JPH09141175A - 塗布装置 - Google Patents
塗布装置Info
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- JPH09141175A JPH09141175A JP32989995A JP32989995A JPH09141175A JP H09141175 A JPH09141175 A JP H09141175A JP 32989995 A JP32989995 A JP 32989995A JP 32989995 A JP32989995 A JP 32989995A JP H09141175 A JPH09141175 A JP H09141175A
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Abstract
に対して平滑でかつ均一な塗布膜を形成でき、単位時間
当たりの処理枚数を増加できる塗布装置を提供する。 【解決手段】 塗布ヘッド19が、帯状のスリット19
aと直交する方向でかつ上向き方向に傾斜するリニアガ
イドに沿って往復動自在で、このリニアガイドと直交す
る方向でかつ水平方向に延びるリニアガイド14が配置
され、リニアガイド14に2台のスライダ13A,13
Bがリニアガイド14に沿ってスライド自在に取り付け
られ、スライダがリニアガイドの上方に交互に位置決め
自在になっており、保持板17A,17Bが、スライダ
にそれぞれ保持している基板をその塗布液塗布面が下向
きでかつ塗布ヘッドの移動方向に対して平行になるよう
に位置させる第1位置と基板をその塗布液塗布面が上向
きでかつ水平になるように位置させる第2位置に位置決
め自在に取り付けられている。
Description
ィルタのガラス基板等に塗布液を塗布する塗布装置に関
する。
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。
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。
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。
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
に低く(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。
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。
式で、かつ、基板の主面のみに選択的に塗布液を塗布す
る方式としては、(株)総合技術センタ発行(1988
年4月30日)の尾崎勇次著「最新塗布技術の進歩」の
第336頁に記載された塗布液の塗布方式が知られてい
る。
ダイからほぼ水平方向に塗布液が供給され、このダイヘ
ッドまたはスライドダイの側面に形成されたダイリップ
に対向する近接位置を基体が相対的に垂直方向上方に移
動される。ダイヘッドまたはスライドダイから供給され
る塗布液は、基体とダイリップとの間にビードを形成
し、基体の上方への移動に伴って基体主面に塗布されて
塗布膜を形成する。
に対する塗布方式として用いられる。そして、塗布され
た塗布液の膜厚は、基体と塗布ヘッドの相対速度および
塗布液の粘性によって決定される。すなわち、基体とダ
イリップとの間に形成されたビードから引き上げられた
塗布液は、重力の影響によって基体に沿って落下するた
め、この落下する速度と基体が塗布液を引き上げる速度
とのバランスによって膜厚が決定される。
でかつ表面張力が弱い場合には、基体と塗布ヘッドとの
間に設けられたクリアランスにビードを形成させること
が困難であり、塗布液は供給された直後にビードを形成
することなく重力によって落下してしまうことがある。
これを防ぐには、基体と塗布ヘッドとのクリアランスを
きわめて小さくしなければならないという問題がある。
ラス基板のように平面性が低く、最大で100μmもの
凹凸のある場合には、ビードから塗布液が引き上げられ
る時に生じる引張り力に差が生じ、ビードに種々の異な
る剪断力が作用することになる。このように、ビードに
対して局所的に異なる剪断力が作用すると、ビードから
引き出される塗布液の量が均一にはならず、したがっ
て、膜厚も均一にはならない。
な基体主面への塗布液の塗布が可能ではあっても、基体
主面が垂直であり、この基体に対して直角方向から塗布
液が供給されるので、枚葉基板のような不連続な複数の
基体に塗布液を塗布する場合には、基板のスライド方向
の最後端部がビードを通過した際にビードに残っていた
塗布液が重力で落下し、次に塗布を行う基板の先端部や
その裏面、さらには塗布ヘッドの下部に付着して汚染を
生じることがある。このため、この塗布方式は枚葉基板
の塗布に使用するのには不適当である。
上述のダイヘッドを用いる塗布方式と同様な欠点を有し
ている。特に、このスライドダイを用いる塗布方式は、
スライドダイの傾斜表面上に塗布液を自由流動によって
