KR20240050280A - 코팅 장치, 및 코팅 방법 - Google Patents

Abstract

[과제] 도포막의 막 두께의 편차를 억제할 수 있다.
[해결 수단] 소정의 반송 방향으로 반송되는 작업 대상물(50)의 주면(50A)에 코팅을 시행하는 코팅 장치(10)로서, 반송 방향에 교차하는 폭 방향을 따라 설치되고, 주면(50A)에 도포액을 분무하는 복수의 노즐(30)을 갖추고, 복수의 노즐(30)의 각각은 도포액이 주면(50A)과 교차하는 축 주위로 선회하는 선회류를 가지고 분무되도록 구성되어 있고, 복수의 노즐(30)은 제1 회전 방향으로 선회하는 선회류를 분무하는 복수의 제1 노즐(30A)과, 제1 회전 방향과 반대 방향의 제2 회전 방향으로 선회하는 선회류를 분무하는 복수의 제2 노즐(30B)을 포함하고 있다.

Description

코팅 장치, 및 코팅 방법{COATING APPARATUS AND COATING METHOD}

본 기술은 코팅 장치, 및 코팅 방법에 관한 것이다.

종래, 연속적으로 반송되는 필름상 등의 작업 대상물(워크)에 대하여 도포액을 분무함으로써, 발수막, 절연막, 광학막 등의 박막을 성막하는 코팅 기술이 알려져 있다. 이러한 스프레이법에 의한 코팅은, 워크의 표면에 미세한 요철 가공이 시행되어 있는 경우이더라도, 요철에 추종한 치밀한 성막이 가능하고, 생산성도 우수한 이점이 있다.

특허문헌 1에는, 그 일례로서 플렉시블 프린트 배선판용 기판을 롤투롤 방식으로 수평 방향을 따라 반송하면서, 당해 기판에 각 약액(현상액, 에칭액, 박리액)을 분무하는 스프레이식 수평반송 처리 장치가 개시되어 있다. 특허문헌 1에 기재된 처리 장치는, 기판에 분무되는 각 약액의 접촉 시간을 조정하기 위해, 약액을 차폐하는 가동성의 차폐판을 구비한다. 차폐판에 의하면, 각 공정의 처리 시간을 용이하게 조정할 수 있는 것으로 되어 있다.

일본 특개 2003-283101호 공보

그런데 스프레이법에 의한 코팅에 있어서, 워크에 도포액을 분무하는 노즐은 하나뿐이 아니라, 복수 설치된다. 도포액은 각 노즐로부터 분무되기 때문에, 복수의 노즐로부터의 미립화된 도포액의 흐름이 서로 간섭하면, 도포 얼룩이 생겨 버리는 경우가 있다. 그 결과, 워크에 성막된 박막(도포막)은 막 두께에 편차가 생겨, 기능 저하나 결함의 원인이 되어 버린다.

본원 명세서에 기재된 기술은 상기와 같은 실정에 기초하여 완성된 것으로, 도포막의 막 두께의 편차를 억제하는 것을 목적으로 한다.

본원 명세서에 기재된 기술에 관한 코팅 장치는 소정의 반송 방향으로 반송되는 작업 대상물의 주면에 코팅을 시행하는 코팅 장치로서, 상기 반송 방향에 교차하는 폭 방향을 따라 설치되고, 상기 주면에 도포액을 분무하는 복수의 노즐을 갖추고, 상기 복수의 노즐의 각각은 상기 도포액이 상기 주면과 교차하는 축 주위로 선회하는 선회류를 가지고 분무되도록 구성되어 있고, 상기 복수의 노즐은 제1 회전 방향으로 선회하는 상기 선회류를 분무하는 복수의 제1 노즐과, 상기 제1 회전 방향과 반대 방향의 제2 회전 방향으로 선회하는 상기 선회류를 분무하는 복수의 제2 노즐을 포함하고 있다.

또, 본원 명세서에 기재된 기술에 관한 코팅 방법은, 작업 대상물을 소정의 반송 방향으로 반송하고, 반송되는 상기 작업 대상물의 주면에 대하여, 상기 주면과 교차하는 축 주위로 선회하는 선회류를 따라 도포액을 분무하고, 상기 선회류는 상기 반송 방향에 교차하는 폭 방향을 따라 복수 형성되어 있고, 상기 복수의 선회류는 제1 회전 방향으로 선회하는 제1 선회류와, 상기 제1 회전 방향과 반대 방향의 제2 회전 방향으로 선회하는 제2 선회류를 포함하도록 형성되어 있다.

본 기술에 의하면, 도포막의 막 두께의 편차를 억제할 수 있다.

