JPH08229480A - 塗布装置 - Google Patents

塗布装置

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JPH08229480A
JPH08229480A JP3683095A JP3683095A JPH08229480A JP H08229480 A JPH08229480 A JP H08229480A JP 3683095 A JP3683095 A JP 3683095A JP 3683095 A JP3683095 A JP 3683095A JP H08229480 A JPH08229480 A JP H08229480A
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JP
Japan
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coating
base material
stripe
paint
nozzle
Prior art date
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Application number
JP3683095A
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English (en)
Inventor
Masaru Watanabe
渡辺  勝
Tsumoru Ohata
積 大畠
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 ストライプ幅の精度を向上させる塗布装置を
提供する。 【構成】 塗布幅方向の両端部に基材と摺接する突出部
を有した平坦なノズル1のリップ面21と、リップ面の
塗布幅方向に複数の孔9から構成され、塗料を押し出し
基材上に塗料をストライプ状に塗布形成する塗料吐出孔
列2からなることを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塗料を基材上にストライ
プ状に塗布形成するための塗布装置に関する。
【0002】
【従来の技術】基材上にストライプ状に塗料を塗布形成
する分野の一例として、液晶カラーフィルタについて説
明する。カラーフィルタは透明ガラス基板等の基材上に
赤、青、緑からなる画素がマトリクス状に設けられてい
る。従来の製造方法としては染色法、顔料分散法、印刷
法、電着法などがあるがいずれも工程が複雑でカラーフ
ィルタの製造コストを下げるのは困難であった。特開平
5−11105号公報によれば複数のスリットを有する
ダイから例えば赤の塗料を押し出して基材上にストライ
プ状に塗布形成し、別のダイで緑、さらに別のダイで青
の塗料をストライプ状に形成する方法が開示されてい
る。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】特開平5−11105
号公報によれば赤、青、緑それぞれのストライプのため
の3つのダイ必要であり、さらに赤、青、緑のストライ
プが必要以上に重ならないようにするために、3つのダ
イを幅方向でミクロンオーダーで精度よく位置決めを行
わなければならない。この結果、装置が複雑でコストが
高く、また再現性もよくなかった。また、ストライプ塗
工を精度よく行うための手段、例えばダイと基材との位
置関係等については何等示されていない。
【0004】そこで本発明者らは特願平6ー20145
号にてストライプ状に塗布形成する手段を提案した。こ
れによれば正確なストライプ幅で且つ相互の位置ずれな
く赤、青、緑の各色をストライプ状に塗布形成すること
は可能となったが、例えばノズルのリップ先端部が曲面
形状のタイプであると、基材として例えばポリエステル
フイルムを用いた場合、フイルムの厚みムラの影響でス
トライプ塗工条件が安定せず、その結果ストライプ幅の
変動などが生じた。
【0005】本発明はカラーフィルタ等のストライプ形
成を必要とする製品分野に対して、ストライプ幅の変動
がきわめて小さい塗布装置を提供することを目的として
いる。
【0006】
【課題を解決するための手段】第1の発明の塗布装置
は、塗布幅方向の両端部に基材と摺接する突出部を有し
た平坦なノズルのリップ面と、前記リップ面の塗布幅方
