JP2002035666A

JP2002035666A - 塗布装置および塗布方法

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Publication number: JP2002035666A
Application number: JP2000229092A
Authority: JP
Inventors: Soichi Matsuo; 尾壮一松; Youtetsu Suzuki; 木庸哲鈴; Akira Amada; 田晶甘; Takeo Koito; 糸健夫小
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2000-07-28
Filing date: 2000-07-28
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-28
Also published as: JP4934892B2

Abstract

(57)【要約】【課題】被塗布基板上への塗膜形成終了時に形成され
る塗膜の膜厚不良部分を減少させ、枚葉タイプの被塗布
基板上に塗布液を均一かつ効率的に塗布することができ
る塗布装置を提供する。【解決手段】ステージ３上の基板ホルダ６にて保持さ
れた被塗布基板８の開始側端部８ａの上方に塗布ノズル
５のスリット５ａがくるようステージ３の左右方向の位
置を調整する。次いで、塗布液供給機構１８から塗布ノ
ズル５へ塗布液を連続して供給し、塗布ノズル５のスリ
ット５ａから下方に塗布液を吐出する。同時に、エアー
スライドリニアモータ２によりステージ３をスライドさ
せ、塗布ノズル５から吐出された塗布液を被塗布基板８
上に塗布する。リニアモータ２は、被塗布基板８に対す
る塗布終了時に、被塗布基板８の終了側端部８ｂを越え
て、塗布ノズル５と被塗布基板８との相対的な移動を継
続させる。このとき、塗布液停止機構２０は、被塗布基
板８の終了側端部８ｂ近傍において塗布ノズル５からの
塗布液の吐出が停止されるよう、塗布液供給機構１８か
ら塗布ノズル５への塗布液の供給を停止させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被塗布基板上に塗
布液を塗布する塗布装置および塗布方法に係り、とりわ
け、大型のガラス基板やプラスチック基板等の枚葉タイ
プの被塗布基板上に塗布液を均一かつ効率的に塗布する
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（liquid crystal displ
ay）用のカラーフィルター等で用いられる大型のガラス
基板上に塗布液を塗布する方式として、スピン塗布方式
が多く用いられている。

【０００３】スピン塗布方式には大気開放型および密閉
カップ式があるが、いずれの方式でも、塗布材料の使用
効率が１０％程度と低く、また被塗布基板の回転中心部
分および周辺部分の塗布膜厚がその中間部分に比べて厚
くなりすぎるという欠点がある。このため、例えば、塗
布膜厚として数μｍ±３％程度の範囲が要求される場合
には、スピン塗布方式により形成された塗膜をそのまま
用いることが困難であり、被塗布基板の回転中心部分と
周辺部分との間の中間部分であって塗布膜厚が比較的均
一な部分のみを用いる必要がある。すなわち、スピン塗
布方式には、塗布液の使用量、および被塗布基板の有効
利用等の点で問題がある。

【０００４】このようなスピン塗布方式の欠点を解消す
るための方式として、ナイフ塗布方式やロール塗布方式
等が提案されている。ナイフ塗布方式およびロール塗布
方式はいずれも、被塗布基板上に塗布用クリアランスを
設け、その設定値によって塗布膜厚を決定して塗布面の
平滑性を得る方式であるが、この方式では、被塗布基板
の表面の平滑度（凹凸度）が塗布精度以上に低い（凹凸
度が大きい）場合に均一な膜厚を得ることが困難である
という欠点である。

【０００５】そこで、上述したような各塗布方式の欠点
を解消して、枚葉タイプの被塗布基板上に塗布液の物性
等の影響を受けることなく安定した状態で均一な塗膜を
形成することのできる方式として、ダイ塗布方式やエク
ストルージョン塗布方式、ビード塗布方式が提案されて
いる（特願平０５−１４６７５７号参照）。

