JP5977042B2

JP5977042B2 - 塗布装置、基板保持装置および基板保持方法

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Publication number: JP5977042B2
Application number: JP2012039637A
Authority: JP
Inventors: 隆史田中
Original assignee: Screen Holdings Co Ltd
Current assignee: Screen Holdings Co Ltd
Priority date: 2012-02-27
Filing date: 2012-02-27
Publication date: 2016-08-24
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Description

この発明は、電子ペーパー用基板、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、および、この塗布装置に好適に適用可能な基板保持装置および基板保持方法に関する。

基板に対して塗布液を塗布するための塗布装置は、基板を載置するステージと、前記ステージ上に載置された基板の表面と近接した状態で当該基板に対して水平方向に相対的に移動す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とを備える。塗布液の塗布時には、基板の表面の平面度が塗布精度に大きな影響を与えることから、ステージとしてその平面度が数マイクロメータ程度とされた石定盤等を使用するとともに、基板をこのステージ上に吸着保持するようにしている。

しかしながら、基板が大型化したり、基板の厚みが厚かった場合には、基板の周縁部付近に反りが生じやすい。また、電子ペーパー用基板等の基板においても、基板の周縁部付近に反りが生ずることが多い。基板にこのような反りが生じた場合には、基板全域をステージ上に吸着保持することが不可能となる。このため、従来においては、押さえ部材を利用して基板の周縁部付近をステージに押し付けるようにしている（特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。

特開２０１１−４７９８４号公報特開２００３−３４０７８７号公報特開２００４−２３５３８６号公報

例えば、電子ペーパー用基板は、支持層と、接着層と、電子ペーパー用フィルムとをこの順に積層した構成を有する。そして、電子ペーパー用フィルムのサイズは支持層のサイズより若干小さくなっており、電子ペーパー用フィルムの端縁は支持層の端縁より１０ｍｍ程度内側に配置されている。この電子ペーパー用基板においては、製品の精度を向上させるため、電子ペーパー用フィルムとの接触は禁じられており、電子ペーパー用基板の搬送時等においては、電子ペーパー用フィルム側では支持層の周縁部にのみ接触が許容されている。このような電子ペーパー用基板以外にも、一般的に、基板はその中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされている。

このため、従来のように基板の周縁付近をステージに押し付けるときに、押さえ部材が基板の接触不可領域と接触してしまう場合がある。このような場合には、その基板が製品として使用できないことになる。また、特許文献３に記載されたように、基板の端縁側から応力を付与することにより基板の周縁部付近をステージに押し付けるようにした場合には、基板に負荷がかかり基板が損傷するおそれがある。

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、基板を好適にステージ上に保持することが可能な塗布装置、基板保持装置および基板保持方法を提供することを目的とする。

請求項１に記載の発明は、中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板の表面と近接した状態で当該基板に対して水平方向に相対的に移動することにより前記基板の表面に塗布液を塗布するスリットノズルと、を備えた塗布装置であって、前記ステージに載置された基板の周縁部を前記ステージに向けて押圧する基板保持機構を備え、当該基板保持機構は、前記ステージに載置された基板の端縁に当接することにより基板を位置決めする当接部材と、前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、前記ステージに向けて押圧する押圧部材と、前記当接部材と前記押圧部材とを支持する第１支持部と、前記第１支持部に対して摺動可能に設けられた第２支持部と、前記第１支持部と前記第２支持部との間に配設されたバネと、前記当接部材が前記ステージに載置された基板の端縁に当接するとともに、前記押圧部材が前記ステージ上に載置された基板の周縁部と対向する当接位置と、前記当接部材および前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の端縁から退避する退避位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる水平移動機構と、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部を押圧する押圧位置と、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部から離隔する離隔位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる昇降機構と、を備え、前記当接部材が前記当接位置に配置された状態で、前記昇降機構により前記第１支持部および前記第２支持部を前記離隔位置から前記押圧位置に下降させることを特徴とする。

