JP4325084B2 - Coating method and color filter manufacturing method using the same - Google Patents

Coating method and color filter manufacturing method using the same Download PDF

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【0001】
【発明の属する技術分野】
この発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタ、プラズマディスプレイ、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の枚葉部材に塗布を行う製造分野の他、フィルム、金属シート、紙等のシート状物に塗布を行う製造分野に使用されるものであり、特にカラーフィルタのガラス基板などの被塗布部材に対して、その表面に塗布液を吐出しながら塗膜を形成する塗布方法およびそれを用いたカラーフィルタの製造方法関する。
【0002】
【従来の技術】
カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタは、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(R)、青(B)、緑(G)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、通常は塗布装置が使用され、従来はスピナー、バーコータあるいはロールコータなどが多く利用されていたが、塗布液の消費を削減することと塗膜の品位を向上する目的で、最近ではダイコータが使用されるようになってきている。
【0004】
この種のダイコータの一例は、特開平6-339656号公報に開示されている。この公知のダイコータは往復動可能なステージと、下向きの吐出口を有した塗布器であるスリットダイとを揃え、ステージの上面はサクション面として構成されている。したがって、塗膜を形成すべきガラス基板はステージ上に吸着保持可能となっている。そして、ステージ上にガラス基板が吸着保持された後、ステージとともにガラス基板が塗布ヘッドの直下を移動する時に、スリットダイの吐出口から塗布液を吐出させて、ガラス基板上に塗膜を連続して形成することができる。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上述したダイコータでは、スリットダイの先端部とステージに吸着されたガラス基板との間の隙間であるクリアランスを、通常は80〜300μm程度にして塗布を行っている。しかしながら実際の生産工程で多数枚連続して塗布すると、ガラス基板とステージの間に異物を挟み込んで基板の一部が隆起したり、あるいはガラス基板表面に異物が付着したりすることがある。この基板の隆起部分や基板表面の異物が上記のクリアランスよりも大きいと、スリットダイの先端部分にこれらが接触し、はなはだしい場合には、ダイ先端部分やガラス基板を損傷して、それ以降の塗布を中止せざるをえなくなってしまう。
【0006】
こういった基板表面上の突出部分に対応している公知例は多くないが、特開平12−24571号公報では、スリットダイの前方に配置した板状部材に、異物噛みこみによる基板の隆起部分や基板表面上の異物が衝突したときの振動を加速度計で検知し、基板の隆起部分や異物を検知できたときには、基板の移動を強制停止するようにしている。しかし、塗布中に基板の移動を強制停止させると、その復旧の時間分だけ装置の稼働時間が減少し、生産ロスとなるので好ましくない。
【0007】
また、基板の隆起部分や異物を検知するのに、一種の検知体である固定の板状部材と基板の隆起部分や異物を衝突させるのは衝撃力が大きく、基板や板状部材の破損を起こす可能性が高い。基板が破損すると製品として使用できなくなるし、板状体も破損すると交換が必要となり、破損した基板の取り出しや清掃、さらには板状部材交換のために多くの時間を必要とし、稼働時間の多大なロスによるコストアップを招く。さらにもっと悪いことには、破損物が周辺に飛散、残留し、塗布欠点を引き起こす誘因異物や、以降の基板隆起を引き起こす異物になるなどして、2次的な障害を引き起こす可能性もでてくる。
【0008】
そのため基板の隆起を検出する手段としては非接触式のものであることが望ましいが、特開平12−24571号公報に記載されているようなレーザ光を基板上を走査させて干渉波形により異物を検知する手段では、異物や凹凸の判定に時間がかかり、高速で塗布するときには時間的に間に合わず、実用にたえない。
【0009】
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、
(1)基板の隆起部分や基板表面上の異物を検知した時に、基板の移動を強制停止して稼働時間や生産のロスを起こすことなく、塗布器と基板の隆起部分や表面上の異物との接触を回避すること、
(2)基板の隆起部分や基板表面上の異物の検知を、確実に基板や検知部材に破損を与えないで行なうこと、
を可能とする手段を具体的に供することによって、ダイコータの生産性、稼働率向上によるコスト低減が可能な塗布方法及びその方法を使用したカラーフィルタの製造方法提供することにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記の目的はこの発明によって達成される。
本発明に係る塗布方法は、塗布器の吐出口を被塗布部材に一定間隙まで近接させ、塗布器の吐出口から塗布液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、被塗布部材表面の隆起部分または被塗布部材上の異物検出を、塗布器の長手方向にレーザ光束を照射し、該レーザ光束を遮るものの長さに基づいて行ない、該隆起部分または異物が塗布器に接触する前に、塗布器を退避させるとともに、塗布器および被塗布部材の相対的な移動を停止し、さらに前記塗布器からの塗布液の吐出を停止させて塗布の中断をすることを特徴とする。
【0011】
この塗布方法においては、後述の実施形態にも示すように、前記塗布の中断後に、前記被塗布部材を再生工程に回すか、塗布前の工程に戻して塗布を再開させることが好ましい。
【0014】
本発明に係るカラーフィルタの製造方法は、前述の如き塗布方法を使用してカラーフィルタを製造することを特徴とする方法からなる。
【0016】
本発明の塗布方法よれば、基板の隆起部分や表面上の異物を検知して、基板や塗布器の移動を停止せずに塗布器を退避させて衝突を回避させるのであるから、稼働時間や生産のロスなく塗布器の保護を行うことが可能となる。
【0017】
また、基板の隆起部分や表面上の異物の検知を、基板や異物に接触しない手段、あるいは、検知部材と基板の隆起部分や表面上の異物との接触を回避する動作あるいは緩和する動作によって行うのであるから、基板や検知部材に破損を与えないことが可能となり、基板や検知部材の破損の他、破損した基板の取り出しや清掃や検知部材交換のために生じる稼働時間のロスを防止することができる。さらには破損物飛散による塗布欠点、破損飛散物噛みこみによる新たな基板隆起等、2次的な不具合も回避することができる。
【0018】
本発明のカラーフィルタの製造方法よれば、上記の優れた塗布方法カラーフィルタを製造するのであるから、基板の隆起部分や表面上の異物と塗布器との接触を未然に回避して、稼働時間や生産のロスをなくし、高い生産性でカラーフィルタを製造することができる。
【0019】
【発明の実態の形態】
以下、この発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて説明する。
図1は、この発明の一実施態様における塗布装置の全体概略斜視図、図2は図1のステージ6とスリットダイ40および塗布液供給装置回りの構成図である。
【0020】
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1が示されている。このダイコータは基台2を備えており、この基台2上には一対のガイド溝レール4が設けられている。これらガイド溝レール4上方には、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ステージ6が配置されている。このステージ6は基板Aを保持するものであり、そのためステージ6の上面には図示しない吸着孔が設けられて、サクション面として作用するよう構成されている。
【0021】
一対のガイド溝レール4間には、図2に示す送りねじ機構とこれを内蔵するケーシング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。送りねじ機構は、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がステージ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、さらにこのコネクタ16を貫通して延びてその両端部が図示しない軸受に回転自在に支持され、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の移動を妨げないように開口部が形成されているが、図1にはその開口部が省略されている。
【0022】
さらに図1を見ると、基台2の上面のほぼ中央に、逆L字形をなすダイ支柱24が配置されている。ダイ支柱24の先端はステージ6の往復動経路の上方に位置付けられており、その先端には昇降機構26が取り付けられている。昇降機構26は昇降可能な昇降ブラケット(図示しない)を備えており、この昇降ブラケットはケーシング28内の一対のガイドロッドに昇降自在に取り付けられている。また、ケーシング28内にはガイドロッド間に位置してボールねじからなるフィードスクリュー(図示しない)もまた回転自在にして配置されており、このフィードスクリューに対してナット型のコネクタを介して昇降ブラケットが連結されている。フィードスクリューの上端にはACサーボモータ30が接続されており、このACサーボモータ30はケーシング28の上面に取り付けられている。
【0023】
昇降ブラケットには支持軸(図示しない)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はコの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。ダイホルダ32の支持軸は昇降ブラケット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は支持軸とともに垂直面内で回転することができる。
【0024】
また昇降ブラケットには、ダイホルダ32の上方に位置して水平バー36も固定されており、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38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38は水平バー36の下面から突出する伸縮ロッドを有しており、これら伸縮ロッドがダイホルダ32の両端にそれぞれ当接されている。
【0025】
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。図1から明らかなようにスリットダイ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ており、そして、その両端にてダイホルダ32に支持されている。
【0026】
スリットダイ40は図2に概略的に示されているように、長尺なブロック形状のフロントリップ66およびリアリップ60を有している。これらリップ66、60はステージ6の往復動方向でみて前後に貼り合わされ、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66、60を図示しないシムを介して貼り合わせることにより、スリットダイ40の下面である吐出面72には塗布液を吐出する吐出口74が形成されている。そして塗布液が吐出口74から吐出されると、吐出面72と基板Aとの間に塗布液ビードCが形成される。
【0027】
スリットダイ40内部ではその中央部分に位置してマニホールド62が形成されており、このマニホールド62はスリットダイ40の長手方向、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ている。マニホールド62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ており、これにより、マニホールド62は塗布液の供給を受けることができる。
