JP2014226620A - 薄膜の形成方法および薄膜 - Google Patents

Abstract

【課題】膜厚の均一性に優れた薄膜の安定的な形成が可能である薄膜の形成方法を提供する。
【解決手段】薄膜の形成方法は、搬送手段により搬送される基材９０に向けて、ダイヘッド２から塗布液８０を吐出し薄膜８２を形成する方法であって、前記ダイヘッド２は、前記基材９０の搬送方向の上流に位置し外側側面部２２１とスリット側側面部２１２とランド部２１３を有する上流側リップ２１と、前記基材９０の搬送方向の下流に位置し外側側面部２２１とスリット側側面部２１２とランド部２１３を有する下流側リップ２２と、前記上流側リップ２１と前記下流側リップ２２の間に位置するスリット部２３とを有するものであり、前記ダイヘッド２から供給される前記塗布液８０のビード８１の上流側の端部が、前記上流側リップ２１のランド部２１３の上流側の縁に位置するように制御することを特徴とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、薄膜の形成方法および薄膜に関する。

基材上に薄膜を形成するための装置として、ダイヘッドを備えた塗布装置が広く用いられている（例えば、特許文献１参照）。

このような塗布装置を用いることにより、他の塗布法を用いた場合に比べて、厚みが小さい膜を比較的安定的に形成することができるという利点がある。

しかしながら、膜厚の均一性のさらなる向上が求められており、その要求には、従来の技術では対応できない。

特開２００７−８３１４１号公報

本発明の目的は、膜厚の均一性に優れた薄膜の安定的な形成が可能である薄膜の形成方法を提供すること、また、膜厚の均一性に優れた薄膜を提供することにある。

このような目的は、下記（１）〜（１０）に記載の本発明により達成される。
（１） 搬送手段により搬送される基材に向けて、ダイヘッドから塗布液を吐出し薄膜を形成する方法であって、
前記ダイヘッドは、前記基材の搬送方向の上流に位置し外側側面部とスリット側側面部とランド部を有する上流側リップと、前記基材の搬送方向の下流に位置し外側側面部とスリット側側面部とランド部を有する下流側リップと、前記上流側リップと前記下流側リップの間に位置するスリット部とを有するものであり、
前記ダイヘッドから供給される前記塗布液のビードの上流側の端部が、前記上流側リップのランド部の下流側の縁に位置するように制御することを特徴とする薄膜の形成方法。

（２） 前記ダイヘッドと前記基材とのギャップをＨ［μｍ］、前記薄膜の厚さをｔ［μｍ］としたとき、１≦Ｈ／ｔ≦５の関係を満足する上記（１）に記載の薄膜の形成方法。

（３） 前記搬送手段は、バックアップローラである上記（１）または（２）に記載の薄膜の形成方法。

（４） 前記スリット部の長手方向に垂直な面での、前記基材の搬送方向についての、前記下流側リップの前記ランド部の長さが、前記上流側リップの前記ランド部よりも短いものである上記（１）ないし（３）のいずれかに記載の薄膜の形成方法。

（５） 前記塗布液の供給は、前記塗布液のビードの上流側を減圧した状態で行うものである上記（１）ないし（４）のいずれかに記載の薄膜の形成方法。

（６） 前記上流側リップの前記ランド部は、前記スリット部の長手方向に垂直な面と略平行である上記（１）ないし（５）のいずれかに記載の薄膜の形成方法。

（７） 前記下流側リップの前記ランド部は、前記スリット部の長手方向に垂直な面と略平行である上記（１）ないし（６）のいずれかに記載の薄膜の形成方法。

（８） 前記基材の搬送速度をＵ［ｍ／秒］、
前記塗布液のビードの上流側の圧力をＰ_ＶＡＣ［Ｐａ］、
前記塗布液のビードの下流側の圧力をＰ_０［Ｐａ］、
前記塗布液の粘度をμ［Ｐａ・ｓ］、
前記塗布液の表面張力をσ［Ｎ／ｍ］、
前記スリット部の長手方向に垂直な面での、前記基材の搬送方向についての、前記下流側リップの前記ランド部の長さをＬ_ｄ［ｍ］、
前記スリット部の長手方向に垂直な面での、前記基材の搬送方向についての、前記上流側リップの前記ランド部の長さをＬ_Ｕ［ｍ］、
前記下流側リップの前記ランド部の最下流の縁と前記基材との距離をＨ_Ｄ［ｍ］、
前記薄膜の膜厚をｔ［ｍ］、
前記スリット部の長手方向に垂直な面に対する前記下流側リップの前記ランド部の傾きをａ＝（ｚ１−ｚ２）／Ｌｄ、
前記スリット部の長手方向を軸としたときの当該軸に垂直な面であって、前記基材の搬送手段の表面のうち前記軸方向について最も上流側の部位を含む面と、前記下流側リップのスリット側の縁との距離をｂ［ｍ］、
前記スリット部の長手方向に垂直な面に対する前記上流側リップの前記ランド部の傾きをｃ＝（ｚ３−ｚ４）／Ｌｕ
前記軸に垂直な面であって、前記基材の搬送手段の表面のうち前記軸方向について最も上流側の部位を含む面と、前記上流側リップのスリット側の縁との距離をｄ［ｍ］としたとき、以下の関係を満足する上記（１）ないし（７）のいずれかに記載の薄膜の形成方法。

