JPH09173939A - 塗布装置および塗布方法ならびにカラーフィルタの製造装置および製造方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】塗布前に口金４０スリットとガラス基板Ａ間の
相対位置精度を向上させることにより、ガラス基板Ａへ
の塗布精度を格段に向上することのできる塗布装置およ
び塗布方法を提供する。 【解決手段】ガラス基板Ａ上に塗布液を塗布する塗布装
置１を、塗布液の供給手段５０、４４と、口金４０と、
口金４０またはガラス基板Ａのうちの少なくとも一方を
相対的に移動させる移動手段１４、１６、１８とで構成
する。本発明は、ガラス基板Ａへの塗布前、すなわち口
金４０とガラス基板Ａのうちの少なくとも一方を近接す
る前に、ガラス基板Ａをテーブル６表面に位置決めする
位置決め手段２００、２２０を設けたものである。

Description

【発明の詳細な説明】

【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、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装置および
塗布方法並びにこれら装置および方法を使用したカラー
フィルタの製造装置およびその製造方法の改良に関す
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、青、緑の塗膜を順次形成してい
き、これによりガラス基板上を３原色に塗り分けて得ら
れる。

【０００３】それゆえ、カラーフィルタの製造には、ガ
ラス基板上に黒、赤、青、緑の塗布液を順次塗布して、
その塗膜を形成していく形成工程が必要不可欠となる。
この種の形成工程には、従来塗布装置としてのスピナ
ー、バーコータあるいはロールコータなどが使用されて
いたが、塗布液の消費量を極力削減し、また、塗膜の物
性を向上する上で近年に至ってはダイコータの使用が検
討され始めてきている。この種のダイコータは、その一
例がたとえば特開平6-339656号公報に開示されている。
この公知のダイコータは、水平方向に往復動可能なテー
ブルと、下向きの吐出口を有した塗布ヘッドとを有し、
テーブルの上面は被塗布部材であるガラス基板を吸着保
持するため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、テーブル上に吸
着保持可能となっている。そして、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水平方向に移動するに伴い、塗布
ヘッドの吐出口から移動速度に応じた所定量の塗布液を
吐出させればガラス基板上に所定膜厚の塗膜を連続して
形成していくことができる。

【０００４】ところで、ガラス基板上に形成される塗膜
に関して、塗布開始時からその膜厚を均一に制御するに
は、ガラス基板の移動速度と塗液の吐出量の制御が必要
となる。それ故、公知のダイコータは、塗布開始前に所
定時間だけ早く塗液の供給弁を開けて塗布開始時に十分
な液圧を付与し、塗布開始点から所望の一定膜厚の塗膜
が得られるようにしている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た公知のダイコータにあっては、ガラス基板のテーブル
上面への固定については、ガラス基板とダイのスリット
との相対位置関係が何等考慮されていない。

【０００６】すなわち、ガラス基板のテーブル上への取
付け位置を検知してスリットダイの幅方向の位置合せが
されておらず、また、ガラス基板の塗布開始点を決定す
ることもしていない。したがって、テーブル上面でのガ
ラス基板の固定位置が常に同じでないため、塗布開始・
終了位置や塗布すべき幅方向の位置がずれるという欠点
がある。そしてこのような塗布位置の再現性が不十分で
あるために、塗布領域が許容範囲をこえて大きく変動す
るということが問題が起こる。このことは特にガラス基
板の内側に矩形状領域の塗布面を形成する場合に致命的
な品質欠点となる。

【０００７】さらに、塗布部分の端部は厚みむらがどう
しても悪くなってしまうが、上述したように塗布領域が
ずれると厚みプロフィールも変動し、品質の均一な製品
が得られないことになる。

【０００８】この発明は、上述の事情に鑑みてなされた
もので、その目的とするところは、塗布前に口金のスリ
ットとガラス基板、すなわち口金と被塗布部材間の相対
位置精度を向上させることにより、被塗布部材への塗布
精度を格段に向上させることのできる塗布装置および塗
布方法並びにこれら装置および方法を使用した簡便なカ
ラーフィルタの製造装置および製造方法を提供すること
にある。

【０００９】

【問題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、この発明の塗布装置は、塗布液を供給する供給手段
と、供給手段から供給された塗布液を吐出するために一
方向に延びるスリットを有する塗布液吐出装置と、塗布
液吐出装置または被塗布部材のうちの少なくとも一方を
相対的に移動させる移動手段とを備えた塗布装置におい
て、前記塗布液吐出装置と前記被塗布部材を近接する前
に、被塗布部材の位置決めをする位置決め手段を設けた
ことを特徴とする。

【００１０】この場合、前記位置決め手段は、被塗布部
材の形状に近似した凹部を有する部材や、被塗布部材の
外縁を接圧する部材とするのが好ましく、前記被塗布部
材の外縁を接圧する部材は、移動可能にするとより好ま
しい。また、前記被塗布部材の外縁を接圧する部材は、
例えば、被塗布部材に接する押し付け部材と、押し付け
部材を被塗布部材方向に案内するガイドとからなり、か
つ、前記押し付け部材が被塗布部材の圧接する方向に進
退自在にすることができる。