도 1은 실시형태 1에 따른 코팅 장치의 모식도
도 2는 스프레이 유닛의 사시도
도 3은 스프레이 유닛의 저면도
도 4는 스프레이 유닛의 공급부의 분해 사시도
도 5는 도 2의 A-A선 단면도(액 공급로를 도시하는 단면도)
도 6은 도 2의 B-B선 단면도(가스 공급로를 도시하는 단면도)
도 7은 노즐 접속부의 상면도
도 8은 노즐 본체부의 상면도
도 9는 노즐 본체부의 하면도
도 10은 제1 노즐의 노즐 본체를 도 2의 C-C선 위치에서 절단한 단면도
도 11은 제2 노즐의 노즐 본체를 도 2의 C-C선 위치에서 절단한 단면도
도 12는 실시예 1에 의해 형성되는 선회류의 설명도
도 13는 실시예 2에 의해 형성되는 선회류의 설명도
도 14는 실시예 3에 의해 형성되는 선회류의 설명도
도 15는 비교예 1에 의해 형성되는 선회류의 설명도
도 16은 비교예 2에 의해 형성되는 선회류의 설명도
도 17은 비교예 3에 의해 형성되는 선회류의 설명도
도 18a는 실시예 1에 의해 분무된 도포액의 사진
도 18b는 실시예 2에 의해 분무된 도포액의 사진
도 18c는 비교예 1에 의해 분무된 도포액의 사진
도 18d는 비교예 2에 의해 분무된 도포액의 사진
도 19a는 실시예 1에 따라 도포된 도포막의 막 두께의 편차를 나타내는 그래프
도 19b는 실시예 2에 따라 도포된 도포막의 막 두께의 편차를 나타내는 그래프
도 19c는 비교예 1에 따라 도포된 도포막의 막 두께의 편차를 나타내는 그래프
도 19d는 비교예 2에 따라 도포된 도포막의 막 두께의 편차를 나타내는 그래프
도 20a는 실시예 3에 따라 도포된 도포막의 막 두께의 편차를 나타내는 그래프
도 20b는 비교예 3에 따라 도포된 도포막의 막 두께의 편차를 나타내는 그래프

(발명을 실시하기 위한 형태)

<실시형태 1>

실시형태 1에 따른 롤투롤 박막 코팅 장치(10)(이하, 간단히 「코팅 장치(10)」라고 함)에 대해 도 1 내지 도 20b를 참조하여 설명한다. 일부의 도면에는 X축, Y축, 및 Z축을 나타내고 있고, 각 축 방향이 각 도면에서 공통된 방향이 되도록 그려져 있다. 또, X축 방향을 반송 방향, Y축 방향을 폭 방향, Z축 방향을 상하 방향으로 한다.

코팅 장치(10)는 반송되는 장척 모양의 워크(50)(작업 대상물, 예를 들면, 필름상의 플렉시블 기판)에 대하여, 복수의 스프레이식의 노즐(30)로부터 도포액(예를 들면, 컬러 레지스트액)을 분무함으로써, 워크(50)에 박막인 도포막(예를 들면, 레지스트막)을 형성하는 코팅을 시행한다. 코딩 장치(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 워크(50)를 노즐(30)을 향해 내보내는 언와인딩 롤(11)(제1 롤)과, 노즐(30)에 의해 코팅이 시행된 워크(50)를 감아 들이는 와인딩 롤(12)(제2 롤)을 구비한다. 2개의 롤(11, 12)에 의해, 워크(50)의 주면(50A)이 상방을 향한 상태에서, 소정의 반송 방향(X축 방향)으로 연속적으로 반송된다.

또 코딩 장치(10)는, 도 1에 도시하는 바와 같이, 2개의 롤(11, 12) 사이에 설치되는 스프레이 유닛(15)과, 제1 공급관(13)과, 제2 공급관(14)과, 도포액이 저류되는 액 용기(16)와, 액 펌프(17)와, 액 밸브(18)와, 제어부(19)를 구비한다. 스프레이 유닛(15)은 복수의 노즐(30)을 가지고, 도포액을 분무하는 유닛이다. 제1 공급관(13)은 스프레이 유닛(15)에 도포액을 공급하고, 제2 공급관(14)은 스프레이 유닛(15)에 고압의 압축가스(구체적으로는 압축 에어)를 공급하기 위한 배관이다. 제2 공급관(14)에 대해서는, 외부의 공급원(가스 탱크 등)으로부터 압축가스가 공급되게 된다. 액 펌프(17)는 제1 공급관(13)의 경로상에 설치되고, 액 용기(16)로부터 도포액을 퍼 올려 송액하는, 도포액의 반송 동력원이다. 액 밸브(18)는 제1 공급관(13)의 경로상에서 액 펌프(17)보다 하류측(스프레이 유닛(15)측)에 설치되는, 도포액의 공급과 정지의 전환 수단이다. 제어부(19)는 제2 공급관(14)으로의 압축가스의 공급, 및 액 밸브(18)의 개폐를 제어하는 제어 기판이다.