【0028】
スリットダイ40の内部には上端がマニホールド62に連通したスリット64が形成されており、このスリット64の下端が吐出面72にて開口して、吐出口74になっている。スリット64は上記したように、フロントリップ66とリアリップ60との間に図示しないシムを挟み込むことによってその間隙が確保されている。
【0029】
さて、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70が蓄えられている。
【0030】
シリンジポンプ44のポンプ部はピストン型のポンプの形態をとっており、塗布液を貯蔵するシリンジ80とその貯蔵した塗布液を押し出したり、逆に塗布液を貯蔵するために吸引するピストン52より構成される。そして電磁切換え弁46の切換え作動により、シリンジ80内の塗布液は供給ホース42および吸引ホース48の一方のいずれかに流体的に接続可能となっている。そして、これら電磁切換え弁46およびピストン52の図示しない直線駆動機構はコンピュータ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、電磁切換え弁46の切換方向、ならびにピストン52の移動速度や移動位置が制御されるようになっている。
【0031】
さらに、上記のシリンジポンプ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56は、ステージ6側のフィードスクリュー14のACサーボモータ18、昇降機構26側のACサーボモータ30、リニアアクチュエータ38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。また、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。
【0032】
再度図1を参照すると、基台2の上面にはダイ支柱24よりも手前側に逆逆L字形をなすセンサ柱20が配置されている。このセンサ支柱20の先端は吸着盤6の往復動経路の上方に位置付けられており、その先端にはブラケット21を介して厚みセンサー22が取り付けられている。この厚みセンサー22によって、ステージ6に載置された基板Aの厚さを測定することができる。
【0033】
さらに、ダイコータ1には、基板Aの隆起部分や基板A表面上に付着した異物を検知する検知システムA100が取り付けられている。この検知シムテムA100は、上下方向に縦長のレーザ光束110を照射するレーザ照射部104と、レーザ照射部104からのレーザ光束110を受光するレーザ受光部106が一対となったもので、それぞれがL型のブラケット102を介して、コータ1の側面カバー10に取り付けられている。またレーザ受光部106は長さ演算器108に電気的に接続されている。レーザ照射部104とレーザ受光部106は一対で機能するもので、レーザ光束110を遮ることによって遮ったものの上下方向の長さを検知し、長さ演算器108で実際の長さに換算するもので、測長器として利用されているものである。図2に示すように長さ演算器108は、コンピュータ54に電気的に接続され、長さ演算器108から送られるデータによって、ダイコータ1の動作を制御することができる。
【0034】
この検知システムA100による測定システムと、これを用いたスリットダイ40の衝突回避システムを説明する。まず基板Aを吸着保持したステージ6がレーザ照射部104から照射されているレーザ光束110を遮ると、レーザ受光部106によってL1という上下方向の長さが検知される。基板Aを載置しないでステージ6にレーザ光束を遮らせるとL0という長さが検知されるので、L1−L0から基板厚さtが演算できるが、この基板厚さtは厚みセンサー22で測定するものと一致する。ここで、基板Aとステージ6の吸着面の間に異物を噛み込んでその部分で基板が隆起していたり、基板A表面上に異物が付着している状態で、レーザ照射部104より照射されるレーザ光束を遮ると、受光部106によってL2という長さが検知される。L2は、厚みセンサー22で測定された基板Aの厚さtとステージ6の基板吸着面位置を表す長さL0の和t+L0=LTより大きくなっているから、L2−LTより基板Aの隆起部分あるいは異物の上下方向の長さを知ることができる。L2−LTがスリットダイ40と基板Aの間のクリアランスから定める許容値より大きくなった時に、昇降機構26を作動させて、スリットダイ40を上昇させ、基板Aの隆起部分や異物との接触を未然に防止する。
【0035】
次にこの塗布装置を使った塗布方法について説明する。
まずダイコータ1における各作動部の原点復帰を行い、ステージ6、スリットダイ40はスタンバイの位置に移動する。この時、タンク50〜スリットダイ40まで塗布液70はすでに充満されており、ダイを上向きにして塗布液を吐出してダイ内部の残留エアーを排出するという、いわゆるエアー抜き作業も既に終了しているとともに、シリンジポンプ44もタンク50から所定量の塗布液を吸引して貯蔵して、いつでも塗布液を吐出できる状態で待機している。そして、ステージ6の表面には図示しないリフトピンが上昇し、図示しないローダから基板Aが載置されるとリフトピンを下降させて基板Aをステージ上面に載置し、基板Aを吸着する。基板Aの吸着と同時に、厚みセンサー22で基板Aの厚さを測った後に、この厚さに基づいて基板A〜スリットダイ40の吐出面72間のクリアランスがあらかじめ与えた値になるように、スリットダイ40を下降する。そして、ステージ6を塗布速度で駆動して、スリットダイ40の方に向かって移動させる。この移動中に基板Aは検知システムA100のレーザ照射部104から照射されるレーザ光束110を遮り、レーザ受光部106で検知される長さが、ステージ6に厚みセンサー22で測定した厚さの基板を正常に載置してレーザ光束110を遮ることで得られる長さに許容値を足したものより小さいと判断されたら、そのまま移動を継続する。そして、基板Aの塗布開始部がスリットダイ40の吐出口74の丁度真下に来たときに、コンピュータ54からシリンジポンプ44に指令を出して、シリンジポンプ44の動作を開始してスリットダイ40の吐出口74から塗布液を吐出し、スリットダイ40の吐出面72と基板A間に塗布液ビードCが形成されて、基板Aへの塗布が開始される。そして、基板Aの塗布終了位置がスリットダイ40の吐出口74の真下にきたら、シリンジポンプ44に対してコンピュータ54から停止指令を出してスリットダイ40からの塗布液の吐出を停止するとともに、スリットダイ40を上昇させて完全に塗布液ビードCをたちきる。
【0036】
これらの動作中ステージ6は動きつづけ、基板Aが終点位置にきたら停止する。以上の工程中で、基板Aが検知システムA100のレーザ照射部104から照射されるレーザ光束110を遮り、レーザ受光部106で検知される長さが、通常にステージ6に厚みセンサー22で測定した厚さの基板を正常に載置してレーザ光束110を遮ることで得られる長さに許容値を足したものより大きいと判断されることがあれば、基板Aに異物かみこみによる基板隆起や異物の付着があると判断されるので、いかなる場合でも直ちに昇降機構26を駆動してスリットダイ40を上昇させ、一方ステージ6はそのまま終点位置まで移動させる。また塗布中であるなら、スリットダイ40を上昇させると同時または前に、シリンジポンプ44の動作を強制停止させ、ステージ6の方はそのまま終点位置まで移動させるのが好ましい。スリットダイ40を上昇させてから、シリンジポンプ44の動作を停止させると、上昇の間に無駄な塗布液が吐出され、コストアップにつながるからである。
【0037】
塗布が正常に行われたか行われないかに関係なく、基板Aが終点位置に停止したら、吸着を解除してリフトピンを上昇させて基板Aを持ち上げる。この時図示されないアンローダによって基板Aは次の工程に搬送される。この後ステージ6はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。ついで次の基板Aが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。
【0038】
なお検知システムA100によって異常が検知され、塗布が行われなかったり、塗布が途中で中断されたものは、後の塗布検査工程で異常であることが検知される。塗布が途中で終了したものは再生工程に回されて、塗布されたものが全て剥離されてガラス基板だけになり、再利用される。また塗布が行われなかったものは、異物を排除した後に、塗布の前の工程に戻されて、塗布のところから製造を再開させる。
【0039】
以上で、基板Aの移動速度が速いと、基板Aの隆起部や表面に付着している異物の形状によっては、レーザ照射部104から照射されるレーザ光束110を遮る時間が短すぎて、レーザ受光部106によって検知し損ねることがある。この場合、レーザ光束110に、基板Aの走行方向にも一定の長さをもたせて、面で検知できるようにするか、レーザ照射部104を複数台配置して、検知の確率を向上させるのが好ましい。
【0040】
次に塗布器を昇降機構を用いて近接させて塗布する前に、基板Aの隆起部分や表面に付着している異物を検知する、別の検知システムの実施態様について説明する。
【0041】
図3は検知システムB200を示す正面図、図4は検知システムB200使用時に発生する光の縞模様204の発生状況を示す平面図である。検知システムB200は、スリットダイ40の長手方向に延びる数列のスリット光226を、基板Aに照射して基板Aに基板幅方向(基板Aの進行方向に直角な方向)に延びる光の縞模様204を発生させるスリット光源210と、基板A上の光の縞模様204を検知するカメラ202と、カメラ202で取り込まれた画像を画像処理する画像処理装置220から構成される。また、スリット光源210は、面状の光源218と、スリットダイ40の長手方向に延びるスリット216と遮光部214を交互に配置したスリット板212とからなる。ここで、基板A上の光の縞模様204は、基板Aの表面に凹凸がなくまっすぐである時は、まっすぐな縞206となっている。一方、基板Aとステージ6の間に異物を挟み込んで基板の隆起部分222を形成したり、基板Aの表面上に異物224が付着していたりして、基板Aの表面に凹凸があると、歪んだ縞208A、208Bになり、その歪みの程度は凹凸の大きさに比例する。したがって、光の縞模様204をカメラ202で取り込んで、それを画像処理装置220で解析し、歪んだ縞208の歪み量がある許容値を越えると、基板Aに異物噛みこみによる隆起部分222や、基板A表面に付着する異物224があり、しかもそれらがスリットダイ40と基板A間に設定されているクリアランスより大きいことが判定できるので、スリットダイ40を退避させるべき基板Aの異常の検知に使用することができる。
【0042】
以上の検知システムA100、検知システムB200は、非接触で基板Aの隆起部分や異物を検知するものであるので、検知対象とする基板Aを全く損傷させずにすますことができる。
【0043】
次に、基板Aの隆起部分を回避、あるいは緩和させる動作から、隆起部分や異物を検知するシステムの実施態様について説明する。
図5は検知システムC250の正面図と、図6は図5の側面図である。
【0044】
検知システムC250は、スリットダイ40の吐出面72と略同一高さで、これと平行にスリットダイ40の長手方向に延びるワイヤー254と、ワイヤー254の両端を支持してスリットダイ40の長手方向両側に取り付けられている一対のブラケット252A、252B、ワイヤー254の振動を検知する変位計256より構成される。なお、変位計256は、ブラケット252Aに取り付けられている。
【0045】
次にこの検知システムCによる検知動作について説明する。まず基板Aの隆起部分や表面上の異物がワイヤー254と接触すると、付着力の弱い異物はワイヤー254によってはじかれるが、はじかれない場合はワイヤーが弦振動する。その振動を変位計で検知することで、隆起部分や異物の存在を検知できる。
【0046】
隆起部分や異物がワイヤーと接触するが、ワイヤーがそれらから逃げる動作をするので、特に隆起している基板への損傷を防止することができる。なお、変位計256は図示の取付け方向に限らず、振動が効果的に検知できるなら、いかなる取付け方向に設置してもよい。また、変位計256をマイクにして、ワイヤー254の固有振動音を検知するようにしてもよい。
【0047】
