JP2863641B2 - 硬基板塗布装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】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
装置に関するものである。

【０００２】

【発明の技術的背景】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、余分の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。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（いわゆるギーサー）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】 しかしこの場合には、塗布液の色や種類を
変更する際の洗浄作業が面倒になるという問題があっ
た。すなわち給液タンクの交換だけでなく、給液系のフ
ィルタ、切換弁、パイプやギーサーも十分に洗浄して古
い塗布液を完全に除去しなければならず、特にフィルタ
や切換弁は洗浄がしにくいからである。また塗布液槽の
液を循環させる循環系を有する場合には、この循環系か
らも古い液を完全に除去しておかなければならない。こ
のため塗布液を交換する際には洗浄に手間と時間がかか
り、その作業能率が悪く、装置の稼動率が下がるという
問題があった。

【０００６】

【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、上下のローラ間に硬基板を挟んで送りなが
ら基板の下面に塗布液を塗布する場合に、塗布液の交換
を短時間で能率よくできるようにして、装置の稼働率を
向上させることができる硬基板塗布装置を提供すること
を目的とする。

【０００７】

【発明の構成】本発明によればこの目的は、塗布液槽に
上部を残して水平に浸漬されたマイクロロッドバーと、
このマイクロロッドバーの上方に配設されたニップロー
ラとの間に硬基板を挟持して送ることにより、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、
前記塗布液を収容する給液タンクと、この給液タンクか
ら塗布液をフィルタおよび切換弁を介して前記塗布液槽
に供給する給液系と、前記塗布液槽の塗布液を循環用ポ
ンプおよびフィルタを介して循環させる循環系と、前記
塗布液槽の塗布液を切換弁を介して排液タンクに導く排
液系とを備え、前記給液系および循環系のフィルタと切
換弁と循環用ポンプとを含む前記給液系および循環系で
１つのユニットを形成し、このユニットを着脱交換可能
としたことを特徴とする硬基板塗布装置、により達成さ
れる。

【０００８】 ここに循環系のフィルタを給液系のフィル
タと兼用させるのが望ましい。

【０００９】

【作用】塗布液は給液タンクからフィルタ、切換弁およ
びパイプを介してギーサーの塗布液槽に供給される。こ
の塗布液槽の液は循環系を循環し清浄に保たれる。塗布
液を変更する時には給液タンクを洗浄液のタンクあるい
は新しい洗浄液の給液タンクに変更すると共に、ユニッ
トを新しい塗布液用のものに変更する。また塗布液槽も
洗浄する。そして給液系によって洗浄液あるいは新しい
塗布液を塗布液槽に供給する。また循環ポンプを作動さ
せて液をフィルタを通して循環させる。洗浄液を供給し
た場合には、その後洗浄液タンクを給液タンクに変更し
同様に新しい塗布液を供給し循環させる。

【００１０】

【実施例】図１は本発明の一実施例の全体経路図、図２
はそのギーサーの平面図、図３はその正面断面図、図４
と図５は図３におけるIV−IV線端面図とＶ−Ｖ線端面
図、図６は全体の配置概念図、図７はユニットの正面
図、図８はその平面図、図９は同じく右側面図である。

【００１１】 図６において符号１０はガラス基板、１２
はローラコンベアであり、ガラス基板１０はその下面の
左右の縁をコンベア１２のローラに載せた状態で図上左
から右へ送られる。コンベア１２の途中にはギーサー１
４が配設されている。このギーサ１４は小径で断面円形
なマイクロロッドバー１６と、その上方に対向する大径
のニップローラ１８と、マイクロロッドバー１６の上部
を残してほぼ全体が入る塗布液槽２０とを有する。

【００１２】 塗布液槽２０は、図２ないし図５に示すよ
うに、基板１０の送り方向に直交する方向に長く浅い液
溜め部２２を持ち、この液溜め部２２には給液パイプ２
４から新しい液が供給される一方、排液口２６から塗布
液が排出される。給液パイプ２４は液溜め部２２の一端
寄りの内壁に設けた凹部２８（図２、５）の上方に望
み、排液口２６は他端寄りの底に開口する。このため塗
布液が液溜め部２２をその長手方向に流れて液を均質化
するのに適する。なおこの塗布液の深さは図示しない液
面センサにより監視され、常に一定に管理される。

