JPH09248508A

JPH09248508A - 塗布装置および塗布方法

Info

Publication number: JPH09248508A
Application number: JP8334496A
Authority: JP
Inventors: Shinichiro Murakami; 慎一郎村上; Jun Takemoto; 潤竹本; Yasuhide Nakajima; 泰秀中島; Shunji Miyagawa; 俊二宮川; Takashi Yaguchi; 矢口　　孝; Masayuki Murata; 村田　　正幸
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-03-12
Filing date: 1996-03-12
Publication date: 1997-09-22

Abstract

(57)【要約】【課題】大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布基板
に対して、そのサイズに対応して均一な塗布膜の形成が
可能な塗布装置および塗布方法を提供する。【解決手段】上方に向って開口するとともに水平方向
に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドを備えた塗
布装置において、塗布ヘッドを構成する隔壁部の上部に
少なくとも２か所の切欠き部を軸方向に所定の間隔をも
って設け、この切欠き部には隔壁部の上部形状と一致し
た形状を有する小部材を着脱可能とし、かつ、塗布ヘッ
ドを構成する前壁部の上部に少なくとも２か所の切欠き
部を軸方向に所定の間隔をもって設け、この切欠き部に
は前壁部の上部形状と一致した形状を有する小部材を着
脱可能とし、さらに、隔壁部の上部に設けられた切欠き
部と前壁部の上部に設けられた切欠き部を、第１スリッ
トを介して対向する位置とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に大型ガラス基
板等の枚葉タイプの被塗布基板等に塗布液を均一、か
つ、効率良く塗布するための塗布装置および塗布方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＣＤ用カラーフィルタ等の大
型ガラス基板に塗布液を塗布する方式としては、スピン
塗布方式が多く用いられている。

【０００３】このスピン塗布方式には大気開放型および
密閉カップ型があるが、何れの方式も、その塗布効率が
１０パーセント程度と低く、しかも基板のコーナ部分の
塗布膜厚が厚くなりすぎるという欠点があり、今後見込
まれる基板サイズの大型化に伴って、塗布液の使用量、
膜厚分布およびスループット等の点において問題が指摘
されている。

【０００４】上述のようなスピン塗布方式の欠点を解決
するための方式としては、ナイフ塗布方式、ロール塗布
方式またはダイ塗布方式がある。

【０００５】これらの方式は、何れも、基板上に塗布用
クリアランスを設け、その設定値によって塗布膜厚を決
定して塗布面の平滑性を得る方式であるが、この方式で
は、基板表面の平滑度（凹凸度）が塗布精度以上に低い
（凹凸度が大きい）ものに対しては、均一な膜厚を得る
ことが困難である。

【０００６】また、基板表面の凹凸に影響され難い塗布
液の塗布方法としては、一般にディップ塗布方式が知ら
れているが、この方式では、非塗布部を被覆することが
不可欠であり、作業が煩雑なものとなる。

【０００７】そこで、上記のような各塗布方式における
欠点を解消して、枚葉基板に塗布液の物性に影響を受け
ることなく安定した状態で均一な塗布膜を形成すること
のできるビード塗布方式の塗布装置が提案されている
（特願平５−１４６７５７号）。

【０００８】この塗布装置では、上向きに開口する直線
状のスリットを有する塗布ヘッドを備え、基板保持部材
に保持された基板が、その先端部が塗布ヘッドのスリッ
トの直上に所定のクリアランスを介して対向するように
位置される。そして、塗布ヘッドに塗布液が供給される
と、塗布液がスリットから吐出されてビードを形成し、
被塗布基板の先端部下面に付着する。この状態から基板
保持部材が一定速度で斜め上方にスライドされ、ビード
から塗布液が基板の下面に順次付着され、塗布液の層が
形成される。このとき、塗布ヘッドには連続して塗布液
の供給が行われ、ビードにおける塗布液の量が一定に保
たれている。そして、基板が斜め上方に上昇してその後
端部が塗布ヘッドのスリット上に到達すると、基板保持
部材のスライドが停止され、ビードを形成する塗布液が
塗布ヘッド内に吸引されてビードが消滅される。これに
よって、塗布ヘッドと基板上の塗布液の層が分離され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】図１４は、このような
ビード塗布方式における塗布ヘッドと基板との位置関係
を説明するための図である。図１４において、塗布ヘッ
ド１０１は、図示されていないスリットから塗布液を吐
出して厚み８００〜９００μｍ程度のビードＢを形成
し、基板保持部材１０２に保持された基板Ｓは、塗布ヘ
ッド１０１と所定のクリアランスＣ（例えば、５００μ
ｍ程度）を保つように一定速度で斜め上方（図面にほぼ
垂直方向）にスライドされて塗布が行われる。

【００１０】通常、種々の基板サイズに対応するため
に、塗布ヘッド１０１の幅は基板Ｓよりも大きく設定さ
れている。したがって、基板Ｓを保持している基板保持
部材１０２の周辺部はビードＢと対向した状態にあり、
この状態での基板保持部材１０２とビードＢ表面との距
離は３００〜４００μｍ程度となる。しかし、ビードＢ
の基板Ｓとの接触面にはメニスカスが形成されており、
例えば、供給ポンプにおける電圧変化等により、塗布ヘ
ッドに供給される塗布液量が増大すると、塗布液が基板
保持部材１０２に接触することがある。この現象が一時
的であっても、付着した塗布液が基板保持部材１０２の
基板保持面を汚染したり、基板保持部材１０２と基板Ｓ
との間にしみ込んで基板Ｓを汚染するという問題が生じ
る。

