JP3757992B2 - 塗布装置および塗布方法並びにカラーフィルタの製造方法および製造装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、特にカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタの製造に好適し、カラーフィルタのガラス基板などの被塗布部材に向け、塗布液を吐出しながら塗膜を形成する塗布装置および塗布方法、並びに、これらの装置および方法を用いたカラーフィルタの製造およびその製造方法に関する。
【０００２】
【関連する背景技術】
カラー液晶ディスプレイ用のカラーフィルタは、そのガラス基板上に３原色の細かな格子模様を有しており、このような格子模様はガラス基板上に先ず黒の塗膜を形成した後、赤、青、緑の塗膜により塗り分けて得られる。
それ故、カラーフィルタの製造には、ガラス基板上に黒、赤、青、緑の塗布液を塗布し、これらの塗膜を順次形成していく塗工工程が必要不可欠となる。この種の塗工工程には、従来塗布装置としてスピナー、バーコータあるいはローコータなどが使用されていたが、塗布液の消費量を削減し、また、塗膜の物性向上を図るために近年に至ってはダイコータの使用が検討されている。
【０００３】
この種のダイコータの一例はたとえば特開平5-208154号公報に開示されている。この公知のダイコータは塗布器としてのスリットダイを有し、このスリットダイの吐出口から塗布液を吐出しながら、一方向に走行するフィルムなどの被塗布部材に塗膜を形成するものとなっている。
また、公知のダイコータには洗浄ヘッドが備えられており、この洗浄ヘッドはスリットダイの吐出口周辺部と接触しながら、その吐出口の長手方向に移動し、この移動に伴い、吐出口周辺部に付着している塗布液を拭き取るものとなっている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
上述した洗浄ヘッドは発砲性ポリエチレンからなる弾性支持部を有し、この弾性支持部がスリットダイの吐出口に押し付けられるようになっており、この際、弾性支持部は自身の弾性変形により、スリットダイの吐出口を跨ぐようにして、その吐出口に沿って延びる周辺部にも密着することができる。
【０００５】
このような弾性支持部は、スリットダイがその幅方向全域に亘って平坦な面に吐出口を有するタイプの場合に有効であり、その吐出口の開口した面が幅方向全域に亘って平坦ではなく、吐出口の両端から傾斜しているような場合、上述の弾性支持部ではスリットダイの吐出口周辺部を良好に清掃できない。この点、より詳しく説明すると、この場合、吐出口が開口する面に対し、弾性支持部は自身の弾性変形だけでは良好に密着することができず、吐出口周辺部に付着した塗布液を完全に拭き取ることは困難である。特に、吐出口の両端近傍に塗布液の拭き残しが発生し易い。このような拭き残しの塗布液は、被塗布部材の塗膜に塗布むらや筋などを生じさせる原因となる。
【０００６】
また、公知の洗浄ヘッドでは、スリットダイの吐出口周辺部に対する弾性支持部の摺接性を安定化させる上で、その取り付けや調整に関しても何ら考慮されていない。
この発明は、上述の事情に基づいてなされたもので、その目的とするところは、塗布器の吐出口周辺部に付着している塗布液を確実に除去でき、品質の高い塗膜の形成を行うことができる塗布装置および塗布方法、並びに、これらの装置および塗布方法を用いたカラーフィルタの製造装置および製造方法を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的は、この発明によって達成され、請求項１の塗布装置は、塗布液を供給する供給手段と、この供給手段から供給された塗布液を吐出するため、下方に突出したノズル部を備え、このノズル部の下面に前記ノズル部の長手方向に延びる吐出口を有する塗布器と、塗布器の吐出口から塗布液を吐出して被塗布部材に塗膜を形成するとき、塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に往復移動させる移動手段と、上面がノズル部の横断面に合致するような形状を有し、吐出口の長手方向に沿って移動するとき塗布器の吐出口周辺部に摺接しながら、この吐出口周辺部に付着している塗布液を除去する清掃部材と、塗布器の吐出口に対する接離方向に、清掃部材を移動自在に支持する支持手段と、吐出口に向けて清掃部材を押圧付勢する付勢段と、清掃部材による清掃作業中、塗布器のノズル部形状にしたがって移動手段の往復動方向に清掃部材の動きを許容し、ノズル部に炊いて清掃部材を密着させる密着手段とを備え、清掃部材は、吐出口周辺部に対して線接触されるように、吐出口を横断する鉛直面に対して５〜４５度の角度にて傾斜して取り付けられている。
【０００８】
請求項１の塗布装置によれば、清掃部材は付勢手段の押圧付勢力を受け、塗布器の吐出口周辺部に良好に密着した状態で摺接し、この摺接に伴い、吐出口周辺部に付着している塗布液は清掃部材により確実に除去される。
このような清掃作業中、清掃部材は塗布器の吐出口が形成されている下面形状に追従し、その吐出口に対して接離する方向に移動される。
【０００９】
また、請求項１の塗布装置の清掃部材は、吐出口に対する接離方向のみならず、ノズル部の形状にしたがい接離方向と直交する塗布器の往復動方向への動きが許容されているから、この場合、清掃部材は塗布器の吐出口周辺部に摺接するとき、その吐出口周辺部にしっかりと密着する。
さらに、請求項１の塗布装置は、清掃部材が吐出口周辺部に対して線接触して摺接し、この場合、清掃部材は吐出口周辺部に付着している塗布液を確実に掻き取って除去する。