【０００６】これらの塗布方式に基づく塗布装置として
は、例えば、一定の塗布用クリアランスをとって被塗布
基板上に塗布ノズルから塗布液を吐出し、これと同時に
被塗布基板を一定速度でスライド（移動）させることに
より、被塗布基板上に塗膜を形成するものが知られてい
る。このとき、塗布ノズルには、塗布液供給機構から連
続して塗布液の供給が行われ、塗布ノズルから吐出され
る塗布液の吐出量が一定に保たれるようになっている。
なお、被塗布基板上に塗膜が形成されるとき、塗布ノズ
ルと被塗布基板との間には一定量のビードが形成され、
そのうちの一定量が被塗布基板上に塗布される。

【０００７】そして、上述した従来の塗布装置におい
て、被塗布基板８に対する塗布液の塗布を終了する際に
は、図３に示すように、被塗布基板８の終了側端部８ｂ
近傍において、被塗布基板８を塗布ノズル５に対して相
対的に停止させるとともに、塗布ノズル５からの塗布液
の吐出を停止させた後、塗布ノズル５を上方に待避させ
ている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の塗布装置では、被塗布基板８に対して塗布液の
塗布を終了する際に、被塗布基板８の終了側端部８ｂ近
傍において、塗布ノズル５と被塗布基板８との相対的な
移動を停止させているので、塗布ノズル５からの塗布液
の吐出を停止したとしても、被塗布基板８の塗布終了地
点に、塗布ノズル５と被塗布基板８との間の塗布液（ビ
ード）の大部分が残ることになる。すなわち、被塗布基
板８の終了側端部８ｂ近傍では、被塗布基板８上に塗布
液が定常状態で塗布された量以上の塗布液が残ることに
なり、この部分の塗膜は、その膜厚が正規の値から外れ
た不良部分となってしまうという問題がある。

【０００９】本発明はこのような点を考慮してなされた
ものであり、被塗布基板上への塗膜形成終了時に形成さ
れる塗膜の膜厚不良部分を減少させ、大型のガラス基板
やプラスチック基板等の枚葉タイプの被塗布基板上に塗
布液を均一かつ効率的に塗布することができる塗布装置
および塗布方法を提供することを目的とする。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は、その第１の解
決手段として、被塗布基板上に塗布液を塗布する塗布装
置において、塗布液を吐出する塗布ノズルと、前記塗布
ノズルを被塗布基板に対向させた状態で前記塗布ノズル
と前記被塗布基板とを相対的に移動させる移動機構と、
前記塗布ノズルに塗布液を供給する塗布液供給機構とを
備え、前記移動機構は、前記被塗布基板の塗布領域内に
塗布液が塗布されるよう前記塗布ノズルと前記被塗布基
板とを相対的に移動させるとともに、前記被塗布基板に
対する塗布終了時に、前記被塗布基板の塗布領域の終端
を越えて、前記塗布ノズルと前記被塗布基板との相対的
な移動を継続させることを特徴とする塗布装置を提供す
る。

【００１１】なお、上述した第１の解決手段において
は、前記被塗布基板の塗布領域の終端近傍において前記
塗布ノズルからの塗布液の吐出を停止させる塗布液停止
機構をさらに備えることが好ましい。また、前記被塗布
基板としてカラーフィルター用の基板を用い、前記塗布
液としてカラーフィルター用の着色液を用いることが好
ましい。

【００１２】本発明は、その第２の解決手段として、塗
布ノズルと被塗布基板とを相対的に移動させて被塗布基
板上に塗布液を塗布する塗布方法において、被塗布基板
の塗布領域内に塗布液が塗布されるよう、塗布ノズルと
被塗布基板とを相対的に移動させつつ、前記塗布ノズル
から吐出された塗布液を前記被塗布基板上に塗布するス
テップと、前記被塗布基板に対する塗布終了時に、前記
被塗布基板の塗布領域の終端を越えて、前記塗布ノズル
と前記被塗布基板との相対的な移動を継続させるステッ
プとを含むことを特徴とする塗布方法を提供する。

【００１３】なお、上述した第２の解決手段において
は、前記被塗布基板の塗布領域の終端近傍において前記
塗布ノズルからの塗布液の吐出を停止させるステップを
さらに含むことが好ましい。また、前記被塗布基板とし
てカラーフィルター用の基板を用い、前記塗布液として
カラーフィルター用の着色液を用いることが好ましい。

