JPH0531423A - 張力展開成膜方法、液晶表示パネル及び張力展開成膜装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 塗着層の膜厚さに対して影響を与える不安定
因子をなくし、均一厚さの薄い膜形成を可能とする成膜
方法を実現すること。 【構成】 ガラス基板２１の被塗着面２１ａをガイドロ
ーラ４２のローラ面に位置規定した状態で、塗着部５１
に搬送する。ここで、被塗着面２１ａの先端側が液供給
ローラ５２の上方に位置したとき、ガラス基板２１を停
止させ、塗着液の表面張力によって、先端側全域に予備
塗着層を形成する。この後に、被塗着面２１ａと液供給
ローラ５２との間に所定の離間距離を保持し、これらの
間に着色レジストの液溜まり層を形成した状態まま、ガ
ラス基板２１を搬送し、予備塗着層から着色レジストを
展開して、塗着層を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、液晶表示パネル等のカ
ラーフィルタの着色レジスト層に代表される薄い塗着層
の成膜技術に関する。

【０００２】

【従来の技術】液晶ディスプレイのカラーフィルタの製
造工程、半導体装置のフォトレジスト層の形成工程等に
おいては、均一な薄い塗着層の成膜が行われるが、それ
に用いられる成膜方法の代表的なものとして、スピンコ
ート法がある。このスピンコート法は、回転する被塗着
部材の内側に塗着液を滴下し、その遠心力によって、表
面全域に塗着液を展開すると共に、余剰な塗着液を除去
して均一な塗着層を形成するものである。しかしなが
ら、この方法では、塗着液が受ける遠心力を利用するた
め、円板状の被塗着部材には適しているが、角形の被塗
着部材では、隅部に対する膜厚制御が不可能であるの
で、被塗着部材全体を利用できないという問題がある。
しかも、インラインで行うには不向きである。そこで、
シート状の被塗着部材に対して多用されている転写成膜
法の適用が考えられる。この転写成膜法の代表的なもの
がロールコータ法であり、これをカラーフィルタの製造
工程に応用した場合には、図３７に示すように、レジス
ト貯留槽２０１に貯留されたレジスト２０２をファンテ
ン・ローラ２０３によって掻き上げた後、伝達ローラ２
０４を介してコーティングローラ２０５に伝達する。そ
して、ガラス基板２０６を、その被塗着面がコーティン
グローラ２０５のローラ面に所定の圧力をもって圧接す
る状態で搬送し、その圧力によりレジストを転写して、
ガラス基板２０６にレジスト膜２０２ａをコーティング
する。従って、四角形のガラス基板２０６全面に成膜で
き、また連続式も可能である。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ロール
コータ法においては、レジスト膜２０２ａの厚さが、ガ
ラス基板２０６に対する圧力、ガラス基板２０６の搬送
速度、コーティングローラ２０５の回転速度の他、膜厚
さに影響する因子が多数存在し、しかもそれらの因子の
制御が難しいという問題を有する。すなわち、ガラス基
板２０６にはコーティングローラ２０５のローラ面２０
５ａに向けて圧力が加えられ、レジストはこの圧力をよ
ってガラス基板２０６に付着した後、ロール面２０５ａ
とガラス基板２０６との離間動作によって剪断される。
その剪断位置が膜厚さに反映されるものであり、この位
置は、ロール面２０５ａ側へのレジストの付着力、レジ
スト自身の表面張力、及びガラス基板２０６側へのレジ
ストの付着力のバランスにより規定されるが、これらの
影響因子のうち、特に、ロール面２０５ａ側へのレジス
トの付着力は、ガラス基板２０６に加えられる圧力、ロ
ール面２０５ａの表面状態によって局部的に、経時的に
変化しやすい性質のものである。従って、膜厚さが変動
しやすく、カラーフィルタや半導体装置等の製造に十分
対応できないものであった。

【０００４】そこで、本願発明者は、上記の要因のう
ち、ガラス基板に加えられる圧力、コーティングローラ
（塗着液供給手段）の表面状態等、局部的に、また経時
的に変化しやすい因子の影響を受けない成膜方法を提案
する。

【０００５】ここで、最初に試みた方法は、レジストに
ガラス基板を浸漬した状態から、一定速度でガラス基板
を引き上げる引上げ成膜法である。この方法によれば、
ガラス基板の引上げ速度によって規定される剪断力、ガ
ラス基板へのレジストの付着力、レジスト自身の表面張
力のみによって、レジスト膜の厚さを規定でき、安定し
た成膜が実現できる。しかし、この方法においては、ス
ピンコート法と同様、インライン化が難しく、さらに、
片面側のみのコーティングが不可能であるという致命的
な欠点を有する。

【０００６】次に試みた方法は、上記引上げ成膜法をそ
のまま水平姿勢で再現することである。すなわち、図３
８に示すように、ガラス基板２５１の表面に向けてレジ
ストを定量供給する広幅のノズル体２５３を配置し、こ
のノズル体２５３をガラス基板２５１の上方位置を移動
させるものである。ここで、ノズル体２５３は常にガラ
ス基板２５１から一定の離間距離を保持され、それらの
間には、レジストの液溜まり層２５２ａが形成された状
態にある。従って、レジストの供給量と、ガラス基板２
５１に塗着されるレジスト量とをバランスさせ、しか
も、レジストが剪断されない速度でノズル体２５３を移
動させていくと、ガラス基板２５１には、レジストの表
面張力によって、一定厚さのレジスト膜２５２ｂが展開
され、従来法と全く異なる成膜方法、すなわち、表面張
力を利用して塗着液を展開する張力展開成膜法を実現で
き、引上げ成膜法と同様に、膜厚さに対する影響因子が
少ない安定した成膜方法を実現できる。しかしながら、
この方法では、レジストの供給量と、ガラス基板２５１
に塗着されるレジスト量とがバランスを保った条件下で
は可能であるが、例えば、レジストの供給量が過剰であ
ると、過剰なレジストのうち一部は、その表面張力によ
ってノズル体２５３の走査方向に引き込まれ、厚さばら
つきは緩和されるものの、ほとんどのレジストは供給さ
れたガラス基板２５１上で自重によって成膜されるた
め、膜厚さにばらつきが発生して、実用化には到らなか
った。

【０００７】本発明の課題は、前述の提案の実現を図る
こと、すなわち、塗着層の膜厚さに対して影響を与える
因子のうち、不安定な因子の影響をなくして、均一厚さ
の薄い膜を形成可能な張力展開成膜方法、それを利用し
た液晶表示パネル及び張力展開成膜装置を提案すること
にある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するため
に、本発明に係る成膜方法において講じた手段を、図２
を参照して、説明する。図２（ａ）において、被塗着面
２ａを下方に向けて搬送される被塗着部材２の搬送経路
の下方位置に、この搬送経路の幅方向に向けて塗着液３
を定量供給する塗着液供給手段４を設けておき、まず、
予備塗着層形成工程として、例えば、図２（ｂ）に示す
ように、被塗着面２ａの先端側２ｂを塗着液供給手段４
の上方位置まで搬送し、そこに塗着液３を接触させると
共に、その位置で被塗着部材２を一時停止させ、塗着液
の表面張力によって、その先端側全域に塗着液３を接触
させて予備塗着層を形成する。次に、この状態から、塗
着液展開工程として、図２（ｃ）に示すように、塗着液
供給手段４と被塗着面２ａとの間に所定の離間距離ｄ₁
を保持して、それらの間に液溜まり層３ａを形成したま
ま、被塗着部材２を搬送して、予備塗着層５ａから塗着
層５ｂを展開させ、図２（ｄ）に示すように、塗着層５
ｂを形成する。すなわち、被塗着部材２に対して塗着液
供給手段４の側に圧力をかけて塗着するのではなく、予
め塗着した予備塗着層５ａから、塗着液３の表面張力を
利用して連続的に塗着層５ｂを誘導、展開していく張力
展開操作によって成膜する。

【０００９】かかる成膜方法を実現するための張力展開
成膜装置としては、例えば、図１及び図２に示すものを
利用できる。まず、被塗着面２ａを下方に向けて被塗着
部材２を搬送する搬送手段６と、被塗着部材２の搬送経
路１ｂの下方位置に配置され、この搬送経路１ｂの幅方
向に向けて塗着液３を定量供給する塗着液供給手段４
と、この塗着液供給手段４と被塗着面２ａとの間に液溜
まり層３ａを形成可能に、それらの離間距離ｄ₁ を調
整、保持する離間距離調整保持手段とを設けておく。さ
らに、塗着液供給手段４の上方位置に被塗着面２ａの先
端側２ｂが位置したときに、その先端側２ｂ全域に塗着
液３を接触させて予備塗着層５ａを形成する予備塗着層
形成手段として、例えば、被塗着面２ａの先端側２ｂと
塗着液供給手段４との間に所定の離間距離ｄ₁ を保持し
て、そこに塗着液の液溜まり層を形成し、その状態で、
被塗着部材２を一時停止させて、その表面張力によって
液溜まり層を被塗着面２ａの先端側２ｂと塗着液供給手
段４との間で拡張させるように、搬送手段６に一時停止
動作を行わせる。これにより、予備塗着層５ａが形成さ
れた後に、搬送手段６は、液溜まり層３ａを形成したま
ま、被塗着部材２を搬送して、予備塗着層５ａから塗着
層５ｂを展開する。

【００１０】本発明においては、塗着液供給手段として
は、ローラ面が塗着液中を通過する状態で回転して塗着
液を掻き上げする塗着液供給ローラと、その塗着液の掻
き上げ側に近接配置され、それらの離間距離に対応する
量の塗着液を塗着液供給ローラのローラ面から除去し
て、上方に向けて供給される塗着液量を規定する供給液
量規定手段とを備えているものを採用することができ
る。また、供給液量規定手段としては、例えば、塗着液
供給ローラの塗着液の掻き上げ側に近接配置され、その
回転方向と同方向に回転するドクターローラと、このド
クターローラに近接配置され、そのローラ面から塗着液
を掻き取りするドクタースキージとを備えているものを
採用することができる。この場合には、離間距離に加え
て、ドクターローラの回転速度によっても塗着液供給量
を調整できる。ここで、ドクターローラ及びドクタース
キージの配置数には制限のないものであり、ドクターロ
ーラに伝達ローラなども加えた複数のローラとドクター
スキージの組合せをも含む。

【００１１】ここで、塗着液供給ローラは転写成膜法に
用いるコーティングローラと異なり、そのローラ面にＶ
溝などを設ける必要がなく、平滑面であってもよい。逆
に平滑面とした方が、厚さが薄い塗着層の形成には適し
ており、レベリング工程などを省略できる場合がある。

【００１２】本発明において、被塗着部材の搬送を、被
塗着面２ａの側ではなく被塗着部材２の背面側または搬
送手段等、他の部位を基準に行うと、被塗着部材２の厚
さ等の形状ばらつきがそのまま膜特性に反映されてしま
う。そこで、離間距離調整保持手段としては、例えば、
被塗着部材２の搬送経路の両側に被塗着部材の両端を支
持可能に配置され、その案内面の高さ位置を調整して所
定の位置に搬送経路の搬送基準面を形成するレール体、
ローラ等の搬送基準面設定部材を採用し、搬送手段は、
この搬送基準面に被塗着面自身を直接位置規定させる位
置規定手段を備えていることが好ましい。