請求項２に記載の発明は、中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板の表面と近接した状態で当該基板に対して水平方向に相対的に移動することにより前記基板の表面に塗布液を塗布するスリットノズルと、を備えた塗布装置であって、
前記ステージに載置された基板の周縁部を前記ステージに向けて押圧する基板保持機構を備え、当該基板保持機構は、前記ステージに載置された基板の端縁に当接することにより基板を位置決めする当接部材と、前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、前記ステージに向けて押圧する押圧部材と、前記当接部材と前記押圧部材とを支持する第１支持部と、前記第１支持部に対して摺動可能に設けられた第２支持部と、前記当接部材が前記ステージに載置された基板の端縁に当接するとともに、前記押圧部材が前記ステージ上に載置された基板の周縁部と対向する当接位置と、前記当接部材および前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の端縁から退避する退避位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる水平移動機構と、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部を押圧する押圧位置と、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部から離隔する離隔位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる昇降機構と、前記昇降機構により前記押圧部材が前記離隔位置から前記押圧位置に移動した後に、前記当接部材を前記押圧部材に対して前記ステージに載置された基板の端縁から離隔する方向に移動させる当接部材移動機構と、を備え、前記当接部材移動機構は、互いに対向する傾斜面を互いに当接させた状態で配置された一対のくさび状部材を備え、前記一対のくさび状部材の一方は前記第１支持部に連結されるとともに、前記一対のくさび状部材の他方は前記第２支持部材に連結されることを特徴とする。

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、前記基板保持機構は、前記ステージに載置された基板の周辺において前記ステージに形成された複数の凹部内に、各々、配設される。

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塗布装置において、前記ステージに形成された孔部と、前記当接部材が前記基板の端縁に当接した後で、前記押圧部材が前記基板の前記周縁部を押圧する前に、前記孔部より排気を行う排気手段と、前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の中央付近に対向する孔部の真空度を測定する第１圧力計と、前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度を測定する第２圧力計と、をさらに備え、前記第２圧力計により前記基板の端縁付近に形成された孔部の真空度が一定値に達していないことが検出されたときに、前記昇降機構により前記押圧部材を前記離隔位置から前記押圧位置に移動させる。

請求項５に記載の発明は、請求項１から請求項４のいずれかに記載の発明において、前記基板は、支持層と、接着層と、電子ペーパー用フィルムとをこの順に積層した電子ペーパー用基板である。

請求項６に記載の発明は、中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板の周縁部をステージに向けて押圧する基板保持装置であって、前記ステージに載置された基板の端縁に当接することにより基板を位置決めする当接部材と、前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、前記ステージに向けて押圧する押圧部材と、前記当接部材と前記押圧部材とを支持する支持部と、前記支持部を、前記当接部材が前記ステージに載置された基板の端縁に当接する当接位置と、前記ステージに載置された基板の端縁から退避する退避位置との間で移動させる水平移動機構と、前記支持部を、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の表面を押圧する押圧位置と、前記ステージに載置された基板の表面から離隔する離隔位置との間で移動させる昇降機構と、前記ステージに形成された孔部と、前記当接部材が前記基板の端縁に当接した後で、前記押圧部材が前記基板の前記周縁部を押圧する前に、前記孔部より排気を行う排気手段と、前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の中央付近に対向する孔部の真空度を測定する第１圧力計と、前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度を測定する第２圧力計と、を備え、前記第２圧力計により前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度が一定値に達していないことが検出されたときに、前記昇降機構により前記押圧部材を前記離隔位置から前記押圧位置に移動させることを特徴とする。

請求項７に記載の発明は、中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板をステージ上に吸着保持するための基板保持方法であって、前記基板を前記ステージ上に載置する載置工程と、前記ステージに形成された孔部から気体を噴出する気体噴出工程と、前記ステージに載置された基板の端縁に当接部材を当接させて前記基板を位置決めする位置決め工程と、前記ステージに形成された孔部から排気を行う排気工程と、前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の中央部付近に対向する孔部の真空度と、前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度をそれぞれ測定する真空度測定工程と、前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度が一定値に達していない場合に、前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を押圧部材により前記ステージに向けて押圧する押圧工程とを備えたことを特徴とする。

請求項１に記載の発明によれば、基板の接触不可領域に接触することなく、基板の接触可能領域のみを押圧部材により押圧することにより、基板をその全域がステージと当接する状態でステージ上に保持することが可能となる。また、水平移動機構と昇降機構により、当接部材と押圧部材を同時に移動させて、基板の位置決めと押圧とを実行することが可能となる。さらに、第１支持部と第２支持部との間に配設されたバネの作用により、押圧部材による基板の押圧力を所定の大きさに維持することが可能となる。

請求項２に記載の発明によれば、基板の接触不可領域に接触することなく、基板の接触可能領域のみを押圧部材により押圧することにより、基板をその全域がステージと当接する状態でステージ上に保持することが可能となる。また、水平移動機構と昇降機構により、当接部材と押圧部材を同時に移動させて、基板の位置決めと押圧とを実行することが可能となる。さらに、一対のくさび状部材を有する当接部材移動機構の作用により、当接部材と基板の端縁とが摺動することを防止することが可能となる。