（ただし、Ｃａ＝μＵ／σ）

（９） ０．００５＜Ｌ_ｄ／Ｌ_Ｕ＜１の関係を満足する上記（８）に記載の薄膜の形成方法。

（１０） 上記（１）ないし（９）のいずれかに記載の方法を用いて形成されたことを特徴とする薄膜。

本発明によれば、膜厚の均一性に優れた薄膜の安定的な形成が可能である薄膜の形成方法を提供すること、また、膜厚の均一性に優れた薄膜を提供することができる。

本発明の薄膜の形成方法で用いる塗布装置の好適な実施形態を示す断面図である。 図１に示す塗布装置のダイヘッド付近の拡大断面図である。

以下、本発明について詳細に説明する。
図１は、本発明の薄膜の形成方法で用いる塗布装置の好適な実施形態を示す断面図、図２は、図１に示す塗布装置のダイヘッド付近の拡大断面図である。なお、図中のバックアップローラ１および基材９０の近傍の矢印は、バックアップローラ１による基材９０の搬送方向を示す。また、図２中では、塗布液、薄膜の表示を省略した。また、本明細書で参照する図面は、構成の一部を誇張して示したものであり、実際の寸法等を正確に反映したものではない。

塗布装置１００は、搬送される基材９０に塗布液８０を塗布するものである。
図１に示すように、塗布装置１００は、搬送される基材９０を搬送するための搬送手段としてのバックアップローラ１と、塗布液８０を吐出するダイヘッド２とを備えている。

ダイヘッド２は、基材９０の搬送方向の上流側に位置する上流側リップ２１と、基材９０の搬送方向の下流側に位置する下流側リップ２２と、上流側リップ２１と下流側リップ２２との間に位置するスリット部２３とを有するものである。

上流側リップ２１は、外側側面部２１１と、スリット側側面部２１２と、バックアップローラ（搬送手段）１（基材９０）に対向するランド部（上流側ランド部）２１３とを有している。

下流側リップ２２は、外側側面部２２１と、スリット側側面部２２２と、バックアップローラ（搬送手段）１（基材９０）に対向するランド部（下流側ランド部）２２３とを有している。

塗布装置１００では、バックアップローラ１により支持された状態で連続走行する基材９０の表面に向かってダイヘッド２の先端から塗布液８０が吐出され、ダイヘッド２と基材９０との間にビード８１が形成される。そして、基材９０の表面に塗布液８０が塗布され、基材９０上に塗布膜（薄膜８２）が形成される。

そして、薄膜８２の形成時には、ビード８１の上流側の端部が、上流側リップ２１のランド部２１３の下流側（スリット側）の縁２１３２に位置するように制御する。これにより、形成される薄膜８２の膜厚の変動を特に小さいものとし、膜厚の均一性を特に高いものとすることができることを、本発明者は鋭意研究の結果見出した。より詳しく説明すると、広い塗布条件において、ビード８１の形状の安定性を優れたものとすることができ、上流側リップ２１の外側側面部２１１への塗布液８０の濡れ上がり（leakage）や、ビード破壊（bead break）等を確実に防止するだけでなく、搬送手段としてのバックアップローラ１の偏心等による、基材９０とダイヘッド２との距離の変動等や、雰囲気圧の微小な変動（例えば、減圧度）等の影響（外乱）による薄膜８２の微小な膜厚の変動も効果的に抑制することができ、均一な厚さの薄膜８２を安定的に形成することができる。また、外乱による悪影響を防止・抑制することができるため、装置を構成する部材（例えば、バックアップローラ等）の精密度の要求基準や、製造条件の精密度（例えば、減圧度の均一性等）の要求基準を低くすることができるため、製造される薄膜の信頼性を高いものとしつつ、薄膜の生産性を向上させ、薄膜の製造コストを低下させることができる。薄膜８２の形成時における、ビード８１の上流側の端部と、上流側リップ２１との位置関係については、後に詳述する。
図示の構成では、基材９０の搬送方向が上方である部位で、塗布液８０が付与される。