【００１１】そして、上述した装置装置は、カラーフィ
ルタの製造装置として用いることができる。

【００１２】上記目的を達成するため、この発明の塗布
方法は、塗布液供給装置により、塗布液吐出用スリット
を有する塗布液吐出装置に塗布液を供給し、塗布液吐出
装置または被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的
に移動させて、被塗布部材上に塗膜を形成する塗布方法
であって、前記被塗布部材上の塗布開始部を前記塗布液
吐出装置の塗布液吐出用スリットに相対する位置で停止
させた時の、前記被塗布部材上の塗布すべき部分の幅方
向における位置ずれと、前記塗布液吐出装置の塗布液吐
出用スリットの先端開口部と前記被塗布部材上の塗布開
始部の移動方向における位置ずれを、各々±１ｍｍ以下
に塗布開始前に位置決めすることを特徴とする。

【００１３】また、塗布液供給装置により、塗布液吐出
用スリットを有する塗布液吐出装置に塗布液を供給し、
塗布液吐出装置または被塗布部材のうちの少なくとも一
方を相対的に移動させて被塗布部材上に所定厚みの塗膜
を形成する塗布方法であって、被塗布部材の塗布開始部
を塗布液吐出装置の塗布液吐出用スリットに相対する位
置で停止させ、該塗布液吐出用スリットから塗布液の吐
出を開始し、該塗布液吐出用スリットの先端開口部と被
塗布部材上の塗布開始部との双方に接する塗布液ビード
を形成した後に、塗布液吐出装置または被塗布部材のう
ちの少なくとも一方の相対移動を開始することを特徴と
する塗布方法としてもよい。

【００１４】この場合、前記被塗布部材を搬送体により
保持して搬送することにより移動させて被塗布部材上に
所定厚みの塗膜を形成するのが好ましい。また、前記被
塗布部材上の塗布開始部を前記塗布液吐出装置の塗布液
吐出用スリットに相対する位置で停止させた時の、前記
被塗布部材上の塗布すべき部分の幅方向における位置ず
れと、前記塗布液吐出装置の塗布液吐出用スリットの先
端開口部と前記被塗布部材上の塗布開始部の移動方向に
おける位置ずれを、各々±１ｍｍ以下に塗布開始前に位
置決めするのが好ましい。

【００１５】上述した塗布方法は、カラーフィルタの製
造方法として用いることができる。

【００１６】

【発明の実態の形態】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。

【００１７】図１は、この発明に係る塗布装置の全体斜
視図、図２は図１の装置のテーブル６と口金４０回りの
模式図である。

【００１８】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用いられる塗布装置である
いわゆるダイコータ１が示されている。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
溝レール４が水平方向に互いに平行に設けられている。
これらガイド溝レール４には、被塗布部材であるガラス
基板Ａの保持体、かつ、搬送体であるテーブル６が配置
され、このテーブル６の上面は真空吸引によってガラス
基板Ａが固定可能なサクション面として構成されてい
る。テーブル６は、一対のスライド脚８を介してガイド
溝レール４上を水平方向に往復動自在となっている。す
なわち、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１４、１６、１８を内蔵したケーシング１２
が配置されており、ケーシング１２はガイド溝レール４
に沿って水平方向に延びている。送りねじ機構１４、１
６、１８は、図２に示されているように、ボールねじか
らなるフィードスクリュー１４を有しており、フィード
スクリュー１４はテーブル６の下面に固定されたナット
状のコネクタ１６にねじ込まれ、このコネクタ１６を貫
通して延びている。また、フィードスクリュー１４の両
端部は、図示しない軸受に回転自在に支持されており、
その一端にはＡＣサーボモータ１８が連結されている。

【００１９】図１に示されているように、基台２の上面
には、ほぼ中央に位置にして逆Ｌ字形のダイ支柱２４が
立設されている。ダイ支柱２４の先端は、テーブル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
この発明の塗布液吐出装置である口金４０の昇降機構２
６が取り付けられている。昇降機構２６は、図示しない
昇降ブラケットを備えており、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図示しないフィードスクリューが回
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。また、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。さらに、昇降ブラケットには、図示しない支
持軸を介して、上述口金４０を保持するたろめのダイホ
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に交差する方向に水平に延びている。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
軸とともにガラス基板Ａに対向する垂直面内で回転する
ことができる。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が固定されており、この水
平バー３６はダイホルダ３２に沿って延びている。水平
バー３６の両端部には、電磁作動型のリニアアクチュエ
ータ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
る図示しない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。

【００２０】ダイホルダ３２内には塗布器としての口金
４０が取り付けられている。図１から明らかなように口
金４０はテーブル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。

【００２１】一方、図２に示すように、口金４０から
は、塗布液の供給ホース４２が延びており、この供給ホ
ース４２の先端はシリンジポンプ４４、つまり、その電
磁切換え弁４６の供給ポートに接続されている。電磁切
換え弁４６の吸引ポートからは吸引ホース４８が延びて
おり、この吸引ホース４８の先端部は塗布液の供給源で
あるタンク５０内に挿入されている。なお、タンク５０
には塗布液が蓄えられている。

【００２２】シリンジポンプ４４のポンプ本体５２は、
電磁切換え弁４６の切換え作動により、供給ホース４２
および吸引ホース４８の一方に選択的に接続可能となっ
ている。そして、これら電磁切換え弁４６およびポンプ
本体５２はコンピュータ５４に電気的に接続されてお
り、このコンピュータ５４からの制御信号を受けて、そ
れらの作動が制御されるようになっている。さらに、シ
リンジポンプ４４の作動を制御するため、コンピュータ
５４にはシーケンサ５６もまた電気的に接続されてい
る。このシーケンサ５６は、テーブル６側のフィードス
クリュー１４のＡＣサーボモータ１８や、昇降機構２６
側のＡＣサーボモータ３０やリニアアクチュエータ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、テーブル６の移動位
置を検出する位置センサ５８からの信号、口金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にてテーブル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。

