JPH10412A

JPH10412A - 塗布装置および塗布方法

Info

Publication number: JPH10412A
Application number: JP17553296A
Authority: JP
Inventors: Shunji Miyagawa; 俊二宮川; Yasuhide Nakajima; 泰秀中島; Shinichiro Murakami; 慎一郎村上; Jun Takemoto; 潤竹本
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 1996-06-14
Filing date: 1996-06-14
Publication date: 1998-01-06

Abstract

(57)【要約】【課題】大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布基板
に対して均一な塗布膜の形成が可能な塗布装置および塗
布方法を提供する。【解決手段】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を備えた塗
布装置において、塗布ヘッドはスリットと平行に延びる
とともに全域に亘って連通する中空状の液溜りをスリッ
トの下方に備え、かつ、この液溜り内およびスリット内
の少なくとも一方にズレ応力付加部材を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、特に大型ガラス基
板等の枚葉タイプの被塗布基板等に塗布液を均一、か
つ、効率良く塗布するための塗布装置および塗布方法に
関する。

【０００２】

【従来の技術】一般に、ＬＣＤ用カラーフィルタ等の大
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。

【０００３】このスピン塗布方式には大気開放型および
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。

【０００４】上述のようなスピン塗布方式の欠点を解決
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。

【０００５】これらの方式は、何れも、基板上に塗布用
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い
（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。

【０００６】また、基板表面の凹凸に影響され難い塗布
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。

【０００７】そこで、上記のような各塗布方式における
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
のできるビード塗布方式の塗布装置が提案されている
（特願平５−１４６７５７号）。

【０００８】この塗布装置では、上向きに開口する直線
状のスリットを有する塗布ヘッドを備え、基板保持部材
に保持された基板が、その先端部が塗布ヘッドのスリッ
トの直上に所定のクリアランスを介して対向するように
位置される。そして、塗布ヘッドに塗布液が供給される
と、塗布液がスリットから吐出されてビードを形成し、
被塗布基板の先端部下面に付着する。この状態から基板
保持部材が一定速度で斜め上方にスライドされ、ビード
から塗布液が基板の下面に順次付着され、塗布液の層が
形成される。このとき、塗布ヘッドには連続して塗布液
の供給が行われ、ビードにおける塗布液の量が一定に保
たれている。そして、基板が斜め上方に上昇してその後
端部が塗布ヘッドのスリット上に到達すると、基板保持
部材のスライドが停止され、ビードを形成する塗布液が
塗布ヘッド内に吸引されてビードが消滅される。これに
よって、塗布ヘッドと基板上の塗布液の層が分離され
る。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述の
ようなビード塗布方式に使用する塗布液が非ニュートン
流体である場合、塗布ヘッドおよび／または基板保持部
材の搬送系において発生する振動等により塗布液にズレ
応力（シェア（γ））がかかり、塗布液の粘度が変化し
て塗布ムラが生じ易いという問題がある。塗布液にとし
てニュートン流体を使用すれば上記の問題は生じない
が、塗布液に要求される特性との関係から非ニュートン
流体の塗布液を使用せざるを得ない場合がある。また、
塗布ヘッドや基板保持部材の搬送系の機械精度を高くす
ることにより振動の発生を防止することが行われている
が、加工精度にも限界があり、塗布液へのズレ応力（シ
ェア（γ））の影響をなくすことは困難である。

【００１０】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たものであり、大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布
基板に対して均一な塗布膜の形成が可能な塗布装置およ
び塗布方法を提供することを目的とする。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の塗布装置は、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、被塗布基板を前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上
方向に移動させるための基板保持部材とを備え、前記塗
布ヘッドに塗布液を供給し、前記基板保持部材に保持さ
れた前記被塗布基板と前記塗布ヘッドとの間に前記スリ
ットから吐出される塗布液によってビードを形成し、前
記塗布ヘッドと被塗布基板との相対移動にともなってビ
ードから被塗布基板の塗布面に塗布液を付着させること
によって前記被塗布基板への塗布液の塗布を行う塗布装
置において、前記塗布ヘッドは、前記スリットと平行に
延びるとともに全域に亘って連通する中空状の液溜め部
を前記スリットの下方に備え、該液溜め部内および前記
スリット内の少なくとも一方にズレ応力付加部材を有す
るような構成とした。