請求項３に記載の発明によれば、塗布液の塗布動作に影響を与えることなく、基板をステージ上に保持することが可能となる。

請求項４に記載の発明によれば、位置決め後の基板をステージに吸着保持することが可能となる。この時、基板の反りにより基板の端縁がステージに吸着保持されない場合においてのみ基板を押圧部材により押圧することから、基板の吸着保持作業を効率的に実行することが可能となる。

請求項５に記載の発明によれば、中央部が接触不可領域とされ、反りが生じやすい電子ペーパー用基板を、好適にステージに保持することが可能となる。

請求項６に記載の発明によれば、基板の接触不可領域に接触することなく、基板の接触可能領域のみを押圧部材により押圧することにより、基板をその全域がステージと当接する状態でステージ上に保持することが可能となる。この時、基板の反りにより基板の端縁がステージに吸着保持されない場合においてのみ基板を押圧部材により押圧することから、基板の吸着保持作業を効率的に実行することが可能となる。

請求項７に記載の発明によれば、孔部から噴出する気体の作用により基板を容易に移動させて基板の位置決めを行った後に、基板をステージ上に吸着保持することができる。そして、基板の接触不可領域に接触することなく、基板の接触可能領域のみを押圧部材により押圧して、基板の端縁をステージに吸着保持することが可能となる。この時、基板の反りにより基板の端縁がステージに吸着保持されない場合においてのみ基板を押圧部材により押圧することから、基板の吸着保持作業を効率的に実行することが可能となる。

この発明に係る塗布装置の斜視図である。この発明に係る塗布装置の側面概要図である。ステージ１１の表面に形成された孔部９８、９９および吸着溝９１、９２との関係を示す概要図である。孔部９８、９９への排気および気体供給系を示す概要図である。この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す側面図である。この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す側面図である。この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す側面図である。この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す側面図である。この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す側面図である。この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す側面図である。この発明の第２実施形態に係る基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す正面図である。この発明の第２実施形態に係る基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す正面図である。この発明の第２実施形態に係る基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す正面図である。この発明の第２実施形態に係る基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す正面図である。この発明の第２実施形態に係る基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す正面図である。基板保持機構６０の平面概要図である。

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、この発明に係る塗布装置の斜視図である。また、図２は、この発明に係る塗布装置の側面概要図である。なお、図１においては、後述するノズル洗浄機構３１およびプリディスペンス機構３４の図示を省略している。また、図２においては、後述するキャリッジ１４等の図示を省略している。

この塗布装置は、後述するように、電子ペーパー用フィルムと支持層とを接着層により接着した電子ペーパー用基板１００に対して塗布液を塗布するためのものである。すなわち、この塗布装置により塗布液が塗布される電子ペーパー用基板１００は、支持層と、接着層と、電子ペーパー用フィルムとがこの順に積層された構成を有する。このような電子ペーパー用基板１００は、反りが生じやすいという特性を有する。

この塗布装置は、電子ペーパー用基板１００を吸着保持するためのステージ１１を備える。このステージ１１としては、その上面の平面度が数マイクロメータ程度とされた石定盤等が使用される。このステージ１１の表面には、後述する吸着溝が形成されている。また、このステージ１１には、後述するように、この発明に係る基板保持機構４０、６０を収納するための８個の凹部１２が形成されている。ステージ１１上に吸着保持された電子ペーパー用基板１００は、この基板保持機構４０、６０によりその周縁部をステージ１１に向けて押圧される。また、ステージ１１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、電子ペーパー用基板１００の搬入、搬出時に、電子ペーパー用基板１００をその下方より支持して、ステージ１１の表面より上方に上昇させる。

ステージ１１の上方には、このステージ１１の両側部分から略水平に掛け渡されたキャリッジ１４が設けられている。このキャリッジ１４は、スリットノズル１３を支持するためのノズル支持部１５と、このノズル支持部１５の両端を支持する左右一対の昇降機構１６とを備える。また、ステージ１１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１７が配設される。これらの走行レール１７は、キャリッジ１４の両端部をガイドすることにより、キャリッジ１４を、図１に示すＸ方向に往復移動させる。

ステージ１１およびキャリッジ１４の両側部分には、ステージ１１の両側の縁側に沿って、それぞれ固定子２１と移動子２２を備える一対のリニアモータ２０が配設されている。また、ステージ１１およびキャリッジ１４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２３が固設される。このリニアエンコーダ２３は、キャリッジ１４の位置を検出する。

また、図２に示すように、ステージ１１の側方には、ノズル洗浄機構３１が配設されている。このノズル洗浄機構３１は、洗浄ブロック３２と待機ポッド３３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１３をこのノズル洗浄機構３１で洗浄するようにしている。