【００１３】 マイクロロッドバー１６はその上部が液か
ら露出するように水平に保持されている。すなわち液溜
め部２２の両端には上方に半円弧状に開いた凹部を有す
る軸受部３０、３２が設けられ、この軸受部３０、３２
とここに上方から被されるキャップ３４、３６との間に
マイクロロッドバー１６を回転自在に保持している。ま
たマイクロロッドバー１６の中間部分はバックアップ部
材３８により下方から支持されている。このバックアッ
プ部材３８は、摺動性に優れた硬質の合成樹脂で作ら
れ、その上面に長手方向に沿って形成された半円形の溝
がマイクロロッドバー１６に下方から当接してマイクロ
ロッドバー１６のたわみを防止するものである。なおこ
のバックアップ部材３８の高さは、この下方に配列され
た多数の調整ねじ４０により塗布液槽２０の下面から微
調整可能となっている。

【００１４】 マイクロロッドバー１６の一端（図６にお
ける奥側の端）は塗布液槽２０により後方へ突出し、こ
の突出端は着脱自在な継手４２によって電動モータ４４
に接続されている。この電動モータ４４はガラス基板１
０の送り速度がコンベア１２と等速になるようにその回
転が管理されている。前記ニップローラ１８の表面は導
電性ゴムで作られ、マイクロロッドバー１６との間にガ
ラス基板１０を挟んだ状態でガラス基板１０に所定の挟
圧力を付与するように保持されている。

【００１５】 従ってローラコンベア１２により図６で左
側から右側へ送られるガラス基板１０は、マイクロロッ
ドバー１６とニップローラ１８との間に進入する。マイ
クロロッドバー１６の表面にはその回転により液溜め部
２２の塗布液が付着しているから、このマイクロロッド
バー１６の回転に伴いガラス基板１０の下面にこの塗布
液が塗布されて行く。液溜め部２２の液面のレベルと、
ニップローラ１８による挟圧力とは一定に管理されてい
るから、ガラス基板１０の下面に塗布される液の厚さは
十分に薄くかつ高精度に管理され得る。

【００１６】 次にこの塗布液槽２０の給液系、排液系お
よび循環系につき説明する。図１および図６において、
５０は新しい塗布液を収容する給液タンク、５２は排液
タンクである。これらタンク５０、５２の液面は、例え
ば静電容量式の液面センサ５４、５６により検出され、
所定の液面レベル以下あるいは以上になるとコントロー
ラ５８は液の補充あるいは排液の廃棄を指令したり、装
置全体の停止を指令する。

【００１７】 この実施例の給液系は、給液タンク５０内
を加圧することにより液を圧送する。すなわち窒素ガス
などの圧力ガスボンベ６０から供給されるガス圧はレギ
ュレータ６２で調圧され、電磁弁６４、逆止弁６６、レ
ギュレ−タ６８または７０、電磁三方向切換弁７２、エ
アフィルタ７４を介して給液タンク５０に導かれる。レ
ギュレータ６８、７０は設定圧が互いに異なるものであ
り、切換弁７２によりいずれかの設定圧が選択される。
給液タンク５０は気密に作られ、タンク５０内を加圧す
ることにより中の塗布液を給液パイプＡに圧送する。

【００１８】 給液パイプＡには、２ポート・２位置切換
弁７６、給液パイプＢ、フィルタ７８、給液パイプＣ、
および他の切換弁８０が順次接続され、給液パイプＤに
よって前記ギーサー１４に設けた給液パイプ２４に導か
れる。なおフィルタ７８の下流側は排液パイプＥ、切換
弁８２を介して排液パイプＦによって排液タンク５２に
接続されている。