【００１０】
請求項２のカラーフィルタの製造装置は、請求項１に記載の塗布装置を使用してカラーフィルタを製造し、この場合、製造されたカラーフィルタの品質が向上する。
請求項３の塗布方法は、塗布器の下方に突出したノズル部の下面に開口しかつノズル部の長手方向に延びる吐出口から塗布液を吐出しながら、塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に往復移動させて、塗布部材に塗膜を形成し、一方、塗布器の吐出口から塗布液が吐出されないとき、塗布器の吐出口周辺部に線接触させるべく吐出口を横断する延長面に対して５〜４５度の角度にて傾斜させた状態で、上面がノズル部の横断面に合致する形状の清掃部材を吐出口周辺部に対して接離可能に弾性的に押し付けるとともに、吐出口に対する清掃部材の接線方向と直交したノズル部の横断方向に製造部材の動きを許容して清掃部材を支持し、清掃作業時、清掃部材を塗布器の吐出口周辺部に摺接させながら吐出口の長手方向に移動させて、その吐出口周辺部に付着している塗布液を除去する。
【００１１】
請求項３の塗布方法によれば、清掃部材が吐出口周辺部に安定して摺接し、この摺接に伴い、吐出口周辺部に付着している塗布液は清掃部材により確実に除去される。
また、請求項３の塗布方法は、吐出口周辺部に清掃部材を弾性的に押し付けることで、清掃部材の摺接動作を安定化させており、この場合、清掃部材は、吐出口が形成された塗布器の下面形状に追従しながら摺接する。
【００１２】
さらに、請求項３の塗布方法は、清掃部材が吐出口に対する接離方向およびその接離方向と直交する方向に変位可能であるから、清掃作業時、清掃部材の摺接動作が安定し、そして、清掃部材は塗布器の吐出口周辺部にしっかり密着する。
さらにまた、請求項３の塗布方法は、その摺接時、清掃部材を塗布器の吐出口周辺部に線接触させているから、清掃部材はその吐出口周辺部に付着している塗布液を掻き取って確実に除去する。
【００１３】
請求項４のカラーフィルタの製造方法は、請求項３に記載の塗布方法を用いてカラーフィルタを製造し、この場合、製造されたカラーフィルタの品質が向上する。
【００１４】
【発明の実施の態様】
図１を参照すると、カラー液晶ディスプレイのためのカラーフィルタの製造に適用される塗布装置いわゆるダイコータが示されており、このダイコータは基台２を備えている。この基台２上には一対のガイド溝レール４が設けられており、これらガイド溝レール４にはステージ６が配置されている。このステージ６はその上面がサクション面として構成され、そして、一対のスライド脚８を介してガイド溝レール４上を水平方向に往復動自在となっている。
【００１５】
一対のガイド溝レール４間には送り機構があり、ケーシング１２は送り機構を内臓する形で配置され、ガイド溝レール４に沿って延びている。送り機構は、図２に示されているようにボールねじからなるフィードスクリュー１４を有している。このフィードスクリュー１４はステージ６の下部に固定されたナット状のコネクタ１６にねじ込まれ、このコネクタ１６を貫通して延びている。フィードスクリュー１４の両端部は図示しない軸受に回転自在に支持されており、その一端にはＡＣサーボモータ１８が連結されている。なお、ケーシング１２の側面にはコネクタ１６の移動を許容する開口が形成されているが、図１中、その開口が省略されている。
【００１６】
図１に示されているように、基台２の上面にはほぼ中央に逆Ｌ字形のダイ支柱２４が配置されている。ダイ支柱２４の先端はステージ６の往復動経路の上方に位置付けられており、その先端には昇降機構２６が取り付けられている。昇降機構２６は昇降可能な昇降ブラケット（図示しない）を備えており、この昇降ブラケットは昇降機構２６におけるケーシング２８内の一対のガイドロッドに昇降自在に取り付けられている。また、ケーシング２８内にはガイドロッド間にボールねじからなるフィードスクリュー（図示しない）もまた回転自在にして配置されており、昇降ブラケットは、そのフィードスクリューに対しナット型のコネクタを介して連結されている。フィードスクリューの上端にはＡＣサーボモータ３０が接続されており、このＡＣサーボモータ３０はケーシング２８の上面に取り付けられている。
【００１７】
昇降ブラケットには支持軸（図示しない）を介してダイホルダ３２が取り付けられており、このダイホルダ３２はコ字形をなしかつ一対のガイド溝レール４の上方をこれらレール４間に亘って水平に延びている。ダイホルダ３２の支持軸は昇降ブラケット内にて回転自在に支持されており、これにより、ダイホルダ３２は支持軸とともに垂直面内で回転可能となっている。
【００１８】
昇降ブラケットには水平バー３６が固定されており、この水平バー３６はダイホルダ３２の上方に位置し、ダイホルダ３２に沿って延びている。水平バー３６の両端部には、電磁作動型のリニアアクチュエータ３８がそれぞれ取り付けられており、これらリニアアクチュエータ３８は水平バー３６の下面から突出する伸縮ロッドを有している。これらの伸縮ロッドは下端がダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接されている。
【００１９】
ダイホルダ３２内には塗布器としてのスリットダイ４０が保持されており、図１から明らかなようにスリットダイ４０はステージ６の往復動方向と直交する方向、つまり、ダイホルダ３２の長手方向に水平に延び、そして、その両端にてダイホルダ３２に支持されている。