【００１１】これを解消するために、図１５に示される
ように基板保持部材１０２を基板Ｓのサイズよりも小さ
くして、基板保持部材１０２がビードＢと対向しないよ
うにすることができる。しかしながら、サイズの大きな
基板Ｓが保持される場合、基板Ｓのうち基板保持部材１
０２によって保持されていない領域が大きくなると、こ
の領域の基板Ｓが塗布ヘッド１０１方向に垂れ下がるこ
とになる。このような基板の垂れ下がり現象が生じる
と、上記の基板Ｓと塗布ヘッド１０１とのクリアランス
Ｃを一定に維持することが困難となり、塗布膜の膜厚の
均一化に支障を来すことになる。一方、基板Ｓのサイズ
に応じて基板保持部材を適切な大きさのものに交換し
て、上記のような基板Ｓの垂れ下がり現象を防止するこ
とも可能である。しかし、剛性の高い基板保持部材は重
量が大きく交換作業が煩雑であるという問題がある。

【００１２】一方、図１６に示されるように、基板保持
部材を種々の基板サイズに対応するために大きいサイズ
に設定し、塗布ヘッド１０１のスリットに封止部材１０
３を挿入してビードＢの幅を基板Ｓの幅よりも小さく設
定し、ビードＢを基板Ｓの幅方向の両端部よりも内側に
接触させることにより、上記の基板保持面や基板の汚染
を防止することが考えられる。この場合、図１７に示す
ように、基板Ｓが塗布ヘッドに対して矢印方向に移動し
て塗布が行われると、塗布の開始時点では、ビードＢが
基板Ｓの両端部よりも内側に接触し、基板Ｓの塗布面の
両端部近傍Ｓ₁には塗布液が塗布されない。しかし、塗
布の進行に伴って塗布液は基板Ｓと封止部材との間隙を
つたわって塗布ヘッド１０１の軸方向（図の左右方向）
に広がり、図１７に斜線で示したように、塗布液が基板
Ｓの塗布面の両端部まで広がって、基板Ｓの幅方向全面
に塗布液が塗布されることになり、基板保持面や基板の
汚染を有効に防止することができないものとなる。

【００１３】また、塗布ヘッド１０１の幅を基板Ｓの幅
よりも小さく設定し、ビードＢを基板Ｓの幅方向の両端
部よりも内側に接触させることは可能であるが、基板Ｓ
のサイズの変更毎に塗布ヘッドを交換する必要があり、
作業効率が極めて悪くなるとともに、塗布対象となる基
板のサイズに応じた数の塗布ヘッドを準備する必要があ
り、製造コストの増大を来すという問題がある。

【００１４】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布
基板に対して、そのサイズに対応して均一な塗布膜の形
成が可能な塗布装置および塗布方法を提供することを目
的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の塗布装置は、上方に向って開口するととも
に水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッド
と、被塗布基板を前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上
方向に移動させるための基板保持部材とを備え、前記塗
布ヘッドに塗布液を供給し、前記基板保持部材に保持さ
れた前記被塗布基板と前記塗布ヘッドとの間に前記スリ
ットから吐出される塗布液によってビードを形成し、前
記塗布ヘッドと被塗布基板との相対移動にともなってビ
ードから被塗布基板の塗布面に塗布液を付着させること
によって前記被塗布基板への塗布液の塗布を行う塗布装
置において、前記塗布ヘッドは、隔壁部と、該隔壁部を
挟むように形成された前壁部と後壁部とを備え、前記隔
壁部の上部と前記前壁部の上部とが所定の間隔で対向し
て水平方向に延びる帯状の第１スリットを形成するとと
もに、前記隔壁部の上部と前記後壁部の上部とが所定の
間隔で対向して、前記第１スリットと平行に水平方向に
延びる帯状の第２スリットを形成し、前記隔壁部の上部
には少なくとも２か所の切欠き部が軸方向に所定の間隔
をもって設けられ、該切欠き部は前記隔壁部の上部形状
と一致した形状を有する小部材を着脱可能に装着でき、
かつ、前記前壁部の上部には少なくとも２か所の切欠き
部が軸方向に所定の間隔をもって設けられ、該切欠き部
は前記前壁部の上部形状と一致した形状を有する小部材
を着脱可能に装着でき、さらに、前記隔壁部の上部に設
けられた切欠き部と前記前壁部の上部に設けられた切欠
き部は、前記第１スリットを介して対向する位置にある
ような構成とした。

【００１６】そして、本発明の塗布装置は、前記小部材
を２以上の分離可能な小片からなるような構成、前記切
欠き部が塗布ヘッドの中心から軸方向に対称となるよう
に設けられるような構成とした。

【００１７】また、本発明の塗布方法は、上述のいずれ
かの塗布装置を使用し、該塗布装置の塗布ヘッドの隔壁
部の２つの切欠き部と該切欠き部に第１スリットを介し
て対向する前壁部の２つの切欠き部に小部材が装着され
ていない状態で、切欠き部下方に位置する第１スリット
および切欠き部より軸方向外側の第１スリットに封止部
材を挿入し、２つの切欠き部のそれぞれに被塗布基板の
幅方向の両端部が位置するようにして被塗布基板の塗布
面に塗布を行うような構成とした。

【００１８】このような本発明では、隔壁部と前壁部の
切欠き部に小部材が装着されていない状態で切欠き部下
方に位置する第１スリットおよび切欠き部より軸方向外
側の第１スリットに封止部材を挿入することにより、塗
布ヘッドに形成される塗布液のビートの幅を２つの切欠
き部間の距離とほぼ同一として狭くすることができ、一
方、隔壁部と前壁部の切欠き部に小部材を装着すること
により、塗布ヘッドに形成される塗布液のビートの幅が
広くなる。そして、塗布ヘッドの塗布可能な全幅よりも
幅の狭い被塗布基板に塗布する場合に、小部材を装着し
ていない切欠き部に被塗布基板の幅方向の両端部が位置
するようにして被塗布基板に塗布を行うことにより、塗
布液のビードは被塗布基板の幅方向の両端部よりも内側
に接触し、かつ、切欠き部が塗布液の被塗布基板両端部
方向（塗布ヘッドの軸方向）への広がりを阻止する。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の最も好ましいと思
われる実施の形態について説明する。