なお上記説明では、ワイヤー254の設置位置は、スリットダイ40の吐出面72と略同一高さとしたが、スリットダイ40の吐出面72と基板Aの間ならどこに設置してもよく、基板から、スリットダイ40の吐出面72と基板A間のクリアランスの30%〜100%の位置にあるようにするのが好ましい。
【0048】
次に、図7は別の検知システムである検知システムD300の実施態様の正面図、図8は図7の平面図である。
【0049】
検知システムD300は、スリットダイ40の長手方向に延びる検知体302、検知体302を上下方向にのみ移動可能に保持し、かつスリットダイ40の長手方向に延びる保持体304、保持体304に対して検知体302を、スリットダイ40の長手方向の両側2ヶ所で、上下方向に移動させる昇降ボルト308と、昇降ボルト308を保持して保持体304に連結する固定板306、保持体304を図7の面内で回転自在に保持する回転軸316、回転軸316を保持してスリットダイ40の長手方向両側に連結するブラケット310、保持体304の回転軸316回りの反時計方向回転、すなわち検知体302側への回転を規制するストッパー318、検知体302側に加わる重さを調整する保持体304に取り付けられたカウンターウエイト320、保持体304が回転軸316回りの回転によって上昇することを検知する、ブラケット310にセンサーブラケット312を介して取り付けられた近接センサー314、から構成される。
【0050】
次に、この検知システムD300による検知動作について説明する。
まず検知体302の最下端面である検知面301が、スリットダイ40の吐出面72と略同一高さとなるように2つの昇降ボルト308を用いて位置調整する。この調整作業は保持体304がストッパー318に当接している状態で行う。これによって、検知体302の検知面301は、スリットダイ40の吐出面72より下側に位置しないことになる。
【0051】
次に基板Aが検知体302に近づくと、基板Aに所定の大きさ以上の隆起部分や異物がないと、検知面301には何も接触せず、同様にスリットダイ40にも何も接触しない。基板Aに所定の大きさ以上の隆起部分や異物がある場合には、逆に検知面301に接触するので、検知体302と検知体302を保持している保持体304は、回転軸316回りの時計方向回転によって、上方へ移動する。この移動を近接センサー314によって検知し、基板Aの隆起部分や異物を検知できることになる。
【0052】
検知体302が上方にどれだけ移動したら近接センサー314によって検知できるようにするかは、任意に設定すればよいが、好ましくは1〜100μmである。また、検知面301と基板の隆起部分あるいは異物との接触力の大きさは、カウンターウエイトによって調整できるが、両者間の接触力が好ましくは0.1〜1kg、より好ましくは1〜200gにする。この接触力を小さくすることによって、検知面301と基板や異物が接触しても、基板や検知面に損傷を起こさないことが可能となる。
【0053】
さらに検知体302の検知面301の一番低い位置は、上記の説明ではスリットダイ40の吐出面72と略同一としたが、スリットダイ40の吐出面72と基板Aの間ならどこに設置してもよく、基板から、スリットダイ40の吐出面72と基板A間のクリアランスの30%〜100%の位置にあるようにするのが好ましい。
【0054】
図9は検知システムDの別の実施態様を示した正面図である。ここでは、上述の検知システムDにおいて、検知体302のみを、スリットダイ40の長手方向に延びるスリット342からエアーを吹き出す浮遊検知体340に変更している。この浮遊検知体340に所定の大きさ以上の基板の隆起部分や異物が近づくと、エアーの作用によって、基板の隆起部分324や異物の形状をなぞるようにして浮遊検知体340が保持体304ともども、回転軸316回りの時計方向回転により上昇し、近接センサー314で、隆起部分や異物があることを判定できる。この手段によると、浮遊検知体340の下面344が基板Aや異物に直接接触することがなく、常にエアーが介在しているので、確実に基板Aや浮遊検知体340の損傷を起こさない。また、浮遊検知体340から吐出されるエアーによって、付着力の小さな異物が吹き飛ばされる効果も期待できる。さらに、浮遊検知体340から吐出されるエアーが周囲に飛散しないように、浮遊検知体340の前後に吸引口を設けて、吐出したエアーを回収するようにしてもよい。吐出口342から吐出されるエアー風速は、浮遊検知体340の基板隆起部や異物に対する上昇挙動から定めればよいが、好ましくは0.1〜20m/s、より好ましくは0.5〜5m/sである。
【0055】
次に、図10は別の検知システムである検知システムE400の実施態様の正面図、図11は図10の平面図である。
【0056】
検知システムE400は、スリットダイ40の長手方向に延びるスリット402からエアーを吐出する浮遊検知体404、浮遊検知体404の長手方向左右両端部分に接続して、上下方向に延びる左右一対のレール406に従って、上下方向のみ移動可能に保持案内する左右2つ案内板408、各々のレール406が取り付けられている2つのL型ブラケット416、L型ブラケット416をスリットダイ40に接続する2つのブラケット418、浮遊検知体404の上昇を検知し、かつ2つのL型ブラケット416にそれぞれ配置された近接センサー412、浮遊検知体404の下降下限位置を、浮遊検知体404に取り付けられたブロック422との接触によりスリットダイ40の長手方向2ヶ所で規制するコの字型形状のストッパー420、2つのストッパー420を上下方向にL型ブラケット416に対して移動と案内を行う昇降ボルト414より構成される。
【0057】
この検知システムE400による検知動作は以下の通りである。
まず浮遊検知体404の最下端面である底面426が、スリットダイ40の吐出面72と略同一高さとなるように左右の昇降ボルト414を各々を動かし、ストッパ420の位置を調整する。。これによって、底面426は、スリットダイ40の吐出面72より下側に位置しないことになる。
【0058】
次に浮遊検知体404の吐出口402よりエアーを吐出する。ここで、基板Aが浮遊検知体404に近づくと、基板Aに隆起部分や異物がないと、浮遊検知体404の底面426は基板のうねり以上には上昇しない。基板のうねりによる上昇量は、スリットダイ40と基板の隆起部分や異物が接触しないように定めた許容値よりはるかに小さいので、近接センサー412は反応しない。次に、基板Aに所定の大きさ以上の隆起部分や異物がある場合には、底面426がエアーを介してそれに乗り上げるので、浮遊検知体404が大きく上昇して許容値を超え、近接センサー412で基板Aの隆起部分や異物があることを検知できることになる。
【0059】
この手段によると、浮遊検知体404は基板や異物に直接接触することがないので、確実に基板や浮遊検知体の損傷を起こさない。また、浮遊検知体404から吐出されるエアーによって、付着力の小さな異物が吹き飛ばされる効果も期待できる。また、浮遊検知体404から吐出されるエアーが周囲に飛散しないように、浮遊検知体404の前後に吸引口を設けて、吐出したエアーを回収するようにしてもよい。吐出口402から吐出されるエアー風速は、浮遊検知体404の基板隆起部や異物に対する上昇挙動から定めればよいが、好ましくは0.1〜20m/s、より好ましくは0.5〜5m/sである。
【0060】
浮遊検知体404が上方にどれだけ移動したら近接センサー412によって検知できるようにするかは、その許容値を任意に設定すればよいが、基板のうねりと区別するために、好ましくは5〜500μm、より好ましくは20〜100μmである。
【0061】
さらに底面426の一番低い位置は、上記の説明ではスリットダイ40の吐出面72と略同一としたが、スリットダイ40の吐出面72と基板Aの間ならどこに設置してもよく、基板から、スリットダイ40の吐出面72と基板A間のクリアランスの50%〜100%の位置にあるようにするのが好ましい。
【0062】
以上説明した本発明は、ガラス基板等の枚葉物だけではなくて、フィルムやアルミ、鉄等の金属シート、紙等の連続のシート状物にスリットダイで塗布するときにも適用できる。図12はシート状物にスリットダイで塗布する場合に本発明を適用したときの実施態様を示す概略側面図である。
【0063】
図12において、シート504はバックアップロール500に保持されて、連続で矢印の方向に一定速度で走行している。スリットダイ502はバックアップロール500上のシート504からクリアランス分だけ離れた位置に配置されており、昇降機構510によって、バックアップロール500の法線方向に自在にシート504に近接したり、離間したりできる。スリットダイ502にはタンク508からポンプ506によって塗布液が送られ、それがスリットダイ502からバックアップロール500上のシート504に吐出されて、塗膜516となる。またバックアップロール500の長手方向をはさむ形で、レーザ照射部512(図の手前側)とレーザ受光部513(図の奥側)が配置されている。レーザ照射部512からはバックアップロールの法線方向に長いレーザ光束が、レーザ受光部513に向けて照射される。そしてシート504上の異物514が、レーザ光束を遮ると、遮る長さから異物の大きさを検知し、その大きさがスリットダイ502とバックアップロール500上のシート504との間のすきまであるクリアランスより大きいと、異物514とスリットダイ502が接触するので、異物の大きさが事前に定めた許容値以上の時は、スリットダイ502を昇降機構510によって、シート504から離れる方向に移動、退避させる。
【0064】
なお、レーザ照射部512、レーザ受光部513の検知システムでは、バックアップロール500とシート504の間に異物を挟んで、シート504が盛り上がる場合でも、その大きさを検知できる。さらに、ガラス基板等の枚葉状物で示した検知システムB、C、D、Eも、本実施態様のような連続のシート状物上の異物の検知や、異物噛みこみによるバックアップロール500上でのシート504の隆起の検知に適用できる。
【0065】
さらにシート504上の異物や隆起部分の検知を行う検知システムは、スリットダイ塗布が行われるバックアップロール500上だけではなくて、他のガイドロール上、あるいはロール間のフリースパン区間等、いかなる場所に配置してもよい。また検知システムによって、シートとシートを接合する部分の検知を行うことも可能である。
【0066】
なお以上の本発明が適用できる塗布液は特に制約はないが、粘度が1cps〜100000cps、望ましくは10cps〜50000cpsである。被塗布部材としてはガラスの他にアルミ等の金属板、セラミック板、シリコンウェハー等の枚葉状物の他、フィルム、アルミ板、鉄板、紙等のシート状物にを用いてもよい。さらに使用する塗布条件としては、クリアランスが40〜500μm、より好ましくは80〜300μm、塗布速度が0.1m/分〜200m/分、より好ましくは0.5m/分〜10m/分、ダイのリップ間隙は50〜1000μm、より好ましくは100〜600μm、塗布厚さが5〜400μm、より好ましくは20〜250μmである。
【0067】
また許容値以上の基板の隆起部分や異物を検知したときに、スリットダイを退避させたり、塗布液からの塗布液の吐出を停止させたりしたが、さらにステージを停止させても、稼働率の低下を問題としないなら、別にかまわない。したがって、本発明では、許容値以上の基板の隆起部分や異物を検知したときに、該隆起部分または異物が塗布器に接触する前に、塗布器を退避させるとともに、塗布器および被塗布部材の相対的な移動を停止し、さらに前記塗布器からの塗布液の吐出を停止させて塗布の中断をすることとした。なおステージの停止については、異常な基板の隆起部分や異物を検知するごとに行ってもよいし、異常な状態を何枚か連続して検知してから行なってもよい。
【0068】
【実施例】
360×465mmで厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板上に、基板の幅方向にピッチが456μm、基板の長手方向にピッチが152μm、線幅が30μm、RGB画素数が1920(基板長手方向)×480(基板幅方向)、全体の対角の長さが14.4インチ(基板幅方向に219mm、基板長手方向に292mm)となる格子形状で、厚さが1μmとなるブラックマトリックス膜を作成した。ブラックマトリックス膜は、チタン酸窒化物を遮光材、ポリアミック酸をバインダーとして用いたものであった。
【0069】
