JPH08211623A - レジスト塗布装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】レジスト溶液の成分蒸発を防止して常に均一な
レジスト膜を形成する。 【構成】受け皿５の貯留したレジスト溶液に周面の一部
を没設して回転するロールバー３と、前記受け皿に取付
けて前記ロールバーを回転可能に保持するロールバー保
持部材６と、前記ロールバーに上方から対接して押圧す
るニップローラの間にガラス基板を所定の速度で搬送し
ながら前記ガラス基板の下面に前記ロールバーで汲み上
げたレジスト溶液を接触させると共に、余剰のレジスト
溶液を掻き取ることにより、所望の厚さのレジスト膜を
形成するレジスト塗布装置において、前記受け皿のレジ
スト溶液の液面を覆って当該レジスト溶液の構成成分の
蒸発を防ぐ閉止部材５ａ，５ｂを備えた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、平板状体に流動性材料
を塗布する装置にかかり、特に液晶パネル用ガラス基板
にカラーフィルタ等の薄層パターンを形成するためのレ
ジスト塗布装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】カラー液晶表示装置を構成する液晶パネ
ルは、各々透明電極群を形成した２枚の透明ガラス基板
の間に液晶層を注入してなり、上記表示面となる一方の
ガラス基板に複数色のそれぞれに対応する複数のカラー
フィルタを形成してなる構成を基本としている。

【０００３】上記カラーフィルタは、ガラス基板の上に
ゼラチン／重クロメート等の水溶性の光硬化型感光性組
成物を塗布し、これを所定の画素パターンに対応するご
とくパターニングした後、所定の色に染色する工程を所
要回数繰り返して形成する方法が採用されていたが、フ
ィルタ濃度のばらつきや使用溶剤の毒性の問題等があ
り、安定した品質のカラーフィルタを効率よく製造する
ことが困難であり、また環境に悪影響をもたらす等の問
題を有していた。

【０００４】上記の各問題点を解消するものとして、顔
料で着色した感光性組成物をガラス基板に塗布し、所定
のマスクを介して露光し、現像して所定の着色パターン
を形成する工程を所要回数繰り返す方法等が知られてい
る。

【０００５】この顔料着色の感光性組成物（以下、単に
レジストと言う）をガラス基板に塗布する方法として
は、溝付きゴムローラによってレジスト溶液を塗布する
ロールコート法、あるいはガラス基板を回転させながら
レジスト溶液を遠心力で引延して塗布するスピンコート
法、その他種々の方法があるが、前者では塗膜の平滑性
に限界があり、また、後者ではレジスト溶液の利用率が
極めて低く、多数のガラス基板を効率よく処理すること
が困難であるという問題がある。

【０００６】これに対して、例えば特開平２−２５８０
８１号公報、あるいは特開平４−２７０３４６号公報に
開示されたようなワイヤーを巻き付けたロッド（以下、
ロールバーと称する）を用いて平面搬送されるガラス基
板の下面からレジスト溶液を塗布する、所謂ロッドコー
ト法を用いることで、連続して搬送される多数のガラス
基板に均一なレジストの塗膜を形成することができる。

【０００７】従来、ロッドコート法によるカラーフィル
タの顔料レジスト塗布装置では、レジスト受け皿に溜め
たレジストの溶液をこの中に配置したロールバーにより
汲み上げ、当該ロールバーの上を通過するガラス基板の
上方からニップローラによってロールバーに押圧し、ロ
ールバーで汲み上げたレジスト溶液を接触させ、余剰の
レジスト溶液を掻き取りながら基板に均一に塗布してい
る。

【０００８】このレジスト塗布装置では、ロールバーは
ニップローラによる押圧によって撓まないように当該ニ
ップローラの略々全長にわたって下面から保持するロー
ルバー保持具を備えている。

【０００９】図４は従来のロールバーによるレジスト塗
布装置の塗布メカニズムを説明するための模式図であっ
て、１はレジストを塗布するガラス基板、２はガラス基
板１をニップローラ３に押圧するニップローラ、３はレ
ジスト溶液をガラス基板１に接触塗布するロールバー、
４はレジスト溶液、４ａはロールバー３で汲み上げられ
たレジスト溶液と当該ロールバーで掻き落とされた余剰
のレジスト溶液とからなるレジスト溶液溜まり、４ｂは
塗布されたレジストの塗膜、５は受け皿、６はロールバ
ー保持部材である。