【００１３】ここで、搬送基準面設定部材の案内面とし
ては、例えば、偏芯軸を介してガイドローラ支持台に取
付けされたガイドローラ群のローラ面を利用し、その偏
芯軸の取付け姿勢によってローラ面の高さ位置を調整す
るものを利用できる。かかる偏芯軸を利用すれば、個々
のガイドローラの位置調整が容易であるが、さらに、複
数のガイドローラを一括して高さ調整できるように、そ
れらが取付けされたガイドローラ支持台が、下面に傾斜
面をもつ上部ガイドローラ支持台と、この上部ガイドロ
ーラ支持台の傾斜面に対応する傾斜面を備える下部ガイ
ドローラ支持台と、これらの傾斜面を利用して、上部ガ
イドローラ支持台をスライドさせると共に、所定の位置
で固定する支持台調整固定手段とを有していることが好
ましい。

【００１４】なお、塗着液供給手段の両側方まで、搬送
基準面設定部材が配置されていること、例えば、塗着液
供給手段としての塗着液供給ローラの両軸端にガイドロ
ーラを備えていることが、その上方位置を通過する被塗
着部材の姿勢が変動することを防止するためには効果的
である。

【００１５】また、本発明の装置において、搬送手段
は、被塗着部材を保持する保持部材と、この保持部材を
垂直方向に移動させる垂直方向移動手段と、この垂直方
向移動手段を水平方向に移動させる水平方向移動手段と
を備えており、この垂直方向移動手段が搬送基準面に被
塗着面に位置規定するときに、被塗着面全体が搬送基準
面に追従するように、保持部材はユニバーサルジョイン
トを介して垂直方向移動手段に接続されているが好まし
い。

【００１６】さらに、保持部材が被塗着部材の背面全体
を保持することによって、確実な搬送、位置規定ができ
ると共に、保持部材の接触によって被塗着部材の塗着面
の位置毎に温度ばらつきが発生しないようにするには、
保持部材が、その下面側に被塗着部材の背面全域に吸着
してこれを支持する多孔質の真空チャック面を備えてい
ることが効果的である。

【００１７】そして、使用した塗着液を再利用できるよ
うに、塗着液供給手段は、供給される塗着液が貯留され
た第１の貯留部と、回収された塗着液が貯留される第２
の貯留部と、第２の貯留部からポンプを介して第１の貯
留部に塗着液を還流させる還流経路と、この還流経路に
おけるポンプと第１の貯留部との間に介挿され、塗着液
から夾雑物を除去する塗着液再生手段を備えていること
が好ましい。ここに、冷却手段なども設けて、塗着液の
使用温度を、その保管温度と同等に設定し、持ち出して
きてすぐに使用できるように、また、溶剤成分が揮発し
てしまうことがないようにすることが好ましい。

【００１８】さらに、塗着層が形成された被塗着面のう
ち、その後端側には過剰な塗着液が付着しやすいので、
塗着液展開工程の後には、被塗着面の後端側、必要に応
じて先端側にも液切り部材を接触させて、そこから過剰
な塗着液を除去する液切り工程を行うことが好ましい。
この場合には、後端側または先端側に対して選択的に接
触可能なように、張力展開成膜装置は、塗着層が形成さ
れた被塗着面の後端側または先端側に接触して、そこか
ら過剰な塗着液を除去する液切り部材と、この液切り部
材を被塗着面に接触可能な位置及びこの位置から退避し
た位置に液切り部材を移動させる液切り部材移動手段と
を備える液切り機構も設けておくことが好ましい。この
場合に、液切り部材移動手段は被塗着部材の搬送動作に
タイミングを合わせて動作する。

【００１９】なお、上記の構成を、被塗着部材側を固定
し、塗着液供給手段側を移動させるようにしてもよい。

【００２０】

【作用】以上の構成からなる本発明の張力展開成膜方法
及び成膜装置においては、まず、予備塗着層形成工程に
おいて、被塗着面２ａの先端側が塗着液供給手段４の上
方位置まで搬送されてきたときに、例えば、塗着液供給
手段４と被塗着面２ａとの間を所定の離間距離にして、
それらの間に液溜まり層３ａを形成した状態で被塗着部
材２を一時停止させると、塗着液供給手段４と被塗着面
２ａとの間を、塗着液がその表面張力によって展開され
（毛管現象）、液溜まり層３ａが形成されていない部分
にも塗着液が行き渡り、先端側２ｂ全域に予備塗着層５
ａが形成される。次に、塗着液展開工程において、離間
距離調整保持手段によって、塗着液供給手段４と被塗着
面２ａとの間に所定の離間距離ｄ₁ を保持して、それら
の間に液溜まり層３ａを形成したまま、被塗着部材２を
搬送すると、塗着液はその表面張力によって剪断される
ことなく、展開される。ここで、予備塗着層５ａを形成
せずに、塗着液の濡れ性のみで成膜すると、濡れが定常
化するまでの遅れ時間に起因して、全体領域に成膜でき
ず、成膜むらが発生する。それに対し、本発明において
は、予備塗着層５ａを形成しておき、これを起点として
連続的に塗着層５ｂを展開するため、被塗着面２ａ全域
に塗着層５ｂ（張力展開膜）を形成することができる。

【００２１】このように、本発明に係る張力展開成膜法
においては、ロールコータ法（転写成膜法）のように被
塗着部材に圧力をかけて、被塗着面をコーティングロー
ラなどに向けて密着させる転写成膜方法とは異なり、逆
に被塗着面２ａと塗着液供給手段４との離間距離を一定
に保持し、無圧状態の液溜まり層３ａを形成して成膜す
る。このため、被塗着部材２の搬送によって剪断面が形
成されるとき、剪断面の発生位置は、被塗着面２ａと液
溜まり層３ａとの相互間の作用力、すなわち、被塗着面
２ａ側への塗着液の付着力、及び塗着液の表面張力、及
び剪断力のみのバランスによって規定され、塗着液供給
手段側への塗着液の付着力が及ばない。

【００２２】それ故、塗着液供給手段の表面状態、ロー
ラ部材を利用した場合には、そのローラ面の形状等が成
膜特性に影響しない。しかも、塗着液に高い圧力を加え
ることがないので、成膜時に塗着液内部に応力が残留し
ていることもなく、また、塗着液に微細な気泡が巻き込
みされて、材質変化が生じることもない。

【００２３】

【実施例】

〔実施例１〕次に、本発明の実施例１に係る張力展開成
膜装置について、図１及び図２を参照して、説明する。

【００２４】図１は、本例の張力展開成膜装置の主要部
を示す斜視図であり、図２はその成膜動作を示す工程断
面図である。

【００２５】これらの図において、本例の成膜装置１
は、四角形のカラーフィルタ用ガラス基板の表面に着色
レジスト層を形成するための装置であって、このガラス
基板からは複数枚の四角形のカラーフィルタが切り出さ
れる。この成膜装置１は、被塗着部材２（ガラス基板）
をその被塗着面２ａを下方に向けて搬送する搬送手段６
と、被塗着部材２の搬送経路１ｂの下方位置に配置さ
れ、搬送経路１ｂの幅方向全体に向けて塗着液（着色レ
ジスト）３を定量供給する塗着液供給手段４とを有す
る。ここで、図１には、搬送手段６として、搬送経路１
ｂの側方位置で横方向に移動する搬送ロボットのアーム
（図示せず）に連結された吸着チャックのみを図示して
ある。また、塗着液供給手段４は、下方位置で定量ポン
プ（図示せず）に接続され、上面側にスリット４ａを備
える角形ノズル体であり、そのスリット４ａの形成面は
ノズル体の側面先端より低く、凹部たる塗着液供給部４
ｂを形成している。従って、スリット４ａから放出され
る塗着液３は、塗着液供給部４ｂに一時滞留した後、塗
着液３の表面張力によって盛り上がるようになって供給
され、幅方向での供給量が定量化されている。また、被
塗着部材２の搬送経路１ｂの両側には、塗着液供給手段
４の先端面４ｃと、被塗着面２ａとの間に一定の離間距
離を調整、保持するための離間距離調整保持手段とし
て、断面がＬ字状のレール体７が並列配置されており、
その段差部の上面７ａ（案内面）に被塗着面２ａの両端
が支持された状態で、被塗着部材２は搬送される。すな
わち、上面７ａによって、被塗着部材２の搬送基準面１
ａが形成されている。ここで、上面７ａと塗着液供給手
段４の先端面４ｃとの離間距離ｄ₁ は、後述するとお
り、塗着液供給手段４の上方位置を被塗着部材２が通過
するとき、この先端面４ｃと被塗着面２ａとの間に塗着
液の液溜まり層が形成可能な距離である。

【００２６】次に、成膜装置１の成膜動作を説明する。

【００２７】まず、搬送手段６によって、図２（ａ）に
示すように、被塗着部材２がレール体７によって高さ位
置及び幅方向の位置を規定された状態で搬送されてき
て、図２（ｂ）に示すように、被塗着面２ａの先端側２
ｂが塗着液供給手段４の上方位置に到達して、被塗着面
２ａの先端側２ｂが塗着液３に接触したとき、搬送手段
６は搬送動作を一時停止する。このため、被塗着面２ａ
の先端側２ｂと塗着液供給手段４の先端面４ｃとの間
を、塗着液３が、その表面張力によって幅方向に広が
り、先端側２ｂ全域に塗着液３が行き渡る。その結果、
先端側２ｂ全域には、塗着液３の予備塗着層が形成され
る（予備塗着工程）。

【００２８】この状態から、再び、搬送手段６が横移動
を開始して、図２（ｃ）に示すように、被塗着部材２を
搬送する。ここで、被塗着面２ａと塗着液供給手段４の
先端面４ｃとの離間距離ｄ₁ は、予め、レール体７の配
置位置によって、被塗着面２ａと先端面４ｃの間に塗着
液３の液溜まり層３ａが形成された状態を維持するよう
に設定されている。また、搬送手段６の移動速度、及び
塗着液供給手段４の塗着液供給速度は、塗着液３が途切
れないような条件に設定されている。従って、被塗着面
２ａにおいて、被塗着部材２の搬送に伴って、予備塗着
層５ａから塗着層５ｂが拡張されていく結果（塗着液展
開工程）、図２（ｄ）に示すように、被塗着部材２が塗
着液供給手段４の上方位置を通過し終えたときには、均
一な膜厚さｄ₂ を有する塗着層５ｂが形成される。な
お、この間に塗着液供給手段４から供給される塗着液３
の供給量は、塗着層５ｂとして塗着液３が消費される量
に相当するように設定されている。但し、塗着液３の供
給量が多過ぎた場合であっても、過剰の塗着液は塗着液
供給手段４の側面を伝って垂れるていくだけであるの
で、被塗着面２ａに付着せず、塗着層５ｂの厚さｄ₂ に
ばらつきが発生することがない。

【００２９】このように、本例においては、ロールコー
タ法のように塗着液を被塗着部材に圧力で付着させるの
ではなく、被塗着部材２と塗着液供給手段４との間に形
成された液溜まり層３ａを利用して、塗着層５ｂを形成
するものであり、無圧状態、すなわち、被塗着面２ａを
液溜まり層３ａで濡らしながら、この濡れ面を塗着液の
表面張力によって拡張しながら成膜していく。しかも、
初期から単なる濡れ性だけで成膜すると、濡れが完全に
定常状態になるまでに時間的な遅れがあって、成膜開始
時に塗着面２ａの先端側２ｂが完全に濡れ状態となら
ず、成膜むらが発生する。そこで、予備塗着層５ａを予
め形成しておき、これを起点として、塗着層５ｂを拡張
していく。従って、塗布というより、むしろ塗着層５ｂ
を、その表面張力を利用して展開、拡張していくもので
あるため、塗着層５ｂの厚さｄ₂ は、ロールコータ法の
ような被塗着部材に加えられる圧力による影響がない。
しかも、ロールコータ法のコーティングローラのローラ
面に相当する塗着液供給手段４の先端面４ｃの表面状態
等の影響も受けない。すなわち、被塗着面２ａは、この
先端面４ｃとの間に所定の厚さの液溜まり層３ａを介し
ているため、被塗着部材２の移動によって発生する塗着
液の剪断面は、先端面４ｃの表面状態の変化が影響を及
ぼさない位置、換言すれば、先端面４ｃ側への塗着液の
付着力が影響を及ぼさない位置に形成される。このた
め、塗着層５ｂの厚さは、被塗着部材２の移動速度によ
り規定される剪断力、被塗着面２ａへの塗着液の付着
力、及び塗着液の表面張力のバランスにより決定され、
塗着液供給手段４側への付着力は関与しない。しかも、
塗着液が受けた圧力履歴は緩やかであるため、塗着液の
残留応力も無視できるレベルであると共に、塗着液内に
微細な気泡が巻き込まれることもない。このように、成
膜に対し、影響を及ぼす因子、特に、制御しにくい因子
が少ないので、安定した成膜を行うことができる。

