塗布装置
【課題】 反りが大きい基板に対して塗布液を塗布する場合においても、精度よく塗布液を塗布することが可能な塗布装置を提供する。
【解決手段】 基板は、基板搬送機構１４によりステージ１２上に搬送されて、その保持面３０に吸着保持される。そして、ステージ１２の保持面３０上に吸着保持された基板の表面に、スリットノズル４１における塗布液吐出用スリットを近接させた状態で、このスリットノズル４１を基板に対して移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する。スリットノズルに４１より基板に塗布液を塗布している間、複数の吸着盤７１により基板の裏面の複数の位置を吸着保持した状態でステージ１２の保持面３０に押し付ける。
【解決手段】 基板は、基板搬送機構１４によりステージ１２上に搬送されて、その保持面３０に吸着保持される。そして、ステージ１２の保持面３０上に吸着保持された基板の表面に、スリットノズル４１における塗布液吐出用スリットを近接させた状態で、このスリットノズル４１を基板に対して移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する。スリットノズルに４１より基板に塗布液を塗布している間、複数の吸着盤７１により基板の裏面の複数の位置を吸着保持した状態でステージ１２の保持面３０に押し付ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、太陽電池用パネル基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に対して塗布液を塗布するための塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような塗布装置においては、基板をステージ上に載置するとともに、スリットノズルにおける塗布液吐出用スリットをステージ上に載置された基板の表面と近接させた状態で、このスリットノズルを基板の表面に沿って移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する構成が採用されている。
【０００３】
また、基板をステージ上に吸着保持するために、基板を吸着パッドにより吸着した状態でこの吸着パッドをステージ方向に移動させ、吸着パッドにより基板全面をステージに押し付けた状態でこの基板をステージ上に吸着保持し、しかる後、吸着パッドによる押し付け力を解除するようにした基板固定方法も提案されている（特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板として、比較的厚く反りが大きい太陽電池用パネル基板を使用する場合においては、基板をステージ上に完全に吸着保持できない場合がある。すなわち、特許文献１に記載されたように、一旦、基板をステージ上に吸着保持させたとしても、基板の厚みが大きく反りも激しいことから、基板の一部の領域とステージとの間に隙間ができる場合がある。このような現象が生じた場合には、基板とスリットノズルとの距離を一定とすることができず、塗布液の塗布精度が悪化する。また、基板の反りが大きい場合には、基板とスリットノズルとが衝突する危険もある。なお、このような現象は、その厚みが１．７ｍｍ以上の太陽電池用パネル基板において、特に生じやすい現象である。
【０００６】
このような問題に対応するため、スプレー塗布方式や、真空蒸着法、あるいは、化学気相成長法等により基板の表面に成膜を行うことも可能ではあるが、成膜材料の使用効率が悪く、また、製造コストも高くなる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、例えば、太陽電池用パネル基板のように反りが大きい基板に対して塗布液を塗布する場合においても、精度よく塗布液を塗布することが可能な塗布装置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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、スリットノズルにおける塗布液吐出用スリットを、ステージ上に載置された基板の表面と近接させた状態で、当該基板に対して水平方向に相対的に移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置において、前記スリットノズルにより前記基板に塗布液を塗布している間、前記基板の裏面の複数の位置を吸着保持した状態で、前記基板を前記ステージの表面に押し付け、前記基板を前記ステージに対して平坦に保持する複数の吸着部材を備える。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吸着部材は、弾性材からなる皿状の吸着部と減圧手段に連通する基部とを備え、前記ステージに形成された孔部内において、吸着部の先端が前記ステージの表面より突出した状態で、その基部が前記ステージに固定された吸着盤より構成され、前記吸着部の先端と前記基板の裏面とが当接した状態で、前記吸着部と前記基板とにより形成される空間内を排気することにより、前記吸吸着部が弾性変形する作用を利用して、前記基板の裏面を前記ステージの表面に押し付ける。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記ステージ上に載置された基板の外周部を前記ステージの表面に押し付ける外周部押さえ部材をさらに備える。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記基板は、太陽電池用パネル基板である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記基板の厚みは、１．７ｍｍ以上である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、複数の吸着部材により、塗布液が塗布されている間、基板をステージの表面に押し付けることから、反りが大きい基板であっても、塗布動作中においても基板の反りを積極的に矯正することにより、基板に精度よく塗布液を塗布することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、吸着盤をステージに対して昇降させるための特別な機構を設けることなく、基板の裏面をステージの表面に押し付けることが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、反りの生じやすい基板の外周部を、ステージの表面に押し付けることが可能となる。
【００１６】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、比較的厚く、反りが大きい太陽電池用パネル基板に対して正確に塗布液を塗布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の第１実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【図２】スリットノズル４１による塗布液の供給動作を模式的に示す説明図である。
【図３】スリットノズル４１を一部破断して示す正面図である。
【図４】ローラ８１の昇降機構を示す概要図である。
【図５】吸着盤７１の断面図である。
【図６】ステージ１２に形成された孔部３３内に配設される吸着盤７１を示す説明図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【図８】この発明の第２実施形態に係る塗布装置の側面図である。
【図９】保持面３０の斜視図である。
【図１０】ステージ３に形成された孔部３３内に配設される吸着盤７１を示す説明図である。
【図１１】この発明に係る塗布装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【００１９】
この塗布装置は、太陽電池用パネル基板（以下、単に「基板」という）に対して塗布液を塗布するためのものであり、主として、本体１１上に配設されたステージ１２と、このステージ１２の保持面３０に対して水平方向に往復移動するスリットノズル４１とを備える。また、ステージ１２に対して基板を搬入する基板搬送機構１４と、ステージ１２から基板を搬出する基板搬送機構１５とを備えてもよい。なお、この塗布装置により塗布液が塗布される基板は、一般的に、１．７ｍｍ以上の厚みを有し、大きな反りが生じているものが多い。また、塗布液としては、例えば、ナノメタルインクやレジスト液を採用することができる。