図２に示されているようにスリットダイ４０からは塗布液の供給ホース４２が延びており、この供給ホース４２の先端はシリンジポンプ４４、つまり、その電磁切換え弁４６の供給ポートに接続されている。電磁切換え弁４６の吸引ポートからは吸引ホース４８が延びており、この吸引ホース４８の先端部は、塗布液を蓄えたタンク５０内に挿入されている。
【００２０】
シリンジポンプ４４のポンプ本体５２は、電磁切換え弁４６の切換え作動により、供給ホース４２および吸引ホース４８の一方に選択的に接続可能となっている。そして、これら電磁切換え弁４６およびポンプ本体５２はコンピュータ５４に電気的に接続されており、このコンピュータ５４からの制御信号を受けて、それらの作動が制御されるようになっている。
【００２１】
さらに、シリンジポンプ４４の作動を制御するため、コンピュータ５４にはシーケンサ５６もまた電気的に接続されている。このシーケンサ５６は、ステージ６側のフィードスクリュー１４のためのＡＣサーボモータ１８や、昇降機構２６側のＡＣサーボモータ３０、また、リニアアクチュエータ３８の作動をシーケンス制御するものであり、そのシーケンス制御のために、シーケンサ５６にはＡＣサーボモータ１８，３０の作動状態を示す信号、ステージ６の移動位置を検出する位置センサ５８からの信号、そして、スリットダイ４０の作動状態を検出するセンサ（図示しない）からの信号などが入力されるようになっており、一方、シーケンサ５６からはシーケンス動作を示す信号がコンピュータ５４に出力されるようになっている。なお、位置センサ５８を使用する代わりに、ＡＣサーボモータ１８にエンコーダを組み込み、このエンコーダから出力されるパルス信号に基づき、シーケンサ５６にてステージ６の移動位置を検出することも可能である。また、シーケンサ５６自体にコンピュータ５４による制御を組み込むことも可能である。
【００２２】
図２に概略的に示されているようにスリットダイ４０はステージ６の往復動方向と直交する方向、すなわち幅方向に長尺なブロックであるフロントリップ５９およびリアリップ６０を有している。これらリップ５９，６０はステージ６の往復動方向に向かい合わされ、図示しない複数の連結ボルトにより相互に一体的に結合されている。両リップ５９，６０の結合により、スリットダイ４０の下部は先細形状をなしたノズル部として形成されている。
【００２３】
スリットダイ４０内にはその中央部分に位置してマニホールド６２が形成されており、このマニホールド６２はスリットダイ４０の幅方向水平に延びている。マニホールド６２は前述した塗布液の供給ホース４２に内部通路（図示しない）を介して常時接続されており、これにより、マニホールド６２は塗布液の供給を受けることができる。
【００２４】
スリットダイ４０の内部にはその上端がマニホールド６２に連通したスリット６４が形成されており、このスリット６４の下端がスリットダイ４０の下面にて開口している。すなわち、スリット６４の下端開口がスリットダイ４０の吐出口として形成されている。具体的には、スリット６４はフロントリップ５９とリアリップ６０との間に挟み込んだシムによって確保されている。
【００２５】
再度、図１を参照すると、基台２の上面にはダイ支柱２４よりも手前側にセンサ柱２０が配置されている。このセンサ支柱２０もまた前述したダイ支柱２４と同様に逆Ｌ字形をなし、その先端がステージ６の往復動経路の上方に位置付けられている。
センサ支柱２０の先端には昇降アクチュエータ２１を介して厚みセンサ２２が取り付けられている。この厚みセンサ２２は、ステージ６上にカラーフィルタの基板、つまり、ガラス基板Ａが載置されたとき、昇降アクチュエータ２１により所定の位置まで降下され、この降下位置にて、ステージ６上のガラス基板Ａの厚さを光学的に検出し、その厚さに対応した検出信号をコンピュータ５４に出力する。具体的には、厚みセンサ２２は、測定対象であるガラス基板Ａに向けて測定光を出射する光源と、ガラス基板Ａの上面および下面からの反射光をそれぞれ受光する受光部と、受光部への反射光の入射位置の差に基づき、ガラス基板Ａの厚みを演算する演算回路部とから構成されている。なお、昇降アクチュエータ２１の作動はコンピュータ５４によって制御されるようになっており、また、厚みセンサ２２としては上述のタイプに限らず、レーザ変位計、電子マイクロ変位計、超音波厚さ計などを使用することができる。
【００２６】
センサ支柱２０とダイ支柱２４との間には、塗布液のための回収・清掃機構７０が設けられている。この回収・清掃機構７０はサブ基台７２を備えており、このサブ基台７２は前述した基台２の外側面から側方に延びている。サブ基台７２上にはキャリアガイド７４が配置されており、このキャリアガイド７４はスリットダイ４０の長手方向、つまり、ステージ６の往復動方向と直交する方向に延びている。キャリアガイド７４上には矩形のキャリア７６が摺動自在にして取り付けられており、このキャリア７６にはボールねじからなるフィードスクリュー７８が貫通されている。フィードスクリュー７８はキャリア７６の摺動方向、すなわち、キャリアガイド７４に沿って延びており、その両端部は一対の軸受８０に回転自在に支持されている。これら軸受８０はキャリアガイド７４上に立設されている。さらに、基台２から遠く離れた側のフィードスクリュー７８の一端は軸受８０から突出し、電動モータ８２の出力軸に連結されている。この電動モータ８２はモータ取付け板８４を介してサブ基台７２に支持されている。
【００２７】
キャリア７６の四隅からは４本のガイドロッド８６が上方に向けて突出されており、これらガイドロッド８６には昇降ブラケット８８が昇降自在にして取り付けられている。この昇降ブラケット８８とキャリア７６とは、図３から明らかなようにキャリア７６の中央に位置したエアシリンダ９０を介して相互に連結されており、このエアシリンダ９０は昇降ブラケット８８を支持するとともに、昇降ブラケット８８のレベル位置を調整する。