【００１２】また、本発明の塗布方法は、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
する塗布ヘッドに塗布液を供給しながら被塗布基板を前
記塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に移動させ、ズ
レ応力を付加しながら塗布液を前記スリットから吐出さ
せて前記塗布ヘッドと前記被塗布基板との間にビードを
形成し、前記塗布ヘッドと被塗布基板との相対移動にと
もなってビードから被塗布基板の塗布面に塗布液を付着
させることによって前記被塗布基板への塗布液の塗布を
行うような構成とした。

【００１３】このような本発明では、ズレ応力付加部材
によりズレ応力（シェア（γ））が付加された状態で塗
布液がスリットから吐出され、塗布液が非ニュートン流
体である場合、その粘度は安定状態となるまで変化（減
少）しており、例えば、塗布ヘッドおよび／または基板
保持部材の搬送系において発生する振動等により塗布液
にズレ応力（シェア（γ））がかかっても、塗布液の粘
度が変化することはない。

【００１４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の最も好ましいと思
われる実施の形態について説明する。

【００１５】図１は本発明の塗布装置の実施形態の一例
を示す概略構成図である。図１において、本発明の塗布
装置１０は、装置本体１１の一対の支持フレーム１１Ａ
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１２と、このガイドフレーム１２にスライド
自在に取り付けられた基板保持部材１３と、上向きに開
口する直線状の第１スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ を
相互に平行となるように有し、かつ、ガイドフレーム１
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１２の下方に配置された塗布ヘッド１とを備えてい
る。

【００１６】そして、基板保持部材１３は、ガイドフレ
ーム１２に沿って設置されたボールねじ１５に螺合され
ていて、このボールねじ１５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１２に沿ってスライドさ
れるようになっている。そして、基板保持部材１３の吸
引管接続部１３Ａに接続されてい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被塗布基板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１
は、図示しない塗布液供給機構から供給される塗布液を
第１スリットＳ₁ から上方に吐出するようになってい
る。

【００１７】ここで、塗布ヘッド１の一例を図２乃至図
４を参照して説明する。

【００１８】まず、塗布ヘッド１の概略構造を説明す
る。図２は塗布ヘッド１の一例を示す斜視図であり、図
３は図２に示される塗布ヘッドの III−III 線における
拡大縦断面図である。図２および図３において、塗布ヘ
ッド１は隔壁部３と、この隔壁部３を挟むように位置す
る前壁部２と後壁部４と、これらの前壁部２、隔壁部３
および後壁部４の両端部に位置する側壁部５とを備えて
いる。そして、前壁部２の上部の側面はスリット面２ａ
をなし、このスリット面２ａが隔壁部３の上部側面３ａ
と対向する箇所に、軸方向に沿って延びるとともに上方
に向って開口する第１スリットＳ₁ が形成されている。
また、隔壁部３と後壁部４の上部の対向する面によっ
て、軸方向に沿って延びるとともに上方に向って開口す
る第２スリットＳ₂ が形成されており、この第２スリッ
トＳ₂ は上記の第１スリットＳ₁ と平行であり、かつ、
第２スリットＳ₂ の開口面は第１スリットＳ₁ の開口面
よりも若干低い位置（例えば、５〜１０ｍｍ程度）とな
っている。そして、この第１スリットＳ₁ と第２スリッ
トＳ₂ を挟むようにその両側に一対の斜面２ｂおよび４
ｂが形成されている。そして、第１スリットＳ₁ 内には
ズレ応力付加部材である超音波振動子６が塗布ヘッド１
の軸方向に略平行に配設されている。

【００１９】また、塗布ヘッド１の内部には、第１スリ
ットＳ₁ と平行に延びるとともに、その軸方向の全域に
亘って連通される中空状の液溜り１Ａが前壁部２、隔壁
部３および側壁部５との間に形成され、また、第２スリ
ットＳ₂ と平行に延びるとともに、その軸方向の全域に
亘って連通される中空状の液溜り１Ｂが隔壁部３、後壁
部４および側壁部５との間に形成されている。そして、
液溜り１Ａには図示されていない塗布液供給口が接続さ
れており、この塗布液供給口から導入される塗布液が液
溜り１Ａを介して第１スリットＳ₁ から吐出され、ビー
ドＢを形成するようになっている。また、液溜り１Ｂに
は図示されていない塗布液排出口が接続されており、ビ
ードＢから第２スリットＳ₂ を介して液溜り１Ｂに流れ
た塗布液は、この塗布液排出口から排出されるようにな
っている。