また、図２に示すように、ステージ１１の側方には、プリディスペンス機構３４が配設されている。このプリディスペンス機構３４は、貯留槽３５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３６と、ドクターブレード３７とを備える。プリディスペンスローラ３６とドクターブレード３７とは、Ｙ方向に対して、スリットノズル１３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３６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、塗布動作を実行する前に、プリディスペンスローラ３６の上方に移動したスリットノズル１３から少量の塗布液を吐出することにより、ノズル洗浄機構３１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１３内から除去する工程を実行するようにしている。

図３は、ステージ１１の表面に形成された孔部９８、９９および吸着溝９１、９２との関係を示す概要図である。また、図４は、孔部９８、９９への排気および気体供給系を示す概要図である。

図３に示すように、ステージ１１における電子ペーパー用基板１００の中央部付近と対向する位置には、孔部９９が穿設されている。また、ステージ１１における電子ペーパー用基板１００の中央部付近と対向する位置には、この孔部９９と連通する吸着溝９２が、多数の矩形をなす状態で形成されている。一方、ステージ１１における電子ペーパー用基板１００の周辺部付近と対向する位置には、孔部９８が穿設されている。また、ステージ１１における電子ペーパー用基板１００の周辺部付近と対向する位置には、この孔部９８と連通する吸着溝９１が、吸着溝９２を取り囲むように、多数の矩形をなす状態で形成されている。

各孔部９９は、図４に示すチャンバー９４と連通している。図４に示すように、チャンバー９４は、切替弁９６ａを介して、図示しない窒素ガスの供給源と接続されている。また、チャンバー９４は、切替弁９６ａおよび開閉弁９７ａを介して、図示しない真空ポンプ等の排気手段と接続されている。チャンバー９４と切替弁９６ａとの間には、圧力計９５ａが配設されている。一方、各孔部９８は、チャンバー９３と連通している。チャンバー９３は、切替弁９６ｂを介して、図示しない窒素ガスの供給源と接続されている。また、チャンバー９３は、切替弁９６ｂおよび開閉弁９７ｂを介して、図示しない真空ポンプ等の排気手段と接続されている。チャンバー９３と切替弁９６ｂとの間には、圧力計９５ｂが配設されている。

なお、電子ペーパー用基板１００の周辺部付近と対向する位置に穿設された孔部９８と連通するチャンバー９３は、チャンバー９４を取り囲む形状を有する単一のものであってもよく、複数に分割されたものであってもよい。図４においては、チャンバー９３が２分割された場合を示している。

この塗布装置において、後述する電子ペーパー用基板１００の位置決めを行うときには、切替弁９６ａ、９６ｂを切り替えることによりチャンバー９３、９４内に窒素ガスを供給し、孔部９８、９９より窒素ガスを噴出する。これにより、電子ペーパー用基板１００をステージ１１上で水平方向に容易に移動させることが可能となる。一方、電子ペーパー用基板１００をステージ１１上に吸着保持するときには、切替弁９６ａ、９６ｂを切り替えるとともに開閉弁９７ａ、９７ｂを開放することにより、孔部９８、９９およびこれに連通する吸着溝９１、９２から排気を行う。

この場合には、後述するように、最初に開閉弁９７ａを開放して電子ペーパー用基板１００の中央部をステージ１１に吸着保持した後に、開閉弁９７ｂを開放して電子ペーパー用基板１００の周辺部をステージ１１に吸着保持する。このときのチャンバー９３、９４の真空度、すなわち、電子ペーパー用基板１００とステージ１１との間の領域の真空度は、圧力計９５ａ、９５ｂにより測定される。

以上のような構成を有する塗布装置により塗布動作を実行するときには、ステージ１１上に電子ペーパー用基板１００を吸着保持する。この場合には、必要に応じ、８個の凹部１２内に配設された基板保持機構４０、６０により電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する。そして、スリットノズル１３をステージ１１に吸着保持された電子ペーパー用基板１００の表面と近接させた状態で、このスリットノズル１３をリニアモータ２０の駆動により電子ペーパー用基板１００の表面に沿って移動させるとともに、塗布液を電子ペーパー用基板１００の表面に供給する。これにより、電子ペーパー用基板１００の表面に塗布液の薄膜が形成される。

次に、この発明の特徴部分である基板保持機構の構成について説明する。図５から図１０は、この発明の第１実施形態に係る基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す説明図である。ここで、図５、図６、図７、図９は、基板保持機構４０の側断面図である。また、図８は、図７のＡ−Ａ断面図であり、図１０は、図９のＡ−Ａ断面図である。