【００１０】図示したように、ガラス基板１は図示しな
い基板搬送装置によりロールバー３とニップローラ２の
対向部に搬入され、ニップローラ２の押圧力でロールバ
ー３に押し付けられながら矢印Ａ方向に進行する。

【００１１】受け皿５に貯留されたレジスト溶液４はロ
ールバー３の回転で汲み上げられ、ガラス基板１の搬入
側にレジスト溶液溜まり４ａを形成する。このレジスト
溶液溜まり４ａがガラス基板１に接触して塗布される。

【００１２】ガラス基板１はその裏面にレジスト溶液が
塗布されてロールバー３を通過して搬出されるとき、ロ
ールバー３は塗布されたレジスト溶液の余剰分を掻き落
として所要の厚さの塗膜４ｂを形成する。

【００１３】この塗膜４ｂの厚さは、レジスト溶液の粘
度、ガラス基板１の搬送速度、ロールバー３の直径およ
び周速度等の諸条件で決定される。

【００１４】また、ロールバー保持部材６はレジスト溶
液の受け皿５に固定され、そのロールバー回転受け部分
の形状も使用されるロールバーの形状（直径、巻き付け
たワイヤーのサイズと間隔）に合わせて形成されてお
り、レジストの切替え（カラーフィルタの色切替え、
等）を行なう場合、あるいは塗布するレジストの膜厚を
変更したい場合はロールバー３と共にレジストの受け皿
５も一緒に交換して塗布を行なっている。

【００１５】図５は従来のレジスト塗布装置によるガラ
ス基板への塗布の様子の説明図であって、１ａは基板搬
入装置、１ｂは搬送ローラ、１ｃは基板搬出装置、１ｄ
は搬送ローラ、図４と同一符号は同一部分に対応する。

【００１６】同図において、先ず（ａ）に示したよう
に、ニップローラ２は受け皿５中に位置し、回転しなが
らレジスト溶液４をその表面張力で汲み上げているロー
ルバー３との間に、ギャップｄを保った状態で回転して
いる。このギャップｄに、基板搬入装置１ａの搬送ロー
ラ１ｂでレジストを塗布するガラス基板１を表面を下向
きにして搬入する。

【００１７】（ｂ）に示したように、ニップローラ２は
ガラス基板１をロールバー３に押し付ける役目と、その
回転によりガラス基板１に推力（搬送力）を与える役目
をもつが、ガラス基板１にダメージを与えないようにす
るために、このニップローラ２はゴム等の弾性材を使用
することが望ましい。

【００１８】なお、液晶パネル用のガラス基板の厚さは
通常０．７ｍｍ若しくは、１．１ｍｍであることから、
上記ギャップｄはこのガラス厚の約８０から９０％ほど
に設定し、ニップローラの弾性変形で上記推力の印加を
行う。

【００１９】一方、ニップローラ２はガラス基板１のレ
ジスト塗布領域をカバーする長さの円筒形をしており、
金属の芯材の外側に作用面として弾性材を具備してい
る。この弾性材は、付着したレジストをアセトン等の溶
剤での拭き掃除を考慮した耐溶剤性を有するのゴム等で
構成するのが望ましい。

【００２０】そして、（ｃ）に示したようにレジストが
塗布されたガラス基板等は基板搬出装置１ｃに渡されて
ニップローラ２から搬出される。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】上記従来の技術におい
ては、ガラス基板はニップローラによってロールバーに
押圧された状態で、その下面に上記ロールバーの回転で
汲み上げたレジスト溶液を接触させて塗布し、余剰のレ
ジスト溶液を当該ロールバーの回転で掻き取って所要の
膜厚のレジスト塗膜４ｂを形成する。

【００２２】しかし、受け皿５に貯留されたレジスト溶
液は、その液面が開放して外部雰囲気に露呈しているた
め、レジスト溶液の構成成分が蒸発し、レジスト溶液の
粘度が上昇し、塗布したレジスト塗膜の厚さや均一性等
の膜質が変化してしまうという問題があった。

【００２３】特に、シンナーなどの有機溶剤を含むレジ
スト溶液の場合は、その溶剤の蒸発速度が速く、従来の
ような溶剤の追加等の処理を行う必要があるが、塗布作
業の途中でレジスト成分を正確に調整することは極めて
難しく、塗膜の膜質を均一に保つことが困難であるとい
う問題があった。