続いてウェット洗浄によって基板上のパーティクルを除去後、ポリアミック酸をバインダー、γ−ブチロラクトン、N−メチル−2−ピロリドンと3−メチル−3−メトキシブタノールの混合物を溶媒、ピグメントレッド177を顔料にして固形分濃度10%で混合し、さらに粘度を50cpsに調整したR色の塗布液を、20μmの厚さで速度3m/分にて、ダイコータで全面均一に塗布した。ここで、ダイコータのスリットダイはスリットの間隙が100μm、スリットの幅が220mm、スリットダイと基板との間隙は100μmであった。なおこのダイコータには、レーザ光束を照射、受光するレーザ測長器((株)キーエンス製、LS−5120)を、基板を吸着保持、移動させるステージを基板幅方向にはさむ形で、レーザ照射部と受光部の距離が500mmになるよう配置した。また基板を載せないときにステージを移動させて、レーザ測長器のレーザ光束を遮らさせた時のレーザ測長器の表示が50mmになるように、レーザ測長器とステージとの上下方向の相対位置を調整した。これによって、上下方向で最小40μmの異物や、基板の隆起が検出可能であった。
【0070】
この測長器の検出によって、基板より80μm盛り上がった隆起部分や異物がある場合にスリットダイを退避させることにし、30000枚の基板をつづけて塗布した。その結果、スリットダイを退避させた80μm以上の大きさの異物、基板の隆起部分は、塗布30000枚中2枚にあった。いずれの基板の隆起部分あるいは異物は塗布中に発見され、塗布液の吐出を途中で停止して塗布が途中までしか行われなかったので、どちらの基板も基板再生工程に送り、ガラス基板にして再利用した。
【0071】
R色の塗布液の塗布後はホットプレートを使用した乾燥装置で100℃で20分乾燥し、固形分濃度10%、粘度8%のレジスト液を10μm塗布後、90℃のホットプレートで10分乾燥後、露光・現像・剥離を行って、R画素部にのみ色塗膜を残し、260度のホットプレートで30分加熱して、キュアを行った。
【0072】
同様の色塗膜の形成をG、B色についても、R色と同様にダイコータと上記の塗布条件出し手段、その他同じ工程を用いてそれぞれの色塗膜を形成した。ここでG色の塗布液には、R色の塗布液で顔料をピグメントグリーン36にして固形分濃度10%で粘度を40cpsに調整したもの、B色の塗布液には、R色の塗布液で顔料をピグメントブルー15にして固形分濃度10%で粘度を50cpsに調整したものを用いた。
【0073】
そして最後にITOをスパッタリングで付着させ、カラーフィルタを作成した。得られたカラーフィルタは、顔料の凝集物や摩耗粉等の異物もなく、色度も基板全面にわたって均一で、品質的に申し分ないものであった。
【0074】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明では、異物噛みこみ等による基板の隆起部分や表面上の異物を検知して、基板や塗布器の移動を停止せずに塗布器を退避させて接触を回避させるのであるから、稼働時間や生産のロスなく塗布器の保護を行うことが可能となる。さらに、塗布器の退避にあわせて塗布器からの塗布液の吐出も停止するのであるから、塗布液の節約も行えることになる。
【0075】
また、基板の隆起部分や表面上の異物の検知を、基板や異物に接触しない手段、あるいは、検知部材と基板の隆起部や表面上の異物との接触を回避する動作あるいは緩和する動作によって行うのであるから、基板や検知部材に破損を与えないことが可能となり、製品や検知部材の破損の他、破損した製品の取り出し、清掃や検知部材交換のために生じる稼働時間のロスを防止することができる。さらには破損物飛散による塗布欠点、破損飛散物噛みこみによる新たな基板隆起等、2次的な不具合も回避することができる。
【0076】
さらに以上の優れた手段をカラーフィルタの製造に用いるのであるから、多量のカラーフィルタを安定して、高い生産性で製造することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施態様におけるダイコータの概略斜視図である。
【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】本発明の別の実施態様に係る塗布装置における検知システムの概略正面図である。
【図4】図4の検知システムにおける光の縞模様の発生状況を示す平面図である。
【図5】本発明のさらに別の実施態様に係る塗布装置における検知システムの概略正面図である。
【図6】図5の検知システムの側面図である。
【図7】本発明のさらに別の実施態様に係る塗布装置における検知システムの概略正面図である。
【図8】図7の検知システムの平面図である。
【図9】本発明のさらに別の実施態様に係る塗布装置における検知システムの概略正面図である。
【図10】本発明のさらに別の実施態様に係る塗布装置における検知システムの概略正面図である。
【図11】図10の検知システムの平面図である。
【図12】本発明をシート状物にスリットダイで塗布する場合に適用した一実施態様を示す概略側面図である。
【符号の説明】
2 基台
6 ステージ
14 フィードスクリュー
18 ACサーボモータ
22 厚みセンサー
32 ダイホルダー
40 スリットダイ(塗布器)
44 シリンジポンプ
50 タンク
54 コンピュータ
62 マニホールド
64 スリット
72 吐出口面
100 検知システムA
104 レーザ照射部
106 レーザ受光部
108 長さ演算器
200 検知システムB
202 カメラ
204 光の縞模様
210 スリット光源
220 画像処理装置
250 検知システムC
254 ワイヤー
256 変位計
300 検知システムD
301 検知面
302 検知体
304 保持体
314 近接センサー
316 回転軸
318 ストッパー
320 カウンターウエイト
340 浮遊検知体
342 スリット
400 検知システムE
402 スリット
404 浮遊検知体
406 レール
408 案内板
412 近接センサー
420 ストッパー
422 ブロック
426 底面
500 バックアップロール
502 スリットダイ
504 シート
506 ポンプ
510 昇降機構
512 レーザ照射部
513 レーザ受光部
514 異物
A ガラス基板(被塗布部材)
C 塗布液ビード
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
  The present invention relates to, for example, a color filter for a color liquid crystal display, a plasma display, an optical filter, a printed circuit board, an integrated circuit, a sheet-like material such as paper, in addition to a manufacturing field in which coating is applied to a sheet material A coating method for forming a coating film while discharging a coating liquid onto the surface of a member to be coated, such as a glass substrate of a color filter, and the like.Used itManufacturing method of color filterInRelated.
[0002]
[Prior art]
A color filter for a color liquid crystal display has a fine lattice pattern of three primary colors on a glass substrate. Such a lattice pattern forms red (R) after forming a black coating film on the glass substrate. Blue (B) and green (G) coating films are sequentially formed, and thereby, the glass substrate is obtained by coating the three primary colors separately.
[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. In the process of forming this type of coating film, a coating device is usually used, and spinners, bar coaters or roll coaters have been used in many cases. However, the consumption of coating liquid is reduced and the quality of the coating film is reduced. Recently, a die coater has been used for the purpose of improvement.
[0004]
An example of this type of die coater is disclosed in JP-A-6-339656. This known die coater has a reciprocating stage and a slit die which is an applicator having a downward discharge port, and the upper surface of the stage is configured as a suction surface. Therefore, the glass substrate on which the coating film is to be formed can be adsorbed and held on the stage. After the glass substrate is adsorbed and held on the stage, when the glass substrate moves directly under the coating head with the stage, the coating liquid is discharged from the discharge port of the slit die to continuously apply the coating film on the glass substrate. Can be formed.
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described die coater, application is performed with a clearance, which is a gap between the tip of the slit die and the glass substrate adsorbed on the stage, usually being about 80 to 300 μm. However, when a large number of sheets are continuously applied in the actual production process, a foreign substance may be sandwiched between the glass substrate and the stage and a part of the substrate may be raised, or the foreign substance may adhere to the glass substrate surface. If the bulges on the substrate and foreign matter on the substrate surface are larger than the clearance, they will contact the tip of the slit die, and in extreme cases, the die tip and the glass substrate will be damaged, and subsequent coating Will be forced to cancel.
