JPH0938552A - 硬基板塗布方法および装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 下部を塗布液槽に浸漬したマイクロロッドバ
ーとその上方のニップローラとの間に硬基板を挟んで送
ることにより、硬基板の下面に塗布液を塗布する場合
に、塗布範囲あるいは塗布厚を制御することを可能にす
る。 【解決手段】 マイクロロッドバーの上縁付近の接線方
向を指向して空気を噴射するエアノズルを設け、このエ
アノズルの噴射空気によりマイクロロッドバーのワイヤ
間に貯まる塗布液量を制御しつつ前記硬基板を送ること
によって塗布厚を制御する。また噴射空気によりワイヤ
間に溜る塗布液を除去すると共に、この噴射空気の範囲
と噴射時期とを変えることにより塗布領域を制御する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術】本発明は、ガラス基板を用いた液
晶表示板などの製造に用いられ、フォトレジストなどの
塗布液を硬基板に薄く均一に塗布するための硬基板塗布
方法と装置とに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】液晶板の製造工程の中には、ガラス基板
などの硬基板にフォトレジストなどの塗布液を薄く均一
な厚さに塗布する工程がある。例えばカラー液晶板の製
造においては、透明電極を予め形成したガラス基板に、
フォトレジストの機能を有する赤のカラ−モザイク液を
均一に塗布した後、露光して赤に対応するカラ−モザイ
クを硬化させ、未硬化部分を除去することにより赤のカ
ラーモザイクを形成している。そしてこれと同様な処理
を緑、青などの他の色について繰り返している。このよ
うにフォトレジストとなる塗布液を塗布する場合、この
液は均一な厚さ（例えば２μ±５％程度）に厳密に管理
して薄く塗布する必要がある。この塗布の厚さが不均一
であると、光の透過率のむらが生じ、品質の低下を招く
ことになるからである。

【０００３】従来はこの塗布のためにスピンコータが用
いられていた。このスピンコータは回転させた基板の回
転中心付近に塗布液を滴下し、この液を遠心力を利用し
て飛散させることにより塗布するものである。しかしこ
のスピンコータを用いる方法では基板の交換に手間取り
作業能率が悪くなるばかりでなく、飛散して捨てられる
液の量が増えることになる。このためコストアップにな
るという問題があった。

【０００４】そこで水平に配設された上下一対のローラ
間に基板を挟んで塗布する装置を用いることが考えられ
ている。この装置は下のローラとなるマイクロロッドバ
ーの下部を塗布液に浸漬し、このマイクロロッドバーと
この上方に位置するニップローラとの間に基板を挟んで
送りながら、マイクロロッドバーにより基板の下面に塗
布するものである。

【０００５】ここに用いるマイクロロッドバーは硬基板
の幅と同じ長さの塗布部を持っている。すなわち硬基板
の幅と同じ長さだけワイヤが密着巻きされ、この部分
（塗布部）の両側で小径となるように作られている。

【０００６】

【従来技術の問題点】しかしこのマイクロロッドバーの
塗布部の縁、すなわちワイヤを巻いた範囲の外縁には塗
布液が多く付着してしまい、これが硬基板に付着する。
このため硬基板の両縁に塗布液が厚く付くという問題が
あった。

【０００７】またマイクロロッドバーではワイヤを密着
巻きした部分の両端の一定範囲に半田を盛り付けて固定
し、この範囲の外周面を平滑な面に研磨加工している。
この研磨した表面には塗布液が付着しにくくなることを
利用して、ここに対向する硬基板の両縁に塗布液が厚く
付かないようにしている。しかし実際にはこの研磨部分
にも塗布液が多少付いて硬基板に塗布されてしまう。

【０００８】このように硬基板の両縁に、必要以上の厚
膜が形成されると、現像時に完全にこれが除去されずに
残り、残膜となる。この残膜が搬送中に搬送ローラと接
触して剥げ落ちる。このようにして剥げ落ちた塗膜がコ
ンタミネーション（汚れの付着）の原因となり、製品の
品質低下を招く。

【０００９】また従来は硬基板の幅に一致する塗布部の
長さを持ったマイクロロッドバーを用いていたから、硬
基板の幅が異なる時にはマイクロロッドバーも変更しな
ければならなかった。このため異なる寸法の硬基板に対
しては、寸法が異なるマイクロロッドバーを用意してお
かねばならず、その交換作業が面倒で装置の稼動率が低
下する問題があった。