【００２３】図２に概略的に示されているように口金４
０は、幅方向に長尺なブロック形状のフロントリップ５
９およびリアリップ６０を有している。これらリップ５
９、６０はテーブル６の往復動方向でみて前後に張り合
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５９、６０の張り合わせ
により、口金４０の下面には塗布液の吐出口であるノズ
ル部が形成されている。口金４０内にはその中央部分に
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は口金４０の幅方向、すなわち、テーブル
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。

【００２４】口金４０の内部には上端がマニホールド６
２に連通し、その下端がノズル部の下面に開口したスリ
ット６４が形成されており、このスリット６４の下端開
口が吐出口として規定されている。具体的には、スリッ
ト６４はフロントリップ５９とリアリップ６０との間に
挟み込まれたシム（図示しない）によって確保されてお
り、これにより、吐出口もまた口金４０の幅方向に延び
ている。

【００２５】再度図１を参照すると、基台２の上面には
ダイ支柱２４よりも手前側に位置してセンサ柱２０が配
置されており、このセンサ支柱２０もまた前述したダイ
支柱２４と同様に逆Ｌ字形をなしている。センサ支柱２
０の先端はテーブル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を介してガラス
基板Ａの厚みを前もって測定するための厚みセンサ２２
が取り付けられている。厚みセンサ２２は、ローダから
テーブル６にガラス基板Ａを載置する時にこれらと干渉
しない位置に設けてある。

【００２６】図１の実施態様例ではガラス基板Ａの塗布
開始部分がダイ４０の吐出口真下で停止した時に、ガラ
ス基板Ａの中央部の厚みが測定できる位置に厚みセンサ
２２を配置している。また、この位置ではガラス基板Ａ
は昇降しないから、厚みセンサ２２とガラス基板Ａとの
間隔は測定上最良の寸法に固定することができ、そのた
め厚みセンサ２２の昇降機構は不要である。

【００２７】また、テーブル６には、本発明の特徴であ
るラス基板Ａの幅方向（ガラス基板Ａの搬送方向とは直
交する方向）の位置決めをする幅寄せ器２００が設けら
れている。

【００２８】この幅寄せ器２００について、その概略平
面図である図３を用いて説明する。幅寄せ器２００は、
ガラス基板Ａの両側面に圧接する合成樹脂製等の押し付
け部材２０２と、この押し付け部材２０２を幅方向（図
の左右方向）に往復案内するガイド２０４と、押し付部
材２０２を任意の位置で停止、調整できるストッパー２
０６と、上記可動部分の押し付け部材２０２を支持する
とともに基台２と連結、固定するブラケット２０８とか
ら構成され、これら部材が幅方向の両側に配置されてい
る。

【００２９】そして押し付け部材２０２は、図示しない
駆動源、たとえばエアーシリンダー、リニアモータ等に
よって図の左右方向に往復動することができるようにな
っている。１対の押し付け部材２０２間の幅方向の寸法
Ｌは、ストッパー２０６によって調整可能であり、ガラ
ス基板Ａの幅Ｗよりも０．１〜２ｍｍ広くなるように調
整するのが好ましい。０．１ｍｍよりも狭くするのは調
整が難しく、２ｍｍを越えるとガラス基板Ａのテーブル
６に対する位置決め効果がない。なお、ガラス基板Ａと
押し付け部材２０２間のすきまをゼロにすると、ガラス
基板Ａに異常な力が加わることになるので、この力を吸
収する機構をつけ加えるか、押し付け部材を弾性体を介
して押しつけるのが好ましい。なお、符号３は、ガラス
基板Ａをテーブル６表面に真空吸着するためにテーブル
６の表面に複数設けられた吸引孔であり、図示しない真
空ポンプ等の適当な真空源に接続されている。また、符
号５は、ガラス基板Ａをテーブル表面からリフトアップ
するためのリフトピン５であり、テーブル下部に設けら
れた図示しないエアーシリンダによって図の紙面の垂直
方向に出没できるようになっている。

【００３０】なお、図２、図３に示すようにこの発明の
位置決め手段である幅寄せ器２００は、信号線４９を介
してコンピュータ５４に接続されており、コンピュータ
５４からの信号によって図示しない駆動源を動作させ
る。また、押し付け部材２０２の近傍には、押し付け部
材２０２の基板押し付け時と復動時の位置を検知する位
置センサ７が設けられており、この信号もコンピュータ
５４に信号線を介して伝えられるようになっている。

【００３１】ガラス基板Ａは、テーブル６の原点位置で
前工程から図示しないローダにより載置されるが、その
載置すべき位置の移動方向（ガラス基板Ａの搬送方向に
同じ）の中央線（例えば口金４０の吐出口中央部）に対
して押し付け部材２０２が略対称になるように幅寄せ器
２００全体を配置している。この時の位置ずれは、移動
方向の中央線に対して±１ｍｍ以下になるようにするの
が好ましい。±１ｍｍを越えるとガラス基板Ａの塗布す
べき領域が大きくずれてしまい、塗布すべき領域内での
幅方向の塗膜厚プロフィールも均一でなくなるからであ
る。