[0006]
There are not many known examples corresponding to such protruding portions on the surface of the substrate. However, in Japanese Patent Laid-Open No. 12-24571, a raised portion of the substrate caused by biting a foreign object into the plate-like member arranged in front of the slit die. In addition, when the foreign matter on the surface of the substrate collides with the accelerometer, the movement of the substrate is forcibly stopped when the raised portion of the substrate or the foreign matter is detected. However, if the movement of the substrate is forcibly stopped during coating, the operation time of the apparatus is reduced by the time required for the restoration, resulting in a production loss.
[0007]
In addition, when detecting a raised part of a substrate or a foreign object, a fixed plate member, which is a kind of detector, and a raised part of the substrate or a foreign object collide with each other because of a large impact force. There is a high possibility of waking up. If the board is damaged, it can no longer be used as a product, and if the plate is damaged, it must be replaced. It takes a lot of time to remove and clean the damaged board, and replace the plate. Incurs cost increase due to excessive loss. To make matters worse, there is a possibility that damage will scatter and remain in the vicinity, leading to foreign objects that cause coating defects and foreign substances that cause subsequent substrate bulges, causing secondary damage. come.
[0008]
Therefore, it is desirable that the means for detecting the protrusion of the substrate is a non-contact type, but the laser beam as described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 12-24571 is scanned over the substrate to remove foreign matter by the interference waveform. With the detecting means, it takes time to determine the foreign matter and the unevenness, and when applying at high speed, the time is not in time, and it is not practical.
[0009]
  This invention was made based on the above-mentioned circumstances, and its intended place is:
(1) When detecting a raised part of the substrate or foreign matter on the surface of the substrate, the movement of the substrate is forcibly stopped, causing no loss of operating time or production. Avoiding contact with the
(2) The detection of foreign matters on the raised portion of the substrate and the substrate surface should be performed without damaging the substrate and the detection member.
A coating method capable of reducing the cost by improving the productivity and operating rate of the die coaterThatMethod of manufacturing color filter using methodTheIt is to provide.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
  The above objective is accomplished by the present invention.
  In the coating method according to the present invention, the discharge port of the applicator is brought close to the member to be coated up to a certain gap, and the coating liquid is discharged from the discharge port of the applicator to the member to be coated. In a coating method in which one side is moved relatively to form a coating film on the coated member, CoveredForeign matter on the surface of the coated member or on the coated memberofdetectionIrradiating a laser beam in the longitudinal direction of the applicator, and performing based on the length of the one that blocks the laser beam,The applicator is withdrawn before the raised portion or foreign matter contacts the applicator.At the same time, the relative movement of the applicator and the member to be applied is stopped, and the discharge of the coating liquid from the applicator is stopped to stop the application.It is characterized by that.
[0011]
  In this coating method, as will be described later in the embodiments, it is preferable that after the coating is interrupted, the member to be coated is sent to the regeneration process or is returned to the process before coating to resume the coating.
[0014]
The method for producing a color filter according to the present invention comprises a method characterized in that a color filter is produced using the coating method as described above.
[0016]
  Application method of the present inventionInAccording to the above, it is possible to detect the raised part of the substrate and the foreign matter on the surface, and retract the applicator without stopping the movement of the substrate and the applicator to avoid the collision. It is possible to protect the vessel.
[0017]
Further, the detection of the foreign matter on the raised portion of the substrate or the surface is performed by means that does not contact the substrate or the foreign matter, or the operation for avoiding or mitigating the contact between the detection member and the foreign matter on the raised portion of the substrate or the surface. Therefore, it is possible to prevent damage to the substrate and the detection member, and to prevent the loss of operation time caused by taking out the damaged substrate, cleaning, and replacement of the detection member in addition to the damage of the substrate and the detection member. Can do. Furthermore, secondary defects such as a coating defect due to scattered scattered objects and a new substrate bulge caused by biting damaged scattered objects can be avoided.
[0018]
  Manufacturing method of color filter of the present inventionInAccording to the above excellent coating methodsoBecause color filters are manufactured, avoid contact between the applicator and the raised parts of the substrate or on the surface, eliminate operating time and loss of production, and manufacture color filters with high productivity. Can do.
[0019]
[Form of the present invention]
  Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
  FIG. 1 shows an embodiment of the present invention.CanFIG. 2 is a configuration diagram around the stage 6, the slit die 40 and the coating liquid supply device of FIG. 1.
[0020]
Referring to FIG. 1, there is shown a coating apparatus so-called die coater 1 applied to the production of a color filter for a color liquid crystal display. The die coater includes a base 2, and a pair of guide groove rails 4 are provided on the base 2. Above these guide groove rails 4, a stage 6 is disposed that can reciprocate horizontally on the guide groove rails 4 via a pair of slide legs 8. The stage 6 holds the substrate A. For this reason, a suction hole (not shown) is provided on the upper surface of the stage 6 so as to act as a suction surface.
[0021]
A feed screw mechanism shown in FIG. 2 and a casing 12 incorporating the same are arranged 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 screw mechanism is configured such that a feed screw 14 formed of a ball screw is screwed into a nut-like connector 16 fixed to the lower surface of the stage 6, and further extends through the connector 16. Both end portions thereof are rotatably supported by a bearing (not shown), and an AC servo motor 18 is connected to one end thereof. An opening is formed on the upper surface of the casing 12 so as not to hinder the movement of the connector 16, but the opening is omitted in FIG. 1.
[0022]
Further, referring to FIG. 1, a die support 24 having an inverted L shape is disposed at substantially the center of the upper surface of the base 2. The tip of the die support 24 is positioned above the reciprocating path of the stage 6, and an elevating mechanism 26 is attached to the tip. The elevating mechanism 26 includes an elevating bracket (not shown) that can be raised and lowered, and the elevating bracket is attached to a pair of guide rods in the casing 28 so as to be raised and lowered. Further, a feed screw (not shown) made of a ball screw is also disposed between the guide rods in the casing 28 so as to be rotatable, and a lifting bracket is attached to the feed screw via a nut-type connector. Are connected. An AC servomotor 30 is connected to the upper end of the feed screw, and this AC servomotor 30 is attached to the upper surface of the casing 28.
[0023]
A die holder 32 is attached to the elevating bracket via a support shaft (not shown). The die holder 32 has a U-shape and extends horizontally between the rails 4 above the pair of guide groove rails 4. ing. The support shaft of the die holder 32 is rotatably supported in the lifting bracket, so that the die holder 32 can rotate in the vertical plane together with the support shaft.
[0024]
A horizontal bar 36 is also fixed to the lifting bracket above the die holder 32, and the horizontal bar 36 extends along the die holder 32. Electromagnetically operated linear actuators 38 are respectively attached to both ends of the horizontal bar 36. These linear actuators 38 have telescopic rods protruding from the lower surface of the horizontal bar 36, and these telescopic rods are in contact with both ends of the die holder 32.
[0025]
A slit die 40 as an applicator is attached in the die holder 32. As apparent from FIG. 1, the slit die 40 extends horizontally in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the stage 6, that is, in the longitudinal direction of the die holder 32, and is supported by the die holder 32 at both ends thereof.
[0026]
The slit die 40 has a long block-shaped front lip 66 and rear lip 60 as schematically shown in FIG. The lips 66 and 60 are attached to the front and rear as viewed in the reciprocating direction of the stage 6 and are integrally coupled to each other by a plurality of connecting bolts (not shown). By bonding both lips 66 and 60 through a shim (not shown), a discharge port 74 for discharging the coating liquid is formed on the discharge surface 72 which is the lower surface of the slit die 40. When the coating liquid is discharged from the discharge port 74, a coating liquid bead C is formed between the discharge surface 72 and the substrate A.
[0027]
A manifold 62 is formed inside the slit die 40 at a central portion thereof, and the manifold 62 extends horizontally in the longitudinal direction of the slit die 40, that is, in the direction orthogonal to the reciprocating direction of the stage 6. The manifold 62 is always connected to the above-described application liquid supply hose 42 via an internal passage (not shown), whereby the manifold 62 can be supplied with the application liquid.
[0028]
A slit 64 having an upper end communicating with the manifold 62 is formed inside the slit die 40, and a lower end of the slit 64 is opened at the discharge surface 72 to form a discharge port 74. As described above, a gap is secured in the slit 64 by sandwiching a shim (not shown) between the front lip 66 and the rear lip 60.
[0029]
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 the supply port of the electromagnetic switching valve 46 of the syringe pump 44. . 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. Note that a coating liquid 70 is stored in the tank 50.
[0030]
The pump part of the syringe pump 44 takes the form of a piston-type pump, and is composed of a syringe 80 that stores the coating liquid and a piston 52 that pushes out the stored coating liquid or conversely sucks it in order to store the coating liquid. Is done. By the switching operation of the electromagnetic switching valve 46, the coating liquid in the syringe 80 can be fluidly connected to one of the supply hose 42 and the suction hose 48. The linear switching mechanisms (not shown) of the electromagnetic switching valve 46 and the piston 52 are electrically connected to the computer 54. Upon receiving a control signal from the computer 54, the switching direction of the electromagnetic switching valve 46 and the piston 52 are connected. The moving speed and moving position of the are controlled.
[0031]
Further, a sequencer 56 is also electrically connected to the computer 54 in order to control the operation of the syringe pump 44 described above. The sequencer 56 performs sequence control of the operations of the AC servomotor 18 of the feed screw 14 on the stage 6 side, the AC servomotor 30 on the lifting mechanism 26 side, and the linear actuator 38. For the sequence control, the sequencer 56 is used. Are input with signals indicating the operating state of the AC servomotors 18 and 30, signals from the position sensor 58 that detects the moving position of the stage 6, signals from a sensor (not shown) that detects the operating state of the slit die 40, and the like. On the other hand, the sequencer 56 outputs a signal indicating a sequence operation 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. Further, it is possible to incorporate control by the computer 54 into the sequencer 56.