この基板保持機構４０は、電子ペーパー用フィルム１０１と支持層１０２とを接着層を介して積層した電子ペーパー用基板１００の周縁部を、ステージ１１に向けて押圧するためのものであり、ステージ１１に形成された８個の凹部１２内に各々配設されている。

この基板保持機構４０は、電子ペーパー用基板１００の端縁に当接することにより、この電子ペーパー用基板１００を位置決めするために使用される、鉛直方向の軸心を中心に回転可能なローラ状部材からなる当接部材４１を備える。また、この基板保持機構４０は、電子ペーパー用基板１００の表面における当接部材４１と電子ペーパー用基板１００の端縁との当接位置から電子ペーパー用基板１００の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、ステージ１１に向けて押圧するために使用される、棒状部材４７の回りに巻回されたオーリングより成る押圧部材４２を備える。

当接部材４１は、第１支持部４３に支持されている。また、押圧部材４２は、棒状部材４７を介して第１支持部４３に支持されている。この第１支持部４３は、第２支持部４５に配設された一対のガイド軸４４対して摺動可能な構成を有する。また、図８および図１０に示すように、第２支持部４５に配設された軸４８と第１支持部４３との間には、バネ４６が配設されている。

ここで、当接部材４１と電子ペーパー用基板１００の端縁との当接位置と、押圧部材４２による電子ペーパー用基板１００の表面の押圧位置との距離は、例えば、５ｍｍ程度に設定されている。すなわち、当接部材４１と電子ペーパー用基板１００の端縁との当接位置と、押圧部材４２による電子ペーパー用基板１００の表面の押圧位置との距離は、電子ペーパー用基板１００における電子ペーパー用フィルム１０１の端縁と支持層１０２の端縁との距離より小さくなるように設定されている。

第１支持部４３は、エアシリンダとガイド部材とを備えたエアスライダー５１により、押圧部材４２がステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の表面を押圧する押圧位置と、ステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の表面から離隔する離隔位置との間を昇降する。また、このエアスライダー５１は、基台５３上に固定されたエアスライダー５２により、当接部材４１がステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の端縁に当接する当接位置と、ステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の端縁から退避する退避位置との間を移動する。また、基台５３上には、ネジ５５の作用によりその上端の位置を変更可能な当たり部材５４が配設されている。

次に、この基板保持機構４０により電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する押圧動作について説明する。

電子ペーパー用基板１００に対して塗布液を塗布するために、電子ペーパー用基板１００が図示しない搬送機構によりステージ１１上に搬送されたときには、基板保持機構４０は、図５に示す待機状態となっている。電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する押圧動作を開始するときには、最初に、図４に示す切替弁９６ａ、９６ｂおよび開閉弁９７ａ、９７ｂを操作することにより、ステージ１１上に形成された孔部９８および孔部９９から窒素ガスを噴出する。これにより、ステージ１１上における電子ペーパー用基板１００の水平方向の移動が容易となる。

この状態において、図６に示すように、エアスライダー５１の作用により、第１支持部４３および第２支持部４５等を、当接部材４１および押圧部材４２とともに上昇させる。そして、図７に示すように、エアスライダー５２の作用により、エアスライダー５１をステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００に近接する方向に移動させる。これにより、当接部材４１は、第１、第２支持部４３、４５等とともに、電子ペーパー用基板１００の端縁から退避した退避位置から、電子ペーパー用基板１００の端縁に当接する当接位置まで移動する。この当接部材４１の移動に伴って、電子ペーパー用基板１００がステージ１１上で位置決めされる。

次に、図４に示す切替弁９６ａおよび開閉弁９７ａを操作することにより、チャンバー９４と連通する孔部９９から排気を行う。これにより、孔部９９と連通する吸着溝９２から排気がなされ、電子ペーパー用基板１００における中央部付近がステージ１１上に吸着保持される。そして、この状態で一定の時間が経過すれば、図４に示す切替弁９６ｂおよび開閉弁９７ｂを操作することにより、チャンバー９３と連通する孔部９８からも排気を行う。これにより、孔部９８と連通する吸着溝９１からも排気がなされ、電子ペーパー用基板１００における周辺部付近がステージ１１上に吸着保持される。

この時の電子ペーパー用基板１００のステージ１１に対する吸着保持状態は、圧力計９５ａ、９５ｂによるチャンバー９３、９４内の気圧の測定値により確認することができる。圧力計９５ａ、９５ｂによるチャンバー９３、９４内の気圧の測定値により、電子ペーパー用基板１００の全域がステージ１１上に吸着保持されていることが確認できた場合には、そのまま、塗布液の塗布動作を開始する。