【００３２】次に、この発明の塗布方法を図１〜図３を
参照しながら説明する。

【００３３】まず、塗布装置１における各作動部の原点
復帰が行われるとテーブル６、ダイ４０はスタンバイ位
置に移動する。この時、塗布液タンク５０からダイ４０
までの送液ルートは、すでに塗布液で充満されており、
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
アーを排出するいわゆるエアー抜き作業を終えているも
のとする。

【００３４】次に、テーブル６の表面からリフトピン５
を上昇させ、図示しないローダからのガラス基板Ａの載
置のために待機させる。

【００３５】ガラス基板Ａをローダによりリフトピン５
上部に載置する。この載置する位置はテーブル６上の予
め定められた場所の真上となるようにし、ここに移動方
向の位置ずれが±１ｍｍ以内の範囲内となるように置
く。これによりテーブル６とガラス基板Ａとテーブルと
の移動方向の位置関係が相対的に定まることになる。従
ってあらかじめ定められたガラス基板Ａの塗布開始部を
ダイ４０の吐出口の真下に移動させることが、テーブル
６をそれに対応する位置に移動させることと同義にな
り、ガラス基板Ａの位置を直接見ないでもフィードスク
リュー１４に取り付けられているエンコーダ１８やテー
ブルの位置センサー５８によって位置を確認し、正確に
位置制御を行えるようになる。

【００３６】次にリフトピン５上のガラス基板Ａをリフ
トピン５を下降させてテーブル上面に載置し、次いでコ
ンピュータ５４から信号を駆動源であるエアーシリンダ
に出して幅寄せ器２００を作動させ、ガラス基板Ａの幅
方向両側からガラス基板Ａの側縁を押し付け部材２０２
で挟み込む。この状態は位置センサ７で検知されて信号
がコンピュータ５４に伝えられ、この信号により０．５
〜５秒間この状態を保持する。そうするとダイ４０の吐
出口の幅方向位置とガラス基板Ａの塗布すべき幅方向の
位置ずれが±１ｍｍ以下となる。したがって、テーブル
６とダイ４０の吐出口の幅方向の位置関係は相対的に定
められることになる。

【００３７】押し付け部材２０２による挾み込み工程が
完了したら、次にコンピュータ５４から駆動源に信号を
出して押し付け部材２０２を幅方向の外側に移動させる
と同時にガラス基板Ａを吸着保持する。

【００３８】次に押し付け部材２０２の復帰を位置セン
サ７で確認し、テーブル６をガラス基板Ａとの相対位置
関係からあらかじめ定めた所定位置まで移動、停止させ
るとテーブル上のガラス基板Ａの塗布開始部Ｂがダイ４
０の吐出口の真下に±１ｍｍ以下の精度、望ましくは±
０．５ｍｍ以下の精度で位置決めされる。この停止状態
の時に厚みセンサ２２でガラス基板Ａの基板厚みが測定
され、その厚みとあらかじめコンピュータ５４に入力さ
れているクリアランスとからダイ４０のリニアセンサー
上での下降すべき値が演算され、この指令値がシーケン
サ５６から昇降機構２６に出力されてダイ４０が上記下
降位置まで下降し、口金４０の吐出口とガラス基板Ａと
の間のクリアランスが正確に設定される。このように、
口金４０とガラス基板Ａを近接する前に、ガラス基板Ａ
の位置決めをするのである。

【００３９】一方、図２のシリンジポンプ４４からは、
この間にタンク５０から所定量の塗液を吸引させ、クリ
アランスの設定確認後塗液をダイ４０に送り込む。

【００４０】次にシリンジポンプの送り込み動作開始と
同時に、コンピュータ５４内のタイマーがスタートし、
所定時間後にコンピュータ５４からシーケンサ５６に対
してテーブル６のスタート信号が出力され、テーブル６
が塗布速度で移動を開始し、塗布開始部Ｂからの塗布が
開始され、ガラス基板Ａ上には所定厚みの塗膜が形成さ
れる。

【００４１】なお、ガラス基板Ａは、常時テーブル６上
の定められた位置に吸引固定されているから、ガラス基
板Ａ上の（ａ）塗布終端部Ｃから例えば５ｍｍ手前や
（ｂ）塗布終端部Ｃ位置に位置センサー５８やそのエン
コーダ値をあらかじめ設定することができる。テーブル
６が上記（ａ）位置にきたら、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、上記（ｂ）
位置までスキージ塗工し、次いでテーブル６が（ｂ）に
対応する位置にきたら、コンピュータ５４からダイ４０
を上昇させる信号を出し、ダイ４０を上昇させて完全に
塗布液ビードを断ち切る。

【００４２】テーブル６が移動を続けその終点位置（ア
ンローダによるガラス基板の移載位置）に到達したら停
止し、ガラス基板Ａの吸着が解除され、リフトピン５が
上昇し、ガラス基板Ａを上方に持ち上げる。

【００４３】そして、アンローダによってガラス基板Ａ
の下面が保持され、次の工程にガラス基板Ａが搬送され
る。ガラス基板Ａがアンローダに受け渡されたら、テー
ブル６はリフトピン５を下降させ、再び原点位置に復帰
する。

