JP5061421B2 - Coating method and manufacturing method of display member - Google Patents
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Description
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やTFT用アレイ基板、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野に使用されるものであり、詳しくは、ガラス基板などの被塗布部材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の塗布方法を使用したカラーフィルタやTFT用アレイ基板等のディスプレイ用部材の製造方法の改良に関する。 The present invention is used, for example, in the field of manufacturing color filters for color liquid crystal displays, array substrates for TFTs, optical filters, printed circuit boards, integrated circuits, semiconductors, and the like. The present invention relates to an application method for forming a coating film while discharging a coating liquid and a method for producing a display member such as a color filter or an array substrate for TFT using the application method .
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、青、緑の塗膜を順次形成していき、これにより、ガラス基板上を3原色に塗り分けて得られる。 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, blue and green after forming a black coating on the glass substrate. In this way, the coating film is formed in three primary colors on the glass substrate.
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。この種の形成工程には、スピナーが容易に均一な塗膜を形成できるので多く使用されてきたが、最近にいたって、高価な塗布液の消費を削減することと、幅が1mを超えるガラス基板に対応した装置の大型化が相俟って、ダイコータが多く導入されるようになってきている。 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 this type of forming process, spinners can be easily used to form uniform coatings, and have been widely used. Recently, however, the consumption of expensive coating liquids has been reduced, and glass with a width of more than 1 m has been used. Along with the increase in size of the device corresponding to the substrate, many die coaters have been introduced.
この種のダイコータの一例としては、往復動可能なテーブルと、下向きの吐出口を有した塗布ヘッド(ダイ)とを1台備え、テーブル上にガラス基板が吸着保持された後、テーブルとともにガラス基板が塗布ヘッドの直下を移動するに伴い、塗布ヘッドの吐出口から塗布液を吐出させ、ガラス基板上に塗膜を連続して形成するものがある(例えば特許文献1)。 As an example of this type of die coater, a reciprocable table and a coating head (die) having a downward discharge port are provided, and after the glass substrate is adsorbed and held on the table, the glass substrate is used together with the table. However, there is a technique in which a coating liquid is discharged from a discharge port of a coating head as the coating head moves directly below, and a coating film is continuously formed on a glass substrate (for example, Patent Document 1).
近年、製品の高品質化に伴って、基板に塗布するダイコータに要求される膜厚分布精度はますます高くなってきており、たとえば、端部10mmを除外して±3%以下の膜厚むらにすることが望まれている。
In recent years, as the quality of products has improved, the accuracy of film thickness distribution required for die coaters to be applied to a substrate has become higher. For example, the film thickness unevenness of ± 3% or less excluding the
通常、大きな膜厚変動を生じるのは、塗布方向、ダイの長手方向である基板幅方向をとわず、中央部分ではなくて端部である。幅方向端部については、塗布液の特性によって塗膜の膜厚プロファイルが定まるため、塗布液の特性調整が主な改善手段となる。 In general, large film thickness fluctuation occurs not in the coating direction and the substrate width direction, which is the longitudinal direction of the die, but in the end portion, not the central portion. For the end in the width direction, since the film thickness profile of the coating film is determined by the characteristics of the coating liquid, the adjustment of the characteristics of the coating liquid is the main improvement means.
一方、塗布方向端部については、塗布開始部と塗布終了部の膜厚制御の良否が目標の膜厚精度に到達しない不良膜厚区間を最小とする膜厚プロファイル形成に大きく影響するために、不良膜厚区間を短くして高い膜厚精度の区間を増加させるための改善手段が、数多く提案されてきている。 On the other hand, for the end in the coating direction, the film thickness control at the coating start part and the coating end part greatly affects the film thickness profile formation that minimizes the defective film thickness section that does not reach the target film thickness accuracy. Many improvement means for shortening the defective film thickness section and increasing the section with high film thickness accuracy have been proposed.
塗布開始部については、その厚膜化を防止するために、基板とダイとの間のすきまであるクリアランスを、塗布液の吐出ならびに基板に対するダイの水平移動と連動させて制御する方法(例えば特許文献2)、基板を静止させておき、ポンプを駆動して吐出を始めた一定時間後に基板の移動を開始して塗布開始する方法(例えば特許文献3)、厚膜となる塗布開始部はダミー上に塗布し、ポンプ吐出、基板移動とも安定したところで製品部の塗布を行う方法(例えば特許文献4)等がある。 For the coating start part, in order to prevent the film from becoming thicker, a clearance between the substrate and the die is controlled in conjunction with the discharge of the coating liquid and the horizontal movement of the die with respect to the substrate (for example, a patent) Document 2), a method in which the substrate is kept stationary, and the substrate starts moving after a certain period of time when the pump is driven to start discharging (for example, Patent Document 3). There is a method (for example, Patent Document 4) in which the product part is applied when it is applied to the top and the pump discharge and the substrate movement are both stable.
一方、塗布終了部については、塗布終了位置を定め、塗布液の吐出停止を塗布終了位置より前に定めることで、塗布終了部の膜厚プロファイルを形成するもの(例えば特許文献5)等がある。
上記の塗布開始部、終了部の膜厚プロファイル制御手段は、いずれもパラメータを変えることで膜厚プロファイルを変えることができる。しかし、いずれもパラメータを装置上可能な最小単位で変更させても、膜厚プロファイルの変化が大きくて、所望の膜厚プロファイルに十分調整できず、その結果、塗布開始部と終了部の目標の膜厚精度に到達しない不良膜厚区間が長くなって、高い膜厚精度の区間を長くできないという問題があった。 The film thickness profile control means at the coating start and end portions can change the film thickness profile by changing the parameters. However, even if the parameters are changed in the smallest unit possible on the apparatus, the change in the film thickness profile is so large that the desired film thickness profile cannot be adjusted sufficiently. There is a problem that a defective film thickness interval that does not reach the film thickness accuracy becomes long and a high film thickness accuracy interval cannot be lengthened.
本発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、塗布開始部と終了部の塗膜の膜厚プロファイルを微細に調整して所望の膜厚プロファイル形状を形成できる手段を示して、塗布開始部と終了部に発生する目標膜厚精度に到達しない不良膜厚区間を最小とし、それによって高い膜厚分布精度を有する塗膜を1枚の被塗布部材上で最大限に、しかも容易に実現できる塗布方法ならびにこの方法を使用したディスプレイ用部材の製造方法を提供することにある。 The present invention has been made based on the above-mentioned circumstances, and the object is to finely adjust the film thickness profile of the coating film at the coating start part and end part to form a desired film thickness profile shape. Showing the means, minimizing the defective film thickness section that does not reach the target film thickness accuracy occurring at the coating start part and end part, thereby maximizing the coating film having high film thickness distribution accuracy on one coated member It is an object of the present invention to provide a coating method that can be easily realized and a method for manufacturing a display member using this method.
上記目的は、以下に述べる手段によって達成される。 The above object is achieved by the means described below.