流して、基体の表面との間にビードを形成するので、任
意時点で塗布液の供給を停止することは困難であり、枚
葉基板のような不連続な基体に対し連続して塗布液を塗
布するのには不適当である。
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
の出来る塗布装置が提案されている(特開平5−146
757号)。
に、装置本体1の一対の支持フレーム1A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2
と、このガイドフレーム2にスライド自在に取り付けら
れた基板ホルダ3と、上向きに開口する直線状のスリッ
ト4aを有しこのスリット4aがガイドフレーム2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2の
下方に配置された塗布ヘッド4とを備えている。
2に沿って設置されたボールねじ5に螺合されていてこ
のボールねじ5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2に沿ってスライドされるようになっ
ており、吸引管接続部3Aに接続される図示しない吸引
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4は、
図示しない塗布液供給機構から供給される塗布液をスリ
ット4aから上方に吐出するようになっている。
態を示しており、基板ホルダ3の吸着面に吸着された基
板Sが、その先端部が塗布ヘッド4のスリット4a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
れている。
ら塗布液Rが供給されると、図12に拡大して示される
ように、供給された塗布液Rがスリット4aから吐出し
てビードBを形成し、基板Sの先端部下面に付着する。
このとき、スリット4aの開口部と基板ホルダ3に吸着
された基板Sの下面との間の最小クリアランスC1は、
ビードBから塗布液Rが零れ出さないように、塗布液R
の粘度や表面張力等の物性を考慮して設定されている。
側(図において左側)にメニスカスL1が形成され先端
側(図において右側)にメニスカスL2が形成されてい
て、このメニスカスL1の高さ寸法h1とメニスカスL
2の高さ寸法h2は、ガイドフレーム2が角度θで傾斜
していることによって、h1<h2の関係になってい
る。
ールねじ5が回転されることによって、基板ホルダ3が
ガイドフレーム2に沿って一定速度で斜め上方にスライ
ドされる。
れるように、ビードBから塗布液Rが基板Sの下面に順
次付着されて、塗布液Rの層Raが形成される。このと
き、塗布ヘッド4には連続して塗布液Rの供給が行わ
れ、ビードBにおける塗布液Rの量が一定に保たれてい
る。
がガイドフレーム2に沿って上昇してその後端部S2が
塗布ヘッド4のスリット4a上に到達すると、基板ホル
ダ3のスライドが停止され、さらに塗布ヘッド4に接続
された図示しないサックバックバルブの作動によってビ
ードBを形成する塗布液Rが塗布ヘッド4内に吸引され
てビードBが消滅される。これによって、塗布ヘッド4
と基板S上の塗布液Rの層Raが分離される。
され、上向きまたは下向きの状態で水平に保たれて図示
しない乾燥ユニットに搬送され、遠赤外線ヒータ等の手
段によって乾燥されて、基板Sの主面上に均一な厚さの
塗布膜が形成される。
基板の主面は平滑度が低く、通常50〜70μm,最大
では100μm程度の凹凸があるが、上記塗布装置によ
れば、基板Sと塗布ヘッド4のスリット4a間に、基板
Sに形成される層Raの膜厚に対して10〜1000
倍、好ましくは20倍以上の十分に大きなクリアランス
を保つことにより、基板Sの主面の凹凸による影響を緩
和することができる。さらに、基板Sへの塗布液の塗布
が、基板Sが傾斜(5〜20度,好ましくは11度)し
た状態で行われるので、塗布された塗布液が基板Sの主
面に沿って低い方に流動し、これにより塗布膜の表面を
平滑にすることができる。
て、枚葉基板について連続して塗布液の塗布を行おうと
すると、一枚の基板Sについての塗布液の塗布の終了
後、基板ホルダ3を反転させ基板Sの吸着を解除して基
板Sを取り外し、次いで、その後に新しい基板Sを基板
ホルダ3に吸着させてセットし、基板ホルダ3をガイド
フレーム2に沿って塗布液の塗布時と反対方向にスライ
ドして塗布開始時の位置に復帰させる必要がある。
長くなってしまい、最大でも30枚/時程度の処理が限
度である。
たものであり、塗布液の物性に左右されることなく枚葉
基板に対して平滑でかつ均一な塗布膜を形成することが
できるとともに、単位時間当たりの処理枚数を増加させ
ることができる塗布装置を提供することを目的とする。
に、第1の発明による塗布装置は、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、塗布液の塗布を行う基板を塗布ヘッドの上
方に傾斜した状態でかつ塗布ヘッドと平行に保持する基
板保持部材とを備え、塗布ヘッドに塗布液を供給し、塗
