JP2001070858A - Paint coater and coating method - Google Patents

Paint coater and coating method

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JP2001070858A
JP2001070858A JP25386099A JP25386099A JP2001070858A JP 2001070858 A JP2001070858 A JP 2001070858A JP 25386099 A JP25386099 A JP 25386099A JP 25386099 A JP25386099 A JP 25386099A JP 2001070858 A JP2001070858 A JP 2001070858A
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JP
Japan
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coating
paint
slit
rod bar
gap
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JP25386099A
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Japanese (ja)
Inventor
Nobuyuki Ishikawa
信行 石川
Kazunari Yonemoto
一成 米元
Masako Midorikawa
理子 緑川
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a paint coater by which the film thickness is stabilized, and the film thickness is kept constant. SOLUTION: A paint is supplied to a paint discharge head 1 by a paint feeder, and at least one between a stage for holding a material 5 to be coated and the discharge head is relatively moved to form a coating film on the material surface by this coater used in sheet coating. A discharge slit 2 and a recovery slit 8 are provided in the discharge head 1, and one rod bar 3 is arranged at the tips of both slits.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は枚葉塗工方法に関
し、さらに詳細にいえば精密塗工用のスリットを用いて
枚葉塗工を行うための方法に関する。そして、液晶ディ
スプレイ等のフラットディスプレイ用のカラーフィルタ
や配線等を作成するために基板上に塗膜を形成する場合
のほか、半導体製造分野におけるレジスト塗工等、光学
フィルタ製造分野の紫外線吸収層塗工等の液体状の塗料
を枚葉方式で供給される被塗工材の表面に薄く均一に塗
工する場合に好適である。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a single-wafer coating method, and more particularly to a method for performing single-wafer coating using a slit for precision coating. In addition to forming a coating film on a substrate in order to create a color filter and wiring for a flat display such as a liquid crystal display, etc., there is also a UV coating layer coating in an optical filter manufacturing field such as a resist coating in a semiconductor manufacturing field. It is suitable for a case where a liquid paint such as a coating is applied thinly and uniformly on the surface of a material to be coated supplied in a single-wafer method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、光学フィルタ用のプラスティ
ック基板や、液晶ディスプレイ用のガラス基板、カラー
フィルタ用のガラス基板などのように、塗工方向の長さ
が短い基板に様々な塗料を薄く、しかも均一に塗布する
ことが強く要請されている。工業的にこのような基板に
塗膜を形成するためには、被塗工材を1枚ずつコータに
供給し、塗料を塗布し、乾燥などの次工程に搬送する枚
葉塗工方式を採用している。
2. Description of the Related Art Conventionally, various paints have been thinned on a substrate having a short length in a coating direction, such as a plastic substrate for an optical filter, a glass substrate for a liquid crystal display, and a glass substrate for a color filter. In addition, there is a strong demand for uniform application. In order to form a coating film on such a substrate industrially, a single-wafer coating method is used in which the material to be coated is supplied one by one to a coater, the coating material is applied, and the coating material is conveyed to the next process such as drying. are doing.

【0003】また、このような被塗工材に塗膜を形成す
る方法として、スピンコータ、バーコータ、ロールコー
タが広く用いられている。
As a method for forming a coating film on such a material to be coated, a spin coater, a bar coater, and a roll coater are widely used.

【0004】このうち、スピンコータを用いる方法は、
半導体ウエハのフォトレジスト塗布に広く用いられてい
る方法であり、回転する被塗工材の表面中央に塗料を滴
下することにより塗膜を形成することができる。そし
て、この方法により得られる塗膜は塗料の種類をこの方
法に適したものに設定することにより全範囲にわたって
膜厚をかなり精度よく均一化できる。しかし、所定の膜
厚の塗膜を得るための塗料の使用量が著しく多く、不経
済である。また、被塗工材のエッジ部、裏面に塗料が付
着したり、装置内に飛散した塗料がゲル化あるいは固形
化することがあり、工程の安定性、清浄性に欠けるの
で、塗工製品の品質低下の原因になってしまう。
[0004] Among them, a method using a spin coater is as follows.
This is a method widely used for coating a photoresist on a semiconductor wafer, and a coating film can be formed by dropping a coating material on the center of the surface of a rotating workpiece. The coating film obtained by this method can have a film thickness which is fairly accurately uniform over the entire range by setting the kind of the paint suitable for the method. However, the amount of paint used to obtain a coating film having a predetermined thickness is extremely large, which is uneconomical. In addition, paint may adhere to the edges and the back surface of the material to be coated, or the paint scattered in the apparatus may be gelled or solidified, resulting in poor process stability and cleanliness. It causes quality deterioration.

【0005】ロールコータを用いる方法は、ゴムロール
を介して塗料を被塗工材に転写する方法であり、長尺の
被塗工材、ロール状の巻きとられた被塗工材への塗工を
行うことができる。しかし、塗料がパンからアプリケー
ションロール、被塗工材へ順次送られる関係上、塗料が
空気に曝される時間が長く、ひいては、塗料の吸湿、酸
化による変質が起こり易いのみならず、異物の混入も発
生し易い。この結果、塗工製品の品質低下を招いてしま
う。
A method using a roll coater is a method of transferring a coating material to a material to be coated via a rubber roll, and is used for coating a long material to be coated or a roll-shaped material to be wound. It can be performed. However, since the paint is sequentially sent from the pan to the application roll and then to the material to be coated, the paint is exposed to the air for a long time. Also easily occur. As a result, the quality of the coated product is reduced.

【0006】バーコータを用いる方法は、ロッドに細い
ワイヤを巻いたバーを用いて被塗工材に塗料を塗布する
方法である。この方法では、ロッドに巻かれたワイヤが
被塗工材に接するため塗膜のスジが入り易いという不都
合がある。
The method using a bar coater is a method in which a coating material is applied to a material to be coated using a bar in which a thin wire is wound around a rod. In this method, the wire wound on the rod comes into contact with the material to be coated, so there is an inconvenience that streaks of the coating film easily enter.

【0007】このような不都合を考慮して、近年に至っ
て、スリットコータ又はダイコータと称する方法(以後
ダイコータとする)を用いることが提案されている。そ
して、ダイコータをカラーフィルタの製造に応用する提
案が特開平5−11105号公報、特開平5−1424
07号公報、特開平6−339656号公報においてな
されている。
In view of such inconvenience, it has recently been proposed to use a method called a slit coater or a die coater (hereinafter referred to as a die coater). Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 5-1105 and 5-1424 disclose application of a die coater to the production of a color filter.
07, and JP-A-6-339656.