スリット部２３の上流側には、マニホールド２４が設けられている。
マニホールド２４は、ダイヘッド２に供給された塗布液８０を、塗布幅方向へ拡流する液溜め部である。図示の構成では、マニホールド２４の断面形状は、略円形であるが、これに限定されるものではなく、例えば、半円形、台形等の矩形等であってもよい。

ダイヘッド２の上流側リップ２１、下流側リップ２２は、いかなる材料で構成されたものであってもよいが、少なくともランド部２１３およびランド部２２３は、金属材料で構成されたものであるのが好ましく、超硬合金で構成されたものであるのが好ましい。これにより、スリット部２３の先端部分の強度、耐磨耗性等を特に優れたものとすることができ、長期間にわたって安定的な薄膜形成を行うことができる。超硬合金としては、例えば、タングステンカーバイド（ＷＣ）等の炭化物結晶粒子をＣｏ、Ｔｉ、Ｔａ、Ｎｂ等の結合金属によって結合したもの等が挙げられる。なお、ＷＣ結晶の平均粒径は３μｍ以下であることがより好ましい。これにより、表面形状の均質性や先端リップの耐摩耗性等をさらに優れたものとすることができる。

塗布液８０の流路であるスリット部２３の長手方向に垂直な面での、基材９０の搬送方向についての、下流側リップ２２のランド部２２３の長さ（以下、単に「ランド部２２３の長さ」ともいう）は、上流側リップ２１のランド部２１３の長さ（以下、単に「ランド部２１３の長さ」ともいう）よりも短いものであるのが好ましい。これにより、安定塗工領域をより広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

上記のように、ランド部２２３の長さは、ランド部２１３の長さよりも短いものであるのが好ましいが、特に、以下のような関係を満足するのが好ましい。すなわち、ランド部２２３の長さをＬ_ｄ［ｍｍ］、ランド部２１３の長さをＬ_Ｕ［ｍｍ］としたとき、０．００５＜Ｌ_ｄ／Ｌ_Ｕ＜１の関係を満足するのが好ましく、０．０５＜Ｌ_ｄ／Ｌ_Ｕ＜０．７の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、安定塗工領域をさらに広いものとすることができ、薄膜形成の安定性をさらに優れたものとすることができる。

上流側リップ２１のランド部２１３の長さは、特に限定されないが、０．５ｍｍ以上１０ｍｍ以下であるのが好ましく、０．５ｍｍ以上５ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、形成される薄膜８２の膜厚の変動をさらに小さいものとし、膜厚の均一性をさらに高いものとすることができることができる。また、安定塗工領域をより広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

下流側リップ２２のランド部２２３の長さは、特に限定されないが、０．１ｍｍ以上３ｍｍ以下であるのが好ましく、０．１ｍｍ以上１．５ｍｍ以下であるのがより好ましい。これにより、安定塗工領域が高速塗布側に拡大し、より高速で安定に薄膜を作製することができる。

上記のように、塗布装置１００は、搬送手段としてバックアップローラ１を備えている。本発明において、塗布装置は、バックアップローラ以外の搬送手段（例えば、ベルトコンベア）を備えるものであってもよいが、搬送手段としてのバックアップローラを備えるものであることにより、塗布装置の省スペース化を図ることができる。

バックアップローラ１の構成材料としては、例えば、鉄等の金属を好適に用いることができる。また、バックアップローラ１は、基部とその外周面側に設けられた被覆層とを有するものであってもよい。

また、バックアップローラ１の直径は、１００ｍｍ以上４００ｍｍ以下であるのが好ましい。

また、図示の塗布装置１００は、上述したバックアップローラ１およびダイヘッド２に加え、さらに減圧チャンバー３を備えている。すなわち、ダイヘッド２の先端部分から基材９０のビード８１の接触部分までを含む領域の上流側に、ダイヘッド２と基材９０との間に架設されるビード８１の上流側を減圧するための減圧チャンバー３が設けられている。これにより、ビード８１の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、安定塗工領域をさらに広いものとすることができ、薄膜形成の安定性がさらに向上する。また、薄膜の形成時にビードの上流側を減圧する場合、雰囲気圧力の不本意な変動（外乱）が生じ易く、従来においては、この影響により、形成される薄膜の膜厚のばらつきが生じ易くなるという問題が顕著になっていたが、本発明によれば、薄膜の形成時にビードの上流側を減圧する場合であっても、上記のような問題を確実に防止・抑制することができる。すなわち、このような構成とした場合に、本発明の効果がより顕著に発揮される。

