WO2004078360A1 - スリットダイ、ならびに、塗膜を有する基材の製造方法および製造装置 - Google Patents

スリットダイ、ならびに、塗膜を有する基材の製造方法および製造装置 Download PDF

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WO2004078360A1
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WO
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lip
block
coating
discharge port
slit die
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PCT/JP2004/002537
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English (en)
French (fr)
Inventor
Hiroshi Kawatake
Yoshiyuki Kitamura
Original Assignee
Toray Industries, Inc.
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Publication date
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    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work
    • B05C5/0254Coating heads with slot-shaped outlet
    • B05C5/0262Coating heads with slot-shaped outlet adjustable in width, i.e. having lips movable relative to each other in order to modify the slot width, e.g. to close it
    • BPERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B05SPRAYING OR ATOMISING IN GENERAL; APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05CAPPARATUS FOR APPLYING FLUENT MATERIALS TO SURFACES, IN GENERAL
    • B05C5/00Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work
    • B05C5/02Apparatus in which liquid or other fluent material is projected, poured or allowed to flow on to the surface of the work the liquid or other fluent material being discharged through an outlet orifice by pressure, e.g. from an outlet device in contact or almost in contact, with the work

Definitions

  • the present invention relates to a slit die used for forming a coating film on a substrate surface.
  • the present invention relates to a production method and a production apparatus for producing a substrate having a coating film by applying a coating liquid onto a substrate surface using the slit die.
  • the form of the base material on which the coating film is formed according to the present invention includes a single-sheet form and a long sheet form.
  • a glass substrate is a typical example of a single-wafer form.
  • Substrates in the form of single wafers produced by the present invention include, for example, color filters for color liquid crystal displays, array substrates for TFTs, back and front plates for plasma displays, optical filters, print substrates, Used as integrated circuits and semiconductors.
  • the long sheet-shaped substrate produced by the present invention is used, for example, as a film, a metal sheet, a metal foil, or paper. Background art
  • a slit die is sometimes called a base, die, slot die, or dice.
  • the slit die is a slit-shaped discharge port that is an opening to the outside of the lip gap through a lip gap formed between a pair of lips spaced apart from each other. It is widely used to discharge a coating liquid from a substrate and form a coating film of the coating liquid on the surface of a base material which is opposed to the discharge port at an interval.
  • the slit die and the substrate are relatively moved.
  • a situation of a color filter having a fine lattice pattern of three primary colors on a glass substrate will be described.
  • the color filter is manufactured by sequentially applying black, red, blue, and green coating liquids on a glass substrate.
  • the manufacturing process of this color filter involves forming a coating film of a photo resist material and then performing photolithography. After the turn processing, the process of forming the columns that form the space for the liquid crystal injected between the color filter and the array substrate, and the formation of an overcoat film to minimize surface irregularities Steps may be included.
  • the spinner has a viscosity of several 10 mPa ⁇ s or less, and a uniform coating film can be easily formed.
  • Die coaters using lit dies have come to be used.
  • One of the important functions required of this slit die is to form a coating film having a uniform thickness.
  • slit dies which are used for manufacturing display members such as color filters for color liquid crystal displays and back plates for plasma displays
  • the length of components has been increasing year by year with the increase in the screen size of displays.
  • the demands on the uniformity of the coating thickness over a large coating area have become severe.
  • the lip gap which is usually set to 0.05 mm to 0.7 mm when assembling the die, should be formed uniformly with a deviation of the order of the submicron. Is required.
  • conventional slit dies have a submicron-order slit due to their structure. The gap accuracy could not be achieved, and the above-described coating thickness accuracy could not be achieved.
  • FIGS. 11, 12 and 13 show cross sections of different known slit dies 201, 301 and 401, respectively.
  • the slit die 201 includes a die hopper 205, a right lip 202, and a left lip 203.
  • the right lip 202 and the left lip 203 are opposed to each other with a lip gap 211 therebetween.
  • the upper surface of the right lip 202 and the upper surface of the left lip 203 are in contact with the lower surface of the die hopper 205, respectively. Attached to hopper 205 and integrated.
  • the lip gap 2 12 has a lip gap width L.
  • This slit die 201 is disclosed in JP10-2642429A. In the slit die 201 having this configuration, while measuring the lip gap width L in the longitudinal direction of the lip gap 211 (the direction perpendicular to the paper surface), the two lips 210 are measured. Complicated assembling work for positioning 2, 203 with respect to the die hopper 205 is required. With this assembly work alone, it is practically impossible to achieve submicron-order rip gap accuracy.
  • the slit die 301 comprises a right lip 302, a left lip 303, and a shim 304 force. Both rips 302 and 303 are connected by a port 305 with a shim 304 interposed therebetween, and are thus formed.
  • the lip gap 312 is formed by the thickness St of the shim 304.
  • the lip gap 3 1 2 has a lip gap width L.
  • This slit die 301 is disclosed in JP2001-46969A or JP201-1-191004A. With a slit die 301 with this configuration, In other words, the lip gap width L of the lip gap 312 is equal to the thickness St of the shim 304 regardless of the assembling method. Therefore, in order to achieve the rip gap accuracy of the submicron order, a thin shim 304 having a thickness St of about 0.05 to 0.7 mm is required to have the submicron order thickness accuracy. Become.
  • the slit die 401 is composed of a right lip 402 and a left lip 403. Both lips 402, 403 have mating surfaces 415 at their upper part.
  • the inner lip surface 420 of the right lip 402 is located with a step L from the mating surface 415.
  • the inner surface 421 of the left lip 403 is in the same plane as the mating surface 415 and forms a flat lip.
  • a lip gap 4 12 is formed between the inner surface 4 20 of the right lip 402 and the inner surface 4 21 of the left lip 4 03.
  • the lip gap 41 2 has a lip gap width L equal to the step amount L.
  • the slit die 410 has a shape of JP 10 — 14 65 56 A or JP 1 0 — 1 5 1 3 9 5 Disclosed in A.
  • the lip gap width L of the lip gap 412 becomes equal to the step amount L provided in the lip 402, so that the sub-micron order is obtained.
  • step between 4 and 20 is formed by high-precision finishing on the order of submicron.
  • a die coater using these slit dies a die coater comprising a coating table (slit die) having a table capable of moving forward and backward and a downward discharge port is known. I have. In this die coater, after the glass substrate is sucked and held on the table, when the glass substrate moves directly below the coating head with the table, the coating liquid is discharged from the discharge port of the coating head, A coating film of the coating liquid is continuously formed on the glass substrate.
  • This die coater is disclosed in JP 6-33956A.
  • Preliminary application from the die to the roll forms a coating liquid bead between the die and the roll, and then moves the die together with the bead toward the substrate to start full application on the substrate There is a technique to do. This approach is disclosed in JP 201-31 0147A.
  • the method of starting the main coating on the substrate after pre-coating from the die to the roll in advance has the following disadvantages: (i) extra equipment is required and the cost is high. (Ii) Extra movements increase tact time and increase productivity (Iii) After pre-coating on a roll, a very small amount of coating liquid remains at the tip of the die discharge port, but the remaining amount is not constant, and the film thickness of the coating film at the start of coating varies. It is not stable, or (iv) the pre-coating increases the amount of ineffective coating liquid that is not required for the original coating, resulting in high cost.
  • Coating film 8002 is not formed on start portion (leading portion) 8001 Film breakage 803 may occur at various places in the width direction of substrate B. The reason for this is that (i) the area around the discharge port of the die is cleaned before coating in order to keep the state of the coating start section 800 always the same. At this time, the coating liquid inside the die near the discharge port is taken away.
  • the solvent of the coating liquid around the discharge port evaporates during the short time before coating after cleaning around the discharge port of the die, depending on the amount of evaporation.
  • a gap may be formed inside the die near the discharge port.Therefore, there is a gap inside the die that is not filled with the coating liquid, which is directly transferred to the coating start portion 801 of the substrate B. However, it is presumed that the film breakage occurs.
  • the present invention aims to solve the problems of the prior art.
  • the present invention provides a slit die capable of easily obtaining submicron-order lip gap accuracy. It is intended to provide. With the slit die according to the present invention, after assembling the die, it is possible to form a uniform coating film with extremely high coating thickness accuracy of 3% or less without any special adjustment. And
  • An object of the present invention is to provide a method for manufacturing a substrate having a coating film using the slit die, and a manufacturing apparatus.
  • the substrate having a coating film produced by the present invention is preferably used as a member for a color liquid crystal display or a member for a plasma display.
  • a coating film having a uniform film thickness can be easily formed over the entire surface of the substrate without performing preliminary coating for any type of coating liquid and coating thickness.
  • ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, it becomes possible to shorten a tact time, and to reduce the ineffective use amount of a coating liquid, and to reduce the production cost of the production of a base material having a coating film. Disclosure of the invention
  • the slit die of the present invention includes a first lip and a second lip, and the first lip and the second lip are the first lip and the second lip.
  • the inner surface of the second lip and the inner surface of the second lip are integrated by the rip fastening element in a state where the inner surface faces each other, and a part of these opposing inner surfaces is spaced from each other.
  • a lip gap extending in the longitudinal direction of the lip is formed with the liquid supply path, and a lower end of the lip gap forms a discharge port that is opened outward, and the lip gap is formed. Both ends in the longitudinal direction are closed outward, and the upper end of the lip gap is a slit die connected to the liquid supply path.
  • the first rip comprises a first block and a second block
  • the gap width distribution in the longitudinal direction of the rip gap can be adjusted by the positioning element and the fixing element of the positioning element.
  • a plurality of the positioning elements are provided at intervals in a longitudinal direction of the lip.
  • the positioning element includes a positioning block, and the positioning block is formed between an outer surface of the first block and an outer surface of the second block.
  • the positioning block is formed between an outer surface of the first block and an outer surface of the second block.
  • the maximum height Ry of the surface roughness of the positioning surface of the positioning block be 0.1 S to 1.0 OS.
  • the thickness of the first block and the second block in the direction perpendicular to the surface forming the lip gap is 30 mm or more, respectively.
  • the cross-sectional shape of the positioning block in the direction along the position defining surface is a quadrangle
  • the longitudinal length of the lip of the quadrangle is Is 20 mm to 10 O mm
  • the length in a direction perpendicular to the longitudinal direction is 20 min to 10 O mm, at least in a portion where the position defining surface is located.
  • the thickness of the positioning block is 30% or more of the thickness of the second block.
  • a plurality of the positioning blocks are provided at intervals in a longitudinal direction of the lip.
  • the arrangement interval between them is less than 10 Omm.
  • the second lip may have a structure similar to that of the first lip.
  • the inner surface of the first block and the inner surface of the second lip may be in contact with each other or may be located via a shim, and Preferably, the lip gap is formed between an inner surface of the block and an inner surface of the second lip.
  • an inner surface of the second lip forming the lip gap with an inner surface of the second lip facing an inner surface of the first block. May be located on substantially the same plane.
  • an inner surface of the first block facing an inner surface of the second lip and an inner surface of the second block forming the lip gap are formed. However, they may be located on substantially the same plane.
  • the method for producing a substrate having a coating film of the present invention uses the slit die of the present invention, supplies a coating liquid to the liquid supply path of the slit die, and passes the coating liquid through the lip gap. Along with discharging the coating liquid from the discharge port, at least one of the member to be coated and the slit die, which are located at an interval from the discharge port, is relatively moved, and is discharged from the discharge port. Applying the applied coating liquid onto the member to be coated, and forming a coating film composed of the coating liquid on the member to be coated; Formed on top.
  • a first step of discharging a predetermined volume Q 1 of the coating liquid from the discharge port of the slit die and a predetermined time T after the first step are completed.
  • the application liquid is discharged from the discharge port, and the member to be coated is relatively moved with respect to the slit die, so that the member to be coated is moved to the member to be coated.
  • the method includes a fourth step of forming a coating film.
  • the length in the application direction of the surface including the discharge port is L s
  • the length in the longitudinal direction of the discharge port is W
  • the clearance is S l
  • a first step in which the discharge port of the slit die is moved with respect to the member to be applied in a stationary state to form a clearance S2 between the two.
  • a second step of discharging a constant volume Q2 of the coating liquid from the discharge port after the first step and a third step of waiting for a predetermined time Ts after the second step,
  • the coating liquid is discharged from the discharge port, and the member to be coated is relatively moved with respect to the slit die, so that the coating film is formed on the member to be coated. It preferably includes a fourth step of forming.
  • the discharge port of the slit die is moved relative to the stationary member to be coated, and a first clearance S 3 is formed therebetween.
  • the method includes a fifth step of moving a member to be applied relatively to the slit die to form a coating film on the member to be coated.
  • the size of the first clearance S 3 is smaller than the size of the second clearance S 4.
  • the length in the coating direction of the surface including the discharge port is L s
  • the length in the longitudinal direction of the discharge port is W
  • the clearance is ,
  • the coefficient is ⁇ 2
  • An apparatus for producing a substrate having a coating film of the present invention includes: a slit die of the present invention; a coating liquid supply unit engaged with the liquid supply path of the slit die; A coating liquid discharging means for discharging the supplied coating liquid from the discharge port through the lip gap; and a coating material member and the slit die which are located at an interval from the discharge port.
  • a coating film forming means for relatively moving one of the coating members, applying the coating liquid discharged from the discharge port on the member to be coated, and forming a coating film made of the coating liquid on the member to be coated.
  • a unit configured to discharge a predetermined amount of the coating liquid from the discharge port of the slit die; Means for elapse of the standby time; After that, at least one of the member to be coated and the slit die, which are located at an interval from the discharge port, is relatively moved to apply the coating liquid discharged from the discharge port to the member to be coated. And a coating film forming means for forming a coating film composed of the coating liquid on the member to be coated.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an exploded state of each component of an embodiment of the slit die of the present invention.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view of the slit die of FIG.
  • FIG. 3A, FIG. 3B and FIG. 3C show the first block and the second block constituting the first lip of the slit die shown in FIG.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining a step of assembling the positioning block.
  • FIG. 4 is a cross-sectional view of another embodiment of the slit die of the present invention.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of yet another embodiment of the slit die of the present invention.
  • FIG. 6 is a cross-sectional view of still another embodiment of the slit die of the present invention.
  • FIG. 7 is a cross-sectional view of still another embodiment of the slit die of the present invention.
  • FIG. 8 is a cross-sectional view of still another embodiment of the slit die of the present invention.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of an example of an apparatus (die coater) for performing the method for producing a substrate having a coating film of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic system diagram illustrating an example of a coating liquid supply system, a coating liquid coating procedure, and a control system therefor in the die coater of FIG.
  • FIG. 1r is a cross-sectional view of an example of a conventional slit die.
  • FIG. 12 is a cross-sectional view of another example of the conventional slit die.
  • FIG. 13 is a cross-sectional view of still another example of the conventional slit die.
  • FIG. 14 shows a coating liquid supply system, a coating liquid coating procedure, and control for the same in another example of an apparatus (die coater) for performing the method of manufacturing a substrate having a coating film according to the present invention. It is a schematic system diagram explaining an example of a system.
  • FIG. 15 is a time chart explaining the operation state of each operation unit when applying the coating liquid to the substrate using the die coater of FIG.
  • FIG. 16A is a plan view for explaining an unfavorable application state of the application liquid on the substrate.
  • FIG. 16B is a plan view illustrating a preferable application state of the application liquid on the substrate.
  • FIG. 17 is a schematic perspective view for explaining a formation state of a bead formed between the slit die and the substrate in FIG. BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
  • the slit die 1 of the present invention comprises a first lip 3 and a second lip 2.
  • the inner surfaces 15a, 15b of the first lip 3 and the inner surfaces 17a, 17b of the second lip 2 are opposed to each other by the lip fastening element while being opposed to each other. It is integrated so that it can be separated.
  • six assembly ports 7 spaced from each other are used as the rip fastening elements.
  • the opposing inner surfaces 15a, 15b, 17a, 17b are spaced apart, which allows the liquid supply channel (manifold) 12 and lip 2 3 and a lip gap 13 extending in the longitudinal direction. Rip gap The lower end of 13 forms a discharge port 14 opened outward. Both ends in the longitudinal direction of the lip gap 13 are closed to the outside by the sealing plates 6a and 6b.
  • the upper end of the lip gap 13 is connected to the liquid supply passage (manifold) 12.
  • the liquid supply passage (manifold) 12 has a coating liquid supply port 11, and the coating liquid supply port 11 is provided with a coating liquid supply means (not shown) through a supply pipe (not shown). Is connected.
  • the coating liquid supplied from the coating liquid supply means flows from the coating liquid supply port 11 to the manifold 12, and the flow of the coating liquid is changed to the coating liquid supply port 11 by the manifold 12. It is guided to the left and right sides around the center, flows into the lip gap 13, and is discharged from the discharge port 14.
  • the first rip 3 is composed of a first block 4 and a second block 5, and the lower surface of the first block 4 and the upper surface of the second block 5. Are the same in the longitudinal direction.
  • the inner surface 17a of the second lip 2 and the inner surface 15a of the first block 4 are in contact with each other.
  • the lower surface of the first block 4 and the upper surface of the second block 5 are in contact with each other.
  • the first block 4 and the second block 5 are connected to the surface (the inner surface of the second block) 15b forming the lip gap 13 of the first lip 3. It is engaged by a block engaging element that allows the relative position in the right angle direction to be adjusted.
  • a block engaging element that allows the relative position in the right angle direction to be adjusted.
  • bolts 8 and nuts 9 are used as block engaging elements.
  • the first block 4 and the second block 5 are fastened and integrated by a block fastening element after the relative position is adjusted.
  • Porto 8 and Nut 9 are used as block fastening elements.
  • the bolt 8 and the nut 9 function as a block engagement element and as a block fastening element.
  • the lock engagement element and the lock fastening element are separated so as to perform their respective functions separately. May be constituted.
  • a positioning element is provided for defining the relative position between the first and second blocks 4 and 5.
  • five stepped blocks 10 are used as positioning elements, which are spaced apart from each other.
  • the upper inner surface 10a of the stepped block 10 is in contact with the outer surface 16a of the first block 4, and the lower inner layer 10b of the stepped block 10 is In contact with the outer surface 16b of block 5.
  • the inner surface 10a and the inner surface 10b form a position defining surface.
  • a positioning element fixing element for fixing the positioning element (stepped block 10) to the first lip 3 including the first block 4 and the second block 5 is provided.
  • a bolt 20 is used as a fixing element of the positioning element (stepped block 10).
  • the second surface forming the lip gap 13 is formed with the inner surface 17a of the second lip 2 facing the inner surface 15a of the first block 4.
  • the inner surface 17 b of the tip 2 is located substantially on the same plane.
  • the lip gap width Lg of the lip gap 13 is increased by the positioning element (stepped block 10) and the fixing element of the positioning element (bolt 20). It is adjusted to be uniform in the longitudinal direction.
  • the difference in the position of the distance H between the position of the inner surface 15a of the first block 4 and the position of the inner surface 15b of the second block 5 in the direction perpendicular to the respective inner surfaces. is there.
  • the difference between the distances H is referred to as a step H
  • the size of the step H is referred to as a step amount H.
  • the difference between the distances h is referred to as a step h, and the size of the step h is referred to as a step amount h.
  • the step H having the step amount H is formed by pressing five stepped blocks 10 having a step h on the outer surface 16 a of the first block 4 and the outer surface 16 b of the second block 5. It is formed by hitting.
  • the number of stepped procks 10 is not particularly limited, but the interval between them is not particularly limited, but as the length of the slit die 1 becomes longer, the stepped proxes 10 become at least two in the longitudinal direction. It is preferable that at least five, preferably at least five are provided.
  • the disposition interval is desirably 100 mm or less in order to form a step H having a uniform size over the longitudinal direction of the slit die 1.
  • the lip gap 13 provides a flow resistance to the coating liquid and plays a role of discharging the coating liquid from the discharge port 14 with a uniform distribution.
  • the gap width Lg of the lip gap 13 is preferably from 30 / im to 1,000 / zm in order to give a desired flow resistance to the coating solution. And more preferably 50 / zm to 600 ⁇ m.
  • the length Ld of the lip gap 13 in the direction in which the coating liquid is discharged is preferably from 3 mm to 10 Omm, more preferably from 5 mm to 7 Omm.
  • the length in the longitudinal direction of the discharge port 14, which is the discharge width of the coating liquid, is determined by the arrangement interval Lw between the two seal plates 6a and 6b.
  • the material and shape of the sealing plates 6a and 6b are not particularly limited as long as they are not affected by the solvent contained in the coating liquid and can be sealed so that the coating liquid does not leak.
  • a metal plate such as stainless steel with a thickness equal to or slightly smaller than the width L g
  • an elastic member having a thickness slightly larger than the gap width Lg, a resin sheet such as polyethylene terephthalate, or the like is suitably used.
  • step H in the preferred first lip 3 in this embodiment will be described with reference to FIGS. 3A, 3B and 3C.
  • the first block 4 and the second block 5 have respective thicknesses L t in a direction perpendicular to the respective inner surfaces 15a and 15b. For equality, they are superimposed one on top of the other and are simultaneously machined, temporarily fixed by Port 8 and Nut 9. In this state, all the stepped blocks 10 are connected to the outer surface 16a of the first block 4 with bolts 20, as shown in FIG. 3B.
  • the second block 5 is slid in a direction perpendicular to the inner surface 15b, and the outer surface 16b of the second block 5 is stepped.
  • the first block Adjustment of the relative position between 4 and the second block 5 is completed.
  • the first lip 3 composed of the first block 4 and the second block 5 has a step difference equal to the step amount h of the stepped block 10.
  • the step H with the amount H is formed uniformly over the length of the blocks 4 and 5.
  • the step amount h between the first block 4 and the second block 5 can be reduced by slightly changing the step amount h of each stepped block 10. Fine adjustment can be performed. As a result, the gap width Lg of the lip gap 13 equal to the step amount H can be finely adjusted freely in the longitudinal direction of the lip gap 13. By this fine adjustment, the lip gap 13 having a deviation with a gap width L g of submicron order can be obtained by simply combining the first lip 3 and the second lip 2. It can be easily formed.
  • the contact surface between the first block 4 and the second block 5, that is, the upper part of the step block 10 is required.
  • the surface roughness of the inner surface 10a and the lower inner surface 10b is the maximum height (Ry) defined by JIS—B—031 (1994). 1. It is preferable to be in the OS range.
  • each thickness Lt is 30 mm or more.
  • each of the blocks 4 and 5 is likely to warp in the longitudinal direction in a section where the stepped block 10 does not exist. Fine adjustment of the step height H becomes difficult.
  • the shape of the stepped block 10 is such that the width in the longitudinal direction of the slit die 1 is in the range of 20 mm to 100 mm, and the height in the direction orthogonal thereto is 20 mm to 100 O. It is preferably in the range of mm. If the shape of the stepped block 10 is smaller than the lower limit of these ranges, the correction force required to freely finely adjust the step amount H is not sufficiently developed. Conversely, if the upper limit of these ranges is exceeded, it becomes difficult to slightly change the step height h by processing means such as lapping and grinding. Stepped block 10 is the amount of step
  • the thickness of the stepped block 10 should be the thickness of the second block 5 at the thinnest part (for example, the part corresponding to the dimension Lb shown in FIG. 3B). It is preferably 30% or more of Lt.
  • the deviation of the step difference h between the stepped blocks 10 is preferably 1 zin or less, more preferably 0.5 ⁇ or less.
  • the inner surface 17a, 17b, 1st The flatness of the inner surface 15a and the outer surface 16a of the second block 5 and the inner surface 15b and the outer surface 16b of the second block 5 are preferably 5 ⁇ or less. Each surface is preferably finished so as to be preferably 2 / m or less.
  • the flatness is defined in the section of “Definition and indication of the number of deviations” in JIS—B-062 1 (1984).
  • the first lip 3 and the second lip 2 have the same rigidity.
  • the thickness of the second lip 2 is equal to the thickness t of the first block 4 and the second block 5.