【0008】ダイコータは、従来から厚膜塗工や、高粘
度塗料を連続塗布する用途に広く採用されており、ダイ
コータを用いて被塗工材に塗膜を形成する場合には、米
国特許第4,230,793号、米国特許第4,69
6,885号、米国特許第2,761,791号に見ら
れるようにカーテンフロー法、押し出し法、ビード法な
どの塗工方法が知られる。中でも上記ビード法は、ダイ
コータの口金に設けられたスリットから塗料を吐出し
て、口金と一定の間隔を保って相対的に走行する被塗工
材との間に塗料ビードと呼ばれる塗料溜りを形成し、こ
の状態で被塗工材の走行に伴なって塗料を引き出して塗
膜を形成する。そして、塗膜形成により消費される塗料
と同量の塗料をスリットから供給することにより塗膜を
連続的に形成するビード法を採用すれば、形成された塗
膜は膜厚の均一性をかなり高精度に達成できる。また、
塗料の無駄が殆どなく、また、スリットから吐出される
まで塗料送液経路が密閉されているのであるから、塗料
の変質、異物の混入を防止でき、得られる塗膜の品質を
高く維持できる。
[0008] Die coaters have been widely used for thick film coating and continuous application of high-viscosity paints. If a die coater is used to form a coating film on a material to be coated, US Pat. No. 4,230,793, U.S. Pat.
Coating methods such as a curtain flow method, an extrusion method, and a bead method are known as described in US Pat. No. 6,885 and US Pat. No. 2,761,791. Above all, in the above-mentioned bead method, paint is discharged from a slit provided in a die coater die, and a paint pool called a paint bead is formed between the die and a work material that relatively moves while maintaining a certain interval. Then, in this state, the paint is drawn out as the material to be coated travels to form a coating film. If the bead method is used to continuously form coating films by supplying the same amount of paint from the slits as the paint consumed by coating film formation, the formed coating film will have considerable film thickness uniformity. High accuracy can be achieved. Also,
Since there is almost no waste of the paint and the paint feed path is sealed until the paint is discharged from the slit, deterioration of the paint and mixing of foreign substances can be prevented, and the quality of the obtained coating film can be maintained at a high level.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、枚葉方式で供
給される被塗工材に対してダイコータによりビード法を
採用して塗膜を形成しようとすれば、被塗工材への塗工
が必然的に断続的になってしまうのであるから、塗料を
連続的に吐出しているか間欠的に吐出しているかに拘ら
ず、被塗工材の塗工開始位置、塗工終了位置で塗料ビー
ドが乱れ、あるいは塗料ビードが消滅する。そして、塗
工の全範囲にわたって塗工に適した安定な塗料ビードを
保持することが困難になり、塗料ビードが安定状態にな
るまでは均一な塗膜が得られなくなってしまう。
However, if an attempt is made to form a coating film by using a bead method with a die coater on a material supplied in a single-wafer system, the coating on the material to be coated is not possible. Inevitably becomes intermittent, so regardless of whether the paint is being discharged continuously or intermittently, the paint is applied at the coating start position and coating end position of the material to be coated. The bead is disturbed or the paint bead disappears. Then, it becomes difficult to maintain a stable coating bead suitable for coating over the entire range of coating, and a uniform coating film cannot be obtained until the coating bead becomes stable.

【0010】このような不都合は短寸の被塗工材であっ
ても、長尺の被塗工材であっても同様に発生するのであ
るが、短寸の被塗工材の場合には、全長に対して均一な
膜厚の塗膜が得られる長さの割合が小さいのに対して、
長尺の被塗工材の場合にはこの割合が大きくなるので、
特公昭43−24133号公報に「ビードコーティング
では、断続した支持体では、安定したビードを保持する
ことが不可能なので連続した支持体にのみ応用でき
る。」とあるように、一般には長尺の被塗工材に対して
ダイコータによる塗工が行われていた。また、特開平5
−11105号公報、特開平5−142407号公報の
何れにもこれら短寸の断続支持体に塗工する不都合やそ
れを解決する手段についての記載は見られない。また、
特開平6−339656号公報においても、塗料供給手
段に加圧圧送を採用したために原理的に不可避な送液の
時間的な遅れを補償するために予め見込んだ時間だけ塗
工に先立って加圧を開始する技術については述べられて
いるが、塗料ビードの形成や消滅を制御する方法や塗料
ビードの乱れを抑制することについては全く記載されて
いないのであるから、これらの技術を採用するといずれ
の場合にも被塗工材のうち有効活用することができない
長さの割合が大きい。従って被塗工材の無駄が著しく多
くなる。言い換えれば被塗工材の全長に対して均一な膜
厚の塗膜が得られる長さの割合が小さいのであるから被
塗工材に対する有効利用可能割合が小さい状態での使用
しかなされておらず、経済性、高精度薄膜塗工性、塗料
の密閉性というダイコータの特徴を有効活用することが
できない。
[0010] Such inconvenience occurs similarly in the case of a short workpiece and a long workpiece, but in the case of a short workpiece. , While the ratio of the length to obtain a coating film of uniform thickness with respect to the entire length is small,
In the case of long coated materials, this ratio increases,
As described in JP-B-43-24133, "bead coating cannot be applied to a continuous support because an intermittent support cannot maintain a stable bead." Coating by a die coater was performed on the material to be coated. Also, Japanese Unexamined Patent Publication No.
Neither -11105 nor JP-A-5-142407 does not disclose the inconvenience of coating these short intermittent supports and the means for solving them. Also,
In Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-339656, pressurizing is applied to the paint supply means only in advance of coating for a time estimated in advance in order to compensate for a time delay of liquid sending which is unavoidable in principle due to the use of pressurized feeding. However, there is no description of a method for controlling the formation or disappearance of a paint bead or a method of suppressing the disturbance of a paint bead. In this case, too, the proportion of the length of the material to be coated that cannot be effectively utilized is large. Therefore, waste of the material to be coated is significantly increased. In other words, since the ratio of the length of the coating film having a uniform thickness to the entire length of the material to be coated is small, the effective use ratio for the material to be coated is only small. The features of the die coater such as economy, high-precision thin film coating, and paint tightness cannot be effectively utilized.

【0011】公知の技術の中にはこれら塗工開始部に着
目した技術の開示も見られる。例えば連続した支持体へ
の塗布においても、特開平1−213641号公報に
は、塗布機にウエブを接近させる塗工開始時にビード前
後に印加する圧力を一時的に増減させることで不安定な
塗工先頭のビードの状態を安定化させることが述べられ
ているし、特開昭63−148251号公報のように塗
料の吐出速度を一時的に大きくすることでビード形成を
促す方法が述べられている。また、短寸の枚葉基材に関
しても米国特許第4,938,994号には、パルスを
発生させて接続ビードを形成する方法が開示されてい
る。さらに、特開平8−229497号公報には、開始
位置において一時的に停止させ、塗工幅全幅にわたる塗
料ビードを形成し、その後、定速で移動させ均一な塗膜
を形成し、終了近傍において塗料供給を停止しスキージ
塗工を行ない、停止後、余分な塗料を吸引回収する方法
が開示されている。
[0011] Among the known techniques, there are disclosures of techniques focusing on these coating start portions. For example, even in the case of coating on a continuous support, Japanese Unexamined Patent Publication No. 1-213641 discloses an unstable coating by temporarily increasing or decreasing the pressure applied before and after the bead at the start of coating in which the web approaches the coating machine. It is described that the state of the bead at the forefront is stabilized, and a method of promoting bead formation by temporarily increasing the discharge speed of the paint as described in JP-A-63-148251 is described. I have. U.S. Pat. No. 4,938,994 also discloses a method of forming a connection bead by generating a pulse with respect to a short sheet-like substrate. Further, Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-229497 discloses that, at a start position, the coating is temporarily stopped, a coating bead is formed over the entire coating width, and then moved at a constant speed to form a uniform coating film. A method is disclosed in which the supply of paint is stopped, squeegee coating is performed, and after the stop, excess paint is suctioned and collected.

【0012】しかしながら、上記いずれの方法を採用し
ても、塗工方向の膜厚分布とこれにほぼ直交する方向で
ある幅方向の膜厚分布の両者を、塗工開始直後から均一
かつ安定に塗布できるように両立させることが困難であ
った。
However, even when any of the above methods is adopted, both the film thickness distribution in the coating direction and the film thickness distribution in the width direction, which is a direction substantially perpendicular to the coating direction, are uniformly and stably maintained immediately after the start of coating. It was difficult to make them compatible so that they could be applied.