減圧チャンバー３は、内部に空間形成するバックプレート３１、サイドプレート３２、リアプレート３３、およびボトムプレート３４を有する箱形形状となっている。

バックプレート３１は、減圧チャンバー３のうち基材９０の搬送方向の最も上流側に位置し、基材９０の幅方向に沿って配置される。サイドプレート３２は、バックプレート３１と垂直を成すように配置されて減圧チャンバー３の両側壁を構成し、バックアップローラ１と近接する縁部分（図示省略）がバックアップローラ１とほぼ同じ曲率を有する。リアプレート３３は、ダイヘッド２の下方において、バックプレート３１とほぼ平行に配置されている。ボトムプレート３４は、減圧チャンバー３の底部分を構成し、バックプレート３１、サイドプレート３２、およびリアプレート３３と縁部分において接合する。そして、バックプレート３１と基材９０との間、および、サイドプレート３２と基材９０との間には、所定の隙間が設けられている。

減圧チャンバー３は、吸引口およびエア配管４１を介してブロア４２に接続されている。エア配管４１の途中には、バルブ４３およびバッファ装置４４が設けられている。ブロア４２は、吸引口およびエア配管４１を介して減圧チャンバー３内を吸引し、減圧チャンバー３内を負圧にする。バルブ４３は、その開度に応じて減圧チャンバー３内の減圧度を調整する。バッファ装置４４は、減圧チャンバー３内の圧力変動を小さくするための緩衝部としての役割を果たすものである。

減圧チャンバー３内には、減圧チャンバー３内の圧力を測定する圧力計４５が設けられており、圧力計４５の測定結果はコントローラ４６に送られる。コントローラ４６は、圧力計４５の測定結果に基づいてバルブ４３の開度を調節し、減圧チャンバー３内の圧力を所定の圧力に保つように構成されている。

ｚ１（スリット部２３の長手方向を軸Ａとしたときの軸Ａに垂直な面であって、基材９０の搬送手段（バックアップローラ１）の表面のうち軸Ａ方向について最も上流側の部位を含む面を面Ｆとしたときの、面Ｆと下流側リップ２２のランド部２２３の最下流側の縁（最下流側縁）２２３２との距離）は、５μｍ以上６００μｍ以下であるのが好ましく、１０μｍ以上２００μｍ以下であるのがより好ましい。

ｚ２（スリット部２３の長手方向を軸Ａとしたときの軸Ａに垂直な面であって、基材９０の搬送手段（バックアップローラ１）の表面のうち軸Ａ方向について最も上流側の部位を含む面を面Ｆとしたときの、面Ｆと下流側リップ２２のランド部２２３のスリット側の縁（スリット側縁）２２３１との距離）は、６μｍ以上７００μｍ以下であるのが好ましく、１５μｍ以上３００μｍ以下であるのがより好ましい。

ｚ３（スリット部２３の長手方向を軸Ａとしたときの軸Ａに垂直な面であって、基材９０の搬送手段（バックアップローラ１）の表面のうち軸Ａ方向について最も上流側の部位を含む面を面Ｆとしたときの、面Ｆと上流側リップ２１のランド部２１３のスリット側の縁（スリット側縁）２１３２との距離）は、７μｍ以上７５０μｍ以下であるのが好ましく、２０μｍ以上３５０μｍ以下であるのがより好ましい。

ｚ４（スリット部２３の長手方向を軸Ａとしたときの軸Ａに垂直な面であって、基材９０の搬送手段（バックアップローラ１）の表面のうち軸Ａ方向について最も上流側の部位を含む面を面Ｆとしたときの、面Ｆと上流側リップ２１のランド部２１３の最上流側の縁（最上流側縁）２１３１との距離）は、８μｍ以上８５０μｍ以下であるのが好ましく、３０μｍ以上４５０μｍ以下であるのがより好ましい。

上流側リップ２１のランド部２１３は、スリット部２３の長手方向に垂直な面と略平行であるのが好ましい。より具体的には、スリット部２３の長手方向に垂直な面に対する上流側リップ２１のランド部２１３の傾きは、５°以下であるのが好ましく、２°以下であるのがより好ましい。これにより、ビード８１の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、安定塗工領域をさらに広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

