説明

スリットノズルによる塗膜形成時に付着した異物の検出方法及びガラス基板の板厚監視方法

【課題】スリットコータによるガラス基板上への塗膜形成時において、ステージ表面もしくはガラス基板裏面に異物が付着して、ガラス基板表面とスリットノズル先端の干渉によるガラス基板割れ、スリットノズル先端の損傷の発生を未然に防止することができる塗膜形成時に付着した異物の検出方法を提供することを目的とする。
【解決手段】スリットノズル31にガラス基板表面検知センサー51とステージ面検知センサー61とを設け、ガラス基板表面検知センサー51ではスリットノズル31先端とガラス基板21表面間のクリアランス量L1を、ステージ面検知センサー61ではスリットノズル31先端とステージ11間のクリアランス量L2をそれぞれ測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとり、投入されるガラス基板厚との比較することにより、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物の特定を行う。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、スリットノズルを用いてステージ上に載置されたガラス基板上に塗膜を形成する際、ガラス基板の裏面もしくはステージ表面に付着した異物を容易に検出するための異物の検出方法及びガラス基板の板厚監視方法に関するものである。
【背景技術】
【0002】
近年、大型カラーテレビ、ノートパソコン、携帯用電子機器の増加に伴い、液晶ディスプレイ、特にカラー液晶ディスプレイパネルの需要の増加はめざましいものがある。
カラー液晶ディスプレイパネルに用いられるカラーフィルタは、透明基板上に形成した感光性樹脂層をパターン露光、現像等のパターニング処理を行うことにより、ブラックマトリックス、赤色フィルタ、緑色フィルタ、青色フィルタ等からなる着色フィルタ、フォトスペーサー等を形成して作製される。
【0003】
透明基板上に均一な塗膜を形成する方法としては、スピンコート法が主に用いられているが、スピンコート法の場合レジスト投入量の9割以上が無駄になり、コスト的にも問題になっている。
また、カラーフィルタ基板の大型化によりスピンコート法に変わるコート法としてスリットコータによる塗膜形成法が導入され、展開されており、スリットコータのスリットノズルを用いて大型ガラス基板に感光性樹脂組成物を均一に塗布する感光性樹脂組成物のコーティング方法が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
スリットコータによる塗膜形成法について説明する。
図5は、スリットコータのスリットノズルを用いてガラス基板に塗膜を形成している状態を示す模式構成断面図である。
ステージ111上に載置されたガラス基板121上にスリットノズル131が配置されており、スリットノズル131に充填された感光性樹脂溶液等からなる塗液151を開口部から押し出しながら、スリットノズル131をガラス基板121と平行に移動させることで、ガラス基板121上に所定厚の塗膜151aを形成することができる。
【0005】
上記特許文献1では、スリットノズル131先端とガラス基板121とのクリアランスを30〜300μmのクリアランスを保つことで、感光性樹脂溶液等からなる塗液をスリットノズル31に再付着させたり、気泡を巻き込んだりせずに、塗膜形成を行うことができるとしている。
このとき、図6に示すスリットノズル131に設けられたレーザーセンサー等からなる検知センサー161でスリットノズル131先端とガラス基板121とのクリアランスを測定し、その値を所定のクリアランスに合わせ込むように、スリットノズル131の高さもしくはステージ111の高さを移動制御することで一定のクリアランスを保持し、一定の塗布膜厚を得ている。
【0006】
しかしながら、上記スリットコータのスリットノズル31を用いた塗膜形成方法において、図6のA部に示すように、塗膜形成時に、ステージ表面やガラス基板裏面に異物・汚れ等が付着すると、ガラス基板の一部が盛り上がって変形してしまい、ガラス基板表面とスリットノズル先端の干渉によるガラスのキズや割れ、レジスト塗布膜厚のバラツキが起こってしまう。
クリーンルーム内の付着異物は非常に微少なものが多く、ガラス基板表面もしくはガラス基板裏面のどちらに異物が付着しているかの判断が難しいという問題を有している。
【0007】
また、図7に示すように、検知センサー161によってスリットノズル先端とガラス表面とのクリアランスを測定することで、クリアランス量の異常(広くなる、或いは狭くなる)を検知することは可能である。しかし、クリアランス量が狭い場合に、ステージ表面の付着異物、ガラス基板裏面の付着異物、ハード起因(スリットノズル、ステージがハード的に傾くなど)など、いずれかの原因でクリアランス異常が発生した場合、原因追及および対応に時間を要するという問題を有している。
【0008】
スリットコータに板厚の異なるガラス基板が混入した場合、そのガラス基板が製品に混入してしまい、これを回避する為には、生産ライン内に、板厚を判別するセンサーを別途に取り付ける必要があるという問題を有している。
【特許文献1】特開2004−354601号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0009】