【００３０】〔実施例２〕次に、本発明の実施例２に係
る張力展開成膜装置を、添付図面に基づいて、説明す
る。

【００３１】（全体構成）まず、本例の装置の概略構成
を、図３乃至図６を参照して、説明する。

【００３２】図３は成膜装置の概略構成図、図４はその
正面図、図５はその平面図、図６はその搬送経路の上流
側からの側面図を示す。

【００３３】これらの図において、本例の成膜装置１１
は四角形のカラーフィルター用ガラス基板（被塗着部
材）２１に着色レジスト（塗着液）を塗着するための装
置であり、エアーダンパー機構を備える脚部１１ａに支
持された大理石製の石定盤１１ｂの上には、ガラス基板
２１の搬送経路１１ｃの上流側から下流側に向って、ワ
ーク供給ステージ３１、上流側ワークガイド部４１、塗
着部５１、下流側ワークガイド部６１、及びワーク排出
部７１が配列されており、それらの上方には上流側から
下流側までの各部位に、予め設定されたプログラムとお
りにガラス基板２１を搬送する搬送機構８１（搬送手
段）が配置されている。ここで、ワーク供給ステージ３
１に供給されたガラス基板２１は、その被塗着面２１ａ
が上流側ワークガイド部４１のガイドローラ４２のロー
ラ面上に位置規定された状態で、まず、塗着部５１に搬
送される。この塗着部５１において、液供給ローラ５２
（塗着液供給ローラ）の上方位置で、上流側ワークガイ
ド部４１のガイドローラ４２、さらには下流側ワークガ
イド部６１のガイドローラ６２によって面規定された状
態で搬送されながら、塗着液に接触して着色レジストの
塗着層が形成された後、下流側ワークガイド部６１のガ
イドローラ６２のローラ面上を搬送され、ワーク排出部
７１にまで搬送される。

【００３４】かかる成膜装置１１において、各部には、
それぞれ各種のセンサが取付けされており、それらのう
ちの主なものを図３に示す。

【００３５】まず、ワーク供給ステージ３１には、そこ
にガラス基板２１が供給されたことを検出する給材検出
センサ３１ａと、供給されたガラス基板２１の位置を検
出する給材位置検出センサ３１ｂとが配置され、上流側
ワークガイド部４１には、そこに搬送されてきたガラス
基板２１の高さ位置を検出する高さ位置検出センサ４１
ａと、そこで搬送されるガラス基板２１の減速状態を検
出する速度センサ４１ｂと、ガラス基板２１の先端側が
液供給ローラ５２の上方位置で停止すべき位置まで搬送
されたことを検出する位置検出センサ４１ｃとが配置さ
れ、塗着部５１には、液供給ローラ５２の液切れ状態を
検出する液切れセンサ５１ａと、そこに供給される液貯
留槽内の着色レジスト液面を検出する液面センサ５１ｂ
とが配置され、下流側ワークガイド部６１には、そこに
搬送されてきたガラス基板２１の位置を検出する位置検
出センサ６１ａが配置され、ワーク排出ステージ７１に
は、そこにガラス基板２１が搬送されてきたことを検出
する位置検出センサ７１ａと、液切りローラが所定の位
置にまで上昇したことを検出する高さ位置検出センサ７
１ｂとが配置されている。

【００３６】（搬送機構）本装置の搬送機構を、図４〜
図６に加えて、図７及び図８も参照して、説明する。

【００３７】図７は搬送機構の上流側からの側面図であ
り、図８はその水平方向移動手段の正面図である。

【００３８】これらの図において、搬送経路１１ｃの両
側には、その上流側から下流側に向って２列のガイドレ
ール８２ａ，８２ｂが敷設され、さらに、ガイドレール
８２ａの外側では、支持ユニット８２ｃ，８２ｄの間に
スクリュー軸８２ｅが橋架されている。このスクリュー
軸８２ｅの基端側は、支持ユニット８２ｄを介して減速
装置８２ｆに接続されており、さらに、減速装置８２ｆ
は搬送部駆動モータ８２ｇの出力軸８２ｈに接続されて
いる。ここで、スクリュー軸８２ｅ上には、そのねじ部
と噛み合って、横搬送駆動を伝達する精密ボールねじを
内蔵のスライダ８３ａを有し、これらによって水平方向
移動機構が構成されている。このスライダ８３ａはガイ
ドレール８２ａ上に跨がるスライダ８３ｂに連結されて
いる。さらに、このスライダ８３ｂと、ガイドレール８
２ｂ上に跨がるスライダ８３ｃとは、搬送経路１１ｃの
上方を横切るように配置された垂直方向移動機構（位置
規定手段）の支持板８４ａによって連結されている。こ
れにより、搬送部駆動モータ８２ｇの出力軸８２ｈの回
転駆動により、スクリュー軸８２ｅが回転すると、スラ
イダ８３ａが水平移動し、これに伴って、スライダ８３
ｂ，８３ｃも水平移動するようになっている。なお、ス
クリュー軸８２ｅの先端側において、支持ユニット８２
ｃにはスクリュー軸８２ｅの先端周囲を囲むようにラバ
ーシート８２ｉが貼着されている一方、スクリュー軸８
２ｅの元端側においても、支持ユニット８２ｄにはスク
リュー軸８２ｅの元端周囲を囲むラバーシート８２ｊが
取付けされており、スライダ８３ａが支持ユニット８２
ｃ，８２ｄに接触するときのショックを緩和している。

【００３９】一方、支持板８４ａの上面側には、３本の
エアシリンダ機構８４ｂ（垂直方向移動手段）が、それ
らの出力軸８４ｃの先端側を下方に向けて固定されてお
り、その出力軸８４ｃの先端側には、全方位に対し曲折
自在なユニバーサルジョイント８５を介して、ガラス基
板２１より大きなサイズの多孔質焼結体のチャック板８
６が連結されている。このチャック板８６は、その下面
が吸着面８６ａ（真空チャック面）となっており、外部
から接続された配管を介してチャック板８６内部が吸引
されることにより吸着面８６ａでガラス基板２１の背面
全体を真空チャックする。また、ユニバーサルジョイン
ト８５は、出力軸８４ｃの先端側に連結された軸部８５
ａの球形先端部８５ｂと、この球形先端部８５ｂに対応
した孔を有する受け座部８５ｃとからなる球形ダンパー
である。このため、例えば、ガラス基板２１の厚さにば
らつきがあって、その上面が傾斜面になっている場合で
あっても、ユニバーサルジョイント８５が曲折すること
によって、その傾斜面に追従し、チャック板８６の吸着
面８６ａがガラス基板２１の上面に確実に密着して、こ
れを保持する。また、吸着面８６ａがガラス基板２１を
保持した状態で、ガラス基板２１を上流側ワークガイド
部４１のガイドローラ４２のローラ面に位置規定すると
きも、ガラス基板２１の被塗着面２１ａをガイドローラ
４２のローラ面に隙間なく当接させることができるよう
になっている。さらに、吸着面８６ａはガラス基板２１
の背面全域に吸着して、これを保持しているので、ガラ
ス基板２１をローラに位置規定したときに、ガラス基板
２１の中央側が反ることもない。加えて、チャック板８
６とガラス基板２１とに温度差があっても、全域に接し
ているため、ガラス基板２１の被塗着面２１ａに温度む
らが発生しないので、ガラス基板２１全面が同一状態に
ある。従って、ガラス基板２１の被塗着面２１ａの温度
むらに起因する成膜ばらつきが発生しない。なお、支持
板８４ａの前後左右側面のそれぞれには、チャック板８
６に対するガイド８７が先端を下方に向けて固定されて
おり、その途中位置にはガイドローラ８７ａが設けら
れ、先端側にもガイドローラ８７ｂが設けられている。
さらに、支持板８４ａの前面には、フォトセンサー機構
８８が取付けされており、チャック板８６との相対位置
を検知可能になっている。

【００４０】（ワーク供給ステージ）図９にワーク供給
ステージ３１の平面図を示す。

【００４１】ワーク供給ステージ３１は成膜装置１１の
最上流側に配置されており、その支持板３１ｃの上面側
には、フレーム３２ａ〜ｄが設けられている。これらの
フレーム３２ａ〜ｄのうちフレーム３２ａ，３２ｄに
は、底面側にスプリングを備える取付け孔３３ａ，３３
ｂ，３３ｃが形成されており、これらの取付け孔３３
ａ，３３ｂ，３３ｃに、ガラス基板２１に対する基準ピ
ン３４ａ，３４ｂ，３４ｃが取付けされている。ここ
で、ガラス基板２１は、その２辺が基準ピン３４ａ，３
４ｂ，３４ｃの内側に位置決めされる状態に、フレーム
３２ａ，３２ｂ，３２ｄの上に載置され、一点鎖線で示
す領域３１ｄがガラス基板２１の載置領域になる。従っ
て、チャック板８６は、ガラス基板２１を吸着チャック
するときには、基準ピン３４ａ，３４ｂ，３４ｃを押し
下げるようにして、ガラス基板２１に当接する。しか
も、支持板３１ｃ自身は、石定盤１１ｂの側にばねを介
して固定されている。このため、チャック板８６がガラ
ス基板２１に吸着チャックするときに、ガラス基板２１
には過大な力が加わることがない。なお、このガラス基
板２１に比して長さが長い長方形をしたガラス基板の場
合には、ガラス基板はフレーム３２ａ〜ｄに支持される
ようになっているので、幅が同等のガラス基板であれ
ば、この部位の調整を必要としない。

【００４２】（上流側ワークガイド部）本装置の上流側
ワークガイド部を、図４〜図６に加えて、図１０〜図１
２も参照して、説明する。

【００４３】図１０に上流側ワークガイド部の正面図、
図１１にその平面断面図、図１２にその断面図を示す。

【００４４】これらの図において、上流側ワークガイド
部４１には、搬送経路１１ｃの両側にそれぞれ１０本の
ガイドローラ４２が２列に配置されている。ここで、こ
れらのガイドローラ４２のローラ面４２ａがガラス基板
２１の搬送基準面１３となるように、２列に配置された
ガイドローラ４２の配置幅は、ガラス基板２１の両端側
を支持可能に、すなわち、図１２に示すように、ガラス
基板２１の端縁がローラ面４２ａの中央に位置するよう
になっている。このため、ガラス基板２１の両端のみが
非塗着領域であり、ガラス基板２１の略全面を有効に使
用できるようになっている。また、ガラス基板２１は、
ローラ面４２ａに直接位置規定された状態にあり、被塗
着面２１ａを基準に搬送されるので、例えば、ガラス基
板２１の背面側（支持面側）等、他の部位を基準にして
いないので、ガラス基板２１にうねり、厚さむら等があ
っても、被塗着面２１ａを常にローラ面４２ａに追従さ
せることができる。ここで、両側のガイドローラ４２の
取付け位置としては、一方列のガイドローラが他方列の
ガイドローラの間にずれた互い違い配置として、搬送中
のガラス基板２１の姿勢が変動することを抑制してもよ
い。これらガイドローラ４２は、いずれも回転中心から
ずれた位置に軸中心が位置する偏芯軸４２ｂ（ローラ位
置調整機構）を備えており、この偏芯軸４２ｂを上部ガ
イドローラ支持台４３の取付け孔４３ａに挿入すると共
に、偏芯軸４２ｂの取り付け姿勢を変えて止めねじ４３
ｂによって固定することによって、ローラ面４２ａの高
さ位置が、ガイドローラ４２毎に設定可能になってい
る。