下流側リップ２２のランド部２２３は、スリット部２３の長手方向に垂直な面と略平行であるのが好ましい。より具体的には、スリット部２３の長手方向に垂直な面に対する下流側リップ２２のランド部２２３の傾きは、１０°以下であるのが好ましく、８°以下であるのがより好ましい。これにより、ビード８１の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、安定塗工領域をさらに広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

また、塗布装置１００は、ダイヘッド２よりも基材９０の搬送方向の下流側に、光源５を備えている。これにより、塗布液８０として、後述するエポキシワニスのような光硬化性の材料を用いる場合に、形成された薄膜８２を速やかに硬化（固化）させることができる。その結果、薄膜８２が形成された基材９０の取り扱い性（取り扱いのし易さ）が向上し、例えば、薄膜８２が形成された基材９０を図示しない巻き取りローラで巻き取った場合等であっても、形成された薄膜８２に損傷が生じることをより効果的に防止することができる。

光源５としては、例えば、ＵＶランプ等を好適に用いることができる。
上述したように、本発明では、薄膜８２の形成時において、ビード８１の下流側の端部（上流側リップ２１との接触部における下流側の端部）が、上流側リップ２１のランド部２１３の下流側の縁２１３２に位置するように制御することにより、前記のような優れた効果が得られる。

ビード８１の上流側の端部（上流側リップ２１と接触する面側の端部）は、上流側リップ２１のランド部２１３の下流側の縁２１３２付近に位置するものであればよいが、縁２１３２と縁２１３２から上流側１ｍｍとの間の領域に位置するものであるのが好ましく、縁２１３２と縁２１３２から上流側０．３ｍｍとの間の領域に位置するものであるのがより好ましい。これにより、外乱の影響をより受けにくくなり、前述したような本発明の効果がより顕著に発揮される。

また、ランド部２１３の長さをＬ１［ｍｍ］、縁２１３２からビード８１の上流側の端部までの長さをＬ２［ｍｍ］としたとき、０≦Ｌ２／Ｌ１≦０．３の関係を満足するのが好ましく、０≦Ｌ２／Ｌ１≦０．１の関係を満足するのがより好ましい。これにより、外乱の影響をより受けにくくなり、前述したような本発明の効果がより顕著に発揮される。

ダイヘッド２と基材９０とのギャップをＨ［μｍ］、薄膜８２の厚さをｔ［μｍ］としたとき、１≦Ｈ／ｔ≦５の関係を満足するのが好ましく、１≦Ｈ／ｔ≦３．５の関係を満足するのがより好ましい。このような関係を満足することにより、形成される薄膜８２の膜厚の変動をさらに小さいものとし、膜厚の均一性をさらに高いものとすることができることができる。また、安定塗工領域をより広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

塗布装置１００においては、塗布液８０として、例えば、光学補償シート用塗布液、反射防止フィルム用塗布液、防眩性付与液磁性塗布液、写真感光性用塗布液、磁性塗布液、視野角拡大用塗布液、表面保護液、帯電防止液、滑性用塗布液、カラーフィルタ用顔料液、その他の光学フィルム用塗布液等を用いることができるが、エポキシワニスを用いるのが好ましい。これにより、塗布液を用いて形成される膜の寸法安定性、耐熱性、耐水性、耐薬品性、電気絶縁性等の向上を図ることができる。

また、塗布液８０は、希釈用の溶剤（溶媒、分散媒）を含むものであってのよい。希釈用の溶剤としては、例えば、水、各種のハロゲン化炭化水素、アルコール、エーテル、エステル、ケトン等を用いることができる。

本発明では、幅広い粘度範囲の塗布液を適用することができる。具体的には、塗布装置１００では、塗布液８０として、粘度が０．５ｍＰａ・ｓ以上３０００ｍＰａ・ｓ以下（より好ましくは、１ｍＰａ・ｓ以上５００ｍＰａ・ｓ以下）の液体を好適に使用することができる。なお、本明細書では、粘度の数値については、特に断りのない限り、２０℃における粘度（粘性率）のことを示す。

また、本発明では、塗布液として幅広い表面張力の範囲の液体を適用することができる。具体的には、塗布液として、表面張力が０．０１Ｎ／ｍ以上０．１Ｎ／ｍ以下（より好ましくは、０．０２Ｎ／ｍ以上０．０８Ｎ／ｍ以下）の液体を好適に使用することができる。なお、本明細書では、表面張力の数値については、特に断りのない限り、２０℃における表面張力のことを示す。