【0013】特に、特開平8−229497号公報にお
ける方法においては、定常状態におけるビードの大きさ
は小さく、開始位置において塗工幅全幅にわたる塗料ビ
ードを形成するのに必要なビードの大きさは大きく同一
にはできない。更に停止状態から瞬時に定常(定速)状
態にすることはできない為、均一な膜厚を形成すること
はできない。また、停止近傍において塗料の供給を停止
すればビードの大きさが均一に保てなくなり膜厚は徐々
に薄くなる、もしくはビードが切れて未塗工の筋が発生
する。薄れおよび切れが発生しなければ停止時のビード
は定常時よりも大きくこれを吸引回収しても膜厚の均一
性は得られない。
In particular, in the method disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 8-229497, the size of a bead in a steady state is small, and the size of a bead required to form a paint bead over the entire coating width at a start position is large. They cannot be the same. In addition, since the stationary state cannot be instantaneously changed from the stopped state to a steady (constant speed) state, a uniform film thickness cannot be formed. Further, if the supply of the paint is stopped in the vicinity of the stop, the size of the bead cannot be kept uniform, and the film thickness gradually decreases, or the bead breaks and uncoated streaks occur. Unless thinning or breakage occurs, the bead at the time of stop is larger than that at the time of steady state, and uniformity of the film thickness cannot be obtained even if the bead is collected by suction.

【0014】また、従来開示の何れの方法においても、
塗布開始直前の予備吐出およびヘッドリップのクリーニ
ングによる塗料のロスについては開示されておらず、経
済性という点で問題があった。
Further, in any of the methods disclosed in the prior art,
There is no disclosure of loss of paint due to preliminary discharge immediately before the start of coating and cleaning of the head lip, and there is a problem in terms of economy.

【0015】この発明は上記の問題点を解消すべくなさ
れたものであり、経済性、高精度薄膜塗工性、塗料の密
閉性というダイコータの特徴を損なうことなく、枚葉方
式で供給される被塗工材に対して、安定して均一な膜厚
の塗膜を形成することができる塗工装置およびこれを用
いた塗工方法を提供することを目的としている。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and is supplied in a single-wafer system without impairing the features of the die coater such as economy, high-precision thin-film coating property, and paint sealing property. An object of the present invention is to provide a coating apparatus capable of stably forming a coating film having a uniform film thickness on a material to be coated, and a coating method using the same.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】前述のビード法による均
一かつ安定した塗工に必要な塗料ビードの状態とは、塗
料ビードを塗料吐出装置と被塗工材の間に留めようとす
る力と、持ち去ろうとする力が、拮抗し丁度バランスの
とれた状態である。前者の力としてはメニスカスを形成
する表面張力などが考えられるし、後者の力としては被
塗工材の移動に伴なう剪断力が挙げられる。従って安定
状態にあるビードの形状は塗料の吐出速度、塗工速度、
口金仕様、クリアランスという塗工条件、粘度、比重、
表面張力などの塗料の物性、温度などの塗工環境などに
より一義的に決定するものであり、仮に外的要因などで
一時的にビードが乱れたとしても自己修復的に前記安定
状態を保もとうとする類のものである。
The condition of the paint bead required for uniform and stable coating by the above-mentioned bead method is defined by the force for fixing the paint bead between the paint discharger and the material to be coated. The power to take away is in a state of being exactly balanced. The former force may be, for example, a surface tension that forms a meniscus, and the latter force may be a shear force accompanying the movement of the material to be coated. Therefore, the shape of the bead in the stable state depends on the paint discharge speed, coating speed,
Base specifications, clearance coating conditions, viscosity, specific gravity,
It is uniquely determined by the physical properties of the paint such as surface tension, the coating environment such as temperature, etc., and even if the bead is temporarily disturbed by external factors etc., the stable state is maintained by self-repair. It is a kind of thing.

【0017】したがって、このビードを用いて塗工する
ことは吐出速度、塗工速度、クリアランス等の塗工条件
を常に一定にかつ安定に制御しなければならない。しか
し、実際に枚葉塗工のように吐出のオンオフ、速度の加
減速、基板の厚さばらつき等によるクリアランスのばら
つきは無くすことができない。
[0017] Therefore, when applying using this bead, the application conditions such as the discharge speed, the application speed, and the clearance must be constantly and stably controlled. However, it is not possible to eliminate variations in clearance due to discharge ON / OFF, acceleration / deceleration of speed, variation in substrate thickness, etc., as in the case of single-wafer coating.

【0018】そこで本発明者は、これらを考慮し検討し
た結果、このビードを用いることなくダイコータの特性
を生かした転写塗布方式を見出し、以下の本発明に至っ
たものである。
Therefore, the present inventor has conducted studies in consideration of the above, and as a result, has found a transfer coating system that utilizes the characteristics of a die coater without using this bead, and has reached the present invention described below.

【0019】すなわち、本発明の塗工装置は、塗料供給
装置により塗料吐出ヘッドに塗料を供給しつつ、被塗工
材を保持するステージまたは塗料吐出ヘッドの少なくと
も一方を相対的に移動させることにより、被塗工材表面
に塗膜を形成する枚葉塗工方法に用いる塗工装置であっ
て、前記塗料吐出ヘッドに塗料吐出用スリットと塗料回
収用スリットを配し、両スリットの先端に1本のロッド
バーを配置したことを特徴とする。
That is, in the coating apparatus of the present invention, while the paint is supplied to the paint discharge head by the paint supply device, at least one of the stage holding the material to be coated or the paint discharge head is relatively moved. A coating apparatus used in a single-wafer coating method for forming a coating film on a surface of a material to be coated, wherein a slit for discharging a coating material and a slit for collecting a coating material are disposed on the coating material discharging head, and one end of each slit is provided. It is characterized in that the rod bars are arranged.

【0020】本発明の塗工装置は、さらなる特徴とし
て、「ロッドバーと塗料吐出ヘッドの回収側との間隔
(入口ギャップ)が、ロッドバーと塗料吐出ヘッドの吐
出側との間隔(出口ギャップ)よりも広い」こと、「塗
料吐出用スリットと塗料回収用スリットの間に位置する
塗料吐出ヘッド部分とロッドバーとの間隔が、塗料の通
過できない間隔である」こと、「塗料回収用スリットに
塗料回収装置が接続されている」こと、「塗料供給装
置、塗料吐出ヘッドおよび塗料回収装置が塗料循環経路
を構成している」こと、を含むものである。
The coating apparatus of the present invention has a further feature that "the distance between the rod bar and the recovery side of the paint discharge head (entrance gap) is larger than the distance between the rod bar and the discharge side of the paint discharge head (outlet gap). "It is wide", "The distance between the paint discharge head and the rod bar located between the paint discharge slit and the paint recovery slit is the distance where the paint cannot pass." Are connected "and" the paint supply device, the paint discharge head, and the paint recovery device constitute a paint circulation path ".

【0021】また、本発明の塗工方法は、上記本発明の
塗工装置を用いて枚葉塗工を行うことを特徴とする。
The coating method according to the present invention is characterized in that single-wafer coating is performed using the coating apparatus according to the present invention.