【００１０】さらに硬基板の全面に塗布液を塗布するの
でなく、一部の範囲だけに塗布したり、塗布領域を複数
に分割したり、矩形以外の形状に塗布することが望まし
いことがあり得る。しかし従来の装置ではこのような要
求には対応できないという問題があった。

【００１１】

【発明の目的】本発明はこのような事情に鑑みなされた
ものであり、塗布厚あるいは塗布領域を制御することが
可能な硬基板塗布方法を提供することを第１の目的とす
る。またこの方法の実施に直接使用する硬基板塗布装置
を提供することを第２の目的とする。

【００１２】

【発明の構成】本発明によれば第１の目的は、ロッド外
周にワイヤを密着させて巻付けたマイクロロッドバーの
下部を塗布液槽に浸漬し、このマイクロロッドバーとそ
の上方に対向配置されたニップローラとの間に硬基板を
挟んで送ることにより、前記硬基板の下面に塗布液を塗
布する硬基板塗布方法において、前記マイクロロッドバ
ーの上縁付近の接線方向を指向して空気を噴射し、この
噴射空気によりマイクロロッドバーのワイヤ間に貯まる
塗布液量を制御しつつ前記硬基板を送ることによって塗
布厚を制御することを特徴とする硬基板塗布方法、によ
り達成される。

【００１３】また噴射空気によりマイクロロッドバーの
ワイヤ間に貯まる塗布液を除去すると共に、この噴射空
気の範囲と噴射時期とを変えることにより塗布領域を制
御するようにしてもよい。

【００１４】また第２の目的は、ロッド外周にワイヤを
密着させて巻付けたマイクロロッドバーの下部を塗布液
槽に浸漬し、このマイクロロッドバーとその上方に対向
配置されたニップローラとの間に硬基板を挾んで送るこ
とにより、前記硬基板の下面に塗布液を塗布する硬基板
塗布装置において、前記硬基板の下面に近接して配設さ
れ、前記マイクロロッドバーの上縁付近の接線方向を指
向して空気を噴射し、前記マイクロロッドバーのワイヤ
間に貯まる塗布液量を制御するエアノズルを備えること
を特徴とする硬基板塗布装置、により達成される。

【００１５】ここにエアノズルを左右一対設け、それぞ
れが硬基板の外側を斜めに指向して空気を噴射するよう
にすれば、硬基板の両縁の厚塗りを防止するのに適す
る。また少くとも一方のエアノズルは硬基板の幅方向に
位置変更可能にすれば、異なる幅の硬基板に対してマイ
クロロッドバーを交換することなく対応できる。

【００１６】エアノズルは硬基板の両縁以外の位置に設
ければ、硬基板の送り方向と平行な非塗布部を形成で
き、また硬基板の全幅に亙って長くすれば、硬基板の送
り方向に直交する非塗布部を形成できる。さらに硬基板
幅方向にエアノズルを移動させながら塗布したり、エア
ノズルのエア噴射幅を変えながら塗布すれば、任意形状
の塗布部を得ることが可能である。

【００１７】

【発明の実施の態様】図１は本発明の一実施例の全体配
置図、図２はその塗布部の斜視図、図３はそのニップロ
ーラを除いた状態を示す図、図４は図３におけるエアノ
ズル付近の断面図、図５は同じくマイクロロッドバーの
中心線を含む縦断面図、図６は本発明の原理を説明する
ための一部拡大縦断面図、図７はその VII−VII 線断面
図である。

【００１８】図において、符号１０は液晶板のカラーフ
ィルタに用いるガラス基板であり、硬基板となるもので
ある。このガラス基板１０は例えば幅３００〜５００ｍ
ｍ、長さ４００〜７００ｍｍ、厚さ０．７〜１．１ｍｍ
のものである。

【００１９】１２は塗布液槽、１４はマイクロロッドバ
ーである。マイクロロッドバー１４は断面円形のステン
レス製ロッド１４Ａ（図６、７参照）の表面に細いステ
ンレスのワイヤ１４Ｂ（図６、７）を密着するように巻
き付けたものであり、金属線間の溝による毛細管現象を
利用して液を塗布するものである。マイクロロッドバー
１４は塗布液槽１２の中に設けたバックアップ材１６
（図４、５）に載った状態でモータ駆動される。