【００２０】
このため、この塗布装置においては、基板は、基板搬送機構１４によりステージ１２上に搬送されて、その保持面３０に吸着保持される。そして、ステージ１２の保持面３０上に吸着保持された基板の表面に、スリットノズル４１における塗布液吐出用スリットを近接させた状態で、このスリットノズル４１を基板に対して水平方向に移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する。しかる後、塗布液が塗布された基板を、基板搬送機構１５によりステージ１２上から搬出する。
【００２１】
上記基板搬送機構１４は、ステージ１２の一方側に配設されている。基板搬送機構１４は、一対の側板９７の両端部に軸支され、図示しないモータの駆動により回転する一対の駆動軸９６を備える。この駆動軸９６は、各々、３個のプーリを備え、これらのプーリ間には、３本のベルト９５が巻回されている。これら３本のベルト９５は、一対の駆動軸９６の回転に伴って、互いに同期して回動し、ベルト９５の上部に載置された基板をステージ１２上に水平に搬入する。なお、一対の側板９７は、これらの側板９７をスライド可能に支持する支持部９８に沿って、各ベルト９５等がステージ１２に近接し、ベルト９５上に載置された基板をステージ１２に受け渡し可能とする受渡位置と、ステージ１２から離隔して後述する移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置との間を往復移動可能となっている。
【００２２】
同様に、上記基板搬送機構１５は、ステージ１２の他方側に配設されている。基板搬送機構１５は、一対の側板９３の両端部に軸支され、図示しないモータの駆動により回転する一対の駆動軸９２を備える。この駆動軸９２は、各々、３個のプーリを備え、これらのプーリ間には、３本のベルト９１が巻回されている。これら３本のベルト９１は、一対の駆動軸９２の回転に伴って、互いに同期して回動し、ベルト９１の上部に載置された基板をステージ１２から水平に搬出する。なお、一対の側板９３は、これらの側板９３をスライド可能に支持する支持部９４に沿って、各ベルト９１等がステージ１２に近接し、ステージ１２に載置された基板をベルト９１に受け渡し可能とする受渡位置と、ステージ１２から離隔して後述する移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置との間を往復移動可能となっている。
【００２３】
したがって、基板搬送機構１４と、基板搬送機構１５は、ステージ１２に対して基板をステージ１２に受け渡し可能とする受渡位置と、ステージ１２から離隔して後述する移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置との間を往復移動可能となっているため、基板を搬送する際には、ステージ１２に近接することで基板をステージ１２に確実に搬送することができる。また、後述するスリットノズル４１が塗布液の塗布を行う際には、ステージ１２から離間することで、スリットノズル４１との干渉を防ぎ、安定した塗布液の塗布を行うことができる。
【００２４】
なお、ステージ１２に対して基板の搬送を行う基板搬送機構１４、１５はこのような形態に限られるものではなく、他の手段によってステージ１２へ基板を搬送してもよい。例えば、インデクサロボットを用いて、ステージ１２へ基板を搬送してもよい。
【００２５】
上記スリットノズル４１は、ステージ１２を跨ぐように設けられた架橋構造を有するノズル支持部４０により支持されている。すなわち、スリットノズル４１は、ノズル支持部４０の下面に付設されている。一方、ステージ１２の両側部分には、それぞれ固定子（ステータ）５０ａと移動子５０ｂを備える一対のＡＣコアレスリニアモータ（以下、単に、「リニアモータ」と略する。）５０が配設されている。そして、ノズル支持部４０の両端は、一対の移動子５０ｂに固定されている。なお、この移動子５０ｂ内には、ノズル支持部４０の両端と連結された図示しない左右一対の昇降機構が配設されている。このため、スリットノズル４１は、リニアモータ５０の作用によりステージ１２の表面に沿って往復移動するとともに、図示しない昇降機構の作用によりステージ１２に対して昇降する構成となっている。なお、このスリットノズル４１の往復移動方向は、基板搬送機構１４、１５による基板の搬送方向と直交する方向となっている。
【００２６】
図２はスリットノズル４１による塗布液の供給動作を模式的に示す説明図であり、図３はスリットノズル４１を一部破断して示す正面図である。
【００２７】
このスリットノズル４１は、その長手方向（図２における紙面に垂直な方向であり図３における左右方向）に延びるスリット状の吐出用スリット４４を有する。この吐出用スリット４４の長手方向の長さは、基板Ｓにおける矩形状の素子形成部分の短辺の長さ以上の長さである。塗布液供給配管４６により供給された塗布液４５は、図２に示すように、基板Ｓの表面に近接配置されたスリット状の吐出用スリット４４を介して、基板Ｓの表面に供給される。そして、基板Ｓの表面に塗布膜が形成される。
【００２８】
再度図１を参照する。上記ステージ１２の表面には、基板Ｓを吸着保持するための吸着溝７２が形成されている。そして、ステージ１２の表面には、基板搬送部材としての複数のローラ８１が、２列状をなして配設されている。これらのローラ８１は、その一部がステージ１２の保持面３０の表面より上方に配置される搬送位置と、その全部がステージ１２の保持面３０の表面より下方に配置される退避位置との間を互いに同期して昇降可能となっている。また、ステージ１２の表面には、吸着部材としての多数の吸着盤７１が、ステージ１２における保持面３０の表面にその一部を突出させた状態で配設されている。なお、ローラ８１は２列以上の列をなして配設されていてもよい。
【００２９】
図４は、ローラ８１の昇降機構を示す概要図である。
【００３０】
列をなす複数のローラ８１は、支持部材８２により回転可能に支持されている。そして、支持部材８２は、一対のエアシリンダ８３の駆動により昇降する。このため、複数のローラ８１は、一対のエアシリンダ８３の駆動により、図４に示すように、その一部が、図４において仮想線で示すステージ１２の保持面３０の表面より上方に配置される搬送位置と、その全部がステージ１２の保持面３０の表面より下方に配置される退避位置との間を互いに同期して昇降する。
【００３１】
図５は、吸着盤７１の断面図である。また、図６は、ステージ１２に形成された凹形状の孔部３３内に配設される吸着盤７１を示す説明図である。なお、図５(ａ)および図６(ａ)は、吸着盤７１に応力や吸着力が作用していない状態を示しており、図５(ｂ)および図６（ｂ）は、吸着盤７１により基板Ｓを吸着保持した状態を示している。
【００３２】
この吸着盤７１は、図５に示すように、弾性材料からなり、応力や吸着力によって弾性変形可能な皿状の吸着部７１ａと、減圧手段に連通する連通孔７１ｃが形成された基部７１ｂとから構成される。弾性材としては、シリコンゴムやフッ素ゴム等の樹脂剤を採用することができる。この吸着盤７１は、図６に示すように、ステージ１２に形成された孔部３３内において、吸着部７１ａの先端がステージ１２の保持面３０より突出した状態で配設されている。そして、吸着盤７１の基部７１ｂには、ネジ部７４が付設されており、このネジ部７４は、ステージ１２の下面に配設された支持板３４に固定されている。そして、吸着部７１ａの先端のステージ１２の保持面３０からの突出量は、ネジ３５により調整可能となっている。なお、ネジ部７４は、中空構造を有し、図４に示す連通孔７１ｃは、図６に示す配管７３を介してファンや真空ポンプ等の減圧手段と連通されている。
【００３３】
この吸着盤７１により基板Ｓを吸着保持する場合に、吸着盤７１が図５(ａ)および図６(ａ)に示す状態から、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示す弾性変形した状態に遷移する。その際、吸着盤７１の基部７１ｂが固定されていた場合は、吸着盤７１の吸着部７１ａと基板Ｓとの当接面の位置が基部７１ｂ側に移動し、これに伴って、そこに吸着保持する基板Ｓを基部７１ｂ側に移動させるという作用を生ずる。
【００３４】