【００１４】本発明によれば、被塗布基板に対する塗布
終了時に、被塗布基板の塗布領域の終端を越えて、塗布
ノズルと被塗布基板との相対的な移動を継続させている
ので、被塗布基板の塗布終了地点に、塗布ノズルと被塗
布基板との間の塗布液（ビード）の大部分が残るという
問題を生じさせることがなく、所望の膜厚を有する均一
な塗膜を被塗布基板の全面に形成することができ、ＬＣ
Ｄ用のカラーフィルターで用いられるガラス基板等のよ
うな大面積基板に対しても、所望の膜厚を有する均一な
塗膜を形成することができる。

【００１５】また、本発明によれば、被塗布基板の塗布
領域の終端近傍において塗布ノズルからの塗布液の吐出
を停止することにより、被塗布基板の塗布領域の終端を
越えて、塗布ノズルと被塗布基板との相対的な移動を継
続させている際には、塗布液が吐出されないようにし
て、塗布ノズルからの塗布液のボタ落ち等の問題を生じ
させることを防止することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態について説明する。図１および図２(a)(b)(c)
は本発明による塗布装置の一実施の形態を説明するため
の図である。

【００１７】図１に示すように、本実施の形態に係る塗
布装置は、被塗布基板８上に塗布液を塗布するものであ
り、塗布液を吐出する塗布ノズル５を備えている。

【００１８】塗布ノズル５は、被塗布基板８が載置され
るステージ３のスライド（移動）方向（図１の左右方
向）と直交する方向（図１の紙面に直交する方向）に延
びる帯状のスリット５ａを有し、塗布液供給機構１８か
ら供給される塗布液をスリット５ａを介して下方に吐出
することができるようになっている。なお、塗布液供給
機構１８には塗布液停止機構１９が接続されており、塗
布液供給機構１８から塗布ノズル５への塗布液の供給を
停止させることにより、塗布ノズル５からの塗布液の吐
出を停止させることができるようになっている。なお、
塗布液供給機構１８としては、加圧供給装置や、マグネ
ットポンプ、ギヤポンプ、ダイヤフラムポンプ、プラン
ジャーポンプ等を用いることができる。また、塗布液停
止機構２０としては、直動式電磁弁や外部パイロット式
バルブ等を用いることができる。

【００１９】また、塗布ノズル５は、被塗布基板８に対
する塗布ノズル５の水平状態を調整することが可能なダ
イホルダ４に支持されている。ダイホルダ４は、昇降機
構１５を介して支柱１６に取り付けられており、被塗布
基板８に対する塗布ノズル５の高さを任意に調整するこ
とができるようになっている。なお、支柱１６は基台１
上に固定されている。

【００２０】一方、被塗布基板８は、基板ホルダ６を介
してステージ３上に載置されており、基板ホルダ６の上
面にて真空吸着により保持されるようになっている。ス
テージ３は、エアースライドリニアモータ（移動機構）
２を介して基台１上にてスライド（移動）自在に設置さ
れており、塗布ノズル５のスリット５ａを被塗布基板８
に対向させた状態で塗布ノズル５と被塗布基板８とを相
対的に移動させることができるようになっている。な
お、エアースライドリニアモータ２には制御装置１９が
接続されており、制御装置１９による制御の下で、被塗
布基板８の塗布領域（開始側端部８ａから終了側端部８
ｂまで）内に塗布液が塗布されるよう塗布ノズル５と被
塗布基板８とを相対的に移動させるとともに、被塗布基
板８に対する塗布終了時に、被塗布基板８の終了側端部
８ｂ（被塗布基板８の塗布領域の終端）を越えて、塗布
ノズル５と被塗布基板８との相対的な移動を継続させる
ことができるようになっている。また、塗布液供給機構
１８および塗布液停止機構２０にも制御装置１９が接続
されており、制御装置１９による制御の下で、被塗布基
板８上に塗布ノズル５から塗布液が吐出されるよう、塗
布液供給機構１８から塗布ノズル５へ塗布液が連続して
供給するとともに、被塗布基板８の終了側端部８ｂ近傍
において塗布ノズル５からの塗布液の吐出が停止される
よう、塗布液停止機構２０により塗布液供給機構１８か
ら塗布ノズル５への塗布液の供給を停止させることがで
きるようになっている。