布ヘッドと基板保持部材に保持された基板との間に塗布
ヘッドの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、基板と塗布とを相対的に互に反対方向に移動
させ、ビードから基板の塗布液塗布面に塗布液を付着さ
せることによって基板への塗布液の塗布を行う塗布装置
において、塗布ヘッドが、この塗布ヘッドの水平方向に
延びる帯状のスリットと直交する方向でかつ上向き方向
に傾斜する塗布ヘッドガイド部材に沿って往復動自在に
なっており、塗布ヘッドガイド部材の上方に、塗布ヘッ
ドガイド部材と直交する方向でかつ水平方向に延びる基
板ガイド部材が配置され、この基板ガイド部材に2台の
スライダが基板ガイド部材に沿ってスライド自在に取り
付けられていて、この2台のスライダが塗布ヘッドガイ
ド部材の上方に交互に位置決め自在になっており、基板
保持部材が、2台のスライダに、それぞれ保持している
基板をその塗布液塗布面が下向きでかつ塗布ヘッドの移
動方向に対して平行になるように位置させる第1位置と
基板をその塗布液塗布面が上向きでかつ水平になるよう
に位置させる第2位置に位置決め自在に取り付けられて
いるような構成とした。
保持した基板保持部材が第1位置に位置された一方のス
ライダが塗布ヘッドガイド部材の上方に位置決めされる
と、塗布ヘッドが塗布ヘッドガイド部材に沿って基板の
塗布面に対向しながら斜め上向き方向に直線状にスライ
ドされる。
供給され、この塗布液がスリットから上方に吐出され
て、塗布ヘッドに対向する基板の塗布面との間に塗布液
のビードを形成する。
て、ビードから塗布液が基板の塗布を行う面に順次付着
されてゆき、基板に塗布液の層が形成されてゆく。
了すると、基板保持部材が第2位置に位置決めされた
後、この一方のスライダが基板ガイド部材に沿ってスラ
イドして塗布ヘッドガイド部材の上方から離脱し、この
一方のスライダに代って、基板を保持した基板保持部材
が第1位置に位置された他方のスライダが塗布ヘッドガ
イド部材の上方に位置決めされ、同様に塗布ヘッドの斜
め上向き方向へのスライドによって基板への塗布液の塗
布が行われる。
基板について塗布液の塗布が行われている間に、一方の
スライダについて、塗布液が塗布され第2位置に位置決
めされた基板保持部材によって水平に保持された基板が
基板保持部材から取り外されて、新しい基板と交換され
る。
は、他方のスライダについて塗布液の塗布工程が終了し
た後、再度この他方のスライダと交代して塗布ヘッドガ
イド部材の上方に位置され、保持している基板への塗布
液の塗布が行われる。
工程と塗布液が塗布された基板の交換工程とが2台のス
ライダについてそれぞれ交互に行われる。
よる塗布装置は、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、塗布
液の塗布を行う基板を塗布ヘッドの上方に傾斜した状態
でかつ塗布ヘッドと平行に保持する基板保持部材とを備
え、塗布ヘッドに塗布液を供給し、塗布ヘッドと基板保
持部材に保持された基板との間に塗布ヘッドのスリット
から吐出される塗布液によってビードを形成し、基板と
塗布とを相対的に互に反対方向に移動させ、ビードから
基板の塗布液塗布面に塗布液を付着させることによって
基板への塗布液の塗布を行う塗布装置において、塗布ヘ
ッドが、この塗布ヘッドの水平方向に延びる帯状のスリ
ットと直交する方向でかつ上向き方向に傾斜する塗布ヘ
ッドガイド部材に沿って往復動自在になっており、塗布
ヘッドガイド部材の上方に上向きに傾斜するとともに軸
回りに回転自在な回転軸が配置され、この回転軸に一対
の前記基板保持部材が、回転軸を挟んで対称になるよう
に取り付けられ、それぞれの基板保持部材が回転軸の回
転にともなって回転軸の上方に位置された際に保持して
いる基板を水平状態に位置決めし、回転軸の下方に位置
された際に保持している基板を塗布ヘッドの移動方向と
平行な状態に位置決めするような構成とした。
保持した一対の基板保持部材の一方が回転軸の回転にと
もなって回転軸の下方に位置されると、塗布ヘッドが塗
布ヘッドガイド部材に沿って下向きに保持された基板の
塗布面に対向しながら斜め上向き方向に直線状にスライ
ドされる。
ドのスリットから上方に吐出された塗布液によって基板
の塗布面との間に形成されたビードから、塗布ヘッドの
スライドにともなって、塗布液が基板の塗布面に順次付
着されて、基板に塗布液の層が形成される。
された基板への塗布液の塗布が終了すると、回転軸が半
回転されて、塗布液が塗布された基板を保持している一
方の基板保持部材が回転軸の上方に、塗布液が塗布され
ていない基板を保持している他方の基板保持部材が回転
軸の下方に位置される。
れた基板について、同様の工程によって塗布液の塗布が
行われる。この間に、一方の基板保持部材に水平に保持
された塗布液の塗布が終了した基板が基板保持部材から
取り外されて、新しい基板と交換される。
部材は、他方の基板保持部材について塗布液の塗布工程
が終了した後、再度回転軸が半回転されることにより、
他方の基板保持部材と交代して塗布ヘッドガイド部材の