本発明の塗布方法は、一方向に延びる吐出口を有する塗布器を被塗布部材に近接させて両者が静止してから、塗布器から容積Qpの塗布液を吐出後、吐出を止め塗布器と被塗布部材を静止した状態で一定時間待機することにより、塗布器の吐出口と被塗布部材間にビードを形成後、被塗布部材に塗布器から塗布液を吐出するとともに、被塗布部材の塗布器に対する相対移動を開始して、被塗布部材に塗膜を形成する方法であり、前記容積Qpを調整することにより、塗布開始部の塗膜の膜厚プロファイル形状を所望の形状に形成することを特徴とする。 In the coating method of the present invention, after the applicator having a discharge port extending in one direction is brought close to the member to be coated and both are stationary, the discharge is stopped after discharging the volume Qp of the coating liquid from the applicator. By forming a bead between the discharge port of the applicator and the coated member by waiting for a certain time while the coated member is stationary, the coating liquid is discharged from the coating device to the coated member and the coated member is applied. This is a method of starting relative movement with respect to the container and forming a coating film on the member to be coated, and by adjusting the volume Qp, the coating film thickness profile shape of the coating start part is formed into a desired shape. It is characterized by.
本発明の別の塗布方法は、一方向に延びる吐出口を有する塗布器を被塗布部材に近接させて両者が静止してから、塗布器から塗布液を吐出後、吐出を止め塗布器と被塗布部材を静止した状態で一定時間待機することにより、塗布器の吐出口と被塗布部材間にビードを形成後、定容量ポンプから塗布器に塗布液を供給して被塗布部材に塗布器から塗布液を吐出するとともに、被塗布部材の塗布器に対する相対移動をして、被塗布部材上に塗膜を形成する塗布方法において、1回の塗膜形成のために塗布開始から前記定容量ポンプが前記塗布器に供給する塗布液の総容積Qtを調整することで、塗布終了位置での塗膜の膜厚プロファイル形状を所望の形状に形成することを特徴とする。 According to another coating method of the present invention, an applicator having a discharge port extending in one direction is brought close to a member to be coated, and after both of them are stationary, after discharging the coating liquid from the applicator, the discharge is stopped and the applicator and the coating are stopped. By forming a bead between the discharge port of the applicator and the member to be coated by waiting for a certain period of time while the coating member is stationary , the coating liquid is supplied from the constant-capacity pump to the applicator and then applied to the member to be coated. In the coating method in which the coating liquid is discharged and the coating member is moved relative to the coating device to form a coating film on the coating member, the constant-capacity pump from the start of coating to form a coating film once. By adjusting the total volume Qt of the coating solution supplied to the applicator, the film thickness profile shape of the coating film at the coating end position is formed into a desired shape.
本発明のディスプレイ用部材の製造方法は、上述した本発明の塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造することを特徴とする。 The manufacturing method of the display member of the present invention is characterized in that the display member is manufactured using the coating method of the present invention described above.
本発明に係る塗布方法を用いれば、定容量ポンプから塗布器に供給する塗布液の容積を調整することで、塗布開始部と終了部の塗膜の膜厚プロファイルを微細に調整して所望の形状に形成できるのであるから、塗布開始部と終了部に発生する目標膜厚精度に到達しない不良膜厚区間を最小とすることができる。その結果、高い膜厚分布精度を有する塗膜を1枚の被塗布部材上で最大限にかつ容易に得ることができる。これによって1枚の被塗布部材での非製品部を最小として、被塗布部材の使用効率を高めることもできる。 With the coating method according to the present invention, the coating liquid supplied to the applicator from a constant displacement pump volume is adjusted, the desired thickness profile of the coating film end portions and the coating start portion is adjusted finely Since the film can be formed in a shape, the defective film thickness section that does not reach the target film thickness accuracy occurring in the coating start part and the end part can be minimized. As a result, a coating film having high film thickness distribution accuracy can be obtained maximally and easily on one coated member. As a result, the non-product portion in one coated member can be minimized, and the usage efficiency of the coated member can be increased.
本発明になるディスプレイ用部材の製造方法によれば、上記の優れた塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造するのであるから、塗膜の膜厚分布精度と品質が高く、さらに不要部分が少なくて製品効率の高いディスプレイ用部材を低コストで製造することが可能となる。 According to the method for producing a display member according to the present invention, the above-described excellent coating method is used to produce a display member. Therefore, the coating film thickness distribution accuracy and quality are high, and there are few unnecessary portions. Therefore, it is possible to manufacture a display member with high product efficiency at a low cost.
以下、この発明の好ましい一実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
図1は、この発明に係る塗布方法を実施する装置であるダイコータ1の概略正面断面図、図2はダイコータ1を使用して塗布するときの、各動作部の動作状況を示す時間線図、図3は初期出し量Qpと待機時間tを各々独立に変化させたときの、塗布開始部の膜厚プロファイルの変化を示した膜厚プロファイル図、図4はダイコータ1の塗布終了時での動作を示す概略正面図、図5はポンプの停止位置Xpと塗布液総吐出量Qtとを各々独立に変化させたときの塗布終了部での膜厚プロファイルの変化を示した膜厚プロファイル図である。