  • the slit die 1 shown in this embodiment since it has the above-described configuration, it is a slit die that forms a large-area coating film despite its length. Nevertheless, submicron order rip gap accuracy is easily provided. Therefore, according to the slit die 1, the stepped block 10 is fixed to the first lip 3, and after the slit die 1 is assembled, special adjustment is required. In addition, it enables the formation of a coating film having an extremely high coating thickness accuracy of 3% or less.
  • the viscosity of the coating solution flowing through the manifold 12 changes greatly and the thickness uniformity of the coating is impaired by factors other than the lip gap distribution,
  • the step height h of the stepped block 10 located in the portion where the thickness change is large the thickness unevenness of the coating film due to this factor can be improved.
  • the size of the gap width L g of the lip gap 13 is changed by changing the size of the step height h of the step block
  • a lip gap 13 having a distribution corresponding to an arbitrary coating film thickness profile is formed. It is also possible.
  • the positioning element for positioning the first block 4 and the second block 5 by sliding them relative to each other is not limited to the stepped block 10. Examples of positioning elements other than the stepped block will be described below.
  • FIG. 4 shows another embodiment of the slit die of the present invention.
  • the slit die 101 is provided with the first lip 3, the second lip 2, and the first lip 3 as in the embodiment shown in FIG.
  • the first block 4 and the second block 5 that constitute the first block 4 and the first block 4 and the second block 5 are engaged with and fastened to the port 8 and the nut 8, respectively.
  • G consist of 9 powers.
  • the slit die 101 has a lip gap 13, a discharge port 14, and a manifold 12, similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the slit die 101 is, like the embodiment shown in FIG. 2, the inner surface 17 of the second lip 2 facing the inner surface 15a of the first block 4. a and the inner surface 17 b of the second lip 2 forming the lip gap 13 are located substantially on the same plane.
  • the slit die 101 is a positioning element composed of a flat block 110 and a shim 111 (positioning assisting step).
  • the inner surface 110 Oa of the flat block 110 consists of a single plane.
  • the inner surface 110a is in contact with the outer surface 16b of the second block 5.
  • a shim 111 is interposed between the outer surface 16a of the first block 4 formed by the step and the inner surface 110a of the flat block 110.
  • the shim 111 is attached to the gap when the flat block 110 and the second block 4 are fixed by the bolt 20 of the flat block 110. It is something.
  • the thickness of the shim 111 is adjusted to be the gap width Lg of the lip gap 13.
  • Fine adjustment of the step amount H between the first block 4 and the second block 5 can be performed by fine adjustment of the surface roughness of the inner surface 110a of the flat block 110 or the shim 11 This is done by fine-tuning the thickness of 1.
  • the gap width Lg of the lip gap 13 of the slit die 101 becomes the positioning element consisting of the flat block 110, the shim 111, and the bolt 20 and the positioning element.
  • the lip gap 13 is uniformly adjusted in the longitudinal direction.
  • FIG. 5 shows another embodiment of the slit die of the present invention.
  • the slit die 102 connects the first lip 3, the second lip 2, and the first lip 3 similarly to the embodiment shown in FIG. A first block 4 and a second block 5 to be configured, and a bolt 8 and a nut that engage and fasten the first block 4 and the second block 5 Consists of nine.
  • the slit die 102 has a lip gap 13, a discharge port 14, and a manifold 12, similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the slit die 102 is, similarly to the embodiment shown in FIG. 2, the inner surface 17 of the second lip 2 facing the inner surface 15a of the first block 4. a and the inner surface 17 b of the second lip 2 forming the lip gap 13 are located on substantially the same plane.
  • the slit die 102 is replaced with a flat block 110 and expansion / contraction means 1 12 (in place of the step block 10 shown in FIG. 2).
  • Auxiliary means The inner surface 110a of the flat block 110 consists of a single plane.
  • the inner surface 110a is in contact with the outer surface 16b of the second block 5.
  • the expansion / contraction means 112 is interposed in the gap between the outer surface 16a of the first block 4 formed by the step and the inner surface 110a of the flat block 110.
  • the expansion / contraction means 112 includes, for example, a micrometer head or a linear actuator.
  • the expansion and contraction means 112 is fixed to the upper part of the flat block 110.
  • the expansion / contraction member 1 1 2 a of the expansion / compression means 1 1 2 projects from the inner surface 1 10 a of the flat block 1 10 to the first block 4 side, and the tip thereof is the first block. It is pressed against the outer surface 16a.
  • the protruding length of the telescopic member 112a from the inner surface 110a of the flat block 110 to the outer surface 16a of the first block 4 is determined by the gap width Lg of the lip gap 13 It has been adjusted to be.
  • Fine adjustment of the step H between the first block 4 and the second block 5 is performed by finely adjusting the protrusion length of the elastic member 1 12 a of the elastic means 1 12. Is performed.
  • the gap width Lg of the lip gap 13 of the slit die 102 becomes the positioning element composed of the flat block 110, the expansion / contraction means 112, and the bolt 20.
  • the lip gap 13 is uniformly adjusted in the longitudinal direction by the fixing element and the positioning element.
  • the method for measuring the step difference H is not particularly limited as long as the method can accurately measure with the required resolution.
  • two linear gauges which are pressed at right angles to a uniform surface, such as a precision surface plate, and set the zero point, are respectively connected to the inner surface 15a of the first block 4 and the inner surface of the second block 5. While pressing at a right angle to 15b, read the value displayed on the other linear gauge when one linear gauge displays zero. This method is preferable because the measurement can be performed with high accuracy and simpleness.
  • the lip gap accuracy refers to the gap width of the lip gap (for example, the gap width Lg in FIG. 2) over multiple points in the longitudinal direction of the lip gap. Defined as the maximum deviation of the measured value.
  • the discharge port for example,
  • the gap width of the discharge port is measured, and this is used as the gap width of the lip gap. preferable.
  • the first and second procks 4 and 5 having the same thickness Lt are used.
  • the method of forming the step H is not limited to this.
  • FIG. 6 shows an example of another method of forming the step H.
  • the slit die 103 of the present invention has a first lip 3, a second lip 2, and a first lip similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the first block 4a and the second block 5a constituting the block 3 are engaged with and fastened to the first block 4a and the second block 5a. 8 bolts and 9 nuts.
  • the slit die 103 has a lip gap 13, a discharge port 14, and a manifold 12, similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the slit die 103 is, similarly to the embodiment shown in FIG. 2, the inner surface 1 of the second lip 2 facing the inner surface 15a of the first block 4a. 7a and the inner surface 17b of the second lip 2 forming the lip gap 13 are substantially coplanar.
  • the first block 4 a and the second block 5 a in the slit die 103 are formed by the inner surface of the second block 5 a forming the lip gap 13. Different thickness in the direction perpendicular to 15b.
  • the slit dies 103 differ from the slit dies 1, 101 and 102 shown in FIGS.
  • the first block 4a has a thickness Lta
  • the second block 5a has a thickness Ltb. Due to the difference between the thickness Lta and the thickness Ltb, the step HI between the inner surface 15a of the first block 4a and the inner surface 15b of the second block 5a is determined. Is formed.
  • the number of steps H (H 1) forming the lip gap 13 having the gap width L g is not limited to one as in the above embodiment. Two or more steps may be formed in the first lip 3 by overlapping three or more blocks.
  • the first lip 3 is composed of two blocks, a first block 4 (4a) and a second block 5 (5a).
  • first block 4 (4a)
  • second block 5 (5a)
  • Each of the first lip 3 and the second lip 2 is formed by a plurality of blocks vertically and a configuration in which the relative position of each block can be adjusted. good.
  • Simultaneous multi-layer coating in which two or more rip gaps are formed by three or more rips The slit die of the present invention can be applied to a slit die for fabric.
  • the method of forming the lip gap 13 is not limited to a form formed by a step formed between a plurality of blocks.
  • FIG. 7 shows an example of another step formation.
  • the slit die 104 of the present invention has a first lip 3, a second lip 2, and a first lip similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the first block 4 and the second block 5 that form the loop 3, and the port that engages and fastens the first block 4 and the second block 5 It consists of 8 and 9 nuts.
  • the slit die 104 has a lip gap 13, a discharge port 14, and a manifold 12, similarly to the embodiment shown in FIG.
  • the slit die 104 has a positioning element consisting of a flat block 111 as in the embodiment shown in FIG.
  • the inner surface 1 1 1a of the flat block 1 1 1 consists of a single plane.
  • the inner surface 11 a contacts the outer surface 16 a of the first block 4 and the outer surface 16 b of the second block 5.
  • a lip gap 13 is formed with the inner surface 17 a of the second lip 2 facing the inner surface 15 a of the first block 4.
  • the inner surface 17 b of the second lip 2 is located substantially on the same plane.
  • the slit die 104 there is no step between the inner surface 15a of the first block 4 and the inner surface 15b of the second block 5, and both inner surfaces 15a and 15b are located on the same plane.
  • the slit die 104 differs from the embodiments shown in FIGS. 2, 4, 5, and 6.
  • the slit die 104 has a gap between the inner surface 17a of the second lip 2 and the inner surface 15a of the first block 4. This gap is filled with shims 113. Shim 113 is set between first lip 3 and second lip 2 when assembling slit die 104. After that, it is fastened and fixed by the first block 4 and the second lip 2. A step H2 is formed by the shims 113.
  • FIG. 8 shows still another embodiment of the slit die of the present invention.
  • the slit die 105 in FIG. 8 replaces the shim 113 in the slit die 104 in FIG. 7 and has a thickness corresponding to the thickness of the shim 113.
  • the inner surface 17a of the second lip 2 protrudes in the direction of the inner surface 15a of the first block 4, and the inner surface 17a is brought into contact with the inner surface 15a. As a result, a step H 3 is formed.
  • the structure of the other part of the slit die 105 is the same as that of the slit die 104 in FIG.
  • a lip gap can be formed by a combination of a pair of lips, and at least one of the lips is independent of at least one lip. Consisting of two blocks, the relative positioning between the blocks provided for the block and the fixed elements of this positioning element reduce the gap width of the lip gap. It is essential that the structure be able to correct the gap in the longitudinal direction of the gap. That is, as long as this structure is satisfied, the individual components and their combinations may be in any form.
  • the relative position between the first block 4 and the second block 5 constituting the first lip 3 is set to a small step on the flat block 111. It can be done by providing.
  • the manifold 12 inside the slit die 1 may be provided on the first lip 3 instead of the second lip 2, or the first lip 3 It may be provided on both the third and second rips 2.
  • the front shape of the manifold 12 is as follows. It may be a T-shape extending in the left-right longitudinal direction around the supply port 11 or a coat hanger type inclined in the left-right longitudinal direction around the coating liquid supply port 11.
  • the manifolds 12 are not limited to one, and may be provided in a plurality of stages in the application liquid discharge direction.
  • the manifold 12 may be penetrated at both ends in the longitudinal direction of the lip. In this case, regulation of the discharge width of the coating liquid and sealing of the liquid leakage are performed by side plates attached to both ends in the longitudinal direction of the rip.
  • the application liquid supply means may be a known one.
  • a gear pump, a mono pump, a diaphragm pump, or a syringe pump is used as the application liquid supply means.
  • a well-known filter or pulp is provided in the coating liquid flow path between the coating liquid supply means and the slit diy 1 as necessary.
  • the material of the lip is not particularly limited.
  • the material include cemented carbide, ceramics, stainless steel, or a material obtained by applying a surface treatment to these materials.
  • Stainless steel is preferred as a material because it has chemical resistance and is inexpensive.
  • the length LA of the tip 18 of the second lip 2 and the length LB of the tip 19 of the first lip 3 shown in FIG. 2 depend on the direction in which the coating film is formed. , Each length is set. For example, when the member to be coated relatively moves from the second lip 2 toward the first lip 3, and a coating film is formed on the downstream side of the second lip 3,
  • the length LA of the tip 18 of the second lip 2 is preferably between 0.1 mm and 15 mm, more preferably between 0.5 mm and 5 mm.
  • the length LB of 19 is preferably between 0.03 mm and 2 mm, more preferably between 0.05 mm and lmm, and the length of the tip 19 of the first lip 3 It is desirable that LB be set to be shorter than the length LA of the tip 18 of the second lip 2.
  • the straightness in the longitudinal direction of the tip 18 of the second lip 2 and the tip 19 of the first lip 3, that is, the magnitude of the undulation in the longitudinal direction when viewed macroscopically is preferably ⁇ ⁇ or less, more preferably the following.
  • the surface roughness of the liquid contact surface at the maximum height (Ry) is preferably 0.4 S or less, more preferably 0.2 S or less. It is more preferable that the tip 18 of the second lip 2 and the tip 19 of the first lip 3 are finished with 0.1 S or less in order to improve coating quality.
  • FIG. 9 is a schematic perspective view of a coating apparatus (die coater) using the slit die of the present invention for performing the method of manufacturing a substrate having a coating film of the present invention.
  • FIG. 10 is a schematic configuration diagram showing the die coater of FIG. 9 including a coating liquid supply system.
  • FIG. 9 shows a coating apparatus (die coater) 21 for applying a coating liquid to a single-wafer substrate (member to be coated) such as a glass substrate to form a coating film.
  • the die coater 21 has a base 22.
  • a pair of guide groove rails 24 is provided on the base 22, and the guide groove rails 24 are provided with a stage.
  • stage 26 are arranged.
  • the upper surface of stage 26 is a suction surface.
  • the stage 26 is reciprocally movable in a horizontal direction on a guide groove rail 24 via a pair of slide legs 28.
  • a casing 32 extending along the guide groove rails 24 is arranged between the pair of guide groove rails 24, and the casing 32 has a built-in feed mechanism.
  • the feed mechanism has a feed screw 34 made of a ball screw as shown in FIG.
  • the feed screw 34 is a connector having a nut-like portion fixed to the lower surface of the stage 26.
  • a method in which the stage 26 reciprocates is employed, but the present invention is not limited to this, and a method in which the slit die 1 reciprocates with respect to the stage 26 may be employed. The point is that at least one of the stage 26 and the slit die 1 should reciprocate.
  • An inverted L-shaped sensor support 40 is disposed on one end of the upper surface of the base 22.
  • the tip of the sensor support 40 extends to above one of the guide groove rails 24, and the motor-operated lifting actuator 41 is attached thereto.
  • a thickness sensor 42 is attached to the lifting actuator 41 so as to face downward.
  • a laser displacement gauge, an ultrasonic thickness gauge, or the like is used, and a sensor using a laser is particularly preferable.o
  • a die support 44 having an inverted L-shape is arranged at a position closer to the center of the base 22 than the sensor support 40, similarly to the sensor support 40.
  • the tip of the die support 44 is located above the pair of guide groove rails 24, that is, above the reciprocating path of the stage 26.
  • An elevating mechanism 46 is attached to the tip of the die support 44.
  • the lifting mechanism 46 has a lifting bracket.
  • the lifting bracket is attached to a pair of guide rods so as to be movable up and down.
  • a feed screw composed of a ball screw is arranged between these guides. The feed screw is screwed into a nut of the lifting bracket, and penetrates through the nut. Extending.
  • An AC servomotor 50 is connected to the upper end of the vein screen, and the AC servomotor 50 is attached to the upper surface of the casing 48.
  • the guide rod feed screw described above is housed in a casing 48, and is rotatably supported via a bearing.
  • a die holder 52 composed of a flat plate and side plates provided at both ends of the flat plate is rotatably mounted in a vertical plane by a support shaft (not shown). The die holder 52 extends horizontally between the guide groove rails 24 above the pair of guide groove rails 24.
  • a horizontal par 56 is fixed to the lifting bracket at a position above the die holder 52, and the horizontal par 56 extends along the die holder 52.
  • Motorized adjustment actuators 58 are attached to both ends of the horizontal par 56, respectively.
  • the adjustment actuator 58 has an extensible port protruding from the lower surface of the horizontal par 56, and the lower ends of these extension ports are in contact with both ends of the die holder 52.
  • the slit die 1 of the present invention is mounted in the die holder 52.
  • a supply hose 62 for the coating solution 90 extends from the slit die 1, and the tip of the supply hose 62 is connected to the electromagnetic pump in the syringe pump 64.
  • a suction hose 68 extends from the suction port of the solenoid-operated switching valve 66, which is connected to the supply port of the switching valve 66. The tip of the suction hose 68 is coated with the coating liquid 90. Is inserted in the tank 70 storing
  • the pump body 72 of the syringe pump 64 can be selectively connected to one of the supply hose 62 and the suction hose 68 by the switching operation of the electromagnetic switching valve 66.
  • the electromagnetic switching valve 66 and the pump body 72 are electrically connected to a computer 74, and control from the computer 74 is performed. In response to a control signal, their operation is controlled.
  • the computer 74 is also electrically connected to a lifting actuator 41 and a thickness sensor 42.
  • the computer 74 is also electrically connected to the sequencer 76 to control the operation of the syringe pump 64.
  • the sequencer 76 controls the operation of the AC servo motor 38 of the feed screen 34 on the stage 26 side and the AC servo motor 50 of the lifting mechanism 46 in sequence.
  • the sequencer 76 has a signal indicating the operating state of the AC servomotors 38 and 50, a signal from the position sensor 78 for detecting the moving position of the stage 26, and a sensor for detecting the operating state of the slit die 1. (Not shown) is input.
  • the sequencer 76 outputs a signal indicating the sequence operation to the computer 74.
  • an encoder can be built into the AC servomotor 38, and the position of the stage 26 can be detected by the sequencer 76 based on the pulse signal output from this encoder. It is. It is also possible to incorporate control by the computer 74 into the sequencer 76.
  • the die 21 is provided with a sheet substrate as a member to be coated on the stage 26, for example, a loader for supplying a glass substrate A for a color filter, and a stage 26.
  • An unloader is provided for removing the glass substrate A.
  • a cylindrical coordinate system industrial port can be used as a main component.
  • the slit die 1 extends horizontally in the direction perpendicular to the reciprocating direction of the stage 26, that is, in the width direction of the stage 26. It extends and both ends are supported by the die holder 52.
  • the horizontal adjustment of the slit die 1 is performed by extending and retracting the expansion and contraction apertures of the adjustment actuator 58 provided at both ends of the horizontal par 56, and rotating the die holder 52 around its support shaft.
  • stage 26 is positioned below thickness sensor 42. Also, at this stage, the liquid flows from the tank 70 through the suction hose 68 and the supply hose 62 to the manifold 12 and the lip gap 13 in the slit die 1. The coating solution 90 is filled in the passage. Further, at this stage, as an application preparation operation, the electromagnetic switching valve 66 of the syringe pump 64 is switched so that the pump body 72 is connected to the suction hose 68 side.
  • the electromagnetic switching valve 66 of the syringe pump 64 is switched to connect the pump body 72 to the supply hose 62.
  • the glass substrate A is supplied onto the stage 26 from a loader (not shown), and the glass substrate A is held on the stage 26 by receiving a suction pressure.
  • the loading of the glass substrate A is completed in this way.
  • the glass substrate A is substantially the same as the discharge width of the discharge port 14 of the slit die 1, that is, the distance Lw between the sealing plates 6a and 6b, or is substantially the same. Also have a wide width dimension.
  • the thickness sensor 42 descends to a predetermined position, and the thickness of the glass substrate A is measured by the thickness sensor 42. Is done. After the measurement, the thickness sensor 42 rises to the original position.
  • the stage 26 moves toward the slit die 1 and stops just before the slit die 1. Thereafter, the slit die 1 descends, and a predetermined clearance, for example, a gap of 100 ⁇ m is secured between the lower surface of the slit die 1 and the upper surface of the glass substrate A.
  • the clearance is measured from a distance sensor (not shown) that measures the distance between the stage 26 and the slit die 1 in consideration of the thickness of the glass substrate A measured by the thickness sensor 42. Based on the output signal, the descending position of slit die 1 is positioned and set accurately.
  • stage 26 is further moved, and when the start line to start the coating film formation is positioned directly below the discharge port 14 of the slit die 1 on the upper surface of the glass substrate A. Then, the stage 26 is temporarily stopped.
  • the syringe pump 64 starts the discharge operation of the coating liquid 90 and supplies the coating liquid 90 to the slit die 1.
  • the coating liquid 90 is discharged onto the glass substrate A from the discharge port 14 of the slit die 1.
  • the gap of the discharge port 14 is constant along the longitudinal direction of the slit die 1, that is, the direction perpendicular to the reciprocating direction of the stage 26, the discharge port 14 Then, the coating liquid 90 is discharged uniformly along the start line of the glass substrate A.
  • a liquid reservoir C of a coating liquid called a bead is formed along the start line.
  • the coating film D of the coating solution 90 is continuously formed on the upper surface of the glass substrate A.
  • the movement of stage 26 must be stopped Alternatively, the coating liquid 90 may be discharged from the discharge port 14 at a timing when the start line of the glass substrate A passes through the discharge port 14 of the slit die 1.
  • the suction operation of the syringe pump 64 is slightly performed, whereby the slit die 1 is reset.
  • the coating solution 90 in the gap 13 is sucked into the manifold 12.
  • the ⁇ die 1 rises to its original position, and the application of the coating liquid 90 by the slit die 1 is completed.
  • a discharge operation is given to the syringe pump 64 by the same amount as the suction operation so that no air remains in the lip gap 13 of the slit die 1.
  • the electromagnetic switching valve 66 of the syringe pump 64 is switched so as to connect the pump body 72 to the suction hose 68, and the pump body 72 receives the application liquid in the tank 70 from the suction hose. 6 Perform the suction operation to suction through 8.
  • the electromagnetic switching valve 66 of the syringe pump 64 is switched to connect the pump body 72 to the supply hose 62.
  • stage 26 waits for a new glass substrate to be loaded.
  • the coating liquid 90 used for forming the coating film is not particularly limited as long as it is a liquid having fluidity. Examples thereof include a coating liquid for coloring, a coating liquid for resist, a coating liquid for surface protection, and an antistatic liquid. Coating liquid for lubrication or coating liquid for lubrication.
  • As the coating liquid a solution in which an inorganic material such as a polymer material, glass, or a metal is dissolved or dispersed in water or an organic solvent is often used.
  • the viscosity of the coating solution 90 used is preferably from ImPas to 100,000 mPa ⁇ s, and more preferably from 5 mPas to 500,000 mPas. P a ⁇ s. Newtonian is preferred from the viewpoint of coating properties, but a coating solution having thixotropy can also be used.
  • a metal plate such as aluminum, a ceramic plate, a silicon wafer, or the like may be used in addition to glass.
  • the application conditions used are preferably clear (for required ones) preferably between 20 / m and 500 im, more preferably between 50 m and 400 / im
  • the coating speed is preferably 0.1 to 50 mZ, more preferably 0.5 to 10 m
  • the lip gap is preferably 30 to 30 mZ.
  • the coating thickness is preferably 3 / xm to 500 / zm, more preferably 5 tm To 300 / m.
  • the method for producing a substrate having a coating film according to the present invention comprises: It is preferably used.
  • Display members include color filters used in liquid crystal displays, and rear and front panels of plasma displays.
  • a single-wafer substrate such as a glass substrate
  • a long web a long member to be applied
  • the slit die 1 of the present invention is brought close to the portion where the roller is supported and transported by a roll, and the coating liquid is discharged from the discharge port 14 of the slit die 1 onto the web.
  • FIG. 14 is a schematic front sectional view of an example of a coating apparatus used for carrying out the method for producing a substrate having a coating film of the present invention
  • FIG. 15 uses the coating apparatus of FIG. 16A and 16B are plan views illustrating the formation of a coating film on a substrate
  • FIG. FIG. 4 is a schematic perspective view for explaining the state of formation of a bead between a die and a substrate.
  • the coating apparatus (die coater) 501 includes a base 502, and a pair of guide rails 504 is provided on the base 502.
  • a stage 506 is arranged on the guide rail 504.
  • the stage 506 is driven by a linear motor (not shown) and reciprocates freely in the direction of the arrow X.
  • the upper surface of the stage 506 is a vacuum suction surface composed of suction holes, and can hold the substrate B as a member to be coated by suction.