また、基材９０としては、例えば、ポリエチレンテレフタレート、ポリエチレン−２，６−ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等の公知の各種プラスチックで構成されたもの、紙、Ａｌ、Ｃｕ、Ｓｎ等の金属箔等を用いることができる。また、基材９０としては、複数の層を有する積層体や、組成が傾斜的に変化する傾斜材料等も用いることができる。

また、本発明では、幅広い膜厚領域にわたって、膜厚の均一性に優れた薄膜の安定的な形成が可能である。すなわち、本発明では、塗布液の塗布速度を広いものとすることができるともいうことができる。具体的には、塗布液８０の塗布速度（バックアップローラ１の周速度）は、０．３ｍ／分以上１００ｍ／分以下（より好ましくは、０．５ｍ／分以上３０ｍ／分以下）とすることができる。

また、本発明で形成される膜の膜厚は、ウエット膜厚で０．１μｍ以上５００μｍ以下（より好ましくは、１μｍ以上１００μｍ以下）とすることができる。

基材９０の搬送速度をＵ［ｍ／秒］、ビード８１の上流側の圧力（減圧チャンバー３内の圧力）Ｐ_ＶＡＣ［Ｐａ］、前記塗布液のビードの下流側の圧力をＰ_０［Ｐａ］、塗布液８０の粘度をμ［Ｐａ・ｓ］、塗布液８０の表面張力をσ［Ｎ／ｍ］、下流側リップ２２のランド部２２３の長さをＬ_ｄ［ｍ］、上流側リップ２１のランド部２１３の長さをＬ_Ｕ［ｍ］、下流側リップ２２のランド部２２３の最下流の縁と基材９０との距離をＨ_Ｄ［ｍ］、薄膜８２の膜厚（安定膜厚）をｔ［ｍ］、スリット部２３の長手方向に垂直な面に対する下流側リップ２２のランド部２２３の傾きをａ＝（ｚ１−ｚ２）／Ｌｄ、スリット部２３の長手方向を軸Ａとしたときの軸Ａに垂直な面であって、基材９０の搬送手段（バックアップローラ１）の表面のうち軸Ａ方向について最も上流側の部位を含む面Ｆと、下流側リップ２２のスリット側縁２２３１との距離をｂ［ｍ］、スリット部２３の長手方向に垂直な面に対する上流側リップ２１のランド部２１３の傾きをｃ＝（ｚ３−ｚ４）／Ｌｕ、軸Ａに垂直な面であって、基材９０の搬送手段（バックアップローラ１）の表面のうち軸Ａ方向について最も上流側の部位を含む面Ｆと、上流側リップ２１のスリット側縁２１３２との距離をｄ［ｍ］としたとき、以下の関係を満足するのが好ましい。

（ただし、Ｃａ＝μＵ／σ）

上記のような関係を満足することにより、ビード８１の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、安定塗工領域をさらに広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

また、０．００５＜Ｌ_ｄ／Ｌ_Ｕ＜１の関係を満足するのが好ましく、０．０５＜Ｌ_ｄ／Ｌ_Ｕ＜０．５の関係を満足するのがより好ましい。

基材９０に対して塗布液８０を塗布する際における、ビード８１の上流側の圧力（減圧度）Ｐ_ＶＡＣは、−１００００Ｐａ以上０Ｐａ未満であるのが好ましく、−５０００Ｐａ以上−１００Ｐａ以下であるのがより好ましい。これにより、ビード８１の形状の安定性を特に優れたものとすることができ、安定塗工領域をさらに広いものとすることができ、薄膜形成の安定性を特に優れたものとすることができる。

本発明の薄膜は、前述したような本発明の方法を用いて形成されたものであることを特徴とする。
これにより、膜厚の均一性に優れた薄膜を提供することができる。

本発明の薄膜の厚さ（乾燥膜厚）は、特に限定されないが、０．０５μｍ以上４００μｍ以下であるのが好ましく、０．５μｍ以上８０μｍ以下であるのがより好ましい。

以上、本発明について、好適な実施形態に基づいて説明したが、本発明はこれらに限定されるものではない。

例えば、本発明の方法で用いる塗布装置では、各部の構成は、同様の機能を発揮する任意の構成のものに置換することができ、また、任意の構成を付加することもできる。

また、塗布装置を構成する各部材は、基材上に塗布液を適切に塗布することができれば、上述した実施形態で示したものに限定されない。

以下、本発明を具体的な実施例および比較例に基づいて詳細に説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。