すなわち、吸着盤７１における吸着部７１ａの先端と基板Ｓの裏面とが当接した状態で、減圧手段の作用により連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を排気することで、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示すように、弾性材からなる吸着部７１ａが、空間内の気体を排気することで生じた応力によって弾性変形する。つまり、吸着部７１ａの開口部側の開口面積が広がり、深さのある皿状から平坦な皿状になる。言い換えると、吸着部７１ａと基板Ｓとが当接する当接面の面積が大きくなる。これにより、吸着部７１ａの基板Ｓに対する吸着力が大きくなり、確実に基板Ｓを吸着することができる。
【００３５】
このときには、吸着盤７１の基部７１ｂが支持板３４に固定されていることから、吸着部７１ａが弾性変形するときに、そこに吸着保持された基板Ｓも支持板３４側に引き込まれる。このため、吸着盤７１における吸着部７１ａの高さ位置を、吸着部７１ａの先端が前記ステージ１２の保持面３０より突出する状態とすることにより、基板Ｓの吸着保持時に、基板Ｓが反っていた場合でも吸着部７１ａは基板Ｓを吸着することができ、吸着部７１ａが弾性変形する作用を利用して、基板Ｓの裏面をステージ１２の保持面３０に押し付けることが可能となる。したがって、基板Ｓの反りが比較的大きい場合であっても確実に吸着部７１ａは基板Ｓを吸着することができ、そして、吸着部７１ａが弾性変形することで基板Ｓをステージ１２に対して平坦に保持することができる。なお、本発明において、基板Ｓをステージ１２に対して押し付けるとは、基板Ｓがステージ１２側からの引きつけられる力によって、基板Ｓをステージ１２に対して押し付けるものも含まれる。
【００３６】
次に、上述した塗布装置により基板Ｓに塗布液を塗布する塗布動作について説明する。
【００３７】
基板Ｓに対して塗布を開始するときには、図４に示すエアシリンダ８３の作用により、複数のローラ８１を、基板Ｓを搬送するための搬送位置に配置する。つまり、各ローラ８１の上端は、基板搬送機構１４における３本のベルト９５の上端と同一高さ位置に配置される。この時、基板搬送機構１４もステージ１２に近接した位置である受渡位置に移動する。
【００３８】
この状態において、３本のベルト９５を一対の駆動軸９６の回転に伴って互いに同期して回動させる。また、各ローラ８１を、ベルト９５の回動と同期して回転させる。そして、これらのベルト９５およびローラ８１の作用により、基板Ｓを基板搬送機構１４からステージ１２における保持面３０上に搬送する。
【００３９】
基板Ｓがステージ１２の上部まで移動すれば、ベルト９５およびローラ８１を停止させる。そして、各ローラ８１を、エアシリンダ８３の作用により、図４に示すように、ローラ８１の上端部がステージ１２の保持面３０より上方に配置された基板Ｓの搬送位置から、ローラ８１の上端部がステージ１２の保持面３０より下方に配置される退避位置に移動させる。言い換えると、ローラ８１の全体がステージ１２の保持面３０より下方に配置される。これにより、基板Ｓは、吸着盤７１における吸着部７１ａの先端付近と当接する。
【００４０】
また、基板Ｓをステージ１２の上部まで移動させた後には、基板搬送機構１４における一対の側板９７を移動させ、各ベルト９５をステージ１２に近接する受渡位置から、ステージ１２から離隔して移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置に移動させる。なお、基板搬送機構１５も、ステージ１２から離隔して移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置に配置しておく。
【００４１】
また、ステージ１２上で塗布処理が行われた基板と、新たに塗布処理を行う基板を同時に搬入および搬出する場合は、基板搬送機構１４と基板搬送機構１５をステージ１２に近接した位置である受渡位置に移動し、ステージ１２から基板搬送機構１５へ基板を搬出するとともに、基板搬送機構１４からステージ１２に基板を搬入するように動作させればよい。そして、塗布処理が行われる際には、基板搬送機構１４および基板搬送機構１５をステージ１２から離隔した離間位置に配置すればよい。
【００４２】
そして、減圧手段の作用により連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を排気する。これにより、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示すように、吸着部７１ａが弾性変形し、基板Ｓの裏面がステージ１２の保持面３０に押し付けられる。また、これと並行して、吸着溝７２からも排気を行い、基板Ｓの裏面側を大気圧に対して負圧とすることにより、基板Ｓを保持面３０に吸着保持する。このため、基板Ｓとして、比較的厚く反りが大きい太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、この基板Ｓをステージ１２の保持面３０に押し付けて、基板Ｓの反りを矯正することが可能となる。
【００４３】
この状態において、スリットノズル４１における吐出用スリット４４をステージ１２の保持面３０に吸着保持された基板Ｓの表面と近接させた状態で、スリットノズル４１をリニアモータ５０の駆動により基板Ｓの表面に沿って移動させる。そして、図２に示すように、塗布液供給配管４６により供給された塗布液４５を、基板Ｓの表面に供給する。これにより、基板Ｓの表面に塗布液４５の薄膜が形成される。
【００４４】
このときにも、吸着盤７１による基板Ｓの吸着保持は継続しており、基板Ｓの裏面は、吸着盤７１の作用により、ステージ１２の保持面３０に押し付けられている。このため、基板Ｓとして、その厚みが１．７ｍｍ以上で、比較的大きな反りを有する太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、塗布動作を継続中に、この基板Ｓをステージ１２の保持面３０に常時押し付けて、基板Ｓの反りを矯正しておくことが可能となる。このため、基板Ｓとスリットノズル４１との距離を一定とすることができ、塗布液４５の塗布精度を向上させることが可能となるとともに、基板Ｓの反りが大きい場合にも、基板Ｓとスリットノズル４１とが衝突する危険を回避することが可能となる。
【００４５】
基板Ｓへの塗布液の塗布が完了すれば、連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を大気解放する。これにより、吸着盤７１は、図５(ａ)および図６(ａ)に示す状態に復帰する。また、複数のローラ８１の上端部がステージ１２の保持面３０の表面より上方に配置される搬送位置まで上昇させる。さらに、基板搬送機構１５を各ベルト９１がステージ１２に近接する受渡位置に移動させる。そして、３本のベルト９１を一対の駆動軸９２の回転に伴って互いに同期して回動させる。また、各ローラ８１を、ベルト９１の回動と同期して回転させる。そして、これらのベルト９１およびローラ８１の作用により、基板Ｓをステージ１２上から基板搬送機構１５に向けて搬出する。
【００４６】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係る塗布装置の斜視図であり、図８は、その側面図である。さらに、図９は、ステージ３における保持面３０の斜視図である。なお、図７においては、吸着盤７１および吸着溝７２や、後述するプリディスペンス機構２およびノズル洗浄装置６等の図示を省略している。また、図８においては、後述するキャリッジ４等の図示を省略している。
【００４７】
この第２実施形態に係る塗布装置は、ステージ３を備える。このステージ３は、直方体形状を有する石製であり、その上面は水平面とされており、基板Ｓの保持面３０となっている。この保持面３０には、上述した実施形態と同様、凹形状の孔部が形成されており、この孔部内には、図５(ａ)および図６(ａ)と同様の吸着盤７１が配設されている。また、図９に示すように、保持面３０には、所定の長さを有する孔部３３ｂが形成されており、この孔部３３ｂ内にも吸着盤７１が配設されている。この孔部３３ｂ内に配設された吸着盤７１は、基板Ｓのサイズに合わせてその位置を調整し得る構成となっている。
【００４８】
また、保持面３０には、図示を省略した複数のリフトピンが、適宜の間隔をおいて設けられている。このリフトピンは、基板Ｓの搬入、搬出時に、基板Ｓをその下方より支持して、ステージ３における保持面３０の表面より上方に上昇させる。
【００４９】