  • a gate-shaped column 5110 In the center of the base 502, there is a gate-shaped column 5110. On both sides of the support post 5 1 0 is provided with a vertical lifting Yuni' preparative 5 7 0, c where scan Li Tsu dynamical 5 2 0 of the present invention to carry out the coating in a vertical lifting device Yuni' preparative 5 7 0 is attached
  • the slit die (die) 52 is a front-lip extending in a direction perpendicular to the arrow X direction, that is, a direction perpendicular to the plane of the paper, and a rear-rip 52 Are overlapped in the X direction and are integrally connected by a plurality of connecting bolts (not shown).
  • the front trip 5 2 2 is composed of two blocks with different thicknesses stacked one on top of the other, and the outer surface side is positioned in the horizontal direction (X direction) by the positioning block 5 32. Have been.
  • the positioning block 5332 is fixed to two blocks constituting a front strip 522 by a fixing element (not shown) of the positioning block 5332. .
  • a manifold 526 is formed in the center of the die 520, and the manifold 526 also extends in the longitudinal direction of the die 520 (horizontal direction orthogonal to the X direction).
  • ⁇ A lip gap (slit) 528 is formed below the manifold 526 so as to communicate therewith.
  • This slit 528 also extends in the longitudinal direction of the die 520, and its lower end is opened at the discharge port surface 536 which is the lowermost surface of the die 520, and the discharge port 533 is formed.
  • Form 4 The gap width (slit width) of slit 528 (measured in the X direction) is equal to the difference in thickness between the two blocks that make up the front rip 522 .
  • the vertical unit 570 that raises and lowers the die 520 is a pair of left and right lifting units that raise and lower the suspension holder 580 that holds the die 520 in a suspended form.
  • the vertical lifting unit 570 has a pair of left and right sides to support both ends in the longitudinal direction of the die 520, and each can be raised and lowered independently.
  • the tilt angle can be set arbitrarily.
  • the discharge port surface 536 of the die 5 It can be almost parallel in the direction.
  • this vertical unit has a pair of left and right sides to support both ends in the longitudinal direction of the die 520, and each can be raised and lowered independently.
  • the tilt angle can be set arbitrarily.
  • the discharge port surface 536 of the die 5 It can be almost parallel in the direction.
  • this vertical unit 570 has a pair of left and right sides to support both ends in the longitudinal direction of the die 520, and each can be raised and lowered independently.
  • the tilt angle can be set arbitrarily.
  • the discharge port surface 536 of the die 5 It can be almost parallel in the direction.
  • this vertical unit has a pair of left and right sides to support both ends in the longitudinal direction of the die 520, and each can be raised and lowered independently.
  • a clearance of any size can be provided between the substrate B on the stage 506 and the discharge port surface 536 of the die 520.
  • a wiping unit 590 is mounted on a guide rail 504 at the right end of the base 502 so as to be movable in the X direction.
  • the wiping unit 590 is provided with a wiping head 592 having a shape to be engaged with the periphery of the discharge port 534 of the die 520 through a bracket 594 via a slider 596. Attached to.
  • the slider 596 is freely moved by the drive unit 598 in the longitudinal direction of the die 52, that is, in the horizontal direction perpendicular to the X direction.
  • the drive unit 598 and the tray 600 are fixed on a carriage 600.
  • the trolley 602 is on the guide rail 504 and guided by the guide rail 504, and can be freely reciprocated in the X direction by a linear motor (not shown), so that the entire wiping unit 590 is provided. Can reciprocate in the X direction.
  • a linear motor not shown
  • move the entire unit 590 in the X direction lower the die 520, and engage the wiping head 592.
  • driving the drive unit 598 and sliding the wiping head 592 in the longitudinal direction of the die 520 the coating remaining in the vicinity of the discharge port of the die 520 is obtained. Liquid 5 6 6 Other contaminants can be removed and cleaned.
  • the removed coating solution 566 and others are collected in a tray 600.
  • tray 600 The removed coating solution 566 and others are collected in a tray 600.
  • Reference numeral 600 is connected to a discharge line (not shown) so that the liquid such as the coating liquid 566 accumulated inside can be discharged and collected to the outside.
  • the tray 600 can also be used to collect the coating liquid 566 discharged from the die 520 by bleeding air or the like.
  • the wiping head 592 is preferably made of an elastic material such as rubber or a synthetic resin so that the wiping head 592 can be uniformly engaged with the die 520.
  • a thickness sensor 62 for measuring the thickness of the substrate B is attached to the support 62. It is preferable that the thickness sensor 62 uses a laser. By measuring the thickness of the substrate B with the thickness sensor 620, the thickness of the discharge port surface 536 of the die 520 and the substrate B can be measured regardless of the thickness of the substrate B.
  • the clearance which is the gap, can be kept constant.
  • the upstream side of the manifold 526 of the die 520 is always connected to a supply hose 560 connected to the coating liquid supply device 540 via an internal passage (not shown).
  • the coating liquid can be supplied from the coating liquid supply device 540 to the manifold 526.
  • the coating solution 566 that has entered the manifold 526 flows evenly and widened in the longitudinal direction of the die 520, and is discharged from the discharge port 534 via the slit 528. You.
  • the coating liquid supply unit 540 is equipped with a supply pulp 542, a syringe pump 550, a suction pulp 544, a suction hose 562, and a tank 564 on the upstream side of the supply hose 560. I have.
  • the coating solution 566 is stored in the tank 564, and is connected to the compressed air source 568 so that an arbitrary amount of back pressure can be applied to the coating solution 566.
  • the coating solution 566 in the tank 564 is supplied to a syringe pump 550 through a suction hose 562.
  • the syringe pump 550 has a pump body 556 composed of a syringe 552 and a piston 554.
  • the piston 554 can freely reciprocate up and down by a drive source (not shown).
  • the syringe pump 550 fills the syringe 552 having a fixed inner diameter with the coating solution 566, extrudes it with the piston 554, and feeds it to the die 520.
  • the syringe pump 550 is a constant-volume pump that supplies an amount of application liquid 566 corresponding to an amount required for applying one substrate B by one operation.
  • control device 700 According to an automatic operation program incorporated in the control device, a control command signal is transmitted to each device to perform a predetermined operation. When changing the conditions, by inputting appropriate change parameters to the operation panel 700, the change parameters are transmitted to the control device 700, and the change of the operation can be realized.
  • each moving unit moves to the standby position. That is, the stage 506 moves to the left end (the position shown by the broken line) in FIG. 14, and the die 520 moves to the top.
  • the wiping unit 590 is moved so that the tray 600 is in the lower position of the die 520.
  • the coating liquid flow path from the tank 564 to the die 520 is already filled with the coating liquid 566, and the work for discharging the residual air inside the die 520 has already been completed. It is assumed that
  • the state of the coating liquid supply device 540 is set to
  • suction valve 5 4 4 is closed, supply valve 5 4 2 is open
  • the toner 554 is located at the lowermost position, so that the coating liquid 566 can be supplied to the die 520 at any time.
  • lift pins (not shown) are raised with respect to the surface of the stage 506, and a substrate B is placed on the lift pins from a loader (not shown).
  • the lift pins are lowered, and the substrate B is placed on the upper surface of the stage 506, and is simultaneously held by suction.
  • the coating liquid supply device 540 is operated to discharge a small amount of the coating liquid 566 toward the tray 600, and then the wiping head 592 is discharged from the die 520.
  • the wiping unit 590 moves the wiping unit 590 so that it is directly below the outlet 5 34.
  • the die 520 is lowered, and the discharge port surface 536 of the die 520 is engaged with the wiping head 592.
  • the wiping head 592 is inserted into the longitudinal direction of the die 520.
  • the wiping unit 590 returns to its original position (the right end in Fig. 14).
  • the coating liquid supply device 540 is operated, and a certain amount of the coating liquid 566 is discharged from the discharge port 534 of the die 520.
  • the amount of the applied liquid 566 ejected is very small, it does not fall downward from the outlet 534, but remains in the form of hanging on the outlet 534 and the surrounding outlet surface 536. You.
  • the coating solution 5666 is pushed out of the discharge port 534.
  • the coating liquid 566 discharged from the discharge port 534 has a property of flowing along the discharge port 534 in the longitudinal direction of the discharge port 534, so that there is a gap in the slit 528.
  • the gap portion is eliminated by the flow of the coating solution 566 transmitted in the longitudinal direction, and the lower portion of the discharge port 534 is connected in the longitudinal direction. Filled with coating solution 5 6 6. The amount of dripping from the discharge port 5 3 4 of the coating solution 5 6 6 connected at the bottom of this discharge port 5 3 4 Due to the effect of surface tension, the die is made uniform over the longitudinal direction.
  • the discharge amount from the discharge port 534 here will be described with reference to Fig. 17.
  • the surface including the discharge port 534 of the die 5200 that is, the discharge surface
  • the length in the application direction of 536 is L s
  • the length in the longitudinal direction of the die 5200 of the discharge port 534 is W
  • the clearance between the discharge port surface 536 described later and the substrate B is clear.
  • the discharge amount at this time is preferably 5% to 100% of the volume represented by SIXLsXW, and more preferably 10% to 50% of the same volume.
  • the range of the ratio ⁇ 1 is expressed as 0.05 5 ⁇ ⁇ 1 ⁇ 1.0.
  • the coating liquid 566 is discharged from the discharge port 534, and the amount of movement in the longitudinal direction is small, and the moving speed is low. It is virtually impossible to eliminate voids. If the discharge rate is larger than this range, the coating liquid 566 overflows from the clearance formed between the discharge port surface 536 and the substrate ⁇ , and the film thickness of the coating film at the start of coating is reduced. It will be thicker than allowed.
  • This time (standby time) is required for the discharged coating liquid 566 to hang down from the discharge port 534 and be made uniform in the longitudinal direction of the die 520 by the effect of surface tension.
  • the waiting time is preferably between 0.1 and 10 seconds, more preferably between 0.3 and 3 seconds. If the length is shorter than this, the uniformity is not obtained. If the length is longer than this, the tact time is significantly increased, which is not preferable.
  • the movement of the stage 506 is started.
  • the thickness of the substrate ⁇ passing under the thickness sensor 62 0 is measured.
  • the movement of the stage 506 is stopped when the coating start portion 801 of the substrate ⁇ reaches just below the discharge port 534 of the die 520.
  • the discharge port surface 536 of the filter 52 is brought close to a position where a predetermined size of clearance with respect to the substrate B is secured.
  • the measured thickness data of the substrate B is used for setting the clearance.
  • the biston 554 of the syringe pump 550 is raised at a predetermined speed, and after the coating liquid 566 is discharged from the die 520 for a certain period of time, the movement of the stage 506 is started at the predetermined speed. Then, the application of the coating solution 566 to the substrate B is started to form a coating film.
  • the piston 5 5 4 is stopped and the supply of the coating solution 5 6 6 is stopped.
  • the lifting unit 570 is driven to raise the die 520. Thereby, the bead formed between the substrate B and the die 520 is cut off, and the coating is completed.
  • the stage 506 continues to move, stops when it reaches the end point, releases the suction of the substrate B, raises the lift pins, and lifts the substrate B. At this time, the lower surface of the substrate B is held by an unloader (not shown), and the substrate B is transported to the next step.
  • the stage 506 After transferring the board B to the unloader, the stage 506 lowers the lift pin and returns to the home position. After returning to the origin position of the stage 506, the wiping unit 590 is moved so that the tray 600 is positioned below the discharge port 534 of the die 520.
  • the syringe pump 550 is operated, and a small amount of the coating liquid 566 of IOL to 500 / ZL is sent to the die 520, and the void remaining inside the die 520 is removed by the coating liquid 550. 6 Fill with 6.
  • the suction pulp 544 in the syringe pump 550 is opened, the supply pulp 542 is closed, the piston 554 descends at a constant speed, and the tank 5 Filling the syringe 5 52 with the coating solution 5 6 6 Is done.
  • the piston 554 is stopped, the suction pulp 544 is closed, the supply valve 542 is opened, and the apparatus waits until the next new substrate B comes. The same operation is repeated for each new substrate B.
  • a small amount of a coating liquid 566 is discharged from the discharge port 534 of the die 520 before starting the coating, and the coating liquid 566 is formed. Therefore, after forming a state in which no gap is formed in the vicinity of the discharge port 5 3 4 in the slit 5 2 8, the coating is started.
  • the formation state of the coating film 102 in FIG. 1 is uniform without having a film break 803 as shown in FIG. 16B.
  • the formation state of the coating film 802 at the application start portion 801 of the substrate B is as follows. There may be a state in which the film has a film breakage. If the application is continued in this state, the film break 803 will form a streak defect 804.
  • the wiping head 592 of the elastic body is engaged with the vicinity of the discharge port 534 of the die 5200 and is slid, so that the vicinity of the discharge port 534 of the die 520 is formed.
  • a method of wiping the vicinity of the discharge port 5334 of the die 52 with a cloth material or a cloth material moistened with a solvent may be used.
  • the coating liquid 566 is filled in the coating liquid flow path from the tank 564 to the die 520, and the stage 506, the die 520, Until the wiping unit 590 is arranged at the position of the stamp, the method is exactly the same as the method for producing a substrate having a coating film described above using the die coater 501 in FIG.
  • the vertical lifting unit 570 is driven, and the clearance between the discharge port surface 536 of the die 52 and the substrate B is determined in advance.
  • the die 520 is lowered to the first lowered position so that the first clearance is obtained.
  • the syringe pump 550 is driven to discharge a certain amount of the coating liquid 566 from the discharge port 534 of the die 520 to form a bead.
  • the die 520 is moved up and down to the second lowered position so that the clearance between the discharge port surface 536 of the die 520 and the substrate B becomes the second clearance.
  • the second clearance is set to maintain the bead once formed.
  • the piston 554 of the syringe pump 550 is raised at a predetermined speed, the coating liquid 566 is discharged from the die 520, and after a certain period of time, the bead is formed into a predetermined size. After a long time, the movement of the stage 506 is started at a predetermined speed, and the application of the coating solution 566 to the substrate B is started, and a coating film is formed on the substrate B.
  • the discharge of the coating solution 566 from the die 520 and the start of the relative movement between the stage 506 and the die 520 may be performed at the same time.
  • the relative movement may be started earlier.
  • the piston 5554 is stopped, and the supply of the coating solution 5666 is stopped.
  • a so-called squeegee coating state in which part of the coating liquid remaining between the discharge port surface 536 of the die 52 and the substrate B is transferred to the substrate B as the substrate B moves.
  • the vertical lifting unit 570 is driven to raise the die 520. Thereby, the bead formed between the substrate B and the die 502 is cut off, and the coating is completed.
  • the stage 506 continues to operate, and when it reaches the end point, stops, releases the suction of the substrate B, raises the lift pins, and lifts the substrate B. At this time, the lower surface of the substrate B is held by an unloader (not shown), and the substrate B is transported to the next step. After transferring the substrate B to the unloader, the stage 506 lowers the lift pin and returns to the home position. After returning to the home position of the stage 506, the wiping unit 590 is moved so that the tray 600 is positioned below the discharge port 534 of the die 520.
  • the syringe pump 550 is operated, and a small amount of the coating liquid 566 from IO ⁇ L to 500 / xL is sent to the die 520, and the void remaining inside the die 520 is applied. Fill with liquid 5 6 6.
  • the syringe pump 550 is operated to fill the syringe 552 with the coating solution 566.
  • the piston 554 is stopped, the suction pulp 544 is closed, the supply pulp 542 is open, and waiting until the next new substrate B comes. I do. The same operation is repeated for each new substrate B.
  • the first clearance is between 20 / xm and 200 / m
  • the second clearance is preferably ⁇ ⁇ ⁇ 30 / 3m.
  • the coating liquid 566 is discharged from the discharge port 534 of the die 520, and thereby the discharge of the slit 528 is performed. Even if there is a minute gap near the outlet 5 34, (a) the gap is pushed out of the discharge port 5 34, and (b) the coating solution 5 6 6 discharged from the discharge port 5 3 4 Due to a kind of capillary phenomenon, it flows along the clearance formed between the discharge port surface 536 and the substrate B: in the longitudinal direction of the die 52. As a result, the gap of the slit 528 is pushed out by the coating liquid 566, and a gap is temporarily formed in the clearance between the discharge port surface 536 near the discharge port 534 and the substrate B.
  • the discharge amount from the discharge port 534 is described with reference to FIG. 17.
  • the discharge amount at this time is preferably 5% to 100% of the volume V, and more preferably 10% to 50%. Assuming that the ratio to the volume V is ⁇ 2, the range of the ratio ⁇ 2 is expressed as 0.05 5 ⁇ ⁇ 2 ⁇ 1.0.
  • a bead 63 connected with the coating liquid 566 is formed between the discharge port surface 536 and the substrate ⁇ ⁇ by the discharge amount of the coating liquid 566 defined by this. If the discharge amount of the coating solution 5 6 6 is smaller than this range, the speed at which the coating solution 5: 66 flows in the longitudinal direction of the die becomes extremely slow due to the capillary phenomenon, and the coating is performed. Tact time is also slow. On the other hand, if it is larger than this range, the coating solution 566 flows faster in the longitudinal direction of the die 520, and the time for discharging the void is greatly reduced, but on the other hand, the discharge port surface 536 The coating solution 566 may protrude from the gap formed on the substrate B, and the subsequent coating may not be performed normally.
  • the substrate B may collide with the discharge port surface 536 due to the uneven thickness of the substrate B. If the first clearance is larger than the above range, the speed at which the coating liquid 566 travels by moving through the gap formed between the substrate B and the discharge port surface 536 by capillary action. In some cases, the gap becomes extremely small, and in a short time, the gap is eliminated by the coating solution 566, so that it may become impossible to form a bead by connecting the coating solution 566. Further, if the second clearance is smaller than the above range, the shearing force acting on the coating solution 566 during coating increases, and defects such as film breakage may occur during coating. If the second clearance is larger than the above range, the bead formed in the first clearance is cut, and the coating liquid 5 6 6 is not applied to the coating start portion 8 0 1 Film breakage 803 may occur.
  • the size of the first clearance may be the same as the size of the second clearance, but the size of the first clearance may be the same as the size of the second clearance. Smaller than the size of the lens is more preferable.
  • the size of the first clearance is smaller than the size of the second clearance, the die longitudinal direction due to the capillary effect on the coating solution 566 discharged from the discharge port 534
  • the flow rate of the application liquid 566 increases, and the second clearance increases, so that the clearance formed between the discharge port surface 536 and the substrate B is allowed.
  • the upper limit of the coating liquid ejection amount increases, and the operation margin for controlling the film thickness of the coating start part 801 increases, It becomes easier to control the thickness of the coating start part 8001.
  • the allowable capacity of the pool of the coating liquid 566 formed in the clearance between the discharge port surface 536 and the substrate B is reduced.
  • the excess coating solution 566 overflows, which may cause inconvenience such as soiling the portion of the substrate B to which no coating is applied.
  • the second clearance can be set.
  • This waiting time is preferably between 0.1 and 10 seconds, more preferably between 0.3 and 3 seconds. If the length is shorter than this, the coating liquid 566 is transmitted by the capillary action through the gap formed between the substrate B and the discharge port surface 536, eliminating the gap and connecting the coating liquid 566. The time required to form a bead cannot be sufficient, and if it is longer than this, the tact time becomes significantly longer, which may be a hindrance to productivity improvement.
  • the gap in the slit 528 is moved out of the discharge port 534.
  • the void remaining outside the die 52 near the discharge port 534 is further removed by the coating solution 566 that moves in the die longitudinal direction due to the capillary effect. since the power sale by the coating liquid 5 6 6 Ru bead connecting is easily formed in the longitudinal direction is filled in a gap portion between the ejection outlet surface 5 3 6 and the substrate B 0
  • the film is cut off at the application start part 81, as shown in Fig. 16A. No 3 is generated, and as shown in FIG. 16B, the application liquid 566 is applied from the application start portion 81 without any application defects.
  • Elimination of the film break 803 causes a streak defect 804 generated from the film break 803 as a starting point, and furthermore, a non-uniform film thickness caused by the film break 803. Occur The non-product partial area can be reduced.
  • This method can be applied irrespective of the type and amount of coating liquid, so if this method is used, the composition or solid concentration of the coating liquid can be changed in order to eliminate the uncoated part at the start of coating. There is no need to increase the coating amount. In particular, by increasing the coating amount, it is possible to completely eliminate the inconvenience that the coating liquid 566 flows due to the substrate tilting in the section from the coating to the drying, and the film thickness uniformity is hindered. Can be done.
  • This method can also be applied to a coater that uses pre-coating on a roll to eliminate film breakage 803 at the coating start part 801, thereby eliminating any pre-coating on the roll. Since it can be eliminated, it is possible to eliminate the ineffective consumption of the coating liquid due to the pre-coating, and to shorten the tact time by not performing the pre-coating.
  • the viscosity of the coating solution 566 to which this method can be applied is preferably ImPa-s to 1, OOOmPas, more preferably ImPas to 50 mPas. It is.
  • the coating liquid 566 is preferably Newtonian from the viewpoint of coating properties, but may be a coating liquid having thixotropy. This method is particularly effective when applying a coating solution using a highly volatile solvent such as PGMEA, butyl acetate, or ethyl lactate.
  • the coating liquid 566 that can be used include a black matrix for a color filter, a coating liquid for forming color pixels, a resist liquid, an overcoat material, and the like.
  • a black matrix for a color filter As a member to be coated as a substrate, in addition to a glass plate, a metal plate such as aluminum, a ceramic plate, a silicon wafer, or the like is used.
  • the coating state and the coating speed used are preferably from 0.1 to 10 minutes, more preferably from 0.5 mZ to 6 minutes.
  • the gap width of the die lip gap is preferably from 50 m to 1.0 m, more preferably from 80 / zm to 20 m. ⁇ Dispensing in the wet state
  • the thickness is preferably li in to 50 / im, more preferably 2 ⁇ to 2 O / im. In particular, when the coating thickness in the wet state is 20 / zm or less, the effect of the present invention is remarkable.
  • the black matrix film used titanium oxynitride as a light-shielding material and polyamic acid as a binder.
  • a slit die 1 of the present invention (Example 1) shown in FIG. 1, a conventional slit die 301 (Comparative Example 1) shown in FIG. 12, and a conventional die shown in FIG.
  • the coating liquid prepared above was applied to the entire surface of the glass substrate under the following coating conditions by a dicoater 21 shown in FIG. 9 to which each of the slit dies 401 (Comparative Example 2) was attached.
  • the substrate coated with each slit die was dried at 100 ° C. for 20 minutes with a drying device using a hot plate. On the substrate after drying The thickness accuracy of the coating film was measured over the entire surface of the substrate by a light interference type non-contact film thickness meter. Table 1 shows the measurement results. The coating thickness accuracy shown in Table 1 is obtained by dividing the maximum deviation of the coating thickness unevenness by the average value of the coating thickness and expressing it as a percentage (%).
  • Coating thickness 20 m
  • Coating speed 3 mZ
  • Clearance 100 m
  • the outline shape dimensions and main accuracy of each component in the slit die 1 of the first embodiment are as follows.
  • Length of tip 18 L A 0.5 mm
  • Manifold 12 shape T type with width of 3.58 mm and depth of 4 mm
  • first block 4 width 4 O O mm X height 35 mm X thickness 3 O mm
  • stepped block 10 width 26 mm x height 26 mm x thickness 14 mm
  • stepped surface 10a and 10b of stepped block 10 0.5S Length of tip 19 LB: 0.05 mm.
  • the step H of the first rip 3 is such that the step h of each of the eight step blocks 10 is slightly changed by wrapping, and the maximum deviation of the step H is the width of the coating width over the longitudinal direction. Fine adjustment was made to 0.2 m within the range. The average step height H was 101.5 ⁇ . Then, the interval Lw between the two stainless steel sealing plates 6a and 6b having a thickness of 101 is interposed so that the discharge width becomes 358 mm, and the second rib is inserted. Rip 2 and the first lip 3 were combined. As a result, a lip gap 13 having a gap width L g of 101.5 / X m was formed. The lip gap accuracy at this time was 0.4 / zm.
  • the discharge width, the shape of the lip tip, the shape of the manifold, and the length of the lip gap in the discharge direction were determined by the slit dies of Example 1. Same as. The dimensions and accuracy of other parts are as follows.