【００２８】
図３には前述したスリットダイ４０もまた示されており、この実施例の場合、スリットダイ４０のノズル部４０ａはスリットダイ４０の両端部よりも下方に向けてさらに突出しており、ノズル部４０ａの下面にスリット６４の下端、すなわち、吐出口が開口されている。ノズル部４０ａの下面は水平な平坦面であり、ノズル部４０ａの両端は傾斜面を経てスリットダイ４０の両端部下面に連なっている。なお、吐出口の開口長さはノズル部４０ａの両端間にて決定されている。
【００２９】
昇降ブラケット８８には、上面が開口したガター９２が受け部材として取り付けられており、このガター９２は電動モータ８２側とは反対側を水平にして延びている。より詳しくは、ガター９２はその軸線とスリットダイ４０の軸線とが同一の垂直面内に含まれるようにして配置されている。さらに、図４から明らかなようにガター９２はスリットダイ４０よりも十分に大きく、このスリット４０を下方から覆うことができる。
【００３０】
ガター９２内にはその先端部に位置して板状の一対の清掃部材９４が配置されており、これら清掃部材９４は後述する支持ユニット９６を介してガター９２に取り付けられている。これら清掃部材９４はガター９２の長手方向に所定の間隔を存して位置付けられており、これら清掃部材９４の上面は図５から明らかなようにスリットダ４０のノズル部４０ａと合致する形状を有し、これにより、そのノズル部４０ａに密着することができる。スリットダイ４０のノズル部４０ａは図５でみて、その両側面が水平面に対してθ（たとえば４５°）の角度を存しており、吐出口が開口する下端の厚みＴはたとえば５mmとなっている。なお、図４および図５には、スリットダイ４０の前述したシムが参照符号４１で示されている。
【００３１】
清掃部材９４の表面は高分子樹脂からなり、その高分子樹脂としてはテフロン樹脂、ウレタン樹脂、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリプロピレン樹脂、フッ素樹脂、ポリブタジエン樹脂、ニトリルゴム、シリコーンゴム、エチレン・酢酸ビニル共重合体などの一種または二種以上を混合したものを用いることができる。また、これらの中でも、スリットダイ４０のノズル部４０ａに対して密着性や、塗布液中に含まれる溶剤（Ｎ−メチル−２−ピロリドンなど）に対する耐性、さらには耐久性に優れたものが好ましく、これらの点を考慮すると、シリコーンゴムが最も好ましいものとなる。なお、清掃部材９４の表面以外の部分はその表面と同様な高分子樹脂であってもよいし、また、全く異なる材質であってもよい。さらにまた、スリットダイ４０におけるノズル部４０ａの密着性を十分に確保するため、清掃部材９４はその厚さが２mm以上に設定され、所定の堅さが確保されている。
【００３２】
また、清掃部材９４の表面に発生する静電気を除去し、埃の付着を防止するために、その表面に使用される高分子樹脂中に導電性粉末を混入するようにしてもよい。導電性粉末としては、導電性カーボン、白金、金、ニッケル、銀、銅、コバルト、錫、アルミニウムおよびパラジウムなどの一種または二種以上の混合物が好ましく、これらの導電性粉末は高分子樹脂に対して４０重量％〜１００重量％程度混合される。
【００３３】
ガター９２の内底面にはその中央部分の２ヶ所に排出口９８（図４参照）が形成されており、これら排出口９８はニップル１００を介して排出ホース１０２に接続されている。この排出ホース１０２はガター９２の外底面に沿ってキャリア７６まで延び、そして、このキャリア７６およびキャリアガイド７４を貫通して、サブ基台７２内まで延びている。なお、図示されていないけれども、キャリアガイド７４には排出ホース１０２をサブ基台７２内に導くための開口が形成されており、この開口はフィードスクリュー７８に沿って延びている。
【００３４】
サブ基台７２内において、排出ホース１０２はキャリア７６の移動を許容するのに十分な長さを有しており、その先端は廃液タンク１０４の蓋を貫通して、この廃液タンク１０４内に挿入されている。廃液タンク１０４の蓋には吸引ホース１０６が貫通して取り付けられており、この吸引ホース１０６は真空ポンプ１０８に接続されている。
【００３５】
上述した回収・清掃機構７０の電動モータ８２、エアシリンダ９０を伸縮作動させる方向切換え弁および真空ポンプ１０８は前述したシーケンサ５６に電気的に接続され、このシーケンサ５６は回収・清掃機構７０の作動をも制御する。
そして、前述した清掃部材９４のための支持ユニット９６はその詳細が図６に示されている。支持ユニット９６は、ガター９２の内底面上に固定された台座１１０を備えており、この台座１１０はガター９２の幅方向に延びている。台座１１０の直上にはフォロアプレート１１２が配置されており、このフォロアプレート１１２もまた台座１１０に沿い、その両端部を越えてガター９２の幅方向に延びている（図４参照）。フォロアプレート１１２の下面からは一対のガイドロッド１１４が突出されており、これらガイドロッド１１４の下端部は台座１１０内に摺動自在に嵌合されている。つまり、台座１１０の両端部には一対のガイド孔が形成されており、これらガイド孔にガイドロッド１１４の下端部が摺動自在に挿入されている。
【００３６】
さらに、台座１１０の上面にはその中央部に位置してばね装着穴１１６が形成されており、このばね装着穴１１６には圧縮コイルばね１１８が収容されている。この圧縮コイルばね１１８はばね装着穴１１６の底とフォロアプレート１１２の下面に掛け渡され、フォロアプレート１１２を上方に向けて押圧付勢している。これにより、台座１１０とフォロアプレート１１２との間には所定の間隔が確保されている。