上方に位置され、保持している基板への塗布液の塗布が
行われる。
工程と塗布液が塗布された基板の交換工程とが一対の基
板保持部材についてそれぞれ交互に行われる。
われる実施の形態について説明を行う。
10を示す側面図であり、図2は、塗布装置10を図1
のII−II線に沿って見た図である。
0は、この装置の本体11の両側部に取り付けられた支
軸11Aおよび11Bが架台Fに回動自在に支持されて
いて、この支軸11Aおよび11Bを中心に本体11が
回動して傾斜されるようになっている。
ルダ支持シャフト15Aおよび15Bの軸中心と一致す
るように設定されている。
上ステージ11Cの下方に配置された上ステージ11C
と平行な下ステージ11Dが設けられている。
び11Bの軸線と平行に延びるように、一対のボールね
じ12がその両端を回転自在に支持されて取り付けられ
ており、このボールねじ12は、図示しない駆動モータ
によって回転されるようになっている。
び13Bが、それぞれその下面に取り付けられた連結部
13aおよび13bを螺合されることによって連結され
ていて、ボールねじ12の回転によってボールねじ12
に沿ってスライドされるようになっている。このスライ
ダ13Aおよび13Bは、さらに、ボールねじ12の外
側に配置されるとともにスライダ13Aおよび13Bと
上ステージ11Cとの間に介装された一対のリニアガイ
ド14によって、ボールねじ12に沿ってガイドされる
ようになっている。
それぞれの長さは、スライダの3台分の幅よりも少し長
くなるように設定されており、スライダ13Aとスライ
ダ13Bは、図2から分るように、互に隣接するように
配置されている。
それぞれホルダ支持シャフト15A,15Bが、水平方
向でかつボールねじ12の軸方向と平行に延びるよう
に、その両端部を回転自在に支持されて取り付けられて
いる。このホルダ支持シャフト15Aおよび15Bの端
部には、それぞれモータMA,MBが連結されていて、
このモータMA,MBの駆動によってホルダ支持シャフ
ト15A,15Bがそれぞれ回転されるようになってい
る。
部には、それぞれ一対のホルダ支持アーム16A,16
Bがシャフト15A,15Bの軸線方向に対して直角方
向に延びるようにそれぞれの基端部を固定されていて、
ホルダ支持シャフト15A,15Bの回転によって上ス
テージ11Cに対し垂直な平面内において回転されるよ
うになっている。
の先端部には、それぞれ基板Sを吸着して保持する保持
板17A,17Bが、ホルダ支持アーム16A,16B
の軸線方向に対して直角向きに取り付けられており、各
保持板17A,17Bには図示しないコンプレッサが接
続されていて、それぞれの下面に形成された吸着面に基
板Sを吸着して保持するようになっている。
レッサを接続して基板Sを吸着する代りに、保持板17
A,17Bの4箇所にチャックを取り付けて、このチャ
ックにより基板Sを保持するようにしてもよい。
じ18が、上ステージ11Cに取り付けられたボールね
じ12に対して直交する方向に延びるようにその両端を
回転自在に支持されて取り付けられており、このボール
ねじ18は、その端部に連結された駆動モータMCによ
って低速で回転されるようになっている。
け台20がその下面に取り付けられた連結部20aを螺
合されることによって連結されていて、ボールねじ18
の回転によってボールねじ18に沿ってスライドされる
ようになっている。この塗布ヘッド取付け台20は、さ
らに、ボールねじ18の両側に配置されるとともに塗布
ヘッド取付け台20と下ステージ11Dとの間に介装さ
れた一対のリニアガイド21によって、ボールねじ18
に沿ってガイドされるようになっている。
2が取り付けられており、この昇降機構22に、上向き
に開口する直線状のスリット19aを有する塗布ヘッド
19が、そのスリット19aがボールねじ18の軸方向
と直交しかつ水平方向に延びるように取り付けられてい
て、昇降機構22がモータMDによって作動されること
により上下動されるようになっている。
れている通り、塗布ヘッド取付け台20が後退位置(図
の左側)に位置されて後述する基板Sへの塗布液の塗布
が開始される際に、後述する塗布位置に位置された保持
板17Aまたは17Bに保持された基板Sの図面左の端
部側に位置し、塗布ヘッド取付け台20が前進位置(図
の右側)に位置されて基板Sへの塗布液の塗布が終了し
た際に、この基板Sの図面右の端部側に位置するように
配置されている。
液供給機構から塗布液が供給されるようになっており、
この塗布ヘッド19に供給された塗布液がそのスリット
19aから上方に吐出されるようになっている。
状の一例が示されている。
9の本体19Aは塗布液の塗布を行う基板Sの幅以上の
長さaを有し、その上面の中央部に、軸方向に沿って延
びるとともに上方に向って開口するスリット19aが形
成されている。そして、このスリット19aを挟むよう
にその両側に一対の斜面19Bおよび19Cが形成され
ている。
平行に延びるとともにスリット19a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19Dが形成され