【００１９】 循環系は、ギーサー１４の排液口２６に接
続された循環用パイプＧと、ダイヤフラム式循環用ポン
プ８４と、このポンプ８４を給液パイプＢに接続する循
環用パイプＨとを備える。そしてフィルタ７８、切換弁
８０および給液パイプＣ、Ｄは給液系と兼用している。
ポンプ８４はガス圧により駆動され、このガス圧は前記
ポンプ６０からレギュレータ８６、電磁弁８８、手動の
絞り制御弁９０を介して導かれる。従ってこの制御弁９
０によってポンプ８４の作動速度が制御され液の循環流
量が制御可能となっている。また循環用パイプＧは分岐
し、切換弁９２、排液パイプＩを介して排液タンク５２
に接続されている。

【００２０】 なお給液タンク５０の液は切換弁９４によ
って外へ排出できるようになっている。また前記各切換
弁７６、８０、８２、９２、９４は前記ボンベ６０のガ
ス圧により駆動される。すなわちボンベ６０のガスはレ
ギュレータ９６で調圧されてから各電磁弁Ｖ_１ 〜Ｖ_５
を介し各切換弁７６、８０、８２、９２、９４に分配さ
れる。電磁弁Ｖ_１ 〜Ｖ_５ 、６４および切換弁７２はコ
ントローラ５８によって制御される。各電磁弁Ｖ_１ 〜
Ｖ_５ 、６４、切換弁７４、電磁弁８８等は図６に示す
収納部９８に収容されている。

【００２１】 また切換弁７６、８０、８２、フィルタ７
８、ポンプ８４、絞り制御弁９０は１つのユニット１０
０（図１参照）にまとめられ、装置の前面に着脱可能と
なっている。

【００２２】 このユニット１００は、図９に示すように
側面Ｌ字型を形成する正面パネル１０２と底面パネル１
０４とを持ち、ポンプ８４が底面パネル１０４に取付け
られる一方、切換弁７６、８０、８２、フィルタ７８が
前面パネル１０２に取付けられている。そしてこれら切
換弁７６、８０、８２と、ユニット１００外の機器との
接続用のコネクタ７６ａ、８０ａ、８２ａと、ポンプ８
４のパイプＧの接続用コネクタ８４ａ（図１参照）とが
この前面パネル１０２に設けた円形の窓から前面に臨ん
でいる。またポンプ８４を駆動するガスの圧力制御を行
う絞り制御弁９０の操作レバー９０ａが同様に前面パネ
ル１０２から前面に突出し、手動操作可能となっている
（図９参照）。さらに切換弁７６、８０、８２およびポ
ンプ８４へガス圧を供給するためのチューブを断続する
ためのコネクタ１０６が前面パネル１０２に設けられて
いる。

【００２３】 このユニット１００は左右のグリップ１０
８、１０８を掴んで図６に示すように装置の前面から所
定位置に装着される。そして装置側のフレーム１１０に
設けた左右一対の固定用レバー１１２および１１２を回
動することにより、これらレバー１１２の先端を前面パ
ネル１０２の前面の受具に係合させて固定される。そし
てこの前面パネル１０２に現われたコネクタ７６ａ、８
０ａ、８２ａ、８４ａ、１０６とに装置側の対応するコ
ネクタをそれぞれ接続する。

【００２４】 次にこの給液、排液および循環系の動作を
説明する。まず新しい液を供給する際には、排液系の切
換弁８２、９２および９４を閉じ、また電磁弁８８を閉
じて循環ポンプ８４を停止しておく。電磁弁６４を開け
ば、三方向切換弁７２により決まるレギュレータ６８、
９０のいずれかの設定圧のガスが給液タンク５０に導か
れる。このため新しい液がパイプＡに押し上げられる。
切換弁７６、８０を開けば液はフィルタ７８でろ過され
てギーサー１４の塗布液槽２０に供給される。この液面
を示す信号はコントローラ５８に入力され、所定液面レ
ベルになると、コントローラ５８は電磁弁Ｖ_１ を介し
て切換弁７６を閉じると共に、電磁弁８８を開き循環系
を作動させる。すなわち電磁弁８８が開くとポンプ８４
が起動し、塗布液槽２０の塗布液はパイプＧ、ポンプ８
４、パイプＨ、Ｂ、フィルタ７８、パイプＣ、切換弁８
０、パイプＤを通って循環する。このため液中のゴミな
どはフィルタ７８で除去される。