본 실시형태에서는, 액 펌프(17), 언와인딩 롤(11), 와인딩 롤(12)은 제어부(19)와는 다른 제어 장치에 의해 제어되고 있지만, 동일한 제어부에 의해 제어되고 있어도 상관없다. 또 압축가스의 종류는 대기와 동성분을 가지는 에어 이외(질소 가스(N₂), 아르곤 가스(Ar) 등)이어도 상관없고, 도포액의 종류는 현상액, 에칭액, 박리액 등의 약액 이외이어도 상관없다.

스프레이 유닛(15)은, 도 1 및 도 2에 도시하는 바와 같이, 워크(50)의 반송 방향과 교차하는 폭 방향(Y축 방향)으로 횡으로 길게 뻗어 나와 있고, 워크(50)의 주면(50A)의 상방에 배치되어 있다. 스프레이 유닛(15)은 대략적으로는 도포액을 분무하는 복수(본 실시형태에서는 10개)의 노즐(30)과, 공급부(40)와, 지지부(20)로 구성되어 있다. 노즐(30), 지지부(20), 및 공급부(40)는 이 순서로 밑에서부터 위로 상하 방향(Z축 방향)으로 접속되어 있다. 노즐(30)은 전체적으로 대략 원통 모양을 이루고, 폭 방향을 따라 복수 설치되어 있다. 공급부(40)에는, 제1 공급관(13) 및 제2 공급관(14)이 접속되어 있다. 공급부(40)는 제1 공급관(13)으로부터의 도포액, 및 제2 공급관(14)으로부터의 압축가스를 노즐(30)에 공급한다. 지지부(20)는 노즐(30) 및 공급부(40)가 접속되고, 이것들을 지지하고 있다. 이하, 각 부에 대해 상세하게 설명한다.

공급부(40)는, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 제1 공급 블록(41)과, 복수(본 실시형태에서는 8개)의 제2 공급 블록(42)과, 복수(본 실시형태에서는 10개)의 제3 공급 블록(43)과, 2개의 엔드 플레이트(44)를 갖추고, 이것들이 폭 방향으로 체결 부재에 의해 연결되어 있다.

제1 공급 블록(41)은, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 판면(주면)이 X-Z면을 따르는 판 형상의 블록체이며, 공급부(40)의 폭 방향의 대략 중앙에 1개 배치되어 있다. 제1 공급 블록(41)에는, 그 판 두께 방향(Y축 방향)을 따라 관통하는 제1 액 유통구(41A), 및 제1 가스 유통구(41B)가 형성되어 있다. 또 제1 공급 블록(41)의 측면에는, 제1 공급관(13)이 접속되어 있고, 제1 공급관(13)으로부터의 도포액은 제1 액 유통구(41A)에 유입되도록 되어 있다. 또한 제1 공급 블록(41)의 상면에는, 제2 공급관(14)이 접속되어 있고, 제2 공급관(14)으로부터의 압축가스는 제1 가스 유통구(41B)에 유입되도록 되어 있다.

제2 공급 블록(42)은, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 판면(주면)이 X-Z면을 따르는 판 형상의 블록체이며, 후술하는 제3 공급 블록(43)의 사이에 8개 배치되어 있다. 제2 공급 블록(42)에는, 그 판 두께 방향을 따라 직선 모양으로 관통하는 제2 액 유통구(42A), 및 제2 가스 유통구(42B)가 형성되어 있다.

제3 공급 블록(43)은, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 판면이 X-Z면을 따르는 판 형상의 블록체이다. 제3 공급 블록(43)은 노즐(30)의 액 분출구(31B)(도 3)와 상하 방향으로 겹치는 위치에 10개 배치되어 있다. 제3 공급 블록(43)에는, 그 판 두께 방향(Y축 방향, 폭 방향과 일치)을 따라 직선 모양으로 관통하는 제3 액 유통구(43A), 및 V자 모양으로 관통하는 제3 가스 유통구(43B)가 형성되어 있다. 제3 액 유통구(43A)는 제1 공급 블록(41)의 제1 액 유통구(41A), 및 제2 공급 블록(42)의 제2 액 유통구(42A)와 연통하고 있다. 또 제3 가스 유통구(43B)는 제1 공급 블록(41)의 제1 가스 유통구(41B), 및 제2 공급 블록(42)의 제2 가스 유통구(42B)와 연통하고 있다.

엔드 플레이트(44)는, 도 4 내지 도 6에 도시하는 바와 같이, 판면이 X-Z면을 따르는 판 형상의 블록체이며, 공급부(40)의 폭 방향의 양단부에 1개씩 배치된다. 엔드 플레이트(44)는 제1 공급 블록(41)으로부터 가장 떨어진 위치에 있는 제3 공급 블록(43)에 체결 부재에 의해 접속되어 있다. 엔드 플레이트(44)는 당해 제3 공급 블록(43)의 제3 액 유통구(43A) 및 제3 가스 유통구(43B)를 막고 있다.