【００２０】図１は本発明の塗布装置の実施形態の一例
を示す概略構成図である。図１において、本発明の塗布
装置１０は、装置本体１１の一対の支持フレーム１１Ａ
間に基板Ｓのスライド方向において下流側の端部が高く
なるように傾斜した状態で取り付けられた直線状のガイ
ドフレーム１２と、このガイドフレーム１２にスライド
自在に取り付けられた基板保持部材１３と、上向きに開
口する直線状の第１スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ を
有し、この第スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂が相互に
平行で、かつ、ガイドフレーム１２の軸方向と直交する
方向に延びるようにガイドフレーム１２の下方に配置さ
れた塗布ヘッド１とを備えている。

【００２１】そして、基板保持部材１３は、ガイドフレ
ーム１２に沿って設置されたボールねじ１５に螺合され
ていて、このボールねじ１５がモータＭによって回転さ
れることによりガイドフレーム１２に沿ってスライドさ
れるようになっている。そして、基板保持部材１３の吸
引管接続部１３Ａに接続されている図示しない吸引機構
の作動により、その下向きの吸着面に被塗布基板Ｓを吸
着して保持するようになっている。また塗布ヘッド１
は、図示しない塗布液供給機構から供給される塗布液を
第１スリットＳ₁ から上方に吐出するようになってい
る。

【００２２】ここで、塗布ヘッド１を一例を図２乃至図
１０を参照して説明する。

【００２３】まず、塗布ヘッド１の概略構造を説明す
る。図２は塗布ヘッド１の一例を示す斜視図であり、図
３は図２に示される塗布ヘッドの III−III 線における
拡大縦断面図である。図２および図３において、塗布ヘ
ッド１は隔壁部３と、この隔壁部３を挟むように位置す
る前壁部２と後壁部４とを備えている。そして、前壁部
２の上部の側面はスリット面２ａをなし、このスリット
面２ａが隔壁部３の上部側面３ａと対向する箇所に、軸
方向に沿って延びるとともに上方に向って開口する第１
スリットＳ₁ が形成されている。また、隔壁部３と後壁
部４の上部の対向する面によって、軸方向に沿って延び
るとともに上方に向って開口する第２スリットＳ₂ が形
成されており、この第２スリットＳ₂ は上記の第１スリ
ットＳ₁ と平行であり、かつ、第２スリットＳ₂ の開口
面は第１スリットＳ₁ の開口面よりも若干低い位置（例
えば、５〜１０ｍｍ程度）となっている。そして、この
第１スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ を挟むようにその
両側に一対の斜面２ｂおよび４ｂが形成されている。

【００２４】また、塗布ヘッド１の内部には、第１スリ
ットＳ₁ と平行に延びるとともに、その軸方向の全域に
亘って連通される中空状の液溜り１Ａが前壁部２と隔壁
部３との間に形成され、また、第２スリットＳ₂ と平行
に延びるとともに、その軸方向の全域に亘って連通され
る中空状の液溜り１Ｂが隔壁部３と後壁部４との間に形
成されている。そして、液溜り１Ａには図示されていな
い塗布液供給口が接続されており、この塗布液供給口か
ら導入される塗布液が液溜り１Ａを介して第１スリット
Ｓ₁ から吐出され、ビードＢを形成するようになってい
る。また、液溜り１Ｂには図示されていない塗布液排出
口が接続されており、ビードＢから第２スリットＳ₂ を
介して液溜り１Ｂに流れた塗布液は、この塗布液排出口
から排出されるようになっている。

【００２５】図２および図３に示された塗布ヘッド１の
各部の寸法の一例としては、以下の寸法が可能である。

【００２６】塗布ヘッド１の長さａ＝６７０ｍｍ塗布ヘッド１の幅ｂ＝４８ｍｍ塗布ヘッド１の高さｃ＝５５ｍｍ第１スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ の長さｄ＝６５０
ｍｍ第１スリットＳ₁ の幅ｅ₁ ＝２ｍｍ第２スリットＳ₂ の幅ｅ₂ ＝５ｍｍ第１スリットＳ₁ の深さｆ＝１０ｍｍ液溜り１Ａの深さｇ＝３０ｍｍ次に、本発明の特徴部分である塗布ヘッド１の前壁部２
と隔壁部３の構造について説明する。

【００２７】図４は図２に示される塗布ヘッド１の第１
スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ の形成部分に対応する
前壁部２の構造を説明するための斜視図であり、図５は
図４に示される前壁部２の切欠き部を示す部分拡大斜視
図である。図４および図５において、前壁部２は、その
中央部から軸方向に等距離の位置に１対の切欠き部２Ａ
を備えている。この１対の切欠き部２Ａは、前壁部２の
上部に設けられ、その深さＤは、スリット面２ａの深さ
ｆよりも小さく設定され、例えば、５〜８ｍｍ程度とす
ることができる。また、切欠き部２Ａの長さＬ₁ 、１対
の切欠き部２Ａの間隔Ｌ₂ 、および、切欠き部２Ａから
スリット端部までの長さＬ₃ は、後述するように、塗布
対称とする被塗布基板の幅サイズに応じて適宜設定する
ことができる。

【００２８】このような切欠き部２Ａは、図４に２点鎖
線で示されるように、前壁部の上部形状と一致した形状
（切欠き部２Ａと同一形状）を有する小部材５を着脱可
能に装着できるものである。図４では、小部材５は、２
つの小片５Ａ，５Ｂからなり、切欠き部２Ａの塗布ヘッ
ド中央寄りに小片５Ａが装着でき、切欠き部２Ａの塗布
ヘッド端部側に小片５Ｂが装着できるようになってい
る。小片５Ａの長さＬ_aと小片５Ｂの長さＬ_b は、同じ
でも、また、異なってもよく、図４では小片５Ａの長さ
Ｌ_a が小片５Ｂの長さＬ_b よりも大きくなっている。こ
のような小部材５（小片５Ａ，５Ｂ）の切欠き部２Ａへ
の装着は、例えば、図５に示されるように、前壁部２の
切欠き部２Ａの上面にネジ穴Ｒ₁ を貫通しないように穿
設しておき、小部材５（図示例では小片５Ａ）に形成し
たネジ取り付け穴Ｒ₂ を介してネジをネジ穴Ｒ₁ に螺着
させることにより、切欠き部２Ａの所定位置に精度よく
装着できる。このようの装着された小部材５（小片５
Ａ，５Ｂ）の上端面は、前壁部２の上端面と一致するも
のであるが、小部材５（小片５Ａ，５Ｂ）を装着するた
びに、塗布ヘッド１の上端面を研磨してもよい。