【００２１】なお、被塗布基板８としては、ＬＣＤ用の
カラーフィルターで用いられるガラス基板等の任意のも
のを用いることができる。また、塗布ノズル５から吐出
される塗布液としては、カラーフィルター用の着色液等
の任意のものを用いることができる。具体的には例え
ば、溶剤系感光性樹脂、水系感光性樹脂、またはこれら
の感光性樹脂に顔料等の着色材を分散させた着色感光性
樹脂、各種接着剤、保護膜等を形成するための樹脂、各
種インキ等を用いることができる。

【００２２】次に、このような構成からなる本実施の形
態の作用について説明する。

【００２３】まず、図１に示すように、ステージ３上に
配設された基板ホルダ６上にて真空吸着により被塗布基
板８を保持するとともに、被塗布基板８の開始側端部８
ａの上方に塗布ノズル５のスリット５ａがくるようステ
ージ３の左右方向の位置を調整する。なおこのとき、被
塗布基板８に対する塗布ノズル５の平行度および高さは
それぞれダイホルダ４および昇降機構１５により調整さ
れる。

【００２４】この状態で、制御装置１９による制御の下
で、塗布液供給機構１８から塗布ノズル５へ塗布液を連
続して供給し、塗布ノズル５のスリット５ａから下方に
塗布液を吐出する。

【００２５】同時に、制御装置１９による制御の下で、
エアースライドリニアモータ２によりステージ３を図１
の位置から左方向にスライドさせ、塗布ノズル５から吐
出された塗布液を被塗布基板８上に塗布する。なお、エ
アースライドリニアモータ２は、制御装置１９による制
御の下で、被塗布基板８に対する塗布終了時に、被塗布
基板８の終了側端部８ｂを越えて、塗布ノズル５と被塗
布基板８との相対的な移動を継続させる（図２(a)(b)
(c)）。このとき、制御装置１９は、塗布液停止機構２
０を制御して、被塗布基板８の終了側端部８ｂ近傍にお
いて塗布ノズル５からの塗布液の吐出が停止されるよ
う、塗布液供給機構１８から塗布ノズル５への塗布液の
供給を停止させる（図２(b)）。

【００２６】その後、このようにして被塗布基板８の全
面にわたって塗布液を塗布した後、制御装置１９による
制御の下で、エアースライドリニアモータ２によりステ
ージ３を図１の右方向にスライドさせ、図１の位置へ戻
す。

【００２７】このように本実施の形態によれば、被塗布
基板８に対する塗布終了時に、被塗布基板８の終了側端
部８ｂを越えて、塗布ノズル５と被塗布基板８との相対
的な移動を継続させているので、被塗布基板８の塗布終
了地点に、塗布ノズル５と被塗布基板８との間の塗布液
（ビード）の大部分が残るという問題を生じさせること
がなく、所望の膜厚を有する均一な塗膜を被塗布基板８
の全面に形成することができ、ＬＣＤ用のカラーフィル
ターで用いられるガラス基板等のような大面積基板に対
しても、所望の膜厚を有する均一な塗膜を形成すること
ができる。

【００２８】また、本実施の形態によれば、被塗布基板
８の終了側端部８ｂ近傍において塗布ノズル５からの塗
布液の吐出を停止するので、被塗布基板８の終了側端部
８ｂを越えて、塗布ノズル５と被塗布基板８との相対的
な移動を継続させている際には、塗布液が吐出されない
ようにして、塗布ノズル５からの塗布液のボタ落ち等の
問題を生じさせることを防止することができる。

【００２９】なお、上述した実施の形態においては、ス
リット５ａを下方に向けて開口させた状態で塗布ノズル
５を固定し、この固定されている塗布ノズル５に対して
ステージ３をスライドさせて被塗布基板８への塗布を行
っているが、これに限らず、(1)スリット５ａを上方に
向けて開口させた状態で塗布ノズル５を固定し、この固
定されている塗布ノズル５に対してステージ３をスライ
ドさせて被塗布基板８への塗布を行ったり、(2)スリッ
ト５ａを下方に向けて開口させた状態の塗布ノズル５
を、固定されているステージ３に対してスライドさせて
被塗布基板８への塗布を行ったり、(3)スリット５ａを
上方に向けて開口させた状態の塗布ノズル５を、固定さ
れているステージ３に対してスライドさせて被塗布基板
８への塗布を行うようにしてもよい。