[0032]
Referring again to FIG. 1, a sensor column 20 having a reverse inverted L shape is disposed on the upper surface of the base 2 on the front side of the die support 24. The tip of the sensor column 20 is positioned above the reciprocating path of the suction plate 6, and a thickness sensor 22 is attached to the tip of the sensor column 20 via a bracket 21. The thickness sensor 22 can measure the thickness of the substrate A placed on the stage 6.
[0033]
Further, the die coater 1 is provided with a detection system A100 for detecting foreign matters adhering to the raised portion of the substrate A or the surface of the substrate A. This detection system A100 is a pair of a laser irradiation unit 104 that irradiates a vertically long laser light beam 110 and a laser light receiving unit 106 that receives the laser light beam 110 from the laser irradiation unit 104. It is attached to the side cover 10 of the coater 1 via a bracket 102 of the mold. The laser light receiving unit 106 is electrically connected to the length calculator 108. The laser irradiation unit 104 and the laser light receiving unit 106 function as a pair. The laser beam 110 is blocked by detecting the length in the vertical direction and is converted into an actual length by the length calculator 108. Therefore, it is used as a length measuring instrument. As shown in FIG. 2, the length calculator 108 is electrically connected to the computer 54, and the operation of the die coater 1 can be controlled by data sent from the length calculator 108.
[0034]
A measurement system using the detection system A100 and a collision avoidance system for the slit die 40 using the measurement system will be described. First, when the stage 6 holding the substrate A by suction blocks the laser beam 110 irradiated from the laser irradiation unit 104, the laser light receiving unit 106 detects the length in the vertical direction of L1. When the laser beam is blocked by the stage 6 without placing the substrate A, the length L0 is detected, so that the substrate thickness t can be calculated from L1-L0. This substrate thickness t is measured by the thickness sensor 22. Match what you do. Here, foreign matter is caught between the adsorption surface of the substrate A and the stage 6 and the substrate is raised at that portion, or the foreign matter adheres on the surface of the substrate A, and the laser irradiation unit 104 irradiates the substrate. When the laser beam is blocked, the light receiving unit 106 detects the length L2. Since L2 is larger than the sum t + L0 = LT of the thickness t of the substrate A measured by the thickness sensor 22 and the length L0 representing the position of the substrate suction surface of the stage 6, the raised portion of the substrate A from L2−LT. Alternatively, it is possible to know the length of the foreign matter in the vertical direction. When L2-LT becomes larger than the allowable value determined from the clearance between the slit die 40 and the substrate A, the lifting mechanism 26 is operated to raise the slit die 40 to contact the raised portion of the substrate A and foreign matter. Prevent in advance.
[0035]
Next, a coating method using this coating apparatus will be described.
First, the origin of each operating part in the die coater 1 is returned, and the stage 6 and the slit die 40 are moved to the standby position. At this time, the coating liquid 70 is already filled from the tank 50 to the slit die 40, and the so-called air bleeding operation of discharging the coating liquid with the die facing upward to discharge the residual air inside the die has already been completed. At the same time, the syringe pump 44 also sucks and stores a predetermined amount of the coating liquid from the tank 50 and stands by in a state where the coating liquid can be discharged at any time. Then, lift pins (not shown) rise on the surface of the stage 6, and when the substrate A is placed from a loader (not shown), the lift pins are lowered to place the substrate A on the upper surface of the stage and suck the substrate A. Simultaneously with the adsorption of the substrate A, the thickness sensor 22 measures the thickness of the substrate A, and based on this thickness, the clearance between the substrate A and the discharge surface 72 of the slit die 40 becomes a value given in advance. The slit die 40 is lowered. Then, the stage 6 is driven at the coating speed and moved toward the slit die 40. During this movement, the substrate A blocks the laser light beam 110 emitted from the laser irradiation unit 104 of the detection system A100, and the length detected by the laser light receiving unit 106 is the thickness of the substrate measured by the thickness sensor 22 on the stage 6. Is determined to be smaller than the length obtained by blocking the laser beam 110 and the allowable value added, the movement is continued as it is. Then, when the coating start portion of the substrate A is just below the discharge port 74 of the slit die 40, a command is issued from the computer 54 to the syringe pump 44 to start the operation of the syringe pump 44 and The coating liquid is discharged from the discharge port 74, and a coating liquid bead C is formed between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A, and application to the substrate A is started. When the application end position of the substrate A comes directly below the discharge port 74 of the slit die 40, a stop command is issued from the computer 54 to the syringe pump 44 to stop the discharge of the coating liquid from the slit die 40, and the slit The die 40 is raised to completely reach the coating liquid bead C.
[0036]
During these operations, the stage 6 continues to move and stops when the substrate A reaches the end position. In the above process, the substrate A blocks the laser beam 110 irradiated from the laser irradiation unit 104 of the detection system A100, and the length detected by the laser light receiving unit 106 is normally measured on the stage 6 by the thickness sensor 22. If it is determined that the thickness obtained by properly placing a substrate having a thickness and blocking the laser beam 110 is greater than the allowable value plus the allowable value, Since it is determined that foreign matter is attached, in any case, the elevating mechanism 26 is immediately driven to raise the slit die 40, while the stage 6 is moved as it is to the end point position. If application is in progress, it is preferable that the operation of the syringe pump 44 be forcibly stopped at the same time or before the slit die 40 is raised, and the stage 6 is moved to the end point position as it is. This is because if the operation of the syringe pump 44 is stopped after the slit die 40 is raised, useless coating liquid is discharged during the rise, leading to an increase in cost.
[0037]
When the substrate A stops at the end position regardless of whether the coating is normally performed or not, the suction is released and the lift pins are raised to lift the substrate A. At this time, the substrate A is transferred to the next step by an unloader (not shown). Thereafter, the stage 6 lowers the lift pins and returns to the original position. Then, waiting for the next substrate A to come, the same operation is repeated.
[0038]
In addition, it is detected that abnormality is detected by detection system A100, and application | coating is not performed or application | coating was interrupted on the way, and it is abnormal in a subsequent application | coating inspection process. Those that have been applied halfway are sent to the regeneration process, and all the applied material is peeled off to become only the glass substrate and reused. In addition, after the foreign matter is removed, the product that has not been applied is returned to the step before the application, and the production is restarted from the application point.
[0039]
As described above, when the moving speed of the substrate A is high, the time for blocking the laser beam 110 irradiated from the laser irradiation unit 104 is too short depending on the shape of the foreign matter adhering to the raised portion or the surface of the substrate A, and the laser Detection may be missed by the light receiving unit 106. In this case, the laser beam 110 has a certain length in the traveling direction of the substrate A so that it can be detected on the surface, or a plurality of laser irradiation units 104 are arranged to improve the detection probability. Is preferred.
[0040]
Next, an embodiment of another detection system that detects foreign matter adhering to the raised portion or the surface of the substrate A before applying the applicator close by using an elevating mechanism will be described.
[0041]
FIG. 3 is a front view showing the detection system B200, and FIG. 4 is a plan view showing a generation state of a light stripe pattern 204 generated when the detection system B200 is used. The detection system B200 irradiates the substrate A with several rows of slit light 226 extending in the longitudinal direction of the slit die 40, and causes the substrate A to extend in the substrate width direction (direction perpendicular to the traveling direction of the substrate A) 204. Is formed of a slit light source 210 that generates light, a camera 202 that detects a stripe pattern 204 of light on the substrate A, and an image processing device 220 that performs image processing on an image captured by the camera 202. The slit light source 210 includes a planar light source 218, and slit plates 212 in which slits 216 extending in the longitudinal direction of the slit die 40 and light shielding portions 214 are alternately arranged. Here, the light stripe pattern 204 on the substrate A is a straight stripe 206 when the surface of the substrate A is straight and has no irregularities. On the other hand, when a foreign object is sandwiched between the substrate A and the stage 6 to form a raised portion 222 of the substrate, or a foreign object 224 is adhered on the surface of the substrate A, and the surface of the substrate A is uneven, Distorted stripes 208A and 208B are formed, and the degree of distortion is proportional to the size of the unevenness. Therefore, when the light stripe pattern 204 is captured by the camera 202 and analyzed by the image processing device 220, and the distortion amount of the distorted stripe 208 exceeds a certain allowable value, the raised portion 222 caused by the foreign matter biting into the substrate A, Since it can be determined that there are foreign substances 224 adhering to the surface of the substrate A and they are larger than the clearance set between the slit die 40 and the substrate A, it is possible to detect abnormality of the substrate A in which the slit die 40 should be retracted. Can be used.
[0042]
Since the detection system A100 and the detection system B200 described above detect the raised portion and foreign matter of the substrate A in a non-contact manner, the substrate A to be detected can be prevented from being damaged at all.
[0043]
Next, a description will be given of an embodiment of a system for detecting a raised portion or a foreign substance from an operation of avoiding or mitigating the raised portion of the substrate A.
5 is a front view of the detection system C250, and FIG. 6 is a side view of FIG.
[0044]
The detection system C250 has substantially the same height as the discharge surface 72 of the slit die 40 and extends in parallel with the wire 254 in the longitudinal direction of the slit die 40, and supports both ends of the wire 254 to support both ends of the slit die 40 in the longitudinal direction. It is comprised from the displacement meter 256 which detects a vibration of a pair of brackets 252A and 252B attached to the wire 254. The displacement meter 256 is attached to the bracket 252A.
[0045]
Next, the detection operation by the detection system C will be described. First, when a raised portion of the substrate A or a foreign matter on the surface comes into contact with the wire 254, a foreign matter having a weak adhesive force is repelled by the wire 254. If not, the wire vibrates in a string. By detecting the vibration with a displacement meter, it is possible to detect the presence of a raised portion or a foreign object.