【0022】本発明の塗工方法は、さらなる特徴とし
て、「塗料吐出用スリットより、塗料供給装置より供給
された塗料を塗膜形成に必要な量を塗料吐出ヘッドと被
塗工材の相対速度に等しい周速度で回転しているロッド
バーに吐出し、塗料吐出用スリットのギャップと等しい
出口ギャップを介して、ロッドバー上に形成した塗膜を
被塗工材の表面に転写塗布する」こと、「被塗工材を保
持するステージと塗料吐出ヘッドの相対速度を、塗工開
始部および塗工終了部においても定常部と同一の速度で
塗布する」こと、「塗布の進行方向とロッドバーの被塗
工材側回転方向とを同一方向とする」こと、「塗料吐出
用スリットより、塗料供給装置より供給された塗料を塗
膜形成に必要な量を塗料吐出ヘッドと被塗工材の相対速
度に等しい周速度で回転しているロッドバーに吐出し、
塗料吐出用スリットのギャップと等しい出口ギャップを
介して、ロッドバー上に形成した塗膜を被塗工材の表面
に転写塗布しない時に、入口ギャップを介して、塗料回
収用スリットにより塗料を回収する」こと、「転写塗布
しなかった塗料を全て塗料回収用スリットで回収する」
こと、を含むものである。
A further feature of the coating method of the present invention is that "the amount of paint supplied from the paint supply device through the paint discharge slit is used to determine the relative speed between the paint discharge head and the material to be coated. Discharge to the rod bar rotating at a peripheral speed equal to, and transfer and coat the coating film formed on the rod bar to the surface of the material to be coated through an exit gap equal to the gap of the paint discharge slit. '' The relative speed between the stage holding the material to be coated and the paint discharge head is applied at the same speed in the coating start part and the coating end part as in the steady part. " Make the rotation direction the same as that of the work material side "and" The amount of paint supplied from the paint supply device through the paint discharge slit is used to determine the relative speed between the paint discharge head and the workpiece. At the same peripheral speed Discharging the rolling to have rod bar,
When the coating film formed on the rod bar is not transferred onto the surface of the workpiece through the exit gap equal to the gap of the paint discharge slit, the paint is collected by the paint collection slit through the entrance gap. That, "All the paint that was not transferred and applied is collected by the paint collection slit."
That is, including.

【0023】[0023]

【作用】本発明によれば、塗膜形成に必要な量を塗料吐
出ヘッドと被塗工材の相対速度に等しい周速度で常に回
転しているロッドバーに塗料吐出用スリットより吐出
し、ロッドバー上に塗膜を形成する。形成した塗膜はロ
ッドバーの回転により出口ギャップを介して塗料吐出ヘ
ッドの外に出る。塗料吐出ヘッドの外に出た塗膜は被塗
工材の表面に接触し、この時転写塗布する。また、ロッ
ドバー上に形成した塗膜を被塗工材の表面に転写塗布し
ない時には、塗料はロッドバーの回転により入口ギャッ
プを介してヘッド内に戻り、塗料回収用スリットの吸引
により回収される。
According to the present invention, the amount required for forming the coating film is discharged from the slit for discharging the paint to the rod bar which is constantly rotating at a peripheral speed equal to the relative speed between the paint discharge head and the material to be coated. To form a coating film. The formed coating film exits the paint discharge head through the exit gap by the rotation of the rod bar. The coating film coming out of the paint discharge head comes into contact with the surface of the material to be coated, and is then transferred and applied. When the coating film formed on the rod bar is not transferred onto the surface of the material to be coated, the coating material returns to the head via the entrance gap by the rotation of the rod bar, and is collected by suction of the coating material slit.

【0024】[0024]

【発明の実施の形態】以下、添付図面によってこの発明
の好ましい実施の形態を詳細に説明する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings.

【0025】図2はこの発明の枚葉塗工方法が実施され
る塗工装置の一例を示す概略図である。この塗工装置
は、塗料タンク14から、吐出配管11を経由して、定
量ポンプ9(塗料供給装置に相当する)に接続され、さ
らに吐出配管11を経由して塗料吐出ヘッド1の塗料吐
出用スリットに接続される。また、塗料吐出ヘッド1の
塗料回収用スリットから、回収配管12を経由して、定
量ポンプ10に接続され、さらにフィルター13を介し
て塗料タンク14に接続されている。塗料は基板5(被
塗工材に相当する)に塗布される量を除いてこの配管経
路を循環する。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a coating apparatus in which the single-wafer coating method of the present invention is performed. This coating device is connected to a metering pump 9 (corresponding to a paint supply device) from a paint tank 14 via a discharge pipe 11, and is further connected to the paint discharge head 1 via the discharge pipe 11. Connected to slit. Further, it is connected to a metering pump 10 via a collection pipe 12 from a paint collection slit of the paint discharge head 1, and further connected to a paint tank 14 via a filter 13. Except for the amount of paint applied to the substrate 5 (corresponding to the material to be coated), the paint circulates through this piping path.

【0026】塗料タンク14においては常に一定の塗料
状態を保つ為に撹拌等を行いながら、粘度調節及び固形
分調整を行う。この時、必要に応じて溶媒や固形分の添
加を行う。さらには分散系の塗料の場合インライン式の
分散機、例えば流体衝突式(アルティマイザー)分散機
を配管系に接続して一定の分散度を保つこともできる。
In the paint tank 14, viscosity adjustment and solid content adjustment are performed while stirring or the like to keep a constant paint state. At this time, a solvent or a solid content is added as necessary. Further, in the case of a dispersion type paint, an in-line type disperser, for example, a fluid collision type (ultimizer) disperser can be connected to a piping system to maintain a certain degree of dispersion.

【0027】定量ポンプ9,10は、シリンジポンプ、
ギヤホンプ、ダイヤフラムポンプなどの容積式ポンプで
あり、連続吐出及び連続回収を行うために多連装のポン
プであることが好ましい。さらに回収ポンプ10は途
中、エアーの吸い込みがあっても回収できるものが好ま
しく、この回収配管系にはエアー抜き弁等を設けること
が好ましい。
The metering pumps 9 and 10 are syringe pumps,
It is a positive displacement pump such as a gear pump and a diaphragm pump, and is preferably a multi-unit pump for performing continuous discharge and continuous recovery. Further, the recovery pump 10 is preferably one that can recover even if air is sucked in the middle, and it is preferable to provide an air vent valve or the like in this recovery piping system.

【0028】フィルター13は塗料溶媒の種類や塗料の
粘度等を考慮して選定されるものである。このフィルタ
ーも連続運転のためには連装が好ましい。
The filter 13 is selected in consideration of the type of the coating solvent, the viscosity of the coating, and the like. This filter is also preferably connected continuously for continuous operation.

【0029】塗料吐出ヘッド1のロッドバー上に形成さ
れる塗膜の均一性は、図1に拡大して示す塗料吐出ヘッ
ド1の吐出用スリット2の間隙や、ロッドバー3とヘッ
ド1の吐出側の間隔(出口ギャップ4)、吐出量、およ
び基板5とヘッド1の相対速度(ロッドバー3の周速
度)等にて決定される。特に、吐出量および基板5とヘ
ッド1の相対速度(ロッドバー3の周速度)は膜厚の制
御と均一性に大きく影響し、吐出用スリット2の間隙や
出口ギャップ4は塗料の粘度や固形分等の違いに対して
変更されるものである。例えば10〜50CPS程度の
塗料では、吐出用スリット2の間隔や出口ギャップ4は
約300μm程度が必要である。
The uniformity of the coating film formed on the rod bar of the paint discharge head 1 depends on the gap between the discharge slits 2 of the paint discharge head 1 shown in FIG. It is determined by the interval (exit gap 4), the discharge amount, the relative speed of the substrate 5 and the head 1 (the peripheral speed of the rod bar 3), and the like. In particular, the discharge amount and the relative speed between the substrate 5 and the head 1 (the peripheral speed of the rod bar 3) greatly affect the control and uniformity of the film thickness, and the gap between the discharge slits 2 and the outlet gap 4 change the viscosity and solid content of the paint. Etc. are changed for the difference. For example, in the case of a paint of about 10 to 50 CPS, the interval between the discharge slits 2 and the outlet gap 4 need to be about 300 μm.

【0030】ロッドバー3の径はあまり小さいものは均
一な膜厚を形成し難く、あまり大きいものは装置の大型
化につながる。したがって、塗料の粘度や必要膜厚さら
には塗布幅にもよるが、ロッドバー3の径は3mmから
150mm程度が考えられ、好ましくは5mmから15
mm程度である。
If the diameter of the rod bar 3 is too small, it is difficult to form a uniform film thickness, and if the diameter is too large, the apparatus becomes larger. Therefore, the diameter of the rod bar 3 may be about 3 mm to 150 mm, and preferably 5 mm to 15 mm, depending on the viscosity of the paint, the required film thickness, and the application width.
mm.