【００２０】塗布液はマイクロロッドバー１４の下部が
十分に浸るようにその液面が一定に管理されている。な
おマイクロロッドバーバー１４の外径（直径）は約１２
ｍｍである。２０はニップローラであり、マイクロロッ
ドバー１４の上方に保持されている。

【００２１】ガラス基板１０はその左右両縁を搬送ロー
ラ２２に載せた状態で図２、３の左側から一定速度で搬
送され、その前縁がマイクロロッドバー１４とニップロ
ーラ２０の間に進入する。図２、３で２４はこの搬送ロ
ーラ２２の駆動機構を収容するケースである。

【００２２】このガラス基板１０はそれ以後はマイクロ
ロッドバー１４およびニップローラ２０の回転により右
側へ一定速度で送られ、その間にマイクロロッドバー１
４よってガラス基板１０の下面に液が塗布されるもので
ある。そして塗布が終ったガラス基板１０はその左右両
縁を搬送ローラ２２に載せてさらに送られ塗布液が乾燥
される。

【００２３】次にエアノズル３０を説明する。この実施
例では左右一対のエアノズル３０ａ、３０ｂを備える。
マイクロロッドバー１４の塗布部はガラス基板１０の幅
と略同一長さであり、この塗布部にワイヤ１４Ｂが巻か
れている。なおこのマイクロロッドバー１４のワイヤ１
４Ｂの両端は、ロッド１４Ａの塗布部端面１４Ｃ（図
６）に巻き込まれて半田で固着されている。このため塗
布部の外周面には半田がほとんど表れず、塗布部のほぼ
全範囲にワイヤ１４Ｂの溝が表れている。

【００２４】エアノズル３０ａ、３０ｂはガラス基板１
０の下方にあって、水平に長い噴射口を持つ。各噴射口
はマイクロロッドバー１４の両縁付近の接線方向を指向
して空気を噴射する。なお各エアノズル３０ａ、３０ｂ
は硬基板１０の外側を斜めに指向して空気を噴射する。
図３、４で３２（３２ａ、３２ｂ）は各エアノズル３０
ａ、３０ｂに０．０１〜０．２ｋｇｆ／ｃｍ² の空気を
供給するパイプである。

【００２５】これらのエアノズル３０ａ、３０ｂは塗布
液槽１２のガラス基板１０の進入側の側面にボルト止め
されている。エアノズル３０ａ、３０ｂはガラス基板１
０の幅に合わせてその位置を調整可能にしておくのが望
ましい。

【００２６】これらのエアノズル３０ａ、３０ｂから噴
射される空気は、図６に示すようにマイクロロッドバー
１４の表面に表れたワイヤ１４Ｂの溝１４Ｄに沿って溝
１４Ｄに当たる。このためマイクロロッドバー１４の回
転に伴い、溝１４Ｄに吸い上げられた塗布液１２Ａ（図
６、７）はこの空気噴流によって除去される。なお図７
のワイヤ１４Ｂに沿って付した破線１４Ｅは、密着巻き
したワイヤ１４Ｂ同志の接触線を示し、この破線１４Ｅ
の下には空気は入らず、従って塗布液１２Ａはここに残
る。

【００２７】エアノズル３０はガラス基板１０の外側を
斜めに指向して空気を噴出するから、ワイヤ１４Ｂの溝
１４Ｄを通過した空気やこの空気により溝１４Ｄから押
し出された塗布液１２Ａは、マイクロロッドバー１４の
塗布部の外側へ流れる。このため空気流や流出した塗布
液１２Ａがガラス基板１０の塗布面に悪影響を及ぼすの
を防止することができる。

【００２８】塗布液槽１２には、ガラス基板１０の両縁
付近に対応する位置にブロック３４（３４ａ、３４ｂ、
図４、５）を浸漬し、マイクロロッドバー１４に付着す
る塗布液量を減少させるのが望ましい。ここにこのブロ
ック３４は、ガラス基板１０の進入側に浸漬される。

【００２９】この実施例ではエアノズル３０は、ガラス
基板１０の進入側に設けたが、反対側、すなわちガラス
基板１０の脱出側に設けてもよい。図４の仮想線はこの
位置に配設したエアノズル３０Ａを示す。ガラス基板１
０の進入側と脱出側の両方にエアノズル３０、３０Ａを
設けてもよい。また一方のエアノズル３０または３０Ａ
を吸引ノズルとし、ワイヤ１４Ｂの溝１４Ｄを通った空
気を吸引するものとしてもよい。