向に複数の孔から構成され、塗料を押し出し前記基材上
に前記塗料をストライプ状に塗布形成する塗料吐出孔列
からなることを特徴とする。
【0007】第2の発明の塗布装置は、第1の発明の塗
布装置において、基材と摺接する突出部に摺動液を吐出
させる摺動液吐出口を有することを特徴とする。
【0008】第3の発明の塗布装置は、基材と相対的に
移動するノズルのリップ面と、前記リップ面の塗布幅方
向に複数の孔から構成され、塗料を押し出し前記基材上
に塗料をストライプ状に塗布形成する少なくとも2列以
上からなる塗料吐出孔列と、各ストライプの長手方向両
端部を揃えるための各塗料吐出孔列からの塗料吐出開始
及び終了のタイミング調整手段を有することを特徴とす
る。
【0009】
【作用】第1の発明の構成によって、塗料吐出孔列を設
けたリップ面に対して所定の段差で基材側に突き出た両
端部を基材に摺接させるので、基材とノズルとのギャッ
プを一定に保つことができる。従ってギャップの安定性
が極めて高く、しかも基材の厚みが変動してもギャップ
は変化することがない。その結果、基材への塗料のスト
ライプ塗布時にギャップの変動がないのでストライプの
幅変動がきわめて小さく、品質の高いストライプ塗布が
可能となる。
【0010】第2の発明の構成によって、塗料吐出孔列
を設けたリップ面に対して所定の段差で基材側に突き出
た両端部を基材に摺接させるので、基材とノズルとのギ
ャップを一定に保つことができる。このとき両端部から
摺動液を吐出させるので基板とノズルとを相対的に移動
させるときの摩擦によるスティックスリップが生じな
い。従ってギャップの安定性が極めて高く、さらに基材
への各塗料のストライプ塗布時にノズルと基材とを滑ら
かに相対的移動させることができるため、ストライプの
幅変動がきわめて小さく、品質の高いストライプ塗布が
可能である。
【0011】第3の発明の構成によって、各塗料吐出孔
列から吐出される2種類以上のストライプを基材上に塗
布形成開始する際、各塗料の吐出するタイミングをそれ
ぞれ各塗料吐出孔列の位置に見合った分だけずらすこと
でストライプ塗布の開始端部を揃えることができる。ま
たストライプ塗布終端部も同様に揃えることができる。
【0012】
【実施例】
(第1実施例)第1実施例は第1の発明の塗布装置に関
する。(図1)に本実施例に用いるノズルの斜視図を示
す。ノズル1のリップ面21には、塗布幅方向に同形状
の孔9からなる各塗料吐出孔列2を設ける。孔9の基材
走行方向寸法Lは吐出の安定性から0.01mm以上、
1mm以下とする。Lが0.01mmよりも小さい場
合、孔9を流れる塗料の圧力損失が大きくなりすぎて孔
9から塗料を吐出することが困難または不可能となる。
またLが1mmよりも大きい場合、孔9から塗料が吐出
された直後に塗料が孔9の幅方向寸法Wよりも大幅に幅
方向に広がってしまう。
【0013】本実施例のノズル1の最も大きな特徴は、
リップ面21に対して摺接面17が基材側に段差dの寸
法で突き出ていることである。この構造とすることで、
(図2)に示すように基材10とリップ面21との隙間
は寸法dで常に一定となり、さらに機械的段差であるた
め塗布中もきわめて安定である。従って、(図3)に示
すように、基材10とリップ面21との塗布中における
隙間変動に起因するストライプ幅の変動が皆無に等しく
なり、ストライプ塗布関連の製品品質を格段に向上させ
ることが可能となった。段差dの範囲は、1〜100μ
mである。この範囲よりも小さいと基材とリップ面との
隙間が小さすぎて塗料吐出孔列2から塗料が吐出されず
ストライプ塗布が不可能となる。また、前記範囲よりも
大きい場合には、塗料吐出孔列2から吐出されたストラ
イプの幅が基材に到達する前に変動し、正確な幅でのス
トライプ塗布が不可能となる。
【0014】(図1)に示すように、塗料吐出孔列2は
ノズル1内部に設けた塗料供給路(図示せず)に接続し
てあり、塗料供給路には塗料供給配管6を接続してあ
る。
【0015】本実施例のノズルにおいて、孔の幅Wは
0.1mm、長さLは0.1mmとした。またスリット
ギャップGは0.2mmである。塗料は、樹脂及び溶剤
に赤の顔料を分散させたものである。ノズルへの塗料の
送液手段は、ピストン式のポンプもしくはダイヤフラム
式のポンプが好ましい。基材としてはガラス基板を用い
