating head cleaning mechanism that can be mounted on the coating apparatus of the present invention.
FIG. 13 is a side view showing another example of the embodiment of the coating apparatus of the present invention.
14 is an enlarged partial perspective view showing a coating head of the coating apparatus shown in FIG.
15 is a view for illustrating the operation of a coating head rotating mechanism of the coating apparatus shown in FIG.
16 is a view for illustrating the operation of a coating head rotating mechanism during cleaning in the coating apparatus shown in FIG.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1,51 ... Coating apparatus 6, 56 ... Coating head rotation mechanism 12, 60 ... Coating head 12a, 60a ... Slit 13, 63 ... Substrate holder S ... Substrate to be coated

Claims

A coating head having a strip-shaped slit extending in the horizontal direction, and a moving means for relatively moving the coating head and the substrate to be coated so that the head end portion where the slit is formed faces the lower surface of the substrate to be coated; A coating solution supply means for supplying a coating solution to the coating head, a coating head rotating mechanism that rotates the coating head around an axis extending in the same direction as the slit, and a cleaning solution is supplied to the coating head to wash out the coating solution. and a coating head cleaning mechanism, coater coating head is characterized Rukoto such downward by the application head rotating mechanism during cleaning of the coating head.

The coating apparatus according to claim 1, wherein the coating head is detachable from the coating head rotating mechanism.

The coating head cleaning mechanism coating apparatus according to claim 1 or claim 2, characterized in that the recycled washing liquid.