【００３７】
フォロアプレート１１２の両側面には一対の取り付けプレート１２０を介して前述した清掃部材９４がそれぞれ取り付けられている。これら取り付けプレート１２０の外側面にはその上部に凹所１２２が形成されており、これら凹所１２２に清掃部材９４の下端部がそれぞれはめ込まれている。各清掃部材９４はその下端部が一対の取り付けねじ１２４を介してフォロアプレート１１２に固定されている。
さらに、図６に示すように各取り付けプレート１２０の下端部には一対の調整孔１２６が形成されており、これら調整孔１２６はガター９２の幅方向に所定の間隔を存して離間している。各調整孔１２６には締め付けプレート１２８を介して調整ねじ１３０がそれぞれ挿通されており、これら調整ねじ１３０はその先端がフォロアプレート１１２にねじ込まれている。それ故、各調整ねじ１３０のねじ込みにより、各取り付けプレート１２０は締め付けプレート１２８を介してフォロアプレート１１２に固定されている。
ここで、図６から明らかなように、調整孔１２６はその調整ねじ１３０よりも大径であり、調整ねじ１３０と調整孔１２６の内周面との間には環状をなした所定の間隔が確保されている。それ故、フォロアプレート１１２に対し、各取り付けプレート１２０、すなわち、各清掃部材９４は上下方向およびガター９２の幅方向に関し、その取り付け位置をそれぞれ調整可能となっている。この調整によって、清掃部材９４が上昇してノズル部下面に接触する時に、清掃部材９４の上面をノズル部４０aに密着するようにすることができるので、完全に塗布液を除去することができる。 なお、調整孔は長孔であってもよい。
なお、図示されていないけれども、ダイコータの基台２の近傍には、基台２の一端部側および他端部側にそれぞれ位置して、ガラス基板Ａのためのローダおよびアンローダが配置されている。これらローダおよびアンローダはたとえば円筒座標系産業用ロボットから構成することができる。
【００３８】
次に、カラーフィルタの製造に係わる一工程、つまり、上述したダイコータを使用してガラス基板Ａに塗膜を形成する塗布方法を説明する。
まず、塗膜の形成に先立ち、ダイコータにおける各作動部の原点復帰が行われ、ステージ６は図１に示されているように基台２の一端部に位置付けられ、また、スリットダイ４０は上昇位置に位置付けられている。そして、この状態で、スリットダイ４０に向けて塗布液が供給され、タンク５０から吸引ホース４８および供給ホース４２を経てスリットダイ４０のマニホールド６２およびスリット６４に至る経路内に塗布液が満たされる。
【００３９】
この点に関して詳述すると、図７に示す如く基台２に対して側方の待機位置に位置付けられていたガター９２が図８に示されるようにスリットダイ４０の下方の回収位置まで移動される（図３の状態）。すなわち、この際には、回収・清掃機構７０の電動モータ８２によりフィードスクリュー７８が一方向に回転され、ガター９２はキャリア７６とともに待機位置から回収位置まで移動される。この回収位置では、ガター９２の清掃部材９４はスリットダイ４０の一方の端部の下方に位置付けられている。なお、図７以降の図面には１個の清掃部材９４のみが代表して示されている。
【００４０】
この状態で、シリンジポンプ４４の電磁切換え弁４６がポンプ本体５２と吸引ホース４８との間を接続すべく切換え作動され、ポンプ本体５２はその内部にタンク５０内の塗布液を吸引ホース４８を通じて吸引する。この後、シリンジポンプ４４の電磁切換え弁４６はポンプ本体５２と供給ホース４２との間を接続すべく切換え作動され、ポンプ本体５２はその内部の塗布液を供給ホース４２を通じてスリットダイ４０に向けて吐出する。
【００４１】
上述したポンプ本体５２における塗布液の吸引動作および吐出動作が繰り返されることにより、タンク５０からスリットダイ４０のスリット６４に至る経路内に塗布液が供給され、その経路内は塗布液で満たされていく。このような塗布液の供給過程において、スリットダイ４０の吐出口からは塗布液が吐出され、この塗布液はガター９２に受け取られる。この結果、タンク５０からスリットダイ４０のスリット６４に至る経路内の空気は全て排出され、その経路内は塗布液で完全に満たされる。この時点で、ポンプ本体５２の吸引動作および吐出動作が停止される。ここで、ガター９２内の一対の清掃部材９４は、スリットダイ４０のノズル部４０ａ、すなわち、その吐出口よりも外側に位置しており、ノズル部４０ａから吐出された塗布液が一対の清掃部材９４に掛かることはない。
【００４２】
スリットダイ４０の吐出口から吐出された塗布液はガター９２に受け取られ、そして、このガター９２から排出ホース１０２を通じて廃液タンク１０４に排出される。ここで、廃液タンク１０４内は真空ポンプ１０８および吸引ホース１０６により排気されているので、ガター９２内の塗布液は廃液タンク１０４に良好に導かれる。
【００４３】
上述したようにしてスリットダイ４０内が塗布液で満たされると、塗布準備作動として、シリンジポンプ４４の電磁切換え弁４６はポンプ本体５２と吸引ホース４８とを接続すべく切換え作動され、ポンプ本体５２はタンク５０内の塗布液を吸引ホース４８を通じて、その内部に所定量の塗布液を吸引し、そして、シリンジポンプ４４はその電磁切換え弁４６がポンプ本体５２と供給ホース４２とを接続すべく切換え作動された状態で待機する。
【００４４】
この後、回収・清掃機構７０において、そのエアシリンダ９０が伸張されることにより、図９に示されているようにガター９２がスリットダイ４０に向けて上昇され、一対の清掃部材９４がスリットダイ４０の端部に当接される。