る。ガラス基板とノズルとを相対的に移動させる手段と
しては、例えばノズルの水平方向の位置は固定で上下方
向にのみ移動可能として、ガラス基板を(図2)に示す
方向に移動させる。相対的な移動速度は0.1m/分か
ら10m/分の範囲である。
【0016】本実施例により赤色のストライプをガラス
基板上に厚み2μmで形成した。ストライプ幅の精度
は、従来の方法ではレンジで6μmあったものが本実施
例では4μm以下と格段に精度が向上した。
【0017】(第2実施例)第2実施例は第1の発明の
塗布装置の別の実施例である。第1実施例と異なる点
は、塗料吐出孔列が3列設けてあることで、ここでは第
1実施例と異なる点について説明する。(図4)に本実
施例に用いるノズルの斜視図を示す。ノズル1のリップ
面21には、塗布幅方向に等ピッチで同形状の孔9から
なる各塗料吐出孔列2、3、4を設ける。各塗料吐出孔
列は(図5)に示すように、孔のピッチをP1とすると
塗料吐出孔列2に対して塗料吐出孔列3及び4はそれぞ
れP2=P1/3だけ塗布幅方向にずらせてある。さら
に孔9の幅方向寸法Wは塗料吐出孔列2、3、4からス
トライプ状に押し出された3種類の塗料が重なり合わな
いようにするため、W≦P2とする。また孔9の基材走
行方向寸法Lは吐出の安定性から0.01mm以上、1
mm以下とする。Lが0.01mmよりも小さい場合、
孔9を流れる塗料の圧力損失が大きくなりすぎて孔9か
ら塗料を吐出することが困難または不可能となる。また
Lが1mmよりも大きい場合、孔9から塗料が吐出され
た直後に塗料が孔9の幅方向寸法Wよりも大幅に幅方向
に広がってしまい、その結果隣り合うストライプが重な
り合ってしまう。
【0018】(図6)に示すように、各塗料吐出孔列
2、3、4はそれぞれ塗料供給路11、12、13に接
続してあり、各塗料供給路には各塗料供給配管6、7、
8を接続してある。
【0019】本実施例のノズルにおいて、孔の幅Wは
0.1mm、長さLは0.1mm、孔のピッチは0.3
mmとした。第1、2、3の塗料としてそれぞれ赤、
青、緑の各塗料は、それぞれ樹脂及び溶剤に赤、青、緑
の顔料を分散させたものである。ノズルへの各塗料の送
液手段は、ピストン式のポンプもしくはダイヤフラム式
のポンプが好ましい。基材としてはガラス基板を用い
る。ガラス基板とノズルとを相対的に移動させる手段と
しては、例えばノズルの水平方向の位置は固定で上下方
向にのみ移動可能として、ガラス基板を(図6)に示す
方向に移動させる。相対的な移動速度は0.1m/分か
ら10m/分の範囲である。
【0020】本実施例により赤、青、緑の各色のストラ
イプをガラス基板上に厚み2μmで形成してカラーフィ
ルタを作成した。得られたカラーフィルタは(図7)の
断面形状に示すように第1のストライプ27すなわち
赤、第2のストライプすなわち青、第3のストライプす
なわち緑の上部が平坦で且つ隣り合う色の部分と密着し
た状態で形成できた。この結果、例えば従来のカラーフ
ィルタの製造方法で知られる印刷法では赤、青、緑の各
画素の断面形状が凸型となっており、そのため画素内の
中央部と端部とでは色濃度の差が著しかったが、本実施
例によるカラーフィルタでは各画素内部の中央部と両端
部との色の濃度の差がきわめて小さくなりカラーフィル
タの製品性能を格段に向上させることができた。さらに
従来のカラーフィルタでは表面の平滑処理等の後工程が
必要であったものが、本実施例で得られたカラーフィル
タでは後工程の必要が無く製品コストダウンが可能であ
る。また従来の製造方法に比べて、一つのノズルで同時
に3色のストライプを形成することが可能となったの
で、設備費用が安価でさらに製造工程が簡単となり、カ
ラーフィルタの製品コストを格段に下げることが可能と
なった。
【0021】(第3実施例)第3実施例は第2の発明の
塗布装置に関する。基本構造は第1実施例もしくは第2
実施例と同じであり、ここでは異なる点だけを説明す
る。本実施例の最大の特徴は、(図1)もしくは(図
4)に示す摺接面17に摺動液を吐出するための吐出口
18を設けたことである。吐出口18は液供給配管19
と接続されている。例えば(図2)に示すようにストラ
イプ塗布を行っているときに、吐出口18から摺動剤を
押し出しながら基材10とノズル1とは相対的に移動す
る。ここで摺動剤とは乾燥時間が常温で数秒から数分以