FIG. 1 is a schematic front sectional view of a
図1は、本発明の塗布方法を実施するダイコータ1の1実施態様例を示したものであり、このダイコータ1は基台2を備えており、基台2上には、一対のガイドレール4が設けられている。このガイドレール4上には、被塗布部材である基板Aの載置台、すなわちステージ6が配置されている。ステージ6は図示しないリニアモータで駆動されて図1に矢印で示されているX方向に自在に往復動する。またステージ6の上面は吸着孔からなる真空吸着面となっており、基板Aを吸着保持することができる。
FIG. 1 shows an embodiment of a
基台2の中央を見ると、門型の支柱10がある。支柱10の両側に、上下昇降ユニット70が備えられており、この上下昇降装置ユニット70に塗布を行うダイ20が取り付けられている。
Looking at the center of the
ダイ20は、X方向に直交する方向(紙面に垂直な方向)に延びているフロントリップ22、及びリアリップ24を、シム32を介してX方向に重ね合わせ、図示しない複数の連結ボルトにより一体的に結合されている。ダイ20内の中央部にはマニホールド26が形成されており、このマニホールド26もダイ20の長手方向(X方向に直交する方向)にのびている。マニホールド26の下方には、スリット28が連通して形成されている。このスリット28もダイ20の長手方向に延びており、その下端がダイ20の最下端面である吐出口面36で開口となって、吐出口34を形成する。なお、スリット28はシム32によって形成されるので、スリットの間隙(X方向に測定)は、シム32の厚さと等しくなる。
The die 20 includes a
このダイ20を昇降させる上下昇降装置ユニット70は、ダイ20を吊り下げる形で保持する吊り下げ保持台80、吊り下げ保持台80を昇降させる昇降台78、昇降台78を上下方向に案内するガイド74、モータ72の回転運動を昇降台78の直線運動に変換するボールねじ76より構成されている。上下昇降ユニット70はダイ20の長手方向の両端部を支持するよう左右1対あって、各々が独立に昇降できるので、ダイ20長手方向の水平に対する傾き角度を任意に設定することができる。これによってダイ20の吐出口面36と基板Aを、ダイ20の長手方向にわたって略並行にすることができる。さらに、この上下昇降ユニット70によって、ステージ6上の基板Aとダイ20の吐出口面36の間にすきま、すなわち、クリアランスを、任意の大きさに設けることができる。
The vertical lifting /
さらに、図1で基台2の右側端部を見ると、拭き取りユニット90がガイドレール4上にX方向に移動自在に取付られている。拭き取りユニット90には、ダイ20の吐出口34周辺に係合する形状を有する拭き取りヘッド92が、ブラケット94を介してスライダー96に取り付けられている。スライダー96は駆動ユニット98により、ダイ20の長手方向、すなわちX方向に直行する方向に自在に移動する。駆動ユニット98とトレイ100は台車102上に固定されている。台車102はガイドレール4上にあり、ガイドレール4に案内されて、図示しないリニアモータによりX方向に自在に往復動できるので、拭き取りユニット90全体がX方向に往復動できる。また拭き取りを行うときは、拭き取りヘッド92がダイ20に係合する位置まで拭き取りユニット90全体をX方向に移動させ、ダイ20を下降して拭き取りヘッド92に係合させる。そして、駆動ユニット98を駆動して拭き取りヘッド92をダイ20の長手方向に摺動させると、ダイ20の吐出口34付近に残存している塗布液その他の汚染物を除去、清掃することができる。除去した塗布液その他はトレイ100で回収される。トレイ100は図示しない排出ラインに接続されており、内部にたまった塗布液等の液体を外部に排出、回収することができる。また、トレイ100は、ダイ20からエアー抜き等で吐出される塗布液を回収するために使用することもできる。なお拭き取りヘッド92はダイ20に均等に係合できるようゴム等の弾性体、合成樹脂が好ましい。
Further, when the right end of the
さらにまた、基台2の左側を見ると、基板Aの厚さを測定する厚さセンサー120が支持台122に取り付けられている。厚さセンサー120はレーザを使用したものであることが好ましい。厚さセンサー120により基板Aの厚さを測定することで、どのような厚さの基板Aに対しても、ダイ20の吐出口面36と基板Aの隙間であるクリアランスを、常に一定にすることができる。
Furthermore, when the left side of the
再びダイ20を見ると、ダイ20のマニホールド26の上流側は、塗布液供給装置40に連なる供給ホース60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26へは塗布液供給装置40から塗布液を供給することができる。マニホールド26に入った塗布液はダイ20の長手方向に均等に拡幅されて、スリット28を経て、吐出口34から吐出される。
Looking again at the die 20, the upstream side of the
なお、塗布液供給装置40は、供給ホース60の上流側に、フィルター46、供給バルブ42、シリンジポンプ50、吸引バルブ44、吸引ホース62、タンク64を備えている。タンク64には塗布液66が蓄えられており、圧空源68に連結されて任意の大きさの背圧を塗布液66に付加することができる。タンク64内の塗布液66は、吸引ホース62を通じてシリンジポンプ50に供給される。シリンジポンプ50では、シリンジ52、ピストン54がポンプ本体56に取り付けられている。ここで、ピストン54は図示しない駆動源によって上下方向に自在に往復動できる。シリンジポンプ50は、一定の内径を有するシリンジ52内に塗布液を充填し、それをピストン54により押し出して、ダイ20に基板Aを一枚塗布する分だけ供給する定容量型のポンプである。シリンジ52内に塗布液66を充填するときは、吸引バルブ44を開、供給バルブ42を閉として、ピストン54を下方に移動させる。また、シリンジ52内に充填された塗布液をダイ20に向かって供給するときは、吸引バルブ44を閉、供給バルブ42を開とし、ピストン54を上方に移動させることで、ピストン54でシリンジ52内部の塗布液を押し上げて排出する。シリンジポンプ50では、オス側のピストン54とメス側のシリンジ52との間に、気密性を持たせるために図示しないOリングをシール材として、ピストン54またはシリンジ52に取り付けるのが好ましい。
The coating
なお、制御信号にて動作するリニアモータ、モータ72、塗布液供給装置40等はすべて制御装置130に電気的に接続されている。そして、制御装置に組み込まれた自動運転プログラムにしたがって制御指令信号が各機器に送信されて、あらかじめ定められた動作を行う。なお、条件変更時は操作盤132に適宜変更パラメータを入力すれば、それが制御装置130に伝達されて、運転動作の変更が実現できる。特に塗布液供給装置40の中では、シリンジポンプ50、供給バルブ42、吸引バルブ44が電気的に接続されており、制御装置130にその電気的な信号や測定値をとりこんだり、制御装置130からの指令により、任意の動作をさせることができる。制御装置130を用いれば、塗液供給装置40、上下昇降ユニット70、ステージ6の動作を自在に制御できるので、塗布開始部、塗布終了部での塗膜Cの膜厚プロファイルが所望の形状になるよう各部分の動作を制御できる。
Note that the linear motor, the
次に、ダイコータ1を使用しての、本発明になる第1の塗布方法について詳述する。
Next, the first coating method according to the present invention using the
まずダイコータ1の各動作部の原点復帰が行われると、各移動部はスタンバイ位置に移動する。すなわち、ステージ6は図1の左端部(破線で示す位置)、ダイ20は最上部に移動するとともに、拭き取りユニット90はトレイ100がダイ20の下部位置にくるよう移動する。ここで、タンク64〜ダイ20まで塗布液66はすでに充満されており、ダイ20内部の残留エアーを排出する作業も既に終了している。このときの塗布液供給装置40の状態は、シリンジ52に塗布液66が充填、吸引バルブ44は閉、供給バルブ42は開、そしてピストン54は最下端の位置にあり、いつでも塗布液66をダイ20に供給できるようになっている。
First, when the origin of each operation unit of the
最初に、ステージ6の表面に図示しないリフトピンを上昇させ、図示しないローダから基板Aがリフトピン上部に載置される。次にリフトピンを下降させて基板Aをテーブル6上面に載置し、同時に吸着保持する。これと並行して塗布液供給装置40を稼働させて少量の塗布液66をトレイ100に向かって吐出後、拭き取りヘッド92をダイ20の吐出口34の真下の位置にくるよう拭き取りユニット90を移動させる。そして、ダイ20を下降させてダイ20の吐出口面36を拭き取りヘッド92に係合後、拭き取りヘッドをダイ20長手方向に摺動させて、ダイ20の吐出口34付近をダイ長手方向にわたって、清掃する。清掃完了後、拭き取りユニット90はもとの場所(図1の右端)に復帰する。
First, lift pins (not shown) are raised on the surface of the