【００４５】さらに、上部ガイドローラ支持台４３は、
ガイドローラ４２が固定された支持ブロック４３ｃと、
その台座たるスライドブロック４３ｄとを備えており、
このスライドブロック４３ｄの下面側には、その長手方
向に約２°の勾配をもつ傾斜面４３ｅが形成されてい
る。一方、上部ガイドローラ支持台４３の下方には、下
部ガイドローラ支持台４４が配置されており、この下部
ガイドローラ支持台４４は、上面側に傾斜面４３ｃに対
応して約２°の勾配をもつ傾斜面４４ａを備えるスライ
ドブロック４４ｂと、これを支持する台座ブロック４４
ｃとを有する。このスライドブロック４４ｂの傾斜面４
４ａには、その中央領域に溝４４ｄが形成されており、
上部ガイドローラ支持台４３において、支持ブロック４
３ｃとスライドブロック４３ｄとを下方からボルト４３
ｆによって固定したとき、ボルト頭が突出した状態であ
っても、スライドブロック４３ｄの傾斜面４３ｅとスラ
イドブロック４４ｂの傾斜面４４ａ同士を密接させるこ
とができるようになっている。このため、これらの傾斜
面４３ｅ，４４ａを利用して、上部ガイドローラ支持台
４３を下部ガイドローラ支持台４４に対してスライドさ
せることにより、上部ガイドローラ支持台４３に固定さ
れている全てのガイドローラ４２のローラ面４２ａの高
さ位置を一括して調整することができる。本例の成膜装
置１１においては、上部ガイドローラ支持台４３と下部
ガイドローラ支持台４４とをスライドさせるために、上
部ガイドローラ支持台４３の両端面側には、ねじ機構を
利用した送り出し機構４５（支持台調整固定手段）が一
対配置されている。この送り出し機構４５は、下部ガイ
ドローラ支持台４４にボルト４５ａにより固定された固
定用ブロック４５ｂと、この固定用ブロック４５ｂの上
側に形成されたねじ孔と細目ねじ機構を形成する送り出
し軸４５ｃとで構成されている。この送り出し軸４５ｃ
の先端部４５ｄは球面形状を呈し、スライドブロック４
３ｂには、その先端部４５ｄの形状に対応する受け座４
３ｃが固定されている。従って、送り出し機構４５を用
いて、容易に上部ガイドローラ支持台４３の位置を調整
して、ガイドローラ４２のローラ面４２ａの位置、すな
わち、ガラス基板２１の搬送基準面１３を設定可能にな
っている。なお、スライドブロック４３ｄの側面には、
スライドブロック４３ｄに形成されたねじ孔を介して、
スライドブロック４４ｂに当接することにより、上部ガ
イドローラ支持台４３と下部ガイドローラ支持台４４と
を固定する固定ねじ機構４６が２か所に設けられてい
る。なお、上部ガイドローラ支持台４３の固定位置の調
整は、一方の固定用ブロック４５ｂに取付けされた小型
ダイヤルゲージ４７を利用して行われる。

【００４６】（塗着部）図１３に塗着部５１の構成図を
示す。

【００４７】この図において、ガラス基板２１の搬送経
路の上流側から下流側に向かって、いずれもステンレス
製のドクタースキージ５３、ドクターローラ５４、及び
液供給ローラ５２が配列されている。ここで、液供給ロ
ーラ５２は、図１３に向かって時計回りに回転してお
り、下方の一点鎖線で示す位置に液貯留槽９１が配置さ
れた状態で、液供給ローラ５２のローラ面５２ａが着色
レジストに浸漬したまま回転することにより、着色レジ
ストを上方に向けて掻き上げするようになっている。ま
た、液供給ローラ５２の側方位置では、ドクターローラ
５４が同方向に回転しており、そのローラ面５４ａは液
供給ローラ５２のローラ面５２ａと所定の離間距離ｄ₁₂
を隔てている。このため、液供給ローラ５２によって掻
き上げされた着色レジストのうちの一部が、ローラ面５
２ａ側から取り除かれて、ローラ面５４ａ側に移動し、
離間距離ｄ₁₂に対応する量の着色レジストのみが上方に
向けて略定量供給されるようになっている。さらに、ド
クターローラ５４の側方位置には、ドクタースキージ５
３が近接配置されており、ローラ面５４ａの側に移動し
てきた着色レジストは、そこから掻き取りされて、液貯
留槽９１内部に落下するようになっている。ここで、ド
クタースキージ５３の先端部５３ａは、ドクターローラ
５４のローラ面５４ａと所定の離間距離ｄ₁₃を隔ててい
るため、掻き取りされる着色レジストはローラ面５４ａ
に付着していた量の一部であるが、ローラ面５４ａに付
着したまま上方へ供給される着色レジスト量は、離間距
離ｄ₁₃によって規定され、略定量化されているので、全
体として液供給ローラ５２の上方に供給される着色レジ
スト量は略定量化されている。ここで、ドクタースキー
ジ５３の先端部５３ａとローラ面５４ａとを接触状態に
配置して、ローラ面５４ａから全量の着色レジストを掻
き取りする方法もあるが、接触状態で相対移動させる
と、移動動作及び磨耗等により接触状態が変化して、着
色レジストの供給量が変化してしまうので、この配置構
造を採用している。なお、ドクタースキージ５３の背面
側に示されているのが、上流側ワークガイド部４１の最
終端側のガイドローラ４２であり、液供給ローラ５２の
下流側に示されているのが、下流側ワークガイド部６１
のガイドローラ６２であり、上流側ワークガイド部４１
から搬送されてくるガラス基板２１は、その被塗着面２
１ａがガイドローラ４２のローラ面４２ａに位置規定さ
れた状態で、塗着部５１を通過して、ガイドローラ６２
の側へ移動していく。ここで、いずれのガイドローラ４
２，６２も塗着部５１に接近配置されているので、ガラ
ス基板２１の搬送姿勢が変わることを抑制している。ま
た、ガイドローラ４２及びガイドローラ６２のローラ面
の高さ位置は、これらのローラ面によって形成されるガ
ラス基板２１の搬送基準面１３が、液供給ローラ５２の
ローラ面５２ａと所定の間隔ｄ₁₁、すなわち、後述する
ように、着色レジストの液溜まり層をガラス基板２１と
液供給ローラ５２のローラ面５２ａとの間に形成可能な
間隔ｄ₁₁をもつように設定されている。

【００４８】次に、ドクタースキージ５３の構造を、図
１３に加えて図１４も参照して、説明する。

【００４９】図１４（ａ）はドクタースキージ５３の平
面図であり、図１４（ｂ）はドクターローラ５４に対す
るドクタースキージ５３の配置位置を示す平面図であ
る。

【００５０】これらの図において、ドクタースキージ５
３は、ドクターローラ５４の幅と略同幅の先端部５３ａ
と、この先端部５３ａが連結され、途中位置より幅が狭
まっている支持片５３ｂと、この支持片５３ｂがねじ止
めされて固定され、その狭い側の幅と略同幅の支持片５
３ｃとで構成され、この支持片５３ｃがドクタースキー
ジ５３の石定盤１１ｂ側への固定部になっている。この
ように、ドクタースキージ５３の基端側の幅が狭くなっ
ており、この幅が狭い基端側の両側に上流側ワークガイ
ド４１の終端側のガイドローラ４２を配置して、ガイド
ローラ４２から下流側ワークガイド６１に向けて、ガラ
ス基板２１の姿勢を変動させることなく、これを受渡し
可能な構造にしている。ここで、先端部５３ａは先端縁
に向けて薄くなるように上面が傾斜面になっており、ま
た、支持片５３ｃは、その先端側が先端縁に向けて薄く
なるように下面が傾斜面になっている。これらの先端縁
のうち先端部５３ａの先端縁が、支持片５３ｃの先端縁
からせりだすように固定されている。

【００５１】かかる構成のドクタースキージ５３は、図
１３に示すように、支持片５３ｃがねじ止めされた固定
片５５を介して、石定盤１１ａの側から立ち上げされた
支持材１１ｃ，１１ｄに固定されている。この固定片５
５には、丸穴５５ａと位置調整用の長穴５５ｂとが形成
されており、この丸穴５５ａに取付けされた固定軸５５
ｃと、長穴５５ｂに取付けされた固定軸５５ｄとによっ
て支持材１１ｄに固定されており、固定軸５５ｄを回転
中心として、長穴５５ｂに対する固定軸５５ｃの固定位
置を調整することによって、ドクタースキージ５３の取
付け姿勢を変えて、その先端部５３ａとドクターローラ
５４のローラ面５４ａとの離間距離ｄ₁₃を調節すること
が可能になっている。

【００５２】なお、ドクタースキージの構造としては、
図１５に示す構造のものを採用してもよい。

【００５３】図１５（ａ）は別のドクタースキージの構
造を示す平面図、図１５（ｂ）はこのドクタースキージ
を配置した場合の側面図である。

【００５４】これらの図に示すように、ドクタースキー
ジ５６は、その先端側が平板部片５６ａになっており、
この平板部片５６ａの先端面がドクターローラ５４のロ
ーラ面に対し所定の離間距離ｄ₁₃をもって対向するよう
になっている。これにより、掻き取りした着色レジスト
を、確実に落下させることができる。このドクタースキ
ジ５６の位置調整機構は、ドクタースキージ５６の基端
側５６ｂに設けられた長穴５６ｃと、この長穴５６ｃに
取付けされた締結ボルト５７と、ドクタースキージ５６
の後端にヘッド５８ａが当接するマイクロメータ５８
と、このマイクロメータ５８を支持する支持部片５９ａ
及びドクタースキージ５６を支持する支持部片５９ｂの
間に配置されたスプリング５９ｃとによって構成されて
いる。かかる構成のドクタースキージを採用すると、ド
クタースキージ５６とドクターローラ５４との離間距離
の設定にマイクロメータ５８を利用しているので、調整
が容易である。さらに、ドクタースキージ５６とドクタ
ーローラ５４とを、相対的に反復横移動させるとドクタ
ーローラ５４のローラ面上の着色レジストに縞などの厚
さむらの発生を防止することもできる。この機構は、後
述するドクターローラ５４と液供給ローラ５２との関係
に対しても応用できる。

【００５５】次に、ドクターローラ５４の構造を、図１
６及び図１７を参照して、説明する。

【００５６】図１６はドクターローラ５４、液供給ロー
ラ５２及びそれらの駆動系の平面図、図１７はそれらの
上流側からの側面図である。

【００５７】これらの図において、ドクターローラ５４
は、ガラス基板２１と略同幅の平滑面を有するローラ面
５４ａを有し、その両軸端はガラス基板２１の搬送経路
１１ｃの両側に配置されたフレーム１１ｅ，１１ｆ上に
固定された軸受５４ｂ，５４ｃに支持され、一方の軸端
の先端側に固着されたプーリ５４ｄは、回転タイミング
ベルト５４ｅを介してドクターローラ駆動系１４に接続
されている。このドクターローラ駆動系１４は、駆動モ
ータ１４ａの出力軸１４ｂに固着されたプーリ１４ｃに
回転タイミングベルト５４ｅが接続された構成を有して
いる。なお、ドクターローラ５４の固定位置の調整は、
ドクターローラ５４の軸端にヘッドが当接するマイクロ
メーター５４ｆを利用して行われる。