ステージ３の上方には、このステージ３の両側部分から略水平に掛け渡されたキャリッジ４が設けられている。このキャリッジ４は、スリットノズル４１を支持するためのノズル支持部４０と、このノズル支持部４０の両端を支持する左右一対の昇降機構４３とを備える。また、ステージ３の両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール３１が配設される。これらの走行レール３１は、キャリッジ４の両端部をガイドすることにより、キャリッジ４を、図７に示すＸ方向に往復移動させる。
【００５０】
ステージ３およびキャリッジ４の両側部分には、ステージ３の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子５０ａと移動子５０ｂを備える一対のリニアモータ５０が配設されている。また、ステージ３およびキャリッジ４の両側部分には、それぞれスケール部と検出子とを備えた一対のリニアエンコーダ５２が固設される。リニアエンコーダ５２は、キャリッジ４の位置を検出する。
【００５１】
また、図８に示すように、ステージ３における保持面３０の側方には、ノズル洗浄装置６が配設されている。このノズル洗浄装置６は、洗浄ブロック６１と待機ポッド６２とを備える。この塗布装置においては、塗布動作を実行する前あるいは実行した後に、スリットノズル４１をこのノズル洗浄装置６で洗浄するようにしている。
【００５２】
また、図８に示すように、ステージ３における保持面３０の側方には、プリディスペンス機構２が配設されている。このプリディスペンス機構２は、貯留槽２１内に貯留された洗浄液中にその一部を浸漬したプリディスペンスローラ２２と、ドクターブレード２３とを備える。プリディスペンスローラ２２とドクターブレード２３とは、Ｙ方向に対して、スリットノズル４１と同等以上の長さを有する。また、プリディスペンスローラ２２は、図示しないモータの駆動により回転する。この塗布装置においては、処理動作を実行する前に、プリディスペンスローラ２２の上方に移動したスリットノズル４１から少量の塗布液を吐出することにより、ノズル洗浄装置６による洗浄時に洗浄液を含有した塗布液を、スリットノズル４１内から除去する工程を実行するようにしている。
【００５３】
この第２実施形態に係る塗布装置により塗布動作を実行するときには、上述した第１実施形態と同様、減圧手段の作用により連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を排気する。これにより、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示す場合と同様、吸着部７１ａが弾性変形し、基板Ｓの裏面がステージ３の保持面３０に押し付けられる。また、これと並行して、吸着溝７２からも排気を行い、基板Ｓの裏面側を大気圧に対して負圧とすることにより、基板Ｓを保持面３０に吸着保持する。このため、基板Ｓとして、比較的厚く反りが大きい太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、この基板Ｓをステージ３の保持面３０に押し付けて、基板Ｓの反りを矯正することが可能となる。
【００５４】
この状態において、スリットノズル４１における吐出用スリット４４をステージ３の保持面３０に吸着保持された基板Ｓの表面と近接させた状態で、スリットノズル４１をリニアモータ５０の駆動により基板Ｓの表面に沿って移動させる。そして、図２に示すように、塗布液供給配管４６により供給された塗布液４５を、基板Ｓの表面に供給する。これにより、基板Ｓの表面に塗布液４５の薄膜が形成される。
【００５５】
このときにも、吸着盤７１による基板Ｓの吸着保持は継続しており、基板Ｓの裏面は、吸着盤７１の作用により、ステージ３の保持面３０に押し付けられている。このため、基板Ｓとして、その厚みが１．７ｍｍ以上で、比較的大きな反りを有する太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、塗布動作を継続中に、この基板Ｓをステージ３の保持面３０に常時押し付けて、基板Ｓの反りを矯正しておくことが可能となる。このため、基板Ｓとスリットノズル４１との距離を一定とすることができ、塗布液４５の塗布精度を向上させることが可能となるとともに、基板Ｓの反りが大きい場合にも、基板Ｓとスリットノズルとが衝突する危険を回避することが可能となる。
【００５６】
図１０は、ステージ３に形成された孔部３３内に配設される吸着盤７１の他の実施形態を示す説明図である。なお、図１０(ａ)は、吸着盤７１に応力や吸着力が作用していない状態を示しており、図１０(ｂ)は、吸着盤７１により基板Ｓを吸着保持した状態を示している。
【００５７】
この実施形態に係る吸着盤７１は、図５および図６に示す吸着盤７１と同様の構成を有する。そして、この実施形態に係る吸着盤７１の基部７１ｂは、エアシリンダ３６のシリンダロッド３７と連結されており、エアシリンダ３６の駆動により、ステージ３の保持面３０に対して昇降可能となっている。なお、吸着盤７１には、図４に示す連通孔７１ｃが形成されており、この連通孔７１ｃは、図示しない配管を介してファンや真空ポンプ等の減圧手段と連通されている。
【００５８】
上述した実施形態においては、基板Ｓの吸着保持時に、吸着部７１ａが弾性変形する作用を利用して、基板Ｓの裏面をステージ３の保持面３０に押し付けている。これに対して、この実施形態においては、エアシリンダ３６の駆動により吸着盤７１を昇降駆動し、吸着盤７１に吸着保持した基板Ｓを積極的にステージ３の保持面３０に押し付けるようにしている。
【００５９】
なお、このように吸着盤７１をステージ３の保持面３０に対して昇降可能な構成とした場合においては、基板Ｓの搬入、搬出時に、基板Ｓをその下方より支持してステージ３における保持面３０の表面より上方に上昇させるためのリフトピンを省略することが可能となる。
【００６０】
図１１は、この発明に係る塗布装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【００６１】
この実施形態においては、上述した第１、第２実施形態におけるステージ１２、３の保持面３０に吸着保持された基板Ｓの外周部を保持面３０に押し付ける外周部押さえ部材８５をさらに備えた構成を有する。この外周部押さえ部材８５は、エアシリンダ８６により昇降可能となっている。この実施形態においては、特に反りの影響を受けやすい基板Ｓの外周部付近を、外周部押さえ部材８５の作用により保持面３０に押し付けることで、基板Ｓの全域にわたって反りを矯正しておくことが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
２ プリディスペンス機構
３ ステージ
６ ノズル洗浄装置
１１ 本体
１２ ステージ
１４ 基板搬送機構
１５ 基板搬送機構
３０ 保持面
３３ 孔部
３４ 支持板
３５ ネジ
３６ エアシリンダ
４０ ノズル支持部
４１ スリットノズル
４４ 吐出用スリット
４５ 塗布液
５０ リニアモータ
５０ａ 固定子
５０ｂ 移動子
７１ 吸着盤
７１ａ 吸着部
７１ｂ 基部
７１ｃ 連通孔
７２ 吸着溝
８１ ローラ
８２ 支持部材
８３ エアシリンダ
８４ ベルト
８５ 外周部押さえ部材
８６ エアシリンダ
９１ ベルト
９２ 駆動軸
９３ 側板
９５ ベルト
９６ 駆動軸
９７ 側板
Ｓ 基板
【技術分野】
【０００１】
この発明は、有機ＥＬ表示装置用ガラス基板、液晶表示装置用ガラス基板、太陽電池用パネル基板、ＰＤＰ用ガラス基板、フォトマスク用ガラス基板、光ディスク用基板等の基板に対して塗布液を塗布するための塗布装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
このような塗布装置においては、基板をステージ上に載置するとともに、スリットノズルにおける塗布液吐出用スリットをステージ上に載置された基板の表面と近接させた状態で、このスリットノズルを基板の表面に沿って移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する構成が採用されている。
【０００３】
また、基板をステージ上に吸着保持するために、基板を吸着パッドにより吸着した状態でこの吸着パッドをステージ方向に移動させ、吸着パッドにより基板全面をステージに押し付けた状態でこの基板をステージ上に吸着保持し、しかる後、吸着パッドによる押し付け力を解除するようにした基板固定方法も提案されている（特許文献1参照)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００４−１７９３９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