一方、反りの大きい電子ペーパー用基板１００の場合には、その周辺付近がステージ１１上に吸着保持されない場合がある。この場合には、電子ペーパー用基板１００の周辺部分に対応するチャンバー９３内の気圧が下がらないことになる。このような状態を圧力計９５ｂが検出した場合には、基板保持機構４０における押圧部材４２により、電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する。

すなわち、図９に示すように、エアスライダー５１の作用により、第１支持部４３および第２支持部４５等を、当接部材４１および押圧部材４２とともに下降させる。これにより、押圧部材４２がステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の表面から離隔する離隔位置からステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の表面を押圧する押圧位置に移動する。これにより、電子ペーパー用基板１００の全面がステージ１１に当接し、電子ペーパー用基板１００の全面がステージ１１上に吸着保持されることになる。

このときの、押圧部材４２による電子ペーパー用基板１００の表面の押圧力は、バネ４６の作用により所定の大きさに維持される。この時の押圧力の大きさは、当たり部材５４の高さ位置を変更することにより、適切な値に調整することが可能となる。

このように、この第１実施形態に係る基板保持機構４０によれば、当接部材４１と電子ペーパー用基板１００の端縁との当接位置と、押圧部材４２による電子ペーパー用基板１００の表面の押圧位置との距離が、電子ペーパー用基板１００における電子ペーパー用フィルム１０１の端縁と支持層１０２の端縁との距離より小さくなるように設定されていることから、電子ペーパー用基板１００の接触不可領域である電子ペーパー用フィルム１０１に接触することなく、電子ペーパー用基板１００の接触可能領域である支持層１０２のみを押圧部材４２により押圧することが可能となる。

この時、電子ペーパー用基板１００の反りにより、この電子ペーパー用基板１００の端縁がステージ１１に吸着保持されない場合においてのみ、電子ペーパー用基板１００を押圧部材４２により押圧することから、電子ペーパー用基板１００の吸着保持作業を効率的に実行することが可能となる。

次に、この発明の他の実施形態に係る基板保持機構の構成について説明する。図１１から図１５は、この発明の第２実施形態に係る基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００を保持する動作を示す説明図である。また、図１６は、基板保持機構６０の平面概要図である。なお、上述した第１実施形態に係る基板保持機構４０と同様の部材については、同一の符号を付して詳細な説明を省略する。

この第２実施形態に係る基板保持機構６０は、押圧部材４２が離隔位置から押圧位置に移動した後に、当接部材４１を押圧部材４２に対して、ステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の端縁から離隔する方向に移動させるための、くさび状部材６１、６２を備える当接部材移動機構を備えている。

一対のくさび状部材６１、６２は、互いに対向する傾斜面を備え、その傾斜面を互いに当接させた状態で配置されている。このくさび状部材６１は第１支持部４３に連結されており、くさび状部材６２は第２支持部４５に連結されている。また、これらのくさび状部材６１、６２は、バネ６３により、その傾斜面が常に当接する方向に、第１支持部４３および第２支持部４５を介して付勢されている。そして、この基板保持機構６０においては、鉛直方向の軸心を中心に回転可能なローラ状部材からなる当接部材４１は、くさび状部材６２に接続された連結部材６４上に配置されている。

次に、この基板保持機構６０により電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する押圧動作について説明する。

電子ペーパー用基板１００に対して塗布液を塗布するために、電子ペーパー用基板１００が図示しない搬送機構によりステージ１１上に搬送されたときには、基板保持機構６０は、図１１に示す待機状態となっている。電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する押圧動作を開始するときには、上述した第１実施形態の場合と同様、最初に、図４に示す切替弁９６ａ、９６ｂおよび開閉弁９７ａ、９７ｂを操作することにより、ステージ１１上に形成された孔部９８および孔部９９から窒素ガスを噴出する。これにより、ステージ１１上における電子ペーパー用基板１００の水平方向の移動が容易となる。

この状態において、図１２に示すように、エアスライダー５１の作用により、第１支持部４３および第２支持部４５等を、当接部材４１および押圧部材４２とともに上昇させる。そして、図１３に示すように、エアスライダー５２の作用により、エアスライダー５１をステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００に近接する方向に移動させる。これにより、当接部材４１は、第１、第２支持部４３、４５等とともに、電子ペーパー用基板１００の端縁から退避した退避位置から、電子ペーパー用基板１００の端縁に当接する当接位置まで移動する。この当接部材４１の移動に伴って、電子ペーパー用基板１００がステージ１１上で位置決めされる。