ている。この液溜り19Dにはスリット19aの下部に
取り付けられた塗布液供給管19Eが接続されており、
この塗布液供給管19Eから導入される塗布液が液溜り
19Dを介してスリット19aから吐出されるようにな
っている。
にそれぞれ脱着可能に嵌合された一対のスリット長さ調
節用パッキンであり、このスリット長さ調節用パッキン
19Fを異なる長さを有する他のスリット長さ調節用パ
ッキンに交換することにより、スリット19aから吐出
される塗布液の幅を調節することができる。
法は、以下の通りである。
19Fによる調整後の幅) =350mm スリット19aの幅e = 2mm スリット19aの深さf= 27mm 液溜り19Dの深さg = 40mm 塗布ヘッド19に塗布液を供給する塗布液供給機構とし
ては、図7に示すような機構が挙げられる。
内に収容されている塗布液を手動バルブ31を介して供
給される空気圧によって押し出し、粗調節用ニードルバ
ルブ32,フィルタ33,流量計34,微調節用ニー ド
ルバルブ35,空気作動弁36およびサックバックバル
ブ37を介して塗布ヘッド19に供給する。
布終了時に空気圧によって自動的に作動して、塗布ヘッ
ド19への塗布液の供給を停止させる。また、サックバ
ックバルブ37は、空気作動弁36の閉鎖と同時にピス
トン37aが図7に示す矢印の方向にスライドされてシ
リンダ37b内に負圧を生じさせ、これによって塗布ヘ
ッド19に供給されている塗布液を吸引して回収する。
駆動機構の作動によって回動中心Pを中心に図1の右側
端部が上側になるように回動されて、その傾斜角度が所
定の角度θに設定される。
されるように、スライダ13Aがボールねじ12の中央
部に位置されると、このスライダ13Aが塗布ヘッド取
付け台20の移動経路上に位置される(以下、この位置
を塗布位置という)。そして、スライダ13Bは、塗布
ヘッド取付け台20の移動経路上から外れ、ボールねじ
12の左側端部に位置される。
ホルダ支持アーム16Aは下向きに向けられており、保
持板17Aが下ステージ11Dに対して平行になるよう
に位置決めされている。そして、その保持板17Aに
は、基板Sが吸着されて保持されている。
イダ13Bのホルダ支持アーム16Bは、上向きに向け
られていて、保持板17Bが水平になるように位置決め
されている。そして、保持板17Aに吸着された基板S
に対して塗布液が塗布されている間に、図示しない基板
交換装置により、保持板17B上に基板Sがセットされ
る。
置(図1において左側位置、以下塗布開始位置という)
に位置されている。
ねじ18が回転されて、塗布ヘッド取付け台20が図1
の左側から右側斜め上方向に一定速度でスライドされ、
これによって塗布ヘッド19が保持板17Aに保持され
た基板Sの下面に沿って平行にスライドされる。
るのとほぼ同時に塗布ヘッド19への塗布液の供給が開
始され、この供給された塗布液がスリット19aから吐
出されてビードを形成して基板Sの下面に付着する。
なって、塗布ヘッド19上に形成されたビードから塗布
液が基板Sの下面に順次付着されてゆき塗布液の層が形
成される。
において右側位置、以下塗布終了位置という)に到達す
ると、塗布ヘッド19が基板Sの後端部から外れ、これ
とほぼ同時に塗布ヘッド取付け台20のスライドが停止
されるとともに塗布ヘッド19に接続されたサックバッ
クバルブ37が作動され、ビードを形成する塗布液が塗
布ヘッド19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19と基板Sに塗布された塗布液
が分離される。
11乃至図15において説明した従来の塗布液の塗布方
法と同様である。
0が塗布終了位置に到達して保持板17Aに保持された
基板Sへの塗布液の塗布が終了すると、モータMCの駆
動によってボールねじ18が逆回転され、塗布ヘッド取
付け台20が上記と逆方向にスライドされて、塗布終了
位置から塗布開始位置に復帰される。
布ヘッド19が下降されることにより、塗布ヘッド19
と基板Sの下面に塗布された塗布液との接触が回避され
る。
持シャフト15Aおよびホルダ支持アーム16Aが回転
され、これにより、保持板17Aおよびこの保持板17
Aに保持された基板Sが上向きになるように移動されて
水平状態に保持される。このとき、スライダ13Bのモ
ータMBも駆動されて、ホルダ支持シャフト15Bおよ
びホルダ支持アーム16Bが回転され、これにより、保
持板17Bおよびこの保持板17Bに保持された基板S
が下向きになるように移動されて下ステージ11Dと平
行になるように保持される。
じ12が前記と逆方向に回転されて、スライダ13Aお
よび13Bが図2において右方向に移動される。そし
て、上記と反対に、スライダ13Bが塗布位置に位置さ
れ、スライダ13Aが塗布ヘッド取付け台20の移動経
路上から外れて、ボールねじ12の右側端部に位置され
る。
の場合と同様の作動によって、塗布ヘッド19が塗布開
始位置から塗布終了位置にスライドされて、保持板17