ここで、支持ユニット９６の各取り付けプレート１２０が調整孔１２６および調整ねじ１３０により上下方向に既にレベル調整されている結果、一対の清掃部材９４は支持ユニット９６の圧縮コイルばね１１８を若干収縮させた状態で、スリットダイ４０の一端部に押し付けられることになる。
【００４５】
この後、ガター９２が待機位置に向けて戻されていくと、一対の清掃部材９４はスリットダイ４０の一端端部から前述した一方の傾斜面を経てノズル部４０ａに達する。この過程で、一対の清掃部材９４はスリットダイ４０の傾斜面により下方に向けて押圧され、この傾斜面に追従して下降し、この際、支持ユニット９６の圧縮コイルばね１１８はさらに収縮される。清掃部材９４がスリットダイ４０のノズル部４０ａに到達すると、その清掃部材９４はノズル部４０ａにはめ合わされて完全に密着し、そして、圧縮コイルばね１１８の付勢力によりノズル部４０ａに所定の力で下方から押し付けられることで、その密着が安定化される。
【００４６】
ここで、前述した支持ユニット９６の各取り付けプレート１２０は調整孔１２６および調整ねじ１３０によりスリットダイ４０の厚み方向（ステージ６の往復動方向）にも既に位置決め調整されており、それ故、この調整によっても、ノズル部４０ａに対する清掃部材９４の密着をさらに安定させることができ、掻き取り能力が向上する。
【００４７】
この後、ガター９２がその待機位置に向けてさらに移動されると、図１０に示されているように一対の清掃部材９４がスリットダイ４０のノズル部４０ａ、すなわち、スリットダイ４０の吐出口を含む吐出口周辺部に密着した状態で、このノズル部４０ａに対して摺接し、これら清掃部材９４はスリットダイ４０のノズル部４０ａの外面に付着している塗布液を掻き取りながら除去する。
【００４８】
清掃部材９４がスリットダイ４０のノズル部４０ａから他方の傾斜面に達すると、前述の場合とは逆に、その傾斜面に追従しながら清掃部材９４は上昇し、そして、スリットダイ４０の他方の端部を経てスリットダイ４０の側方に完全に抜け出すことになる。
上述したように一対の清掃部材９４はスリットダイ４０の下部形状に拘わらず、そのノズル部４０ａに対して摺接するときにはノズル部４０ａに完全に密着した状態にあるから、ノズル部４０ａと傾斜面との間の境目も含め、ノズル部４０ａの全域に亘ってその外面に付着している塗布液を完全に除去することができる。
【００４９】
スリットダイ４０のノズル部４０ａから除去された塗布液は、清掃部材９４および支持ユニット９６の外面を伝ってガター９２に受け取られる。
図１１に示されているようにガター９２が待機位置の上方まで戻されると、この後、前述のエアシリンダ９０が収縮され、ガター９２は図７の待機位置に戻される。
【００５０】
一方、ステージ６上には図示しないローダを介してガラス基板Ａが位置決めされた状態で載置され、このガラス基板Ａはステージ６の上面にサクションにより吸着保持される。
ガラス基板Ａのローディング完了すると、厚みセンサ２２が下降し、この厚みセンサ２２によりステージ６上のガラス基板Ａの厚さが光学的に検出され、その検出信号がコンピュータ５４に供給される。厚みの測定が完了すると、厚みセンサ２２は元の位置まで上昇される。
【００５１】
この後、ステージ６がスリットダイ４０に向けて往動され、そのガラス基板Ａ上への塗膜の形成開始ラインがスリットダイ４０の吐出口位置に達した時点で、ステージ６の往動が一旦停止される。
そして、スリットダイ４０は、既に測定されているガラス基板Ａの厚みを考慮して下降され、スリットダイ４０の吐出口とガラス基板Ａとの間に所定のクリアランスが確保される。ここで、ガター９２は待機位置に戻されているから、ガター９２がスリットダイ４０の下降を阻害することはない。
【００５２】
クリアランスが設定されると、シリンジポンプ４４、すなわち、そのポンプ本体５２は塗布液の吐出動作を開始し、その内部の塗布液をスリットダイ４０に向けて吐出する。したがって、スリットダイ４０の吐出口からガラス基板Ａ上の形成開始ラインに沿って塗布液が一様に吐出され、この結果、スリットダイ４０とガラス基板Ａとの間にはメニスカスと称される液溜まりＣ（図２参照）が形成される。
【００５３】
このような液溜まりＣの形成と同時に、スリットダイ４０、つまり、その吐出口からの塗布液の吐出を継続しながら、ステージ６を一定の速度で往動方向に進行させると、図２に示されているようにガイド基板Ａの上面に塗布液の塗膜Ｄが連続して形成される。
ステージ６の進行に伴い、ガラス基板Ａ上にて塗膜Ｄの形成を終了すべき形成終了ラインがスリットダイ４０の吐出口の直前位置に到達すると、この時点で、シリンジポンプ４４の吐出動作が停止される。このようにしてスリットダイ４０からの塗布液の吐出が停止されても、ガラス基板Ａ上においてはその液溜まりＣの塗布液を消費（スキージ）しながら、塗膜Ｄの形成が形成終了ラインまで継続される。なお、ガラス基板Ａ上の形成終了ラインがスリットダイ４０の吐出口を通過した時点で、シリンジポンプ４４の吐出動作を停止するようにしてもよい。
【００５４】
シリンジポンプ４４の吐出動作が停止されると、このシリンジポンプ４４はわずかに吸引動作を行い、スリットダイ４０におけるスリット６４内の塗布液をマニホールド６２側に吸い戻す。このようなシリンジポンプ４４の吸い戻し動作と同時に、スリットダイ４０は元の位置まで上昇される。
