JPH0938554A

JPH0938554A - 硬基板塗布方法および装置

Info

Publication number: JPH0938554A
Application number: JP21298595A
Authority: JP
Inventors: Yasuyoshi Yao; 泰敬八尾; Tatsuya Emoto; 辰弥江本; Masafumi Ozaki; 政文尾崎; Toshiyuki Fujikura; 利之藤倉; Shinya Yamazaki; 信哉山崎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 1995-07-31
Filing date: 1995-07-31
Publication date: 1997-02-10

Abstract

(57)【要約】【課題】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一定速度で送
ることにより、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、硬基板の両縁部の厚塗りを防止する
ために空気噴射して不要な塗布液を除去する場合に、硬
基板の前縁付近に塗布ムラが発生するのを防ぐ。【解決手段】硬基板の進入側からその両縁部下面外側
方を指向してマイクロロッドバーの上縁付近に空気を噴
射し、硬基板の両縁部の塗布厚増加を防止する一方、硬
基板の前縁がマイクロロッドバーとニップローラとの間
に進入する時に空気の噴射を弱める。

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、未硬化部分液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。

【０００３】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。

【０００４】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。

【０００５】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。

【０００６】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。

【０００７】

【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。

【０００８】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。

【０００９】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。

【００１０】そこで出願人は、マイクロロッドバーの塗
布部の両縁に付着する不要な塗布液を空気の噴射流によ
り除去することを検討した。すなわちマイクロロッドバ
ーの硬基板進入側からこの硬基板の両縁部下面付近の外
側方を指向してマイクロロッドバー上縁付近に空気を噴
射するものである。

【００１１】しかしながらこの方法には、硬基板の前縁
がマイクロロッドバーとニップローラとの間に進入する
時に空気の噴射流が乱流となって塗布面に当たり、塗布
面に不均一な筋状の塗布ムラを発生するという問題があ
った。図７はこの時の塗布状態を示す図である。この図
で硬基板１０の塗布面１０Ａの前縁１０Ｂ付近には、前
記した空気噴射流の乱流による筋状の塗布ムラ１０Ｃが
発生していることが解る。

【００１２】

【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、硬基板の両縁部の厚塗りを防止するために
空気を噴射して不要な塗布液を除去する場合に、硬基板
の前縁付近に塗布ムラが発生するのを防ぐことができる
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。

【００１３】

【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
挟んで一定速度で送ることにより、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、前記硬基板
の進入側からその両縁部下面外側方を指向して前記マイ
クロロッドバーの上縁付近に空気を噴射し、前記硬基板
の両縁部の塗布厚増加を防止する一方、前記硬基板の前
縁が前記マイクロロッドバーとニップローラとの間に進
入する時に前記空気の噴射を弱めることを特徴とする硬
基板塗布方法、により達成される。

【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、前記硬基板の進入側からその両縁部
下面外側方を指向して前記マイクロロッドバーの上縁付
近に空気を噴射するエアノズルと、前記硬基板の前縁が
前記マイクロロッドバーとニップローラとの間に進入す
る前の基準位置に来たことを検出するセンサ手段と、前
記基準位置の前で前記エアノズルの空気の噴射圧を弱め
前記基準位置の後で噴射圧を強める制御装置とを備える
ことを特徴とする硬基板塗布装置、により達成される。

【００１５】ここに空気の噴射圧は、硬基板の前縁が塗
布開始前の所定位置に来た時点から硬基板の進入量に対
応して漸増させるのが望ましい。また硬基板の塗布終了
時付近から空気の噴射圧を弱めるのが望ましい。

【００１６】

【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は塗布液槽の分
解斜視図、図４は同じくエアノズル付近の断面図、図５
は制御系を示す図、図６は空気噴射圧の制御タイミング
図である。

【００１７】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。

【００１８】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
レス製ロッドの表面に細いステンレスのワイヤを密着す
るように巻き付けたものであり、ガラス基板１０の進行
方向と同方向に回転される。このマイクロロッドバー１
４はガラス基板１０との接触部の直前に液溜りを形成し
つつガラス基板１０に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）に載った状態でモータ駆動される。

【００１９】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。

【００２０】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。

【００２１】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によってガラス基板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。

【００２２】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が巻かれてい
る。なおこのマイクロロッドバー１４の塗布部の両端外
周には半田が盛られ、ワイヤの両端は、この半田で固着
されている。そしてこの半田の外周はワイヤ巻付け部分
と同一径に研磨されている。

【００２３】エアノズル３０ａ、３０ｂは、エアノズル
保持台３２（３２ａ、３２ｂ）によって塗布液槽１２の
ガラス基板１０進入側に保持されている。エアノズル３
０は円形の細い噴射口を持った注射針状であり、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、３０
ｂは硬基板１０の両縁付近から外側を斜めに指向して空
気を噴射する。図２、３で３４（３４ａ、３４ｂ）は各
エアノズル３０ａ、３０ｂに０．０１〜０．２ｋｇｆ／
ｃｍ² の空気を供給するパイプである。

【００２４】これらのエアノズル３０ａ、３０ｂから噴
射される空気は、マイクロロッドバー１４の半田部の端
部に当たる。このためマイクロロッドバー１４の回転に
伴い、半田部に引上げれた塗布液はこの空気噴流によっ
て除去される。

【００２５】この塗布液槽１２には、図３に示す給液パ
イプ３６から塗布液が供給され、排液パイプ（図示せ
ず）から排出される。塗布液はポンプ（図示せず）によ
って循環され、また塗布液槽１２の塗布液面は一定に保
たれている。

【００２６】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３８（３８ａ、３８ｂ、
図３、４）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３８は、ガラス基板１０の進入側に浸漬される。