【００５８】次に、液供給ローラ５２の構造も、図１６
及び図１７を参照して、説明する。

【００５９】これらの図において、液供給ローラ５２の
ローラ面５２ａは、ガラス基板２１と略同幅のローラ面
５２ａを有し、その表面は平滑面になっている。その両
軸端は、軸受５４ｂ，５４ｃより外側位置でフレーム１
１ｅ，１１ｆ上に固定された軸受５２ｂ，５２ｃに支持
され、一方の軸端に先端側が連結器５２ｄを介して液供
給ローラ駆動系１５に接続されている。この液供給ロー
ラ駆動系１５は、駆動モータ１５ａの出力軸１５ｂが連
結器５２ｄに連結された構成を有している。ここで、液
供給ローラ５２の幅は、ガラス基板２１の幅に比して狭
いため、塗着領域の外縁領域（マージナルゾーン）に過
剰な塗着液が付着しないので、塗着面全体を利用でき、
材料効率がよい。

【００６０】（下流側ワークガイド部）下流側ワークガ
イド部６１は、図４及び図５に示すように、塗着部５１
の下流側に配置されており、搬送経路１１ｃの両側にそ
れぞれ配列されたガイドローラ６２と、これらのガイド
ローラ６２のローラ面が所定の高さに設定可能な高さ位
置調整機構、すなわち、ガイドローラ６２の偏芯軸を利
用したガイドローラ６２個々に対する高さ調整機構、及
びこれらのガイドローラ支持台６３を利用したガイドロ
ーラ６２に対する一括高さ調整機構とを有している。こ
こで、ガイドローラ６２及び支持台６３等、下流ワーク
ガイド６１の主要部は、図１０〜図１２に示した上流側
ワークガイド部４１と同様の構成になっているので、そ
の説明を省略する。

【００６１】（ワーク排出部）図４及び図５に示すよう
に、本例の成膜装置１１においては、ワーク排出部７１
は、ガラス基板２１の搬送経路の最下流側に配置されて
おり、ここから、成膜処理されたガラス基板２１が排出
機構によって、成膜装置１１から次の工程へ排出され
る。ここで、成膜装置１１から排出される直前に、ガラ
ス基板２１の先端側または後端側に当接して、そこに付
着した過剰な着色レジストを除去する液切り機構７２が
配置されている。この液切り機構の構成を図１８及び図
１９に示す。なお、排出機構については、公知の機構を
利用できるので、その図示及び説明は省略する。

【００６２】図１８は液切り機構の正面図、図１９はそ
の側面図である。

【００６３】これらの図において、液切り機構７２は、
石定盤１１ｂ側に固定されたシリンダ機構７２ａ（液切
り部材移動手段）と、その先端側に固定されている支持
板７２ｂと、この支持板７２ｂの両端から上方に向けて
立ち上げされたローラ受け板７２ｃ，７２ｄと、これら
のローラ受け板７２ｃ，７２ｄによって軸端が支持され
ている液切りローラ７３（液切り部材）とを有してい
る。ここで、一方のローラ受け板７２ｄの途中位置と、
支持板７２ｂの途中位置から立ち上げされた支持片７２
ｅとには、それぞれ軸受７４ａ，７４ｂが取り付けされ
ており、これらの軸受７４ａ，７４ｂによって伝達軸７
４ｃが支持されている。この伝達軸７４ｃの軸端には、
段差プーリ７４ｄが固着されており、図１９に示すよう
に、この段差プーリ７４ｄの一方の段差面と、液切りロ
ーラ７３の軸端に固着されたプーリ７３ｂとの間には回
転タイミングベルト７３ｃが張設されている一方、段差
プーリ７４ｄの他方の段差面と、液切りローラ駆動モー
タ７５の出力軸７５ａに固着されたプーリ７５ｂとの間
にも回転タイミングベルト７５ｃが張設されており、液
切りローラ７３のローラ面７３ａは回転しながらガラス
基板２１の後端側、及び必要に応じて先端側に接触可能
になっている。さらに、この液切りローラ７３のローラ
面７３ａに対しては、図２０に示すドクタースキージ７
６が配置され、液切りローラ７３のローラ面７３ａに付
着した着色レジストを除去可能になっている。なお、こ
のドクタースキージ７６も、図１４（ａ）及び図１４
（ｂ）に示したドクタースキージ５３と同様に、液切り
ローラ７３のローラ面に対応した幅を有する先端部７６
ａと、その幅より狭い幅の基端側たる固定部７６ｂとを
有し、この固定部７６ｂを介して、液切りローラ７３と
先端部７６ａとの間が所定の離間距離に調整されて、固
定される。なお、ドクタースキージ７６に代えて、また
はドクタースキージ７６に加えて、吸着パッドなどのク
リーニングパッドを設けてもよい。

【００６４】かかる構成の液切り機構７２は、その上方
位置にガラス基板２１の後端部、必要に応じて先端部が
位置したときに、そこに接触し、後端部または先端部の
過剰な着色レジストを除去するが、その他の面には、接
触しないようになっている。

【００６５】すなわち、液切り処理を行う場合には、ガ
ラス基板２１はシリンダ機構７２ａによって搬送基準面
１３にまで上昇してくるが、この液切り処理が不必要な
ときには、その搬送経路１３から下方位置に退避するよ
うになっている。

【００６６】（液貯留槽及び配管系）着色レジストが貯
留される液貯留槽及び配管系を、図２１〜図２３を参照
して、説明する。

【００６７】図２１は液貯留槽の正面断面図、図２２は
その側面断面図、図２３は配管系の概略図である。

【００６８】これらの図において、液貯留槽９１は、下
面が昇降機構９２に接続された槽受け台９３の上に載置
されて使用される直方体容器であり、その内部は、液供
給ローラ５２のローラ面５２ａが浸漬して、着色レジス
トが供給される液供給部９１ａ（第１の貯留部）と、ド
クターローラ５４及びドクタースキージ５３の下方位置
で落下してくる着色レジストを回収する液回収部９１ｂ
（第２の貯留部）とに区画されている。ここで、昇降機
構９２は、石定盤１１ｂ側に固定されたシリンダ機構９
２ａと案内軸９２ｂ，９２ｃを備える。また、液供給部
９１ａには供給口９１ｃが形成されている一方、液回収
部９１ｂには液排出口９１ｄが形成されている。さら
に、液供給部９１ａの内部には、供給口９１ｃに接続さ
れた管状のノズル９１ｅが配置されており、その側面に
形成された噴出孔から液供給部９１ａの各部位で着色レ
ジストが補給され、液供給部９１ａの内部の着色レジス
トの成分の均質化を図ると共に、着色レジストの波立ち
を抑えながらの補給を実現している。そして、液排出口
９１ｄに接続された配管経路９４ａは、不必要な溶媒成
分を蒸発を避けるために冷却槽９５内に設置されている
液貯蔵タンク９６に接続されており、この液貯蔵タンク
９６からは、ベローズポンプ９７（圧送手段）などの高
圧送液手段を介して供給口９１ｃに到る配管経路９４ｂ
が配置されている。さらに、この配管経路９４ｂにおけ
るベローズポンプ９７と供給口９１ｃとの間には、着色
レジスト内の夾雑物、例えば、先に使用したときに生成
した着色レジストの固形物等を除去するためのフィルタ
９８が介挿されており、このフィルタ９８によって着色
レジストを再生して再使用することが可能になってい
る。

【００６９】なお、ここで使用した着色レジストの場合
には、保管温度が約５℃が保管温度であり、保管状態か
らすぐに使用できるように、冷却槽９５の設定温度も５
℃になっている。このため、使用中の溶剤成分の揮発も
防止され、安定な成膜を実現できる。

【００７０】（成膜動作）かかる構成の成膜装置１１の
成膜動作を、図２４〜図２６に示すフローチャート、及
び図２７に示す工程断面図を参照して、説明する。

【００７１】この成膜装置１１においては、ガラス基板
２１の搬送動作をステップ毎に手動及び自動のいずれで
も処理できるようになっているが、自動処理の場合につ
いて説明する。なお、液貯留槽９１は、その昇降機構９
２によって、すでに上方位置にセットされており、液貯
留部９１ａ内部の着色レジストには液供給ローラ５２の
ローラ面５２ａが浸漬している状態にある。

【００７２】まず、ステップＳＴ１において、処理モー
ドを自動処理に設定すると、ローラポンプ９７，液供給
ローラ５２，ドクターローラ５４，液切りローラ７３の
各駆動モータが回転動作を開始する（ステップＳＴ２〜
ステップＳＴ５）。これにより、図２７（ａ）に示すよ
うに、液供給ローラ５２のローラ面５２ａによって、着
色レジストが掻き上げされた後、ドクターローラ５４に
よって掻き落とされ、それらの離間距離ｄ₁₂に対応する
量の着色レジストのみが上方に供給される。なお、ドク
ターローラ５４の側に付着した着色レジストは、次にド
クタースキージ５３によって掻き落としされて、その離
間距離ｄ₁₃に対応した量の着色レジストのみが上方に供
給される結果、液供給ローラ５２のローラ面５２ａ周囲
には、一定厚さの着色レジスト層が形成された状態にあ
る。

【００７３】次に、ステップＳＴ６において、ワーク排
出部７１にガラス基板２１がないことを確認した後、搬
送部駆動モータ８２ｆが動作を開始して、各スライダ８
３ａ，８３ｂ，８３を横移動させて、チャック板８６
を、ワーク供給ステージ３１の直上位置にまで移動させ
た後、エアシリンダ機構８４ｂが作動して、チャック板
８６が下降する（ステップＳＴ７及びステップＳＴ
８）。ここで、吸着センサが、チャック板８６とガラス
基板２１と相対位置を検出し（ステップＳＴ９）、チャ
ック板８６の吸着面８６ａがガラス基板２１に面接触状
態になったことを確認できたとき、チャック板８６の内
側を真空吸引して、その吸着面８６ａでガラス基板２１
を真空チャックして保持した後に、チャック板８６は上
方へ移動する（ステップＳＴ１０及びステップＳＴ１
１）。

【００７４】次に、ステップＳＴ１２において、チャッ
ク板８６を上流側ワークガイド部４１まで横搬送して、
その位置で、ソフトタイマーに基づいて振動が治まるま
で停止した後に、チャック板８６を下降させる（ステッ
プＳＴ１３及びステップＳＴ１４）。ここで、ガラス基
板２１は、その両端が、ガイドローラ４２のローラ面４
２ａ（搬送基準面１３）に弾接状態として、位置規定さ
れる。この状態でも、ステップＳＴ１５において、振動
が治まるまで停止した後、チャック板６８は、ガラス基
板２１をガイドローラ４２のローラ面４２ａに位置規定
した状態のまま、それを塗着部５１に向けて低速度で横
搬送する（ステップＳＴ１６）。ここで、ステップＳＴ
１７において、位置決めセンサがガラス基板２１に所定
位置まで搬送されてきたことを確認できた時点から、ガ
ラス基板２１を、その先端部が液供給ローラ５２の直上
に位置するまでの距離を移動させた後、ガラス基板２１
を所定時間停止させる（ステップＳＴ１９）。ここに、
図２７（ｂ）に示すように、液供給ローラ５２のローラ
面５２ａ周囲には、着色レジスト層が形成されており、
その表面側にガラス基板２１が接触するように、ガラス
基板２１の搬送基準面１３はローラ面５２ａから所定の
離間距離ｄ₁₁を隔てている。従って、ガラス基板２１
が、液供給ローラ５２の上方位置を停止することなく通
過していくと、その被塗着面２１ａの先端側２１ｂが完
全に着色レジストに濡れた状態になるまでの遅れ時間に
起因して、ガラス基板２１の幅方向に着色レジストが濡
れない領域が発生してしまう。そこで、ステップＳＴ１
９において、所定時間停止させると、図２７（ｃ）に示
すように、着色レジストは、その表面張力によってガラ
ス基板２１と液供給ローラ５２との隙間全体に行き渡っ
て、ガラス基板２１の先端部２１ｂ全域が着色レジスト
によって濡れた状態とし、この先端側２１ｂ全域に予備
塗着層を形成することができる（予備塗着層形成工
程）。