Bに保持された基板Sの下面に塗布液が塗布される。
して塗布液の塗布が行われている間に、保持板17Aに
吸着され塗布液が塗布された基板Sが、図示しない基板
交換装置により、保持板17Aから取り外され、代りに
新しい基板Sがセットされ、スライダ13B側の基板S
について塗布液の塗布が終了した後、スライダ13Aお
よび13Bが上記と反対方向にスライドされて再度スラ
イダ13Aが塗布位置に位置され、保持している基板S
について塗布液の塗布が行われる。
ライダ13A側とスライダ13B側について交互に行わ
れ、しかも、スライダ13Bの保持板17Bについて基
板Sの交換が行われているときにスライダ13Aの保持
板17Aに保持された基板Sについて塗布液の塗布が行
われ、反対に、スライダ13Aの保持板17Aについて
基板Sの交換が行われているときにスライダ13Bの保
持板17Bに保持された基板Sについて塗布液の塗布が
行われるので、常時、基板Sについての塗布液の塗布が
行われることになり、これによって、図10の従来の塗
布装置に比べて、単位時間当たり2倍の枚数の基板Sに
塗布液を塗布することが可能になる。
ド19のスライド速度を速くすれば基板Sに塗布された
塗布液の層の厚さが薄くなり、反対にスライド速度を遅
くすれば塗布液の層の厚さが厚くなるが、塗布装置10
の傾斜角度θを変えることにより、塗布ヘッド19のス
ライド速度を一定にしたまま基板Sに塗布された塗布液
の層の厚さを変えることができる。
きくなると、保持板17Aおよび17Bに保持された基
板Sの傾斜角度も大きくなって基板Sに塗布された塗布
液の層の厚さが薄くなり、反対に塗布装置10の傾斜角
度θが小さくなると、保持板17Aおよび17Bに保持
された基板Sの傾斜角度も小さくなって基板Sに塗布さ
れた塗布液の層の厚さが厚くなる。
の傾斜にともなって一体的に傾斜するので、この塗布ヘ
ッド19と保持板17Aおよび17Bとの相対的位置関
係は変らない。
れる枚葉の基板Sは、主としてLCDカラーフィルタ用
大型ガラス基板であるが、他の基板についても同様に塗
布液の塗布を行うことができる。また非可撓性のガラス
基板に限らず、可撓性を有するプラスチック基板,金属
基板または紙基板についても塗布液を塗布することがで
きる。
液は、主として基板上に微細パターンを描くための感光
性樹脂であるが、他の塗布液の塗布を行うことができる
ことは言うまでもない。そして、水系および溶剤系等の
各種の塗布液を使用することができ、さらに、顔料、染
料、フィラ−、増感剤、樹脂および添加剤等を単独で使
用し、またはこれらのうちから数種類を混合して使用す
ることもできる。
40を示す側面図であり、図9は、塗布装置40を図1
のIX−IX線に沿って見た図である。
は、この装置のヘッド架台41の両側部に取り付けられ
た支軸41Aおよび41Bが基板支持架台F´に回動自
在に支持されていて、この支軸41Aおよび41Bを中
心にヘッド架台41が回動して傾斜されるようになって
いる。
が、支軸41Aおよび41Bの軸方向と直交する方向で
かつ傾斜した状態(図8においては右上がりに傾斜した
状態)で、基板支持架台F´にその両端部を回転自在に
支持されている。この回転軸42の両端の軸受け部は、
回転軸42の傾斜角度が変更自在になるように基板支持
架台F´に取り付けられている。さらに、この回転軸4
2の一端部に図示しない駆動モータが連結されていて、
この駆動モータによって回転軸42がその軸回りに回転
されるようになっている。
の対称位置に、一対のホルダ支持アーム43Aおよび4
3Bが、それぞれの軸線と回転軸42の軸線を含む平面
内において回動自在になるようにその基端部を取り付け
られている。そして、ホルダ支持アーム43A,43B
が、回転軸42に対して所要の角度をなすように任意の
位置で回転軸42に対して固定できるようになってい
る。
動中心は、このホルダ支持アーム43Aおよび43Bの
軸線を含む平面が鉛直向きになったとき、ヘッド架台4
1の回動中心P´に一致するように設定されている。
端部には保持板44Aおよび44Bが、それぞれ、ホル
ダ支持アーム43Aおよび43Bの軸線に対して直角向
きに固定されている。
図2の塗布装置の場合と同様に、図示しないコンプレッ
サが接続されていて、それぞれの下面に形成された吸着
面に基板Sを吸着して保持するようになっているが、コ
ンプレッサを接続して基板Sを吸着する代りに、保持板
44A,44Bの4箇所にチャックを取り付けて、この
チャックにより基板Sを保持するようにしてもよい。
られており、このステージ41C上に、塗布ヘッド19
が支軸41A,41Bの軸線と直交する方向にスライド
自在に設置されている。
ド19をスライドさせるための構造は、図1および図2
の塗布装置と同様であり、図1および図2と同一の符号
が付してある。また、塗布ヘッド19には、図1および
図2の塗布装置と同様に、図7に示されるような塗布液
供給機構が接続されている。
液の塗布を行う場合には、ホルダ支持アーム43Aとホ
ルダ支持アーム43Bが回転軸42に対してその基端部
を中心に回動されて、それぞれの回転軸42に対する角