本発明は、上記問題点に鑑み考案されたもので、スリットコータによるガラス基板上への塗膜形成時において、ステージ表面もしくはガラス基板裏面に異物が付着して、ガラス基板表面とスリットノズル先端の干渉によるガラス基板割れ、スリットノズル先端の損傷の発生を未然に防止することができる塗膜形成時に付着した異物の検出方法及びガラス基板の板厚監視方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0010】
本発明に於いて上記課題を達成するために、まず請求項1においては、ステージ上に載置されたガラス基板上にスリットノズルを用いて塗膜を形成する際に、前記スリットノズルの側面にガラス基板表面検知センサーとステージ面検知センサーを設け、前記スリットノズル先端とガラス基板表面間のクリアランス量L1と前記スリットノズル先端とステージ間のクリアランス量L2とを測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとり、このクリアランス量の差分(L2−L1)と投入されるガラス基板厚とを比較し、ガラス基板の歪みの有無を検知することにより、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物の特定を行うようにしたことを特徴とするスリットコータによる塗膜形成時に付着した異物の検出方法としたものである。
【0011】
また、請求項2においては、ステージ上に載置されたガラス基板上にスリットノズルを用いて塗膜を形成する際に、前記スリットノズルにガラス基板表面検知センサーとステージ面検知センサーを設け、前記スリットノズル先端とガラス基板表面間のクリアランス量L1と前記スリットノズル先端とステージ間のクリアランス量L2とを測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとることでガラス基板の板厚監視を行うようにしたことを特徴とするガラス基板の板厚監視方法としたものである。
【発明の効果】
【0012】
請求項1に係わる発明では、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物によるガラス基板歪みの有無を管理しているので、クリアランス量の異常時にスリットノズルを停止させることができ、ガラス基板表面とスリットノズル先端の干渉によるガラス基板キズやガラス基板割れ、スリットノズル先端損傷を未然に防止することができる。
【0013】
また、塗膜形成時のステージの平面度を常に監視しているので、スリットノズルとステージの平行度が維持でき、均一な塗膜形成ができる。
さらに、ステージの保守状態に異常(キズ等の発生)があった場合に、速やかに警報を出すインターロックを取ることができる。
【0014】
また、請求項2に係わる発明では、塗膜形成時のガラス基板の板厚監視を行っているので、板厚の異なるガラス基板の混入を防止できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0015】
以下、本発明の実施の形態につき説明する。
図1は、ステージ11上に載置されたガラス基板21上にスリットノズル31を用いて塗膜を形成するスリットコータにおいて、ガラス基板表面検知センサー51とステージ面検知センサー61とをスリットノズル31の両サイド及び中央の3箇所に設けたスリットノズルの一実施例を示す正面図である。
【0016】
請求項1に係る発明は、ステージ11上に載置されたガラス基板21上にスリットノズル31を用いて塗膜を形成する際に、スリットノズル31にガラス基板表面検知センサー51とステージ面検知センサー61とを設け、ガラス基板表面検知センサー51ではスリットノズル31先端とガラス基板21表面間のクリアランス量L1を、ステージ面検知センサー61ではスリットノズル31先端とステージ11間のクリアランス量L2をそれぞれ測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとり、このクリアランス量の差分(L2−L1)と投入されるガラス基板厚とを比較し、ガラス基板の歪みの有無を検知することにより、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物の特定を行うようにしたスリットノズルによる塗膜形成時に付着した異物の検出方法としたものである。
このように、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物によるガラス基板歪みの有無を管理しているので、クリアランス量の異常時にスリットノズルを停止させることができ、ガラス基板表面とスリットノズル先端の干渉によるガラス基板キズやガラス基板割れ、スリットノズル先端損傷を未然に防止することができる。
【0017】
請求項2に係る発明は、スリットノズル31にガラス基板表面検知センサー51とステージ面検知センサー61を設け、スリットノズル31先端とガラス基板21表面間のクリアランス量L1とスリットノズル31先端とステージ11間とのクリアランス量L2とを測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとることでガラス基板の板厚監視を行うようにしたものである。
このように、塗膜形成時のガラス基板21の板厚監視をうことにより、板厚の異なるガラス基板の混入を防止できる。
【0018】