지지부(20)는, 도 3 및 도 4에 도시하는 바와 같이, 판면이 X-Y면 방향을 따른 판 형상의 지지 블록(21)으로 구성되어 있다. 지지 블록(21)은 반송 방향(X축 방향)과 교차하는 Y축 방향을 따라 복수(본 실시형태에서는 10개) 배치되어 있다. 지지 블록(21)의 상면에는, 공급부(40)의 공급 블록(41, 42, 43), 및 엔드 플레이트(44)가 재치되어 있고, 이것들과 지지 블록(21)은 체결 부재에 의해 접속되어 있다. 지지 블록(21)의 상면측에는, 제4 액 유통구(21A)가 형성되어 있다. 또 지지 블록(21)의 하면에는, 노즐(30)의 후술하는 노즐 접속부(32)가 하방으로부터 삽입되어 있다. 제4 액 유통구(21A)는 노즐 접속부(32)의 제5 액 유통구(32B)와 상하 방향으로 겹쳐서 연통되어 있다. 제4 액 유통구(21A) 내에는, 내경을 부분적으로 감소시켜 압손실을 생기게 하기 위해, 오리피스(미세한 관통구멍)를 설치하는 구조가 형성되어 있다.

또 지지 블록(21)의 상면측에는, 도 4에 도시하는 바와 같이, 원기둥 모양의 공동(空洞)인, 가스 고임부(21F)가 형성되어 있다. 가스 고임부(21F)는 공급부(40)로부터의 압축가스가 일시적으로 저류되도록 되어 있다. 또한 지지 블록(21)에는, 삽입된 노즐 접속부(32)를 둘러싸도록, 둥근 고리 형상의 제4 가스 유통구(21D)가 형성되어 있다. 압축가스는 가스 고임부(21F)를 통과한 후에, 제4 가스 유통구(21D)를 향하여 흐르도록 되어 있다.

상기한 공급부(40) 및 지지부(20)에 의하면, 제1 공급관(13) 내의 도포액은, 도 5에 화살선으로 나타내는 바와 같이, 제1 공급 블록(41)의 액 유입구(41C)로부터 제1 액 유통구(41A)에 유입되고, 제1 액 유통구(41A)와 폭 방향으로 연통하는 제2 공급 블록(42)의 제2 액 유통구(42A), 및 제3 공급 블록(43)의 제3 액 유통구(43A)에 유입된다. 제3 액 유통구(43A)에 유입된 도포액의 일부는 분기되고, 지지 블록(21)의 제4 액 유통구(21A)에 유입된다. 그리고 도포액은 오리피스를 가지고 있는 제4 액 유통구(21A)를 통과하고, 노즐(30)의 노즐 접속부(32)로 유출된다. 이러한 액 유입구(41C)로부터 제4 액 유통구(21A)까지의 경로가 스프레이 유닛(15)에 있어서 노즐(30)에 도포액을 공급하는 액 공급로(15A)가 된다.

또, 상기한 공급부(40) 및 지지부(20)에 의하면, 제2 공급관(14) 내의 압축가스는, 도 6에 화살선으로 나타내는 바와 같이, 제1 공급 블록(41)의 제1 가스 유통구(41B)에 유입되고, 제1 가스 유통구(41B)와 폭 방향으로 연통하는 제2 공급 블록(42)의 제2 가스 유통구(42B), 및 제3 공급 블록(43)의 제3 가스 유통구(43B)에 유입된다. 제3 가스 유통구(43B)에 유입된 압축가스의 일부는 분기되고, 하방의 지지 블록(21)으로 흐른다. 그리고, 압축가스는 지지 블록(21)의 가스 고임부(21F)를 통과하여 제4 가스 유통구(21D)를 향해 흐르고, 제4 가스 유통구(21D)로부터 노즐(30)의 노즐 접속부(32)로 유출된다. 이러한 제1 가스 유통구(41B)로부터 제4 가스 유통구(21D)까지의 경로가 스프레이 유닛(15)에 있어서 노즐(30)에 압축가스를 공급하는 가스 공급로(15B)가 된다.

이와 같이 액 공급로(15A), 및 가스 공급로(15B)를 형성하면, 공급부(40) 및 지지부(20)의 구성부품의 조합, 및 부품수를 조정함으로써, 노즐(30)의 수에 맞추어 액 공급로(15A), 및 가스 공급로(15B)의 길이를 용이하게 조정할 수 있다. 또, 도 3에 도시하는 바와 같이, 노즐(30)을 지그재그 배열로 배치할 때에, 제3 공급 블록(43), 및 지지 블록(21)은 동일 사양품을 Z축 주위로 180° 회전하면 되어, 부품의 사양을 공통화할 수 있다. 그 결과, 스프레이 유닛(15)의 확장성을 높일 수 있다.