これ以降のステージ6、ダイ20、シリンジポンプ50の動作については、図2の時間線図を参照しながら説明する。拭き取りユニット90が基台2の右端部に移動したのを確認して、基板Aを載置したステージ6を移動開始する。このときダイ20は、塗布が行われる位置よりもはるか上方にある拭き取り位置にあり、一方、シリンジポンプ50は停止して、待機している。そして基板Aが厚さセンサー120下を通過するときに基板厚さを測定し、基板Aの塗布開始部がダイ20の吐出口34の真下に達したら、ステージ6を停止させる。このとき、測定した基板Aの厚さデータを用い、上下昇降ユニット70を駆動して、ダイ20の吐出口面36と基板A間のすきまが、あらかじめ定めた第1のクリアランスになるようダイ20を第1の下降位置まで下降させる。第1のクリアランスは好ましくは20〜100μm、より好ましくは30〜60μmである。そして、シリンジポンプ50を駆動して、初期出し量Qpの塗布液をダイ20の吐出口34から吐出して、一定時間待機することによりビードを形成する。この初期出し量Qp吐出後の一定待機時間は、例えば、好ましくは0.1〜10秒、より好ましくは1〜3秒にする。そして、ビード形成後にダイ20の吐出口面と基板A間のすきまを第2のクリアランスになるように、ダイ20を上下方向に第2の下降位置まで移動させる。第2のクリアランスは、一度形成したビードを維持するよう設定することが好ましく、好ましくは70〜200μm、より好ましくは80〜120μmである。そして、この状態でシリンジポンプ50のピストン54を所定速度で上昇させ、ダイ20から塗布液66を吐出開始し、待機時間t秒後に、ビードが所定の大きさに成長してから、テーブル6を所定速度で移動開始し、塗布液66の基板Aへの塗布を始めて、塗膜Cを形成する。ここで、初期出し量Qpあるいは待機時間tの大きさを変えることで、塗布開始部の膜厚プロファイルを調整することができる。なお、シリンジポンプ50のピストン54が所定速度に達する時間tpと、テーブル6が所定速度に達する時間ttは、不安定領域が小さくなるために、短い方がよいが、あまり短すぎると機器が応答しないため、好ましくは80〜400ms、より好ましくは100〜200msにする。また、tp≧ttであることが好ましい。これは、目標の膜厚になるのはポンプ、テーブルとも所定速度に達してからであり、テーブルが所定速度に達するまでに、ポンプを所定速度になるよう立ち上げる方が、テーブルの移動量が小さいので、目標の膜厚に到達しない不安定領域をより短くできるからである。
Subsequent operations of the
そして、図4に示すように、基板Aの塗布終了位置Xeより少し手前の位置Xpがダイ20の吐出口34の位置にきたら、ピストン54を停止させて塗布液66の供給を停止する。このとき、テーブル6は塗布のときと同じ速度で移動し続けているので、ダイ20の吐出口面と基板Aとの間に残存している塗布液の一部が塗布終了位置Xeまで、ステージ6上の基板Aの移動に伴い基板Aに転写される。そして、基板Aの塗布終了位置Xeがダイ20の吐出口34の真下に来たときに、上下昇降ユニット70を駆動して、ダイ20を上昇させる。これによって基板Aとダイ20Aの間に形成されたビードが断ち切られ、塗布が終了する。
Then, as shown in FIG. 4, when the position Xp slightly before the application end position Xe of the substrate A comes to the position of the
その間もテーブル6は動作を継続し、終点位置に来たら停止し、基板Aの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。このとき、図示されないアンローダによって基板Aの下面が保持され、次の工程に基板Aを搬送する。基板Aをアンローダに受け渡したら、テーブル6はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。テーブル6の原点位置復帰後、拭き取りユニット90を、トレイ100がダイ20の吐出口34の下部に配置するよう移動させる。
During this time, the table 6 continues to operate, stops when it reaches the end point position, releases the suction of the substrate A, raises the lift pins, and lifts the substrate A. At this time, the lower surface of the substrate A is held by an unloader (not shown), and the substrate A is transported to the next step. When the substrate A is delivered to the unloader, the table 6 lowers the lift pins and returns to the origin position. After returning to the origin position of the table 6, the wiping
その後、シリンジポンプ50を作動させて、10〜500μLの少量の塗布液をダイ20に送り込み、ダイ20内部に残存する空隙部を塗布液で満たす。
Thereafter, the
完了後、吸引バルブ44を開、供給バルブ42を閉として、ピストン54を下降させて、塗布液66をシリンジ52内に充填する。充填完了後、ピストン54を停止させ、吸引バルブ44を閉、供給バルブ42を開として、次の基板Aが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。
After completion, the
以上の本発明の第1の塗布方法では、塗布開始部の膜厚プロファイルを、待機時間tでも、初期出し量Qpでも調整することができる。これは塗布開始部の膜厚プロファイルはステージ6が移動開始するまでにダイ20の吐出口面36と基板Aとの間で形成されるビードの大きさに依存するからである。該ビードの大きさは、待機時間tによっても、初期出し量Qpによっても変化する。ビードの大きさが大きければ塗布開始部の目標膜厚よりオーバーシュートする膜厚プロファイルとなり、反対にビードの大きさが小さければ、目標膜厚に対してアンダーシュートする膜厚プロファイルとなる。上述したように、膜厚はビードの大きさに依存するのであるから初期出し量Qpがあれば、待機時間tは0(ゼロ)であってもよい。すなわち、停機時間t=0として、初期出し量Qpだけでビードの大きさを変えて、塗布開始部の膜厚プロファイルの調整を行ってもよい。
In the first coating method of the present invention described above, the film thickness profile at the coating start portion can be adjusted by both the standby time t and the initial delivery amount Qp. This is because the film thickness profile of the coating start portion depends on the size of the bead formed between the
図3は、初期出し量Qpと待機時間tを各々独立に変化させたときの、塗布開始部の膜厚プロファイルの変化を示したものである。図3で破線の状態から、初期出し量Qpだけを5mcc変化させると、実線の目標とする膜厚プロファイル、すなわち目標とする所定膜厚の区間が最も長く、所定膜厚とならない不良膜厚区間が最も短い形状に調整できるのに対し、待機時間tだけを0.01秒変化させると目標よりもオーバーシュートする一点鎖線の膜厚プロファイルとなる。これから、初期出し量Qpを5mcc変化させる方が、待機時間tを0.01秒変化させるよりも、膜厚プロファイルを細かく変えることができるといえる。実際の機器精度では、待機時間tを0.01秒おきに変えるのはほぼ限界だが、シリンジポンプ50による初期出し量Qpは、1mccでも精度よく吐出することができる。したがって、初期出し量Qpを調整する方が、より微細に、しかも精度よく膜厚プロファイルを調整することができる。実際の膜厚プロファイルの調整にあたっては、粗調整には待機時間tを使用し、微調整には初期出し量Qpを用いるのが好ましい。なお以上では、初期出し量Qpを吐出してから一定時間の待機があってから塗布を開始する例を示したが、初期出し量Qpを吐出するのに引き続いて塗布を開始する場合にも、本発明は適用できる。
FIG. 3 shows a change in the film thickness profile at the coating start portion when the initial delivery amount Qp and the standby time t are independently changed. In FIG. 3, when only the initial amount Qp is changed by 5 mcc from the state of the broken line, the target film thickness profile of the solid line, that is, the target film thickness target section is the longest and the defective film thickness section where the predetermined film thickness is not reached. Can be adjusted to the shortest shape, but when only the waiting time t is changed by 0.01 seconds, a film thickness profile of a one-dot chain line that overshoots the target is obtained. From this, it can be said that changing the initial amount Qp by 5 mcc can change the film thickness profile more finely than changing the waiting time t by 0.01 seconds. In actual device accuracy, it is almost the limit to change the waiting time t every 0.01 seconds, but the initial delivery amount Qp by the