【００７５】次に、ステップＳＴ２０において、ガラス
基板２１を、さらに下流側ワークガイド部６１に向けて
移動させ、液供給ローラ５２上を通過させる。

【００７６】ここで、図２７（ｄ）に示すように、搬送
基準面１３とローラ面５２ａとの離間距離ｄ₁₁は、搬送
中のガラス基板２１とローラ面５２ａとの間に、着色レ
ジストの液溜まり層２２ａが形成された状態を保持可能
に設定されており、また、ガラス基板２１の搬送速度及
び液供給ローラ５２による液供給量は、着色レジストが
途切れない速度に設定されている。従って、着色レジス
トは、ローラコータ法等の転写成膜法と異なり、液溜ま
り層２２ａは無圧状態に近く、着色レジスト層は、その
表面張力によって先端側２１ｂの予備塗着層２２ｂから
展開されて、塗着層２２ｃがガラス基板２１の終端側へ
拡張される。すなわち、図２７（ｅ）に示す通過後のガ
ラス基板２１の成膜された層は、塗布膜、転写膜という
より拡張展開膜として成膜される。ここで、液溜まり層
２２ａは十分厚く、その剪断面の形成位置は、ローラ面
５２ａ側への付着力がほとんど及ばない位置に形成され
る。すなわち、剪断面の位置は、ローラ面５２ａ側への
着色レジストの付着力の影響を受けず、剪断力、ガラス
基板２１側への付着力、着色レジストの表面張力のバラ
ンスによって規定され、ローラ面５２ａの表面状態の変
化は、拡張展開膜の膜厚さに影響を及ぼさないので、安
定した成膜を実現できる。

【００７７】次に、ステップＳＴ２１において、下流側
ワークガイド部６１の終端側で、位置検知センサがガラ
ス基板２１が搬送されてきたことを確認したとき、液切
りローラ７３がそのシリンダ機構７２ａによって上昇
し、センサスイッチが作動する位置まで上昇して（ステ
ップＳＴ２１ａ及びステップＳＴ２１ｂ）、ガラス基板
２１の後端側２１ｃ及び先端側２１ｂに接触する。これ
により、後端側２１ｃ及び先端側２１ｂに付着していた
過剰な着色レジストが除去された後に、液切りローラ７
３は下降していく（ステップＳＴ２１ｃ）。なお、通常
の条件においては、先端側２１ｂに過剰な着色レジスト
が付着することがないので、上記の動作のうち先端側２
１ｂへの液切りローラ７３の接触動作は省略される。

【００７８】次に、ステップＳＴ２２において、ガラス
基板２１は移動し、下流側ガイドローラ６２のローラ面
６２ａに支持された状態で、停止する（ステップＳＴ２
３）。続いて、ステップＳＴ２４において、チャック板
８６は、ガラス基板２１を保持した状態のまま、上昇
し、振動が停止した後（ステップＳＴ２５）、ワーク排
出部７１の直上まで移動し（ステップＳＴ２６）、ワー
ク排出部７１の直上で、振動が停止するまで待機する
（ステップＳＴ２７）。その後に、ステップＳＴ２８に
おいて、チャック板８６は下降し、ここでも、振動が停
止するまで待った後（ステップＳＴ２９）、ステップＳ
Ｔ３０において、チャック板８６の真空状態を解除し
て、排出機構に受け渡す。

【００７９】次に、ステップＳＴ２８において、振動が
停止するまで、その状態で停止した後、チャック板８６
は上昇していき、成膜動作が終了する。なお、以上のよ
うに成膜された着色レジストの塗着層に対しては、必要
に応じて、ガラス基板２１の被着面２１ｂ側を上方に向
けて放置するレベリング工程が行われた後、プリベー
ク、膜厚さ測定、露光、現像処理等、通常の工程が行わ
れる。但し、この成膜装置によれば、液供給ローラ５２
のローラ面５２ａは平滑面であるため、厚さばらつきは
約０．１μｍにおさまるので、この値が許容できれば、
レベリング工程は省略される。すなわち、ロールコータ
法のコーティングローラの場合には、反転による塗着す
る塗着液量を確保するため、Ｖ字状などの凹凸を彫刻な
どにより形成するので、レベリング工程は必須である
が、本例において、レベリング工程は、要求される凹凸
精度に応じて行われる性質のものである。

【００８０】（実施例２の効果）このように、成膜装置
１１においては、ガラス基板２１の被塗着面２１ａを下
方に向けて搬送し、この姿勢のまま成膜する。従って、
上方から落下してくるゴミ、ゲバ等が付着することがな
いので、信頼性の高い膜を形成することもできる。ま
た、成膜中、ガラス基板２１とローラ面５２ａとの間を
一定の離間距離ｄ₁₁を保ち、液溜まり層を形成したま
ま、成膜するため、着色レジストに、しごき等過剰な圧
力を加えないので、材料変質や応力の残留、さらに微小
な気泡の巻き込み等の問題が発生することもない。ここ
で、搬送動作中のガラス基板２１に対し、一定圧力を加
えておくことは極めて困難であり、転写成膜法の膜厚さ
ばらつきの原因になっているものであるが、本例の成膜
装置１１を利用した張力展開成膜方法では、かかる圧力
印加を必要としないので、安定した成膜を行うことがで
きる。

【００８１】しかも、塗着層が形成される被塗着面に対
しては、塗着液以外には接触しない非接触型の成膜方法
であるため、成膜対象となり得る被塗着部材としては、
ガラス基板２１のように被塗着面が平坦なものに限ら
ず、凹凸を有するものであってもよい。すなわち、すで
に被塗着面にカラーフィルタを構成する着色レジスト層
が所定のパターンで形成されたガラス基板表面に対し
て、さらに着色レジスト層を形成する場合、配線層等が
すでに形成されている半導体基板表面に対し、さらにフ
ォトレジスト層を形成する場合等において、反転法では
被塗着部材が塗着液側に加えられる圧力は、凹凸によっ
て変動することが避けられないが、本例の張力展開成膜
法では、もとより圧力を利用した成膜法ではなく、塗着
液に濡らした状態で塗着層を拡張するため、被塗着面の
凹凸に関係なく均一に成膜されるので、段差被覆性が良
好である。しかも、被塗着面側を傷つけることもない。
またスピンコータ法のように、塗着液が遠心力によって
一方向に向けて展開されていく方法と異なり、方向性を
有していないので、凸部の背後に筋状の模様が発生する
こともない。例えば、図２８（ａ）にはＭＩＭ型パネル
表示基板３０１の断面を、図２８（ｂ）には半導体装置
３０２の断面を示すように、本例の成膜方法によれば、
段差や凹凸の有無に係わらず、均一な厚さのオーバーコ
ート層（表面保護層等）を形成でき、段差被覆性がよ
い。一方、スピンコート法の場合には、矢印で示す成膜
方向性を有するので、それぞれに破線で示すように凸部
の背後に極めて薄い層が形成されてしまう。また、図２
８（ｃ）にガラス基板２１を先端側２１ｂからみた断面
を示すように、ガイドローラとの重なり代を除いて、塗
着層の厚さが一定になっている。従って、本例によれば
材料の両端側まで利用することができる。一方、ロール
コータ法などの反転成膜法によれば、破線で示すよう
に、塗着面の両側に塗着層が厚いマージナルゾーン２１
ｄが幅広く形成され、この領域は使用できない。

【００８２】なお、かかる成膜装置１１を用いて、成膜
した張力展開膜の膜厚さ特性については、着色レジスト
の成膜の他、液晶表示体の配向膜の形成にも利用でき、
その塗着例としては、厚さが約０．１μｍの薄膜を形成
することができた。

【００８３】〔実施例２の変形例〕上記実施例２におい
て、被塗着部材の搬送方向は、液供給ローラの回転方向
と同方向、すなわち、塗着液は被塗着部材の搬送方向に
向けて供給されるものであったが、逆に、被塗着部材の
搬送方向に向かって塗着液を供給するように、被塗着部
材の搬送方向と、液供給ローラの回転方向とが逆方向の
ものであってもよい。この場合には、成膜装置１１にお
いて、搬送機構８１のシーケンスを変えて、被着部材
を、一旦下流側ワークガイド部６１に搬送した後に、下
流側から上流側に向けて、被塗着部材を搬送して、被塗
着部材と液供給ローラの相対的な移動方法を変えてもよ
いが、図２９に示すように、塗着部１０１において、ド
クターローラ１０２及びドクタースキージ１０３を液供
給ローラ１０４に対し、被塗着部材の搬送方向の下流側
に配列し、液供給ローラ１０４の回転方向を矢印Ｂで示
す方向としてもよい。この構成の成膜装置１００は、実
施例２に係る成膜装置１１に比較して、厚さが厚い張力
展開膜の形成に適している。なお、この成膜装置１００
の他の部分の構成は、実施例２の成膜装置と同様である
ため、その図示及び説明は省略する。

【００８４】かかる構成の成膜装置１００を使用して成
膜した結果を、以下に説明する。ここで、各部位及び各
機構について、実施例２と共通するものについては、同
じ名称及び同じ番号を付与して、説明する。

【００８５】まず、縦長さが３００ｍｍ、横幅が３００
ｍｍ、厚さが約１．１ｍｍのガラス基板１１１に対し、
粘度が約１０ｃｐｓの着色レジストを使用して、成膜す
る。

【００８６】ここで、チャック板８６がガラス基板１１
１を搬送する速度、液供給ローラ１０４の回転周速度、
及び、ドクターローラ１０２の回転周速度を、いずれも
約５．０ｍｍ／ｓｅｃに設定する。また、液供給ローラ
１０４とガラス基板１１１の搬送基準面との離間距離ｄ
₂₁が約２０μｍとなるように、上流側ワークガイド部４
１のガイドローラ４２のローラ面４２ａ、及び下流側ワ
ークガイド部６１のガイドローラ６２のローラ面６２ａ
を位置設定する。また、液供給ローラ１０４のローラ面
１０４ａとドクターローラ１０２のローラ面１０２ａと
の離間距離ｄ₂₂を約０．３５ｍｍに設定し、ドクターロ
ーラ１０２のローラ面１０２ａとドクタースキージ１０
３の先端部１０３ａとの離間距離ｄ₂₃を約０．３ｍｍに
設定する。

【００８７】この状態で、ガラス基板１１１を搬送し、
実施例２の成膜装置１１と同様に液供給ローラ１０４の
上方位置で停止させて、その先端部１１１ａ全域に着色
レジストを行き渡らせ、予備塗着層１１１ｂを形成した
後、再び、ガラス基板１１１を約５．０ｍｍ／ｓｅｃの
速度で搬送して、塗着層を予備塗着層１１１ｂから着色
レジストの表面張力によって拡張、展開することによっ
て、塗着層を形成する。

【００８８】その結果、形成された塗着層の厚さは、ガ
ラス基板１１１の９か所で測定した結果、約１．８〜
２．２μｍであった。しかも、塗着層は、ガラス基板１
１１の被塗着面の両端の僅かな幅のマージナルゾーンを
除いて均一に成膜されている。従って、このガラス基板
１１１から四角形の液晶表示パネル用カラーフィルタ基
板を切り出す場合でも、隅部も含めて略全体領域を効率
よく使用することができる。