ここで、ガラス基板表面検知センサー51としては、市場に出回っている高精度タイプのレーザー変位センサーを用いることができ、スリットノズル31先端からガラス基板表面までの距離を検知する。
レーザー変位センサーの仕様としては、測定範囲5mm、分解能2μmのものが望ましい。
【0019】
ステージ面検知センサー61としては、渦電流センサーが用いられ、高周波磁界を応用した金属物質(鉄、アルミ、銅、ステンレス等)までの距離を検出する変位センサーである。特徴としては、金属のみを検出することからガラス基板、油性汚れ、水分などの物質は透過して、センサー設置位置からステージまでの正確な距離を測定できる点が挙げられる。
また、渦電流センサーはセンサーヘッド(仕様:サイズM10×18mm、測定範囲2mm、分解能0.4μm)と専用のアンプユニットで構成される。
渦電流センサーの仕様としては、測定範囲5mm、分解能2μmのものが望ましい。
相当する市販品として、(株)キーエンス製の「高速・高性能デジタル変位センサーEX−Vシリーズ」などがある。
【0020】
図2に示すように、ガラス基板表面検知センサー51及びステージ面検知センサー61はスリットノズル31の幅方向の両側、中央の3箇所に取り付けられている。
設置したガラス基板表面検知センサー51及びステージ面検知センサー61からの検出値について、スリットノズル31先端からガラス基板表面までのクリアランス量をL1、スリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量をL2とする。
【0021】
ガラス基板表面検知センサー51及びステージ面検知センサー61の座標位置を含めて表示すると、スリットノズル31の幅方向をx、スリットノズル31の移動方向をyとすると、スリットノズル31取り付け位置でのガラス基板表面検知センサー51のスリットノズル31先端からガラス基板表面までのクリアランス量L1の初期座標位置は、左から順に、L1(x1、y1)、L1(x2、y1)、L1(x3、y1)と、ステージ面検知センサー61のスリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量L2の初期座標位置は、L2(x1、y1)、L2(x2、y1)、L2(x3、y1)となる。
【0022】
さらに、図3に示すように、スリットノズル31が塗膜形成動作に入り、スリットノズル31がy方向に移動し、y方向での測定位置y1、y2、y3でのガラス基板表面検知センサー51のスリットノズル31先端からガラス基板表面までのクリアランス量L1は、L1(x1、y1)、L1(x2、y2)、L1(x3、y3)となり、ステージ面検知センサー61のスリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量L2は、L2(x1、y1)、L2(x2、y2)、L2(x3、y3)となる。
【0023】
上記では、スリットノズルに設置するガラス基板表面検知センサー51及びステージ面検知センサー61は3箇所で、スリットノズル31の移動方向に対する測定位置は3回の測定例で説明したが、これはあくまでも一例であって、スリットノズルに設置するガラス基板表面検知センサー51及びステージ面検知センサー61の取り付け個数、スリットノズル31の移動方向に対する測定回数はその都度適宜設定できるものである。
【0024】
上記したように、ガラス基板表面検知センサー51及びステージ面検知センサー61を用いて、塗膜形成時のスリットノズル31先端からガラス基板表面までのクリアランス量L1及びスリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量L2をスリットノズル31の移動方向に対する測定位置y1、y2、y3で測定した場合、図4に示すように、ガラス基板11上ではそれぞれ9ポイントの測定位置を得ることができる。
【0025】
以下具体的な検出事例について説明する。
請求項1に係る発明は、スリットノズル31を用いた塗膜形成中に、ガラス基板表面検知センサー51にて、スリットノズル31先端からガラス基板21表面までの距離L1(x、y)を、ステージ面検知センサー61にてスリットノズル31先端からステージ11表面までの距離L2(x、y)を測定し、まず、ステージ表面からガラス基板表面までの距離を算出する。
ステージ表面からガラス基板表面までの距離をL3(x、y)とすると、
L3(x、y)=L2(x,y)−L1(x、y)となる。
【0026】
次に、製品として投入するガラス基板の板厚値をL4として、L3(x、y)とのガラス基板厚の誤差量L5を求める。
ガラス基板厚の誤差量L5=L3(x、y)−L4となる。
ステージ表面の平面度が均一であるならば、ガラス基板厚の誤差量L5>0の場合は、異物の付着により硝子基板の歪みが発生している可能性があり、その値があらかじめ設定されたガラス基板形状異常の許容値よりも大きければスリットノズルの動作を停止させる。ガラス基板形状異常の許容値は、ガラス基板とスリットノズル先端が干渉してしまう距離、または、ガラス基板表面に形成する塗膜が製品規格値よりも外れてしまう場合の誤差と
して、運用者側で任意に定める値である。
【0027】
このように、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物によるガラス基板歪みの有無を管理して、ガラス基板厚の誤差量L5があらかじめ設定されたガラス基板形状異常の許容値よりも大きければ、スリットノズルからの塗液の吐出を停止させることで、ガラス基板表面とスリットノズル先端の干渉によるガラス基板キズやガラス基板割れを未然に防止するこができる。