【００２９】図６は図２に示される塗布ヘッド１の第１
スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ の形成部分に対応する
隔壁部３の構造を説明するための斜視図であり、図７は
図６に示される隔壁部３の切欠き部を示す部分拡大斜視
図である。図６および図７において、隔壁部３は、その
中央部から軸方向に等距離の位置に１対の切欠き部３Ａ
を備えている。この１対の切欠き部３Ａは、隔壁部３の
上部に設けられ、切欠き部３Ａの長さＬ₁ 、１対の切欠
き部３Ａの間隔Ｌ₂ 、切欠き部３Ａからスリット端部ま
での長さＬ₃ 、および、切欠き部３Ａの深さ（隔壁部３
の上部側面３ａにおける深さ）Ｄは、それぞれ上述の前
壁部２における切欠き部２Ａと同等である。したがっ
て、第１スリットＳ₁ を介して切欠き部３Ａは切欠き部
２Ａと対向するように設定されている。

【００３０】このような切欠き部３Ａは、図６に２点鎖
線で示されるように、隔壁部３の上部形状と一致した形
状（切欠き部３Ａと同一形状）を有する小部材６を着脱
可能に装着できるものである。図６では、小部材６は、
２つの小片６Ａ，６Ｂからなり、切欠き部３Ａの塗布ヘ
ッド中央寄りに小片６Ａが装着でき、切欠き部３Ａの塗
布ヘッド端部側に小片６Ｂが装着できるようになってい
る。小片６Ａの長さＬ_a と小片６Ｂの長さＬ_b は、それ
ぞれ上記の小部材５を構成する小片５Ａの長さＬ_a 、小
片５Ｂの長さＬ_b と等しいように設定されており、図６
では小片６Ａの長さＬ_a が小片６Ｂの長さＬ_b よりも大
きくなっている。このような小部材６（小片６Ａ，６
Ｂ）の切欠き部３Ａへの装着は、例えば、図７に示され
るように、隔壁部３の切欠き部３Ａの上面にネジ穴Ｒ₁
を貫通しないように穿設しておき、小部材６（図示例で
は小片６Ａ）に形成したネジ取り付け穴Ｒ₂ を介してネ
ジをネジ穴Ｒ₁ に螺着させることにより、切欠き部３Ａ
の所定位置に精度よく装着できる。このようの装着され
た小部材６（小片６Ａ，６Ｂ）の上端面は、隔壁部３の
上端部と一致するものであるが、小部材６（小片６Ａ，
６Ｂ）を装着するたびに、塗布ヘッド１の上端面を研磨
してもよい。

【００３１】次に、上述の塗布ヘッド１のおける塗布液
のビード幅の調整について説明する。

【００３２】図８は図２に示される塗布ヘッド１の第１
スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ の形成部分に対応する
斜視図である。図８において、前壁部２の１対の切欠き
部２Ａには、それぞれ小部材５の小片５Ｂのみが装着さ
れ、切欠き部２Ａのうち小部材５の小片５Ａが装着可能
な箇所は切欠き状態２Ａ´となっている。また、隔壁部
３の１対の切欠き部３Ａには、それぞれ小部材６の小片
６Ｂのみが装着され、切欠き部３Ａのうち小部材６の小
片６Ａが装着可能な箇所は切欠き状態３Ａ´となってい
る。そして、この切欠き部３Ａにおける切欠き状態の箇
所３Ａ´は、上記の切欠き部２Ａにおける切欠き状態の
箇所２Ａ´と、第１スリットＳ₁ を介して対向してい
る。

【００３３】このような切欠き部２Ａ，３Ａの切欠き状
態の箇所２Ａ´，３Ａ´より軸方向外側の第１スリット
Ｓ₁ には、それぞれ封止部材９が挿入される。この封止
部材９は、図８に示されるように、切欠き部２Ａ，３Ａ
の切欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´の下方に位置する第
１スリットＳ₁ 、および、切欠き部２Ａ，３Ａに装着さ
れた小片５Ｂ，６Ｂから軸方向外側に位置する第１スリ
ットＳ₁ を封止可能な形状を備えている。図示例では、
各封止部材９は切欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´に対応
する切欠き部９Ａを備え、この切欠き部９Ａから軸方向
内側に土堤部９ａ（幅１〜３ｍｍ程度）を設けたもので
ある。

【００３４】図９は図８に示される塗布ヘッド１におい
て、第１スリットＳ₁ の両端部に封止部材９を挿入した
状態を示す斜視図である。このように封止部材９が挿入
された状態においても、切欠き部２Ａ，３Ａの切欠き状
態の箇所２Ａ´，３Ａ´は、依然として第１スリットＳ
₁ を介して対向した状態にある。