【００３０】図８は他の実施例を示す斜視図である。こ
の実施例は、エアノズル３０Ｂを移動可能としたもので
ある。すなわち塗布液槽１２の側面にリニヤ軸受３６に
よってガラス基板１０の幅方向へ移動可能にエアノズル
３０Ｂを保持し、このエアノズル３０Ｂをモータ３８に
より往復走行するワイヤ４０に連結したものである。従
ってモータ３８によりエアノズル３０Ｂの位置を変える
ことができる。

【００３１】このためエアノズル３０Ｂから空気を噴射
しつつ移動させれば、このエアノズル３０Ｂの移動軌跡
に沿って塗布が行われなくなり、塗布面の非塗布部を任
意に移動させることができる。例えば非塗布部をストラ
イプ状に形成することができる。なおこのエアノズル３
０Ｂを用いれば、ガラス基板１０の縁に非塗布部を形成
する場合に硬基板１０の幅が変化しても速やかに対応で
きる。

【００３２】図９は同じく他の実施例を示す斜視図であ
る。この実施例のエアノズル３０Ｃはガラス基板１０の
幅方向に分割された複数の噴射口を持ち、各噴射口は選
択的に空気を噴出できるように制御されている。

【００３３】図１０〜１４は本発明による塗布例を示す
図である。図１０はガラス基板１０の左右両縁に沿って
非塗布部５０、５０を形成し、中央部分に一定幅の塗布
部５２を形成したものである。これは例えば前記１〜７
に説明した左右一対のエアノズル３０ａ、３０ｂを用い
ることにより得られる。

【００３４】図１１は、幅方向の非塗布部５０を追加す
ることにより塗布部５２を２つの領域に分割したもので
ある。このような塗布形態は図９に示したエアノズル３
０Ｃを用いることにより得られる。すなわちエアノズル
３０Ｃのガラス基板１０の左右縁に対応する噴射口は常
時空気を噴出する一方、ガラス基板１０の送りに同期さ
せて一定のタイミングでエアノズル３０Ｃの全噴射口か
ら空気を噴出させるものである。

【００３５】図１２は、同様にエアノズル３０Ｃを使っ
て幅方向の中央に位置する噴射口も常時空気を噴出させ
るようにした。この場合には塗布部５２を４つの領域に
分割することができる。図１３は、多数の細かく分割さ
れた噴射口を持ったエアノズル３０Ｄを用いて、各噴射
口からの空気の噴射を適宜切換え可能にしたものであ
る。この場合には各噴射口の切換えにより任意の形状の
塗布部５２を得ることができる。

【００３６】以上の各実施例では、エアノズル３０、３
０Ａ〜３０Ｄから噴射する空気によりワイヤ１４Ｂの溝
１４Ｄに貯まるほぼ全ての塗布液をほぼ完全に除去する
ことにより、非塗布部５０の形成する。しかし溝１４Ｄ
内の塗布液の量をエアノズルから噴出する空気の流量あ
るいは噴射圧力により制御することもでき、このように
して塗布厚を制御するようにしてもよい。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明は以上のように、マイク
ロロッドバーのワイヤ間の溝に貯まる塗布液の量をこの
溝に向けて噴射する空気によって制御するものであるか
ら、噴射する位置や噴射する空気量あるいは空気圧を制
御することにより塗布厚を制御できる。このため硬基板
の左右両縁部にこのように空気を噴射すれば両縁部の厚
塗りを防ぐことができる。

【００３８】また硬基板の幅が変っても、エアノズルの
位置を変えるだけで対応でき、マイクロロッドバーを変
更する必要がなくなる。このため作業能率が良くなり、
装置の稼動率が向上する。さらに空気を噴射する範囲と
噴射時期とを変えることにより、塗布部の形状を任意に
変えることが可能になる（請求項２）。

【００３９】請求項３の発明によれば、この方法の実施
に使用する装置が得られる。ここにエアノズルを硬基板
の左右両縁に対向する位置付近から硬基板外側を斜めに
指向して空気を噴射するように左右一対設ければ、硬基
板の両縁に沿った非塗布部を形成できる（請求項４）。
このエアノズルは硬基板の幅方向に位置変更可能にして
おけば、幅の異なる硬基板に対して容易に対応できる
（請求項５）。硬基板の幅方向の両縁以外の位置にエア
ノズルを設ければ、塗布部を硬基板の幅方向に分割する
ことができる（請求項６）。