【００２４】本発明の目的は、上記従来技術の問題を解
消し、レジスト溶液の成分蒸発を防止して常に均一なレ
ジスト膜を形成することができるレジスト塗布装置を提
供することにある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、請求項１に記載の第１の発明は、レジストの溶液を
貯留する受け皿と、少なくとも周面の一部を前記レジス
ト溶液に没設して回転するロールバーと、前記受け皿に
取付けて前記ロールバーを回転可能に保持するロールバ
ー保持部材と、前記ロールバーに上方から対接して押圧
するニップローラの間にガラス基板を所定の速度で搬送
しながら前記ガラス基板の下面に前記ロールバーで汲み
上げたレジスト溶液を接触させると共に、余剰のレジス
ト溶液を掻き取ることにより、所望の厚さのレジスト膜
を形成するレジスト塗布装置において、前記受け皿に貯
留するレジスト溶液の液面を覆って当該レジスト溶液の
構成成分の蒸発を防ぐ閉止部材を備えたことを特徴とす
る。

【００２６】また、請求項２に記載の第２の発明は、前
記閉止部材と前記ロールバーの間に当該ロールバーの回
転によって汲み上げられるレジスト溶液を通過させるギ
ャップを設けたことを特徴とする。

【００２７】上記した受け皿の閉止部材は、ステンレス
あるいはレジスト溶液の化学的性質を考慮したプラスチ
ック材を用いて構成できる。

【００２８】なお、本発明は、上記した液晶パネル用の
ガラス基板に限るものではなく、他の同様な薄板にレジ
ストおよびこれと類似の流動体を塗布する装置にも適用
できるものである。

【００２９】

【作用】上記第１の発明の構成において、ロールバーは
受け皿に貯留されたレジスト溶液に、少なくとも周面の
一部を前記レジスト溶液に没設して回転する。

【００３０】ニップローラは受け皿に取付けたロールバ
ー保持部材に支持されて回転する上記ロールバーとの間
に搬送されるガラス基板に対して上方から押圧力を与え
る。上記受け皿に設置した閉止部材は、レジスト溶液の
構成成分の蒸発を抑制してレジスト溶液の成分の変化に
よるレジスト塗膜の不均一を防止する。

【００３１】また、上記第２の発明の構成において、前
記ギャップは前記閉止部材と前記ロールバーの間に当該
ロールバーの回転によって汲み上げられるレジスト溶液
を通過させる。

【００３２】

【実施例】以下本発明の実施例につき、図面を参照して
詳細に説明する。

【００３３】図１は本発明のレジスト塗布装置の第１実
施例を説明するための受け皿部分の構造を模式的に説明
する要部断面図であって、２はロールバー、４はレジス
ト溶液、５は受け皿、５ａと５ｂは閉止部材、５ｃと５
ｄはギャップ、６はロールバー保持部材である。

【００３４】また、図２は図１の矢印方向からみた受け
皿部分の部分上面図である。

【００３５】図１と図２において、レジスト溶液４を貯
留する受け皿５の内部にはロールバー６が固定され、そ
の上部に形成した凹部でロールバー２を回転可能に保持
している。

【００３６】上記ロールバー２の設置部分を除く受け皿
５のレジスト溶液４の液面を覆って閉止部材５ａと５ｂ
が設けられ、当該レジスト溶液４が直接空気と接しない
ようにしている。

【００３７】この閉止部材５ａ，５ｂとロールバー２の
間には当該ロールバー２の回転で汲み上げられるレジス
ト溶液を通過させるためのギャップ５ｃと、上記ロール
バー２の回転でガラス基板から掻き取られたレジスト溶
液を受け皿５内に戻すためのギャプ５ｄを設けている。

【００３８】上記閉止部材５ａ，５ｂはステンレスある
いはプラスチックを材料として形成されるのを好適とす
るが、他の適当な材料とすることもできる。

【００３９】上記閉止部材５ａ，５ｂの受け皿５への取
付けは既知の手段でよく、また受け皿に取付ける代わり
にその近傍に適宜の部分に取付けてもよい。

【００４０】なお、受け皿５には図示しないレジスト溶
液補給手段、あるいはレジスト溶液循環手段を設置して
おくこともできる。

【００４１】本実施例によれば、受け皿５に貯留したレ
ジスト溶液の構成成分の蒸発が抑制され、塗布作業中に
レジスト溶液の成分構成が変化することが防止される。

【００４２】そのため、レジスト溶液の粘度変化による
レジスト塗膜の膜厚変化、不均一性の発生がなく、常に
良好なレジスト塗膜を得ることができる。

【００４３】図３は本発明のレジスト塗布装置の全体構
成を説明する模式正面図であって、１はガラス基板、１
ａは基板搬入装置、１ｂは搬送ローラ、１ｃは搬出装
置、１ｄは搬送ローラ、２はニップローラ、３はロール
バー、４はレジスト溶液、５はレジスト溶液の受け皿、
７は塗布部、７ａは回転装置、７ｂはガイドレール、７
ｃは昇降装置、８は架台である。