【００２０】図２および図３に示された塗布ヘッド１の
各部の寸法の一例としては、以下の寸法が可能である。

【００２１】塗布ヘッド１の長さａ＝６７０ｍｍ塗布ヘッド１の幅ｂ＝４８ｍｍ塗布ヘッド１の高さｃ＝５５ｍｍ第１スリットＳ₁ と第２スリットＳ₂ の長さｄ＝６５０
ｍｍ第１スリットＳ₁ の幅ｅ₁ ＝２ｍｍ第２スリットＳ₂ の幅ｅ₂ ＝５ｍｍ第１スリットＳ₁ の深さｆ＝１０ｍｍ液溜り１Ａの深さｇ＝３０ｍｍ図４は図２〜図３に示される塗布ヘッド１の前壁部２方
向からの側面図であり、本発明の塗布ヘッド１では、第
１スリットＳ₁ 内にズレ応力付加部材である超音波振動
子６が配設されている。すなわち、塗布ヘッド１の左右
の側壁部５に設けられた孔部５ａにそれぞれ超音波振動
子６が挿入され、この超音波振動子６は塗布ヘッド１の
軸方向と略平行に第１スリットＳ₁ 内に延設されてい
る。第１スリットＳ₁ 内に位置する超音波振動子６の長
さは、例えば、第１スリットＳ₁ の長さｄの８０〜１０
０％の範囲であることが好ましい。超音波振動子６は図
示されていない発振機に接続されており、この発振機に
より周波数１８〜２０ｋＨｚ、最大振幅２０〜４０μｍ
の範囲で振動するようになっている。

【００２２】また、本発明では、図５に示されるよう
に、ズレ応力付加部材である超音波振動子６を塗布ヘッ
ド１の左右の側壁部５に設けられた孔部５ａから液溜り
１Ａ内に挿入してもよい。

【００２３】図４あるいは図５に示されるように、ズレ
応力付加部材である超音波振動子６を備えた塗布ヘッド
１では、液溜り１Ａに供給され第１スリットＳ₁ から吐
出される塗布液に超音波振動子６からズレ応力（シェア
（γ））が付加される。そして、塗布液が非ニュートン
流体である場合、超音波振動子６から付加されるズレ応
力（シェア（γ））によって塗布液の粘度は安定状態と
なるまで変化（減少）している。図６は、このようなズ
レ応力（シェア（γ））を付加した場合の非ニュートン
流体の粘度変化の一例を示す図である。図６に示される
ように、非ニュートン流体はズレ応力（シェア（γ））
が付加されることにより、その粘度が低下するが、対象
となる非ニュートン流体に固有のズレ応力（シェア
（γ））以上では、粘度の変化がほとんどない安定状態
となる。したがって、例えば、基板保持部材１３を搬送
するボールねじ１５等において発生する振動等により塗
布液にズレ応力（シェア（γ））がかかっても、塗布液
の粘度が更に変化することはなく、したがって塗布ムラ
のない均一な塗布が可能となる。

【００２４】尚、図４および図５に示される塗布ヘッド
１では、左右の側壁部５から１組の超音波振動子６が配
設されているが、これに限定されるものではなく、一方
の側壁部５から１個の超音波振動子６を第１スリットＳ
₁ あるいは液溜り１Ａに配設してもよい。

【００２５】上述の態様では、ズレ応力付加部材として
超音波振動子が使用されているが、本発明では他の態様
のズレ応力付加部材を使用することもできる。例えば、
第１スリットＳ₁ 内あるいは液溜り１Ａに、塗布ヘッド
１の軸方向と平行にフィルターを配設し、液溜り１Ａに
供給され第１スリットＳ₁ から吐出される塗布液がこの
フィルターを通過するようにしてズレ応力（シェア
（γ））を塗布液に付加することができる。この場合の
フィルターとしては、絶対ろ過精度０．５〜１０（液体
・μｍ）のものを使用することが好ましい。