以上の第1の塗布方法では、初期出し量Qpを調整する、すなわち初期出し量Qpの大きさを変えることによって、塗布開始部の塗膜Cの膜厚プロファイルが微調整できるのであるから、塗膜の膜厚プロファイルを所望の形状に容易に形成することができる。なお、ここでいう塗布開始部の塗膜Cの膜厚プロファイルの所望の形状とは、塗布開始部に発生する目標膜厚精度に到達しない不良膜厚区間を最小とする形状とすることを意味する。この場合は、不良膜厚区間の長さが短いほど、塗膜の目標膜厚精度に到達している部分が長くなって望ましい。初期出し量Qpの調整によって、不良膜厚区間の長さは、好ましくは塗布開始部より20mm以下、より好ましくは10mm以下とする。 In the first coating method described above, since the initial dispensing amount Qp is adjusted, that is, by changing the size of the initial dispensing amount Qp, the film thickness profile of the coating film C at the coating start portion can be finely adjusted. The film thickness profile of the film can be easily formed into a desired shape. Here, the desired shape of the film thickness profile of the coating film C at the coating start portion means that the defective film thickness section that does not reach the target film thickness accuracy generated at the coating start portion is minimized. To do. In this case, the shorter the length of the defective film thickness section, the longer the portion reaching the target film thickness accuracy of the coating film. By adjusting the initial delivery amount Qp, the length of the defective film thickness section is preferably 20 mm or less, more preferably 10 mm or less from the coating start portion.
次に、本発明になる第2の塗布方法について説明する。第2の塗布方法は、上記の第1の塗布方法に対して、塗布終了部の塗膜Cの膜厚プロファイルの調整方法を改善するものである。すなわち、第1の塗布方法では、塗布終了位置Xeの手前の位置Xpを検知してシリンジポンプ50の供給を停止していたが、本発明の第2の塗布方法では、シリンジポンプ50が停止する位置を、位置Xpではなく、シリンジポンプ50からダイ20へ塗膜Cの形成のために塗布開始から供給される塗布液の総容積である総吐出量Qtで制御する。シリンジポンプ50の総吐出量Qtは1mccの単位で微細に調整できるので、位置換算でミクロンオーダーの制御が可能である。一方、ステージ6の位置で制御する方式は、位置を検知してからシリンジポンプ50に信号を伝えることになるので、1mm単位で制御するのが限界である。1mmが限界なのは、例えば100mm/sで塗布するとき、1mmは0.01秒に相当し、わずかなタイミングのずれによって1mm単位で変化してしまうことによる。
Next, the second coating method according to the present invention will be described. The second coating method improves the method for adjusting the film thickness profile of the coating film C at the coating end portion with respect to the first coating method. That is, in the first application method, the position Xp before the application end position Xe is detected and the supply of the
第2の塗布方法では上記したように、塗布終了部の塗膜Cの膜厚プロファイルが微調整できるので、塗膜Cの膜厚プロファイルを所望の形状に形成することができる。なお、ここでいう塗布終了部の塗膜Cの膜厚プロファイルの所望の形状とは、塗布終了部に発生する目標膜厚精度に到達しない不良膜厚区間を最小とすることを意味する。この場合は不良膜厚区間の長さが短いほど、塗膜Cの目標膜厚精度に到達している部分が長くなって望ましい。シリンジポンプ50からダイ20へ塗膜Cの形成のために塗布開始から供給される塗布液の総容積である総吐出量Qtの調整によって、終了部の塗膜Cの不良膜厚区間は、塗布終了部から好ましくは20mm以下、より好ましくは10mm以下とする。
In the second coating method, as described above, the film thickness profile of the coating film C at the coating end portion can be finely adjusted, so that the film thickness profile of the coating film C can be formed in a desired shape. Here, the desired shape of the film thickness profile of the coating film C at the coating end portion means that the defective film thickness section that does not reach the target film thickness accuracy occurring at the coating end portion is minimized. In this case, the shorter the length of the defective film thickness section, the longer the part reaching the target film thickness accuracy of the coating film C, which is desirable. By adjusting the total discharge amount Qt, which is the total volume of the coating liquid supplied from the start of coating to form the coating film C from the
次に、総吐出量Qtの調整によって塗膜Cの塗布終了部での膜厚プロファイルが所望の形状へと微細に調整できる例を示す。図5(a)は、シリンジポンプ50からの塗布液総吐出量Qtのみを変化させたときの、図5(b)はシリンジポンプ50の停止位置Xpのみを変化させたときの、それぞれについて、塗布終了部での膜厚プロファイルの変化を示している。
Next, an example will be shown in which the film thickness profile at the coating end portion of the coating film C can be finely adjusted to a desired shape by adjusting the total discharge amount Qt. FIG. 5A shows the case where only the coating liquid total discharge amount Qt from the
図5(b)では、破線は停止位置Xp=490mm、実線は停止位置Xp=491mmのときの塗膜Cの塗布終了部の膜厚プロファイルを示している。波線では491mmの位置で膜厚一定の区間が終了し、膜厚の減少が開始するのに対し、実線は停止位置Xpを1mm増やしただけであるが、495mmの位置で膜厚一定の区間が終了し、膜厚が一旦オーバーシュートしてから減少している。 In FIG. 5B, the broken line indicates the film thickness profile at the coating end portion of the coating film C when the stop position Xp = 490 mm, and the solid line indicates the stop position Xp = 491 mm. In the wavy line, the section with a constant film thickness ends at a position of 491 mm, and the film thickness starts to decrease. On the other hand, the solid line only increases the stop position Xp by 1 mm, but the section with a constant film thickness at a position of 495 mm. After finishing, the film thickness decreases once after overshooting.