基板として、比較的厚く反りが大きい太陽電池用パネル基板を使用する場合においては、基板をステージ上に完全に吸着保持できない場合がある。すなわち、特許文献１に記載されたように、一旦、基板をステージ上に吸着保持させたとしても、基板の厚みが大きく反りも激しいことから、基板の一部の領域とステージとの間に隙間ができる場合がある。このような現象が生じた場合には、基板とスリットノズルとの距離を一定とすることができず、塗布液の塗布精度が悪化する。また、基板の反りが大きい場合には、基板とスリットノズルとが衝突する危険もある。なお、このような現象は、その厚みが１．７ｍｍ以上の太陽電池用パネル基板において、特に生じやすい現象である。
【０００６】
このような問題に対応するため、スプレー塗布方式や、真空蒸着法、あるいは、化学気相成長法等により基板の表面に成膜を行うことも可能ではあるが、成膜材料の使用効率が悪く、また、製造コストも高くなる。
【０００７】
この発明は上記課題を解決するためになされたものであり、例えば、太陽電池用パネル基板のように反りが大きい基板に対して塗布液を塗布する場合においても、精度よく塗布液を塗布することが可能な塗布装置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】
【０００８】
請求項１に記載の発明は、スリットノズルにおける塗布液吐出用スリットを、ステージ上に載置された基板の表面と近接させた状態で、当該基板に対して水平方向に相対的に移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置において、前記スリットノズルにより前記基板に塗布液を塗布している間、前記基板の裏面の複数の位置を吸着保持した状態で、前記基板を前記ステージの表面に押し付け、前記基板を前記ステージに対して平坦に保持する複数の吸着部材を備える。
【０００９】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明において、前記吸着部材は、弾性材からなる皿状の吸着部と減圧手段に連通する基部とを備え、前記ステージに形成された孔部内において、吸着部の先端が前記ステージの表面より突出した状態で、その基部が前記ステージに固定された吸着盤より構成され、前記吸着部の先端と前記基板の裏面とが当接した状態で、前記吸着部と前記基板とにより形成される空間内を排気することにより、前記吸吸着部が弾性変形する作用を利用して、前記基板の裏面を前記ステージの表面に押し付ける。
【００１０】
請求項３に記載の発明は、請求項１または請求項２に記載の発明において、前記ステージ上に載置された基板の外周部を前記ステージの表面に押し付ける外周部押さえ部材をさらに備える。
【００１１】
請求項４に記載の発明は、請求項１から請求項３のいずれかに記載の発明において、前記基板は、太陽電池用パネル基板である。
【００１２】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明において、前記基板の厚みは、１．７ｍｍ以上である。
【発明の効果】
【００１３】
請求項１に記載の発明によれば、複数の吸着部材により、塗布液が塗布されている間、基板をステージの表面に押し付けることから、反りが大きい基板であっても、塗布動作中においても基板の反りを積極的に矯正することにより、基板に精度よく塗布液を塗布することが可能となる。
【００１４】
請求項２に記載の発明によれば、吸着盤をステージに対して昇降させるための特別な機構を設けることなく、基板の裏面をステージの表面に押し付けることが可能となる。
【００１５】
請求項３に記載の発明によれば、反りの生じやすい基板の外周部を、ステージの表面に押し付けることが可能となる。
【００１６】
請求項４および請求項５に記載の発明によれば、比較的厚く、反りが大きい太陽電池用パネル基板に対して正確に塗布液を塗布することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】この発明の第１実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【図２】スリットノズル４１による塗布液の供給動作を模式的に示す説明図である。
【図３】スリットノズル４１を一部破断して示す正面図である。
【図４】ローラ８１の昇降機構を示す概要図である。
【図５】吸着盤７１の断面図である。
【図６】ステージ１２に形成された孔部３３内に配設される吸着盤７１を示す説明図である。
【図７】この発明の第２実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【図８】この発明の第２実施形態に係る塗布装置の側面図である。
【図９】保持面３０の斜視図である。
【図１０】ステージ３に形成された孔部３３内に配設される吸着盤７１を示す説明図である。
【図１１】この発明に係る塗布装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、この発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明の第１実施形態に係る塗布装置の斜視図である。
【００１９】
この塗布装置は、太陽電池用パネル基板（以下、単に「基板」という）に対して塗布液を塗布するためのものであり、主として、本体１１上に配設されたステージ１２と、このステージ１２の保持面３０に対して水平方向に往復移動するスリットノズル４１とを備える。また、ステージ１２に対して基板を搬入する基板搬送機構１４と、ステージ１２から基板を搬出する基板搬送機構１５とを備えてもよい。なお、この塗布装置により塗布液が塗布される基板は、一般的に、１．７ｍｍ以上の厚みを有し、大きな反りが生じているものが多い。また、塗布液としては、例えば、ナノメタルインクやレジスト液を採用することができる。
【００２０】
このため、この塗布装置においては、基板は、基板搬送機構１４によりステージ１２上に搬送されて、その保持面３０に吸着保持される。そして、ステージ１２の保持面３０上に吸着保持された基板の表面に、スリットノズル４１における塗布液吐出用スリットを近接させた状態で、このスリットノズル４１を基板に対して水平方向に移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する。しかる後、塗布液が塗布された基板を、基板搬送機構１５によりステージ１２上から搬出する。
【００２１】
上記基板搬送機構１４は、ステージ１２の一方側に配設されている。基板搬送機構１４は、一対の側板９７の両端部に軸支され、図示しないモータの駆動により回転する一対の駆動軸９６を備える。この駆動軸９６は、各々、３個のプーリを備え、これらのプーリ間には、３本のベルト９５が巻回されている。これら３本のベルト９５は、一対の駆動軸９６の回転に伴って、互いに同期して回動し、ベルト９５の上部に載置された基板をステージ１２上に水平に搬入する。なお、一対の側板９７は、これらの側板９７をスライド可能に支持する支持部９８に沿って、各ベルト９５等がステージ１２に近接し、ベルト９５上に載置された基板をステージ１２に受け渡し可能とする受渡位置と、ステージ１２から離隔して後述する移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置との間を往復移動可能となっている。
【００２２】
同様に、上記基板搬送機構１５は、ステージ１２の他方側に配設されている。基板搬送機構１５は、一対の側板９３の両端部に軸支され、図示しないモータの駆動により回転する一対の駆動軸９２を備える。この駆動軸９２は、各々、３個のプーリを備え、これらのプーリ間には、３本のベルト９１が巻回されている。これら３本のベルト９１は、一対の駆動軸９２の回転に伴って、互いに同期して回動し、ベルト９１の上部に載置された基板をステージ１２から水平に搬出する。なお、一対の側板９３は、これらの側板９３をスライド可能に支持する支持部９４に沿って、各ベルト９１等がステージ１２に近接し、ステージ１２に載置された基板をベルト９１に受け渡し可能とする受渡位置と、ステージ１２から離隔して後述する移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置との間を往復移動可能となっている。
【００２３】