【００２６】ここで、本発明の塗布装置における塗布液
供給機構について説明する。

【００２７】図７は、本発明の塗布装置における塗布液
供給機構の一例を示す構成図である。図７において、塗
布ヘッド１の液溜り１Ａには、その塗布液供給口に供給
パイプＰ１およびＰ２を介して塗布液供給ポンプＰの吐
出側が接続されており、この塗布液供給ポンプＰから塗
布液供給口を介して液溜り１Ａに塗布液が供給されるよ
うになっている。供給パイプＰ１とＰ２の間には、フィ
ルタＦが接続されている。尚、塗布液供給口は、塗布ヘ
ッド１の長手方向において前壁部２の中央部に１個設け
られていればよいが、塗布ヘッド１の長手方向に沿って
複数個設けるようにしてもよい。

【００２８】また、塗布ヘッド１の液溜り１Ｂには、そ
の塗布液排出口に塗布液の循環パイプＰ３の一端部が接
続され、この循環パイプＰ３の他端部が、塗布液供給ポ
ンプＰの吸い込み側に接続されている。

【００２９】上記の塗布液供給機構では、塗布ヘッド１
の液溜り１Ａ，１Ｂ、供給パイプＰ１，Ｐ２および循環
パイプＰ３内に、塗布液が充満されている。そして、塗
布液供給ポンプＰが常時駆動されていて、この塗布液供
給ポンプＰによって液溜り１Ａに導入された塗布液は、
超音波振動子６が配設されている第１スリットＳ₁ から
塗布ヘッド１の上面に吐出してビードＢを形成する。

【００３０】このビードＢには、塗布液供給ポンプＰが
常時駆動されていることによって常時第１スリットＳ₁
から塗布液が供給され、この塗布液の供給によってビー
ドＢにおける塗布液の量が増加するが、この増加分の塗
布液は、第２スリットＳ₂ の方向に流れる。

【００３１】そして、後壁部４の塗布液排出口および循
環パイプＰ３を介して接続されている塗布液供給ポンプ
Ｐの吸引力によって、ビードＢから第２スリットＳ₂ に
流れた塗布液が液溜り１Ｂ内に吸い込まれる。この液溜
り１Ｂ内に吸い込まれた塗布液は、塗布液排出口→循環
パイプＰ３→塗布液供給ポンプＰ→供給パイプＰ１→フ
ィルタＦ→供給パイプＰ２の経路で循環して、前壁部２
の塗布液供給口から再び液溜り１Ａ内に導入される。

【００３２】基板への塗布液の塗布は、塗布液供給ポン
プＰが駆動されている状態で、基板が塗布ヘッド１の上
方を斜め上方に向ってスライド（図７において左から右
の方向）して、基板に接触するビードＢから基板に塗布
液が供給されることにより行われる。そして、基板が塗
布ヘッド１の上方を通過して基板とビードＢの接触状態
が解除された後も、塗布液供給ポンプＰの駆動が継続さ
れることによって、塗布液が第１スリットＳ₁ から第２
スリットＳ₂ の方向に流される。

【００３３】このように塗布ヘッド１内には常時塗布液
が充満され、かつ、この塗布液が循環されているので、
塗布液の粘度上昇や固化を生じて基板への塗布が不均一
になることが有効に防止される。

【００３４】また、塗布液が塗布液供給ポンプＰから塗
布ヘッド１に供給される際に、塗布液がフィルタＦを通
過することによって、万一塗布液に固化部分がある場合
であってもこの固化部分が除去されるので、均一な塗布
液の塗布を行うことができる。

【００３５】図７に示される上記塗布液供給機構は塗布
液の循環路が密閉型であるため、基板への塗布液の塗布
によって循環路内における塗布液の量が徐々に減ってい
くことになるが、塗布液供給機構の循環路の総容積を十
分に大きくすることによって、塗布液の減少による塗布
膜の厚さへの影響を無くすことができる。

【００３６】なお、塗布液供給機構への塗布液の補給
は、供給パイプＰ１，Ｐ２または循環パイプＰ３内に図
示しない三方弁を介して補給タンクから塗布液を供給す
る等の方法によって行うことができる。

【００３７】図８は、本発明の塗布装置における塗布液
供給機構の他の例を示す構成図である。

【００３８】図８において、塗布ヘッド１の前壁部２の
塗布液供給口には供給パイプＰ１，フィルタＦおよび供
給パイプＰ２を介して塗布液供給ポンプＰの吐出側が接
続されているのは、図７の場合と同様である。