  • Thickness of shim 304 (size L of lip gap 312): 101 / zm Rip gap accuracy: 2.8 ⁇ m
  • Step difference of right lip 402 (size L of lip gap 412): 103.3 ⁇
  • Deviation of step difference of right lip 402 1.2 zm
  • Flatness of the inner surface of the left lip 403 1.3 / zm
  • a resist solution having a solid concentration of 10% and a viscosity of 8 mPa ⁇ s was applied on the dried R-colored coating film to a thickness of 10 ⁇ . After the application, it was dried for 10 minutes on a hot plate at 90 ° C. After drying, exposure, development, and peeling were performed to leave a color coating film only on the R pixel portion, and heating was performed at a hot plate at 260 ° C. for 30 minutes to cure.
  • the same color coating film was formed using the slit die and die coater of Example 1 under the same coating conditions and the same process as for the R color. did.
  • the pigment of the R color coating solution is adjusted to the pigment green 36, the solid content concentration is 10%, and the viscosity is adjusted to 40 mPas in the G color coating solution.
  • the pigment of the R-color coating solution was used as a pigment blue with a solid content of 10% and a viscosity adjusted to 50 mPas.
  • ITO was deposited by sputtering to produce a color filter. The obtained color filter had extremely uniform and uniform chromaticity over the entire surface of the substrate, and was excellent in quality.
  • a photosensitive silver paste was screen-printed to a thickness of 5 / m on the entire surface of a soda glass substrate having a width of 340 mm, a length of 440 mm and a thickness of 2.8 mm. After that, exposure was performed using a photomask, and through each step of development and baking, 1,920 stripe-shaped silver electrodes were formed at a pitch of 220 / zm. A glass paste consisting of glass and a binder was screen-printed on the electrode. Thereafter, the substrate was baked to form a dielectric layer. Next, the die coater 21 shown in FIG. 9 is provided with the slit die 101 shown in FIG. 4 (Example 2) and the conventional slit die 201 shown in FIG. 3) and conventional slit dies 301 (Comparative Example 4) shown in FIG. 12 were sequentially mounted.
  • a photosensitive glass paste having a viscosity of 200,000 mPa ⁇ s composed of glass powder and a photosensitive organic component was applied at a coating thickness of 300 / im and a coating speed of ⁇ .
  • was applied to the substrate at a clearness of 350 / zm.
  • each substrate was taken out of the die coater 21 by a transfer machine, put into a drying furnace using a radiation heater, and dried at 100 ° C. for 20 minutes. After drying, the thickness accuracy of the coating film formed on the substrate was measured over the entire surface of the substrate using a laser focus noncontact film thickness meter. Table 2 shows the measurement results.
  • the coating thickness accuracy shown in Table 2 is obtained by dividing the maximum deviation of the coating thickness unevenness by the average value of the coating thickness, and is expressed as a percentage (%).
  • the schematic shape and dimensions and the main precision of the slit die 101 of the second embodiment are as follows.
  • Second Rip 2 Dimensions: width 4 7 O mm X height 10 O mm X thickness 5 O mm
  • Length of tip 18 L A 2.5 mm
  • Manifold 12 shape width 45 Omm x depth 2 Omm T-shaped lip gap 13 Length in discharge direction Ld: 20 mm
  • Length of tip 19 L B 1. O mm.
  • the step of the first lip 3 is such that the thickness of each of the five shims 111 is slightly changed by a lap, and the maximum deviation of the step H is determined by the width of the coating width in the longitudinal direction. Fine adjustment was made to 0.4 ⁇ within the range. The average step height H was 501.2 / ⁇ . Then, the interval Lw between the two stainless steel sealing plates 6a and 6b having a thickness of 51.3 jum was interposed so that the discharge width became 4300 mm, The second lip 2 and the first lip 3 were combined. As a result, a lip gap 13 having a gap width L g of 501.6 / Xm is formed. did. The lip gap accuracy at this time was 0.5 ⁇ m.
  • Thickness of shim 304 (size L of lip gap 312): 498 / m Rip gap accuracy: 5.0 m
  • a substrate manufactured by applying a coating liquid with the slit die of the present invention (Example 2) is exposed using a photomask designed to form a partition wall between adjacent electrodes, and then exposed. After development and baking, a pitch of 220 / zm, a line width of 30 ⁇ , a height of 130 ⁇ , and 1,921 barrier ribs were formed in each region.
  • R, G, and B phosphor pastes are sequentially applied by screen printing, dried at 80 ° C for 15 minutes, and finally baked at 460 ° C for 15 minutes.
  • a back plate of the plasma display was manufactured.
  • the quality of the rear panel of the obtained plasma display was excellent.
  • the rear plate and the front plate of this plasma display were fitted together, sealed, sealed with a mixed gas of Xe 5% and Ne 95%, and connected to a drive circuit. When the obtained plasma display was driven, it was confirmed that the plasma display had no defect and had good image quality.
  • Example 3 A color filter was manufactured using a die coater 501 shown in FIG.
  • the length of the discharge port 534 in the longitudinal direction is 36 O mm
  • the length of the discharge port surface 536 in the coating direction is 0.5 mm
  • the gap width of the slit 528 is It was set to 100 / zm.
  • the die 52 was capable of forming a coating film having a width of 360 mm on the substrate B.
  • an alkali-free glass substrate having a width of 36 O mm, a length of 465 mm, and a thickness of 0.7 mm was washed. After washing, the coating solution for black matrix is applied to the substrate B at a clearance of 1 ⁇ ⁇ between the die 520 and the substrate B, and at an application speed of 3 m / min. did.
  • the vicinity of the discharge port 5334 of the die 520 is wiped with silicon rubber having the same shape as that of the discharge port, and then the die 520 is applied at the application start portion of the stopped substrate B. And 100 ⁇ in the vicinity of the substrate ⁇ so as to obtain a clearness.
  • an application liquid 566 to be applied at a wet thickness of 10 / Xm is supplied from a syringe pump 550, and after 0.5 seconds from the start of the pump liquid supply, the substrate B is applied. This was done by starting the move.
  • the black matrix coating solution used consisted of a titanium oxynitride light-shielding material, an acrylic resin binder, and a PGMEA solvent, with a solid content of 10% and a viscosity of lOmPas It has the photosensitivity adjusted to. Due to the small thickness of the formed coating film, film breakage (where the coating solution was not applied) occurred at five locations in the width direction of the substrate at the coating start part.
  • the area around the discharge port 5334 of the die 502 is wiped with silicon rubber having the same shape as that of the discharge port, and then the die 52 At the start of the application, the substrate was brought close to the substrate B with a clearance of 50 / zm, and 5 L of the black matrix application liquid was discharged, and the apparatus was kept waiting for 3 seconds.
  • the clearance between the die 520 and the substrate B was set to 100 / xm, and the apparatus was made to wait for 0.1 second. After this wait, application with a wet thickness of 10 m is possible.
  • a coating solution 566 was supplied from a syringe pump 550 in an amount capable of functioning, and the movement of the substrate B was started 0.2 seconds after the start of pumping. As a result, film breakage at the start of application (where no application liquid was applied) was completely eliminated. The tact time of the application was 30 seconds.
  • the substrate on which the coating film was formed was dried with a hot plate at 100 ° C. for 10 minutes. After drying, the substrate was subjected to exposure 'development' stripping treatment. Thereafter, heating was performed for 30 minutes at a hot plate at 260 ° C. to cure.
  • the obtained substrate has a pitch of 254 m in the width direction of the substrate, a pitch of 85 ⁇ in the longitudinal direction of the substrate, and a line width of 20 ⁇ m.
  • the coating thickness was measured before the lattice pattern was formed after drying, the thickness unevenness in the running direction and the width direction of the substrate, except for the 10 mm at the end, was compared to the median value.
  • the substrate on which the black matrix film is formed After the substrate on which the black matrix film is formed is subjected to jet cleaning, the substrate has a clearance of 100 Aim between the die 502 and the substrate B, and a coating speed of 3 m / ".
  • the coating thickness was set to 20 / zm, and the R color coating solution was applied.
  • the R color coating solution consists of an acrylic resin binder, a PGMEA solvent, and a pigment with a pigment concentration of 177. These are mixed at a solid concentration of 10%, and have a viscosity of 5 mPa. ⁇ Photosensitivity adjusted to s.
  • the coated substrate was dried on a hot plate at 90 ° C for 10 minutes, and then subjected to exposure, image development, and peeling treatment, leaving an R color coating with a thickness of 2 ⁇ m only on the R pixel portion. Heating was performed for 30 minutes on a hot plate at 60 ° C to cure.
  • the black matrix and R-color coating film were formed on the substrate.
  • the coating solution for G color was applied at a thickness of 20 / m, a clearance between the die 520 and the substrate B of 100 m, and an application speed of 3 m.
  • the substrate was dried with a hot plate at 100 ° C for 10 minutes, and then exposed, developed, and peeled off. The mixture was heated with a hot plate at 260 ° C for 30 minutes and cured.
  • the substrate having the black matrix, the R color and the G color coating formed thereon was applied with a coating thickness of 20 m and a clearance between the die 52 and the substrate B of 100 ⁇ m.
  • the coating solution for B color was applied at an application speed of 3 m / xm.
  • the substrate is dried with a hot plate at 100 ° C for 10 minutes, exposed, developed, and peeled off to leave a 2 / zm thick B-color coating film only on the B-color pixels. Then, heating was performed for 30 minutes at a hot plate at 260 ° C. to cure.
  • the coating solution for G color was prepared by setting the pigment of the coating solution for R color to Pigment Green 36, adjusting the solid concentration to 10% and the viscosity to 10 mPa ⁇ s.
  • the B color coating solution is obtained by adjusting the pigment of the R color coating solution to 15 pigments, adjusting the solid content to 10%, and the viscosity to 10 mPa ⁇ s.
  • R, G, and B coating liquids For the application of R, G, and B coating liquids, wipe the area around the discharge port 534 of the die 520 with silicon rubber, and then apply the die B 520 to the stopped substrate B. At the start part, with a clearance of 100 / z in, it is brought close to the substrate ⁇ , and an amount of coating liquid equivalent to a ⁇ jet thickness of 20 / m is sent from the syringe pump 550, This was performed by starting the movement of substrate B 0.3 seconds after the start of pumping. The tact time for application was 30 seconds.
  • the quality of the coating film on the obtained substrate was excellent.
  • the film thickness distribution of the coating film was measured for each color after drying, and the thickness unevenness in the running direction and the width direction of the substrate, excluding the end 10 mm, was smaller than the median value.
  • ITO was attached to the obtained substrate by sputtering.
  • 1,000 color filters were manufactured.
  • the obtained color filters had no coating unevenness, the chromaticity of each color filter was uniform over the entire surface of the substrate, and each color filter was excellent in quality.
  • the manufacturing cost is reduced and the size is increasing.
  • the uniform application of the coating liquid to the base material can improve the economics of production, or can shorten the tact time to improve productivity.