【００８９】さらに、この条件から着色レジスト種類を
変え、液供給ローラ１０４とガラス基板１１１の搬送基
準面との離間距離と、張力展開膜の膜厚さとの関係を図
３０に示す。

【００９０】この図に示すように、本例の装置１００に
おいては、上記の離間距離を約４．５μｍから約２４．
５μｍに変えると、膜厚さは約４．０μｍから約３．６
μｍまで変化し、微調整条件として利用できるが、液供
給ローラの回転速度及びガラス基板１１１の搬送速度が
膜厚さに及ぼす影響に比較して小さいものである。従っ
て、膜厚さの設定条件としては、二次的なものである
が、所定の離間距離ｄ₂₁に設定しておけば、この距離の
わずかな変動ぐらいでは、膜厚さが変動しにくく、安定
した成膜が可能であることを示す。

【００９１】なお、いずれの方向にも回転可能な液供給
ローラの両側に、ドクターローラ及びドクタースキージ
を配置しても、同様な成膜動作を実現できる。

【００９２】〔実施例２の別の変形例〕さらに、成膜装
置１００において、上流側ワークガイド部４１のガイド
ローラ４２の高さ位置と、下流側ワークガイド部６１の
ガイドローラ６２の各ローラ面の高さは、同一面上に設
定される場合に限らず、図３１に示すように、ずらして
使用することもできる。

【００９３】例えば、上流側ワークガイド部４１のガイ
ドローラ４２のローラ面４２ａと、液供給ローラ１０４
のローラ面１０４ａとの離間距離ｄ₃₁を約５μｍに設定
する一方、下流側ワークガイド部６１のガイドローラ６
２のローラ面６２ａと、液供給ローラ１０４のローラ面
１０４ａとの離間距離ｄ₃₂を約３０μｍに設定して、予
備塗着層が形成しやすくしてもよい。かかる条件に設定
して、他の設定条件を変えた場合の膜厚さ変化を以下に
説明する。なお、その他の設定条件は前記のとおりであ
る。 （搬送速度と膜厚さの関係）まず、チャック板８６によ
るガラス基板１１１の搬送速度と塗着膜厚さとの関係を
調査した結果を、図３２に示す。

【００９４】この図において、搬送速度を約５ｍｍ／ｓ
ｅｃから約１２ｍｍ／ｓｅｃまで高めていくと、膜厚さ
は約２．７μｍから約１．６μｍまで薄くなっていく。
従って、搬送速度は膜厚さを設定するための第１の条件
である。

【００９５】（液供給ローラの回転速度と膜厚さの関
係）次に、液供給ローラの回転周速度と塗着膜厚さとの
関係を調査した結果を、図３３に示す。

【００９６】この図において、回転周速度約１ｍｍ／ｓ
ｅｃから約１０ｍｍ／ｓｅｃまで高めていくと、膜厚さ
は約０．３μｍから約５．９μｍまで厚くなっていく。

【００９７】従って、液供給ローラの回転周速度は、膜
厚さを設定するための第２の条件である。

【００９８】（液供給ローラとドクターローラとの離間
距離と膜厚さの関係）次に、液供給ローラ１０４のロー
ラ面１０４ａとドクターローラ１０２のローラ面１０２
ａとの離間距離を、１．０ｍｍまで変えて、張力展開膜
の厚さとの関係を調査した。その結果を図３４に示す。
なお、図３４において、ローラ面の離間距離が０ｍｍの
条件とは、ローラ面同士が接触状態にあることを示す。

【００９９】この図に示すように、ローラ面同士の離間
距離を約０．２〜１．０ｍｍに設定しても、膜厚さに対
する影響が小さい一方、ローラ面同士を接触状態とした
場合には、これらのローラ面の接触部の下部で液溜まり
が形成され、逆に液供給量が増大し、膜厚さが約５．０
μｍまで厚くなる。従って、ローラ面同士の離間距離を
約０．２〜１．０ｍｍの間で固定した方が、膜厚さの変
動が発生にくいことを示す。

【０１００】（予備塗着層形成のための停止時間と膜厚
さの関係）予備塗着層を形成するために、ガラス基板１
１１の搬送を停止させる時間と塗着膜厚さとの関係を調
査した結果を、図３５に示す。

【０１０１】この図に示すように、停止時間を０秒間
（停止させず）から２０秒間まで延長していっても、膜
厚さが変化しないことを示すが、停止時間０秒間では、
部分的に成膜されない部分が発生した。それ故、液供給
ローラ１０４が１回転する時間を停止時間として設定す
ることが好ましい。

【０１０２】さらに、上述の各条件を変えて成膜した結
果、約０．１μｍから約５０μｍまでの膜厚さのものが
成膜できることが確認できた。

【０１０３】以上のとおり、実施例２及びその変形例と
して示した成膜装置においては、いずれも、予備塗着層
を形成した後に、ガラス基板を液溜まり層に浸漬したよ
うな状態で、塗着層を展開する非接触式の成膜法である
ため、転写成膜法のように、被塗着部材に加える圧力ま
たはコーティングローラの表面状態によって、膜厚さが
変動することがないので、安定した膜形成を行うことが
できる。

【０１０４】なお、液供給ローラのローラ面は被塗着部
材とは接触せず、液を略定量供給するだけの機能を果た
すものであるため、そのローラ面は平滑面が最も望まし
いが、Ｖ字状溝、矩形溝などの形成や研削面、彫刻など
の粗面化が施されているものであってもよい。ここで、
平滑なローラ面を採用すると、ＳＴＮ型の液晶表示パネ
ルに使用される光学補償セル板など、膜厚さの均一性が
高く要求されるものについても製造可能になる。

【０１０５】また、この液供給ローラの近傍にまで、ガ
イドローラ、レール体等の搬送基準面設定部材を配置す
ることが望ましい。そのため、図３６に示すように、液
供給ローラ１５１の両軸端１５１ａに、ベアリング１５
２等を介して、そのローラ面１５３ａが搬送基準面１３
を形成するガイドローラ１５３を配置してもよい。

【０１０６】さらに、予備塗着層の形成にあたっては、
搬送機構の停止動作を利用する他、例えば、液供給ロー
ラを上昇させることにより、ガラス基板との間隔を狭め
て、強制的にガラス基板に塗着液を接触させる方法を採
用してもよいものである。

【０１０７】そして、本例の成膜装置に用いられる被塗
着部材及び塗着液等において、それらの材質、用途等に
は、いずれも制限のないものであり、シート状の被塗着
部材として、プリンタのインクリボンへのインク塗布、
イメージセンサ用のカラースキャナーフィルムの製造、
磁性テープへの磁性体のコーティングなどにも利用でき
る。

【０１０８】

【発明の効果】以上のとおり、本発明においては、被塗
着面を下方に向けて搬送される被塗着部材の搬送経路に
向けて塗着液を定量供給する塗着液供給手段を設けてお
き、まず、被塗着面の先端側全域に塗着液を接触させ
て、そこに予備塗着層を形成した後、塗着液供給手段と
前記被塗着面との間を所定の離間距離に保持してそこに
塗着液の液溜まり層を形成し、この状態を保持しながら
被塗着部材を搬送して予備塗着層から塗着層を展開させ
ることを特徴とする。従って、本発明によれば、以下の
効果を奏する。

【０１０９】 ロールコータ法（転写成膜法）のよう
に被塗着部材に圧力をかけて、被塗着面を塗着液供給手
段に向けて密着させる転写成膜方法とは異なり、逆に被
塗着面と塗着液供給手段との離間距離を一定に保持し、
無圧状態の液溜まり層を利用して成膜する。このため、
被塗着部材の搬送によって剪断面が形成されるとき、剪
断面の形成位置は、被塗着面と液溜まり層との相互間の
作用力、すなわち、被塗着面側への塗着液の付着力、及
び塗着液の表面張力と、剪断速度のみのバランスによっ
て規定され、塗着液供給手段側への塗着液の付着力が及
ばない。それ故、被塗着部材に対する圧力の影響がない
ことは勿論のこと、塗着液供給手段の表面状態等が成膜
特性に影響しないので、膜厚さが均一な成膜を実現でき
る。

【０１１０】 しかも、塗着液に高い圧力を加えるこ
とがないので、成膜時に塗着液内部に応力が残留してい
ることもなく、また、塗着液に細かな気泡が混入するこ
ともないので、高品質で安定した成膜を実現できる。

【０１１１】 被塗着部材の被塗着面は、液溜まり層
のみに接触し、塗着液供給手段等に接触しない。すなわ
ち、非接触型の成膜方法であるので、半導体装置、カラ
ーフィルタのように、被塗着面にすでに他の層が形成さ
れて凹凸がある場合でも、無圧状態で成膜するので、凹
凸に沿って成膜され、段差被覆性のよい成膜を実現でき
る。しかも、被塗着面を傷つけることもない。

【０１１２】 上記の塗着液に着色レジストを用いて
カラーフィルタを製造した場合には、表示性能の優れた
液晶表示パネルを実現できる。

【０１１３】 搬送基準面設定部材として、偏芯軸を
介してガイドローラ支持台に取付けされたガイドローラ
を使用した場合には、個々のガイドローラの調整が容易
である。また、ガイドローラ支持台として、互いに傾斜
面で接する上部ガイドローラ支持台と下部ガイドローラ
支持台を備えている場合には、ガイドローラを一括して
調整することができる。

【０１１４】 搬送手段が、搬送基準面に被塗着面を
直接位置規定させた状態で被塗着部材を搬送する場合に
は、被塗着面自身を基準に搬送することができる。ま
た、被塗着部材を保持する保持部材が、ユニバーサルジ
ョイントを介して垂直方向移動手段に接続されている場
合には、このジョイントの曲折によって、被塗着部材の
厚さむら等を吸収できる。従って、被塗着面を搬送基準
面に対し確実に位置規定できるので、被塗着部材の変形
が成膜結果に影響を及ぼしにくい。

【０１１５】 保持部材が、多孔質の真空チャック面
を備えている場合には、被塗着部材の全面を保持するた
め、反り等を発生させることがなく、また、被塗着部材
に局部的な温度差を発生させない。

【０１１６】 塗着液供給手段は、塗着液が回収され
る第２の貯留部から圧送手段を介して第１の貯留部に塗
着液を還流させる還流経路と、この還流経路に塗着液か
ら夾雑物を除去する塗着液再生手段とを備えている場合
には、成膜特性を低下させることなく、塗着液を繰り返
し使用することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る張力展開成膜装置の主
要部を示す斜視図である。

【図２】図１に示す成膜装置を用いた成膜動作を示す工
程断面図である。

【図３】本発明の実施例２に係る張力展開成膜装置の主
要部を示す概略構成図である。

【図４】本発明の実施例２に係る張力展開成膜装置の正
面図である。

【図５】本発明の実施例２に係る張力展開成膜装置の平
面図である。

【図６】本発明の実施例２に係る張力展開成膜装置の側
面図である。

【図７】図３に示す張力展開成膜装置の搬送機構の構成
を示す側面図である。

【図８】図７に示す搬送機構の水平方向移動機構の構成
を示す正面図である。

【図９】図３に示す張力展開成膜装置のワーク供給ステ
ージの平面図である。

【図１０】図３に示す張力展開成膜装置の上流側ワーク
ガイド部の正面図である。

【図１１】図３に示す張力展開成膜装置の上流側ワーク
ガイド部の平面断面図である。

【図１２】図３に示す張力展開成膜装置の上流側ワーク
ガイド部の断面図である。

【図１３】図３に示す張力展開成膜装置の塗着部の概略
構成図である。

【図１４】（ａ）は図１３に示す塗着部のドクタースキ
ージの平面図、（ｂ）は図１３に示す塗着部におけるド
クタースキージとドクターローラとの位置関係を示す平
面図である。