（実施例１）
［１］塗布装置の製造
図１、図２に示すように、バックアップローラ、ダイヘッド、減圧チャンバー、ＵＶランプ等を備え、表１に示すような条件を満足する塗布装置を製造した。

なお、バックアップローラはステンレスで構成されたもので、直径が２５０ｍｍのものであり、ダイヘッドはステンレスで構成されたものであった。

［２］薄膜の製造
まず、塗布液として、粘度が１００ｍＰａ・ｓ、表面張力が０．０２Ｎ／ｍのエポキシワニスを用意し、前記の塗布装置を用いて、塗布液を塗布する基材としてのポリエチレンテレフタレートフィルム（厚さ：３８μｍ）に、前記塗布液を塗布した。

塗布液の塗布は、基材の外表面と下流側リップのランド部のスリット側の縁とのギャップ（ｚ２−３８）、および、基材の外表面と上流側リップのランド部のスリット側の縁とのギャップ（ｚ３−３８）（以下、これらを「基材の外表面とランド部とのギャップ」という）が、８０μｍとなり、上流側リップのランド部の下流側の縁からビードの上流側の端部までの長さＬ２が０．１ｍｍとなるように設定し、ビードの上流側の圧力（減圧度）Ｐ_ＶＡＣを４５０Ｐａ、基材の搬送速度を０．５［ｍ／分］、塗布液の供給速度を２．３ｍＬ／分に設定し、薄膜の設定膜厚（ウェット膜厚）が３０μｍとなるように行った。

その後、光源としてのＵＶランプにより、エポキシワニスを硬化させ、目的とする薄膜（長さ：２０ｍ）を得た。

（実施例２〜７）
塗布装置を構成するダイヘッドの条件、基材の外表面とランド部とのギャップを表１に示すようなものにするとともに、ビードの上流側の圧力（減圧度）、基材の搬送速度、塗布液の供給速度を調整することにより、上流側リップのランド部の下流側の縁からビードの上流側の端部までの長さＬ２の設定値、薄膜の設定膜厚（ウェット膜厚）を表１に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にして薄膜を形成した。

なお、前記各実施例は、いずれも、上記式（１）〜式（３）の条件を満足するものであった。

（比較例１〜８）
塗布装置を構成するダイヘッドの条件を表１に示すようなものにするとともに、ビードの上流側の圧力（減圧度）、基材の搬送速度、塗布液の供給速度、基材の外表面とランド部とのギャップＨを調整することにより、上流側リップのランド部の下流側の縁からビードの上流側の端部までの長さＬ２および前記ギャップと膜厚の比率 Ｈ/ｔの設定値を表１に示すようにした以外は、前記実施例１と同様にして薄膜を形成した。

前記各実施例および比較例で用いた塗布装置の条件、上流側リップのランド部の下流側の縁からビードの上流側の端部までの長さＬ２の設定値、ギャップと膜厚の比率を表１にまとめて示した。

［３］評価
前記各実施例および比較例で得られた薄膜（乾燥薄膜）の長手方向の中央付近において、長さ８００ｍｍ分だけ切り出し、薄膜の長手方向の各部位の膜厚、膜厚の標準偏差を求め、以下の基準に従い評価した。

Ａ：設定膜厚（乾燥膜厚）Ｔ［μｍ］に対する標準偏差σ［μｍ］の割合（σ／Ｔ）
が、１．５％未満である。
Ｂ：設定膜厚（乾燥膜厚）Ｔ［μｍ］に対する標準偏差σ［μｍ］の割合（σ／Ｔ）
が、１．５％以上２．５%未満である。
Ｃ：設定膜厚（乾燥膜厚）Ｔ［μｍ］に対する標準偏差σ［μｍ］の割合（σ／Ｔ）
が、２．５％以上である。
上記の評価の結果を表２に示した。

表から明らかなように、本発明では、外乱の影響を受けにくく、膜厚の均一性が特に高い薄膜を得ることができたのに対し、比較例では、満足な結果が得られなかった。

１００ 塗布装置
１ バックアップローラ（搬送手段）
２ ダイヘッド
２１ 上流側リップ
２１１ 外側側面部
２１２ スリット側側面部
２１３ ランド部（上流側ランド部）
２１３１ 縁（最上流側縁）
２１３２ 縁（スリット側縁）
２２ 下流側リップ
２２１ 外側側面部
２２２ スリット側側面部
２２３ ランド部（下流側ランド部）
２２３１ 縁（スリット側縁）
２２３２ 縁（最下流側縁）
２３ スリット部
２４ マニホールド
３ 減圧チャンバー
３１ バックプレート
３２ サイドプレート
３３ リアプレート
３４ ボトムプレート
４１ エア配管
４２ ブロア
４３ バルブ
４４ バッファ装置
４５ 圧力計
４６ コントローラ
５ 光源
８０ 塗布液
８１ ビード
８２ 薄膜
９０ 基材
Ｆ 面
Ａ 軸