  • the present invention is particularly suitable for forming a coating film on a single-wafer type member to be coated, and includes a color filter for a color liquid crystal display, an array substrate for a TFT, a back plate and a front plate for a plasma display, and an optical filter. It is preferably used for manufacturing display members such as print substrates and single-wafer coated products such as integrated circuits and semiconductors.

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Abstract

一対の対向するリップの組み合わせにより、リップ間に、リップ間隙と該リップ間隙の下端に形成された塗布液の吐出口を有するスリットダイにおいて、少なくとも一方のリップが、上下方向に重ねられ、かつ、前記吐出口の長手方向に直角な方向に相対移動可能な少なくとも2つのブロックからなり、更に、これらのブロックの相対位置を調整可能に、これらのブロックを係合するブロック係合要素、相対位置の調整後に、これらのブロックを互いに締結するブロック締結要素、これらのブロックの前記吐出口側とは反対側の外面に取り付けられ、ブロックの相対移動の位置を規定する位置決め要素、および、前記位置決め要素を前記ブロックに固定する位置決め要素の固定要素とからなることを特徴とするスリットダイ。

Description

明 細 書 ス リ ッ トダイ、 ならびに、 塗膜を有する基材の製造方法おょぴ製造装置 技術分野
本発明は、 基材表面に塗膜を形成するために用いられるス リ ッ トダイ に関する。 本発明は、 このス リ ッ トダイを用いて塗布液を基材表面に塗 布し、 塗膜を有する基材を製造する製造方法、 および、 製造装置に関す る。
本発明によ り塗膜が形成される基材の形態と しては、 枚葉形態、 ある いは、 長尺のシー ト形態がある。 枚葉形態の代表例と して、 ガラス基板 がある。 本発明によ り製造される枚葉形態の基材は、 例えば、 カラー液 晶ディ スプレイ用カラーフィルター、 T F T用ア レイ基板、 プラズマデ イスプレイ用背面板や前面板、 光学フィルター、 プリ ン ト基板、 集積回 路、 半導体と して用いられる。 本発明によ り製造される長尺のシー ト形 態の基材は、 例えば、 フィルム、 金属シー ト、 金属箔、 紙と して用いら れる。 背景技術
スリ ッ トダイは、 口金、 ダイ、 スロ ッ トダイ、 あるいは、 ダイスと呼 称されている場合もある。 ス リ ッ トダイは、 互いに間隔をおいて対向す る一対のリ ップ間に形成される リ ップ間隙を通じて、 リ ップ間隙の外方 への開口であるス リ ッ ト状の吐出口から塗布液を吐出し、 吐出口に間隔 をおいて向かい合って位置する基材の表面に、 塗布液の塗膜を形成する ために、 広く用いられている。 塗膜の形成において、 ス リ ッ トダイ と基 材とは、 相対的に移動せしめられる。 一例と して、 ガラス基板上に 3原色の細かな格子模様を有している力 ラーフィルタ での状況を説明する。 カラーフィルタ一は、 ガラス基板 上に、 黒、 赤、 青、 緑の塗布液を順次塗布することによ り製造される。 このカラーフィルターの製造工程は、フォ ト レジス ト材の塗膜を形成後、 フォ ト リ ソ加工によ りノ、。ターン加工を行ってから、 カラーフィルターと ア レイ基板との間に注入される液晶のスペースを形成する柱を形成する 工程や、 表面の凹凸を微小とするためのオーバーコー ト塗膜を形成する 工程を含むことがある。
この種の塗膜形成工程には、 使用される塗布液の粘度が数 1 0 m P a · s以下であり、 容易に均一な塗膜を形成することが出来るという こ と もあって、 スピナ一が多く使用されてきた。 しかし、 最近に至って、 高価な塗布液の消費を削減すること と、 塗布される基板の大型化に伴う 装置の大型化が困難になってきたこと とがあいまって、 スピナ一に替わ り、 ス リ ッ トダイを用いたダイコータが用いられるよ うになつてきた。 このス リ ッ トダイに要求される重要な機能の一つと して、 厚さの均一 な塗膜を形成することがある。 特に、 カラー液晶ディスプレイ用カラー フィルターやプラズマディ スプレイ用背面板などのディスプレイ用部材 の製造に適用されるスリ ッ トダイにおいては、 ディスプレイの大画面化 に伴い、 年々構成部品の長尺化が進んでおり、 広い塗布面積に亘る塗膜 の厚さの均一性に対する要求が厳しく なつている。 最近では、 塗膜の平 均厚みに対する最大偏差が 3 %以下と極めて高い塗布厚み精度の実現が 求められている。
この要求を満たすためには、 ダイを組み立てた際に、 通常、 0 . 0 5 m m乃至 0 . 7 m mに設定される リ ップ間隙が、 サプミク ロンオーダの 偏差にて均一に形成されていることが必要となる。 しかしながら、 従来 の公知のスリ ッ トダイでは、 その構造から、 サブミ ク ロンオーダのリ ツ プ間隙精度を達成するこ とができず、 上述の塗布厚み精度を達成するこ とができなかった。
従来のス リ ツ トダイの問題について具体的に説明する。 第 1 1 、 1 2 および 1 3図に、 それぞれ異なる公知のスリ ッ トダイ 2 0 1、 3 0 1お ょぴ 4 0 1 の横断面が示される。
第 1 1図において、 ス リ ッ トダイ 2 0 1 は、 ダイホッパー 2 0 5、 右 側リ ップ 2 0 2、 および、 左側リ ップ 2 0 3からなる。 右側リ ップ 2 0 2 と左側リ ップ 2 0 3 とは、 リ ップ間隙 2 1 2を隔てて、 対向して位置 する。 右側リ ップ 2 0 2の上面と左側リ ップ 2 0 3の上面とは、 ダイホ ッパー 2 0 5の下面に、 それぞれ接し、 それぞれは、 ポルト 2 0 6、 2 0 7によ り 、 ダイホッパー 2 0 5 に取り付けられ、 一体化されている。 リ ップ間隙 2 1 2は、 リ ップ間隙幅 Lを有する。 このス リ ッ トダイ 2 0 1 は、 J P 1 0— 2 6 4 2 2 9 Aに開示されている。 この構成からな るス リ ッ トダイ 2 0 1 では、 リ ップ間隙幅 Lをリ ップ間隙 2 1 2の長手 方向 (紙面に垂直な方向) に測定しながら、 双方のリ ップ 2 0 2、 2 0 3をダイホッパー 2 0 5 に対し位置決めする煩雑な組立作業が必要とな る。 この組立作業のみでは、 サブミ クロンオーダのリ ップ間隙精度を達 成することは、 実際上不可能である。
第 1 2図において、 ス リ ッ トダイ 3 0 1 は、 右側リ ップ 3 0 2、 左側 リ ップ 3 0 3、 および、 シム 3 0 4力、らなる。 双方のリ ップ 3 0 2、 3 0 3は、 シム 3 0 4が介在した状態で、 ポルト 3 0 5 によ り結合され、 —体化されている。 リ ップ間隙 3 1 2は、 シム 3 0 4の厚さ S t によ り 形成される。
リ ップ間隙 3 1 2は、 リ ップ間隙幅 Lを有する。 このスリ ッ トダイ 3 0 1 は、 J P 2 0 0 1 — 4 6 9 4 9 A、 あるいは、 J P 2 0 0 1 — 1 9 1 0 0 4 Aに開示されている。 この構成からなるス リ ッ トダイ 3 0 1 で は、 リ ップ間隙 3 1 2 のリ ップ間隙幅 Lは、 組立方法に関係なく 、 シム 3 0 4の厚さ S t に等しく なる。 従って、 サプミク ロンオーダのリ ップ 間隙精度を実現するには、 厚さ S t が 0 . 0 5乃至 0 . 7 m m程度であ る薄いシム 3 0 4に、 サブミ クロンオーダの厚さ精度が要求されること 〖こなる。
しかしながら、 一般的に、 圧延鋼板から作製される板材からなるシム
3 0 4は、 圧延むらによって、 面内の厚さむらが数ミクロンもある。 更 に、 薄いために、 追加工による厚さ精度向上が困難である。 従って、 ス リ ッ トダイ 3 0 1 の場合も、 サブミ ク ロンオーダのリ ップ間隙精度を実 現することができない。
第 1 3図において、 ス リ ッ トダイ 4 0 1 は、 右側リ ップ 4 0 2 と左側 リ ップ 4 0 3 と力 らなる。 双方のリ ップ 4 0 2、 4 0 3 は、 それぞれの 上方部に、 合わせ面 4 1 5 を有する。 右側リ ップ 4 0 2 の リ ップ内面 4 2 0は、 合わせ面 4 1 5から段差量 Lを有しで位置している。 左側リ ッ プ 4 0 3 の内面 4 2 1 は、 合わせ面 4 1 5 と同じ面内にあり、 平坦なリ ップを形成している。 右側リ ップ 4 0 2のリ ップ内面 4 2 0 と左側リ ッ プ 4 0 3の内面 4 2 1 との間に、 リ ップ間隙 4 1 2が形成されている。
リ ップ間隙 4 1 2は、 前記段差量 Lに等しいリ ップ間隙幅 Lを有する < このス リ ッ トダイ 4 0 1 は、 J P 1 0 — 1 4 6 5 5 6 A、 あるいは、 J P 1 0 — 1 5 1 3 9 5 Aに開示されている。 この構成からなるス リ ッ ト ダイ 4 0 1 では、 リ ップ間隙 4 1 2のリ ップ間隙幅 Lが、 リ ップ 4 0 2 に設けられた段差量 Lと等しく なるため、 サブミ クロンオーダのリ ップ 間隙精度を実現するには、 リ ップ 4 0 2の合わせ面 4 1 5 と リ ップ内面
4 2 0 との間の段差が、 サブミクロンオーダの高精度の仕上げ加工で形 成されていることが必要である。
しかしながら、 公知の研削盤などを用いた機械加工や人手によるラ ッ プ作業では、 リ ップのよ うな長尺かつ大面積の大型部品を、 サプミ クロ ンオーダの精度で仕上げることが難しい。 従って、 ス リ ッ トダイ 4 0 1 でも、サブミク ロンオーダのリ ップ間隙精度を実現することはできない。 一方、 これらのスリ ッ トダイを用いたダイコータの一例と しては、 往 復動可能なテーブルと下向きの吐出口を有した塗布ヘッ ド (ス リ ッ トダ ィ) とからなるダイコータが知られている。 このダイ コータにおいて、 テーブル上にガラス基板が吸着保持された後、 テーブルと と もにガラス 基板が塗布ヘッ ドの直下を移動する際に、 塗布へッ ドの吐出口から塗布 液が吐出され、 ガラス基板上に塗布液の塗膜が連続して形成される。 こ のダイ コータは、 J P 6 - 3 3 9 6 5 6 Aに開示されている。
このダイ コータにおいては、 基板一枚毎に塗布が行われるので、 各基 板における塗布開始部、 塗布終了部における塗布方法が、 基板全体にお ける塗膜の厚さ精度をよくするために重要となる。 塗布開始部について みれば、 塗布液の供給ポンプの作動と基板の作動との関係を制御する手 法がある。 この手法は、 J P 8— 2 2 9 4 8 2 Aに開示されている。
予めダイからロールに予備塗布を行う ことで、 ダイ と ロールとの間に 塗布液のビー ドを形成してから、 ダイをビードと ともに基板の方へ移動 させて、 基板への本塗布を開始する手法がある。 この手法は、 J P 2 0 0 1 - 3 1 0 1 4 7 Aに開示されている。
更に、 塗布開始部の厚膜化を防止するために、 基板とダイ との間のク リ ァランスを、 塗布液の吐出ならぴに基板に対するダイの水平移動と連 動させて制御する手法がある。 この手法は、 J P 2 0 0 2— 1 1 3 4 1 1 Aに開示されている。
上記の塗布開始手法のうち、 予めダイからロールに予備塗布をしてか ら、 基板への本塗布を開始する手法は、 ( i) 余分な設備が必要でコス ト 高となる、 ( ii) 余分な動作をするためにタク トが長く なり、 生産性向 上を阻害する、 (i i i ) ロールに予備塗布した後、 ダイ吐出口先端に塗布 液が微少量残存するが、 この残存量が一定でなく、 塗布開始部の塗膜の 膜厚が変動して安定しない、 あるいは、 (i v) 予備塗布によって、 本来 の塗布に必要でない無効塗布液量が多く なるので、 コス ト高となる、 等 の不具合を有する。
一方、 予備塗布をしない塗布方法を用いて、 揮発性の高い溶剤を使用 した塗布液を、 ウエッ ト厚 2 0 /z m以下で塗布する と、 第 1 6 A図に示 すよ う に、 塗布開始部 (先頭部分) 8 0 1 に塗膜 8 0 2が形成されない 膜切れ 8 0 3が、 基板 Bの幅方向にわたって何力所にも発生することが ある。 この原因は、 (i ) 塗布開始部 8 0 1 の状態を常に同じとするため に、 塗布前にダイの吐出口周辺を清掃するが、 このときに吐出口付近の ダイ内部の塗布液が持ち去られ、 ダイ内部に空隙が生じることにある、 あるいは、 ( i i ) ダイの吐出口周辺清掃後、塗布に至る短い時間の間で、 吐出口周辺の塗布液の溶剤が蒸発し、 蒸発量に応じて吐出口近く のダイ 内部に空隙が生じることがあり、 このために、 ダイ内部に塗布液が満た されていない空隙が存在し、 それがそのまま基板 Bの塗布開始部 8 0 1 に転写されて、 膜切れ 8 0 3が生じることにあると推測される。
この現象は、 ウエッ ト塗布厚さが 2 Ο μ ΐηを越えると、 非常に起こ り 難く なる。 その理由は、 塗布液の吐出量に対しての空隙量の占める割合 が小さ く なるので、 空隙が生じていても、 塗布状態への影響が生じない こ とにある と考えられる。 これに対して、 予備塗布が行われる場合は、 予備塗布の段階で、 吐出口付近の空隙が押し出されてしまい、 ダイ内部 に空隙が存在しない状態で、 本塗布が行われるので、 塗布開始部 8 ひ 1 に膜切れ 8 0 3が生じるという不具合は起こらない。
本発明は、従来技術の問題点を解決することを目的とする。本発明は、 サブミ ク ロ ンオーダのリ ップ間隙精度が容易に得られるス リ ッ トダイを 提供するこ とを目的とする。 本発明に係るス リ ッ トダイは、 ダイを組み 立てた後においては、 特別な調整を行わなく ても、 3 %以下の極めて高 い塗布厚み精度で均一に塗膜を形成するこ とを可能とする。
本発明は、 このス リ ッ トダイを用いた塗膜を有する基材の製造方法、 および、 製造装置を提供することを目的とする。
本発明によ り製造される塗膜を有する基材は、 カラー液晶ディスプレ ィ用部材、 あるいは、 プラズマディスプレイ用部材と して好ま しく用い られる。
本発明によれば、 いかなる種類の塗布液、 塗布厚さに対しても、 予備 塗布を行わず、 基板全面にわたって、 膜厚が均一な塗膜が容易に形成さ れる。 本発明によれば、 タク ト タイ ムの短縮、 塗布液無効使用量の削減 が可能となり、塗膜を有する基材の生産の生産コス トの低減が図られる。 発明の開示
本発明のス リ ッ トダイは、 第 1 のリ ップと第 2のリ ップからなり 、 前記 第 1 のリ ップと前記第 2 のリ ップとは、 前記第 1 のリ ップの内面と前記 第 2のリ ップの内面とが対向する状態でリ ップ締結要素によ り一体化さ れ、 これら対向する内面の一部が間隔を置いて位置することによ り、 液 体供給路と前記リ ップの長手方向に延びたリ ップ間隙が形成され、 前記 リ ップ間隙の下端は、 外方に開放された吐出口を形成し、 前記リ ップ間 隙の長手方向の両側端は、 外方に対し閉塞され、 前記リ ップ間隙の上端 は、 前記液体供給路に連なっているス リ ッ トダイにおいて、
( a ) 前記第 1 のリ ップが、 第 1 のプロ ック と第 2 のプロ ック とから なり、
( b ) 前記第 1 の リ ップの前記リ ップ間隙を形成する面に直角な方向 における前記第 1 のプロ ック と前記第 2 のプロ ック と の相対位置を調整 可能に、 前記第 1 のプロ ック と前記第 2 のプロ ック とを係合するプロ ッ ク係合要素と、
( c ) 前記相対位置が調整された後、 前記第 1 のプロ ックと前記第 2 のプロ ック とを締結し一体化するプロ ック締結要素と、
( d ) 前記第 1 のリ ップの前記内面とは反対側における前記第 1 のプ ロ ックの外面と前記第 2 のプロ ック の外面とに係合し、 前記第 1 のブロ ックと前記第 2のプロ ック との前記相対位置を規定する位置決め要素と ( e ) 前記位置決め要素を前記第 1 の リ ップに固定する位置決め要素 の固定要素とを有し、
( f ) 前記位置決め要素と前記位置決め要素の固定要素によ り、 前記 リ ップ間隙の長手方向における間隙幅分布が、 調整できることを特徴と する。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記位置決め要素が、 前記リ ップの 長手方向に、 間隔をおいて、 複数個設けられていることが好ましい。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記位置決め要素が、 位置決めブロ ックからなり、 該位置決めブロ ックは、 前記第 1 のブロ ックの外面と前 記第 2のブロ ックの外面との少なく とも一方の外面に接触する位置規定 面を有し、 他方の外面に接触しない部位が存在する場合は、 当該部位と 当該外面とに係合する位置規定補助手段を有することが好ましい。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記位置決めプロ ック の前記位置規 定面の表面粗さの最大高さ R yが、 0 . 1 S乃至 1 . O Sであることが 好ましい。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記第 1 のプロ ックおよび前記第 2 のプロ ックの前記リ ップ間隙を形成する面に直角方向の厚さが、 それぞ れ 3 0 m m以上であり 、 前記位置決めブロ ックの前記位置規定面に沿う 方向の断面形状が四角形であり、 該四角形の前記リ ップの長手方向の長 さが、 2 0 m m乃至 1 0 O m mであり、 この長手方向に直角の方向の長 さが、 2 0 m in乃至 1 0 O m mであり、 少なく とも前記位置規定面が位 置する部位における前記位置決めブロ ック の厚さが、 前記第 2 のブロ ッ クの厚さの 3 0 %以上であることが好ましい。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記位置決めプロ ックが、 前記リ ッ プの長手方向に、間隔をおいて、複数個設けられているこ とが好ましい。 位置決めブロ ックが複数個配置される場合、 それぞれの配置間隔は、 1 0 O m m未満であるこ とが好ましい。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記第 2のリ ップが、 前記第 1のリ ップと 同様な構造を有していても良い。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記第 1 のブロ ックの内面と前記第 2のリ ップの内面とが、 接触して位置し、 あるいは、 シムを介して位置 し、 前記第 2のプロ ック の内面と前記第 2のリ ップの内面との間に前記 リ ップ間隙が形成されていることが好ましい。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記第 1 のブロ ックの内面に対向し ている前記第 2 の リ ップの内面と前記リ ップ間隙を形成する前記第 2 の リ ップの内面とが、 実質的に同一平面に位置していても良い。
本発明のス リ ッ トダイにおいて、 前記第 2のリ ップの内面に対向して いる前記第 1 のプロ ックの内面と前記リ ップ間隙を形成する前記第 2の ブロックの内面とが、 実質的に同一平面に位置していても良い。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法は、 本発明のス リ ッ トダイを用 い、 該スリ ッ トダイの前記液体供給路に塗布液を供給し、 前記リ ップ間 隙を経て前記吐出口から前記塗布液を吐出する と ともに、 前記吐出口に 対し間隔をおいて位置する被塗布部材と前記ス リ ッ トダイ との少なく と も一方を相対的に移動させて、 前記吐出口から吐出される前記塗布液を 前記被塗布部材上に塗布し、 前記塗布液からなる塗膜を前記被塗布部材 上に形成してなる。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法において、 前記ス リ ッ トダイの 前記吐出口から一定体積 Q 1 の前記塗布液を吐出する第 1 のステップと 第 1のステップ終了後、 一定時間 T s だけ待機する第 2のステップと、 第 2 のステ ップ終了後、 前記吐出口を前記被塗布部材に対し移動させ、 両者の間にク リ アランス S 1 を形成する第 3のステップと、 第 3 のステ ップ終了後、 前記塗布液を前記吐出口から吐出すると と もに、 前記被塗 布部材を前記ス リ ッ トダイに対して相対的に移動させて、 前記被塗布部 材に塗膜を形成する第 4 のステップと含むことが好ましい。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法において、 前記吐出口を含む面 の塗布方向長さを L s 、 前記吐出口の長手方向の長さを W、 前記ク リア ランスを S l、 および、 係数を α ΐ と し、 該係数 力 S O . 0 5 ≤ α 1 ≤ 1 . 0 の範囲にあるとき、 前記一定体積 Q 1 は、 Q l = a l X S l X L s X Wの関係を満足することが好ましい。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法において、 前記ス リ ッ トダイの 前記吐出口を静止状態にある前記被塗布部材に対し移動させ、 両者間に ク リアランス S 2 を形成する第 1 のステップと、第 1 のステップ終了後、 前記吐出口から一定体積 Q 2 の前記塗布液を吐出する第 2 のステップと 第 2 のステップ終了後、 一定時間 T s だけ待機する第 3 のステップと、 第 3 のステ ップ終了後、前記塗布液を前記吐出口から吐出する と ともに、 前記被塗布部材を前記ス リ ッ トダイに対して相対的に移動させて、 前記 被塗布部材に塗膜を形成する第 4のステップと含むこ とが好ましい。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法において、 前記ス リ ッ トダイの 前記吐出口を静止状態にある前記被塗布部材に対し移動させ、 両者間に 第 1 のク リ アランス S 3 を形成する第 1 のステ ップと、 第 1 のステップ 終了後、 前記吐出口から一定体積 Qの前記塗布液を吐出する第 2 のステ ップと、 第 2のステップ終了後、 一定時間 T sだけ待機する第 3のステ ップと、 第 3のステップ終了後、 前記ス リ ッ トダイの前記吐出口を静止 状態にある前記被塗布部材に対し再度移動させ、 両者間に第 2 のク リ ァ ランス S 4 を形成する第 4 のステップと、 第 4 のステップ終了後、 前記 塗布液を前記吐出口から吐出すると と もに、 前記被塗布部材を前記スリ ッ トダイに対して相対的に移動させて、 前記被塗布部材に塗膜を形成す る第 5 のステップと含むことが好ましい。
本発明の.塗膜を有する基材の製造方法において、 前記第 1 のク リアラ ンス S 3 の大き さが、 前記第 2 のク リ アランス S 4 の大きさよ り も小さ いことが好ましい。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法において、 前記吐出口を含む面 の塗布方向長さを L s 、 前記吐出口の長手方向の長さを W、 前記ク リ ア ラ ンスを S 2、 および、 係数を α 2 と し、 該係数 ο; 2が 0 . 0 5 ≤ α 2 ≤ 1 . 0の範囲にあるとき、 前記一定体積 Q 2は、 Q 2 = a 2 X S 2 X L s X Wの関係を満足することが好ましい。
本発明の塗膜を有する基材の製造装置は、 本発明のス リ ッ トダイ と、 該ス リ ッ トダイの前記液体供給路に係合された塗布液送給手段と、 前記 液体供給路に送給される塗布液を前記リ ップ間隙を経て前記吐出口から 吐出する塗液吐出手段と、 前記吐出口に対し間隔をおいて位置する被塗 布部材と前記ス リ ッ トダイ との少なく とも一方を相対的に移動させ、 前 記吐出口から吐出される前記塗布液を前記被塗布部材上に塗布し、 前記 塗布液からなる塗膜を前記被塗布部材上に形成する塗膜形成手段とから なる。
本発明の塗膜を有する基材の製造装置において、 前記ス リ ッ トダイの 前記吐出口から一定量の前記塗布液を吐出する手段と、 前記一定量の前 記塗布液を吐出後、 一定の待機時間を経過させる手段と、 該待機時間経 過後、 前記吐出口に対し間隔をおいて位置する被塗布部材と前記ス リ ッ トダイ との少なく と も一方を相対的に移動させ、 前記吐出口から吐出さ れる前記塗布液を前記被塗布部材上に塗布し、 前記塗布液からなる塗膜 を前記被塗布部材上に形成する塗膜形成手段とを含むことが好ましい。 図面の簡単な説明
第 1 図は、 本発明のス リ ッ トダイの一実施態様の各部品を分解した状 態を示す斜視図である。
第 2図は、 第 1 図のス リ ッ トダイの横断面図である。
第 3 A図、 第 3 B図おょぴ第 3 C図は、 第 1 図のス リ ッ トダイにおけ る第 1 のリ ップを構成する第 1 のブロ ック、 第 2 のプロ ック、 および、 位置決めブロ ックの組立手順を説明する横断面図である。
第 4図は、 本発明のス リ ッ トダイの別の実施態様の横断面図である。 第 5図は、 本発明のス リ ッ トダイの更に別の実施態様の横断面図であ δ ο
第 6図は、 本発明のス リ ッ トダイの更に別の実施態様の横断面図であ る。
第 7図は、 本発明のス リ ッ トダイの更に別の実施態様の横断面図であ る。
第 8図は、 本発明のス リ ッ トダイの更に別の実施態様の横断面図であ る。
第 9図は、 本発明の塗膜を有する基材の製造方法を実施するための装 置 (ダイコータ) の一例の概略斜視図である。
第 1 0図は、 第 9 図のダイコータにおける塗布液の供給系、 塗布液の 塗布手順、 および、 そのための制御系の一例を説明する概略系統図であ る。 第 l r図は、 従来のス リ ッ トダイの一例の横断面図である。
第 1 2図は、 従来のス リ ッ トダイの他の例の横断面図である。
第 1 3図は、 従来のス リ ッ トダイの更に他の例の横断面図である。 第 1 4図は、 本発明の塗膜を有する基材の製造方法を実施するための 装置 (ダイ コータ) の他の一例における塗布液の供給系、 塗布液の塗布 手順、 および、 そのための制御系の一例を説明する概略系統図である。 第 1 5図は、 第 1 4図のダイコータを使用して塗布液を基板に塗布す る ときの、 各動作部の動作状況を説明する時間線図である。
第 1 6 A図は、 基板における塗布液の好ま しく ない塗布状況を説明す る平面図である。
第 1 6 B図は、 基板における塗布液の好ましい塗布状況を説明する平 面図である。
第 1 7図は、 第 1 4図のス リ ッ トダイ と基板との間に形成されるビー ドの形成状況を説明する概略斜視図である。 発明を実施するための最良の形態
以下、 図面を参照して、 本発明の好ましい実施態様を説明する。