【0031】ロッドバー3とヘッド1の回収側の間隔
(入口ギャップ6)は、出口ギャップ4よりも広いこと
が好ましく、これにより塗料の回収を効率良く行うこと
ができ、塗料循環による塗料物性の安定化が得られる。
また、出口ギャップ4と入口ギャップ6の間隔はロッド
バー3の回転速度にもよるが、なるべく塗料が大気に接
触しないように狭くする必要が有る。
The distance between the rod bar 3 and the collecting side of the head 1 (inlet gap 6) is preferably wider than the outlet gap 4, so that the paint can be collected efficiently and the paint properties can be stabilized by the circulation of the paint. Is obtained.
Further, the interval between the outlet gap 4 and the inlet gap 6 depends on the rotation speed of the rod bar 3, but it is necessary to make the paint as narrow as possible so as not to contact the atmosphere.

【0032】塗料吐出用スリット2と塗料回収用スリッ
ト8の間に位置する塗料吐出ヘッド部分とロッドバー3
との間隙部7の間隔は、塗料の通過できない間隔である
ことが好ましい。これにより塗布されなかった塗料を完
全回収することが可能となる。
The paint discharge head portion and the rod bar 3 located between the paint discharge slit 2 and the paint recovery slit 8
Is preferably an interval at which the paint cannot pass. This makes it possible to completely collect the paint that has not been applied.

【0033】ヘッド1のロッドバー3と基板5の間隔は
一概に規定できるものではないが、定圧制御又は定量制
御どちらでも良い。
Although the distance between the rod bar 3 of the head 1 and the substrate 5 cannot be specified unconditionally, either constant pressure control or quantitative control may be used.

【0034】定圧制御は、低粘度塗料を塗布する時のよ
うにロッドバー3と基板5の間隔をほぼ0とする場合に
適しており、例えば塗工の進行方向とロッドバー3の基
板側回転方向が同一方向の場合等に好ましい。
The constant pressure control is suitable for the case where the interval between the rod bar 3 and the substrate 5 is almost zero as in the case of applying a low-viscosity paint. For example, the direction in which the coating proceeds and the direction in which the rod bar 3 rotates on the substrate side are changed. It is preferable in the case of the same direction.

【0035】定量制御ではレーザフォーカス変位計等の
非接触式測長器を用いて、基板5との距離を測定しなが
ら基板5を保持するステージ(不図示)とヘッド1を相
対的に移動させる。この時、一定の間隔を保つ為にステ
ージ又はヘッド1を上下させる方法が有る。ガラス基板
の厚み変動は波打ち変動はほとんど無く、直線的な厚み
傾きである為、このような方法でも、十分一定距離を保
つことができる。
In the quantitative control, a head (not shown) holding the substrate 5 and the head 1 are relatively moved while measuring the distance from the substrate 5 using a non-contact type length measuring device such as a laser focus displacement meter. . At this time, there is a method of moving the stage or the head 1 up and down in order to keep a constant interval. The thickness variation of the glass substrate has almost no wavy variation and a linear thickness gradient, so that even with such a method, a sufficiently constant distance can be maintained.

【0036】[0036]

【実施例】以下、本発明の実施例を説明するが、本発明
はこれらの実施例に限定されるものではない。
EXAMPLES Examples of the present invention will be described below, but the present invention is not limited to these examples.

【0037】(実施例1)アクリル系重合体をNMPに
溶解させ、重量固形分濃度12wt%、粘度20CPS
の透明塗料を、360mm×465mm×0.7mmの
無アルカリガラス基板1737(コーニング(株)製)
に塗布した。
(Example 1) An acrylic polymer was dissolved in NMP, and the solid concentration by weight was 12 wt% and the viscosity was 20 CPS.
Transparent paint of 360 mm x 465 mm x 0.7 mm non-alkali glass substrate 1737 (Corning Co., Ltd.)
Was applied.

【0038】塗料吐出ヘッドは図1のような構成であ
り、ロッドバー3の径は50mm、吐出用スリット2の
幅を50μm、回収用スリット8の幅を50μm、出口
ギャップ4の幅を50μm、但し、入口ギャップ6の幅
は70μmとした。これらのスリットおよびギャップ等
の接液面はSUS303を使用し、面粗さ(Rz)は
1.6μmとした。また、吐出用スリット2および出口
ギャップ4の渡りは350mm、回収用スリット8およ
び入口ギャップ6の渡りは358mmとした。さらに、
吐出用スリット2と回収用スリット8の間で、吐出用ス
リットにおいてロッドバーの回転方向後側の部分はロッ
ドバーとヘッドを回転に支障の無い程度に接触させ、こ
の面を基準にロッドバーの回転軸を固定した。
The paint discharge head has a configuration as shown in FIG. 1, wherein the diameter of the rod bar 3 is 50 mm, the width of the discharge slit 2 is 50 μm, the width of the recovery slit 8 is 50 μm, and the width of the outlet gap 4 is 50 μm. The width of the inlet gap 6 was 70 μm. SUS303 was used for the liquid contact surfaces such as these slits and gaps, and the surface roughness (Rz) was 1.6 μm. The width of the discharge slit 2 and the exit gap 4 was 350 mm, and the width of the recovery slit 8 and the entrance gap 6 was 358 mm. further,
Between the discharge slit 2 and the recovery slit 8, the portion of the discharge slit on the rear side in the rotation direction of the rod bar contacts the rod bar and the head to such an extent that the rotation is not hindered. Fixed.

【0039】塗布条件は、塗料吐出ヘッド1と基板5の
相対速度を12mm/s、ロッドバー3の周速度を12
mm/s、ロッドバー3と基板5との間隔(クリアラン
ス)は40μmとした。
The application conditions are as follows: the relative speed between the paint discharge head 1 and the substrate 5 is 12 mm / s, and the peripheral speed of the rod bar 3 is 12
mm / s, and the distance (clearance) between the rod bar 3 and the substrate 5 was 40 μm.

【0040】塗料の供給はミリポア製精密ダイアフラム
ポンプを用いて、吐出レート210μl/sとした。回
収はチューブ式液送ポンプを用いて、回収レート210
μl/s以上とした。また、回収系には0.3μmのフ
ィルターを設置し、塗料タンクではマグネチックスター
ラーによる撹拌をした。
The paint was supplied at a discharge rate of 210 μl / s using a precision diaphragm pump manufactured by Millipore. The collection was performed using a tube-type liquid feed pump, and the
μl / s or more. A 0.3 μm filter was installed in the recovery system, and the paint tank was stirred with a magnetic stirrer.

【0041】本実施例においては基板5を保持するステ
ージを移動させて図3に示す塗布工程を行なった。
In this embodiment, the coating step shown in FIG. 3 was performed by moving the stage holding the substrate 5.

【0042】初めに塗料の供給と回収を開始し、ロッド
バー3を定速で回転させ、均一な塗膜がロッドバー表面
に形成する定常状態を作る(図3(a))。
First, the supply and recovery of the paint are started, and the rod bar 3 is rotated at a constant speed to create a steady state in which a uniform coating film is formed on the rod bar surface (FIG. 3A).

【0043】次に、ステージ(不図示)に固定した基板
5を定速で移動させ、塗布開始部に来た時にヘッド1を
クリアランス40μmの位置に下降させる(図3
(b))。
Next, the substrate 5 fixed on a stage (not shown) is moved at a constant speed, and the head 1 is lowered to a position having a clearance of 40 μm when it reaches the coating start portion (FIG. 3).
(B)).