一方、図5(a)では、破線は停止位置Xp=490mmでシリンジポンプ50を停止させているのに対し(図5(b)の波線と同じ)、実線は波線の状態からシリンジポンプ50による総吐出量Qtだけを10mccだけ増加させている。実線は497mmの位置で膜厚一定の区間が終了し、膜厚の減少が開始しており、他のいずれのものより膜厚一定の区間が長く、膜厚が一定でない不良膜厚区間が短い。言い換えると、シリンジポンプ50からの総吐出量Qtを制御する方がはるかに微細に膜厚プロファイルを変化させて、所望の形状に調整することができる。また、シリンジポンプ50の総吐出量で制御する方が、位置を検知してシリンジポンプ50を停止させるよりも、信号の授受がない分、再現性の点でも優れている。したがって、塗布終了部の膜厚プロファイルの調整は、微調整、粗調整を問わず、シリンジポンプ50の総吐出量で調整する方が好ましいが、両者を粗微調整の用途で使い分けたり、両者を混合して使用してもよい。
On the other hand, in FIG. 5 (a), the broken line indicates that the
また、以上説明した第2の塗布方法を使用すると、塗布開始部で初期出し量Qpを調整するので、塗布開始部での塗膜Cの膜厚プロファイル形状も所望の形状に調整できるが、塗布終了部での膜厚Cの膜厚プロファイル形状の調整には必要ではないので、塗布終了での塗膜Cの膜厚プロファイル形状だけを調整するときは、塗布開始部で初期出し量Qpを調整する手段を使用しないことが好ましい。 Further, when the second coating method described above is used, the initial dispensing amount Qp is adjusted at the coating start portion, so that the film thickness profile shape of the coating film C at the coating start portion can also be adjusted to a desired shape. Since it is not necessary to adjust the film thickness profile shape of the film thickness C at the end portion, when adjusting only the film thickness profile shape of the coating film C at the end of application, the initial dispensing amount Qp is adjusted at the application start portion. It is preferred not to use means to do.
なお、第1の塗布方法、第2の塗布方法は、シリンジポンプ50からダイ20に供給する塗布液の容積を調整することで、塗布方向端部の膜厚プロファイルを所望の形状に形成できるという点で共通している。
In the first application method and the second application method, the film thickness profile at the end in the application direction can be formed in a desired shape by adjusting the volume of the application liquid supplied from the
本発明が適用できる塗布液としては、粘度が1〜100mPaS、より望ましくは1〜50mPaSであり、ニュートニアンであることが塗布性から好ましいが、チキソ性を有する塗液にも適用できる。とりわけ溶剤に揮発性の高いもの、たとえばPGMEA、酢酸ブチル、乳酸エチル等を使用している塗布液を塗布するときに有効である。具体的に適用できる塗布液の例としては、上記にあげたカラーフィルター用のブラックマトリックス、色画素形成用塗布液の他、レジスト液、オーバーコート材等がある。基板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を用いてもよい。さらに使用する塗布状態と塗布速度が0.1m/分〜10m/分、より好ましくは0.5m/分〜6m/分、ダイのリップ間隙は50〜1000μm、より好ましくは80〜200μm、塗布厚さがウェット状態で1〜50μm、より好ましくは2〜20μmである。 The coating liquid to which the present invention can be applied has a viscosity of 1 to 100 mPaS, more preferably 1 to 50 mPaS and is preferably a Newtonian from the viewpoint of coating properties, but can also be applied to a coating liquid having thixotropy. In particular, it is effective when a coating solution using a solvent having high volatility such as PGMEA, butyl acetate, ethyl lactate or the like is applied. Specific examples of the coating solution that can be applied include a black matrix for a color filter and a coating solution for forming a color pixel, a resist solution, an overcoat material, and the like. As a member to be coated which is a substrate, a metal plate such as aluminum, a ceramic plate, a silicon wafer or the like may be used in addition to glass. Further, the coating state and coating speed to be used are 0.1 m / min to 10 m / min, more preferably 0.5 m / min to 6 m / min, the die lip gap is 50 to 1000 μm, more preferably 80 to 200 μm, and the coating thickness. Is 1 to 50 μm, more preferably 2 to 20 μm in a wet state.
実施例1
370×470mmで厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板を洗浄後に、ダイコータ1を用いて塗布をした。ダイは吐出口の長手方向長さが370mm、吐出口面の塗布方向長さが0.5mm、スリットの間隙が100μmで、基板に370mm幅の塗膜が形成できるものであり、塗布速度は100mm/sにした。シリンジポンプ50にはシリンジ内径がφ16mmのものを用いた。また、塗布液は液晶TFTの製造の用いられるポジレジストで、固形分濃度15%、粘度が5mPaSであった。シリンジポンプ50のピストン52の動作速度は、真空乾燥後の厚さが1.5μmになるように、1.8mm/sに設定した。そしてまず、ダイを停止している基板の塗布開始部、すわわち、基板端に45μmのクリアランスで近接させ、初期出し量Qp30mccをダイから吐出した。その状態で5秒待機後に、クリアランスを100μmにし、クリアランス設定後にピストン52を1.8mm/sで動作開始した。そしてピストン動作開始から待機時間t=0.1秒後にステージ6の動作も開始して塗布を行い、基板端(塗布開始位置)から465mmのガラス基板の位置にダイ20の吐出口34がきたときに、シリンジポンプ50を停止した。その後、ダイ20を、基板端から470mmのガラス基板位置が吐出口34の真下に来たところで、塗布終了のために引き上げた。以上の塗布後に、到達真空度65Paの真空乾燥を行った。そして塗布方向の膜厚分布を、光干渉式の膜厚計で測定し、図6に破線で示す膜厚分布を得た。このときの膜厚精度Uを、端部10mmを除く領域でU=(最大値−最小値)/(2×平均値)で求め、3.4%の値を得た。目標が3%未満であり、図6の破線の膜厚分布を見ると、塗布開始部がわずかにアンダーシュートしているので、初期出し量Qpを35mccにして再び塗布をしたところ、図6の実線で示す膜厚分布を得た。この実線の膜厚精度Uは2.6%であり、目標の3%以下を達した。参考のために、初期出し量を30mccに戻し、停止時間を0.11秒にして再度塗布し、図6の一点鎖線で示す膜厚分布を得た。破線のようにアンダーシュートしていたものが、一点鎖線ではオーバーシュートし、膜厚精度Uも3.2%と、目標の3%以下は得られなかった。
Example 1
A non-alkali glass substrate having a thickness of 370 × 470 mm and a thickness of 0.7 mm was washed and then coated using the
実施例2
塗布液に固形分濃度20%、粘度4mPaSのカラーフィルター用の感光性ブルーレジストを用いた他は、 実施例1と全く同じようにして塗布を行った。今回も塗布方向の膜厚分布を同様に測定したところ、図7に示すように塗布終了部が破線のごとくオーバーシュートし、膜厚精度は端部10mm除外でU=4.1%であった。シリンジポンプ50の停止位置が基板端から465mmのときは、シリンジポンプ50の総吐出量は1290mccであったので、1280mccに変更して再度塗布し、図7の実線に示す膜厚分布プロファイルが得られた。図7の実線では塗布終了部のオーバーシュートが改善され、膜厚精度Uも端部10mm除外で2.9%と、許容値内になった。参考のために、シリンジポンプ50の停止位置を基板端から464mmになるように調整をして再度塗布したが、図7の破線とほぼ同じ膜厚プロファイルが得られ、膜厚精度Uも端部10mm除外で4%と、ほとんど差がなかった。これは塗布速度が100mm/sであり、1mmの違いは10msに相当し、この差がシステム操作や、シリンジポンプ動作のばらつきに埋もれてしまったために、膜厚プロファイルに相違が生じないものと推察された。
Example 2
Coating was performed in the same manner as in Example 1 except that a photosensitive blue resist for color filters having a solid content concentration of 20% and a viscosity of 4 mPaS was used as the coating solution. The film thickness distribution in the coating direction was also measured this time. As shown in FIG. 7, the coating end portion overshoots as shown by the broken line, and the film thickness accuracy was U = 4.1% excluding the end portion of 10 mm. . When the stop position of the
実施例3
ダイコータ1を用いてカラーフィルターを製造した。
ダイは、吐出口の長手方向長さが360mm、吐出口面の塗布方向長さが0.5mm、スリットの間隙が100μmで、基板に360mm幅の塗布膜が形成できるものであった。
Example 3
A color filter was manufactured using the
The die had a length in the longitudinal direction of the discharge port of 360 mm, a length in the coating direction of the discharge port surface of 0.5 mm, a gap of the slit of 100 μm, and a coating film having a width of 360 mm could be formed on the substrate.