【００４４】同図において、レジストを塗布するガラス
基板１は図示しない基板供給部から搬送ローラ１ｂを備
えた基板搬入装置１ａにより塗布部７に搬送される。

【００４５】塗布部７は受け皿５に貯留されたレジスト
溶液４に一部を没設して回転するロールバー３とニップ
ローラ２、および回転装置７ａで回転されるロールバー
３をガイドレール７ｂに沿って昇降する昇降装置７ｃか
ら構成され、この塗布部７に搬入されたガラス基板１の
裏面にロールバー３で汲み上げたレジスト溶液を接触さ
せて塗布すると共に、余剰のレジスト溶液を掻き落とし
て所要の膜厚のレジストを塗布する。

【００４６】レジストが塗布されたガラス基板１はニッ
プローラ２の回転で塗布部７から搬出される。この搬出
は搬送ローラ１ｄを備えた基板搬出装置１ｃで行われ、
後段の乾燥部（図示せず）に渡される。

【００４７】上記受け皿５には前記図１〜図２で説明し
た閉止部材５ａ，５ｂが設けてあり、レジスト溶液の蒸
発を抑制している。

【００４８】本発明のレジスト塗布装置によれば、常に
均一なレジスト膜を形成することができるレジスト塗布
装置を提供することができる。

【００４９】なお、本発明の閉止部材の材料および形
状、あるいは受け皿への取付けは、上記した実施例に限
るものではなく、レジスト溶液の構成や受け皿の形状を
考慮して適切なものとすればよい。

【００５０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
受け皿に貯留したレジスト溶液の構成成分の変化が抑制
され、常に均一なレジスト膜を形成して高品質のレジス
ト膜を形成することが可能なレジスト塗布装置を提供す
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のレジスト塗布装置の第１実施例を説明
するための受け皿部分の構造を模式的に説明する要部断
面図である。

【図２】図１の矢印方向からみた受け皿部分の部分上面
図である。

【図３】本発明のレジスト塗布装置の全体構成を説明す
る模式正面図である。

【図４】従来のロールバーによるレジスト塗布装置の塗
布メカニズムを説明するための模式図である。

【図５】従来のレジスト塗布装置によるガラス基板への
塗布の様子の説明図である。

【符号の説明】

１ ガラス基板 １ａ 基板搬入装置 １ｂ 搬送ローラ １ｃ 搬出装置 １ｄ 搬送ローラ ２ ニップローラ ３ ロールバー ４ レジスト溶液 ５ レジスト溶液の受け皿 ５ａ，５ｂ 閉止部材 ５ｃ，５ｄ ギャップ ６ ロールバー保持部材 ７ 塗布部 ７ａ 回転装置 ７ｂ ガイドレール ７ｃ 昇降装置 ８ 架台。

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レジストの溶液を貯留する受け皿と、少な
   くとも周面の一部を前記レジスト溶液に没設して回転す
   るロールバーと、前記受け皿に取付けて前記ロールバー
   を回転可能に保持するロールバー保持部材と、前記ロー
   ルバーに上方から対接して押圧するニップローラの間に
   ガラス基板を所定の速度で搬送しながら前記ガラス基板
   の下面に前記ロールバーで汲み上げたレジスト溶液を接
   触させると共に、余剰のレジスト溶液を掻き取ることに
   より、所望の厚さのレジスト膜を形成するレジスト塗布
   装置において、 前記受け皿に貯留するレジスト溶液の液面を覆って当該
   レジスト溶液の構成成分の蒸発を防ぐ閉止部材を備えた
   ことを特徴とするレジスト塗布装置。
2. 【請求項２】請求項１において、前記閉止部材と前記ロ
   ールバーの間に当該ロールバーの回転によって汲み上げ
   られるレジスト溶液を通過させるギャップを設けたこと
   を特徴とするレジスト塗布装置。