【００３５】図９に示される塗布ヘッド１では、液溜り
１Ａに供給された塗布液は、第１スリットＳ₁ のうち切
欠き部２Ａ，３Ａの切欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´に
挟まれた領域（図９において斜線で示される領域）から
のみ上方に吐出される。したがって、図１０に示される
ように、塗布液のビードＢは、切欠き部２Ａ，３Ａの切
欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´に挟まれた領域にほぼ相
当する幅で形成される。このため、図示のように切欠き
部２Ａ，３Ａの切欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´に、幅
方向の端部Ｓ´が位置するような幅Ｗ₁ の基板Ｓを、塗
布ヘッド１と所定のクリアランスＣを保つように一定速
度で塗布ヘッド１に対して斜め上方（紙面にほぼ垂直方
向）にスライドさせることにより、塗布液のビードＢが
基板Ｓに対して幅方向の両端部Ｓ´よりも内側に接触し
た状態で塗布を行うことができる。このとき、基板Ｓに
塗着されなかった過剰な塗布液は、隔壁部３を越えて第
２スリットＳ₂ から液溜り１Ｂに流れ込むとともに、基
板Ｓの両端部Ｓ´方向に広がろうとする塗布液は、切欠
き部２Ａ，３Ａの切欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´に流
れ込み、次いで、第２スリットＳ₂ に流れ込んで液溜り
１Ｂに送られる。これにより、塗布液のビードＢが基板
Ｓの両端部Ｓ´の内側に接触する幅は安定して維持さ
れ、塗布液が基板Ｓの両端部Ｓ´まで広がって、基板Ｓ
の幅方向全面に塗布液が塗布されることはない。

【００３６】尚、基板Ｓの端部Ｓ´が切欠き部２Ａ，３
Ａの切欠き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´に突出する幅Ｗ´
は、塗布液の粘度、クリアランスＣ等を考慮して設定す
ることができるが、例えば、０〜１ｍｍ程度とすること
ができる。

【００３７】上述の図８乃至図１０のように、塗布ヘッ
ド１は幅Ｗ₁ の基板Ｓに対して、基板両端部Ｓ´近傍を
塗布しないように塗布することが可能であるが、塗布ヘ
ッド１は他の幅サイズの基板Ｓに対しても同様に塗布を
行うことができる。そして、本発明の塗布方法は、上述
のような塗布ヘッドに封止部材を使用することによっ
て、種々の幅の基板Ｓに対して、塗布ヘッド交換や基板
保持部材の交換が不要な簡便な操作によって、基板両端
部の近傍を塗布しないように塗布するものである。この
本発明の塗布方法について、図１１を参照して説明す
る。

【００３８】図１１は、上述の塗布ヘッド１を備えた塗
布装置を用いて、基板Ｓの幅サイズの変化に対応した本
発明の塗布方法を説明する図である。

【００３９】図１１（Ａ）は、図８乃至図１０に示され
るように、幅Ｗ₁ の基板Ｓに対して塗布を行う場合の塗
布ヘッド１を示すものであり、前壁部２の１対の切欠き
部２Ａ、および、隔壁部３の１対の切欠き部３Ａには、
それぞれ小片５Ｂ，６Ｂのみが装着されており、小片５
Ａ，６Ａが装着可能な箇所は切欠き状態２Ａ´，３Ａ´
となっている。そして、この切欠き部２Ａ，３Ａの切欠
き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´より軸方向外側の第１スリ
ットＳ₁ には、それぞれ封止部材９（斜線部分）が挿入
されている。

【００４０】図１１（Ｂ）は、幅Ｗ₂ （Ｗ₁ ＜Ｗ₂ ）の
基板Ｓに対して塗布を行う場合の塗布ヘッド１を示すも
のであり、前壁部２の１対の切欠き部２Ａ、および、隔
壁部３の１対の切欠き部３Ａには、それぞれ小片５Ａ，
６Ａのみが装着されており、小片５Ｂ，６Ｂが装着可能
な箇所は切欠き状態２Ａ″，３Ａ″となっている。そし
て、この切欠き部２Ａ，３Ａの切欠き状態の箇所２
Ａ″，３Ａ″より軸方向外側の第１スリットＳ₁ には、
それぞれ封止部材９´（斜線部分）が挿入されている。
図１１（Ｂ）において切欠き状態となっている小片５
Ｂ，６Ｂが装着可能な箇所２Ａ″，３Ａ″は、図１１
（Ａ）において切欠き状態となっている箇所２Ａ´，３
Ａ´よりも、塗布ヘッド１の軸方向の外側に位置してい
るので、広幅の基板Ｓ（幅Ｗ₂ ）に対して、同様に基板
両端部Ｓ´近傍を塗布しないように塗布することが可能
となる。

【００４１】また、図１１（Ｃ）は、幅Ｗ₃ （Ｗ₁ ＜Ｗ
₃ ＜Ｗ₂ ）の基板Ｓに対して塗布を行う場合の塗布ヘッ
ド１を示すものであり、前壁部２の一方の切欠き部２Ａ
（図示例では右側の切欠き部）、および、この切欠き部
２Ａに対向する位置の隔壁部３の切欠き部３Ａには、そ
れぞれ小片５Ｂ，６Ｂのみが装着されており、小片５
Ａ，６Ａが装着可能な箇所は切欠き状態２Ａ´，３Ａ´
となっている。そして、この切欠き部２Ａ，３Ａの切欠
き状態の箇所２Ａ´，３Ａ´より軸方向外側の第１スリ
ットＳ₁ には、封止部材９（斜線部分）が挿入されてい
る。また、前壁部２の他方の切欠き部２Ａ（図示例では
左側の切欠き部）、および、この切欠き部２Ａに対向す
る位置の隔壁部３の切欠き部３Ａには、それぞれ小片５
Ａ，６Ａのみが装着されており、小片５Ｂ，６Ｂが装着
可能な箇所は切欠き状態２Ａ″，３Ａ″となっている。
そして、この切欠き部２Ａ，３Ａの切欠き状態の箇所２
Ａ″，３Ａ″より軸方向外側の第１スリットＳ₁ には、
封止部材９´（斜線部分）が挿入されている。図１１
（Ｃ）において切欠き状態となっている箇所の距離（２
Ａ´−２Ａ″、３Ａ´−３Ａ″）は、図１１（Ａ）にお
いて切欠き状態となっている箇所の距離（２Ａ´−２Ａ
´、３Ａ´−３Ａ´）よりも大きく、図１１（Ｂ）にお
いて切欠き状態となっている箇所の距離（２Ａ″−２
Ａ″、３Ａ″−３Ａ″）よりも小さいので、ほぼ中間の
幅Ｗ₃ をもつ基板Ｓに対して、同様に基板両端部Ｓ´近
傍を塗布しないように塗布することが可能となる。