まず、360×465mmで厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板を洗浄後に、ブラックマトリックス塗布液を厚さ10μm、ダイと基板との間のクリアランス100μmで3m/分にて塗布した。塗布はダイの吐出口付近を吐出口形状と同じ形状のシリコンゴムで拭き取ってから、ダイを停止している基板の塗布開始部に50μmのクリアランスで近接させ、初期出し量20mccをダイから吐出した。その状態で2秒待機後に、クリアランスを100μmにし、ウェット厚さ10μmに相当する塗布液をシリンジポンプから送液し、ポンプ送液開始後0.08秒後に基板Aの移動を開始することで行った。塗布はシリンジポンプから1667mccの塗布液を吐出して終了した。 First, after cleaning an alkali-free glass substrate having a thickness of 360 × 465 mm and a thickness of 0.7 mm, a black matrix coating solution was applied at a thickness of 10 μm and a clearance of 100 μm between the die and the substrate at 3 m / min. For the application, the vicinity of the discharge port of the die is wiped with silicon rubber having the same shape as the discharge port, and then the die is brought close to the application start portion of the substrate where the die is stopped with a clearance of 50 μm, and an initial ejection amount of 20 mcc is discharged from the die. . In this state, after waiting for 2 seconds, the clearance is set to 100 μm, the coating liquid corresponding to a wet thickness of 10 μm is fed from the syringe pump, and the movement of the substrate A is started 0.08 seconds after the pump liquid is started. It was. Application was completed by discharging 1667 mcc of application liquid from a syringe pump.
なお、このとき、塗布したブラックマトリックス塗布液には、チタン酸窒化物を遮光材、アクリル樹脂をバインダー、PGMEAを溶剤にそれぞれ用い、固形分濃度を10%、粘度を10mPaSに調整した感光性のものを用いた。なお、塗布のタクトタイムは30秒であった。塗布した基板は30秒で65Paに到達する真空乾燥を60秒行ってから、100℃のホットプレートで10分間さらに乾燥した。次いで、露光・現像・剥離を行った後、260度のホットプレートで30分加熱して、キュアを行い、基板の幅方向にピッチが254μm、基板の長手方向にピッチが85μm、線幅が20μm、RGB画素数が4800(基板長手方向)×1200(基板幅方向)、対角の長さが20インチ(基板幅方向に305mm、基板長手方向に406mm)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。なお、乾燥後の格子模様形成前の状態で塗布厚さを測定したところ、端部の10mmを除いて、基板走行方向、幅方向とも±3%以下のむらであった。 At this time, the coated black matrix coating solution is a photosensitive material in which titanic acid nitride is used as a light shielding material, acrylic resin is used as a binder, and PGMEA is used as a solvent, and the solid content concentration is adjusted to 10% and the viscosity is adjusted to 10 mPaS. Things were used. The tact time for coating was 30 seconds. The coated substrate was vacuum-dried to reach 65 Pa in 30 seconds for 60 seconds, and further dried on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes. Next, after exposure, development, and peeling, the substrate is heated for 30 minutes on a 260 ° hot plate and cured, and the pitch is 254 μm in the substrate width direction, the pitch is 85 μm in the longitudinal direction of the substrate, and the line width is 20 μm , RGB lattice size is 4800 (substrate longitudinal direction) × 1200 (substrate width direction), diagonal length is 20 inches (305 mm in substrate width direction, 406 mm in substrate longitudinal direction), thickness is 1 μm A black matrix film was prepared. In addition, when the coating thickness was measured in the state before the grid pattern was formed after drying, the substrate running direction and the width direction had a non-uniformity of ± 3% or less except for 10 mm at the end.