[0046]
Although the raised portion and the foreign matter come into contact with the wire, the wire moves away from the wire, so that damage to the raised substrate can be prevented. The displacement meter 256 is not limited to the illustrated mounting direction, and may be installed in any mounting direction as long as vibration can be detected effectively. Further, the displacement meter 256 may be used as a microphone to detect the natural vibration sound of the wire 254.
[0047]
In the above description, the installation position of the wire 254 is substantially the same height as the discharge surface 72 of the slit die 40, but it may be installed anywhere between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A. It is preferable that the clearance be between 30% and 100% of the clearance between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A.
[0048]
Next, FIG. 7 is a front view of an embodiment of a detection system D300 which is another detection system, and FIG. 8 is a plan view of FIG.
[0049]
The detection system D300 holds the detection body 302 extending in the longitudinal direction of the slit die 40, the holding body 304 that can move only in the vertical direction, and extends in the longitudinal direction of the slit die 40. FIG. 7 shows a lifting bolt 308 for moving the detection body 302 in two directions on both sides in the longitudinal direction of the slit die 40, a fixing plate 306 for holding the lifting bolt 308 and connecting it to the holding body 304, and the holding body 304. A rotating shaft 316 that holds the rotating shaft 316 in a rotatable manner, a bracket 310 that holds the rotating shaft 316 and is connected to both longitudinal sides of the slit die 40, and a counterclockwise rotation around the rotating shaft 316 of the holding body 304, that is, a detection body A counter 318 that restricts rotation to the 302 side, and a counter attached to the holding body 304 that adjusts the weight applied to the detection body 302 side Weight 320, the holding member 304 detects that the increase by the rotation of the around the rotation shaft 316, proximity sensor 314 which is mounted via a sensor bracket 312 to the bracket 310, and a.
[0050]
Next, the detection operation by the detection system D300 will be described.
First, the position of the detection surface 301, which is the lowermost end surface of the detection body 302, is adjusted using the two lifting bolts 308 so that the detection surface 301 has substantially the same height as the discharge surface 72 of the slit die 40. This adjustment operation is performed in a state where the holding body 304 is in contact with the stopper 318. As a result, the detection surface 301 of the detection body 302 is not positioned below the discharge surface 72 of the slit die 40.
[0051]
Next, when the substrate A approaches the detection body 302, if there is no raised portion or foreign matter larger than a predetermined size on the substrate A, nothing will contact the detection surface 301, and nothing will contact the slit die 40 as well. do not do. If the substrate A has a raised portion or foreign matter having a predetermined size or more, the detection surface 301 is conversely contacted, so that the detection body 302 and the holding body 304 holding the detection body 302 are rotated around the rotation axis 316. It moves upward by rotating clockwise. This movement can be detected by the proximity sensor 314, so that a raised portion of the substrate A or a foreign object can be detected.
[0052]
How much the detection body 302 moves upward can be arbitrarily set by the proximity sensor 314, but is preferably 1 to 100 μm. The magnitude of the contact force between the detection surface 301 and the raised portion of the substrate or the foreign matter can be adjusted by a counterweight, but the contact force between the two is preferably 0.1 to 1 kg, more preferably 1 to 200 g. . By reducing this contact force, it is possible to prevent damage to the substrate or the detection surface even if the detection surface 301 is in contact with the substrate or foreign matter.
[0053]
Furthermore, although the lowest position of the detection surface 301 of the detection body 302 is substantially the same as the discharge surface 72 of the slit die 40 in the above description, it is installed anywhere between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A. In other words, it is preferable that the distance between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A is 30% to 100% of the clearance from the substrate.
[0054]
FIG. 9 is a front view showing another embodiment of the detection system D. FIG. Here, in the detection system D described above, only the detection body 302 is changed to a floating detection body 340 that blows out air from a slit 342 extending in the longitudinal direction of the slit die 40. When a raised portion or foreign matter of a substrate of a predetermined size or more approaches the floating detector 340, the floating detector 340 returns to the holding body 304 by tracing the shape of the raised portion 324 of the substrate or the foreign matter by the action of air. The proximity sensor 314 can determine whether there is a raised portion or a foreign object. According to this means, the lower surface 344 of the floating detector 340 is not in direct contact with the substrate A and foreign matter, and air is always present, so that the substrate A and the floating detector 340 are not reliably damaged. In addition, it is possible to expect an effect that foreign matter having a small adhesion force is blown off by the air discharged from the floating detector 340. Further, suction air may be provided before and after the floating detector 340 so that the air discharged from the floating detector 340 is not scattered around, and the discharged air may be collected. Although the air wind speed discharged from the discharge port 342 may be determined from the rising behavior of the floating detector 340 with respect to the substrate bulge and foreign matter, it is preferably 0.1 to 20 m / s, more preferably 0.5 to 5 m / s. s.
[0055]
Next, FIG. 10 is a front view of an embodiment of a detection system E400 which is another detection system, and FIG. 11 is a plan view of FIG.
[0056]
The detection system E400 is connected to a floating detector 404 that discharges air from a slit 402 extending in the longitudinal direction of the slit die 40, and a pair of left and right rails 406 that extend in the vertical direction, connected to both left and right ends of the floating detector 404 in the longitudinal direction. , Two left and right guide plates 408 that hold and guide only movable in the vertical direction, two L-shaped brackets 416 to which each rail 406 is attached, two brackets 418 that connect the L-shaped bracket 416 to the slit die 40, and floating The rise of the detection body 404 is detected, and the lower limit position of the proximity sensor 412 and the floating detection body 404 disposed on each of the two L-shaped brackets 416 is slit by contact with the block 422 attached to the floating detection body 404. U-shaped stopper 4 that is restricted at two locations in the longitudinal direction of the die 40 Composed of lifting bolts 414 for moving and guiding the 0,2 one stopper 420 in the vertical direction with respect to the L-bracket 416.
[0057]
The detection operation by the detection system E400 is as follows.
First, the left and right lifting bolts 414 are moved to adjust the position of the stopper 420 so that the bottom surface 426 which is the lowermost end surface of the floating detector 404 is substantially the same height as the discharge surface 72 of the slit die 40. . As a result, the bottom surface 426 is not positioned below the discharge surface 72 of the slit die 40.
[0058]
Next, air is discharged from the discharge port 402 of the floating detector 404. Here, when the substrate A approaches the floating detector 404, the bottom surface 426 of the floating detector 404 does not rise more than the waviness of the substrate unless the substrate A has a raised portion or foreign matter. Since the rising amount due to the wave of the substrate is much smaller than the allowable value determined so that the slit die 40 does not contact the raised portion of the substrate or foreign matter, the proximity sensor 412 does not react. Next, when the substrate A has a raised portion or a foreign object having a predetermined size or more, the bottom surface 426 rides on it through the air, so that the floating detector 404 rises greatly and exceeds the allowable value, and the proximity sensor 412 Thus, it is possible to detect the presence of a raised portion of the substrate A and foreign matter.
[0059]
According to this means, the floating detector 404 does not come into direct contact with the substrate or foreign matter, so that the substrate or the floating detector is not reliably damaged. In addition, it can be expected that foreign matter having a small adhesion force is blown off by the air discharged from the floating detector 404. Further, suction air may be provided before and after the floating detector 404 so as to collect the discharged air so that the air discharged from the floating detector 404 does not scatter around. The air wind speed discharged from the discharge port 402 may be determined from the rising behavior of the floating detector 404 with respect to the substrate bulge and foreign matter, but is preferably 0.1 to 20 m / s, more preferably 0.5 to 5 m / s. s.
[0060]
To what extent the floating detector 404 moves upward can be detected by the proximity sensor 412, the allowable value may be set arbitrarily, but preferably 5 to 500 μm, in order to distinguish it from the waviness of the substrate, More preferably, it is 20-100 micrometers.
[0061]
Furthermore, although the lowest position of the bottom surface 426 is substantially the same as the discharge surface 72 of the slit die 40 in the above description, it may be installed anywhere between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A. The clearance between the discharge surface 72 of the slit die 40 and the substrate A is preferably 50% to 100%.
[0062]
The present invention described above can be applied not only to a single sheet such as a glass substrate, but also to a continuous sheet-like material such as a film, a metal sheet such as aluminum or iron, or a paper sheet by a slit die. FIG. 12 is a schematic side view showing an embodiment when the present invention is applied when a sheet-like material is applied with a slit die.
[0063]
In FIG. 12, the sheet 504 is held by the backup roll 500 and continuously travels in the direction of the arrow at a constant speed. The slit die 502 is disposed at a position away from the sheet 504 on the backup roll 500 by a clearance, and can be moved close to or away from the sheet 504 freely in the normal direction of the backup roll 500 by the lifting mechanism 510. . A coating liquid is sent from the tank 508 to the slit die 502 by the pump 506, and is discharged from the slit die 502 to the sheet 504 on the backup roll 500 to be a coating film 516. Further, a laser irradiation part 512 (front side in the figure) and a laser light receiving part 513 (back side in the figure) are arranged so as to sandwich the longitudinal direction of the backup roll 500. A laser beam that is long in the normal direction of the backup roll is emitted from the laser irradiation unit 512 toward the laser light receiving unit 513. When the foreign material 514 on the sheet 504 blocks the laser beam, the size of the foreign material is detected from the length of the laser beam and the clearance is between the slit die 502 and the sheet 504 on the backup roll 500. If the size is larger, the foreign matter 514 comes into contact with the slit die 502. Therefore, when the size of the foreign matter is equal to or larger than a predetermined allowable value, the slit die 502 is moved and retracted in the direction away from the sheet 504 by the lifting mechanism 510. .
[0064]
Note that the detection system of the laser irradiation unit 512 and the laser light receiving unit 513 can detect the size of the sheet 504 even when the foreign material is interposed between the backup roll 500 and the sheet 504. Further, the detection systems B, C, D, and E shown as single sheets such as a glass substrate are also detected on the backup roll 500 by detecting foreign matter on a continuous sheet-like material as in the present embodiment or by biting foreign matter. This can be applied to the detection of the protrusion of the sheet 504.