【００４０】さらに硬基板全幅に亙る長いエアノズルを
用いれば、塗布部を硬基板の送り方向に分割することが
できる（請求項７）。またエアノズルの噴射口を硬基板
の幅方向に多数に分割したり、エアノズルを幅方向に移
動可能にすれば、任意の形状に塗布することも可能にな
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体配置図

【図２】その塗布部の斜視図

【図３】そのニップローラを除いた状態を示す図

【図４】図３におけるエアノズル付近の断面図

【図５】マイクロロッドバーの中心線を含む縦断面図

【図６】本発明の原理を説明するための一部拡大縦断面
図

【図７】その VII−VII 線断面図

【図８】他の実施例を示す図

【図９】他の実施例を示す図

【図１０】本発明による塗布例を示す図

【図１１】本発明による塗布例を示す図

【図１２】本発明による塗布例を示す図

【図１３】本発明による塗布例を示す図

【符号の説明】

１０ 硬基板としてのガラス基板 １２ 塗布液槽 １４ マイクロロッドバー １４Ａ ロッド １４Ｂ ワイヤ １４Ｄ 溝 ２０ ニップローラ ３０、３０Ａ〜３０Ｄ エアノズル ３４ ブロック ５０ 非塗布部 ５２ 塗布部

フロントページの続き (72)発明者 山崎 信哉 神奈川県綾瀬市小園1005番地 富士マイク ログラフイックス株式会社内 (72)発明者 熊谷 広文 神奈川県綾瀬市小園1005番地 富士マイク ログラフイックス株式会社内

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 ロッド外周にワイヤを密着させて巻付け
   たマイクロロッドバーの下部を塗布液槽に浸漬し、この
   マイクロロッドバーとその上方に対向配置されたニップ
   ローラとの間に硬基板を挟んで送ることにより、前記硬
   基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布方法におい
   て、前記マイクロロッドバーの上縁付近の接線方向を指
   向して空気を噴射し、この噴射空気によりマイクロロッ
   ドバーのワイヤ間に貯まる塗布液量を制御しつつ前記硬
   基板を送ることによって塗布厚を制御することを特徴と
   する硬基板塗布方法。
2. 【請求項２】 ロッド外周にワイヤを密着させて巻付け
   たマイクロロッドバーの下部を塗布液槽に浸漬し、この
   マイクロロッドバーとその上方に対向配置されたニップ
   ローラとの間に硬基板を挟んで送ることにより、前記硬
   基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布方法におい
   て、前記マイクロロッドバーの上縁付近の接線方向を指
   向して空気を噴射し、この噴射空気によりマイクロロッ
   ドバーのワイヤ間に貯まる塗布液を除去すると共に、噴
   射空気の噴射範囲と噴射時期とを変えることによって塗
   布領域を制御することを特徴とする硬基板塗布方法。
3. 【請求項３】 ロッド外周にワイヤを密着させて巻付け
   たマイクロロッドバーの下部を塗布液槽に浸漬し、この
   マイクロロッドバーとその上方に対向配置されたニップ
   ローラとの間に硬基板を挾んで送ることにより、前記硬
   基板の下面に塗布液を塗布する硬基板塗布装置におい
   て、前記硬基板の下面に近接して配設され、前記マイク
   ロロッドバーの上縁付近の接線方向を指向して空気を噴
   射し、前記マイクロロッドバーのワイヤ間に貯まる塗布
   液量を制御するエアノズルを備えることを特徴とする硬
   基板塗布装置。
4. 【請求項４】 マイクロロッドバーの硬基板両縁に対向
   する位置付近から硬基板の外側を斜めに指向して空気を
   噴射する左右一対のエアノズルを備える請求項３の硬基
   板塗布装置。
5. 【請求項５】 少くとも一方のエアノズルは硬基板幅方
   向の位置を変更可能である請求項４の硬基板塗布装置。
6. 【請求項６】 硬基板の幅内の両縁以外の位置にあって
   硬基板の送り方向に平行な非塗布部を形成するエアノズ
   ルを備える請求項３または４または５の硬基板塗布装
   置。
7. 【請求項７】 硬基板の全幅に亙る長いエアノズルを備
   え、硬基板の送り方向に直交する非塗布部を形成可能に
   した請求項３または４または５または６の硬基板塗布装
   置。