【0044】ステージはそのまま移動し、わずかな接触
により塗料はガラス基板5に転写する(図3(c))。
The stage moves as it is, and the paint is transferred to the glass substrate 5 by a slight contact (FIG. 3C).

【0045】塗布終了部に来た時にヘッド1を上昇させ
ると塗料の転写が終了する(図3(d))。
When the head 1 is lifted when it comes to the application end portion, the transfer of the paint ends (FIG. 3D).

【0046】ステージはその後、停止する。塗料の供給
と回収およびロッドバーの回転はそのまま続け、次の塗
布を待つ。
The stage then stops. The supply and recovery of the paint and the rotation of the rod bar are continued, and the next application is awaited.

【0047】塗布された基板を90℃のオーブン内で乾
燥成膜して、膜厚を接触式粗さ計(テンコール社製αス
テップ)により測定した結果、約6μmとなった。ま
た、周辺1mmを除いた面内20点のばらつきは5%以
内だった。
The coated substrate was dried and formed into a film in an oven at 90 ° C., and the film thickness was measured by a contact-type roughness meter (α step manufactured by Tencor Corporation). The variation at 20 points within the plane excluding the peripheral 1 mm was within 5%.

【0048】(実施例2)実施例1と同様にして、連続
で100枚の塗布を行なった。
(Example 2) In the same manner as in Example 1, coating was continuously performed on 100 sheets.

【0049】塗料タンクは12lを用いて、初期10l
の塗料を投入した。100枚目にて残量は9.12l、
固形分濃度が12.6%であった。なお、途中、ヘッド
のクリーニング等のメンテナンスは行なわなかった。
The paint tank uses 12 liters, and the initial 10 liters
Of paint. At the 100th sheet, the remaining amount is 9.12 l,
The solid concentration was 12.6%. In the meantime, maintenance such as cleaning of the head was not performed.

【0050】塗料の使用効率は、塗布面積が350mm
×455mmとすると必要量は796.25ml、固形
分の上昇が溶媒の揮発とすると揮発量は80ml、した
がって、実使用量は800mlとなり、使用効率は9
9.53%となった。
The use efficiency of the paint is as follows.
If the size is × 455 mm, the required amount is 796.25 ml. If the increase in solid content is volatilization of the solvent, the volatilization amount is 80 ml. Therefore, the actual use amount is 800 ml, and the use efficiency is 9%.
It became 9.53%.

【0051】実施例1と同様に膜厚を計測した。膜厚は
1枚目および10・20・30…100枚目の合計11
枚の平均膜厚をプロットすると固形分濃度の上昇とほぼ
同等の約1%程度の傾きがあった。この11枚の平均膜
厚は6.3μmであり、各サンプルの面内ばらつきは全
て5%以内だった。
The film thickness was measured in the same manner as in Example 1. The film thickness is a total of 11 for the 1st sheet and 10.20.30 ... 100th sheet
When the average film thickness of the sheets was plotted, the inclination was about 1%, which was almost the same as the increase in the solid content concentration. The average film thickness of these 11 sheets was 6.3 μm, and the in-plane variation of each sample was all within 5%.

【0052】(実施例3)実施例1と同様の塗料、ガラ
ス基板および塗布装置において、吐出レートを33.6
μl/sとし、回収レートは33.6μl/s以上とし
た。更に、ロッドバーの回転方向は実施例1と逆回転と
し、定圧制御によりヘッドとガラス基板をほぼ接触させ
た。圧力はヘッドの自重(約10kg)のみとした。
(Embodiment 3) In the same paint, glass substrate and coating apparatus as in Embodiment 1, the discharge rate was 33.6.
μl / s, and the recovery rate was 33.6 μl / s or more. Further, the rotation direction of the rod bar was reverse to that of Example 1, and the head and the glass substrate were almost brought into contact with each other by constant pressure control. The pressure was only the head's own weight (about 10 kg).

【0053】図4に示す塗布工程を行なった。The coating process shown in FIG. 4 was performed.

【0054】初めに塗料の供給と回収を開始し、ロッド
バー3を定速で回転させ、均一な塗膜がロッドバー表面
に形成する定常状態を作る(図4(a))。
First, the supply and recovery of the paint are started, and the rod bar 3 is rotated at a constant speed to create a steady state in which a uniform coating film is formed on the rod bar surface (FIG. 4A).

【0055】次に、ステージ(不図示)に固定したガラ
ス基板5を定速で移動させる(図4(b))。この時、
ヘッド1の下降の際にガラス基板に傷をつけないように
予めヘッドとガラス基板のクリアランスを100μm以
下に設定しておき、塗布開始部に来た時にヘッドを下降
させる。
Next, the glass substrate 5 fixed on a stage (not shown) is moved at a constant speed (FIG. 4B). At this time,
The clearance between the head and the glass substrate is set to 100 μm or less in advance so as not to damage the glass substrate when the head 1 is lowered, and the head is lowered when it reaches the coating start portion.

【0056】ステージはそのまま移動し、ロッドバー3
により供給された塗料はガラス基板5に転写する(図4
(c))。
The stage moves as it is, and the rod bar 3
Is transferred to the glass substrate 5 (FIG. 4).
(C)).

【0057】塗布終了部に来た時にヘッド1を上昇させ
ると塗料の転写が終了する(図4(d))。ステージは
その後、停止する。塗料の供給と回収およびロッドバー
の回転は続け、次の塗布を待つ。
When the head 1 is lifted when it comes to the application end portion, the transfer of the paint ends (FIG. 4D). The stage then stops. The supply and recovery of the paint and the rotation of the rod bar continue, and wait for the next application.

【0058】塗布された基板は90℃のオーブン内で乾
燥成膜される。
The coated substrate is dried and formed in a 90 ° C. oven.

【0059】膜厚は接触式粗さ計(テンコール社製αス
テップ)により約1μmとなった。周辺1mmを除いた
面内20点のばらつきは5%以内だった。
The film thickness was about 1 μm measured by a contact roughness meter (α step manufactured by Tencor Corporation). The variation at 20 points within the plane excluding the peripheral 1 mm was within 5%.

【0060】(比較例1)図5に示す、市販されている
ダイコーター(スロットコーター、平田機工)におい
て、実施例3と同様の塗料とガラス基板を用いて、同様
の膜厚を得る塗布を行なった。
Comparative Example 1 A commercially available die coater (slot coater, Hirata Kiko) shown in FIG. 5 was used to apply the same paint and glass substrate as in Example 3 to obtain a similar film thickness. Done.

【0061】図5に示すように、ヘッド1は供給用スリ
ット2のみで、回収用のスリットおよび回収系はない。
ポンプ9は定圧式のポンプで、サックバック機構が付い
ている。
As shown in FIG. 5, the head 1 has only the supply slit 2 and has no recovery slit or recovery system.
The pump 9 is a constant-pressure pump and has a suck-back mechanism.

【0062】ヘッド1は塗布開始位置にて静止した基板
5の上より下降し、クリアランスを決める。その後、ポ
ンプ9より塗料が供給され、スリット2より吐出した液
によりリップと基板間にビードを形成する。必要最小限
のビード形成の後、ヘッドと基板は相対移動する(本例
においては基板移動)。塗布終了位置手前で塗料の吐出
を停止し、その後基板の移動を停止する、過剰ビードを
サックバックによりスリット2に吸収することにより塗
布終了部の厚盛りを防止する。このままの状態で、次の
塗布を待つ。
The head 1 descends from above the stationary substrate 5 at the coating start position, and determines the clearance. Thereafter, a paint is supplied from the pump 9 and a liquid is discharged from the slit 2 to form a bead between the lip and the substrate. After the minimum required bead formation, the head and the substrate move relative to each other (substrate movement in this example). Discharge of the coating material is stopped just before the application end position, and then the movement of the substrate is stopped. The excess bead is absorbed into the slit 2 by suck-back to prevent thick coating at the application end portion. In this state, wait for the next coating.