【００４２】さらに、前壁部２の１対の切欠き部２Ａ、
および、隔壁部３の１対の切欠き部３Ａに、それぞれ小
部材５，６を装着することにより、塗布ヘッドの塗布可
能幅よりも若干幅の大きい基板Ｓに対して、同様に基板
両端部Ｓ´近傍を塗布しないように塗布することが可能
である。

【００４３】上述のように、本発明の塗布方法は、塗布
ヘッド１に封止部材９，９´を使用することにより、幅
Ｗ₁ ，Ｗ₂ ，Ｗ₃ および塗布ヘッドの塗布可能幅よりも
若干幅の大きい幅の４種の基板Ｓに対して、基板両端部
Ｓ´近傍を塗布しないような塗布が可能であり、かつ、
基板Ｓの幅の変更に対応する操作は小部材と封止部材の
交換だけでよく、塗布ヘッドの交換や基板保持部材の交
換が不要な簡便なものである。

【００４４】尚、本発明では、前壁部および隔壁部の切
欠き部の寸法、形成位置、形成個数、ならびに、この切
欠き部に着脱可能な小部材の寸法、小片の数等を適宜設
定することにより、塗布可能な基板サイズの種類を任意
に設定することができる。

【００４５】ここで、本発明の塗布装置における塗布液
供給機構について説明する。

【００４６】図１２は、本発明の塗布装置における塗布
液供給機構の一例を示す構成図である。図１２におい
て、塗布ヘッド１の液溜り１Ａには、その塗布液供給口
に供給パイプＰ１およびＰ２を介して塗布液供給ポンプ
Ｐの吐出側が接続されており、この塗布液供給ポンプＰ
から塗布液供給口を介して液溜り１Ａに塗布液が供給さ
れるようになっている。供給パイプＰ１とＰ２の間に
は、フィルタＦが接続されている。尚、塗布液供給口
は、塗布ヘッド１の長手方向において前壁部２の中央部
に１個設けられていればよいが、塗布ヘッド１の長手方
向に沿って複数個設けるようにしてもよい。

【００４７】また、塗布ヘッド１の液溜り１Ｂには、そ
の塗布液排出口に塗布液の循環パイプＰ３の一端部が接
続され、この循環パイプＰ３の他端部が、塗布液供給ポ
ンプＰの吸い込み側に接続されている。

【００４８】上記の塗布液供給機構では、塗布ヘッド１
の液溜り１Ａ，１Ｂ、供給パイプＰ１，Ｐ２および循環
パイプＰ３内に、塗布液が充満されている。そして、塗
布液供給ポンプＰが常時駆動されていて、この塗布液供
給ポンプＰによって液溜り１Ａに導入された塗布液は、
第１スリットＳ₁ から塗布ヘッド１の上面に吐出してビ
ードＢを形成する。

【００４９】このビードＢには、塗布液供給ポンプＰが
常時駆動されていることによって常時第１スリットＳ₁
から塗布液が供給され、この塗布液の供給によってビー
ドＢにおける塗布液の量が増加するが、この増加分の塗
布液は、第２スリットＳ₂ の方向に流れる。

【００５０】そして、後壁部４の塗布液排出口および循
環パイプＰ３を介して接続されている塗布液供給ポンプ
Ｐの吸引力によって、ビードＢから第２スリットＳ₂ に
流れた塗布液が液溜り１Ｂ内に吸い込まれる。この液溜
り１Ｂ内に吸い込まれた塗布液は、塗布液排出口→循環
パイプＰ３→塗布液供給ポンプＰ→供給パイプＰ１→フ
ィルタＦ→供給パイプＰ２の経路で循環して、前壁部２
の塗布液供給口から再び液溜り１Ａ内に導入される。

【００５１】基板への塗布液の塗布は、塗布液供給ポン
プＰが駆動されている状態で、基板が塗布ヘッド１の上
方を斜め上方に向ってスライド（図１２において左から
右の方向）して、基板に接触するビードＢから基板に塗
布液が供給されることにより行われる。そして、基板が
塗布ヘッド１の上方を通過して基板とビードＢの接触状
態が解除された後も、塗布液供給ポンプＰの駆動が継続
されることによって、塗布液が第１スリットＳ₁ から第
２スリットＳ₂ の方向に流される。

【００５２】このように塗布ヘッド１内には常時塗布液
が充満され、かつ、この塗布液が循環されているので、
塗布液の粘度上昇や固化を生じて基板への塗布が不均一
になることが有効に防止される。

【００５３】また、塗布液が塗布液供給ポンプＰから塗
布ヘッド１に供給される際に、塗布液がフィルタＦを通
過することによって、万一塗布液に固化部分がある場合
であってもこの固化部分が除去されるので、均一な塗布
液の塗布を行うことができる。

【００５４】図１２に示される上記塗布液供給機構は塗
布液の循環路が密閉型であるため、基板への塗布液の塗
布によって循環路内における塗布液の量が徐々に減って
いくことになるが、塗布液供給機構の循環路の総容積を
十分に大きくすることによって、塗布液の減少による塗
布膜の厚さへの影響を無くすことができる。

【００５５】なお、塗布液供給機構への塗布液の補給
は、供給パイプＰ１，Ｐ２または循環パイプＰ３内に図
示しない三方弁を介して補給タンクから塗布液を供給す
る等の方法によって行うことができる。

【００５６】図１３は、本発明の塗布装置における塗布
液供給機構の他の例を示す構成図である。

【００５７】図１３において、塗布ヘッド１の前壁部２
の塗布液供給口には供給パイプＰ１，フィルタＦおよび
供給パイプＰ２を介して塗布液供給ポンプＰの吐出側が
接続されているのは、図１２の場合と同様である。