또 액 공급로(15A)에 있어서, 제4 액 유통구(21A) 내의 오리피스에 의해 압손실을 형성함으로써, 도포액을 복수의 노즐(30)에 대해 보다 균일하게 분배할 수 있다. 또한, 가스 공급로(15B)에 가스 고임부(21F)를 형성함으로써, 압축가스를 복수의 노즐(30)에 대해 보다 균일하게 분배할 수 있다.

계속해서, 노즐(30)에 대해 상세하게 설명한다. 각 노즐(30)은, 도 2에 도시하는 바와 같이, 도포액을 분출하는 액 분출구(31B)를 가지는 노즐 본체부(31)와, 노즐 접속부(32)를 구비한다. 노즐 접속부(32)는, 도 2에 도시하는 바와 같이, 지지부(20)와 노즐 본체부(31)의 사이에 설치되고, 이것들을 상하 방향으로 접속하는 중계 부재이다. 노즐 접속부(32)는 지지 블록(21)에 하방으로부터 삽입된다. 노즐 접속부(32)에 대해서는, 하방으로부터 노즐 본체부(31)가 삽입된다. 또 노즐 접속부(32)는, 도 7에 도시하는 바와 같이, 동일 원주상에 동일한 간격으로 나열되는 8개의 제5 가스 유통구(32C)(가스 중계구의 일례)를 가진다. 제5 가스 유통구(32C)는 노즐 접속부(32)를 상하 방향으로 직선 모양으로 관통하고 있고, 지지 블록(21)의 둥근 고리 형상의 제4 가스 유통구(21D)와 상하 방향으로 겹쳐서 연통하고 있다.

노즐 본체부(31)는, 도 8 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 도포액이 분출되는 액 분출구(31B), 및 압축가스가 분출되는 복수(본 실시형태에서는 4개)의 가스 분출구(31D)를 갖는 부재이다. 도포액은 액 분출구(31B)를 통과하여, 그 하단부(31A)로부터 분출되게 되어 있다. 가스 분출구(31D)는, 도 8 내지 도 9에 도시하는 바와 같이, 노즐 본체부(31)의 상면(31E)과 대략 원추형의 외주면(31C)을 연통하고 있다. 4개의 가스 분출구(31D)는 노즐 접속부(32)의 8개의 제5 가스 유통구(32C)와 연통하고 있다. 제5 가스 유통구(32C)의 수를 가스 분출구(31D)에 비해 많게 함으로써, 압축가스를 가스 분출구(31D)에 대해 보다 균등하게 유입할 수 있도록 되어 있다.

제5 가스 유통구(32C)로부터의 압축가스는, 도 10에 도시하는 바와 같이, 가스 분출구(31D)의 형상을 따라 흐르고, 수평 방향을 따르는 속도 성분을 가지고 외주면(31C)으로부터 분출된다. 분출된 압축가스는 노즐(30)의 외장 커버의 내면에 부딪히면서 나선 모양으로 강하하고, 비스듬히 아래쪽으로 분출된다. 외부로 분출된 압축가스는 액 분출구(31B)로부터 분출된 도포액에 부딪혀 도포액을 미립화(안개화)한다. 이것에 의해, 도포액이 분무되게 된다. 또 도포액은, 4개의 가스 분출구(31D)로부터 분출되는 압축가스에 의해, Z축 주위로 선회하면서, 나선 모양으로 퍼지면서 하강하는 선회류로서 분무된다(도 2).

분무되는 선회류의 회전 방향은 가스 분출구(31D)의 형상에 따라 조정 가능하다. 본 실시형태에 따른 복수의 노즐(30)은 가스 분출구(31D)의 수평면(X-Y면)을 따르는 연장 방향이 도 11, 또는 도 12에 도시하는 2종류로 절반씩 다르게 되어 있다. 이하에 있어서, 복수의 노즐(30) 중, 도 11에 도시하는 가스 분출구(31D)를 갖추는 것을 제1 노즐(30A), 도 12에 나타내는 가스 분출구(31D)를 갖추는 것을 제2 노즐(30B)로 구별하여 설명하는 경우가 있다. 제1 노즐(30A)은 하면(워크(50)측)에서 보아 시계방향(오른쪽으로 감기, 제1 회전 방향의 일례)으로 선회하는 선회류로서 도포액을 분무한다. 한편, 제2 노즐(30B)은 하면(워크(50)측)에서 보아 반시계방향(왼쪽으로 감기, 제2 회전 방향의 일례)으로 선회하는 선회류로서 도포액을 분무한다.