【００４４】以上に説明したように、本実施態様例にお
いては、リフトピン５上に載置されたガラス基板をテー
ブル上に載せかえる工程の時にガラス基板Ａをその進行
方向と直交する方向の幅方向で位置決めをするので、ガ
ラス基板とテーブルとの幅方向の相対位置関係、ひいて
は口金との幅方向の相対位置関係が一定のものとなり、
幅方向の塗布領域精度と、塗布領域内での塗布厚み精度
が格段に向上する効果がある。

【００４５】なお、以上の説明は幅寄せ器２００をガラ
ス基板Ａの幅方向のみに設けた態様のものであるが、こ
のようにすると以下に述べる不都合が生じる。すなわ
ち、図示しないローダからリフトピン５上に受け渡され
たガラス基板Ａをリフトピン５を下降してテーブル６表
面上に載置する時、リフトピン５の下降速度が早いと、
ガラス基板Ａとテーブル６表面の間の空気が逃げ切らな
い、いわゆるエアベアリング効果が生じ、ガラス基板Ａ
がその空気上で浮遊し、載置すべき所定位置から大きく
ずれることがある。

【００４６】このために、リフトピン５を下降する前か
ら、テーブル６の表面をガラス基板Ａの吸着穴から−５
０〜−３００ｍｍＨｇで吸引し、その状態でリフトピン
５を下降させると、リフトピン５の下降速度に関係な
く、ガラス基板Ａとテーブル６表面間のエアーが効果的
に排除され、ガラス基板Ａがテーブル６表面上で移動す
るということがなくなり、テーブル上の所定位置に精度
よく載置することができる。上記吸引圧は−５０ｍｍＨ
ｇより小さいとエアー排除の効果がなく、−３００ｍｍ
Ｈｇより大きいと吸着圧が大きすぎて幅寄せ器を作動さ
せた時に、ガラス基板Ａが所定の幅方向位置に移動し難
い。

【００４７】位置決め精度をガラス基板Ａの幅方向と移
動方向の両方向について、±１ｍｍよりも高い、たとえ
ば±０．５ｍｍ以下にすると、幅方向は、幅寄せ器２０
０の押し付け部材２０２間の幅方向精度を上げれば容易
に達成できるが、移動方向についてはローダでのリフト
ピン５上へのガラス基板Ａの載置は上記精度で可能であ
っても、リフトピン５からテーブル６表面への移載につ
いては外乱が入り易く、必ずしも±０．５ｍｍ以内の精
度を得られるとは言いがたい。従ってこの精度を移動方
向においても達成するには、幅方向と同じように移動方
向でも、ガラス基板Ａをテーブル６表面に載置してから
位置決めをする必要があり、かかる不都合を解消した実
施態様を再び図３を参照して説明する。

【００４８】図３において、移動方向の位置決め器２２
０は、幅寄せ器２００のユニットをテーブルに、ガラス
基板Ａを移動方向から挟み込めるように取り付けたもの
である。移動方向位置決め器２２０は、幅寄せ器２００
と同じように押し付け部材２２２、これを移動方向に案
内するガイド２２４、押し付け部材２２２を任意の位置
で停止、調整できるストッパー２２６、そしてこれらの
ユニットをテーブル６側面に固定する図示しないブラケ
ットと、押し付け部材２２２を移動方向に往復動させる
図示しない駆動源より構成される。駆動源への動作信
号、押し付け部材の位置を示す位置センサ７の信号は信
号線を介してコンピュータ５４と送受信される。ここ
で、図３のように移動方向位置決め器２２０をテーブル
６の移動方向前後に配置し、ガラス基板Ａを移動方向に
挟み込むようにし、挟み込んだ時の走行方向のすきまを
０．１〜１ｍｍにし、さらに載置すべき位置の幅方向に
引いた中央線に略対称となるように、１対の移動方向位
置決め器２２０とガラス基板Ａとの相互の配置調整をす
ればガラス基板Ａをテーブル６表面上の所定位置に±
０．５ｍｍの精度で載置できるようになる。幅寄せ器と
の位置決めタイミングについては両者を同時に行っても
よいし、一方を先行させて、もう一方を行うなど、どち
らでもよい。

【００４９】図４は、上記図３のものとはさらに異なる
実施態様例の平面図である。

【００５０】この幅寄せ器２００は、左右一対の押し付
け部材２０２の先端に新たに合成樹脂製の位置決め片２
１０を固定したものである。この位置決め片２１０は、
縦辺２１４の両端部に横辺２１６ａ，２１６ｂのそれぞ
れがもう一方の押し付け部材方向に突出した「コ」の字
状に構成されており、横辺２１６ａ，２１６ｂの内側間
の距離をガラス基板Ａの移動方向の寸法よりも０．１〜
１ｍｍ広く設定できるとともに、ガラス基板Ａを一対の
位置決め片の縦辺２１４で幅方向に挟み込んだ時、縦辺
２１４の内幅間の距離をガラス基板Ａの移動方向の寸法
よりも０．１〜１ｍｍ広く設定できるようになってい
る。また、ガラス基板Ａの幅方向についても、ガラス基
板Ａを一対の位置決め片の縦辺２１４で幅方向に挟み込
んだ時、縦辺２１４間の寸法をガラス基板Ａの幅方向の
寸法よりも０．１〜１ｍｍ大きくなるようにストッパー
２０６で調整できるようになっている。