度が互に同一になるように、しかも、ホルダ支持アーム
43Aおよび43Bの軸線を含む平面が鉛直向きになっ
たとき上側に位置される保持板44A,44Bがそれぞ
れ水平状態になるようにセッティングされる。
44Bが水平になるようにホルダ支持アーム43A,4
3Bの回転軸42に対する角度を調節するのは、後述す
るように、塗布液の塗布が終了した基板Sをその塗布液
が流れない状態で図示しない基板交換装置によって交換
するためであるが、回転軸42が傾斜しているために、
上側に位置する保持板44A,44Bが水平にるように
セッティングされることによって、下側に位置する保持
板44A,44Bは、図8から分るように、水平面に対
して傾斜した状態に保持されることになる。
回動されることによって、上記のように下側に位置して
水平面に対して傾斜した状態に保持された保持板44
A,44Bの下面に沿って平行に塗布ヘッド19がスラ
イドするように、その傾斜角度が調節される。
保持板44A)には、その下面に基板Sが吸着されて保
持されている。
同様の方法で、塗布ヘッド19が基板Sの下面に沿って
スライドされて、そのスリット19aから吐出され基板
Sとの間にビードを形成する塗布液を、基板Sの下面に
塗布する。この間に、上側に位置される保持板(図1に
おいては保持板44B)に、図示しない基板交換装置に
よって新しい基板Sがセットされる。
塗布液の塗布が終了すると、回転軸42が図示しない駆
動モータの作動によってその軸回りに180度回転され
て、保持板44Aが上側に、また保持板44Bが下側に
位置される。そして、保持板44Bに保持された基板S
について、同様に塗布液の塗布が行われ、この間に、保
持板44Aに保持され塗布液の塗布が終了した基板S
が、基板交換装置によって水平に維持されたまま保持板
44Aから取り外されて、新しい基板Sと交換される。
塗布液の塗布工程が保持板44A側と保持板44B側に
ついて交互に行われ、しかも、保持板44Bについて基
板Sの交換が行われているときに保持板44Aに保持さ
れた基板Sについて塗布液の塗布が行われ、反対に、保
持板44Aについて基板Sの交換が行われているときに
保持板44Bに保持された基板Sについて塗布液の塗布
が行われるので、常時、基板Sについての塗布液の塗布
が行われることになり、これによって、図10の従来の
塗布装置に比べて、単位時間当たり2倍の枚数の基板S
に塗布液を塗布することが可能になる。
じて塗布された塗布液の層の厚さを調節する場合には、
ヘッド架台41を回動中心P´を中心に回動させて所望
の傾斜角度θになるように調節を行うとともに、回転軸
42も回動中心P´を中心に回動させてその傾斜角度を
変更する。そして、ホルダ支持アーム43Aおよび43
Bを回転軸42に対して回動中心P´を中心に回動させ
て、保持板44Aおよび44Bが上側に位置されたと
き、それぞれ水平になるように、調節する。
度を変更する際に、回転軸42の回動角がヘッド架台4
1の回動角の2分の1になるように回動中心P´を中心
にそれぞれを回動させれば、保持板44A,44Bがそ
れぞれ下側に位置された際に、その下面が塗布ヘッド1
9のスライド方向に対して平行になるようにセッティン
グすることができる。
2だけ変更された場合に、ホルダ支持アーム43A,4
3Bと回転軸42との間の角度もα/2だけ変更されて
保持板44A,44Bが回転軸42の上側に位置された
時それぞれ水平になるように調節されるため、この保持
板44A,44Bが回転軸42の下側に位置されたと
き、その傾斜角度の変動は、回転軸42の傾斜角度の変
動の2倍の角度αになるからである。
明する。 (実施例1)図1,2および図8,9の塗布装置を用い
て、それぞれ、幅300mm,長さ350mm,板厚
1.1mmのLCDカラーフィルタ用ガラス基板Sを準
備し、塗布液として、固形分濃度1.0%,粘度5.0
cpsのPVA水溶液を準備した。
6に示される形状および寸法のものを使用し、この塗布
ヘッド19と基板Sとの間の相対的角度が約8゜になる
ように設定した。塗布ヘッド19の移動速度は、それぞ
れ30mm/secに設定した。
A,17Bおよび保持板44A,44Bにそれぞれ保持
された基板Sについて塗布液の塗布を行った。このと
き、塗布開始時において、塗布ヘッド19と基板S間に
形成されるビードBのメニスカスL1,L2の高さh
1,h2(図12参照)が、それぞれ0.5mm、0.
7mmとなるように設定した。
Sを、オーブンにより、80℃の温度で1分間乾燥し
た。
びこの移動方向と直角方向に沿ってそれぞれ測定した基
板S上の塗布膜の膜厚分布は、塗布液の塗布面のうち2
60mm×300mmの範囲内において、何れも200
00±600Åであり、良好な結果を得ることができ
た。
布能率は、図1,2の塗布装置の場合が110枚/時で
あり、図8,9の塗布装置の場合が100枚/時であっ
た。
Raのウェット膜厚C2(図14参照)に対するメニス
カスL2の高さh2の比は、C2:h2=1:350で
あった。 (実施例2)実施例1の塗布液の代りに固形分濃度6.