Claims (10)

1. 搬送手段により搬送される基材に向けて、ダイヘッドから塗布液を吐出し薄膜を形成する方法であって、
   前記ダイヘッドは、前記基材の搬送方向の上流に位置し外側側面部とスリット側側面部とランド部を有する上流側リップと、前記基材の搬送方向の下流に位置し外側側面部とスリット側側面部とランド部を有する下流側リップと、前記上流側リップと前記下流側リップの間に位置するスリット部とを有するものであり、
   前記ダイヘッドから供給される前記塗布液のビードの上流側の端部が、前記上流側リップのランド部の下流側の縁に位置するように制御することを特徴とする薄膜の形成方法。
2. 前記ダイヘッドと前記基材とのギャップをＨ［μｍ］、前記薄膜の厚さをｔ［μｍ］としたとき、１≦Ｈ／ｔ≦５の関係を満足する請求項１に記載の薄膜の形成方法。
3. 前記搬送手段は、バックアップローラである請求項１または２に記載の薄膜の形成方法。
4. 前記スリット部の長手方向に垂直な面での、前記基材の搬送方向についての、前記下流側リップの前記ランド部の長さが、前記上流側リップの前記ランド部よりも短いものである請求項１ないし３のいずれか１項に記載の薄膜の形成方法。
5. 前記塗布液の供給は、前記塗布液のビードの上流側を減圧した状態で行うものである請求項１ないし４のいずれか１項に記載の薄膜の形成方法。
6. 前記上流側リップの前記ランド部は、前記スリット部の長手方向に垂直な面と略平行である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の薄膜の形成方法。
7. 前記下流側リップの前記ランド部は、前記スリット部の長手方向に垂直な面と略平行である請求項１ないし６のいずれか１項に記載の薄膜の形成方法。
8. 前記基材の搬送速度をＵ［ｍ／秒］、
   前記塗布液のビードの上流側の圧力をＰ_ＶＡＣ［Ｐａ］、
   前記塗布液のビードの下流側の圧力をＰ_０［Ｐａ］、
   前記塗布液の粘度をμ［Ｐａ・ｓ］、
   前記塗布液の表面張力をσ［Ｎ／ｍ］、
   前記スリット部の長手方向に垂直な面での、前記基材の搬送方向についての、前記下流側リップの前記ランド部の長さをＬ_ｄ［ｍ］、
   前記スリット部の長手方向に垂直な面での、前記基材の搬送方向についての、前記上流側リップの前記ランド部の長さをＬ_Ｕ［ｍ］、
   前記下流側リップの前記ランド部の最下流の縁と前記基材との距離をＨ_Ｄ［ｍ］、
   前記薄膜の膜厚をｔ［ｍ］、
   前記スリット部の長手方向に垂直な面に対する前記下流側リップの前記ランド部の傾きをａ＝（ｚ１−ｚ２）／Ｌｄ、
   前記スリット部の長手方向を軸としたときの当該軸に垂直な面であって、前記基材の搬送手段の表面のうち前記軸方向について最も上流側の部位を含む面と、前記下流側リップのスリット側の縁との距離をｂ［ｍ］、
   前記スリット部の長手方向に垂直な面に対する前記上流側リップの前記ランド部の傾きをｃ＝（ｚ３−ｚ４）／Ｌｕ
   前記軸に垂直な面であって、前記基材の搬送手段の表面のうち前記軸方向について最も上流側の部位を含む面と、前記上流側リップのスリット側の縁との距離をｄ［ｍ］としたとき、以下の関係を満足する請求項１ないし７のいずれか１項に記載の薄膜の形成方法。
   

   

   （ただし、Ｃａ＝μＵ／σ）
9. ０．００５＜Ｌ_ｄ／Ｌ_Ｕ＜１の関係を満足する請求項８に記載の薄膜の形成方法。
10. 請求項１ないし９のいずれか１項に記載の方法を用いて形成されたことを特徴とする薄膜。

Images