第 1および 2図において、 本発明のス リ ッ トダイ 1 は、 第 1 のリ ップ 3 と第 2のリ ップ 2 と力 らなる。 第 1 のリ ップ 3の内面 1 5 a、 1 5 b と第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 a、 1 7 b とは互いに対向する状態でリ ツ プ締結要素によ り、 互いに離反可能に一体化されている。 この実施態様 においては、 リ ップ締結要素と して、 第 1 図に示すよ うに、 互いに間隔 を置いて配設された 6本の組立ポル ト 7が用いられている。
対向する内面 1 5 a、 1 5 b、 1 7 a、 1 7 b の一部は、 間隔をおい て位置し、 これによ り、 液体供給路 (マ二ホールド) 1 2 と リ ップ 2、 3の長手方向に延びたリ ップ間隙 1 3 とが形成されている。 リ ップ間隙 1 3の下端は、 外方に開放された吐出口 1 4を形成している。 リ ップ間 隙 1 3の長手方向の両側端は、 シール板 6 a、 6 bによ り、 外方に対し 閉塞されている。 リ ップ間隙 1 3 の上端は、 液体供給路 (マ二ホール ド) 1 2に連なっている。 液体供給路 (マ二ホール ド) 1 2は、 塗布液供給 口 1 1 を有し、 塗布液供給口 1 1 には、 供給管 (図示せず) を介して塗 布液供給手段 (図示せず) が接続される。 塗布液供給手段から供給され る塗布液は、 塗布液供給口 1 1からマ二ホールド 1 2へと流入し、 マ二 ホールド 1 2によ り、 塗布液の流れは、 塗布液供給口 1 1 を中心に左右 両側へと誘導され、 リ ップ間隙 1 3へと流入し、 吐出口 1 4から吐出さ れる。
第 1 .のリ ップ 3 は、 第 1のブロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 と力 らなる, 第 1のブロ ック 4の下面と第 2のプロ ック 5の上面との長手方向の長さ は等しい。 第 2 の リ ップ 2の内面 1 7 a と第 1 のブロ ック 4 の内面 1 5 a とは、 互いに接している。 第 1 のブロ ック 4 の下面と第 2 のブロ ック 5の上面とは、 互いに接している。
第 1 のプロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 とは、 第 1 の リ ップ 3 の リ ップ 間隙 1 3 を形成する面 (第 2 のプロ ックの内面) 1 5 bに直角な方向に おける相対位置を調整するこ とを可能とするブロ ック係合要素によ り係 合されている。 この実施態様においては、 ブロ ック係合要素と して、 ボ ル ト 8 とナッ ト 9が用いられている。
第 1 のブロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 とは、 相対位置が調整された後 プロ ック締結要素によ り締結され一体化されている。 この実施態様にお いては、 ブロ ック締結要素と して、 ポルト 8 とナッ ト 9が用いられてい る。 この実施態様においては、 ボル ト 8 とナッ ト 9は、 ブロ ック係合要 素と して、 および、 プロ ック締結要素と して機能する。 プロ ック係合要 素とプロ ック締結要素とは、それぞれの機能を別々に果たすよ う に、別々 の部材で構成されていても良い。
第 1のリ ップ 3の内面 1 5 a とは反対側における第 1 のブロ ック 4 の外面 1 6 a と第 2 のブロ ック 5 の外面 1 6 b とに係合し、 第 1 のプロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 と の相対位置を規定する位置決め要素が設け られている。 この実施態様においては、 位置決め要素と して、 互いに間 隔を置いて配設された 5個の段付プロ ック 1 0が用いられている。 段付 プロ ック 1 0の上部の内面 1 0 a は、 第 1 のブロ ック 4の外面 1 6 a に 接し、 段付プロ ック 1 0の下部の内面 1 0 b は、 第 2のブロ ック 5の外 面 1 6 bに接している。 内面 1 0 a と内面 1 0 b とは、 位置規定面を形 成する。
位置決め要素 (段付ブロ ック 1 0 ) を第 1 のブロ ック 4 と第 2のブロ ック 5 とからなる第 1 のリ ップ 3 に固定する位置決め要素の固定要素が 設けられている。 この実施態様においては、 位置決め要素 (段付ブロ ッ ク 1 0 ) の固定要素と して、 ボル ト 2 0が用いられている。 この実施態 様においては、 第 1 のブロ ック 4の内面 1 5 a に対向している第 2のリ ップ 2 の内面 1 7 a と リ ップ間隙 1 3を形成する第 2 の リ ップ 2 の内面 1 7 b とが、 実質的に同一平面に位置している。
位置決め要素 (段付プロ ック 1 0 ) と位置決め要素の固定要素 (ボル ト 2 0 ) によ り、 リ ップ間隙 1 3のリ ップ間隙幅 L gが、 リ ップ間隙 1 3の長手方向に亘り均一になるよ う に調整される。
第 1 のプロ ック 4 の内面 1 5 a の位置と第 2 のプロ ック 5 の内面 1 5 b の位置との間に、 それぞれの内面に直角方向において、 距離 Hの位 置の差がある。 この距離 Hの差を段差 Hと呼称し、 この段差 Hの大きさ を段差量 Hと呼称する。
段付プロ ック 1 0の上部の内面 1 0 a の位置と下部の内面 1 0 bの 位置との間に、 それぞれの内面に直角方向において、 距離 hの位置の差 がある。 この距離 hの差を段差 h と呼称し、 この段差 hの大きさを段差 量 h と呼称する。
段差量 Hを有する段差 Hは、 第 1 のプロック 4の外面 1 6 a と第 2の プロ ック 5の外面 1 6 b に、 段差 hを有する 5個の段付プロ ック 1 0を 押し当てることで形成されている。
段付プロ ック 1 0の数ゃ配設間隔は、 特に限定されるものではないが ス リ ッ トダイ 1が長尺になるほど、 段付プロ ック 1 0は、 長手方向に、 少なく とも 2個以上、 好ましく は 5個以上配設されているこ とが好まし い。 配設間隔は、 1 0 0 mm以下であることが、 ス リ ッ トダイ 1 の長手 方向に亘つて、 均一な大きさの段差量 Hを形成するために望ましい。 第 1 のリ ップ 3 と第 2のリ ップ 2 とが、 組立ポルト 7によ り組み立て られる と、 第 1 のブロ ック 4の内面 1 5 a と第 2のブロ ック 5の内面 1 5 b間の段差量 Hに等しい間隙幅 L gを有する リ ップ間隙 1 3が形成さ れる。
リ ップ間隙 1 3は、 塗布液に流動抵抗を与え、 一様な分布で塗布液を 吐出口 1 4から吐出させる役割を担う。 種々の塗布条件に応じて、 塗布 液に所望の流動抵抗を与えるために、 リ ップ間隙 1 3の間隙幅 L gは、 3 0 /i m乃至 1, 0 0 0 /z mであることが好ましく、 5 0 /z m乃至 6 0 0 μ mであることがよ り好ま しい。 塗布液を吐出する方向における リ ッ プ間隙 1 3 の長さ L dは、 3 mm乃至 1 0 O mmであることが好ましく 、 5 mm乃至 7 O mmであるこ とがよ り好ましい。
塗布液の吐出幅となる吐出口 1 4の長手方向の長さは、 2枚のシール 板 6 a、 6 bの配置間隔 L wによって定められる。 シール板 6 a、 6 b の材質や形状は、 塗布液に含まれる溶剤などの影響を受けず、 塗布液が 漏れないよ うにシールできれば特に制限はないが、 リ ップ間隙 1 3の間 隙幅 L g と同じか、 それよ り僅かに小さい厚さのステンレス等の金属板 や、 逆に間隙幅 L g よ り も僅かに大きい厚さの弾性部材、 ポリエチレン テレフタレー ト等の樹脂シー トなどが好適に用いられる。
この実施態様における好ましい第 1 のリ ップ 3における段差 Hの形成 例を、 第 3 A、 3 Bおよび 3 C図を用いて説明する。
第 3 A図に示すよ う に、 第 1 のブロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 とは、 それぞれの内面 1 5 a、 1 5 b に直角な方向におけるそれぞれの厚さ L t を等しくするために、 上下に重ね合わされ、 ポルト 8 とナッ ト 9によ つて仮止された状態で、 同時機械加工されている。 この状態において、 第 3 B図に示すよ うに、 全ての段付ブロ ック 1 0を第 1 のブロ ック 4の 外面 1 6 a にボルト 2 0で結合する。
次いで、 第 3 C図に示すよ う に、 第 2 のブロック 5 を、 内面 1 5 b に 直角な方向にスライ ドさせて、 第 2 のプロ ック 5 の外面 1 6 b を段付プ ロ ック 1 0の下部の內面 1 ◦ bに押し当て、 段付ブロ ック 1 0を第 2の プロ ック 5 にボルト 2 0を用い固定することによ り、 第 1 のプロ ック 4 と第 2のプロ ック 5 との相対位置の調整が完了する。
これによつて、 第 1 のブロ ック 4 と第 2のブロ ック 5によ り構成され る第 1 のリ ップ 3には、 段付ブロ ック 1 0 の段差量 h と等しい段差量 H の段差 Hが、 両ブロ ック 4、 5の長手方向に亘つて均一に形成される。
この構成によれば、 各段付プロ ック 1 0の段差量 hを微小に変化させ ることによ り、 第 1のプロ ック 4 と第 2のプロック 5 との間の段差量 H を微調整することができ、 その結果、 段差量 Hと等しいリ ップ間隙 1 3 の間隙幅 L gを、 リ ップ間隙 1 3 の長手方向に、 自在に微調整出来るこ とになる。 この微調整によ り、 偏差がサブミ ク ロ ンオーダの間隙幅 L g を有する リ ップ間隙 1 3 を、 第 1 の リ ップ 3 と第 2 の リ ップ 2 とを組み 合わせるだけで、 容易に形成することが出来る。
段付プロ ック 1 0 の段差量 hを微小に変化させる方法と しては、 ラ ッ プ、 研削などの公知の加工手段を用いることが出来る。 この際、 段差量 hの微小変化を正確に測定するためには、 第 1 のプロ ック 4 と第 2のブ ロ ック 5 との接触面、 すなわち、 段付プロ ック 1 0の上部の内面 1 0 a と下部の内面 1 0 b の表面粗さは、 J I S— B— 0 0 3 1 ( 1 9 9 4 ) で定義される最大高さ (R y ) で、 0. 1 S乃至 1. O Sの範囲にある ことが好ま しい。
第 1 のプロ ック 4 と第 2のブロ ック 5 との間の段差量 Hの微調整を容 易にするためには、 第 1 のプロ ック 4およぴ第 2のブロ ック 5が、 高剛 性であることが好ま しい。 そのため、 それぞれの厚さ L t は、 3 0 mm 以上であることが好ましい。 それぞれの厚さ L t が、 3 0 mm未満の場 合は、 それぞれのプロ ック 4、 5が、 段付ブロ ック 1 0が存在しない区 間で、 それぞれの長手方向において、 反り易く 、 段差量 Hの微調整が難 しく なる。
段付プロ ック 1 0の形状は、ス リ ッ トダイ 1 の長手方向における幅が、 2 0 mm乃至 1 0 0 mmの範囲、 それに直交する方向の高さが、 2 0 m m乃至 1 0 O mmの範囲にあることが好ましい。 段付ブロ ック 1 0の形 状がこれらの範囲の下限値よ り も小さく なると、 段差量 Hを自在に微調 整するために必要な矯正力が十分に発現しない。 逆に、 これらの範囲の 上限値よ り も大きく なると、 ラップゃ研削などの加工手段によ り段差量 hを微小に変化させることが困難になる。 段付プロ ック 1 0は、 段差量
Hを微調整するために必要な剛性を有すること必要である。 そのために は、 段付ブロ ック 1 0の厚さは、 最も厚さの薄い部分 (例えば、 第 3 B 図で示す寸法 L bに相当する部分) において、 第 2のブロ ック 5の厚さ L t に対して、 その 3 0 %以上であることが好ましい。
ス リ ッ トダイ 1 の長手方向に亘つてリ ップ間隙 1 3の間隙幅 L g の偏 差を容易にサブミク ロンオーダとするには、 長手方向に配設される複数 個の段付プロ ック 1 0間の段差量 hの偏差が、 1 z in以下であることが 好ましく 、 0 . 5 μ ΐη以下であることがよ り好ましい。
第 1 のプロ ック 4 と第 2のプロ ック 5 との間の段差量 Ηの調整量を 少なくするために、 第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 a、 1 7 b、 第 1 のプロ ック 4 の内面 1 5 aおよぴ外面 1 6 a、 ならびに、 第 2 のプロ ック 5 の 内面 1 5 bおよび外面 1 6 b の平面度が、 好ましく は 5 μ ΐη以下、 より 好ましく は 2 / m以下なるよ うに、 それぞれの面が仕上げられているこ とが好ましい。 ここで、 平面度とは、 J I S — B— 0 6 2 1 ( 1 9 8 4 ) の 「幾可偏差の定義及ぴ表示」 の項に定義されるものである。
ス リ ッ トダイ 1 の組立再現性を高めるためには、 第 1 のリ ップ 3 と第 2のリ ップ 2の剛性が、 同じであることが好ま しい。 そのためには、 第 2 の リ ップ 2 の厚さを、 第 1 のブロ ック 4およぴ第 2 のブロ ック 5 の厚 さ し t と等しく しておく ことが好ましい。
この実施態様で示したス リ ッ トダイ 1 によれば、 上記のよ うな構成を 有しているので、 長尺であるにもかかわらず、 すなわち、 大面積の塗膜 を形成するス リ ッ トダイであるにもかかわらず、 サブミ クロンオーダの リ ップ間隙精度が容易にもたらされる。 そのため、 ス リ ッ トダイ 1 によ れば、 段付プロ ック 1 0が第 1 のリ ップ 3 に固定され、 ス リ ッ トダイ 1 が組み立てられた後は、 特別な調整を行わずと も、 3 %以下の極めて高 い塗布厚み精度を有する塗膜の形成を可能にする。
と りわけ均一な塗膜の形成が要求される、 カラー液晶ディスプレイ用 カラーフィルターやプラズマディスプレイ用背面板などのディスプレイ 用部材を製造するための塗布装置におけるス リ ッ トダイ と して、 ス リ ッ トダイ 1 は好適に用いられる。
また、 マ二ホールド 1 2 を流動する塗布液の粘度変化が大き く 、 リ ッ プ間隙分布以外の要因で塗膜の厚み均一性が損なわれる場合には、 塗膜 厚さの変化が大きい部分に位置する段付ブロ ック 1 0の段差量 hを調節 すれば、 この要因による塗膜の厚みムラを改善すること も出来る。
様々な操業条件に対応するために、 段付ブロ ック 1 0の段差量 hの大 きさを変えることで、 リ ップ間隙 1 3 の間隙幅 L g の大きさを変更した り、 長手方向に配設された複数個の段付ブロ ック 1 0の各々の段差量 h を変化させて、 任意の塗膜の厚さプロファイルに対応する分布を持つリ ップ間隙 1 3を形成したりすること も可能である。
第 1 のプロ ック 4 と第 2 のブロック 5 とを相対的にスライ ドさせて位 置決めする位置決め要素と しては、 段付プロ ック 1 0に限られるもので はない。 段付プロ ック以外の位置決め要素の例を以下に説明する。
第 4図に、 本発明のスリ ッ トダイの別の実施態様を示す。 第 4図にお いて、 スリ ッ トダイ 1 0 1 は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のリ ップ 3、 第 2 のリ ップ 2、 第 1 のリ ップ 3 を構成する第 1 のブロ ッ ク 4 と第 2 のブロ ック 5、 および、 第 1 のブロ ック 4 と第 2 のブロ ック 5 とを係合し、 かつ、 締結するポルト 8 とナッ ト 9力 らなる。
スリ ッ トダイ 1 0 1 は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 リ ップ間 隙 1 3、 吐出口 1 4、 および、 マ二ホールド 1 2を有する。 スリ ッ トダ ィ 1 0 1 は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のブロ ック 4 の内 面 1 5 a に対向している第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 a と リ ップ間隙 1 3 を形成する第 2 の リ ップ 2 の内面 1 7 b とが、 実質的に同一平面に位置 している。
ス リ ッ トダイ 1 0 1 は、 第 2図に示した実施態様における段付プロ ッ ク 1 0の代わり に、 平坦プロック 1 1 0 とシム 1 1 1 (位置規定捕助手 段) からなる位置決め要素を有している。 平坦プロ ック 1 1 0 の内面 1 1 O a は、 単一の平面からなる。 内面 1 1 0 a は、 第 2のブロ ック 5の 外面 1 6 b に当接されている。 第 1 のプロ ック 4 の外面 1 6 a と第 2 のプロ ック 5 の外面 1 6 b と の間には、 段差がある。 この段差により形成されている第 1 のブロック 4の外面 1 6 a と平坦プロ ック 1 1 0の内面 1 1 0 a との間の間隙に、 シム 1 1 1 が介在している。 シム 1 1 1 は、 平坦プロ ック 1 1 0 と第 2 のプロ ック 4 とを、 平坦ブロ ック 1 1 0が有するボル ト 2 0によ り固定 する際に、 前記間隙に装着されたものである。 シム 1 1 1 の厚さは、 リ ップ間隙 1 3 の間隙幅 L gになるよ うに調整されている。
第 1 のプロ ック 4 と第 2のプロック 5 との間の段差量 Hの微調整は、 平坦プロック 1 1 0の内面 1 1 0 a の表面粗さの微調整、 あるいは、 シ ム 1 1 1の厚さの微調整によ り行なわれる。 この微調整によ り、 スリ ツ トダイ 1 0 1 のリ ップ間隙 1 3の間隙幅 L gは、 平坦ブロ ック 1 1 0、 シム 1 1 1およびボルト 2 0からなる位置決め要素と位置決め要素の固 定要素によ り 、 リ ップ間隙 1 3 の長手方向に均一に調整される。
第 5図に、本発明のス リ ッ トダイの別の態様を示す。第 5図において、 ス リ ッ トダイ 1 0 2は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のリ ツ プ 3、 第 2 のリ ップ 2、 第 1 のリ ップ 3 を構成する第 1 のブロ ック 4 と 第 2 のプロ ック 5、 および、 第 1 のプロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 とを 係合し、 かつ、 締結するボルト 8 とナッ ト 9からなる。
ス リ ッ トダイ 1 0 2は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 リ ップ間 隙 1 3、 吐出口 1 4、 および、 マ二ホールド 1 2を有する。 スリ ッ トダ ィ 1 0 2は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のプロ ック 4 の内 面 1 5 aに対向している第 2のリ ップ 2の内面 1 7 a と リ ップ間隙 1 3 を形成する第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 b とが、 実質的に同一平面に位置 して ヽる。
第 5図において、 スリ ッ トダイ 1 0 2は、 第 2図に示した段付ブロ ッ ク 1 0の代わり に、 平坦プロ ック 1 1 0 と伸縮手段 1 1 2 (位置規定補 助手段) からなる位置決め要素を有している。 平坦ブロ ック 1 1 0 の内 面 1 1 0 a は、 単一の平面からなる。 内面 1 1 0 a は、 第 2のプロ ック 5 の外面 1 6 bに当接されている。 第 1 のブロ ック 4 の外面 1 6 a と第 2のブロ ック 5の外面 1 6 b との間には、 段差がある。 この段差によ り 形成されている第 1 のプロ ック 4 の外面 1 6 a と平坦ブロ ック 1 1 0 の 内面 1 1 0 a との間の間隙に、 伸縮手段 1 1 2が介在している。 伸縮手 段 1 1 2は、 例えば、 マイク ロメータヘッ ドやリニアァクチユエータか らなる。
伸縮手段 1 1 2は、 平坦プロ ック 1 1 0 の上部に固定されている。 伸 縮手段 1 1 2 の伸縮部材 1 1 2 a は、 平坦ブロ ック 1 1 0 の内面 1 1 0 aから第 1 のブロ ック 4側に突き出し、 その先端は、 第 1 のブロ ックの 外面 1 6 a に押し当てられている。 平坦プロ ック 1 1 0 の内面 1 1 0 a から第 1 のプロック 4 の外面 1 6 a に至る伸縮部材 1 1 2 a の突き出し 長さは、 リ ップ間隙 1 3 の間隙幅 L gになるよ う に調整されている。
第 1 のブロ ック 4 と第 2のブロ ック 5 との間の段差量 Hの微調整は、 伸縮手段 1 1 2の伸縮部材 1 1 2 a の突き出し長さを微調整することに よ り行なわれる。 この微調整によ り 、 ス リ ッ トダイ 1 0 2 の リ ップ間隙 1 3 の間隙幅 L gは、 平坦ブロ ック 1 1 0、 伸縮手段 1 1 2およびボル ト 2 0からなる位置決め要素と位置決め要素の固定要素によ り 、 リ ップ 間隙 1 3 の長手方向に均一に調整される。
本発明のスリ ッ トダイにおいて、 段差量 Hを測定する方法は、 必要な 分解能で精度良く測定出来る方法であれば、 特に制限されるものではな い。 例えば、 精密定盤などの均一面に直角に押し当ててゼロ点設定した 2本のリニアゲージを、 各々第 1 のプロ ック 4の内面 1 5 a と第 2のブ ロ ック 5の内面 1 5 bに直角に押し当てながら、 一方のリニアゲージが ゼロを表示したときのも う一方のリニアゲージに表示される値を読みと る方法が、 高精度かつ簡便に測定出来るので好ましい。
本発明のスリ ッ トダイにおいて、 リ ップ間隙精度とは、 リ ップ間隙の 間隙幅 (例えば、 第 2図における間隙幅 L g ) を、 リ ップ間隙の長手方 向において多点に渡り測定した値の最大偏差と定義する。 測定方法と し ては、 光学顕微鏡やマイクロスコープなどによって吐出口 (例えば、 第
2図における吐出口 1 4 ) を 4 5 0倍乃至 2 , 0 0 0倍に拡大した状態 において、 吐出口 の間隙幅を測定して、 これをリ ップ間隙の間隙幅とす る方法が好ましい。
次に、 本発明のスリ ッ トダイの更に別の態様を説明する。
上記の実施態様においては、第 2のリ ップ 3 に段差 Hを設けるために、 等しい厚さ L t を有する第 1 のプロ ック 4 と第 2のプロ ック 5が用いら れている。 しかし、 段差 Hの形成方法はこれに限られるものではない。 第 6図に、 段差 Hの他の形成方法の一例を示す。
第 6図において、 本発明のスリ ッ トダイ 1 0 3は、 第 2図に示した実 施態様と同様に、 第 1 のリ ップ 3、 第 2 のリ ップ 2、 第 1 のリ ップ 3を 構成する第 1 のプロック 4 a と第 2のプロ ック 5 a、 および、 第 1 のプ ロ ック 4 a と第 2のブロ ック 5 a とを係合し、 かつ、 締結するボル ト 8 とナツ ト 9カゝらなる。
ス リ ッ トダイ 1 0 3は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 リ ップ間 隙 1 3、 吐出口 1 4、 および、 マ二ホール ド 1 2を有する。 ス リ ツ トダ ィ 1 0 3は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のプロ ック 4 a の 内面 1 5 a に対向している第 2の リ ップ 2 の内面 1 7 a と リ ップ間隙 1 3 を形成する第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 b とが、 実質的に同一平面に位 置している。
しかし、 ス リ ッ トダイ 1 0 3における第 1のプロ ック 4 a と第 2のブ ロ ック 5 a とは、 リ ップ間隙 1 3 を形成する第 2 のプロ ック 5 a の内面 1 5 b に直角な方向におけるそれぞれの厚さを異にする。 この点におい て、ス リ ッ トダイ 1 0 3は、第 2、 4および 5図に示すス リ ッ トダイ 1 、 1 0 1および 1 0 2 と異なる。第 6図において、第 1 のブロ ック 4 a は、 厚さ L t a を有し、 第 2のプロック 5 a は、 厚さ L t bを有する。 厚さ L t a と厚さ L t b との差によ り、 第 1 のプロ ック 4 aの内面 1 5 a と 第 2のブロ ック 5 a の内面 1 5 b との間の段差 H I が形成されている。
第 1 のプロ ック 4 a の外面 1 6 a と第 2 のプロ ック 5 a の外面 1 6 b には、 位置決め要素である平坦プロ 5 ク 1 1 1が、 固定要素であるポ ルト 2 0によ り 固定されている。平坦ブロ ック 1 1 1 の内面 1 1 1 a は、 第 1 のプロ ック 4 a の外面 1 6 a と第 2 のプロ ック 5 a の外面 1 6 b と に接している。
第 1 のリ ップ 3 と第 2のリ ップ 2 とが、 組立ポルト 7 (第 1 図参照) によ り組み立てられる と、 第 1 のプロ ック 4 a の内面 1 5 a と第 2のプ ロ ック 5 a の内面 1 5 b間の段差量 H 1 に等しい間隙幅 L g を有する リ ップ間隙 1 3が形成される。
間隙幅 L g を有する リ ップ間隙 1 3 を形成する段差 H ( H 1 )の数は、 上記の実施態様のよ う に、 1段に限られない。 3個以上のプロ ックを重 ね合わせることによ り、 第 1 のリ ップ 3 に、 2段以上の段差を形成して も い。
上記の実施態様においては、第 1 のリ ップ 3が、第 1のプロ ック 4 ( 4 a ) と第 2のプロ ック 5 ( 5 a ) との二つのプロ ックで構成される形態 を説明したが、 この形態に限られるものではない。 第 1 のリ ップ 3およ ぴ第 2のリ ップ 2の双方のそれぞれを、 上下に複数個のプロ ックで形成 し、 それぞれのプロ ックの相対位置を調整可能にした形態でも良い。 被塗布部材に複数層の塗膜を同時に形成するス リ ッ トダイ、 すなわち
2個以上のリ ップ間隙を 3個以上のリ ップによって形成する同時多層塗 布用のス リ グ トダイにも本発明のス リ ッ トダイは適用出来る。
リ ップ間隙 1 3 を形成する手法も、 複数のプロ ック同士の間に形成さ れる段差によ り形成する形態に限られるものではない。
第 7図に、 別の段差形成の一例を示す。 第 7図において、 本発明のス リ ッ トダイ 1 0 4は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のリ ップ 3、 第 2のリ ップ 2、 第 1 のリ ップ 3 を形成する第 1 のブロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5、 および、 第 1 のプロ ック 4 と第 2 のプロ ック 5 とを係 合し、 かつ、 締結するポル ト 8 とナッ ト 9力 らなる。
ス リ ッ トダイ 1 0 4は、 第 2図に示した実施態様と同様に、 リ ップ間 隙 1 3、 吐出口 1 4、 および、 マ二ホール ド 1 2を有する。