【図１５】（ａ）は図１４に示すドクタースキージと別
のドクタースキージの平面図、（ｂ）はこのドクタース
キージの配置構造を示す側面図である。

【図１６】図１３に示す塗着部におけるドクターロー
ラ、液供給ローラ、及びそれらの駆動系の平面図であ
る。

【図１７】図１３に示す塗着部におけるドクターロー
ラ、及び液供給ローラの側面図である。

【図１８】図３に示す張力展開成膜装置の液切り機構の
正面図である。

【図１９】図１８に示す液切り機構の側面図である。

【図２０】図１８に示す液切り機構に配置されたドクタ
ースキージの平面図である。

【図２１】図３に示す張力展開成膜装置に用いた液貯留
槽の正面断面図である。

【図２２】図２１の液貯留槽の側面断面図である。

【図２３】図３に示す張力展開成膜装置に配置した配管
系の概略構成図である。

【図２４】図３に示す張力展開成膜装置の成膜動作のフ
ローチャートの一部を示すフローチャート図である。

【図２５】図３に示す張力展開成膜装置の成膜動作のフ
ローチャートの一部を示すフローチャート図である。

【図２６】図３に示す張力展開成膜装置の成膜動作のフ
ローチャートの一部を示すフローチャート図である。

【図２７】図３に示す張力展開成膜装置の成膜動作を示
す工程断面図である。

【図２８】（ａ）は図３に示す張力展開成膜装置を利用
して成膜したパネル表示基板の断面図、（ｂ）は図３に
示す張力展開成膜装置を利用して成膜した半導体装置の
断面図、（ｃ）は図３に示す張力展開成膜装置を利用し
て成膜したガラス基板の断面である。

【図２９】本発明の実施例２の変形例に係る張力展開成
膜装置の塗着部の概略構成図である。

【図３０】図２９に示す張力展開成膜装置における液供
給ローラとガラス基板の搬送基準面との離間距離と、張
力展開膜の膜厚さとの関係を示すグラフ図である。

【図３１】本発明の実施例２の別の変形例に係る張力展
開成膜装置の塗着部の概略構成図である。

【図３２】図３１に示す張力展開成膜装置におけるガラ
ス基板の搬送速度と塗着膜厚さとの関係を示すグラフ図
である。

【図３３】図３１に示す張力展開成膜装置における液供
給ローラの回転周速度と塗着膜厚さとの関係を示すグラ
フ図である。

【図３４】図３１に示す張力展開成膜装置における液供
給ローラとドクターローラとの離間距離と、塗着膜厚さ
との関係を示すグラフ図である。

【図３５】図３１に示す張力展開成膜装置における予備
塗着層形成のための停止時間と、塗着膜厚さとの関係を
示すグラフ図である。

【図３６】図１６に示す液供給ローラの改良例の断面図
である。

【図３７】従来のロールコータ装置の概略構成図であ
る。

【図３８】本発明の参考例に係る成膜装置の概略構成図
である。

【符号の説明】

１，１１・・・張力展開成膜装置 １ａ，１３・・・搬送基準面 １ｂ，１１ｃ・・・搬送経路 ２・・・被塗着部材 ２ａ，２１ａ・・・被塗着面 ２ｂ，２１ｂ・・・先端側 ３ａ，２２ａ・・・液溜まり層 ４・・・塗着液供給手段 ５ａ，２２ｂ・・・予備塗着層 ５ｂ，２２ｃ・・・塗着層 ２１・・・ガラス基板（被塗着部材） ４２，６２，１５３・・・ガイドローラ ４３・・・ガイドローラ支持台 ５１・・・塗着部 ５２，１０４，１５１・・・液供給ローラ ５３，５６，１０３・・・ドクタースキージ ５４，１０２・・・ドクターローラ ７２・・・液切り機構 ８１・・・搬送機構 ８５・・・ユニバーサルジョイント ８６・・・チャック板

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁵ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０２Ｂ 5/20 １０１ 7724−2Ｋ

Claims (17)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 被塗着面を下方に向けて略水平方向に搬
   送される被塗着部材の搬送経路の下方位置に、前記搬送
   経路の幅方向に向けて塗着液を定量供給する塗着液供給
   手段を設けておき、前記被塗着面の先端側を前記塗着液
   供給手段の上方位置まで搬送したときに、その先端側全
   域に塗着液を接触させて、そこに予備塗着層を形成する
   予備塗着層形成工程と、前記塗着液供給手段と前記被塗
   着面との間を所定の離間距離に保持して、そこに塗着液
   の液溜まり層を形成し、この状態を保持しながら前記被
   塗着部材を搬送して前記予備塗着層から前記塗着面に塗
   着層を展開させる塗着液展開工程と、を有することを特
   徴とする張力展開成膜方法。
2. 【請求項２】 請求項１において、前記予備塗着層形成
   工程は、前記被塗着面の先端側と前記塗着液供給手段と
   の間を所定の離間距離に保持して、そこに塗着液の液溜
   まり層を形成し、この状態で前記被塗着部材を一時停止
   させて、この液溜まり層を塗着液の表面張力によって前
   記被塗着面の先端側全域にまで拡張させる工程であるこ
   とを特徴とする張力展開成膜方法。
3. 【請求項３】 請求項１または請求項２において、前記
   塗着液展開工程の後に、前記被塗着面の先端側及び後端
   側のうちの少なくともいずれか一方の側に液切り部材を
   接触させて、そこから過剰な塗着液を除去する液切り工
   程を行うことを特徴とする張力展開成膜方法。
4. 【請求項４】 請求項１乃至請求項３のいずれかの項に
   おいて、前記塗着液は、その保管温度と同等の温度に設
   定されて用いられることを特徴とする張力展開成膜方
   法。
5. 【請求項５】 請求項１乃至請求項４のいずれかの項に
   規定された張力展開成膜方法において、前記塗着液に着
   色レジストを使用して形成された張力展開膜を所定の層
   として備えたカラーフィルタを有することを特徴とする
   液晶表示パネル。
6. 【請求項６】 被塗着面を下方に向けて被塗着部材を略
   水平方向に搬送する搬送手段と、前記被塗着部材の搬送
   経路の下方位置に配置され、前記搬送経路の幅方向に向
   けて塗着液を定量供給する塗着液供給手段と、この塗着
   液供給手段と前記被塗着面との間を、そこに塗着液の液
   溜まり層が形成可能な離間距離に調整、保持する離間距
   離調整保持手段と、前記塗着液供給手段の上方位置に前
   記被塗着面の先端側が位置したときに、その先端側全域
   に塗着液を接触させて、そこに予備塗着層を形成する予
   備塗着層形成手段と、を有し、前記搬送手段は、前記予
   備塗着層が形成された後に、前記離間距離調整保持手段
   によって前記液溜まり層を形成した状態を保持しながら
   前記被塗着部材を搬送して、前記予備塗着層から前記被
   塗着面に塗着層を展開させることを特徴とする張力展開
   成膜装置。
7. 【請求項７】 請求項６において、前記予備塗着層形成
   手段は、前記被塗着面の先端側と前記塗着液供給手段と
   の間を所定の離間距離に保持して、そこに塗着液の液溜
   まり層を形成し、この状態で前記被塗着部材を一時停止
   させて、この液溜まり層を塗着液の表面張力によって前
   記被塗着面の先端側全域にまで拡張させる前記搬送手段
   の停止動作機構であることを特徴とする張力展開成膜装
   置。
8. 【請求項８】 請求項６または請求項７において、前記
   塗着液供給手段は、ローラ面が塗着液中を通過する状態
   で回転して塗着液を掻き上げする塗着液供給ローラと、
   その塗着液の掻き上げ側に近接配置され、それらの離間
   距離に対応する量の塗着液を前記塗着液供給ローラのロ
   ーラ面から除去して、上方に向けて供給される塗着液量
   を規定する供給液量規定手段と、を備えることを特徴と
   する張力展開成膜装置。
9. 【請求項９】 請求項８において、前記供給液量規定手
   段は、前記塗着液供給ローラの塗着液の掻き上げ側に所
   定の離間距離をもって近接配置され、その回転方向と同
   方向に回転するドクターローラと、このドクターローラ
   に所定の離間距離をもって近接配置され、そのローラ面
   から塗着液を掻き取るドクタースキージと、を備えてい
   ることを特徴とする張力展開成膜装置。
10. 【請求項１０】 請求項８または請求項９において、前
    記塗着液供給ローラのローラ面は、平滑面になっている
    ことを特徴とする張力展開成膜装置。
11. 【請求項１１】 請求項６乃至請求項１０のいずれかの
    項において、前記離間距離調整保持手段は、前記被塗着
    部材の搬送経路の両側で前記被塗着部材の両端側を支持
    可能に配置され、その案内面によって前記被塗着部材の
    搬送基準面を形成する搬送基準面設定部材であり、前記
    搬送手段は、前記搬送基準面に前記被塗着面を直接位置
    規定させる位置規定手段を備えていることを特徴とする
    張力展開成膜装置。
12. 【請求項１２】 請求項１１において、前記搬送基準面
    設定部材の案内面は、偏芯軸を介してガイドローラ支持
    台に取付けされたガイドローラ群のローラ面であって、
    前記離間距離調整保持手段は、前記偏芯軸の取付け姿勢
    によって各ガイドローラのローラ面を位置調整するロー
    ラ位置調整機構を備えていることを特徴とする張力展開
    成膜装置。
13. 【請求項１３】 請求項１２において、前記ガイドロー
    ラ支持台は、前記ガイドローラ群が取付けされ、下面側
    に傾斜面を備える上部ガイドローラ支持台と、前記上部
    ガイドローラ支持台の傾斜面に対応する傾斜面を上面側
    を備える下部ガイドローラ支持台と、前記上部ガイドロ
    ーラ支持台を、前記傾斜面を利用して前記下部ガイドロ
    ーラ支持台上をスライドさせると共に、所定の位置で固
    定する支持台調整固定手段を備えていることを特徴とす
    る張力展開成膜装置。
14. 【請求項１４】 請求項６乃至請求項１３のいずれかの
    項において、前記搬送手段は、前記被塗着部材を保持す
    る保持部材と、この保持部材を垂直方向に移動させる垂
    直方向移動手段と、この垂直方向移動手段を水平方向に
    移動させる水平方向移動手段と、を備えており、前記保
    持部材は、ユニバーサルジョイントを介して前記垂直方
    向移動手段に連結されていることを特徴とする張力展開
    成膜装置。
15. 【請求項１５】 請求項１４において、前記保持部材
    は、その下面側に前記被塗着部材の背面全域に吸着して
    これを支持する多孔質の真空チャック面を備えているこ
    とを特徴とする張力展開成膜装置。
16. 【請求項１６】 請求項６乃至請求項１５のいずれかの
    項において、前記塗着液供給手段は、供給される塗着液
    が貯留された第１の貯留部と、供給された塗着液が回収
    される第２の貯留部と、前記第２の貯留部から圧送手段
    を介して前記第１の貯留部に塗着液を還流させる還流経
    路と、この還流経路における前記圧送手段と前記第１の
    貯留部との間に介挿され、還流する塗着液から夾雑物を
    除去する塗着液再生手段と、を備えていることを特徴と
    する張力展開成膜装置。
17. 【請求項１７】 請求項６乃至請求項１６のいずれかの
    項に規定する張力展開成膜装置は、前記塗着層が形成さ
    れた前記被塗着面の先端側及び後端側のうちの少なくと
    もいずれか一方の側に接触して、そこから過剰な塗着液
    を除去する液切り部材と、この液切り部材を前記被塗着
    面に接触可能な位置及びそこから退避した位置に移動さ
    せる液切り部材移動手段と、を備える液切り機構を有し
    ていることを特徴とする張力展開成膜装置。