【００２７】この塗布液槽１２よりもガラス基板１０の
進入側の所定位置には、センサ手段としてのセンサ４０
が配設されている。このセンサ４０はガラス基板１０の
先端が進入したことを検出するものであり、例えば光電
式のものを用いることができる。この場合センサ４０は
発光ダイオードとフォトセンサとを持ち、ガラス基板１
０の下面で反射される発光ダイオードの反射光をフォト
ダイオードで検出する。

【００２８】エアノズル３０の空気噴射圧は、ガラス基
板１０の進入に伴って制御される。すなわちエアノズル
３０に空気を供給する空気ポンプ４２（図５）の噴射圧
Ｐは、制御装置４４によって図６に示すように制御され
るものである。図６で横軸Ｌはガラス基板１０の先端の
移動位置を示し、例えばセンサ４０により検出した所定
位置Ｌを基準位置Ｌ₀ とする。また図６の縦軸Ｐは空気
ポンプ４２の噴射圧を示す。この噴射圧に代えて所定時
間当たりの空気噴射量を用いてもよい。

【００２９】制御装置４４は、ガラス基板１０の先端が
基準位置Ｌ₀ に来るまでは空気噴射圧Ｐを低圧Ｐ_L（約
０．０２ｋｇ／ｃｍ² ）に保ち、基準位置Ｌ₀ に来ると
段階的に漸増させ始め、ガラス基板１０の塗布が始まる
位置Ｌ₁ を一定距離通過すると最大圧力Ｐ_H（約０．１
ｋｇ／ｃｍ² ）となるように制御する。そして塗布中は
この最大圧力に保ち、ガラス基板１０の後端まで塗布が
終った位置Ｌ₂ を過ぎると、噴射圧Ｐを漸減させて低圧
Ｐ_Lに戻す。

【００３０】なお図５において４６は搬送ローラ２２の
駆動モータ、４８はマイクロロッドバー１４の駆動モー
タであり、これらはガラス基板１０の送り速度が同速に
なるように制御装置４４により制御される。

【００３１】このように塗布開始位置Ｌ₁ の前後で空気
噴射圧Ｐを漸増させるから、ガラス基板１０がマイクロ
ロッドバー１４とニップローラ２０との間に進入する際
にはエアノズル３０の空気圧が弱くなる。このため空気
の乱流が塗布ムラを発生させるおそれがなくなる。この
実施例では塗布終了位置Ｌ₂ の後でも噴射圧Ｐを漸減さ
せたが、仮想線で示すように急激に低圧に切換えてもよ
い。

【００３２】センサ４０を基準位置Ｌ₀ に設けることが
部品配置上困難な場合には、この基準位置Ｌ₀ より前に
センサ４０を設け、制御装置４４において搬送ローラ２
２の搬送量をモータ４６の回転量から検出することによ
って基準位置Ｌ₀ を決めてもよい。またこの実施例で
は、ガラス基板１０が基準位置Ｌ₀ に入る前には低圧で
空気を送り、塗布後には再び低圧に戻す。

【００３３】このためエアノズル３０から非塗布時の不
必要な時に噴射される空気の量を少なくすることができ
る。従ってこの空気が塗布液槽１２の塗布液表面を乾燥
させて表面に薄皮状の被膜を発生させるのを防止するこ
とができる。この被膜が発生すると塗布時にマイクロロ
ッドバー１４の表面に付着して塗布ムラを発生させる原
因となるものである。

【００３４】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、硬基板の両縁
下面外側方に向ってエアノズルから噴射される空気を、
塗布開始前に弱めておくから、硬基板の両縁に空気流に
よる塗布ムラが発生するのを防止することができる。

【００３５】請求項２の発明によれば、この方法の実施
に直接使用する硬基板塗布装置が得られる。ここに空気
噴射圧は、硬基板の塗布が始まる前の基準位置から段階
的または連続的に漸増させるようにすれば、空気流の乱
れはさらに小さくなり、塗布ムラは一層小さくなる（請
求項３）。

【００３６】また塗布終了後には空気噴射圧を弱めてお
けば、不必要に多い空気が塗布液表面に当って塗布液表
面を乾燥させ、表面に被膜を発生させるおそれがなくな
る。このため被膜発生による塗布不良を防ぐことができ
る（請求項４）。

【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】塗布液槽の分解斜視図

【図４】同じくエアノズル付近の断面図

【図５】制御系を示す図

【図６】空気噴射圧の制御タイミング図

【図７】従来方法による塗布ムラ発生の様子を示す図

【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２０ニップローラ３０エアノズル４０センサ４４制御装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者藤倉利之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

Claims

【特許請求の範囲】

【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一定速度で送ることによ
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、前記硬基板の進入側からその両縁部下面外
側方を指向して前記マイクロロッドバーの上縁付近に空
気を噴射し、前記硬基板の両縁部の塗布厚増加を防止す
る一方、前記硬基板の前縁が前記マイクロロッドバーと
ニップローラとの間に進入する時に前記空気の噴射を弱
めることを特徴とする硬基板塗布方法。
【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、前記硬基板の進入側からその両縁部下面外側方を指
向して前記マイクロロッドバーの上縁付近に空気を噴射
するエアノズルと、前記硬基板の前縁が前記マイクロロ
ッドバーとニップローラとの間に進入する前の基準位置
に来たことを検出するセンサ手段と、前記基準位置の前
で前記エアノズルの空気の噴射圧を弱め前記基準位置の
後で噴射圧を強める制御装置とを備えることを特徴とす
る硬基板塗布装置。
【請求項３】制御装置は、空気の噴射圧を前記基準位
置の後で硬基板の進入量に対応して漸増させる請求項２
の硬基板塗布装置。
【請求項４】制御装置は、空気の噴射圧を硬基板の塗
布終了時付近から弱める請求項２または３の硬基板塗布
装置。