【００５１】そして、この幅寄せ器２００全体を、位置
決め片２１０でガラス基板Ａを挟み込んだ時に、ガラス
基板Ａのテーブル６表面上の所定位置とのずれが±０．
５ｍｍ以下になるように調整配置している。

【００５２】ガラス基板Ａがリフトピン５上からテーブ
ル６表面上に載置された時、この位置決め器２１８を動
作させると、位置決め片２１０の中央への進行に伴って
ガラス基板Ａのエッジが位置決め片２１０の斜面２１２
に接触し、この斜面が案内となって、エッジが斜面で相
対的に滑りながら、横辺２１６ａ、２１６ｂ縦辺２１４
で構成される隙間で最終的に位置決めされる。

【００５３】斜面の角度は横辺に対して５〜４５゜がよ
い。これより小さいと斜面が長すぎ、装置が大型化し、
角度が大きいと被塗布材と斜面の間に滑りがおきずロッ
クして案内作用が生じないためである。また位置決め片
２１０で、横辺２１６ａ、２１６ｂ間の長さが異なるも
のを用意し、簡単に交換可能としておけば、サイズの異
なるガラス基板Ａに容易に対応できる。

【００５４】これによって、図３の実施例よりもより少
ない装置構成で、ガラス基板Ａの幅方向と移動方向につ
いてのテーブル６表面上の位置決めを高い精度で同時に
行なうことが可能となる。なお、位置決め器２１８をガ
ラス基板Ａを挟み込む位置で固定したままにしておき、
そこにリフトピン５上のガラス基板Ａを下降してテーブ
ル６表面上に載置してもよい。また、この実施態様で
は、図１の実施態様とはちがって、幅方向と移動方向に
基板を移動させるために、低圧の吸引力でも、吸着しな
がらガラス基板を動かすのが難しい。

【００５５】したがってこの図４の実施態様では位置決
め中にはガラス基板の吸着を行なわず位置決めが完了し
てから吸着を行うのがよい。そして吸着が完了した時点
で、位置決め片を初期位置にもどす。

【００５６】この場合は、全方向からガラス基板をかこ
んでいるのであるから、吸着していなくても位置決め上
は問題がない。

【００５７】図５は、位置決め手段のさらに別の実施態
様を示したもので、テーブル６表面の所定位置に凹溝２
４０をほったものである。この底面には吸着穴２４４
と、リフトピン５（図示していない）が４カ所具備され
ており、底面の幅方向の寸法Ｌｗ、移動方向の寸法Ｌｌ
は対応するガラス基板Ａの各々の寸法より０．１〜１ｍ
ｍ程度大きくなっている。また凹溝２４０の深さＬｈは
被塗布材の厚さと同じか、それよりも浅くしている。そ
して底面２４６、テーブル６表面に向かって凹溝２４０
の幅方向、移動方向の寸法は次第に大きくなっており、
斜面２４２，２４８を構成する。この斜面がリフトピン
５上のガラス基板Ａを下降させる時に位置決めの案内と
なり、最終的に底面２４６の隙間で、位置決め精度が定
まる。

【００５８】上記の実施態様で押し付け部２０２の押し
付け長さは被塗布材の側面長さよりも短くても長くても
よいが、できるだけガラス基板Ａの四隅に近い所を押す
方がガラス基板Ａの傾き角度が同じ隙間設定でも小さく
すむ。この傾きが大きい場合は、ダイ４０の吐出口に対
してガラス基板Ａが斜めにおかれることになり、はなは
だしい場合は塗布開始部がガラス基板Ａ上で斜線状に形
成される。

【００５９】さらに、厚みセンサー２２を、ガラス基板
Ａをテーブル６上に載置する時に干渉しないように、ロ
ーダからの移載位置よりも移動方向に離れた所に配置し
たが、ガラス基板Ａを載置する位置でも厚みセンサー２
２を上方向におけば、両者の干渉がおこらないので、そ
のように厚みセンサーを配置してもよい。この場合、厚
みセンサー２２は昇降機構を伴い、測定する時に下降す
ることになる。従って、ガラス基板Ａがローダ上、リフ
トピン５上、テーブル６表面上いずれにある時でも任意
にガラス基板Ａの厚さを測定できる。特にローダ上にガ
ラス基板Ａがある時に測定できるようになると、テーブ
ル６の動きとは関係なく、ガラス基板Ａの厚みを測定で
きることになり、サイクルタイムの縮小に寄与でき、生
産性を上げることができる。

【００６０】

【実施例】

実施例１ ポリイミド前駆体であるポリアミド酸をバインダーとし
て用い、Ｎ−メチル−２−ピロリドンを溶媒とし、塩臭
素化フタロシアニングリーン（Ｃ．Ｉ．ピグメントグリ
ーン３６）を混合・分散して得た重量固形分濃度８ｗｔ
％、粘度２５センチポアズの緑色着色塗膜形成用塗布液
を塗布液として採用し、３６０ｍｍ×４６５ｍｍ×１．
１ｍｍの無アルカリガラス基板ＯＡ−２（日本電気硝子
（株）製）をガラス基板Ａとして採用し、スリット間隙
ＬP を１００μｍ、クリアランスＬC を７５μｍに設定
して塗布を行った。定量ポンプとしてはシリンジポンプ
を用いた。基板搬送用テーブル６の駆動には高精度ステ
ッピングモータを使用しシーケンサにより制御を行って
実施した。前述の着色塗膜形成用塗布液を塗布液タンク
５０に仕込み予め口金４０に至るまでの送液路内を塗布
液で満たした。ガラス基板の全面を塗布するために吐出
口の幅方向の長さを３６０ｍｍとした。