【００３０】また、上述した実施の形態においては、被
塗布基板８の終了側端部８ｂ近傍において塗布ノズル５
からの塗布液の吐出を停止しているが、被塗布基板８の
終了側端部８ｂの外側に塗布液回収槽等が設けられてい
る場合には、被塗布基板８の終了側端部８ｂ近傍におい
て塗布ノズル５からの塗布液の吐出を停止することな
く、そのまま塗布ノズル５と被塗布基板８との相対的な
移動を継続させることも可能である。

【００３１】

【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、被
塗布基板上への塗膜形成終了時に形成される塗膜の膜厚
不良部分を減少させ、大型のガラス基板やプラスチック
基板等の枚葉タイプの被塗布基板上に塗布液を均一かつ
効率的に塗布することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による塗布装置の一実施の形態を示す全
体構成図。

【図２】図１に示す塗布装置における塗布終了時の動作
を説明するための図。

【図３】従来の塗布装置における塗布終了時の動作を説
明するための図。

【符号の説明】

１基台２エアスライドリニアモータ（移動機構）３ステージ４ダイホルダ５塗布ノズル５ａスリット６基板ホルダ８基板１５昇降機構１６支柱１８塗布液供給機構１９制御装置２０塗布液停止機構

フロントページの続き (72)発明者甘田晶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)発明者小糸健夫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Ｆターム(参考） 4D075 AC04 AC72 AC93 CA47 DA06 DB14 DC22 EA05 4F041 AA05 AB01 BA05 BA22 BA35 4F042 AA06 BA08 BA12 CB02

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】被塗布基板上に塗布液を塗布する塗布装置
において、塗布液を吐出する塗布ノズルと、前記塗布ノズルを被塗布基板に対向させた状態で前記塗
布ノズルと前記被塗布基板とを相対的に移動させる移動
機構と、前記塗布ノズルに塗布液を供給する塗布液供給機構とを
備え、前記移動機構は、前記被塗布基板の塗布領域内に塗布液
が塗布されるよう前記塗布ノズルと前記被塗布基板とを
相対的に移動させるとともに、前記被塗布基板に対する
塗布終了時に、前記被塗布基板の塗布領域の終端を越え
て、前記塗布ノズルと前記被塗布基板との相対的な移動
を継続させることを特徴とする塗布装置。
【請求項２】前記被塗布基板の塗布領域の終端近傍にお
いて前記塗布ノズルからの塗布液の吐出を停止させる塗
布液停止機構をさらに備えたことを特徴とする請求項１
記載の塗布装置。
【請求項３】前記被塗布基板としてカラーフィルター用
の基板を用い、前記塗布液としてカラーフィルター用の
着色液を用いることを特徴とする請求項１または２記載
の塗布装置。
【請求項４】塗布ノズルと被塗布基板とを相対的に移動
させて被塗布基板上に塗布液を塗布する塗布方法におい
て、被塗布基板の塗布領域内に塗布液が塗布されるよう、塗
布ノズルと被塗布基板とを相対的に移動させつつ、前記
塗布ノズルから吐出された塗布液を前記被塗布基板上に
塗布するステップと、前記被塗布基板に対する塗布終了時に、前記被塗布基板
の塗布領域の終端を越えて、前記塗布ノズルと前記被塗
布基板との相対的な移動を継続させるステップとを含む
ことを特徴とする塗布方法。
【請求項５】前記被塗布基板の塗布領域の終端近傍にお
いて前記塗布ノズルからの塗布液の吐出を停止させるス
テップをさらに含むことを特徴とする請求項４記載の塗
布方法。
【請求項６】前記被塗布基板としてカラーフィルター用
の基板を用い、前記塗布液としてカラーフィルター用の
着色液を用いることを特徴とする請求項４または５記載
の塗布方法。