次に、ウェット洗浄後、R色用塗布液を厚さ20μm、ダイと基板との間のクリアランス100μm、ポンプの総吐出量3331mcc、吐出速度360mcc/s、ステージ移動速度3m/分にて塗布した。R色用塗布液はアクリル樹脂をバインダー、PGMEA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5mPaSに調整した感光性のものであった。塗布した基板は、30秒で65Paに到達する真空乾燥を60秒行ってから、100℃のホットプレートで10分間さらに乾燥した。次いで、露光・現像・剥離を行って、R画素部にのみ厚さ2μmのR色塗膜を残し、260度のホットプレートで30分加熱して、キュアを行なった。続いて、ブラックマトリックス、R色の塗膜を形成した基板に、G色用塗布液を厚さ20μm、ダイと基板との間のクリアランス100μm、ポンプの総吐出量3330mcc、吐出速度360mcc/s、ステージ移動速度3m/分にて塗布後、30秒で65Paに到達する真空乾燥を60秒行ってから、100℃のホットプレートで10分間さらに乾燥した。次いで、露光・現像・剥離を行って、G色画素部にのみ厚さ2μmのG色塗膜を残し、260度のホットプレートで30分加熱して、キュアを行なった。さらにブラックマトリックス、R色、G色の塗膜を形成した基板に、B色用塗布液を厚さ20μm、ダイと基板との間のクリアランス100μm、ポンプの総吐出量3332mcc、吐出速度360mcc/s、ステージ移動速度3m/分にて塗布し、30秒で65Paに到達する真空乾燥を60秒行ってから、100℃のホットプレートで10分間さらに乾燥した。次いで、露光・現像・剥離を行って、B色画素部にのみ厚さ2μmのB色塗膜を残し、260度のホットプレートで30分加熱して、キュアを行なった。なお、G色用塗布液はR色用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10mPaSに調整したもの、B色用塗布液にはR色用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10mPaSに調整したものであった。R、G、B色塗布液の塗布はいずれも、ダイの吐出口付近をシリコンゴムで拭き取ってから、ダイを停止している基板の塗布開始部に45μmのクリアランスで近接させ、初期出し量25mccをダイから吐出した。その状態で2秒待機後に、クリアランスを100μmにし、ウェット厚さ20μmに相当する塗布液をシリンジポンプから送液し、ポンプ送液開始後0.13秒後に基板Aの移動を開始することで行った。R色に関しては、1枚目の塗布開始部がアンダーシュートしているのが確認されたので、以降は初期出し量を28mccに変更した。塗布のタクトタイムは30秒であった。なお、塗布品位は申し分のないものであった。膜厚分布についても乾燥後、各色とも測定したところ、端部10mmを除外して塗布方向、幅方向とも±3%以下の変動しかなく、良好であった。 Next, after wet cleaning, the R color coating solution was applied at a thickness of 20 μm, a clearance between the die and the substrate of 100 μm, a total pump discharge amount of 3331 mcc, a discharge speed of 360 mcc / s, and a stage moving speed of 3 m / min. . The coating solution for R color was a photosensitive solution in which acrylic resin was used as a binder, PGMEA was used as a solvent, and pigment red 177 was used as a pigment and mixed at a solid content concentration of 10%, and the viscosity was adjusted to 5 mPaS. The coated substrate was vacuum-dried to reach 65 Pa in 30 seconds for 60 seconds, and further dried on a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes. Next, exposure, development, and peeling were performed, leaving an R color coating film having a thickness of 2 μm only in the R pixel portion, and curing was performed by heating on a 260 ° C. hot plate for 30 minutes. Subsequently, on the substrate on which the black matrix and the R color coating film are formed, the coating solution for G color is 20 μm thick, the clearance between the die and the substrate is 100 μm, the total discharge amount of the pump is 3330 mcc, the discharge speed is 360 mcc / s, After applying at a stage moving speed of 3 m / min, vacuum drying was performed for 60 seconds, reaching 65 Pa in 30 seconds, and then further drying for 10 minutes on a hot plate at 100 ° C. Next, exposure, development, and peeling were performed to leave a G-color coating film having a thickness of 2 μm only on the G-color pixel portion, and curing was performed by heating on a 260-degree hot plate for 30 minutes. Furthermore, a B-color coating solution is 20 μm thick, a die-to-substrate clearance of 100 μm, a total pump discharge amount of 3332 mcc, and a discharge speed of 360 mcc / s on a substrate on which a black matrix, R-color, and G-color coating film is formed. Then, coating was performed at a stage moving speed of 3 m / min, and vacuum drying was performed for 60 seconds to reach 65 Pa in 30 seconds, followed by further drying for 10 minutes on a 100 ° C. hot plate. Next, exposure, development, and peeling were performed to leave a B-color coating film having a thickness of 2 μm only on the B-color pixel portion, and curing was performed by heating on a 260-degree hot plate for 30 minutes. The G color coating solution is an R color coating solution with pigment green 36 and the viscosity is adjusted to 10 mPaS at a solid content concentration of 10%. The B color coating solution is an R color coating solution. Pigment Blue 15 and the viscosity was adjusted to 10 mPaS at a solid content concentration of 10%. In any of the R, G, and B color coating solutions, the area near the discharge port of the die is wiped with silicon rubber, and then the die is brought close to the coating start portion of the substrate where the die is stopped with a clearance of 45 μm, and the initial dispensing amount is 25 mcc. Was discharged from the die. In this state, after waiting for 2 seconds, the clearance is set to 100 μm, the coating liquid corresponding to a wet thickness of 20 μm is fed from the syringe pump, and the movement of the substrate A is started 0.13 seconds after the pump feeding is started. It was. Regarding the R color, since it was confirmed that the first coating start portion undershoots, the initial delivery amount was changed to 28 mcc thereafter. The tact time for coating was 30 seconds. The coating quality was satisfactory. The film thickness distribution was also measured for each color after drying. The film thickness distribution was good with a variation of ± 3% or less in both the coating direction and the width direction, excluding the end 10 mm.
そして、最後にITOをスパッタリングで付着させた。この製造方法にて、1000枚のカラーフィルターを作成した。得られたカラーフィルターは、塗布むらがなく、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。 Finally, ITO was deposited by sputtering. With this manufacturing method, 1000 color filters were produced. The obtained color filter had no coating unevenness, the chromaticity was uniform over the entire surface of the substrate, and the quality was satisfactory.
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やTFT用アレイ基板、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等の製造分野で、ガラス基板などの被塗布部材表面に塗布液を吐出しながら塗膜を形成する際に、より高精度の膜厚分布をえるための調整を行うときに大いに利用されうる。また、このような高精度の膜厚分布が必要なカラーフィルタやTFT用アレイ基板等のディスプレイ用部材の製造に用いられる。 For example, in the manufacturing field of color filters for color liquid crystal displays, array substrates for TFTs, optical filters, printed boards, integrated circuits, semiconductors, etc. Can be used greatly when making adjustments to obtain a more accurate film thickness distribution. Further, it is used for manufacturing display members such as color filters and TFT array substrates that require such a highly accurate film thickness distribution.
1 ダイコータ
2 基台
4 ガイドレール
6 ステージ
10 支柱
20 ダイ(塗布器)
22 フロントリップ
24 リアリップ
26 マニホールド
28 スリット
32 シム
34 吐出口
36 吐出口面
40 塗布液供給装置
42 供給バルブ
44 吸引バルブ
46 フィルター
50 シリンジポンプ
52 シリンジ
54 ピストン
56 本体
60 供給ホース
62 吸引ホース
64 タンク
66 塗布液
68 圧空源
70 上下昇降ユニット
72 モータ
74 ガイド
78 昇降台
80 吊り下げ保持台
90 拭き取りユニット
92 拭き取りヘッド
94 ブラケット
96 スライダー
98 駆動ユニット
100 トレイ
102 台車
120 厚さセンサー
122 支持台
130 制御装置
132 操作盤
A 基板(被塗布部材)
C 塗布膜
1
22
C Coating film
Claims (3)
一定時間待機することにより、塗布器の吐出口と被塗布部材間にビードを形成後、被塗布部材に塗布器から塗布液を吐出するとともに、被塗布部材の塗布器に対する相対移動を開始して、被塗布部材に塗膜を形成する方法であり、前記容積Qpを調整することにより、塗布開始部の塗膜の膜厚プロファイル形状を所望の形状に形成することを特徴とする塗布方法。 A state in which the applicator having a discharge port extending in one direction is brought close to the member to be coated and both are stationary, and after discharging the volume Qp of the coating liquid from the applicator, the discharge is stopped and the applicator and the member to be coated are stationary. in by waiting <br/> certain time, after forming the bead between the applicator discharge ports and the coating member, while discharging the coating liquid from the applicator to be coated member, relative with respect to the applicator of the coating member It is a method of starting movement and forming a coating film on a member to be coated, characterized in that the film thickness profile shape of the coating film at the coating start portion is formed into a desired shape by adjusting the volume Qp. How to apply.
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