[0065]
Furthermore, the detection system for detecting foreign matters and raised portions on the sheet 504 is not only on the backup roll 500 where slit die coating is performed, but also on other guide rolls or in a free span section between rolls. You may arrange. Moreover, it is also possible to detect the part which joins a sheet | seat with a detection system.
[0066]
The coating liquid to which the present invention can be applied is not particularly limited, but has a viscosity of 1 cps to 100,000 cps, desirably 10 cps to 50,000 cps. As a member to be coated, in addition to glass, a sheet material such as a metal plate such as aluminum, a ceramic plate, a silicon wafer, or a sheet material such as a film, an aluminum plate, an iron plate, or paper may be used. Further, the coating conditions to be used include a clearance of 40 to 500 μm, more preferably 80 to 300 μm, a coating speed of 0.1 m / min to 200 m / min, more preferably 0.5 m / min to 10 m / min, and a die lip. The gap is 50 to 1000 μm, more preferably 100 to 600 μm, and the coating thickness is 5 to 400 μm, more preferably 20 to 250 μm.
[0067]
  In addition, when a protruding part of the substrate or foreign matter exceeding the allowable value was detected, the slit die was retracted or the discharge of the coating liquid from the coating liquid was stopped. If reduction is not an issue, you can do it.Therefore, in the present invention, when a raised portion or foreign matter on the substrate exceeding the allowable value is detected, the applicator is retracted before the raised portion or foreign matter comes into contact with the applicator, and the applicator and the member to be coated are removed. The relative movement was stopped, and the application was interrupted by stopping the discharge of the coating liquid from the applicator.The stage may be stopped every time an abnormally raised portion of the substrate or a foreign object is detected, or after several abnormal states are continuously detected.
[0068]
【Example】
On a non-alkali glass substrate of 360 × 465 mm and a thickness of 0.7 mm, the pitch is 456 μm in the substrate width direction, the pitch is 152 μm in the longitudinal direction of the substrate, the line width is 30 μm, and the number of RGB pixels is 1920 (substrate longitudinal direction). Creates a black matrix film with a thickness of 1 μm in a lattice shape of × 480 (substrate width direction) and a diagonal length of 14.4 inches (219 mm in the substrate width direction and 292 mm in the substrate longitudinal direction). did. The black matrix film was obtained using titanium oxynitride as a light shielding material and polyamic acid as a binder.
[0069]
Subsequently, after removing particles on the substrate by wet cleaning, polyamic acid as a binder, γ-butyrolactone, a mixture of N-methyl-2-pyrrolidone and 3-methyl-3-methoxybutanol as a solvent, and Pigment Red 177 as a pigment. An R-color coating solution, which was mixed at a solid content concentration of 10% and further adjusted to a viscosity of 50 cps, was uniformly coated with a die coater at a speed of 3 m / min at a thickness of 20 μm. Here, the slit die of the die coater had a slit gap of 100 μm, a slit width of 220 mm, and a gap between the slit die and the substrate of 100 μm. In this die coater, a laser length measuring device (LS-5120, manufactured by Keyence Co., Ltd.) that irradiates and receives a laser beam is sandwiched between a laser irradiation unit and a stage that holds and moves the substrate in the substrate width direction. And the distance between the light receiving portions was set to 500 mm. Also, when the stage is moved when the substrate is not placed and the laser beam of the laser measuring instrument is blocked, the laser measuring instrument displays 50 mm in the vertical direction between the laser measuring instrument and the stage. The relative position was adjusted. As a result, it was possible to detect a foreign matter having a minimum size of 40 μm in the vertical direction and a raised substrate.
[0070]
By detecting this length measuring device, when there was a raised portion or foreign matter raised 80 μm from the substrate, the slit die was retracted, and 30000 substrates were continuously applied. As a result, the foreign matter having a size of 80 μm or more with the slit die retracted and the raised portion of the substrate were found in 2 of 30000 coatings. Any raised part or foreign matter on any substrate was found during application, and since the discharge of the application liquid was stopped halfway and application was only partway through, both substrates were sent to the substrate recycling process to make a glass substrate Reused.
[0071]
After application of the R color coating solution, it is dried at 100 ° C. for 20 minutes with a drying apparatus using a hot plate. After applying 10 μm of a resist solution having a solid content concentration of 10% and a viscosity of 8%, it is performed on a 90 ° C. hot plate for 10 minutes. After drying, exposure / development / peeling was carried out, leaving a color coating film only in the R pixel portion, and curing was performed by heating on a hot plate at 260 degrees for 30 minutes.
[0072]
Formation of the same color coating film For the G and B colors, each color coating film was formed in the same manner as in the R color using a die coater, the above-described application condition determining means, and other similar processes. Here, the G color coating solution is an R color coating solution in which the pigment is Pigment Green 36 and the viscosity is adjusted to 40 cps at a solid content concentration of 10%. The B color coating solution is an R color coating solution. The pigment was changed to Pigment Blue 15 and the viscosity was adjusted to 50 cps at a solid content concentration of 10%.
[0073]
Finally, ITO was deposited by sputtering to create a color filter. The obtained color filter had no foreign matter such as agglomerates of pigment and abrasion powder, and the chromaticity was uniform over the entire surface of the substrate, and was satisfactory in quality.
[0074]
【The invention's effect】
As described above, in the present invention, the protruding portion of the substrate due to foreign matter biting or the like or foreign matter on the surface is detected, and the applicator is retracted without stopping the movement of the substrate or the applicator to avoid contact. Therefore, it becomes possible to protect the applicator without operating time and production loss. Furthermore, since the discharge of the coating liquid from the applicator is stopped when the applicator is retracted, the coating liquid can be saved.
[0075]
Further, the detection of the foreign matter on the raised portion or the surface of the substrate is performed by means that does not contact the substrate or the foreign matter, or the operation of avoiding or mitigating the contact between the detection member and the foreign matter on the raised portion of the substrate or the surface. Therefore, it is possible to prevent damage to the substrate and the detection member, and to prevent the loss of operating time caused by taking out the damaged product, cleaning and replacing the detection member in addition to the damage of the product and the detection member. Can do. Furthermore, secondary defects such as a coating defect due to scattered scattered objects and a new substrate bulge caused by biting damaged scattered objects can be avoided.
[0076]
Furthermore, since the above excellent means are used for the production of the color filter, a large amount of the color filter can be produced stably and with high productivity.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic perspective view of a die coater according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic configuration diagram showing the die coater of FIG. 1 including a coating solution supply system. FIG.
FIG. 3 is a schematic front view of a detection system in a coating apparatus according to another embodiment of the present invention.
4 is a plan view showing a state of occurrence of a light stripe pattern in the detection system of FIG. 4; FIG.
FIG. 5 is a schematic front view of a detection system in a coating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
6 is a side view of the detection system of FIG.
FIG. 7 is a schematic front view of a detection system in a coating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
8 is a plan view of the detection system of FIG.
FIG. 9 is a schematic front view of a detection system in a coating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
FIG. 10 is a schematic front view of a detection system in a coating apparatus according to still another embodiment of the present invention.
11 is a plan view of the detection system of FIG.
FIG. 12 is a schematic side view showing an embodiment applied when the present invention is applied to a sheet-like material with a slit die.
[Explanation of symbols]
2 base
6 stages
14 Feed screw
18 AC servo motor
22 Thickness sensor
32 Die holder
40 Slit die (applicator)
44 Syringe pump
50 tanks
54 Computer
62 Manifold
64 slits
72 Discharge port surface
100 Detection system A
104 Laser irradiation part
106 Laser receiver
108 Length calculator
200 Detection system B
202 camera
204 Light stripes
210 Slit light source
220 Image processing apparatus
250 Detection system C
254 wire
256 Displacement meter
300 Detection system D
301 Detection surface
302 Detector
304 holder
314 Proximity sensor
316 axis of rotation
318 stopper
320 counterweight
340 Floating detector
342 slit
400 Detection system E
402 slit
404 Floating detector
406 rail
408 Information board
412 Proximity sensor
420 Stopper
422 blocks
426 Bottom
500 Backup roll
502 Slit die
504 sheets
506 pump
510 Lifting mechanism
512 Laser irradiation unit
513 Laser receiver
514 Foreign object
A Glass substrate (Coating member)
C Coating liquid bead

Claims (3)

  1. 塗布器の吐出口を被塗布部材に一定間隙まで近接させ、塗布器の吐出口から塗布液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、被塗布部材表面の隆起部分または被塗布部材上の異物検出を、塗布器の長手方向にレーザ光束を照射し、該レーザ光束を遮るものの長さに基づいて行ない、該隆起部分または異物が塗布器に接触する前に、塗布器を退避させるとともに、塗布器および被塗布部材の相対的な移動を停止し、さらに前記塗布器からの塗布液の吐出を停止させて塗布の中断をすることを特徴とする塗布方法。The discharge port of the applicator is brought close to the member to be coated up to a certain gap, and at least one of the applicator and the member to be coated is relatively moved while discharging the coating liquid from the discharge port of the applicator to the member to be coated. In the coating method of forming a coating film on the member to be coated, the detection of the raised portion on the surface of the member to be coated or the foreign matter on the member to be coated is performed by irradiating a laser beam in the longitudinal direction of the applicator and blocking the laser beam. performed based on the length, before the raised portion or a foreign matter comes into contact with the applicator, it retracts the applicator, to stop the relative movement of the applicator and the coating member, further coating from the applicator An application method characterized by stopping the discharge by stopping the discharge of the liquid .
  2. 前記塗布の中断後に、前記被塗布部材を再生工程に回すか、塗布前の工程に戻して塗布を再開させることを特徴とする、請求項1に記載の塗布方法。 2. The coating method according to claim 1 , wherein after the coating is interrupted, the coated member is turned to a regeneration process or is returned to a process before coating to resume coating.
  3. 請求項1または2に記載の塗布方法を用いてカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。Method of manufacturing a color filter, which comprises manufacturing a color filter by using the coating method according to claim 1 or 2.
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