【００２５】 塗布液の種類を変更するときには、まず切
換弁７６、８０を閉じ、切換弁９２を開いて塗布液槽２
０の塗布液を排液タンク５２に排出する。この際切換弁
８２を開いてポンプ８４を駆動することにより、フィル
タ８７などに残る塗布液を排出してもよい。塗布液の排
出が終ると、給液タンク５０を洗浄液のタンクに交換
し、各切換弁を適宜開閉してフィルタ７８やポンプ８４
を簡単に洗浄してからユニット１００を取外す。そして
別の洗浄済みのユニット１００を装着し、洗浄液のタン
クを新しい塗布液を入れた給液タンク５０に交換する。
そして前記のように給液系を作動させ、また循環系を作
動させ、新しい塗布液を塗布液槽２０に供給する。

【００２６】 以上の説明では、塗布液の交換時に洗浄液
によりフィルタ７８および切換弁７６、８０、８２を簡
単に洗浄しているが、この洗浄を省きユニット１００を
取外してから洗浄するようにすれば、装置の停止時間は
さらに短くなり稼働率は一層向上する。

【００２７】またこの実施例では循環系のフィルタは給
液系のフィルタ７８と兼用しているので、フィルタが１
つで足りることになるが、本発明はこれを別々にしても
よいのは勿論である。さらに給液タンク５０からの塗布
液の送出はタンク５０の内圧を高めることにより行うの
で、塗布液が汚染されにくくなる。

【００２８】

【発明の効果】本発明は以上のように、マイクロロッド
バーとニップローラとの間に硬基板を挟んで送る場合
に、マイクロロッドバーをその上部を残して水平に浸漬
させる塗布液槽に塗布液を供給する給液系のフィルタお
よび切換弁を含む給液系と、循環ポンプおよびフィルタ
を含む循環系とをユニット化し、このユニットを着脱可
能にしたものであるから、塗布液を交換する場合に給液
系のフィルタや切換弁および循環系のポンプやフィルタ
の洗浄を行う必要がなくなり交換作業が能率良く行える
ようになる。このため装置の稼働率が向上する（請求項
１）。

【００２９】 またここに循環系のフィルタを給液系のフ
ィルタと兼用することができ、この場合にはフィルタの
数が減って望ましい（請求項２）。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例の全体経路図

【図２】ギーサーの平面図

【図３】正面断面図

【図４】図３におけるIV−IV線端面図

【図５】図３におけるＶ−Ｖ線端面図

【図６】全体の配置概念図

【図７】ユニットの正面図

【図８】ユニットの平面図

【図９】ユニットの右側面図

【符号の説明】

１０ ガラス基板 １４ ギーサー １６ マイクロロッドバー １８ ニップローラ ２０ 塗布液槽 ５０ 給液タンク ７６、８０、８２ 切換弁 ７８ フィルタ ８４ 循環用ポンプ１００ ユニット

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 尾崎 正文 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 (72)発明者 松岡 寛 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 (56)参考文献 特開 平２−258081（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−58279（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭50−142774（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭51−97563（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) B05C 1/00 - 1/16 B05C 11/10 G03F 7/16

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 塗布液槽に上部を残して水平に浸漬され
   たマイクロロッドバーと、このマイクロロッドバーの上
   方に配設されたニップローラとの間に硬基板を挟持して
   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、前記塗布液を収容する給液タ
   ンクと、この給液タンクから塗布液をフィルタおよび切
   換弁を介して前記塗布液槽に供給する給液系と、前記塗
   布液槽の塗布液を循環用ポンプおよびフィルタを介して
   循環させる循環系と、前記塗布液槽の塗布液を切換弁を
   介して排液タンクに導く排液系とを備え、前記給液系お
   よび循環系のフィルタと切換弁と循環用ポンプとを含む
   前記給液系および循環系で１つのユニットを形成し、こ
   のユニットを着脱交換可能としたことを特徴とする硬基
   板塗布装置。
2. 【請求項２】 前記給液系のフィルタを前記循環系のフ
   ィルタに兼用した請求項１の硬基板塗布装置。