内と比較的短くさらに乾燥後に固形分が基板上に残留し
ない有機溶剤が好ましい。以上の構成で摺接面17は直
接基板10に接触するのではなく、前記摺動剤を介して
いるため、スティックスリップは発生しない。従って、
ノズル1と基板10との相対移動がきわめて滑らかとな
り、その結果スティックスリップに起因するストライプ
幅の変動もない。
【0022】(第4実施例)第4実施例は第3の発明の
塗布装置に関する。基本構造は第2実施例と同じであ
り、ここでは異なる点だけを説明する。本実施例の最大
の特徴は、各塗料吐出孔列2、3、4から塗料を吐出し
始めるタイミングをずらすことで、(図8)に示す塗布
開始部の端部を各色全て揃えることが可能である。タイ
ミングをずらせる手段は、赤、青、緑の各塗料をノズル
1へ送液する各ポンプ23とノズル1との間に各電磁開
閉バルブ22を設け、各電磁開閉バルブの開閉動作によ
り各塗料をノズル1へ送り込むタイミングを調節する。
【0023】
【発明の効果】以上の実施例から明らかなように、本発
明により微細な線幅で且つ複数の色からなるストライプ
パターンを容易に且つ安価に形成することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例におけるノズルの斜視図
【図2】本発明の第1実施例におけるストライプ膜の斜
視図
【図3】本発明の第1実施例におけるノズルで塗布を行
っている斜視図
【図4】本発明の第2実施例におけるノズルの斜視図
【図5】本発明の第2実施例における孔の平面図
【図6】本発明の第2実施例におけるノズルの側面図
【図7】本発明の第2実施例におけるストライプ膜の斜
視図
【図8】本発明の第4実施例におけるノズルの斜視図
【符号の説明】
1 ノズル 2 第1塗料吐出孔列 3 第2塗料吐出孔列 4 第3塗料吐出孔列 5 リップ先端部 6 第1塗料供給配管 7 第2塗料供給配管 8 第3塗料供給配管 9 孔 10 基材 11 第1塗料供給路 12 第2塗料供給路 13 第3塗料供給路 17 摺接面 18 吐出口 19 液供給配管 21 リップ面 22 電磁開閉バルブ 23 ポンプ 24 第1の塗料 25 第2の塗料 26 第3の塗料 27 第1のストライプ 28 第2のストライプ 29 第3のストライプ

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】塗布幅方向の両端部に基材と摺接する突出
    部を有した平坦なノズルのリップ面と、前記リップ面の
    塗布幅方向に複数の孔から構成され、塗料を押し出し前
    記基材上に前記塗料をストライプ状に塗布形成する塗料
    吐出孔列からなることを特徴とする塗布装置。
  2. 【請求項2】基材と摺接する突出部に摺動液を吐出させ
    る摺動液吐出口を有することを特徴とする請求項1記載
    の塗布装置。
  3. 【請求項3】基材と相対的に移動するノズルのリップ面
    と、前記リップ面の塗布幅方向に複数の孔から構成さ
    れ、塗料を押し出し前記基材上に塗料をストライプ状に
    塗布形成する少なくとも2列以上からなる塗料吐出孔列
    と、各ストライプの長手方向両端部を揃えるための各塗
    料吐出孔列からの塗料吐出開始及び終了のタイミング調
    整手段を有することを特徴とする塗布装置。
  4. 【請求項4】リップ面に対する両端部の段差は1μm以
    上、500μm以下であることを特徴とする請求項1ま
    たは2記載の塗布装置。
  5. 【請求項5】孔の基材走行方向の長さは0.01mm以
    上、1mm以下であることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれか1項に記載の塗布装置。
  6. 【請求項6】孔の基材幅方向の長さは0.01mm以
    上、1mm以下であることを特徴とする請求項1〜3の
    いずれか1項に記載の塗布装置。
  7. 【請求項7】摺動液は有機溶剤であることを特徴とする
    請求項2記載の塗布装置。
JP3683095A 1995-02-24 1995-02-24 塗布装置 Pending JPH08229480A (ja)

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