【００３９】塗布ヘッド１の後壁部４の塗布液排出口に
は、排出パイプＰ４を介してサブタンク２１が接続さ
れ、このサブタンク２１には下端部が塗布液供給タンク
２２内に挿入された排出パイプＰ５が接続されている。

【００４０】サブタンク２１は、後述するようにその中
を循環する塗布液の液面が、塗布ヘッド１の第２スリッ
トＳ₂ の開口面と同じ高さをとることができる位置に配
置されており、排出パイプＰ４はサブタンク２１の底部
に接続され、排出パイプＰ５はサブタンク２１の側壁に
第２スリットＳ₂ の開口面とほぼ同じ高さ位置で接続さ
れている。

【００４１】塗布液供給ポンプＰの吸引側には吸引パイ
プＰ６が接続され、この吸引パイプＰ６の下端部は、塗
布液供給タンク２２内に挿入されている。この塗布液供
給タンク２２の上部は開放されている。

【００４２】図８の示した塗布液供給機構では、塗布液
供給タンク２２内には塗布液が充填されており、排出パ
イプＰ５の下端部が塗布液供給タンク２２内において塗
布液の液面の下方に位置されている。さらに、塗布ヘッ
ド１の液溜り１Ａ，１Ｂ、供給パイプＰ１，Ｐ２、排出
パイプＰ４およびサブタンク２１内には、塗布液が充満
されている。

【００４３】塗布液供給タンク２２内の塗布液は、塗布
液供給ポンプＰの駆動によって吸引パイプＰ６に吸い上
げられることにより、供給パイプＰ１，フィルタＦおよ
び供給パイプＰ２を介して塗布液供給口から塗布ヘッド
１の液溜り１Ａに導入される。そして、液溜り１Ａに導
入された塗布液は、図７の塗布液供給機構の場合と同様
に、超音波振動子６が配設されている第１スリットＳ₁
から塗布ヘッド１の上面に吐出してビードＢを形成し、
さらに、このビードＢから過剰な塗布液が第２スリット
Ｓ₂ の方向に流れる。

【００４４】このとき、後壁部４の塗布液排出口とサブ
タンク２１の底部とが排出パイプＰ４によって連通され
ていることによりサブタンク２１内の塗布液の液面と第
２スリットＳ₂ における塗布液の液面とが平衡して同一
高さに維持される。このため、ビードＢから第２スリッ
トＳ₂ に流れる塗布液によって第２スリットＳ₂ におけ
る塗布液の液面が上昇するとサブタンク２１内における
塗布液の液面も上昇して、その上昇分だけ塗布液がサブ
タンク２１から排出パイプＰ５を介して塗布液供給タン
ク２２内に排出される。すなわち、サブタンク２１内の
塗布液の液面は常にほぼ一定の高さにあり、この液面と
平衡の関係をもつ第２スリットＳ₂ における塗布液の液
面の高さが一定に保たれることになる。

【００４５】図８に示される塗布液供給機構において
は、塗布液供給ポンプＰによる塗布液の吸引のために塗
布液供給タンク２２は開放型とされ、さらに塗布ヘッド
１からの塗布液の排出のために塗布液供給タンク２２は
塗布ヘッド１よりも低い位置に設置される。もし後壁部
４の塗布液排出口から塗布液供給タンク２２に直接塗布
液を排出すると、塗布ヘッド１と塗布液供給タンク２２
との高低差のために液溜り１Ｂ内の塗布液が塗布液供給
タンク２２に流出してしまう。その結果、この液溜り１
Ｂ内における塗布液と空気との接触面積が大幅に増大し
て塗布液の乾燥を招来してしまう。しかし、上述のよう
にサブタンク２１が設けられることによって、第２スリ
ットＳ₂ における塗布液の液面が一定の高さに維持さ
れ、液溜り１Ｂから塗布液が流出して塗布液と空気との
接触面積が増大することが防止される。