복수(10개)의 노즐(30)은, 도 3에 도시하는 바와 같이, 복수(5개)의 제1 노즐(30A)과, 복수(5개)의 제2 노즐(30B)이 폭 방향에 대해 번갈아 나열되도록 배치되어 있다. 이것에 의해, 반시계방향, 또는 시계방향으로 회전 방향이 다른 2종류의 선회류가 폭 방향에 대해 번갈아 형성되게 된다. 이와 같이 선회류를 형성함으로써, 복수의 노즐(30)을 폭 방향으로 줄지어 배치한 경우이더라도, 각 노즐(30)로부터의 미립화된 도포액의 흐름의 간섭을 억제하여, 워크(50)의 주면(50A)에 대한 도포 얼룩을 억제할 수 있다. 그 결과, 후술하는 비교 실험 1의 결과에서 보여주는 바와 같이, 코딩된 도포막의 막 두께의 편차를 억제할 수 있다.

제1 노즐(30A), 및 제2 노즐(30B)은 각각, 도 3에 도시하는 바와 같이, 폭 방향에 대해 일정한 제1 간격(L1)(중심 간(액 분출구(31B) 간)의 거리)을 두고 줄지어 배치되어 있다. 또 제2 노즐(30B)은 폭 방향에 대해 제1 노즐(30A)로부터 (제1 간격(L1))/2의 위치에 배치되어 있고, 제1 노즐(30A) 및 제2 노즐(30B)은 지그재그 배열되어 있다. 제1 노즐(30A)은 제2 노즐(30B)로부터 반송 방향(X축 방향)에 대해 일정한 제2 간격(L2)(중심 간(액 분출구(31B) 간)의 거리)을 두고 배치되어 있다. 제1 노즐(30A) 및 제2 노즐(30B)은 제2 간격(L2)이 제1 간격(L1)에 0.25를 곱한 값 이상이 되도록 배치되는 것이 바람직하다.

이와 같이 제1 노즐(30A), 및 제2 노즐(30B)을 배치함으로써, 도 13에 도시하는 바와 같이, 반시계방향, 또는 시계방향으로 회전 방향이 다른 2종류의 선회류가 폭 방향에 대해 지그재그 배열로 번갈아 형성되고, 이것들의 선회류가 카르만 와열의 형성 조건을 충족시키기 쉬워진다. 이것에 의해, 각 노즐(30)로부터의 미립화된 도포액의 흐름이 유체역학적으로 안정화되어, 워크(50)의 주면(50A)에 대한 도포 얼룩을 더한층 억제할 수 있다. 그 결과, 코딩된 도포막의 막 두께의 편차를 더한층 억제할 수 있게 된다.

<비교 실험 1>

상기한 작용 및 효과를 실증하기 위해, 비교 실험 1을 행했다. 비교 실험 1에서는, 노즐(30)이 제1 노즐(30A) 및 제2 노즐(30B)을 모두 포함하고 있는 예를 실시예 1 내지 실시예 3으로 하고, 제1 노즐(30A)만을 포함하고 있는 예를 비교예 1 내지 비교예 3으로 했다. 또, 이들 실시예 및 비교예에 의해 분무된 도포액을 레이저 조사하여 사진 촬영하고, 미립화된 도포액의 흐름의 간섭을 확인했다. 또, 도포된 도포막의 막 두께를 측정하여, 막 두께의 편차를 평가했다.

<실시예 1 내지 실시예 3>

실시예 1은 4개의 제1 노즐(30A), 및 4개의 제2 노즐(30B)이 폭 방향에 대해서 동일 직선 모양으로 번갈아 배치되어 있고, 이것에 의해 하면(워크(50)측)에서 보아 도 12에 도시하는 선회류가 형성되는 실시예이다. 실시예 2는 4개의 제1 노즐(30A), 및 4개의 제2 노즐(30B)이 폭 방향에 대해 지그재그 배열로 번갈아 배치되어 있고, 이것에 의해 도 13에 도시하는 선회류가 형성되는 실시예이다. 실시예 3은 4개의 제1 노즐(30A), 및 4개의 제2 노즐(30B)의 배치가 실시예 2와 동일하고, 도포액을 2회 겹쳐 도포한 실시예이다. 실시예 3에서는, 도포막이 형성된 워크(50)를 다시 반송하여 도포액을 분무함으로써, 도포액을 2회 겹쳐 도포했다. 또 2회째에 도포액을 분무할 때는, 워크(50)의 폭 방향에서의 위치를 (제1 간격(L1))/4만큼 변위시켜, 도 14에 나타내는 선회류가 형성되도록 했다.