ス リ ッ トダイ 1 0 4は、 第 6図に示した実施態様と同様に、 平坦プロ ック 1 1 1 からなる位置決め要素を有している。 平坦ブロック 1 1 1 の 内面 1 1 1 a は、 単一の平面からなる。 内面 1 1 1 a は、 第 1 のプロ ッ ク 4 の外面 1 6 a と第 2 のブロ ック 5 の外面 1 6 b とに当接されている, ス リ ッ トダイ 1 0 4において、 第 2図に示した実施態様と同様に、 第 1 のプロ ック 4 の内面 1 5 a に対向してレヽる第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 a と リ ップ間隙 1 3を形成する第 2 の リ ップ 2 の内面 1 7 b とが、 実質 的に同一平面に位置している。
し力 し、 ス リ ッ トダイ 1 0 4おいては、 第 1 のプロ ック 4 の内面 1 5 a と第 2のブロ ック 5の内面 1 5 b との間に段差がなく 、両内面 1 5 a、 1 5 b は、 同一平面に位置している。 この点において、 ス リ ッ トダイ 1 0 4は、 第 2、 4、 5およぴ · 6図に示した実施態様と異なる。
この構成によ り、 ス リ ッ トダイ 1 0 4は、 第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 a と第 1 のブロ ック 4 の内面 1 5 a との間に間隙を有する。この間隙は、 シム 1 1 3 によ り埋められている。 シム 1 1 3 は、 ス リ ッ トダイ 1 0 4 の組み立てに際して、 第 1 のリ ップ 3 と第 2のリ ップ 2 との間にセッ ト された後、 第 1 のブロ ック 4 と第 2 のリ ップ 2 とによ り締め付けられ、 固定されている。 シム 1 1 3により、 段差 H 2が形成されている。
第 8図に、 本発明のスリ ッ トダイの更に別の態様を示す。 第 8図にお けるス リ ッ トダイ 1 0 5は、 第 7図におけるス リ ッ トダイ 1 0 4におけ るシム 1 1 3 に代えて、 シム 1 1 3 の厚さに相当する分、 第 2 のリ ップ 2 の内面 1 7 a を第 1 のプロ ック 4 の内面 1 5 a方向に突き出し、 内面 1 7 a と内面 1 5 a とを当接させたものである。 これによ り 、 段差 H 3 が形成されている。 ス リ ッ トダイ 1 0 5の他の部分の構造は、 第 7図の ス リ ッ トダイ 1 0 4 と同様である。
以上にいく つかの実施態様を説明したが、 本発明のス リ ッ トダイは、 一対のリ ップの組み合わせでリ ップ間隙が形成でき、 少なく とも一方の リ ップを独立した少なく と も二つのプロ ックで構成し、 プロ ックに対し 設けられたブロ ック間の相対的な位置決め要素と この位置決め要素の固 定要素によ り、 リ ップ間隙の間隙幅が、 リ ップ間隙の長手方向に亘り矯 正出来る構造であることを必須とする。 すなわち、 この構造が満足され るのであれば、 個々の構成部材およびそれらの組み合わせは、 いかなる 形態であってもよい。
第 7図に示すス リ ッ トダイ 1 0 4や第 8図に示すス リ ッ トダイ 1 0 5 のよう な構成からなるス リ ッ トダイにおけるサブミ クロンオーダのリ ッ プ間隙精度の実現は、 リ ップ間隙精度に応じて、 第 1 のリ ップ 3 を構成 する第 1 のプロ ック 4 と第 2のブロ ック 5 との相対位置を、 平坦プロ ッ ク 1 1 1 に微小な段差を設けることによ り行える。
スリ ッ トダイ 1 の内部にあるマ二ホールド 1 2は、 第 2のリ ップ 2で はなく 、 第 1 のリ ップ 3に設けるよ うにしてもよく 、 あるいは、 第 1 の リ ップ 3およぴ第 2 の リ ップ 2 の両方に設けるよ う にしてもよい。
マ二ホールド 1 2の正面形状と しては、 第 1 図に示すよ う に、 塗布液 供給口 1 1 を中心に左右長手方向に延長された形状の T型や、 塗布液供 給口 1 1 を中心に左右長手方向に傾斜した形状のコー トハンガー型であ つても良い。 マ二ホールド 1 2は、 一つだけでなく、 塗布液の吐出方向 に複数段に設けるよ うにしても良い。 マ二ホールド 1 2は、 リ ップの長 手方向両端で貫通させても良い。 この場合、 塗布液の吐出幅の規制と液 漏れシールは、 リ ップの長手方向両端に取り付けられる側板によって行 われる。
図示を省略した塗布液供給手段は、 公知のもので良い。 塗布液供給手 段と して、 例えば、 ギアポンプ、 モーノポンプ、 ダイヤフラムポンプ、 あるいは、 シリ ンジポンプが用いられる。 塗布液供給手段とス リ ッ トダ ィ 1 との間の塗布液流路に、 公知のフィルターやパルプ類が、 必要に応 じて設けられる。
本発明のス リ ッ トダイでは、 リ ップの素材は、 特に限定はされない。 素材と しては、 例えば、 超硬合金、 セラ ミ ックス、 ステンレス、 あるい は、 これらの素材に表面処理を施工したものがある。 ステンレスは、 耐 薬品性を有し、 安価なため、 素材と して好ましい。
第 2図に示す第 2の リ ップ 2の先端 1 8の長さ L A、 および、 第 1の リ ップ 3の先端 1 9の長さ L Bについては、 塗膜を形成する方向に応じ て、 それぞれの長さが設定される。 例えば、 被塗布部材が第 2のリ ップ 2から第 1 のリ ップ 3 に向かって相対的に移動し、 第 2のリ ップ 3の下 流側に塗膜が形成される場合、第 2のリ ップ 2の先端 1 8の長さ L Aは、 好ましく は 0. l mm乃至 1 5 mm、 よ り好ましく は 0. 5 mm乃至 5 mmで、 第 1 のリ ップ 3の先端 1 9の長さ L Bは、 好ましく は 0. 0 3 mm乃至 2 mm、 よ り好ましく は 0. 0 5 mm乃至 l mmであり、かつ、 第 1 のリ ップ 3の先端 1 9の長さ L Bが、 第 2のリ ップ 2の先端 1 8の 長さ L Aよ り も短く なるよ う に設定されるこ とが望ましい。 第 2 の リ ップ 2 の先端 1 8、 ならびに、 第 1 の リ ップ 3 の先端 1 9 の 長手方向の真直度、 すなわち、 巨視的にみた長手方向のうねりの大き さ は、 好ましく は Ι Ο μ πι以下、 よ り好ましく は 以下である。
接液面の表面粗さは、 最大高さ (R y ) で、 好ましく は 0 . 4 S以下、 よ り好ましく は 0 . 2 S以下である。 第 2のリ ップ 2の先端 1 8、 なら びに、 第 1 のリ ップ 3の先端 1 9 を、 0 . 1 S以下で仕上げることが、 塗布品質を良好にするために、 更に好ましい。
次に、 本発明のス リ ッ トダイを用いた塗膜を有する基材の製造方法お よび製造装置の実施態様について説明する。
第 9図は、 本発明の塗膜を有する基材の製造方法を実施するための本 発明のスリ ッ トダイを用いた塗布装置 (ダイコータ) の概略斜視図であ る。 第 1 0図は、 第 9図のダイコータを塗布液の供給系をも含めて示し た概略構成図である。
第 9図に、 ガラス基板などの枚葉基材 (被塗布部材) に塗布液を塗布 し、 塗膜を形成する塗布装置 (ダイコータ) 2 1 が示される。 ダイコー タ 2 1 は、 基台 2 2を備えている。 基台 2 2上には、 一対のガイ ド溝レ ール 2 4が設けられており、 これらガイ ド溝レール 2 4には、 ステージ
2 6が配置されている。 ステージ 2 6の上面は、 サクシヨ ン面と されて いる。 ステージ 2 6は、 一対のスライ ド脚 2 8 を介して、 ガイ ド溝レー ル 2 4上を水平方向に往復動自在と されている。
一対のガイ ド溝レール 2 4の間には、 ガイ ド溝レール 2 4に沿って延 ぴるケ一シング 3 2が配置されており、 ケーシング 3 2は、 送り機構を 内蔵している。 送り機構は、 第 1 0図に示されているよ うに、 ボールネ ジからなるフィー ドスク リ ュー 3 4を有している。 フィー ドスク リ ュー 3 4は、 ステージ 2 6 の下面に固定されたナツ ト状部を有するコネクタ
3 6 の該ナツ ト状部に螺合され、 コネクタ 3 6 を貫通して延ぴている。 フィー ドスク リ ュー 3 4 の両端部は、 図示しない軸受によ り、 回転自在 に支持されており 、 その一端は、 A Cサーボモータ 3 8に連結されてい る。 ケーシング 3 2の上面または側面には、 コネクタ 3 6 の移動を許容 する開口が形成されているが、 この開口の図示は省略されている。
この実施態様では、 ステージ 2 6が往復動する方式が採用されている が、 これに限らず、 ス リ ッ トダイ 1 がステージ 2 6 に対して往復動する 方式であってもよい。 要は、 ステージ 2 6およぴス リ ッ トダイ 1 のうち の少なく とも一方が往復動すればよい。
基台 2 2の上面には、 その一端側に、 逆 L字形のセンサ支柱 4 0が配 置されている。 センサ支柱 4 0の先端は、 一方のガイ ド溝レール 2 4の 上方まで延ぴており、 そこに電動型の昇降ァクチユエータ 4 1 が取り付 けられている。 昇降ァクチユエータ 4 1 には、 厚さセンサ 4 2が下向き にして取り付けられている。 厚さセンサ 4 2 と しては、 レーザ変位計、 超音波厚さ計などが用いられ、 と り わけレーザを使用したものが好まし い o
基台 2 2の上面には、 センサ支柱 4 0 よ り も基台 2 2の中央側の位置 において、 センサ支柱 4 0 と同様に'逆 L字形をなしたダイ支柱 4 4が配 置されている。 ダイ支柱 4 4の先端は、 一対のガイ ド溝レール 2 4間の 上方、 つま り、 ステージ 2 6 の往復動経路の上方に位置している。 ダイ 支柱 4 4の先端には、 昇降機構 4 6が取り付けられている。 第 9図には 詳細に示されていないけれども、 昇降機構 4 6は、 昇降ブラケッ トを備 えている。 この昇降ブラケッ トは、 一対のガイ ドロ ッ ドに、 昇降自在に 取り付けられている。 これらガイ ドロ ッ ド間には、 ボールねじからなる フィー ドスク リ ューが配置されてお り 、 このフィー ドスク リ ューは、 昇 降ブラケッ トのナッ ト部にねじ込まれ、 このナッ ト部を貫通して延びて いる。 ブイ一ドスク リ ユーの上端部には、 A Cサーボモータ 5 0が連結され ており、 A Cサーポモータ 5 0は、 ケーシング 4 8 の上面に取り付けら れている。 なお、 前述したガイ ドロ ッ ドおょぴフィー ドスク リ ューは、 ケーシング 4 8に収容され、 軸受を介して回転自在に支持されている。 昇降ブラケッ トには、 平板と平板の両端に設けられた側板からなるダ ィホルダ 5 2が、 支持軸 (図示せず) によ り、 垂直面内において回動自 在に取り付けられている。 ダイホルダ 5 2は、 一対のガイ ド溝レール 2 4の上方において、 これらガイ ド溝レール 2 4間に亘つて水平に延びて いる。
昇降ブラケッ トには、 ダイホルダ 5 2 よ り上方の位置において、 水平 パー 5 6が固定されており、 水平パー 5 6 は、 ダイホルダ 5 2に沿って 延ぴている。 水平パー 5 6の両端部には、 電動型の調整ァクチユエータ 5 8がそれぞれ取り付けられている。 調整ァクチユエータ 5 8は、 水平 パー 5 6 の下面から突出した伸縮可能な口 ッ ドを有しており、 これら伸 縮口 ッ ドの下端は、 ダイホルダ 5 2の両端にそれぞれ当接されている。
ダイホルダ 5 2内には、 本発明のス リ ッ トダイ 1 が取り付けられてい る。 第 1 0図に示されているよ うに、 ス リ ッ トダイ 1からは、 塗布液 9 0 の供給ホース 6 2が延ぴており 、 供給ホース 6 2 の先端は、 シリ ンジ ポンプ 6 4における電磁切り換え弁 6 6 の供給ポー トに接続されている, 電磁切り換え弁 6 6 の吸引ポー トからは、吸引ホース 6 8が延ぴており、 この吸引ホース 6 8 の先端部は、 塗布液 9 0を蓄えたタンク 7 0内に挿 入されている。
シリ ンジポンプ 6 4のポンプ本体 7 2は、 電磁切り換え弁 6 6の切り 換え作動によ り、 供給ホース 6 2および吸引ホース 6 8 の一方に選択的 に接続可能となっている。電磁切り換え弁 6 6およびポンプ本体 7 2は、 コンピュータ 7 4に電気的に接続され、 このコンピュータ 7 4からの制 御信号を受けて、 それらの作動が制御されるよ うになっている。 コンビ ユータ 7 4は、 昇降ァクチユエータ 4 1 および厚さセンサ 4 2にも電気 的に接続されている。
シリ ンジポンプ 6 4の作動を制御するため、. コンピュータ 7 4は、 シ 一ケンサ 7 6 にも電気的に接続されている。 シーケンサ 7 6 は、 ステー ジ 2 6側のフィー ドスク リ ユー 3 4 の A Cサーポモータ 3 8や、 昇降機 構 4 6の A Cサーポモータ 5 0の作動をシーケンス制御するものである, そのシーケンス制御のために、 シーケンサ 7 6 には、 A Cサーボモータ 3 8 、 5 0 の作動状態を示す信号、 ステージ 2 6 の移動位置を検出する 位置センサ 7 8からの信号、 スリ ッ トダイ 1 の作動状態を検出するセン サ (図示しない) からの信号などが入力される。 一方、 シーケンサ 7 6 からは、 シーケンス動作を示す信号が、 コ ンピュータ 7 4に出力される よ う になっている。
位置センサ 7 8 を使用する代わり に、 A Cサーボモータ 3 8 にェンコ ーダを組み込み、 このェンローダから出力されるパルス信号に基づき、 シーケンサ 7 6 にて、ステージ 2 6の位置を検出するこ とも可能である。 シーケンサ 7 6 に、 コンピュータ 7 4による制御を組み込むことも可能 である。
図示されていないが、 ダイコ^ "タ 2 1 には、 ステージ 2 6上に被塗布 部材と しての枚葉基材、 例えば、 カラーフィルターのためのガラス基板 Aを供給するローダや、 ステージ 2 6からガラス基板 Aを取り外すため のアンローダが備えられている。これらローダおょぴアンローダおいて、 その主要構成部分に、 例えば、 円筒座標系産業用口ポッ トを使用するこ とが出来る。
第 9図から明らかなよ う に、 ス リ ッ トダイ 1 は、 ステージ 2 6 の往復 動方向と直行する方向に、 すなわち、 ステージ 2 6 の幅方向に、 水平に 延びており 、 その両端が、 ダイホルダ 5 2に支持されている。
ス リ ッ トダイ 1 の水平調整は、 水平パー 5 6 の両端に設けた調整ァク チユエータ 5 8の伸縮口 ッ ドを伸縮させ、 ダイホルダ 5 2をその支持軸 回り に回転させることで行なわれる。
次に、 カラーフィルターの製造に係わる一工程、 つま り、 上記のダイ コータ 2 1 を使用して行われる塗膜を有する基材の製造方法を説明する, 第 9および 1 0図において、 先ず、 ダイ コータ 2 1 における各作動部 の原点復帰が行われる。 この段階で、 ステージ 2 6は、 厚さセンサ 4 2 の下方に位置付けられる。 また、 この段階で、 タンク 7 0から、 吸引ホ ース 6 8および供給ホース 6 2を経て、 ス リ ッ トダイ 1 内のマ二ホール ド 1 2およぴリ ップ間隙 1 3内に至る経路内に、 塗布液 9 0が満たされ る。 更に、 この段階で、 塗布準備動作と して、 シリ ンジポンプ 6 4の電 磁切り換え弁 6 6が、 ポンプ本体 7 2が吸引ホース 6 8側に接続される よ うに、 切り換え作動される。 これによ り、 ポンプ本体 7 2 に、 タンク 7 0内の塗布液 9 0が吸引ホース 6 8 を通じて吸引する吸引動作を行わ せる。 シリ ンジポンプ 6 4内に所定量の塗布液 9 0が吸引されると、 シ リ ンジポンプ 6 4の電磁切り換え弁 6 6は、 ポンプ本体 7 2 と供給ホー ス 6 2 とを接続すべく切換作動される。
この状態で、 図示しないローダからステージ 2 6上に、 ガラス基板 A が供給され、 ガラス基板 Aは、 ステージ 2 6上にサクシヨ ン圧を受けて 保持される。 このよ う に してガラス基板 Aのローディ ングが完了する。 ガラス基板 Aは、 ス リ ッ トダイ 1 における吐出口 1 4 の吐出幅、 すなわ ち、 シール板 6 a、 6 b の間の間隔 L wに対して、 実質的に同じか、 そ れょり も広い幅寸法を有している。
ガラス基板 Aのローデイングが完了すると、 厚さセンサ 4 2が、 所定 の位置まで下降し、 ガラス基板 Aの厚みが、 厚さセンサ 4 2によ り測定 される。 測定後、 厚さセンサ 4 2は、 元の位置まで上昇する。
ガラス基板 Aのローデイングが完了する と、 ステージ 2 6は、 スリ ツ トダイ 1 に向けて移動して、 スリ ッ トダイ 1 の直前で停止される。 その 後、 ス リ ッ トダイ 1 が下降し、 ス リ ッ トダイ 1 の下面とガラス基板 Aの 上面との間に、 所定のク リアランス、 例えば、 1 0 0 μ mの隙間が確保 される。 ク リアランスは、 厚さセンサ 4 2によ り測定したガラス基板 A の厚さを考慮し、 ステージ 2 6 と ス リ ッ トダイ 1 との間の距離を測定す る距離センサ (図示しない) からの出力信号に基づき、 ス リ ッ トダイ 1 の下降位置が位置決めされて、 正確に設定される。
次に、 ステージ 2 6 を更に移動させ、 ガラス基板 Aの上面にて、 塗膜 の形成を開始すべきスター ト ライ ンがス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4 の直 下に位置づけされた時点で、 ステージ 2 6 を一旦停止させる。
このステージ 2 6の一旦停止と実質的に同時に、 シリ ンジポンプ 6 4 に塗布液 9 0 の吐出動作を開始させ、 塗布液 9 0 をス リ ッ トダイ 1 に向 けて供給する。 これによつて、 ス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4からガラス 基板 A上に塗布液 9 0が吐出される。 ここで、 吐出口 1 4は、 その間隙 がス リ ッ トダイ 1 の長手方向、 つま り 、 ステージ 2 6 の往復動方向に直 角な方向に沿って一定であるから、 吐出口 1 4からは、 ガラス基板 Aの スター トラインに沿って一様に、塗布液 9 0が吐出される。これによ り、 ス リ ッ トダイ 1 とガラス基板 Aとの間において、 ビー ドと称される塗布 液の液溜ま り Cが、 スター トラインに沿って形成される。
液溜ま り Cの形成と同時に、 吐出口 1 4からの塗布液 9 0 の吐出を継 続しながら、 ステージ 2 6 を一定の速度で往動方向に進行させる と、 第 1 0図に示されるよ う に、 ガラス基板 Aの上面に、 塗布液 9 0の塗膜 D が連続的に形成される。
塗膜 Dの形成にあたっては、 ステージ 2 6の移動をー且停止すること なく 、 ガラス基板 Aのスター トラインがス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4を 通過するタイ ミ ングにて、 吐出口 1 4から塗布液 9 0 を吐出するよ う に しても良い。
ステージ 2 6の進行に伴い、 ガラス基板 A上にて塗膜 Dの形成を終了 すべきフィニ ッシュラインがス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4 の直前位置に 到達すると、この時点で、シリ ンジポンプ 6 4の吐出動作が停止される。 このよ う にしてス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4から塗布液 9 0 の吐出が停 止されても、 ガラス基板 A上の液溜ま り Cの塗布液を消費しながら、 塗 膜 Dの形成がフィ ニッシュラインまで継続される。 ガラス基板 A上のフ ィニッシユラインがス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4を通過した時点で、 シ リ ンジポンプ 6 4の吐出動作を停止するよ うにしても良い。
ガラス基板 A上のフィ ニッシュラインが吐出口 1 4を通過する時点ま たは通過した時点で、 シリ ンジポンプ 6 4 の吸引動作が僅かに行われ、 これによ り、 ス リ ッ トダイ 1 のリ ップ間隙 1 3内の塗布液 9 0は、 マ二 ホールド 1 2側に吸引される。 同時に、 ^ リ ツ トダイ 1 は、 元の位置ま で上昇し、 ス リ ッ トダイ 1 による塗布液 9 0の塗布が終了する。
次に、 シリ ンジポンプ 6 4に、 吸引動作と同じ量だけ吐出動作を与え て、 ス リ ッ トダイ 1 のリ ップ間隙 1 3 に空気が残らないよ う にする。 そ の後、 シリ ンジポンプ 6 4 の電磁切り換え弁 6 6は、 ポンプ本体 7 2 と 吸引ホース 6 8 とを接続すべく切り換え動作され、 ポンプ本体 7 2に、 タンク 7 0内の塗布液を吸引ホース 6 8を通じて吸引する吸引動作を行 わせる。 シリ ンジポンプ 6 4内に所定量の塗布液が吸引されると、 シリ ンジポンプ 6 4の電磁切り換え弁 6 6 は、 ポンプ本体 7 2 と供給ホース 6 2 とを接続すべく切り換え作動される。 その後、 ス リ ッ トダイ 1 の上 昇位置にて、 その下端面に付着している塗布液 9 0が、 ク リーナ (図示 しない) によ り拭き取られる。 一方、 ステージ 2 6の往動は、 塗布液 9 0の塗布が終了しても継続さ れており、ステージ 2 6がガイ ド溝レール 2 4の終端に到達した時点で、 その往動が停止される。 この状態で、 塗膜 Dが形成されたガラス基板 A は、 そのサクシヨ ンによる吸着が解除された後、 アンローダによ りステ ージ 2 6上から取り外される。 その後、 ステージ 2 6 は復動し、 第 9図 に示す初期位置に戻されて、一連の塗布工程が終了する。初期位置にて、 ステージ 2 6は、新たなガラス基板がローデイングされるまで待機する。 塗膜形成に用いられる塗布液 9 0 と しては、 流動性をもつ液体であれ ば特に限定されないが、 例えば、 着色用塗布液、 レジス ト用塗布液、 表 面保護用塗布液、 帯電防止用塗布液、 あるいは、 滑性用塗布液などがあ る。 塗布液と して、 水や有機溶媒に、 高分子材料やガラス、 金属などの 無機材料を溶解も しく は分散させたものが多く使用される。
用いられる塗布液 9 0の粘度は、好ましく は I m P a . s 乃至 1 0 0, 0 0 0 m P a · s 、 よ り好ましく は 5 m P a . s乃至 5 0, 0 0 0 m P a · s である。 ニュー トニアンが塗布性から好ましいが、 チキソ性を有 する塗布液も用いることが出来る。
基板 Aと しては、 ガラスの他に、 アルミ等の金属板、 セラ ミ ック板、 シリ コ ンウェハー等を用いても良い。
使用する塗布条件と しては、ク リ アラ ンス(必要なものに対して)は、 好ま しく は 2 0 / m乃至 5 0 0 i m、 よ り好ま しく は 5 0 m~ 4 0 0 /i mであり、 塗布速度は、 好ましく は 0. l mZ分乃至 5 0 mZ分、 よ り好ま しく は 0. 5 m 分乃至 1 0 mノ分であり、 リ ップ間隙は、 好ま しく は 3 0 m乃至 1, 0 0 0 /z m、 よ り好ましく は 5 0 m乃至 6 0 0 111であり、 塗布厚さは、 好ましく は 3 /x m乃至 5 0 0 /z m、 よ り好 ましく は 5 t m乃至 3 0 0 / mである。
本発明の塗膜を有する基材の製造方法は、 ディスプレイ用部材の製造 に好ましく用いられる。 ディ スプレイ用部材と しては、 液晶用ディスプ レイに用いられるカラーフィルター、 プラズマディスプレイの背面板や 前面板などがある。
以上の実施態様では、 ガラス基板などの枚葉基材に対する塗布を説明 したが、 フ ィルム、 金属シー トや金属箔、 紙等の長尺のウェブ (長尺の 被塗布部材) への塗布は、 ウェブをロールで支持、 搬送する部分におい て、 本発明のス リ ッ トダイ 1 を近接させて、 ス リ ッ トダイ 1 の吐出口 1 4から塗布液をウェブに対し吐出することで実現出来る。
次に、 本発明の塗膜を有する基材の製造方法の別の態様について、 説 明する。
第 1 4図は、 本発明の塗膜を有する基材の製造方法の実施に用いられ る塗布装置の一例の概略正面断面図、 第 1 5図は、 第 1 4図の塗布装置 を使用して塗布する時の、 各動作部の動作状況を示す時間線図、 第 1 6 Aおよび 1 6 B図は、 基板における塗膜の形成状況を説明する平面図、 第 1 7図は、 スリ ッ トダイ と基板との間におけるビー ドの形成状況を説 明する概略斜視図である。
第 1 4図において、 塗布装置 (ダイコータ) 5 0 1 は、 基台 5 0 2を 備えており、 基台 5 0 2上には、 一対のガイ ドレール 5 0 4が設けられ ている。ガイ ドレール 5 0 4上には、ステージ 5 0 6が配置されており、 ステージ 5 0 6は、 図示しないリニアモータで駆動されて、 矢印 X方向 に自在に往復動する。 ステージ 5 0 6 の上面は、 吸着孔からなる真空吸 着面となっており、 被塗布部材である基板 Bを吸着保持することが出来 る。
基台 5 0 2の中央には、 門型の支柱 5 1 0がある。 支柱 5 1 0の両側 に、 上下昇降ュニッ ト 5 7 0が備えられており、 上下昇降装置ュニッ ト 5 7 0に塗布を行う本発明のス リ ッ トダイ 5 2 0が取り付けられている c ス リ ッ トダイ (ダイ) 5 2 0は、 矢印 X方向に垂直な方向、すなわち、 紙面に垂直な方向に延ぴているフロ ン ト リ ップ 5 2 2、 および、 リアリ ップ 5 2 4を、 X方向に重ね合わせ、 図示しない複数の連結ボルトによ り一体的に結合するこ とで構成されている。
なおフロン ト リ ップ 5 2 2は、 厚さの異なる 2つのブロ ックを上下に 重ね合わせて、 位置決めブロ ック 5 3 2で水平方向 (X方向) に外面側 を位置決めして、 構成されている。 この位置決めプロ ック 5 3 2は、 位 置決めブロ ック 5 3 2の固定要素 (図示しない) によ り、 フロ ン ト リ ツ プ 5 2 2を構成する 2つのプロックに固定されている。
ダイ 5 2 0内の中央部には、 マ二ホール ド 5 2 6が形成されており 、 マ二ホールド 5 2 6 もダイ 5 2 0の長手方向 (X方向に直交する水平な 方向) に延ぴている。 マ二ホールド 5 2 6の下方には、 リ ップ間隙 (ス リ ッ ト) 5 2 8が連通して形成されている。 このス リ ッ ト 5 2 8 もダイ 5 2 0の長手方向に延ぴており、 その下端がダイ 5 2 0の最下端面であ る吐出口面 5 3 6で開口 され、 吐出口 5 3 4を形成する。 ス リ ッ ト 5 2 8の間隙幅 (ス リ ッ ト幅) ( X方向に測定) は、 フロ ン ト リ ップ 5 2 2 を構成する 2つのプロ ックの厚さの差に等しく なる。
ダイ 5 2 0を昇降させる上下昇降装置ュニッ ト 5 7 0は、 ダイ 5 2 0 を吊り 下げる形で保持する吊り下げ保持台 5 8 0、 吊り下げ保持台 5 8 0を昇降させる左右一対の昇降台 5 7 8、 昇降台 5 7 8を上下方向に案 内するガイ ド 5 7 4、 モータ 5 7 2の回転運動を昇降台 5 7 8の直線運 動に変換するボールネジ 5 7 6によ り構成されている。