【００４６】また、上記の塗布液供給機構によれば、塗
布液供給タンク２２から塗布ヘッド１に常に一定量の塗
布液を供給することができるとともに、塗布液供給ポン
プＰを常時駆動することによって塗布液を循環させるこ
とができるので、塗布液の乾燥を防止することができる
とともに塗布液の供給制御を簡便に行うことができる。
そして、塗布液供給ポンプＰの駆動を停止した場合であ
っても、塗布ヘッド１の液溜り１Ａおよび１Ｂ内には塗
布液が充満されたままとなり、塗布液と空気の接触面積
は極めて少なく、液溜り１Ａおよび１Ｂ内における塗布
液の乾燥が防止される。このとき、塗布ヘッド１の第１
スリットＳ₁ および第２スリットＳ₂ のそれぞれの開口
面においては、塗布液に若干の乾燥が生じるが、この乾
燥は塗布ヘッド１の露出部分において生じるものである
ため、容易に拭き取ることができる。

【００４７】上述の本発明の塗布装置の実施形態は、い
ずれも塗布ヘッドが２つの液溜り（１Ａと１Ｂ）と、こ
の液溜め部に連通した２つのスリット（第１スリットＳ
₁ と第２スリットＳ₂ ）とを備えるものであるが、本発
明の塗布装置に使用可能な塗布ヘッドは１つの液溜り
と、これに連通したスリットからなるものでもよい。

【００４８】図９はこのような塗布ヘッドの一例を示す
断面図である。図９において、塗布ヘッド３１は、前壁
部３２と後壁部３４とを備え、前壁部３２の上部の側面
はスリット面３２ａをなし、このスリット面３２ａが後
壁部３４の上部側面３４ａと対向する箇所に、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Ｓ
´が形成されている。また、塗布ヘッド３１の内部に
は、スリットＳ´と平行に延びるとともに、その軸方向
の全域に亘って連通される中空状の液溜り３１Ａが前壁
部３２と後壁部３４との間に形成されている。

【００４９】そして、塗布ヘッド３１のスリットＳ´内
には、塗布ヘッド３１の軸方向と平行にズレ応力付加部
材である超音波振動子３６（破線で示されている）が配
設されている。すなわち、塗布ヘッド３１の図示されて
いない左右の側壁部に設けられた孔部からそれぞれ超音
波振動子３６がスリットＳ´内に挿入されている。そし
て、この超音波振動子３６は図示されていない発振機に
接続されており、この発振機により周波数１８〜２０ｋ
Ｈｚ、最大振幅２０〜４０μｍの範囲で振動するように
なっている。スリットＳ´内に位置する超音波振動子３
６の長さは、例えば、スリットＳ´の長さの８０〜１０
０％の範囲であることが好ましい。また、ズレ応力付加
部材である超音波振動子３６を塗布ヘッド３１の左右の
側壁部に設けられた孔部から液溜り３１Ａ内に挿入して
もよい。

【００５０】尚、超音波振動子３６は、上述のように塗
布ヘッド３１の左右の側壁部から１組の超音波振動子３
６がスリットＳ´あるいは液溜り３１Ａに配設されても
よく、また、一方の側壁部から１個の超音波振動子３６
をスリットＳ´あるいは液溜り３１Ａに配設してもよ
い。

【００５１】上述の塗布ヘッド３１では、ズレ応力付加
部材として超音波振動子が使用されているが、本発明で
は他の態様のズレ応力付加部材を使用することもでき
る。例えば、スリットＳ´内あるいは液溜り３１Ａに、
塗布ヘッド３１の軸方向と平行にフィルターを配設し、
液溜り３１Ａに供給されスリットＳ´から吐出される塗
布液がこのフィルターを通過するようにしてズレ応力
（シェア（γ））を塗布液に付加することができる。こ
の場合のフィルターとしては、絶対ろ過精度０．５〜１
０（液体・μｍ）のものを使用することが好ましい。

【００５２】次に、本発明の塗布方法について説明す
る。本発明の塗布方法は、大型ガラス基板等の枚葉タイ
プの被塗布基板に対して均一な塗布膜を形成するもので
ある。すなわち、塗布液が非ニュートン流体である場
合、その粘度が安定状態となるまで変化（減少）するの
に必要なズレ応力（シェア（γ））を予め付加した状態
で塗布液をスリットから吐出させてビードを形成し、塗
布ヘッドと被塗布基板との相対移動にともなってビード
から被塗布基板の塗布面に塗布液を付着させることによ
って被塗布基板への塗布液の塗布を行うものである。こ
のような本発明の塗布方法では、例えば、塗布ヘッドお
よび／または基板保持部材の搬送系において発生する振
動等により塗布液にズレ応力（シェア（γ））がかかっ
ても、塗布液の粘度が更に変化することはない。したが
って、塗布液の粘度が変化して塗布ムラを生じることが
なく、塗布液に要求される特性との関係から非ニュート
ン流体の塗布液を使用せざるを得ない場合であっても、
膜厚の均一な塗布が可能である。また、塗布ヘッドや基
板保持部材の搬送系に要求される機械精度が比較的緩や
かであってもよく、設備コストの低減が可能である。