【0063】この結果、定圧ポンプを用いている為、ビ
ードの形状制御が難しく、初期ビードが過剰となり、塗
布開始部の膜厚が盛り上がった。塗布終了部では圧損等
によるレスポンスの悪さにより安定的な膜厚が得られな
かった。また、過剰ビードによりヘッドリップ付近に付
着した塗料の影響でメンテナンス無しで連続塗布する
と、筋が発生した。
As a result, since the constant pressure pump was used, it was difficult to control the shape of the bead, the initial bead became excessive, and the film thickness at the coating start portion rose. At the end of coating, a stable film thickness could not be obtained due to poor response due to pressure loss and the like. In addition, when continuous application was performed without maintenance due to the influence of paint adhered to the vicinity of the head lip due to excessive beads, streaks were generated.

【0064】(比較例2)図6に示す、市販されている
ダイコーター(イクストリュージョンコーター、FA
S)において、実施例3と同様の塗料とガラス基板を用
いて、同様の膜厚を得る塗布を行なった。
Comparative Example 2 A commercially available die coater (extrusion coater, FA) shown in FIG.
In S), the same paint and glass substrate as in Example 3 were used to perform coating to obtain the same film thickness.

【0065】図6に示すように、ヘッド1は供給用スリ
ット2のみで、回収用のスリットおよび回収系はない。
ポンプ19および20は定量式の精密ポンプで、ヘッド
クリーニング用のプライミングデバイス18(小径ロー
ルに事前塗布をし、安定なリップおよび吐出状態を得て
から基板に塗布する機構)が付いている。
As shown in FIG. 6, the head 1 has only the supply slit 2 and no recovery slit or recovery system.
The pumps 19 and 20 are quantitative precision pumps, and are provided with a priming device 18 for head cleaning (a mechanism for applying a small diameter roll in advance to obtain a stable lip and a discharge state, and then applying it to a substrate).

【0066】ヘッド1はプライミングデバイス18にて
安定状態に立上、塗布開始位置にて静止した基板5の上
より下降し、クリアランスを決める。この時、定常吐出
は続けられている。その後、スリット2より吐出した液
によりリップと基板間にビードを形成する。必要最小限
のビード形成の後、ヘッドと基板は相対移動する(本例
においては基板移動)。塗布終了位置手前で塗料の吐出
を停止し、その後基板の移動を停止する。このままの状
態で、次の塗布を待つ。
The head 1 rises to a stable state by the priming device 18 and descends from the stationary substrate 5 at the coating start position to determine a clearance. At this time, steady discharge is continued. Thereafter, a bead is formed between the lip and the substrate by the liquid discharged from the slit 2. After the minimum required bead formation, the head and the substrate move relative to each other (substrate movement in this example). The discharge of the paint is stopped just before the application end position, and then the movement of the substrate is stopped. In this state, wait for the next coating.

【0067】この結果、定量ポンプを用いている為、ビ
ードの形状制御精度が良く、初期ビードを最小限に制御
できるが、初期ビードと定常時ビードの差はあり、塗布
開始部の膜厚が盛り上が少しあった。塗布終了部ではレ
スポンス良く吐出を停止できるが、塗布開始部同様に停
止時ビードと定常時ビードの差はあり、塗布終了部の膜
厚が盛り上が少しあった。また、ビードによりヘッドリ
ップ付近に付着した塗料の影響をプライミングデバイス
によりメンテナンスしているため、塗料の使用効率が約
80%程度であった。
As a result, since the metering pump is used, the bead shape control accuracy is good and the initial bead can be controlled to a minimum. However, there is a difference between the initial bead and the steady bead, and the film thickness at the coating start part is small. There was a little climax. In the coating end portion, the ejection can be stopped with good response, but as in the coating start portion, there is a difference between the bead at the time of the stop and the bead at the time of the steady state, and the film thickness at the coating end portion is slightly raised. Further, since the influence of the paint adhered to the vicinity of the head lip by the bead is maintained by the priming device, the use efficiency of the paint is about 80%.

【0068】[0068]

【発明の効果】以上説明したように、本発明の塗工装置
および塗工方法によれば、塗料の連続吐出による膜厚安
定性と、ビードを形成しない転写方式による膜厚の均一
性が得られる効果が有る。
As described above, according to the coating apparatus and the coating method of the present invention, it is possible to obtain the stability of the film thickness by the continuous discharge of the paint and the uniformity of the film thickness by the transfer method without forming beads. There is an effect that can be.

【0069】また、特に、ロッドバーと塗料吐出ヘッド
の回収側との間隔(入口ギャップ)を、ロッドバーと塗
料吐出ヘッドの吐出側との間隔(出口ギャップ)よりも
広くして、ロッドバー上に形成した塗膜を被塗工材の表
面に転写塗布しない時に、入口ギャップを介して、塗料
回収用スリットにより塗料を回収することにより、塗料
の連続吐出による膜厚安定性と塗料の劣化防止を得るこ
とができる。
In particular, the gap (entrance gap) between the rod bar and the collection side of the paint discharge head is wider than the gap (exit gap) between the rod bar and the discharge side of the paint discharge head. When the coating film is not transferred onto the surface of the material to be coated, paint is collected through the slit for collecting paint through the entrance gap to obtain film thickness stability and prevent paint deterioration due to continuous discharge of paint. Can be.

【0070】また、特に、塗料吐出用スリットと塗料回
収用スリットの間に位置する塗料吐出ヘッド部分とロッ
ドバーとの間隔を、塗料の通過できない狭い間隔にする
ことにより、未使用塗料を完全回収することができる。
In particular, the space between the paint discharge head portion and the rod bar, which is located between the paint discharge slit and the paint recovery slit, is set to a narrow space through which the paint cannot pass, so that unused paint can be completely recovered. be able to.

【0071】また、特に、塗料回収用スリットに塗料回
収装置を接続することにより、未使用塗料の完全回収に
よる塗料使用効率の向上を得ることができる。
In particular, by connecting a paint collecting device to the paint collecting slit, it is possible to improve the paint use efficiency by completely collecting unused paint.

【0072】また、特に、被塗工材を保持するステージ
と塗料吐出ヘッドの相対速度を、塗工開始部および塗工
終了部においても定常部と同一の速度で塗工することに
より、塗料の吐出レート変化や基板の相対移動速度変化
が無く、常に安定した状態による膜厚の安定性を得るこ
とができる。
In particular, the relative speed between the stage for holding the material to be coated and the coating material discharge head is also set at the same speed in the coating start portion and the coating end portion as in the steady portion, so that the coating material is coated. There is no change in the discharge rate and no change in the relative moving speed of the substrate, and the stability of the film thickness can be always obtained in a stable state.

【0073】また、特に、塗工の進行方向とロッドバー
の被塗工材側回転方向とを同一方向とすることにより、
低粘度塗料をより安定的に塗布することができる。
Further, in particular, by setting the direction of the coating to be the same as the direction of rotation of the rod bar on the side of the material to be coated,
A low-viscosity paint can be applied more stably.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の特徴を最もよく表わす塗料吐出ヘッド
の一例を示す拡大断面図である。
FIG. 1 is an enlarged cross-sectional view illustrating an example of a paint discharge head that best illustrates the features of the present invention.

【図2】本発明に係る塗工装置の一例を示す概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic view showing an example of a coating apparatus according to the present invention.