そして、第１実施形態の場合と同様、電子ペーパー用基板１００のステージ１１に対する吸着保持状態を圧力計９５ａ、９５ｂによるチャンバー９３、９４内の気圧の測定値により確認する。チャンバー９３、９４内の気圧の測定値により、電子ペーパー用基板１００の全域がステージ１１上に吸着保持されていることが確認できた場合には、そのまま、塗布液の塗布動作を開始する。一方、電子ペーパー用基板１００の周辺部分に対応するチャンバー９３内の気圧が下がらない場合には、基板保持機構６０における押圧部材４２により、電子ペーパー用基板１００の周縁部をステージ１１に向けて押圧する。

すなわち、図１４に示すように、エアスライダー５１の作用により、第１支持部４３および第２支持部４５等を、当接部材４１および押圧部材４２とともに下降させる。これにより、押圧部材４２がステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の表面から離隔する離隔位置からステージ１１に載置された電子ペーパー用基板１００の表面を押圧する押圧位置に移動する。これにより、電子ペーパー用基板１００の全面がステージ１１に当接し、電子ペーパー用基板１００の全面がステージ１１上に吸着保持されることになる。この時には、当接部材４１は、電子ペーパー用基板１００の端縁に当接する当接位置に配置されている。

この状態から、エアスライダー５１の作用により第１支持部４３および第２支持部４５等がさらに下降した場合には、くさび状部材６２が第２支持部４５とともに、くさび状部材６１および第１支持部４３に対して相対的に下降する。これに伴って、一対のくさび状部材６１、６２の傾斜面の作用により、くさび状部材６２が第２支持部４５とともに、図１５に示す右方向に移動する。そして、これに伴って、連結部材６４上に配置されたくさび状部材６２と連結された連結部材６４も右方向に移動する。このため、当接部材４１は、電子ペーパー用基板１００の端縁に当接する当接位置から電子ペーパー用基板１００の端縁から退避した退避位置まで移動する。このため、当接部材４１と電子ペーパー用基板１００の端縁とが摺動することを防止することが可能となる。

この第２実施形態に係る基板保持機構６０においても、当接部材４１と電子ペーパー用基板１００の端縁との当接位置と、押圧部材４２による電子ペーパー用基板１００の表面の押圧位置との距離が、電子ペーパー用基板１００における電子ペーパー用フィルム１０１の端縁と支持層１０２の端縁との距離より小さくなるように設定されていることから、電子ペーパー用基板１００の接触不可領域である電子ペーパー用フィルム１０１に接触することなく、電子ペーパー用基板１００の接触可能領域である支持層１０２のみを押圧部材４２により押圧することが可能となる。

１１ステージ
１２凹部
１３スリットノズル
１４キャリッジ
１５支持部
１７走行レール
２０リニアモータ
２３リニアエンコーダ
３１ノズル洗浄機構
３４プリディスペンス機構
４０基板保持機構
４１当接部材
４２押圧部材
４３第１支持部
４４ガイド軸
４５第２支持部
４６バネ
５１エアスライダー
５２エアスライダー
５４当たり部材
６０基板保持機構
６１くさび状部材
６２くさび状部材
６３バネ
６４連結部材
９１吸着溝
９２吸着溝
９３チャンバー
９４チャンバー
９５圧力計
９６切替弁
９７開閉弁
９８孔部
９９孔部
１００電子ペーパー用基板
１０１電子ペーパー用フィルム
１０２支持層