【００６１】位置決めには図４の位置決め器２１８を用
い３６０ｍｍ×４６５ｍｍの基板に対して、幅方向、移
動方向のすきまが各々０．２ｍｍになるように調整し
た。なお斜面２１２ａ、２１２ｂの角度は横辺２１６
ａ、２１６ｂに対して３０度に設定した。

【００６２】さらに縦辺２１４は口金４０の吐出口セン
ターに対して、中心振り分けの位置にした。また横辺２
１６ａ、２１６ｂはテーブル６の移動方向の中心に対し
て対称になるように配置した。この時のガラス基板の先
頭から口金４０の吐出口までの移動方向の移動距離は３
５０ｍｍであった。

【００６３】このセッティングでまずアンローダ上のガ
ラス基板をテーブル６上につき出したリフトピン５上に
移載する。

【００６４】次いでリフトピン５を下降させ、最下点ま
で下降したのと同時に、位置決め器２１８を作動させ、
位置決めを行い完了した時点で、真空吸着を行ってガラ
ス基板をテーブル６上に固定した。その後、テーブル６
を駆動してガラス基板類をダイ４０の真下に移動せしめ
停止させた。この時固定の近接センサによりテーブル６
が所定位置に至ったのを検知し、口金４０を先述の所定
のクリアランスを確保する位置にまで降下させてからシ
リンジポンプ４４を駆動させて２８５μｌ／秒の割合で
塗布液の吐出を開始し、さらに０．５秒間だけガラス基
板Ａを静止しつづけてダイ４０とガラス基板Ａとの間に
所望の塗布液ビードを幅方向全域に形成せしめて後、再
びテーブル６を駆動させてガラス基板Ａを相対移動させ
ることで塗布を開始した。テーブル６の搬送速度は３ｍ
／分で行った。ほぼこの直後から塗膜形成に消費される
塗布液量と口金４０の吐出口６６から供給する塗布液量
とが平衡に達し、連続して安定な塗膜を形成する定常塗
工状態となった。次に、同様に近接センサにより塗布終
了位置よりも５ｍｍ手前位置を検知してシリンジポンプ
４４の駆動を止める一方、テーブル６が継続して移動し
つづけるためにこの位置から終了位置まではガラス基板
と口金４０の間に形成された塗布液ビードを消費しての
塗布、いわゆるスキージ塗工により、塗膜を形成した。

【００６５】得られた塗布基板を乾燥オーブン（図示せ
ず）にて１２０℃で２０分乾燥して緑色着色塗膜を得
た。図６、図８は位置決めを行った時の、移動方向と幅
方向の各々の膜厚プロフィールを、図７、図９は位置決
めを行なわなかった時のテーブル６の移動方向と幅方向
の各々の膜厚プロファィルを示したものである。位置決
めを行なわなかったものは基準位置から移動方向に１．
５ｍｍ、幅方向に２ｍｍまでずれ、位置決めを行ったも
のはそれが各々０．２ｍｍであった。

【００６６】位置決めを行ったものは、基板枚数１００
枚でも図６、図８の膜厚プロフィールが得られるのに対
して、位置決めを行なわなかったものは基板枚数を重ね
ると膜厚プロフィールが変動し、最も極端に変化したの
が図７、図９であった。ここでは塗布範囲の一端の膜厚
が厚いと、正反対の一端の膜厚は薄くなるという傾向が
あり、膜厚均一となる有効部分も小さくなることがわか
る。

【００６７】位置決めを行わないと塗布領域のずれが発
生する以外に、塗布領域内の膜厚プロフィールにも影響
を与え、膜厚精度の安定性、再現性が低下するのが確認
できた。

【００６８】本発明は上記の実施態様に制約されるもの
でなく種々の変形が可能となる。

【００６９】たとえば、テーブル６が移動するのではな
くて、固定であり、口金４０が移動して塗布する場合に
も本発明は同様の効果を奏する。

【００７０】また上記実施例ではガラス基板を口金４０
の真下で一度停止させた後に塗布を開始したが、この停
止を行わず、テーブル６が所定の位置に達した時、ある
いはテーブル６が駆動を開始してからある時間に達して
から口金４０の吐出を開始して塗布を行う場合にも、テ
ーブル６を停止する場合と全く同様に本発明を適用でき
る。

【００７１】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜５の塗
布装置および請求項７〜１０の塗布方法によれば、テー
ブル上のガラス基板Ａの位置決めをその幅方向と移動方
向とで精度よく行えるために、ガラス基板Ａ上の所定領
域に精度よく塗布を行うことができる。また、多数枚塗
布した時の塗布領域の位置再現精度も大幅に向上する。
さらに、被塗布部材の位置決めを行うことによって、塗
布領域内の厚みプロフィールも安定し、再現精度が高く
なり、製品の品質も向上する。

【００７２】請求項６、１１のカラーフィルタの製造装
置および製造方法によれば、上記塗布装置および塗布方
法を使用しているので、品質のよいカラーフィルタを製
造することができ、生産性も向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の塗布装置の一実施例であるダイコー
タの斜視図である。