【００５８】塗布ヘッド１の後壁部４の塗布液排出口に
は、排出パイプＰ４を介してサブタンク２１が接続さ
れ、このサブタンク２１には下端部が塗布液供給タンク
２２内に挿入された排出パイプＰ５が接続されている。

【００５９】サブタンク２１は、後述するようにその中
を循環する塗布液の液面が、塗布ヘッド１の第２スリッ
トＳ₂ の開口面と同じ高さをとることができる位置に配
置されており、排出パイプＰ４はサブタンク２１の底部
に接続され、排出パイプＰ５はサブタンク２１の側壁に
第２スリットＳ₂ の開口面とほぼ同じ高さ位置で接続さ
れている。

【００６０】塗布液供給ポンプＰの吸引側には吸引パイ
プＰ６が接続され、この吸引パイプＰ６の下端部は、塗
布液供給タンク２２内に挿入されている。この塗布液供
給タンク２２の上部は開放されている。

【００６１】図１３の示した塗布液供給機構では、塗布
液供給タンク２２内には塗布液が充填されており、排出
パイプＰ５の下端部が塗布液供給タンク２２内において
塗布液の液面の下方に位置されている。さらに、塗布ヘ
ッド１の液溜り１Ａ，１Ｂ、供給パイプＰ１，Ｐ２、排
出パイプＰ４およびサブタンク２１内には、塗布液が充
満されている。

【００６２】塗布液供給タンク２２内の塗布液は、塗布
液供給ポンプＰの駆動によって吸引パイプＰ６に吸い上
げられることにより、供給パイプＰ１，フィルタＦおよ
び供給パイプＰ２を介して塗布液供給口から塗布ヘッド
１の液溜り１Ａに導入される。そして、液溜り１Ａに導
入された塗布液は、図１２の塗布液供給機構の場合と同
様に、第１スリットＳ₁ から塗布ヘッド１の上面に吐出
してビードＢを形成し、さらに、このビードＢから過剰
な塗布液が第２スリットＳ₂ の方向に流れる。

【００６３】このとき、後壁部４の塗布液排出口とサブ
タンク２１の底部とが排出パイプＰ４によって連通され
ていることによりサブタンク２１内の塗布液の液面と第
２スリットＳ₂ における塗布液の液面とが平衡して同一
高さに維持される。このため、ビードＢから第２スリッ
トＳ₂ に流れる塗布液によって第２スリットＳ₂ におけ
る塗布液の液面が上昇するとサブタンク２１内における
塗布液の液面も上昇して、その上昇分だけ塗布液がサブ
タンク２１から排出パイプＰ５を介して塗布液供給タン
ク２２内に排出される。すなわち、サブタンク２１内の
塗布液の液面は常にほぼ一定の高さにあり、この液面と
平衡の関係をもつ第２スリットＳ₂ における塗布液の液
面の高さが一定に保たれることになる。

【００６４】図１３に示される塗布液供給機構において
は、塗布液供給ポンプＰによる塗布液の吸引のために塗
布液供給タンク２２は開放型とされ、さらに塗布ヘッド
１からの塗布液の排出のために塗布液供給タンク２２は
塗布ヘッド１よりも低い位置に設置される。もし後壁部
４の塗布液排出口から塗布液供給タンク２２に直接塗布
液を排出すると、塗布ヘッド１と塗布液供給タンク２２
との高低差のために液溜り１Ｂ内の塗布液が塗布液供給
タンク２２に流出してしまう。その結果、この液溜り１
Ｂ内における塗布液と空気との接触面積が大幅に増大し
て塗布液の乾燥を招来してしまう。しかし、上述のよう
にサブタンク２１が設けられることによって、第２スリ
ットＳ₂ における塗布液の液面が一定の高さに維持さ
れ、液溜り１Ｂから塗布液が流出して塗布液と空気との
接触面積が増大することが防止される。

【００６５】また、上記の塗布液供給機構によれば、塗
布液供給タンク２２から塗布ヘッド１に常に一定量の塗
布液を供給することができるとともに、塗布液供給ポン
プＰを常時駆動することによって塗布液を循環させるこ
とができるので、塗布液の乾燥を防止することができる
とともに塗布液の供給制御を簡便に行うことができる。
そして、塗布液供給ポンプＰの駆動を停止した場合であ
っても、塗布ヘッド１の液溜り１Ａおよび１Ｂ内には塗
布液が充満されたままとなり、塗布液と空気の接触面積
は極めて少なく、液溜り１Ａおよび１Ｂ内における塗布
液の乾燥が防止される。このとき、塗布ヘッド１の第１
スリットＳ₁ および第２スリットＳ₂ のそれぞれの開口
面においては、塗布液に若干の乾燥が生じるが、この乾
燥は塗布ヘッド１の露出部分において生じるものである
ため、容易に拭き取ることができる。