5%,粘度2.5cpsの東京応化工業(株)製フォト
レジストOFPR−800を塗布液として用い、他は実
施例1と同一の条件で、それぞれの塗布装置について基
板Sへの塗布液の塗布を行った。
動方向と直角方向に沿ってそれぞれ測定した塗布膜の膜
厚分布は、塗布液の塗布面のうち260mm×300m
mの範囲内において、何れも10000±300Åであ
り、良好な結果を得ることができた。
布能率は、図1,2の塗布装置の場合が110枚/時で
あり、図8,9の塗布装置の場合が100枚/時であっ
た。
aのウェット膜厚C2(図14参照)に対するメニスカ
スL2の高さh2の比は、C2:h2=1:350であ
った。
布ヘッドを基板の塗布面に対向させながらこの塗布面に
沿って斜め上向き方向に直線状にスライドさせることに
よって、塗布液の塗布を行うので、枚葉基板に対して
も、塗布液の物性に左右されることなく平滑でかつ均一
な塗布膜を形成することができる。
塗布液が塗布された基板の交換工程とが2台のスライダ
についてそれぞれ交互に行われるので、これによって、
一台の塗布ヘッドによる基板への塗布を間を開けること
なく連続して行うことができ、従って、単位時間当たり
の処理枚数を増加させることができる。
布液が塗布された基板の交換工程とが回転軸の回転によ
って一対の基板保持部材についてそれぞれ交互に行われ
るので、一台の塗布ヘッドによる基板への塗布を間を開
けることなく連続して行うことができ、従って、単位時
間当たりの処理枚数を増加させることができる。
る。
す斜視図である。
図である。
る。
との関係を示す概略側面図である。
を拡大して示す説明図である。
の関係を示す概略側面図である。
拡大して示す説明図である。
との関係を示す概略側面図である。
Claims (2)
- 【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、塗布液
の塗布を行う基板を塗布ヘッドの上方に傾斜した状態で
かつ塗布ヘッドと平行に保持する基板保持部材とを備
え、塗布ヘッドに塗布液を供給し、塗布ヘッドと基板保
持部材に保持された基板との間に塗布ヘッドのスリット
から吐出される塗布液によってビードを形成し、基板と
塗布とを相対的に互に反対方向に移動させ、ビードから
基板の塗布液塗布面に塗布液を付着させることによって
基板への塗布液の塗布を行う塗布装置において、 前記塗布ヘッドが、この塗布ヘッドの水平方向に延びる
帯状のスリットと直交する方向でかつ上向き方向に傾斜
する塗布ヘッドガイド部材に沿って往復動自在になって
おり、 前記塗布ヘッドガイド部材の上方に、塗布ヘッドガイド
部材と直交する方向でかつ水平方向に延びる基板ガイド
部材が配置され、 この基板ガイド部材に2台のスライダが基板ガイド部材
に沿ってスライド自在に取り付けられていて、この2台
のスライダが塗布ヘッドガイド部材の上方に交互に位置
決め自在になっており、 前記基板保持部材が、前記2台のスライダに、それぞれ
保持している基板をその塗布液塗布面が下向きでかつ塗
布ヘッドの移動方向に対して平行になるように位置させ
る第1位置と基板をその塗布液塗布面が上向きでかつ水
平になるように位置させる第2位置に位置決め自在に取
り付けられている、 ことを特徴とする塗布装置。 - 【請求項2】 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、塗布液
の塗布を行う基板を塗布ヘッドの上方に傾斜した状態で
かつ塗布ヘッドと平行に保持する基板保持部材とを備
え、塗布ヘッドに塗布液を供給し、塗布ヘッドと基板保
持部材に保持された基板との間に塗布ヘッドのスリット
から吐出される塗布液によってビードを形成し、基板と
塗布とを相対的に互に反対方向に移動させ、ビードから
基板の塗布液塗布面に塗布液を付着させることによって
基板への塗布液の塗布を行う塗布装置において、 前記塗布ヘッドが、この塗布ヘッドの水平方向に延びる
帯状のスリットと直交する方向でかつ上向き方向に傾斜
する塗布ヘッドガイド部材に沿って往復動自在になって
おり、 前記塗布ヘッドガイド部材の上方に上向きに傾斜すると
ともに軸回りに回転自在な回転軸が配置され、 この回転軸に一対の前記基板保持部材が、回転軸を挟ん
で対称になるように取り付けられ、それぞれの基板保持
部材が回転軸の回転にともなって回転軸の上方に位置さ
れた際に保持している基板を水平状態に位置決めし、回
転軸の下方に位置された際に保持している基板を塗布ヘ
ッドの移動方向と平行な状態に位置決めする、 ことを特徴とする塗布装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32989995A JP3571439B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 塗布装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP32989995A JP3571439B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 塗布装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09141175A true JPH09141175A (ja) | 1997-06-03 |
| JP3571439B2 JP3571439B2 (ja) | 2004-09-29 |
Family
ID=18226509
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP32989995A Expired - Fee Related JP3571439B2 (ja) | 1995-11-24 | 1995-11-24 | 塗布装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3571439B2 (ja) |
-
1995
- 1995-11-24 JP JP32989995A patent/JP3571439B2/ja not_active Expired - Fee Related
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|---|---|
| JP3571439B2 (ja) | 2004-09-29 |
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