したがって、基板搬送機構１４と、基板搬送機構１５は、ステージ１２に対して基板をステージ１２に受け渡し可能とする受渡位置と、ステージ１２から離隔して後述する移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置との間を往復移動可能となっているため、基板を搬送する際には、ステージ１２に近接することで基板をステージ１２に確実に搬送することができる。また、後述するスリットノズル４１が塗布液の塗布を行う際には、ステージ１２から離間することで、スリットノズル４１との干渉を防ぎ、安定した塗布液の塗布を行うことができる。
【００２４】
なお、ステージ１２に対して基板の搬送を行う基板搬送機構１４、１５はこのような形態に限られるものではなく、他の手段によってステージ１２へ基板を搬送してもよい。例えば、インデクサロボットを用いて、ステージ１２へ基板を搬送してもよい。
【００２５】
上記スリットノズル４１は、ステージ１２を跨ぐように設けられた架橋構造を有するノズル支持部４０により支持されている。すなわち、スリットノズル４１は、ノズル支持部４０の下面に付設されている。一方、ステージ１２の両側部分には、それぞれ固定子（ステータ）５０ａと移動子５０ｂを備える一対のＡＣコアレスリニアモータ（以下、単に、「リニアモータ」と略する。）５０が配設されている。そして、ノズル支持部４０の両端は、一対の移動子５０ｂに固定されている。なお、この移動子５０ｂ内には、ノズル支持部４０の両端と連結された図示しない左右一対の昇降機構が配設されている。このため、スリットノズル４１は、リニアモータ５０の作用によりステージ１２の表面に沿って往復移動するとともに、図示しない昇降機構の作用によりステージ１２に対して昇降する構成となっている。なお、このスリットノズル４１の往復移動方向は、基板搬送機構１４、１５による基板の搬送方向と直交する方向となっている。
【００２６】
図２はスリットノズル４１による塗布液の供給動作を模式的に示す説明図であり、図３はスリットノズル４１を一部破断して示す正面図である。
【００２７】
このスリットノズル４１は、その長手方向（図２における紙面に垂直な方向であり図３における左右方向）に延びるスリット状の吐出用スリット４４を有する。この吐出用スリット４４の長手方向の長さは、基板Ｓにおける矩形状の素子形成部分の短辺の長さ以上の長さである。塗布液供給配管４６により供給された塗布液４５は、図２に示すように、基板Ｓの表面に近接配置されたスリット状の吐出用スリット４４を介して、基板Ｓの表面に供給される。そして、基板Ｓの表面に塗布膜が形成される。
【００２８】
再度図１を参照する。上記ステージ１２の表面には、基板Ｓを吸着保持するための吸着溝７２が形成されている。そして、ステージ１２の表面には、基板搬送部材としての複数のローラ８１が、２列状をなして配設されている。これらのローラ８１は、その一部がステージ１２の保持面３０の表面より上方に配置される搬送位置と、その全部がステージ１２の保持面３０の表面より下方に配置される退避位置との間を互いに同期して昇降可能となっている。また、ステージ１２の表面には、吸着部材としての多数の吸着盤７１が、ステージ１２における保持面３０の表面にその一部を突出させた状態で配設されている。なお、ローラ８１は２列以上の列をなして配設されていてもよい。
【００２９】
図４は、ローラ８１の昇降機構を示す概要図である。
【００３０】
列をなす複数のローラ８１は、支持部材８２により回転可能に支持されている。そして、支持部材８２は、一対のエアシリンダ８３の駆動により昇降する。このため、複数のローラ８１は、一対のエアシリンダ８３の駆動により、図４に示すように、その一部が、図４において仮想線で示すステージ１２の保持面３０の表面より上方に配置される搬送位置と、その全部がステージ１２の保持面３０の表面より下方に配置される退避位置との間を互いに同期して昇降する。
【００３１】
図５は、吸着盤７１の断面図である。また、図６は、ステージ１２に形成された凹形状の孔部３３内に配設される吸着盤７１を示す説明図である。なお、図５(ａ)および図６(ａ)は、吸着盤７１に応力や吸着力が作用していない状態を示しており、図５(ｂ)および図６（ｂ）は、吸着盤７１により基板Ｓを吸着保持した状態を示している。
【００３２】
この吸着盤７１は、図５に示すように、弾性材料からなり、応力や吸着力によって弾性変形可能な皿状の吸着部７１ａと、減圧手段に連通する連通孔７１ｃが形成された基部７１ｂとから構成される。弾性材としては、シリコンゴムやフッ素ゴム等の樹脂剤を採用することができる。この吸着盤７１は、図６に示すように、ステージ１２に形成された孔部３３内において、吸着部７１ａの先端がステージ１２の保持面３０より突出した状態で配設されている。そして、吸着盤７１の基部７１ｂには、ネジ部７４が付設されており、このネジ部７４は、ステージ１２の下面に配設された支持板３４に固定されている。そして、吸着部７１ａの先端のステージ１２の保持面３０からの突出量は、ネジ３５により調整可能となっている。なお、ネジ部７４は、中空構造を有し、図４に示す連通孔７１ｃは、図６に示す配管７３を介してファンや真空ポンプ等の減圧手段と連通されている。
【００３３】
この吸着盤７１により基板Ｓを吸着保持する場合に、吸着盤７１が図５(ａ)および図６(ａ)に示す状態から、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示す弾性変形した状態に遷移する。その際、吸着盤７１の基部７１ｂが固定されていた場合は、吸着盤７１の吸着部７１ａと基板Ｓとの当接面の位置が基部７１ｂ側に移動し、これに伴って、そこに吸着保持する基板Ｓを基部７１ｂ側に移動させるという作用を生ずる。
【００３４】
すなわち、吸着盤７１における吸着部７１ａの先端と基板Ｓの裏面とが当接した状態で、減圧手段の作用により連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を排気することで、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示すように、弾性材からなる吸着部７１ａが、空間内の気体を排気することで生じた応力によって弾性変形する。つまり、吸着部７１ａの開口部側の開口面積が広がり、深さのある皿状から平坦な皿状になる。言い換えると、吸着部７１ａと基板Ｓとが当接する当接面の面積が大きくなる。これにより、吸着部７１ａの基板Ｓに対する吸着力が大きくなり、確実に基板Ｓを吸着することができる。
【００３５】
このときには、吸着盤７１の基部７１ｂが支持板３４に固定されていることから、吸着部７１ａが弾性変形するときに、そこに吸着保持された基板Ｓも支持板３４側に引き込まれる。このため、吸着盤７１における吸着部７１ａの高さ位置を、吸着部７１ａの先端が前記ステージ１２の保持面３０より突出する状態とすることにより、基板Ｓの吸着保持時に、基板Ｓが反っていた場合でも吸着部７１ａは基板Ｓを吸着することができ、吸着部７１ａが弾性変形する作用を利用して、基板Ｓの裏面をステージ１２の保持面３０に押し付けることが可能となる。したがって、基板Ｓの反りが比較的大きい場合であっても確実に吸着部７１ａは基板Ｓを吸着することができ、そして、吸着部７１ａが弾性変形することで基板Ｓをステージ１２に対して平坦に保持することができる。なお、本発明において、基板Ｓをステージ１２に対して押し付けるとは、基板Ｓがステージ１２側からの引きつけられる力によって、基板Ｓをステージ１２に対して押し付けるものも含まれる。
【００３６】
次に、上述した塗布装置により基板Ｓに塗布液を塗布する塗布動作について説明する。
【００３７】
基板Ｓに対して塗布を開始するときには、図４に示すエアシリンダ８３の作用により、複数のローラ８１を、基板Ｓを搬送するための搬送位置に配置する。つまり、各ローラ８１の上端は、基板搬送機構１４における３本のベルト９５の上端と同一高さ位置に配置される。この時、基板搬送機構１４もステージ１２に近接した位置である受渡位置に移動する。
【００３８】
この状態において、３本のベルト９５を一対の駆動軸９６の回転に伴って互いに同期して回動させる。また、各ローラ８１を、ベルト９５の回動と同期して回転させる。そして、これらのベルト９５およびローラ８１の作用により、基板Ｓを基板搬送機構１４からステージ１２における保持面３０上に搬送する。
【００３９】