【００６６】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば上
方に向って開口するとともに水平方向に延びる帯状のス
リットを有する塗布ヘッドを備えた塗布装置において、
塗布ヘッドを構成する隔壁部の上部に少なくとも２か所
の切欠き部を軸方向に所定の間隔をもって設け、この切
欠き部には隔壁部の上部形状と一致した形状を有する小
部材を着脱可能とし、かつ、塗布ヘッドを構成する前壁
部の上部に少なくとも２か所の切欠き部を軸方向に所定
の間隔をもって設け、この切欠き部には前壁部の上部形
状と一致した形状を有する小部材を着脱可能とし、さら
に、隔壁部の上部に設けられた切欠き部と前壁部の上部
に設けられた切欠き部を、第１スリットを介して対向す
る位置とするので、隔壁部の切欠き部とこれに対向する
前壁部の切欠き部とに小部材が装着されていない箇所を
形成した状態で切欠き部下方の第１スリットおよび切欠
き部より外側の第１スリットに封止部材を挿入すること
により、塗布ヘッドに形成される塗布液のビートの幅が
狭くなり、一方、隔壁部の切欠き部と前壁部の切欠き部
に装着する小部材の装着位置を変更して封止部材を挿入
したり、切欠き部すべてに小部材を装着することによ
り、塗布ヘッドに形成される塗布液のビートの幅が広く
なり、したがって、被塗布基板の幅サイズに応じて小部
材の装着や取りはずし、および封止部材の交換により塗
布液のビード幅を簡易に調整することができる。このた
め、塗布ヘッドの塗布可能幅よりも幅の小さい被塗布基
板に塗布する場合に、切欠き部に被塗布基板の幅方向の
両端部が位置するようにして被塗布基板に塗布を行うこ
とにより、塗布液のビードは被塗布基板に対して幅方向
の両端部よりも内側に接触し、かつ、切欠き部の存在に
よって塗布液が被塗布基板の両端部方向へ広がることが
防止されるので、塗布液が基板の端部に接触し基板保持
部材と被塗布基板との間にしみ込むことが有効に防止で
き、塗布液による基板保持部材および被塗布基板裏面の
汚染を生じることのない均一な塗布が可能であるととも
に、上述のように、切欠き部の形成箇所、大きさや、小
部材の装着や取りはずしにより基板サイズの変化に対し
て容易に対応できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置の実施形態の一例を示す概略
構成図である。

【図２】図１に示される塗布ヘッドの一例を示す斜視図
である。

【図３】図２に示される塗布ヘッドの III−III 線にお
ける拡大縦断面図である。

【図４】図２に示される塗布ヘッドの第１スリットと第
２スリットの形成部分に対応する前壁部の構成を説明す
るための斜視図である。

【図５】図４に示される前壁部の切欠き部を示す部分拡
大斜視図である。

【図６】図２に示される塗布ヘッドの第１スリットと第
２スリットの形成部分に対応する隔壁部の構成を説明す
るための斜視図である。

【図７】図６に示される隔壁部の切欠き部を示す部分拡
大斜視図である。

【図８】図２に示される塗布ヘッドの第１スリットＳ₁
と第２スリットＳ₂ の形成部分に対応する斜視図であ
る。

【図９】図８に示される塗布ヘッドの第１スリットに封
止部材を挿入した状態を示す斜視図である。

【図１０】本発明の塗布装置の塗布ヘッドにおけるビー
ドと基板との接触状態を説明するための図である。

【図１１】基板の幅サイズの変化に対応した本発明の塗
布方法を説明する図である。

【図１２】本発明の塗布装置における塗布ヘッドへの塗
布液供給機構の一例を示す構成図である。

【図１３】本発明の塗布装置における塗布ヘッドへの塗
布液供給機構の他の例を示す構成図である。

【図１４】従来の塗布ヘッドと基板保持部材に保持され
た基板との位置関係を説明するための図である。

【図１５】従来の塗布ヘッドと基板保持部材に保持され
た基板との位置関係を説明するための図である。

【図１６】従来の塗布ヘッドと基板保持部材に保持され
た基板との位置関係を説明するための図である。

【図１７】従来の塗布ヘッドによる基板への塗布状態を
説明するための図である。

【符号の説明】

１…塗布ヘッド２…前壁部３…隔壁部４…後壁部２Ａ，３Ａ…切欠き部５，６…小部材５Ａ，５Ｂ，６Ａ，６Ｂ…小片１０…塗布装置Ｓ₁ …第１スリットＳ₂ …第２スリットＢ…ビードＳ…基板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者宮川俊二東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者矢口孝東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内 (72)発明者村田正幸東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】上方に向って開口するとともに水平方向
に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドと、被塗布
基板を前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に移動
させるための基板保持部材とを備え、前記塗布ヘッドに
塗布液を供給し、前記基板保持部材に保持された前記被
塗布基板と前記塗布ヘッドとの間に前記スリットから吐
出される塗布液によってビードを形成し、前記塗布ヘッ
ドと被塗布基板との相対移動にともなってビードから被
塗布基板の塗布面に塗布液を付着させることによって前
記被塗布基板への塗布液の塗布を行う塗布装置におい
て、前記塗布ヘッドは、隔壁部と、該隔壁部を挟むように形
成された前壁部と後壁部とを備え、前記隔壁部の上部と
前記前壁部の上部とが所定の間隔で対向して水平方向に
延びる帯状の第１スリットを形成するとともに、前記隔
壁部の上部と前記後壁部の上部とが所定の間隔で対向し
て、前記第１スリットと平行に水平方向に延びる帯状の
第２スリットを形成し、前記隔壁部の上部には少なくと
も２か所の切欠き部が軸方向に所定の間隔をもって設け
られ、該切欠き部は前記隔壁部の上部形状と一致した形
状を有する小部材を着脱可能に装着でき、かつ、前記前
壁部の上部には少なくとも２か所の切欠き部が軸方向に
所定の間隔をもって設けられ、該切欠き部は前記前壁部
の上部形状と一致した形状を有する小部材を着脱可能に
装着でき、さらに、前記隔壁部の上部に設けられた切欠
き部と前記前壁部の上部に設けられた切欠き部は、前記
第１スリットを介して対向する位置にあることを特徴と
する塗布装置。
【請求項２】前記小部材は、２以上の分離可能な小片
からなることを特徴とする請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】前記切欠き部は、塗布ヘッドの中心から
軸方向に対称となるように設けられていることを特徴と
する請求項１または請求項２に記載の塗布装置。
【請求項４】請求項１乃至請求項３のいずれかに記載
の塗布装置を使用し、該塗布装置の塗布ヘッドの隔壁部
の２つの切欠き部と該切欠き部に第１スリットを介して
対向する前壁部の２つの切欠き部に小部材が装着されて
いない状態で、切欠き部下方に位置する第１スリットお
よび切欠き部より軸方向外側の第１スリットに封止部材
を挿入し、２つの切欠き部のそれぞれに被塗布基板の幅
方向の両端部が位置するようにして被塗布基板の塗布面
に塗布を行うことを特徴とする塗布方法。