一方、ステージ６の往動はスリットダイ４０からの塗布液の吐出が停止されても継続され、ステージ６がガイド溝レール４の終端に到達した時点で、その往動が停止される。この後、ステージ６上へのガラス基板Ａのサクションが解除され、塗膜Ｄが形成されたガラス基板Ａはアンローダによりステージ６から取り外され、そして、次工程に向けて供給される。
【００５５】
ステージ６がスリットダイ４０を通過した後、ガター９２は再び図７の待機位置から図８の回収位置に移動される。この状態で、シリンジポンプ４４は吸い戻した量だけ、塗布液を吐出し、スリットダイ４０のスリット６４内に空気が残るのを防止する。この際、スリットダイ４０の吐出口から塗布液が吐出されても、その塗布液はガター９２に受け取られる。
【００５６】
この後、ガター９２は図８〜図１１の状態を経て、その待機位置に戻され、この際、ガター９２の一対の清掃部材９４は前述しようにスリットダイ４０のノズル部４０ａに付着している塗布液を掻き取って除去する。
ガター９２が待機位置に戻されると、ステージ６は図１に示す初期位置まで戻され、これにより、一連の塗布工程が完了する。なお、初期位置にて、ステージ６は新たなガラス基板Ａがローディングされるまで待機し、そして、シリンジポンプ４４は前述した塗布準備動作を行って待機する。
【００５７】
なお、ガラス基板Ａ上に形成された塗膜Ｄが黒の塗膜である場合には、この後、ガラス基板Ａの塗膜Ｄ上に公知の如くポジ型フォトレジストの塗布、マスク露光、現像、エッチングによるレリーフパターンの形成、レリーフパターンをマスクとした塗膜のエッチング、レリーフパターンの除去などの各工程を赤、青、緑の塗膜に対して繰り返して行うことにより、カラーフィルタが製造される。
【００５８】
上述したダイコータにあっては、ガター９２が回収位置から待機位置に戻される過程にて、スリットダイ４０のノズル部４０ａに付着している塗布液は一対の清掃部材９４により掻き取って除去されるので、塗膜が形成される際、スリットダイ４０のノズル部４０ａは必ずクリーニングされた状態にある。それ故、ガラス基板Ａへの塗膜の形成前の段階で、スリットダイ４０のノズル部４０ａから塗布液が垂れ落ち、その周囲を汚すこともない。また、塗膜の形成開始時にあっては、スリットダイ４０の吐出口とガラス基板Ａとの間に前述した液溜まりＣを安定して形成できるので、形成された塗膜Ｄの厚さのむらが生じたり、または、その塗膜Ｄに筋が発生したりすることもなく、均一な膜厚の塗膜Ｄを形成でき、カラーフィルタの品質が向上する。
【００５９】
さらに、前述したようにスリットダイ４０のノズル部４０ａに摺接するとき、一対の清掃部材９４はそのノズル部４０ａに向けて押し付けられた状態にあるので、スリットダイ４０の下部形状に拘わらず、そのノズル部４０ａに良好に密着することができ、この結果、ノズル部４０ａの両端に付着している塗布液をも含め、ノズル部４ａの外面全域から塗布液を確実に除去することができる。それ故、ノズル部４０ａにおける両端部での塗布液の残留に起因し、塗膜Ｄにおける両側縁の厚みがその中央に比べて増大してしまうこともない。
【００６０】
一対の清掃部材９４のための取り付けプレート１２０は調整孔１２６および調整ねじ１３０を介してフォロアプレート１１２に取り付けられているので、その取り付けプレート１２０、つまり、清掃部材９４の取り付け位置をスリットダイ４０のノズル部４０ａに対して簡単に調整することができる。それ故、一対の清掃部材９４の組み付けが容易に行えるばかりでなく、スリットダイ４０のノズル部４０ａに対する清掃部材９４の良好な密着を確実に確保できる。
【００６１】
調整ねじ１３０がルーズフィットされていれば、取り付けプレート１２０は調整孔１２６の遊びの分だけ移動することができる。この場合、清掃作業中、清掃部材９４はステージ６の往復動方向にもノズル部４０aの形状にしたがって動くことができ、より密着性がよくなって清掃能力を向上させることができる。
また、清掃部材９４は取り付けプレート１２０の凹所１２２にはめ込み式にして固定されているので、清掃部材９４の交換をも簡単に行うことができ、この交換時、フォロアプレート１１２に対し、取り付けプレート１２０の取り付け位置を再調整する必要もない。
【００６２】
この発明は、上述した一実施例に制約されるものではなく、種々の変形が可能である。たとえば、図１２に示されているようにスリットダイ４０はその下面が全域に亘って平坦であってもよく、また、清掃部材９４は鉛直面に対して５〜４５°の角度を存して傾斜されていてもよいし、さらには、図１３に示されているように清掃部材９４の傾斜が逆向きであってもよい。このように清掃部材９４が傾斜して取り付けられていると、一実施例での面接触ではなく、清掃部材９４はスリットダイ４０のノズル部４０ａに線接触することになる。つまり、清掃部材９４はそのエッジがスリットダイ４０のノズル部４０ａに摺接することから、そのノズル部４０ａに付着している塗布液をより確実に掻き取って除去することができる。また、この場合、ノズル部４０ａに対する清掃部材９４の押し付け力が小さくて済むので、清掃部材９４の摩耗が少なくなり、その交換頻度を低減できる。また、図１２，１３に示されているように、この場合にも、清掃部材９４はばねを用いて上下方向に移動可能であってもよいし、また、上下方向でみて、清掃部材９４は固定されていてもよい。
【００６３】
一実施例では清掃部材９４を２個備えるようにしたが、図１２および図１３から明らかなように清掃部材９４は１個であってもよいし、また、３個以上であってもよい。なお、実施例ではステージ６を移動させたが、スリットダイ４０をステージ６に対して移動させてもよいし、両者を同時に移動させてもよい。
【００６４】
【発明の効果】