基板Ｓがステージ１２の上部まで移動すれば、ベルト９５およびローラ８１を停止させる。そして、各ローラ８１を、エアシリンダ８３の作用により、図４に示すように、ローラ８１の上端部がステージ１２の保持面３０より上方に配置された基板Ｓの搬送位置から、ローラ８１の上端部がステージ１２の保持面３０より下方に配置される退避位置に移動させる。言い換えると、ローラ８１の全体がステージ１２の保持面３０より下方に配置される。これにより、基板Ｓは、吸着盤７１における吸着部７１ａの先端付近と当接する。
【００４０】
また、基板Ｓをステージ１２の上部まで移動させた後には、基板搬送機構１４における一対の側板９７を移動させ、各ベルト９５をステージ１２に近接する受渡位置から、ステージ１２から離隔して移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置に移動させる。なお、基板搬送機構１５も、ステージ１２から離隔して移動子５０ｂの移動を可能とする離間位置に配置しておく。
【００４１】
また、ステージ１２上で塗布処理が行われた基板と、新たに塗布処理を行う基板を同時に搬入および搬出する場合は、基板搬送機構１４と基板搬送機構１５をステージ１２に近接した位置である受渡位置に移動し、ステージ１２から基板搬送機構１５へ基板を搬出するとともに、基板搬送機構１４からステージ１２に基板を搬入するように動作させればよい。そして、塗布処理が行われる際には、基板搬送機構１４および基板搬送機構１５をステージ１２から離隔した離間位置に配置すればよい。
【００４２】
そして、減圧手段の作用により連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を排気する。これにより、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示すように、吸着部７１ａが弾性変形し、基板Ｓの裏面がステージ１２の保持面３０に押し付けられる。また、これと並行して、吸着溝７２からも排気を行い、基板Ｓの裏面側を大気圧に対して負圧とすることにより、基板Ｓを保持面３０に吸着保持する。このため、基板Ｓとして、比較的厚く反りが大きい太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、この基板Ｓをステージ１２の保持面３０に押し付けて、基板Ｓの反りを矯正することが可能となる。
【００４３】
この状態において、スリットノズル４１における吐出用スリット４４をステージ１２の保持面３０に吸着保持された基板Ｓの表面と近接させた状態で、スリットノズル４１をリニアモータ５０の駆動により基板Ｓの表面に沿って移動させる。そして、図２に示すように、塗布液供給配管４６により供給された塗布液４５を、基板Ｓの表面に供給する。これにより、基板Ｓの表面に塗布液４５の薄膜が形成される。
【００４４】
このときにも、吸着盤７１による基板Ｓの吸着保持は継続しており、基板Ｓの裏面は、吸着盤７１の作用により、ステージ１２の保持面３０に押し付けられている。このため、基板Ｓとして、その厚みが１．７ｍｍ以上で、比較的大きな反りを有する太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、塗布動作を継続中に、この基板Ｓをステージ１２の保持面３０に常時押し付けて、基板Ｓの反りを矯正しておくことが可能となる。このため、基板Ｓとスリットノズル４１との距離を一定とすることができ、塗布液４５の塗布精度を向上させることが可能となるとともに、基板Ｓの反りが大きい場合にも、基板Ｓとスリットノズル４１とが衝突する危険を回避することが可能となる。
【００４５】
基板Ｓへの塗布液の塗布が完了すれば、連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を大気解放する。これにより、吸着盤７１は、図５(ａ)および図６(ａ)に示す状態に復帰する。また、複数のローラ８１の上端部がステージ１２の保持面３０の表面より上方に配置される搬送位置まで上昇させる。さらに、基板搬送機構１５を各ベルト９１がステージ１２に近接する受渡位置に移動させる。そして、３本のベルト９１を一対の駆動軸９２の回転に伴って互いに同期して回動させる。また、各ローラ８１を、ベルト９１の回動と同期して回転させる。そして、これらのベルト９１およびローラ８１の作用により、基板Ｓをステージ１２上から基板搬送機構１５に向けて搬出する。
【００４６】
次に、この発明の他の実施形態について説明する。図７は、この発明の第２実施形態に係る塗布装置の斜視図であり、図８は、その側面図である。さらに、図９は、ステージ３における保持面３０の斜視図である。なお、図７においては、吸着盤７１および吸着溝７２や、後述するプリディスペンス機構２およびノズル洗浄装置６等の図示を省略している。また、図８においては、後述するキャリッジ４等の図示を省略している。
【００４７】
この第２実施形態に係る塗布装置は、ステージ３を備える。このステージ３は、直方体形状を有する石製であり、その上面は水平面とされており、基板Ｓの保持面３０となっている。この保持面３０には、上述した実施形態と同様、凹形状の孔部が形成されており、この孔部内には、図５(ａ)および図６(ａ)と同様の吸着盤７１が配設されている。また、図９に示すように、保持面３０には、所定の長さを有する孔部３３ｂが形成されており、この孔部３３ｂ内にも吸着盤７１が配設されている。この孔部３３ｂ内に配設された吸着盤７１は、基板Ｓのサイズに合わせてその位置を調整し得る構成となっている。
【００４８】
また、保持面３０には、図示を省略した複数のリフトピンが、適宜の間隔をおいて設けられている。このリフトピンは、基板Ｓの搬入、搬出時に、基板Ｓをその下方より支持して、ステージ３における保持面３０の表面より上方に上昇させる。
【００４９】
ステージ３の上方には、このステージ３の両側部分から略水平に掛け渡されたキャリッジ４が設けられている。このキャリッジ４は、スリットノズル４１を支持するためのノズル支持部４０と、このノズル支持部４０の両端を支持する左右一対の昇降機構４３とを備える。また、ステージ３の両端部には、略水平方向に平行に伸びる一対の走行レール３１が配設される。これらの走行レール３１は、キャリッジ４の両端部をガイドすることにより、キャリッジ４を、図７に示すＸ方向に往復移動させる。
【００５０】
ステージ３およびキャリッジ４の両側部分には、ステージ３の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子５０ａと移動子５０ｂを備える一対のリニアモータ５０が配設されている。また、ステージ３およびキャリッジ４の両側部分には、それぞれスケール部と検出子とを備えた一対のリニアエンコーダ５２が固設される。リニアエンコーダ５２は、キャリッジ４の位置を検出する。
【００５１】
また、図８に示すように、ステージ３における保持面３０の側方には、ノズル洗浄装置６が配設されている。このノズル洗浄装置６は、洗浄ブロック６１と待機ポッド６２とを備える。この塗布装置においては、塗布動作を実行する前あるいは実行した後に、スリットノズル４１をこのノズル洗浄装置６で洗浄するようにしている。
【００５２】
また、図８に示すように、ステージ３における保持面３０の側方には、プリディスペンス機構２が配設されている。このプリディスペンス機構２は、貯留槽２１内に貯留された洗浄液中にその一部を浸漬したプリディスペンスローラ２２と、ドクターブレード２３とを備える。プリディスペンスローラ２２とドクターブレード２３とは、Ｙ方向に対して、スリットノズル４１と同等以上の長さを有する。また、プリディスペンスローラ２２は、図示しないモータの駆動により回転する。この塗布装置においては、処理動作を実行する前に、プリディスペンスローラ２２の上方に移動したスリットノズル４１から少量の塗布液を吐出することにより、ノズル洗浄装置６による洗浄時に洗浄液を含有した塗布液を、スリットノズル４１内から除去する工程を実行するようにしている。
【００５３】
この第２実施形態に係る塗布装置により塗布動作を実行するときには、上述した第１実施形態と同様、減圧手段の作用により連通孔７１ｃを介して吸着部７１ａと基板Ｓとにより形成される空間内を排気する。これにより、図５(ｂ)および図６（ｂ）に示す場合と同様、吸着部７１ａが弾性変形し、基板Ｓの裏面がステージ３の保持面３０に押し付けられる。また、これと並行して、吸着溝７２からも排気を行い、基板Ｓの裏面側を大気圧に対して負圧とすることにより、基板Ｓを保持面３０に吸着保持する。このため、基板Ｓとして、比較的厚く反りが大きい太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、この基板Ｓをステージ３の保持面３０に押し付けて、基板Ｓの反りを矯正することが可能となる。