【図２】 図１のダイコータを塗布液の供給系をも含め
て示した概略模式図である。

【図３】 本発明の装置に用いられている位置決め装置
の一実施態様の平面図である。

【図４】 位置決め装置の別の実施態様の平面図であ
る。

【図５】 位置決め装置のさらに別の実施態様の平面図
である。

【図６】 位置決めを行った時の塗膜の移動方向の膜厚
プロフィールである。

【図７】 位置決めをしなかった時の移動方向の膜厚プ
ロフィールである。

【図８】 位置決めを行った時の幅方向の膜厚プロフィ
ールである。

【図９】 位置決めをしなかった時の幅方向の膜厚プロ
フィールである。

【符号の説明】

１ ダイコータ（塗布装置） ２ 基台 ３ 吸引孔 ５ リフトピン ６ テーブル ７ 位置センサ １４ フォードスクリュー １８ ＡＣサーボモータ ２２ 厚みセンサ ４０ 口金 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 ２００ 幅寄せ器（位置決め手段） ２０２ 押し付け部材（位置決め手段） ２０６ ストッパー（位置決め手段） ２１０ 位置決め片（位置決め手段） ２１８ 位置決め器（位置決め手段） ２２０ 移動方向位置決め器 ２４０ 凹溝 ２４６ 底面 Ａ ガラス基板（被塗布部材） Ｂ 塗布開始部 Ｃ 塗布終端部

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布液を供給する供給手段と、供給手段
   から供給された塗布液を吐出するために一方向に延びる
   スリットを有する塗布液吐出装置と、塗布液吐出装置ま
   たは被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動
   させる移動手段とを備えた塗布装置において、前記塗布
   液吐出装置と前記被塗布部材を近接する前に、被塗布部
   材の位置決めをする位置決め手段を設けたことを特徴と
   する塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１の塗布装置において、前記位置
   決め手段が、被塗布部材の形状に近似した凹部を有する
   部材であることを特徴とする塗布装置。
3. 【請求項３】 請求項１の塗布装置において、前記位置
   決め手段が、被塗布部材の外縁を接圧する部材であるこ
   とを特徴とする塗布装置。
4. 【請求項４】 請求項３の塗布装置において、前記被塗
   布部材の外縁を接圧する部材が、移動可能であることを
   特徴とする塗布装置。
5. 【請求項５】 請求項３または４の塗布装置において、
   前記被塗布部材の外縁を接圧する部材が、被塗布部材に
   接する押し付け部材と、押し付け部材を被塗布部材方向
   に案内するガイドとからなり、かつ、前記押し付け部材
   が被塗布部材の圧接する方向に進退自在であることを特
   徴とする塗布装置。
6. 【請求項６】 請求項１〜５のうちのいずれかの塗布装
   置を使用してカラーフィルタを製造することを特徴とす
   るカラーフィルタの製造装置。
7. 【請求項７】 塗布液供給装置により、塗布液吐出用ス
   リットを有する塗布液吐出装置に塗布液を供給し、塗布
   液吐出装置または被塗布部材のうちの少なくとも一方を
   相対的に移動させて、被塗布部材上に塗膜を形成する塗
   布方法であって、前記被塗布部材上の塗布開始部を前記
   塗布液吐出装置の塗布液吐出用スリットに相対する位置
   で停止させた時の、前記被塗布部材上の塗布すべき部分
   の幅方向における位置ずれと、前記塗布液吐出装置の塗
   布液吐出用スリットの先端開口部と前記被塗布部材上の
   塗布開始部の移動方向における位置ずれを、各々±１ｍ
   ｍ以下に塗布開始前に位置決めすることを特徴とする塗
   布方法。
8. 【請求項８】 塗布液供給装置により、塗布液吐出用ス
   リットを有する塗布液吐出装置に塗布液を供給し、塗布
   液吐出装置または被塗布部材のうちの少なくとも一方を
   相対的に移動させて被塗布部材上に所定厚みの塗膜を形
   成する塗布方法であって、被塗布部材の塗布開始部を塗
   布液吐出装置の塗布液吐出用スリットに相対する位置で
   停止させ、該塗布液吐出用スリットから塗布液の吐出を
   開始し、該塗布液吐出用スリットの先端開口部と被塗布
   部材上の塗布開始部との双方に接する塗布液ビードを形
   成した後に、塗布液吐出装置または被塗布部材のうちの
   少なくとも一方の相対移動を開始することを特徴とする
   塗布方法。
9. 【請求項９】 請求項８の塗布方法において、前記被塗
   布部材を搬送体により保持して搬送することにより移動
   させて被塗布部材上に所定厚みの塗膜を形成することを
   特徴とする塗布方法。
10. 【請求項１０】 請求項９の塗布方法において、前記被
    塗布部材上の塗布開始部を前記塗布液吐出装置の塗布液
    吐出用スリットに相対する位置で停止させた時の、前記
    被塗布部材上の塗布すべき部分の幅方向における位置ず
    れと、前記塗布液吐出装置の塗布液吐出用スリットの先
    端開口部と前記被塗布部材上の塗布開始部の移動方向に
    おける位置ずれを、各々±１ｍｍ以下に塗布開始前に位
    置決めすることを特徴とする塗布方法。
11. 【請求項１１】 請求項７〜１０のうちのいずれかの塗
    布方法を使用してカラーフィルタを製造することを特徴
    とするカラーフィルタの製造方法。