【図3】実施例1に係る塗布動作を示す模式図である。FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a coating operation according to the first embodiment.

【図4】実施例3に係る塗布動作を示す模式図である。FIG. 4 is a schematic view illustrating a coating operation according to a third embodiment.

【図5】比較例1に係る塗工装置を示す概略図である。FIG. 5 is a schematic view showing a coating apparatus according to Comparative Example 1.

【図6】比較例2に係る塗工装置を示す概略図である。FIG. 6 is a schematic view showing a coating apparatus according to Comparative Example 2.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 ヘッド 2 吐出用スリット 3 ロッドバー 4 出口ギャップ 5 基板 6 入口ギャップ 7 吐出用スリットと回収用スリットの間に位置するヘ
ッド部分とロッドバーとの間隙部 8 回収用スリット 9 吐出用定量ポンプ 10 回収用定量ポンプ 11 吐出系 12 回収系 13 フィルター 14 塗料タンク 15 撹拌 16 塗料 17 加圧エアー 18 プライミングデバイス 19、20 定量ポンプ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Head 2 Slit for discharge 3 Rod bar 4 Exit gap 5 Substrate 6 Inlet gap 7 Gap between head part and rod bar located between discharge slit and collection slit 8 Collection slit 9 Discharge metering pump 10 Collection constant Pump 11 Discharge system 12 Recovery system 13 Filter 14 Paint tank 15 Stirring 16 Paint 17 Pressurized air 18 Priming device 19, 20 Metering pump

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 緑川 理子 東京都大田区下丸子3丁目30番2号 キヤ ノン株式会社内 Fターム(参考) 4D075 AC53 AC65 AC73 AC84 AC94 CA48 DA06 DB13 DC24 4F041 AA05 AA12 CA02 CA16 CA28 4F042 AA02 AA06 BA04 BA05 BA12 BA25 CB05 CB11 CC07  ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuing on the front page (72) Inventor Riko Midorikawa 3-30-2 Shimomaruko, Ota-ku, Tokyo F-term in Canon Inc. (reference) 4D075 AC53 AC65 AC73 AC84 AC94 CA48 DA06 DB13 DC24 4F041 AA05 AA12 CA02 CA16 CA28 4F042 AA02 AA06 BA04 BA05 BA12 BA25 CB05 CB11 CC07

Claims (11)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 塗料供給装置により塗料吐出ヘッドに塗
料を供給しつつ、被塗工材を保持するステージまたは塗
料吐出ヘッドの少なくとも一方を相対的に移動させるこ
とにより、被塗工材表面に塗膜を形成する枚葉塗工方法
に用いる塗工装置であって、前記塗料吐出ヘッドに塗料
吐出用スリットと塗料回収用スリットを配し、両スリッ
トの先端に1本のロッドバーを配置したことを特徴とす
る塗工装置。
A coating material is supplied to a coating material discharge head by a coating material supply device, and at least one of a stage for holding the material to be coated and a coating material discharging head is relatively moved to coat the coating material surface. What is claimed is: 1. A coating apparatus used in a single-wafer coating method for forming a film, wherein a coating discharge slit and a coating recovery slit are arranged on the coating discharge head, and one rod bar is disposed at the tip of each slit. Characteristic coating equipment.
【請求項2】 ロッドバーと塗料吐出ヘッドの回収側と
の間隔(入口ギャップ)が、ロッドバーと塗料吐出ヘッ
ドの吐出側との間隔(出口ギャップ)よりも広いことを
特徴とする請求項1に記載の塗工装置。
2. The gap (inlet gap) between the rod bar and the collection side of the paint discharge head is wider than the gap (outlet gap) between the rod bar and the discharge side of the paint discharge head. Coating equipment.
【請求項3】 塗料吐出用スリットと塗料回収用スリッ
トの間に位置する塗料吐出ヘッド部分とロッドバーとの
間隔が、塗料の通過できない間隔であることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の塗工装置。
3. The gap between the paint discharge head portion and the rod bar, which is located between the paint discharge slit and the paint recovery slit, is a distance at which the paint cannot pass. Coating equipment.
【請求項4】 塗料回収用スリットに塗料回収装置が接
続されていることを特徴とする請求項1乃至3のいずれ
かに記載の塗工装置。
4. The coating apparatus according to claim 1, wherein a paint collection device is connected to the paint collection slit.
【請求項5】 塗料供給装置、塗料吐出ヘッドおよび塗
料回収装置が塗料循環経路を構成していることを特徴と
する請求項1乃至4のいずれかに記載の塗工装置。
5. The coating device according to claim 1, wherein the coating material supply device, the coating material discharge head, and the coating material collecting device constitute a coating material circulation path.
【請求項6】 請求項1乃至5のいずれかに記載の塗工
装置を用いて枚葉塗工を行うことを特徴とする塗工方
法。
6. A coating method comprising performing single-wafer coating using the coating apparatus according to claim 1.
【請求項7】 塗料吐出用スリットより、塗料供給装置
より供給された塗料を塗膜形成に必要な量を塗料吐出ヘ
ッドと被塗工材の相対速度に等しい周速度で回転してい
るロッドバーに吐出し、塗料吐出用スリットのギャップ
と等しい出口ギャップを介して、ロッドバー上に形成し
た塗膜を被塗工材の表面に転写塗工することを特徴とす
る請求項6に記載の塗工方法。
7. A paint supply slit is applied to a rod bar rotating at a peripheral speed equal to a relative speed between a paint discharge head and a material to be coated, by applying a quantity of paint supplied from a paint supply device through a paint discharge slit. 7. The coating method according to claim 6, wherein the coating formed on the rod bar is transferred onto the surface of the material to be coated via an outlet gap equal to the gap of the slit for discharging and discharging the paint. .
【請求項8】 被塗工材を保持するステージと塗料吐出
ヘッドの相対速度を、塗工開始部および塗工終了部にお
いても定常部と同一の速度で塗工することを特徴とする
請求項6または7に記載の塗工方法。
8. The coating method according to claim 1, wherein the relative speed between the stage holding the material to be coated and the coating material discharge head is the same at the coating start portion and at the coating end portion as at the steady portion. 8. The coating method according to 6 or 7.
【請求項9】 塗工の進行方向とロッドバーの被塗工材
側回転方向とを同一方向にすることを特徴とする請求項
6乃至8のいずれかに記載の塗工方法。
9. The coating method according to claim 6, wherein the direction in which the coating proceeds and the direction in which the rod bar rotates on the workpiece are the same.
【請求項10】 塗料吐出用スリットより、塗料供給装
置より供給された塗料を塗膜形成に必要な量を塗料吐出
ヘッドと被塗工材の相対速度に等しい周速度で回転して
いるロッドバーに吐出し、塗料吐出用スリットのギャッ
プと等しい出口ギャップを介して、ロッドバー上に形成
した塗膜を被塗工材の表面に転写塗布しない時に、入口
ギャップを介して、塗料回収用スリットにより塗料を回
収することを特徴とする請求項6乃至9のいずれかに記
載の塗工方法。
10. A paint supply slit is supplied from a paint discharge slit to a rod bar rotating at a peripheral speed equal to a relative speed of a paint discharge head and a material to be coated, in an amount necessary for forming a coating film. When the coating formed on the rod bar is not transferred and applied to the surface of the material to be coated through an exit gap equal to the gap of the slit for discharging and discharging the paint, the paint is collected by the slit for collecting paint through the entrance gap. The coating method according to any one of claims 6 to 9, wherein the coating is performed.
【請求項11】 転写塗布しなかった塗料を全て塗料回
収用スリットで回収することを特徴とする請求項6乃至
10のいずれかに記載の塗工方法。
11. The coating method according to claim 6, wherein all the paint not transferred and applied is collected by a paint collecting slit.
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