【００５４】
この状態において、スリットノズル４１における吐出用スリット４４をステージ３の保持面３０に吸着保持された基板Ｓの表面と近接させた状態で、スリットノズル４１をリニアモータ５０の駆動により基板Ｓの表面に沿って移動させる。そして、図２に示すように、塗布液供給配管４６により供給された塗布液４５を、基板Ｓの表面に供給する。これにより、基板Ｓの表面に塗布液４５の薄膜が形成される。
【００５５】
このときにも、吸着盤７１による基板Ｓの吸着保持は継続しており、基板Ｓの裏面は、吸着盤７１の作用により、ステージ３の保持面３０に押し付けられている。このため、基板Ｓとして、その厚みが１．７ｍｍ以上で、比較的大きな反りを有する太陽電池用パネル基板を使用する場合においても、塗布動作を継続中に、この基板Ｓをステージ３の保持面３０に常時押し付けて、基板Ｓの反りを矯正しておくことが可能となる。このため、基板Ｓとスリットノズル４１との距離を一定とすることができ、塗布液４５の塗布精度を向上させることが可能となるとともに、基板Ｓの反りが大きい場合にも、基板Ｓとスリットノズルとが衝突する危険を回避することが可能となる。
【００５６】
図１０は、ステージ３に形成された孔部３３内に配設される吸着盤７１の他の実施形態を示す説明図である。なお、図１０(ａ)は、吸着盤７１に応力や吸着力が作用していない状態を示しており、図１０(ｂ)は、吸着盤７１により基板Ｓを吸着保持した状態を示している。
【００５７】
この実施形態に係る吸着盤７１は、図５および図６に示す吸着盤７１と同様の構成を有する。そして、この実施形態に係る吸着盤７１の基部７１ｂは、エアシリンダ３６のシリンダロッド３７と連結されており、エアシリンダ３６の駆動により、ステージ３の保持面３０に対して昇降可能となっている。なお、吸着盤７１には、図４に示す連通孔７１ｃが形成されており、この連通孔７１ｃは、図示しない配管を介してファンや真空ポンプ等の減圧手段と連通されている。
【００５８】
上述した実施形態においては、基板Ｓの吸着保持時に、吸着部７１ａが弾性変形する作用を利用して、基板Ｓの裏面をステージ３の保持面３０に押し付けている。これに対して、この実施形態においては、エアシリンダ３６の駆動により吸着盤７１を昇降駆動し、吸着盤７１に吸着保持した基板Ｓを積極的にステージ３の保持面３０に押し付けるようにしている。
【００５９】
なお、このように吸着盤７１をステージ３の保持面３０に対して昇降可能な構成とした場合においては、基板Ｓの搬入、搬出時に、基板Ｓをその下方より支持してステージ３における保持面３０の表面より上方に上昇させるためのリフトピンを省略することが可能となる。
【００６０】
図１１は、この発明に係る塗布装置のさらに別の実施形態を示す説明図である。
【００６１】
この実施形態においては、上述した第１、第２実施形態におけるステージ１２、３の保持面３０に吸着保持された基板Ｓの外周部を保持面３０に押し付ける外周部押さえ部材８５をさらに備えた構成を有する。この外周部押さえ部材８５は、エアシリンダ８６により昇降可能となっている。この実施形態においては、特に反りの影響を受けやすい基板Ｓの外周部付近を、外周部押さえ部材８５の作用により保持面３０に押し付けることで、基板Ｓの全域にわたって反りを矯正しておくことが可能となる。
【符号の説明】
【００６２】
２ プリディスペンス機構
３ ステージ
６ ノズル洗浄装置
１１ 本体
１２ ステージ
１４ 基板搬送機構
１５ 基板搬送機構
３０ 保持面
３３ 孔部
３４ 支持板
３５ ネジ
３６ エアシリンダ
４０ ノズル支持部
４１ スリットノズル
４４ 吐出用スリット
４５ 塗布液
５０ リニアモータ
５０ａ 固定子
５０ｂ 移動子
７１ 吸着盤
７１ａ 吸着部
７１ｂ 基部
７１ｃ 連通孔
７２ 吸着溝
８１ ローラ
８２ 支持部材
８３ エアシリンダ
８４ ベルト
８５ 外周部押さえ部材
８６ エアシリンダ
９１ ベルト
９２ 駆動軸
９３ 側板
９５ ベルト
９６ 駆動軸
９７ 側板
Ｓ 基板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スリットノズルにおける塗布液吐出用スリットを、ステージ上に載置された基板の表面と近接させた状態で、当該基板に対して水平方向に相対的に移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置において、
前記スリットノズルにより前記基板に塗布液を塗布している間、前記基板の裏面の複数の位置を吸着保持した状態で、前記基板を前記ステージの表面に押し付け、前記基板を前記ステージに対して平坦に保持する複数の吸着部材を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記吸着部材は、弾性材からなる皿状の吸着部と減圧手段に連通する基部とを備え、前記ステージに形成された孔部内において、吸着部の先端が前記ステージの表面より突出した状態で、その基部が前記ステージに固定された吸着盤より構成され、
前記吸着部の先端と前記基板の裏面とが当接した状態で、前記吸着部と前記基板とにより形成される空間内を排気することにより、前記吸着部が弾性変形する作用を利用して、前記基板の裏面を前記ステージの表面に押し付ける塗布装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の塗布装置において、
前記ステージ上に載置された基板の外周部を前記ステージの表面に押し付ける外周部押さえ部材をさらに備える塗布装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の塗布装置において、
前記基板は、太陽電池用パネル基板である塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載の塗布装置において、
前記基板の厚みは、１．７ｍｍ以上である塗布装置。
【請求項１】
スリットノズルにおける塗布液吐出用スリットを、ステージ上に載置された基板の表面と近接させた状態で、当該基板に対して水平方向に相対的に移動させることにより、基板の表面に塗布液を塗布する塗布装置において、
前記スリットノズルにより前記基板に塗布液を塗布している間、前記基板の裏面の複数の位置を吸着保持した状態で、前記基板を前記ステージの表面に押し付け、前記基板を前記ステージに対して平坦に保持する複数の吸着部材を備えたことを特徴とする塗布装置。
【請求項２】
請求項１に記載の塗布装置において、
前記吸着部材は、弾性材からなる皿状の吸着部と減圧手段に連通する基部とを備え、前記ステージに形成された孔部内において、吸着部の先端が前記ステージの表面より突出した状態で、その基部が前記ステージに固定された吸着盤より構成され、
前記吸着部の先端と前記基板の裏面とが当接した状態で、前記吸着部と前記基板とにより形成される空間内を排気することにより、前記吸着部が弾性変形する作用を利用して、前記基板の裏面を前記ステージの表面に押し付ける塗布装置。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の塗布装置において、
前記ステージ上に載置された基板の外周部を前記ステージの表面に押し付ける外周部押さえ部材をさらに備える塗布装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３のいずれかに記載の塗布装置において、
前記基板は、太陽電池用パネル基板である塗布装置。
【請求項５】
請求項４に記載の塗布装置において、
前記基板の厚みは、１．７ｍｍ以上である塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【公開番号】特開２０１３−６９９６９（Ｐ２０１３−６９９６９Ａ）
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−２０８７３７（Ｐ２０１１−２０８７３７）
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年４月１８日（２０１３．４．１８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年９月２６日（２０１１．９．２６）
【出願人】（０００２０７５５１）大日本スクリーン製造株式会社 (2,640)
【Ｆターム（参考）】
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