<비교예 1 내지 비교예 3>

비교예 1은 8개의 제1 노즐(30A)만이 폭 방향에 대해 동일 직선 모양으로 배치되어 있고, 이것에 의해 도 15에 도시하는 선회류가 형성되는 비교예이다. 비교예 2는 8개의 제1 노즐(30A)만이 폭 방향에 대해 지그재그 배열로 배치되어 있고, 이것에 의해 도 16에 도시하는 선회류가 형성되는 비교예이다. 비교예 3은 8개의 제1 노즐(30A)의 배치가 비교예 2와 동일하고, 도포액을 2회 겹쳐 도포한 실시예이다. 비교예 3에서는, 실시예 3과 마찬가지로, 도포막이 형성된 워크(50)를 다시 반송하여 도포액을 분무함으로써, 도포액을 2회 겹쳐 도포했다. 또 2회째 도포액을 분무할 때는, 워크(50)의 폭 방향에서의 위치를 (제1 간격(L1))/4만큼 변위 시켜, 도 17에 도시하는 선회류가 형성되도록 했다.

<실험 조건>

·제1 간격(L1) = 60mm

·제2 간격(L2) = 16.8mm

·각 노즐(30)의 압축가스의 유량: 20NL/min.

·각 노즐(30)의 도포액의 분출량: 4.0mL/min.

·압축가스의 종류: 압축 에어

·도포액의 종류: 컬러 레지스트액

<미립화된 도포액의 흐름의 간섭 확인 방법>

분무된 도포액에 대해 레이저를 수평 조사하여 시인할 수 있는 상태로 하고, 액 분출구(31B)로부터의 상하 방향(Z축 방향)의 거리가 50mm의 위치에 있어서의 X-Y면의 사진을 촬영했다. 사진에서 도포액은 고휘도점(흑백 표시에서의 백색점)이 된다.

<도포막의 막 두께 측정, 및 막 두께의 편차 평가 방법>

워크(50)의 주면(50A)에 있어서, 8개의 노즐(30)의 폭 방향(Y축 방향)의 중앙 위치와 상하 방향으로 겹치는 위치(실시예 3 및 비교예 3에서는 1회째의 도포에서, 8개의 노즐(30)의 폭 방향의 중앙 위치와 상하 방향으로 겹치는 위치)를 측정 위치 0mm로 했다. 그리고, 폭 방향에 대해 5mm마다 막 두께를 측정하고, 측정 위치 0mm부터 -Y축 방향으로 45mm, +Y축 방향으로 45mm가 되는 범위(즉, -45mm부터 +45mm의 범위)의 막 두께의 편차에 대해 평가했다. 구체적으로는, 이 범위의 측정치에 대해, 이하의 식으로 편차를 산출했다. 편차의 값이 낮은 쪽이 막 두께의 균일성이 높다고 평가된다. 또한, 막 두께 측정 결과를 나타내는 도 19a 내지 도 19d, 및 도 20a 내지 도 20b에 있어서, 점선으로 둘러싸인 범위는, 편차의 산출에 사용된 측정 위치 -45mm부터 +45mm의 범위를 나타내고, 1점쇄선은 막 두께의 최대값/2의 값을 나타내고 있다.

편차 Uni. = {(막 두께의 최대값-막 두께의 최소값)/(2×막 두께의 평균값)}×100%

비교 실험 1의 실험 결과에 대해 설명한다. 미립화된 도포액의 흐름의 간섭에 대해서는, 도 18a에 나타내는 실시예 1의 결과와, 도 18c에 나타내는 비교예 1의 결과를 비교하면, 실시예 1쪽이 도포액을 나타내는 고휘도점의 편차가 억제되어 있어, 보다 균일하게 분무되고 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 도 18b에 나타내는 실시예 2와, 도 18d에 나타내는 비교예 2의 결과를 비교하면, 실시예 2쪽이 도포액을 나타내는 고휘도점의 편차가 억제되어 있어, 보다 균일하게 분무되고 있는 것을 확인할 수 있었다.

막 두께의 편차에 대해서는, 실시예 1은 도 19a에 나타내는 막 두께 측정 결과에 기초하여 20%, 비교예 1은 도 19c에 나타내는 막 두께 측정 결과에 기초하여 21%로 산출되었다. 실시예 1은 비교예 1에 비해 막 두께의 편차가 억제되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 실시예 2의 막 두께의 편차는 도 19b에 나타내는 막 두께 측정 결과에 기초하여 22%, 비교예 2의 막 두께의 편차는 도 19d에 나타내는 막 두께 측정 결과에 기초하여 25%로 산출되었다. 실시예 2는 비교예 2에 비해 막 두께의 편차가 억제되어 있는 것을 확인할 수 있었다. 또, 실시예 3의 막 두께의 편차는 도 20a에 나타내는 막 두께 측정 결과에 기초하여 10%, 비교예 3은 도 20b에 나타내는 막 두께 측정 결과에 기초하여 29%로 산출되었다. 실시예 2는 비교예 2에 비해 막 두께의 편차가 대폭 억제되어 있는 것을 확인할 수 있었다.