Claims

中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板の表面と近接した状態で当該基板に対して水平方向に相対的に移動することにより前記基板の表面に塗布液を塗布するスリットノズルと、を備えた塗布装置であって、
前記ステージに載置された基板の周縁部を前記ステージに向けて押圧する基板保持機構を備え、
当該基板保持機構は、
前記ステージに載置された基板の端縁に当接することにより基板を位置決めする当接部材と、
前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、前記ステージに向けて押圧する押圧部材と、
前記当接部材と前記押圧部材とを支持する第１支持部と、
前記第１支持部に対して摺動可能に設けられた第２支持部と、
前記第１支持部と前記第２支持部との間に配設されたバネと、
前記当接部材が前記ステージに載置された基板の端縁に当接するとともに、前記押圧部材が前記ステージ上に載置された基板の周縁部と対向する当接位置と、前記当接部材および前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の端縁から退避する退避位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる水平移動機構と、
前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部を押圧する押圧位置と、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部から離隔する離隔位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる昇降機構と、
を備え、
前記当接部材が前記当接位置に配置された状態で、前記昇降機構により前記第１支持部および前記第２支持部を前記離隔位置から前記押圧位置に下降させることを特徴とする塗布装置。
中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板を載置するステージと、前記ステージに載置された基板の表面と近接した状態で当該基板に対して水平方向に相対的に移動することにより前記基板の表面に塗布液を塗布するスリットノズルと、を備えた塗布装置であって、
前記ステージに載置された基板の周縁部を前記ステージに向けて押圧する基板保持機構を備え、
当該基板保持機構は、
前記ステージに載置された基板の端縁に当接することにより基板を位置決めする当接部材と、
前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、前記ステージに向けて押圧する押圧部材と、
前記当接部材と前記押圧部材とを支持する第１支持部と、
前記第１支持部に対して摺動可能に設けられた第２支持部と、
前記当接部材が前記ステージに載置された基板の端縁に当接するとともに、前記押圧部材が前記ステージ上に載置された基板の周縁部と対向する当接位置と、前記当接部材および前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の端縁から退避する退避位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる水平移動機構と、
前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部を押圧する押圧位置と、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の前記周縁部から離隔する離隔位置との間で前記第１支持部および前記第２支持部を移動させる昇降機構と、
前記昇降機構により前記押圧部材が前記離隔位置から前記押圧位置に移動した後に、前記当接部材を前記押圧部材に対して前記ステージに載置された基板の端縁から離隔する方向に移動させる当接部材移動機構と、を備え、
前記当接部材移動機構は、互いに対向する傾斜面を互いに当接させた状態で配置された一対のくさび状部材を備え、前記一対のくさび状部材の一方は前記第１支持部に連結されるとともに、前記一対のくさび状部材の他方は前記第２支持部材に連結されることを特徴とする塗布装置。
請求項１または請求項２に記載の塗布装置において、
前記基板保持機構は、前記ステージに載置された基板の周辺において前記ステージに形成された複数の凹部内に、各々、配設される塗布装置。
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、
前記ステージに形成された孔部と、
前記当接部材が前記基板の端縁に当接した後で、前記押圧部材が前記基板の前記周縁部を押圧する前に、前記孔部より排気を行う排気手段と、
前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の中央付近に対向する孔部の真空度を測定する第１圧力計と、
前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度を測定する第２圧力計と、
をさらに備え、
前記第２圧力計により前記基板の端縁付近に形成された孔部の真空度が一定値に達していないことが検出されたときに、前記昇降機構により前記押圧部材を前記離隔位置から前記押圧位置に移動させる塗布装置。
請求項１から請求項４のいずれかに記載の塗布装置において、
前記基板は、支持層と、接着層と、電子ペーパー用フィルムとをこの順に積層した電子ペーパー用基板である塗布装置。
中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板の周縁部をステージに向けて押圧する基板保持装置であって、
前記ステージに載置された基板の端縁に当接することにより基板を位置決めする当接部材と、
前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を、前記ステージに向けて押圧する押圧部材と、
前記当接部材と前記押圧部材とを支持する支持部と、
前記支持部を、前記当接部材が前記ステージに載置された基板の端縁に当接する当接位置と、前記ステージに載置された基板の端縁から退避する退避位置との間で移動させる水平移動機構と、
前記支持部を、前記押圧部材が前記ステージに載置された基板の表面を押圧する押圧位置と、前記ステージに載置された基板の表面から離隔する離隔位置との間で移動させる昇降機構と、
前記ステージに形成された孔部と、
前記当接部材が前記基板の端縁に当接した後で、前記押圧部材が前記基板の前記周縁部を押圧する前に、前記孔部より排気を行う排気手段と、
前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の中央付近に対向する孔部の真空度を測定する第１圧力計と、
前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度を測定する第２圧力計と、
を備え、
前記第２圧力計により前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度が一定値に達していないことが検出されたときに、前記昇降機構により前記押圧部材を前記離隔位置から前記押圧位置に移動させることを特徴とする基板保持装置。
中央部が接触不可領域とされ周縁部が接触可能領域とされた基板をステージ上に吸着保持するための基板保持方法であって、
前記基板を前記ステージ上に載置する載置工程と、
前記ステージに形成された孔部から気体を噴出する気体噴出工程と、
前記ステージに載置された基板の端縁に当接部材を当接させて前記基板を位置決めする位置決め工程と、
前記ステージに形成された孔部から排気を行う排気工程と、
前記ステージに形成された孔部のうち、前記基板の中央部付近に対向する位置に形成された孔部の真空度と、前記基板の端縁付近に対向する位置に形成された孔部の真空度をそれぞれ測定する真空度測定工程と、
前記基板の端縁付近に対向する孔部の真空度が一定値に達していない場合に、前記基板の表面における前記当接部材と前記基板の端縁との当接位置から基板の中央部側に所定距離だけ離隔した領域を押圧部材により前記ステージに向けて押圧する押圧工程と、
を備えたことを特徴とする基板保持方法。