【００５３】このような本発明の塗布方法は、上述のよ
うな本発明の塗布装置を使用して実施することが可能で
ある。また、本発明の塗布方法は、例えば、図２〜図３
に示されるような塗布ヘッドの第１スリットＳ₁ の開口
部から第１スリットＳ₁ 内に超音波振動子を挿入するこ
とによっても実施可能である。

【００５４】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明によれば上
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を備えた塗布装置において、
塗布ヘッドはスリットと平行に延びるとともに全域に亘
って連通する中空状の液溜りをスリットの下方に備え、
かつ、この液溜り内およびスリット内の少なくとも一方
にズレ応力付加部材を有するので、このズレ応力付加部
材によりズレ応力（シェア（γ））が付加された状態で
塗布液がスリットから吐出され、塗布液が非ニュートン
流体である場合、その粘度は安定状態となるまで変化
（減少）しており、例えば、塗布ヘッドおよび／または
基板保持部材の搬送系において発生する振動等により塗
布液にズレ応力（シェア（γ））がかかっても、塗布液
の粘度が更に変化することはなく、したがって、均一な
塗布が可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の塗布装置の実施形態の一例を示す概略
構成図である。

【図２】図１に示される塗布ヘッドの一例を示す斜視図
である。

【図３】図２に示される塗布ヘッドの III−III 線にお
ける拡大縦断面図である。

【図４】図１乃至図３に示される塗布ヘッドの前壁部方
向からの側面図である。

【図５】本発明の塗布装置に使用できる塗布ヘッドの他
の例を示す前壁部方向からの側面図である。

【図６】ズレ応力（シェア（γ））を付加した場合の非
ニュートン流体の粘度変化の一例を示す図である。

【図７】本発明の塗布装置における塗布ヘッドへの塗布
液供給機構の一例を示す構成図である。

【図８】本発明の塗布装置における塗布ヘッドへの塗布
液供給機構の他の例を示す構成図である。

【図９】本発明の塗布装置に使用できる塗布ヘッドの他
の例を示す断面図である。

【符号の説明】

１，３１…塗布ヘッド２，３２…前壁部３…隔壁部４，３４…後壁部５…側壁部６，３６…超音波振動子（ズレ応力付加部材）１０…塗布装置Ｓ₁ …第１スリットＳ₂ …第２スリットＢ…ビードＳ…基板

フロントページの続き (72)発明者竹本潤東京都新宿区市谷加賀町一丁目１番１号大日本印刷株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【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、被塗布
基板を前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に移動
させるための基板保持部材とを備え、前記塗布ヘッドに
塗布液を供給し、前記基板保持部材に保持された前記被
塗布基板と前記塗布ヘッドとの間に前記スリットから吐
出される塗布液によってビードを形成し、前記塗布ヘッ
ドと被塗布基板との相対移動にともなってビードから被
塗布基板の塗布面に塗布液を付着させることによって前
記被塗布基板への塗布液の塗布を行う塗布装置におい
て、前記塗布ヘッドは、前記スリットと平行に延びるととも
に全域に亘って連通する中空状の液溜め部を前記スリッ
トの下方に備え、該液溜め部内および前記スリット内の
少なくとも一方にズレ応力付加部材を有することを特徴
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に塗布液を
供給しながら被塗布基板を前記塗布ヘッドの上方を通っ
て斜め上方向に移動させ、ズレ応力を付加しながら塗布
液を前記スリットから吐出させて前記塗布ヘッドと前記
被塗布基板との間にビードを形成し、前記塗布ヘッドと
被塗布基板との相対移動にともなってビードから被塗布
基板の塗布面に塗布液を付着させることによって前記被
塗布基板への塗布液の塗布を行うことを特徴とした塗布
方法。