<다른 실시형태>

본 기술은 상기 기술 및 도면에 의해 설명한 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 예를 들면, 다음과 같은 실시형태도 본 기술의 기술적 범위에 포함된다.

(1) 워크(50)의 반송 방향은 수평 방향에 한정되지 않는다. 또 반송 수단은 롤투롤 방식 이외이어도 상관없다.

(2) 액 공급로(15A), 가스 공급로(15B)는 가늘고 긴 모양의 배관을 조합하는 것 등으로 구성되어 있어도 상관없다.

10…롤투롤 박막 코팅 장치(코팅 장치), 11…언와인딩 롤(제1 롤), 12…와인딩 롤(제2 롤), 15A…액 공급로, 15B…가스 공급로, 30…노즐, 30A…제1 노즐, 30B…제2 노즐, 31B…액 분출구, 31D…가스 분출구, 32C…제5 가스 유통구(가스 중계구), 50…워크(작업 대상물), 50A…주면, L1…제1 간격, L2…제2 간격

Claims (9)

1. 소정의 반송 방향으로 반송되는 작업 대상물의 주면에 코팅을 시행하는 코팅 장치로서,
   상기 반송 방향에 교차하는 폭 방향을 따라 설치되고, 상기 주면에 도포액을 분무하는 복수의 노즐을 갖추고,
   상기 복수의 노즐의 각각은 상기 도포액이 상기 주면과 교차하는 축 주위로 선회하는 선회류를 가지고 분무되도록 구성되어 있고,
   상기 복수의 노즐은 제1 회전 방향으로 선회하는 상기 선회류를 분무하는 복수의 제1 노즐과, 상기 제1 회전 방향과 반대 방향의 제2 회전 방향으로 선회하는 상기 선회류를 분무하는 복수의 제2 노즐을 포함하고 있는 코팅 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 제1 노즐 및 상기 복수의 제2 노즐은 상기 폭 방향에 대해 번갈아 배치되어 있는 코팅 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 복수의 제1 노즐 및 상기 복수의 제2 노즐은 상기 폭 방향에 대해 번갈아 지그재그 배열로 배치되어 있는 코팅 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 복수의 제1 노즐 및 상기 복수의 제2 노즐은 각각이 제1 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 복수의 제1 노즐은 상기 복수의 제2 노즐로부터 상기 반송 방향에 대해 제2 간격을 두고 배치되어 있고, 상기 제2　간격은 상기 제1 간격에 0.25를 곱한 값 이상인 코팅 장치.
5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   상기 복수의 노즐의 각각과 접속되고, 이것들에 상기 도포액을 공급하는 액 공급로와,
   상기 복수의 노즐의 각각과 접속되고, 이것들에 압축가스를 공급하는 가스 공급로를 갖추고,
   상기 복수의 노즐의 각각은
   상기 액 공급로로부터의 상기 도포액을 분출하는 액 분출구와,
   상기 가스 공급로로부터의 상기 압축가스를 분출하는 복수의 가스 분출구와,
   상기 압축가스의 유통 방향에 대해 상기 가스 분출구의 상류측에 설치되고, 상기 가스 분출구와 연통하는 복수의 가스 중계구이며, 그 수가 상기 가스 분출구의 수보다 많은 가스 중계구를 가지는 코팅 장치.
6. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
   장척 모양의 상기 작업 대상물을 상기 복수의 노즐을 향해 내보내는 제1 롤과,
   상기 복수의 노즐에 의해 코팅이 시행된 상기 작업 대상물을 감아 들이는 제2 롤을 갖추는 코팅 장치.
7. 작업 대상물을 소정의 반송 방향으로 반송하고,
   반송되는 상기 작업 대상물의 주면에 대하여, 상기 주면과 교차하는 축 주위로 선회하는 선회류를 따라 도포액을 분무하고,
   상기 선회류는 상기 반송 방향에 교차하는 폭 방향을 따라 복수 형성되어 있고,
   상기 복수의 선회류는 제1 회전 방향으로 선회하는 제1 선회류와, 상기 제1 회전 방향과 반대 방향의 제2 회전 방향으로 선회하는 제2 선회류를 포함하도록 형성되어 있는 코팅 방법.
8. 제7항에 있어서,
   상기 제1 선회류 및 상기 제2 선회류는 상기 폭 방향에 대해 번갈아 줄지어 형성되어 있는 코팅 방법.
9. 제7항에 있어서,
   상기 제1 선회류 및 상기 제2 선회류는 상기 폭 방향에 대해 번갈아 지그재그 배열로 줄지어 형성되어 있는 코팅 방법.

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