【0028】
また、スリットノズル31に設けられたステージ面検知センサー61はガラス基板21を通してステージ11の状態を監視できるので、上記の異物検出は勿論のこと、ステージ11の平面度も監視でき、スリットノズル31とステージ11の平行度が維持でき、均一な塗膜形成ができる。
さらに、ステージの保守状態に異常(キズ等の発生)があった場合に、速やかに警報を出すインターロックを取ることができる。
【0029】
請求項2に係る発明では、スリットノズル31先端とガラス基板21表面間のクリアランス量L1(x1、y1)、L1(x2、y2)、L1(x3、y3)とスリットノズル31先端とステージ11間とのクリアランス量L2(x1、y1)、L2(x2、y2)、L2(x3、y3)とを測定し、クリアランス量の差分(L2(x1、y1)−L1(x1、y1))、(L2(x2、y2)−L1(x2、y2))、(L2(x3、y3)−L1(x3、y3))をとり、ガラス基板21の板厚監視を行っている。
このように、塗膜形成時のガラス基板21の板厚監視をうことにより、板厚の異なるガラス基板の混入を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【0030】
【図1】本発明のスリットノズルによる塗膜形成時に付着した異物の検出方法及びガラス基板の板厚監視方法に用いるスリットノズル31とガラス基板表面検知センサー51とステージ面検知センサー61との位置関係の一実施例を示す正面図である。
【図2】スリットノズル31の幅方向(x)に対し、スリットノズル31先端からガラス基板11表面までのクリアランス量L1及びスリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量L2の測定例を示す説明図である。
【図3】スリットノズル31の移動方向(y)に対し、スリットノズル31先端からガラス基板11表面までのクリアランス量L1及びスリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量L2の測定例を示す説明図である。
【図4】ガラス基板上でのスリットノズル31先端からガラス基板11表面までのクリアランス量L1及びスリットノズル31先端からステージ表面までのクリアランス量L2の測定点の一例を示す説明図である。
【図5】スリットノズルを用いた塗膜形成の一例を示す説明図である。
【図6】スリットノズルを用いた塗膜形成において、ステージ表面とガラス基板間面に異物が混入し、スリットノズル先端とガラス基板表面とが干渉している状態を示す説明図である。
【図7】スリットノズルとガラス基板のクリアランス量を制御するためにセンサーを設けたスリットノズルの一例を示す説明図である。
【符号の説明】
【0031】
11、111……ステージ
21、121……ガラス基板
31、131……スリットノズル
51……ガラス基板表面検知センサー
61……ステージ面検知センサー
L1……スリットノズル先端からガラス基板表面までのクリアランス量
L2……スリットノズル先端からステージ表面までのクリアランス量
151……塗液
151a……塗膜
161……検知センサー
x……スリットノズルの幅方向
y……スリットノズルの移動方向

【特許請求の範囲】
【請求項1】
ステージ上に載置されたガラス基板上にスリットノズルを用いて塗膜を形成する際に、前記スリットノズルにガラス基板表面検知センサーとステージ面検知センサーとを設け、前記スリットノズル先端とガラス基板表面間のクリアランス量L1と前記スリットノズル先端とステージ間のクリアランス量L2とを測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとり、このクリアランス量の差分(L2−L1)と投入されるガラス基板厚とを比較し、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物によるガラス基板の歪みの有無を検知することにより、ステージ表面及びガラス基板裏面に付着した異物の特定を行うようにしたことを特徴とするスリットノズルによる塗膜形成時に付着した異物の検出方法。
【請求項2】
ステージ上に載置されたガラス基板上にスリットノズルを用いて塗膜を形成する際に、前記スリットノズルにガラス基板表面検知センサーとステージ面検知センサーを設け、前記スリットノズル先端とガラス基板表面間のクリアランス量L1と前記スリットノズル先端とステージ間のクリアランス量L2とを測定し、両者のクリアランス量の差分(L2−L1)をとることでガラス基板の板厚監視を行うようにしたことを特徴とするガラス基板の板厚監視方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【公開番号】特開2007−301495(P2007−301495A)
【公開日】平成19年11月22日(2007.11.22)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−133588(P2006−133588)
【出願日】平成18年5月12日(2006.5.12)
【出願人】(000003193)凸版印刷株式会社 (10,630)
【Fターム(参考)】