以上説明したように請求項１，３の塗布装置および塗布方法によれば、塗布器における吐出口周辺部に清掃部材を摺接させる際、その摺接動作の安定が図られているので、その吐出口周辺部に付着している塗布液を清掃部材により確実に除去でき、この結果、被塗布部材上に均一な膜厚の塗膜を安定して形成することができる。
【００６５】
また、塗布装置および塗布方法によれば、摺接時、清掃部材は塗布器の吐出口周辺部に対して押圧付勢されているから、塗布器の形状に拘わらず、その吐出口周辺部に良好に密着でき、塗布液の除去を確実に行える。
さらに、塗布装置および塗布方法によれば、塗布器の往復動方向への清掃部材の動きが許容されているから、吐出口周辺部に対する清掃部材の密着性が良くなる。
【００６６】
さらにまた、塗布装置および塗布方法によれば、摺接時、吐出口周辺部に対して清掃部材が線接触されるから、面接触に比べて、塗布液を良好に除去できる。
請求項２、４のカラーフィルタの製造装置および製造方法によれば、塗膜の形成の度に、吐出口周辺部が清掃されるので、塗膜の形成が安定し、品質の高いカラーフィルタの製造が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】一実施例のダイコータを概略的に示した斜視図である。
【図２】図１のダイコータを塗布液の供給系をも含めて示した概略構成図である。
【図３】図１のダイコータの回収・清掃機構を示した正面図である。
【図４】図４のガターの一部を示した斜視図である。
【図５】図４のガターを示した横断面図である。
【図６】清掃部材の支持ユニットを示した断面図である。
【図７】スリットダイに対し、待機位置にあるガターを示した図である。
【図８】図７の状態からガターが回収位置に移動した状態を示す図である。
【図９】図８の状態からガターが上昇した状態を示す図である。
【図１０】図９の状態からガターが待機位置に向けて戻る状態を示した図である。
【図１１】図１０の状態からガターが待機位置の上方に達した状態を示す図である。
【図１２】変形例の清掃部材の支持構造を示した図である。
【図１３】さらに別の変形例に係る清掃部材の支持構造を示した図である。
【符号の説明】
６ ステージ
１４ フィードスクリュー
２２ 厚みセンサ
４０ スリットダイ（塗布器）
４４ シリンジポンプ
５０ タンク
６２ マニホールド
６４ スリット
７０ 回収・清掃機構
７６ キャリア
７８ フィードスクリュー
８２ 電動モータ
８８ 昇降ブラケット
９０ エアシリンダ
９２ ガター
９４ 清掃部材
９６ 支持ユニット
９８ 排出口
１０２ 排出ホース
１０４ 廃液タンク
１０６ 吸引ホース
１０８ 真空ポンプ
１１０ 台座
１１２ フォロアプレート
１１４ ガイドロッド
１１８ 圧縮コイルばね
１２０ 取り付けプレート
１２２ 凹所
１２４ 取り付けねじ
１２６ 調整孔
１３０ 調整ねじ

Claims (4)

1. 塗布液を供給する供給手段と、
   前記供給手段から供給された塗布液を吐出するため、下方に突出したノズル部を備え、このノズル部の下面に前記ノズル部の長手方向に延びる吐出口を有する塗布器と、
   前記塗布器の前記吐出口から塗布液を吐出して被塗布部材に塗膜を形成するとき、前記塗布器および前記被塗布部材の少なくとも一方を相対的に往復移動させる移動手段とを備えた塗布装置において、
   上面が前記ノズル部の横断面に合致するような形状を有し、前記吐出口の長手方向に沿って移動するとき前記塗布器の吐出口周辺部に摺接しながら、この吐出口周辺部に付着している塗布液を除去する清掃部材と、
   前記塗布器の前記吐出口に対する接離方向に、前記清掃部材を移動自在に支持する支持手段と、
   前記吐出口に向けて前記清掃部材を押圧付勢する付勢手段と、
   前記清掃部材による清掃作業中、前記塗布器のノズル部形状にしたがって前記移動手段の往復動方向に前記清掃部材の動きを許容し、前記ノズル部に対して前記清掃部材を密着させる密着手段とを備え、
   前記清掃部材は、前記吐出口周辺部に対して線接触されるように、前記吐出口を横断する鉛直面に対して５〜４５度の角度にて傾斜して取り付けられていることを特徴とする塗布装置。
2. 請求項１に記載の塗布装置を使用してカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造装置。
3. 塗布器の下方に突出したノズル部の下面に開口しかつ前記ノズル部の長手方向に延びる吐出口から塗布液を吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材の少なくとも一方を相対的に往復移動させて前記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、
   前記塗布器の前記吐出口から塗布液が吐出されないとき、前記塗布器の吐出口周辺部に線接触させるべく前記吐出口を横断する鉛直面に対して５〜４５度の角度にて傾斜させた状態で、上面が前記ノズル部の横断面に合致する形状の清掃部材を前記吐出口周辺部に対して接離可能に弾性的に押し付けるとともに、前記吐出口に対する前記清掃部材の接離方向と直交したノズル部の横断方向に前記清掃部材の動きを許容して前記清掃部材を支持し、清掃作業時、前記清掃部材を前記塗布器の吐出口周辺部に摺接させながら前記吐出口の長手方向に移動させて、前記吐出口周辺部に付着している塗布液を除去することを特徴とする塗布方法。
4. 請求項３に記載の塗布方法を用いてカラーフィルタを製造することを特徴とするカラーフィルタの製造方法。

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