上下昇降ュニッ ト 5 7 0は、 ダイ 5 2 0の長手方向の両端部を支持す るよ う左右 1対あって、 各々が独立に昇降出来るので、 ダイ 5 2 0の長 手方向の水平に対する傾き角度を、 任意に設定することが出来る。 これ によって、 ダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6 と基板 Bを、 ダイ 5 2 0の長手 方向に亘つて略並行にするこ とが出来る。 更に、 この上下昇降ユニッ ト
5 7 0によって、 ステージ 5 0 6上の基板 B とダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6の間に、 任意の大き さのク リ アラ ンスを設けることが出来る。
第 1 4図において、 基台 5 0 2の右側端部には、 拭き取りユニッ ト 5 9 0が、 ガイ ドレール 5 0 4上に、 X方向に移動自在に取り付けられて いる。 拭き取りユニッ ト 5 9 0には、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4周辺に 係合する形状を有する拭き取りへッ ド 5 9 2が、 ブラケッ ト 5 9 4を介 して、 スライダー 5 9 6 に取り付けられている。 スライダー 5 9 6 は、 駆動ュニッ ト 5 9 8によ り、 ダイ 5 2 0 の長手方向、 すなわち、 X方向 に直行する水平方向に自在に移動する。
駆動ュニッ ト 5 9 8 と トレイ 6 0 0は、 台車 6 0 2上に固定されてい る。 台車 6 0 2は、 ガイ ドレール 5 0 4上にあり、 ガイ ドレール 5 0 4 に案内されて、 図示しないリニアモータによ り、 X方向に自在に往復動 出来るので、 拭き取りユニッ ト 5 9 0全体が X方向に往復動出来る。 拭 き取り を行う時は、 ユニッ ト 5 9 0全体を X方向に移動させ、 ダイ 5 2 0を下降して、 拭き取りヘッ ド 5 9 2に係合させる。 そして、 駆動ュニ ッ ト 5 9 8 を駆動して、 拭き取りへッ ド 5 9 2をダイ 5 2 0の長手方向 に摺動させる と、 ダイ 5 2 0 の吐出口付近に残存している塗布液 5 6 6 その他の汚染物を除去、 清掃することが出来る。
除去した塗布液 5 6 6その他は、 ト レイ 6 0 0で回収される。 ト レイ
6 0 0は、 図示しない排出ラインに接続されており、 内部に溜まった塗 布液 5 6 6等の液体を外部に排出、 回収することが出来る。 ト レイ 6 0 0は、 ダイ 5 2 0からエアー抜き等で吐出される塗布液 5 6 6 を回収す るために使用すること も出来る。 拭き取りヘッ ド 5 9 2は、 ダイ 5 2 0 に均等に係合出来るよ う ゴム等の弾性体、 合成樹脂で形成されているこ とが好ましい。 基台 5 0 2の左側において、 基板 Bの厚さを測定する厚さセンサー 6 2 0が、 支持台 6 2 2に取り付けられている。 厚さセンサー 6 2 0は、 レーザを使用したものであることが好ましい。 厚さセンサー 6 2 0によ り、 基板 Bの厚さを測定することで、 どのよ うな厚さの基板 Bに対して も、 ダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6 と基板 B との隙間であるク リ アランス を、 常に一定にすることが出来る。
ダイ 5 2 0のマ二ホール ド 5 2 6の上流側は、 塗布液供給装置 5 4 0 に連なる供給ホース 5 6 0に、 内部通路 (図示しない) を介して、 常時 接続されている。 これによ り 、 マ二ホールド 5 2 6へは、 塗布液供給装 置 5 4 0から塗布液を供給することが出来る。 マ二ホール ド 5 2 6 に入 つた塗布液 5 6 6 は、 ダイ 5 2 0の長手方向に均等に拡幅されて流れ、 スリ ッ ト 5 2 8 を経て、 吐出口 5 3 4力 ら吐出される。
塗布液供給装置 5 4 0は、 供給ホース 5 6 0の上流側に、 供給パルプ 5 4 2、 シリ ンジポンプ 5 5 0、吸引パルプ 5 4 4、吸引ホース 5 6 2、 タンク 5 6 4を備えている。 タンク 5 6 4には、 塗布液 5 6 6が蓄えら れており 、 圧空源 5 6 8 に連結されて任意の大きさの背圧を塗布液 5 6 6に付加することが出来る。
タンク 5 6 4内の塗布液 5 6 6は、 吸引ホース 5 6 2 を通じて、 シリ ンジポンプ 5 5 0に供給される。 シリ ンジポンプ 5 5 0は、 シリ ンジ 5 5 2 と ピス ト ン 5 5 4 と力 らなるポンプ本体 5 5 6 を有する。 ピス トン 5 5 4は、 図示しない駆動源によって上下方向に自在に往復動出来る。 シリ ンジポンプ 5 5 0は、 一定の内径を有するシリ ンジ 5 5 2内に塗布 液 5 6 6 を充填し、 それをピス ト ン 5 5 4によ り押し出して、 ダイ 5 2 0に送給する。 シリ ンジポンプ 5 5 0は、 1 回の作動によ り、 一枚の基 板 Bの塗布に必要な量に見合った量の塗布液 5 6 6 を供給する定容量型 のポンプである。 シリ ンジ 5 5 2内に塗布液 5 6 6 を充填するときは、 吸引バルブ 5 4 4を開、 供給パルプ 5 4 2を閉と して、 ピス ト ン 5 5 4を下方に移動さ せる。 また、 シリ ンジ 5 5 2内に充填された塗布液 5 6 6 をダイ 5 2 0 に向かつて供給するときは、 吸引パルプ 5 4 4を閉、 供給パルプ 5 4 2 を開と し、 ピス ト ン 5 5 4を上方に移動させるこ とで、 ピス ト ン 5 5 4 でシリ ンジ 5 5 2内部の塗布液 5 6 6 を押し上げて排出する。 ォス側の ピス ト ン 5 5 4 と メ ス側のシリ ンジ 5 5 2 との間の気密性を確保するた めに、 図示しない Oリ ングが、 ピス ト ン 5 5 4に取り付けられているこ とが好ましい。
制御信号にて動作する リ ニアモータ、 モータ 5 7 2、 塗布液供給装置
5 4 0等は、 すべて制御装置 7 0 0に、 電気的に接続されている。 制御 装置に組み込まれた自動運転プログラムに従って、 制御指令信号が各機 器に送信されて、 予め定められた動作を行う。 条件を変更するときは、 操作盤 7 0 2 に適宜変更パラメータを入力すれば、 それが制御装置 7 0 0に伝達されて、 運転動作の変更が実現出来る。
次に、 ダイ コータ 5 0 1 を用いた塗膜を有する基材の製造方法を説明 する。
先ず、 ダイ コータ 5 0 1 の各動作部の原点復帰が行われる と、 各移動 部は、 スタンバイ位置に移動する。 すなわち、 ステージ 5 0 6は、 第 1 4図の左端部 (破線で示す位置) 、 ダイ 5 2 0は、 最上部に移動する。 拭き取りユニッ ト 5 9 0は、 ト レイ 6 0 0がダイ 5 2 0 の下部位置に来 るよ う移動する。 ここで、 タンク 5 6 4からダイ 5 2 0までの塗布液流 路には、 既に、 塗布液 5 6 6が充満されており、 ダイ 5 2 0内部の残留 エアーを排出する作業も既に終了している とする。
この時の塗布液供給装置 5 4 0 の状態は、 シリ ンジ 5 5 2 に塗布液 5
6 6が充填され、 吸引バルブ 5 4 4は閉と され、 供給バルブ 5 4 2は開 と され、 ビス トン 5 5 4は最下端の位置にあり、 ,いつでも塗布液 5 6 6 をダイ 5 2 0に供給出来るよ うになつている。
この状態において、 最初に、 ステージ 5 0 6 の表面に対し、 図示しな いリ フ トピンを上昇させ、 図示しないローダから、 基板 Bがリ フ トピン 上部に载置される。 次に、 リ フ トピンを下降させて、 基板 Bをステージ 5 0 6上面に載置すると同時に吸着保持する。
これと並行して、 塗布液供給装置 5 4 0を稼働させて、 少量の塗布液 5 6 6 を ト レイ 6 0 0に向かって吐出後、 拭き取りヘッ ド 5 9 2 をダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4の真下の位置にく るよ う拭き取りュニッ ト 5 9 0 を移動させる。 そして、 ダイ 5 2 0を下降させて、 ダイ 5 2 0の吐出口 面 5 3 6 を拭き取りへッ ド 5 9 2に係合後、 拭き取りへッ ド 5 9 2をダ ィ 5 2 0の長手方向に搢動させて、 ダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4付近を清 掃する。 清掃完了後、 拭ぎ取りユニッ ト 5 9 0は、 元の場所 (第 1 4図 の右端) に復帰する。
それから、 再ぴ、 塗布液供給装置 5 4 0を稼働させて、 一定量の塗布 液 5 6 6 をダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4力 ら吐出する。 このとき吐出され る塗布液 5 6 6は微小量であるので、吐出口 5 3 4から下方に落下せず、 吐出口 5 3 4およびその周囲の吐出口面 5 3 6 にぶら下がる形で残留す る。 このと き、 ス リ ッ ト 5 2 8 の吐出口 5 3 4付近に微少な空隙がある と、 塗布液 5 6 6 は吐出口 5 3 4 の外部に押し出される。 吐出口 5 3 4 から吐出された塗布液 5 6 6 は、 吐出口 5 3 4 の長手方向に吐出口 5 3 4を伝って流れる性質があるので、 ス リ ッ ト 5 2 8に空隙があって塗布 液 5 6 6が押し出されてこない部分があっても、 この長手方向に伝わる 塗布液 5 6 6の流動によって、 空隙部分が排除され、 吐出口 5 3 4下部 は、 長手方向に連結した塗布液 5 6 6で満たされる。 この吐出口 5 3 4 下部で連結する塗布液 5 6 6の吐出口 5 3 4からの垂れ下がり量は、 表 面張力の作用でダイ 5 2 0長手方向に亘つて均一化される。
ここでの吐出口 5 3 4からの吐出量は、 第 1 7図を用いて説明される, 第 1 7図において、 ダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4を含む面、 すなわち、 吐 出口面 5 3 6 の塗布方向長さを L s 、 吐出口 5 3 4 のダイ 5 2 0 の長手 方向長さを W、 後述する吐出口面 5 3 6 と基板 B との塗布するときのク リアランスを S 1 とする と、 このときの吐出量は、 好ましく は S I X L s X Wで表される容積の 5 %乃至 1 0 0 %、 よ り好ましく は同容積の 1 0 %乃至 5 0 %である。 この容積に対する割合を α 1 とする と、 割合 α 1 の範囲は、 0 . 0 5≤ α 1 ≤ 1 . 0 と表現される。
この範囲よ り吐出量が少ないと、 吐出口 5 3 4から塗布液 5 6 6が吐 出された後、 長手方向に移動する量が少なく 、 移動速度も低いため、 他 の部分で形成される空隙を解消することが実質的に出来なく なる。 この 範囲よ り吐出量が多いと、 吐出口面 5 3 6 と基板 Β との間で形成される ク リアランスから塗布液 5 6 6が溢れ出すために、 塗布開始時の塗膜の 膜厚が許容値以上に厚く なつてしま う。
上記の吐出量を吐出口 5 3 4から吐出した後に、 一定時間待機させる 必要がある。 この時間 (待機時間) は、 吐出された塗布液 5 6 6が吐出 口 5 3 4から垂れ下がり 、 表面張力の作用でダイ 5 2 0長手方向に亘っ て均一化されるために要するものである。 待機時間は、 好ま しく は 0 . 1秒乃至 1 0秒、 よ り好ましく は 0 . 3秒乃至 3秒である。 これよ り短 いと、 均一化されず、 これよ り長いと、 タク トタイムを大幅に長くする ので好ましく ない。
以上の動作と並行して、 ステージ 5 0 6の移動を開始する。 厚さセン サー 6 2 0 の下を通過する基板 Βの厚さが計測される。 基板 Βの塗布開 始部 8 0 1 がダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4 の真下に達した時点で、 ステー ジ 5 0 6の移動を停止させる。 上下昇降ユニッ ト 5 7 0を駆動して、 ダ ィ 5 2 0の吐出口面 5 3 6を、 基板 Bに対する予め設定した大きさのク リ アラ ンスが確保される位置まで近接させる。 このク リ アランスの設定 に、 計測された基板 Bの厚さデータが用いられる。
次いで、 シリ ンジポンプ 5 5 0のビス トン 5 5 4を所定速度で上昇さ せ、 ダイ 5 2 0から塗布液 5 6 6を一定時間吐出させた後に、 ステージ 5 0 6 の移動を所定速度で開始し、 塗布液 5 6 6 の基板 Bへの塗布を開 始し、 塗膜を形成する。
基板 B の塗布終了部がダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4 の位置に来たと き、 ピス ト ン 5 5 4を停止させて、 塗布液 5 6 6 の供給を停止し、 続いて、 上下昇降ユニッ ト 5 7 0 を駆動して、 ダイ 5 2 0を上昇させる。 これに よって、 基板 B とダイ 5 2 0 の間に形成されたビードが断ち切られ、 塗 布が終了する。
これらの動作中、 ステージ 5 0 6 は、 動き続け、 終点位置に来たら停 止し、 基板 Bの吸着を解除して、 リ フ ト ピンを上昇させて、 基板 Bを持 ち上げる。 このとき、 図示されないアンローダによって、 基板 Bの下面 が保持され、 次の工程へと基板 Bが搬送される。
基板 Bをアンローダに受け渡した後、 ステージ 5 0 6は、 リ フ ト ピン を下降させ、 原点位置に復帰する。 ステージ 5 0 6 の原点位置復帰後、 拭き取りユニッ ト 5 9 0を、 トレイ 6 0 0がダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4 の下部に位置するよ う移動させる。
その後、 シリ ンジポンプ 5 5 0を作動させて、 I O L乃至 5 0 0 /Z Lの少量の塗布液 5 6 6 をダイ 5 2 0に送り込み、 ダイ 5 2 0の内部に 残存する空隙部を塗布液 5 6 6で満たす。
この動作が完了した後、 シリ ンジポンプ 5 5 0における、 吸引パルプ 5 4 4は開と され、 供給パルプ 5 4 2は閉と され、 ピス ト ン 5 5 4は一 定速度で下降し、 タンク 5 6 4の塗布液 5 6 6がシリ ンジ 5 5 2に充填 される。 充填完了後、 ピス ト ン 5 5 4は停止し、 吸引パルプ 5 4 4は閉 と され、 供給バルブ 5 4 2は開と され、 次の新たな基板 Bが来るまで待 機する。 新たな基板 B毎に、 同じ動作が繰り返される。
以上の塗膜を有する基材の製造方法では、 塗布開始前に、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4から、 微小一定量の塗布液 5 6 6 を吐出し、 この塗布液 5 6 6 によ り、 ス リ ッ ト 5 2 8内おょぴ吐出口 5 3 4付近に、 空隙がな い状態を形成した後に、 塗布を開始するよ う にしたので、 基板 Bの塗布 開始部 8 0 1 における塗膜 8 0 2 の形成状態は、 第 1 6 B図に示すよ う な膜切れ 8 0 3 を有することなく 、 均一となる。 このよ うな微小一定量 の塗布液 5 6 6 の吐出を採用しない場合は、 第 1 6 A図に示すよ うに、 基板 Bの塗布開始部 8 0 1 における塗膜 8 0 2 の形成状態は、 膜切れ 8 0 3 を有する状態となることがある。 この状態で塗布が継続されると、 膜切れ 8 0 3が、 すじ欠点 8 0 4を形成することになる。
上記の実施態様では、 弾性体の拭き取りへッ ド 5 9 2をダイ 5 2 0の 吐出口 5 3 4付近に係合させて摺動させることで、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4付近の清掃をする方式を説明したが、 布材あるいは溶剤を湿潤さ せた布材で、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4付近を拭き取る方式を用いても 良い。
次に、本発明の塗膜を有する基材の製造方法の更に別の態様について、 説明する。
第 1 4図のダイ コータ 5 0 1 において、 先ず、 塗布液 5 6 6 をタンク 5 6 4からダイ 5 2 0までの塗布液流路に充填し、 ステージ 5 0 6、 ダ ィ 5 2 0、 拭き取りュニッ ト 5 9 0 をスタ ンパイの位置に配置させるま では、 第 1 4図のダイコータ 5 0 1 を用いた上記の塗膜を有する基材の 製造方法と全く 同じである。
それ以降のステージ 5 0 6 、 ダイ 5 2 0 、 シリ ンジポンプ 5 5 0 の動 作について、 第 1 5図のタイムチャー ト参照しながら説明する。 拭き取 りュニッ ト 5 9 0が、 基台 5 0 2の右端部に、 移動したのを確認して、 基板 Bを荦置したステージ 5 0 6 の移動を開始する。 このと き、 ダイ 5 2 0は、 塗布が行われる位置よ り もはるか上方にある拭き取り位置にあ り、 一方、 シリ ンジポンプ 5 5 0は、 待機してまだ停止している。 そし て、 基板 Bが厚さセンサー 6 2 0 の下を通過するときに、 基板 Bの厚さ を測定する。 基板 Bの塗布開始部 8 0 1 が、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4 の真下に達したときに、ステージ 5 0 6 の移動を停止させる。このとき、 測定した基板 Bの厚さデータを用い、 上下昇降ュニッ ト 5 7 0を駆動し て、 ダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6 と基板 B間のク リ アランスが、 予め定 めた第 1 のク リアランスになるよ う に、 ダイ 5 2 0を第 1 の下降位置ま で下降させる。 そして、 シリ ンジポンプ 5 5 0を駆動して、 一定量の塗 布液 5 6 6 をダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4から吐出して、 ビー ドを形成す る。 一定時間経過後に、 ダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6 と基板 B間のク リ ァランスを第 2のク リアランスになるよ うに、 ダイ 5 2 0を上下方向に 第 2 の下降位置まで移動させる。 第 2 のク リ アランスは、 一度形成した ビー ドを維持するよ う設定することが好ましい。 そして、 この状態でシ リ ンジポンプ 5 5 0のピス トン 5 5 4を所定速度で上昇させ、 ダイ 5 2 0から塗布液 5 6 6 を吐出し、 一定時間後にビー ドが所定の大きさに成 長してから、 ステージ 5 0 6 の移動を所定速度で開始し、 塗布液 5 6 6 の基板 Bへの塗布を開始し、 基板 Bに塗膜を形成する。
このとき、 ダイ 5 2 0からの塗布液 5 6 6の吐出とステージ 5 0 6 と ダイ 5 2 0 との相対移動開始とが同時でも良いし、 ステージ 5 0 6 とダ ィ 5 2 0 との相対移動開始の方を早く しても良い。
シリ ンジポンプ 5 5 0 のピス トン 5 5 4が所定速度に達するのと.、 ス テージ 5 0 6が所定速度に達するタイ ミ ングは、 いかなるものであって も良いが、 同時か、 ステージ 5 0 6が所定速度に達するのが遅い方が好 ましい。
次いで、 基板 Bの塗布終了部がダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4の位置に来 たとき、 ピス ト ン 5 5 4を停止させて、 塗布液 5 6 6 の供給を停止し、 その後、 ダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6 と基板 B との間に残存している塗 布液の一部が、 基板 Bの移動に伴い、 基板 Bに転写されるいわゆるスキ ージ塗布の状態とする。 その後、 上下昇降ユニッ ト 5 7 0を駆動して、 ダイ 5 2 0を上昇させる。 これによつて、 基板 B とダイ 5 2 0の間に形 成されたビー ドが断ち切られ、 塗布が終了する。
その間もステージ 5 0 6 は動作を継続し、 終点位置に来たとき、 停止 し、 基板 Bの吸着を解除して、 リ フ トピンを上昇させて、 基板 Bを持ち 上げる。 このとき、 図示されないアンローダによって、 基板 Bの下面が 保持され、 次の工程に基板 Bが搬送される。 基板 Bをアンローダに受け 渡した後、 ステージ 5 0 6 は、 リ フ ト ピンを下降させ、 原点位置に復帰 する。 ステージ 5 0 6の原点位置復帰後、 拭き取りユニッ ト 5 9 0を、 ト レイ 6 0 0がダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4 の下部に位置するよ う移動さ せる。
その後、 シリ ンジポンプ 5 5 0 を作動させて、 I O ^ L乃至 5 0 0 /x Lの少量の塗布液 5 6 6 をダイ 5 2 0に送り込み、 ダイ 5 2 0内部に残 存する空隙部を塗布液 5 6 6で満たす。
この動作が完了した後、 シリ ンジポンプ 5 5 0を作動させて、 塗布液 5 6 6 をシリ ンジ 5 5 2に充填する。 充填完了後、 ピス トン 5 5 4を停 止させ、 吸引パルプ 5 4 4を閉の状態と し、 供給パルプ 5 4 2を開の状 態と して、 次の新たな基板 Bが来るまで待機する。 新たな基板 B毎に、 同じ動作が繰り返される。
この塗布において、 第 1 のク リ アランスは、 2 0 /x m乃至 2 0 0 / m であることが好ましく、 第 2のク リ アランスは、 乃至 3 Θ 0 /χ mであるこ とが好ま しい。
第 1 のク リ アランスを設定してから、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4 よ り 一定量の塗布液 5 6 6を吐出するが、 これによつて、 スリ ッ ト 5 2 8の 吐出口 5 3 4付近に微少な空隙があっても、 ( a ) 空隙は、 吐出口 5 3 4の外部に押し出され、 ( b ) 吐出口 5 3 4から吐出された塗布液 5 6 6は、 一種の毛細管現象によって、 ダイ 5 2 0の長手方向に、 吐出口面 5 3 6 と基板 B:の間に形成されたク リ アラ ンスを伝って流れる。 これに よ り、 ス リ ッ ト 5 2 8 の空隙は塗布液 5 6 6 によって押し出され、 仮に 吐出口 5 3 4付近の吐出口面 5 3 6 と基板 B との間ク リ アランスに空隙 が残留していても、 毛細管現象によ り伝わって移動して来る塗布液 5 6 6 によって、 ク リアランスから排出される。 それによつて、 吐出口面 5 3 6 と基板 B との間で、 長手方向に、 塗布液 5 6 6の連続したビー ドが 形成されるため、 空隙がその後の塗布に影響を与えることはない。
こ こでの吐出口 5 3 4からの吐出量は、 第 1 7図を用いて説明される, 第 1 7図において、 ダイ 5 2 0の吐出口面 5 3 6 の塗布方向 (矢印の方 向) 長さを L s 、 吐出口面 5 3 6 と基板 B との間の第 1 のク リ アランス を S 2、 吐出口 5 3 4の長手方向長さを Wとすると、 この空間の容積 V は、 V = L s X S 2 X Wで表される。 このときの吐出量は、 好ましく は 容積 Vの 5 %乃至 1 0 0 %であり、 よ り好ましく は 1 0 %乃至 5 0 %で ある。 この容積 Vに対する割合を α 2.とすると、割合 α 2 の範囲は、 0 . 0 5 ≤ α 2 ≤ 1 . 0 と表現される。
これによつて規定される塗布液 5 6 6の吐出量によ り、 吐出口面 5 3 6 と基板 Β との間に、 塗布液 5 6 6が連結したビード 6 3 ひが形成され る。 この範囲よ り も塗布液 5 6 6 の吐出量が小さいと、 毛細管現象によ り塗布液 5: 6 6がダイ長手方向に流れる速度が非常に遅く なって、 塗布 のタク トタイムも遅く なる。 一方、 この範囲よ り も大きく なる と、 塗布 液 5 6 6がダイ 5 2 0長手方向に早く流れて、 空隙を排出する時間が大 幅に減じられるが、 反面、 吐出口面 5 3 6 と基板 Bで形成されるすきま 部よ り塗布液 5 6 6がはみ出して、 以降の塗布を正常に行えなく なる場 合が生じることがある。
第 1 のク リ アランスが、 上記の範囲よ り小さいと、 基板 Bの厚さむら によ り、 基板 B と吐出口面 5 3 6が衝突することがある。 第 1 のク リア ランスが、 上記範囲より も大きいと、 基板 B と吐出口面 5 3 6間に形成 されるすきま部を毛細管現象によ り塗布液 5 6 6が伝わって移動する速 度が極端に小さ く なり、 短時間の内に塗布液 5 6 6によ り空隙を解消し て、 塗布液 5 6 6 を連結させてビー ドを形成することが出来なく なる場 合がある。 更に、 第 2のク リアランスが、 上記範囲よ り も小さいと、 塗 布時に塗布液 5 6 6 に作用するせん断力が大きく なり 、 塗布時に膜切れ 等の欠点が発生する場合がある。 第 2のク リ アランスが、 上記範囲よ り も大きいと、 第 1 のク リ アラ ンスにて形成されたビー ドが切断され、 塗 布開始部 8 0 1 に塗布液 5 6 6が塗布されない膜切れ 8 0 3が発生する 場合がある。
第 1 のク リ アラ ンスの大き さは、 '第 2 のク リ アランスの大き さ と同 じ であっても良いが、 第 1 のク リ アラ ンスの大きさは、 第 2 のク リ アラ ン スの大きさよ り も小さい方がよ り好ましい。
第 1 のク リ アランスの大き さが第 2 のク リ アラ ンスの大きさよ り も 小さい場合は、 吐出口 5 3 4から吐出された塗布液 5 6 6 に対する毛細 管現象の効果によるダイ長手方向の塗布液 5 6 6の流れ速度が早く なる, また、 第 2のク リ アランスが大き く なることで、 吐出口面 5 3 6 と基板 B との間に形成されるすきま部に許容される上限塗布液吐出量が大きく なり、 塗布開始部 8 0 1 の膜厚を制御する操作マージンが大き く なり、 塗布開始部 8 0 1 の膜厚制御がよ り容易となる。
逆に、 第 2 のク リ アランスの大きさを小さ くすると、 吐出口面 5 3 6 と基板 B との間のすきま部で形成される塗布液 5 6 6 の溜まりの許容容 積が小さ く なり 、 余剰の塗布液 5 6 6がはみでてきて、 基板 Bの塗布さ れない部分を汚す等の不都合が発生する場合がある。
第 1 のク リ アランスを設定して、 一定量の塗布液 5 6 6 を吐出口 5 3 4から吐出し、 一定時間待機後に、 第 2 のク リ アランスに設定出来るよ うにしているが、 この待機時間は、 好ましく は 0 . 1秒乃至 1 0秒、 よ り好ま しく は 0 . 3秒乃至 3秒である。 これよ り短いと、 基板 B と吐出 口面 5 3 6間に形成されるすきま部を毛細管現象によ り塗布液 5 6 6が 伝わって、 空隙を解消して、 塗布液 5 6 6 を連結させてビードを形成す る時間が十分にとれず、 これよ り長いと、 タク トタイ ムが大幅に長く な つて、 生産性向上の障害要因となる場合がある。
以上のよ う に、 第 1 のク リ アランスを設定して一定量の塗布液 5 6 6 を吐出することによ り、 ス リ ッ ト 5 2 8内の空隙を吐出口 5 3 4外に排 除する と と もに、 吐出口 5 3 4付近でダイ 5 2 0外に残存している空隙 が、 毛細管現象の効果によ り 、 ダイ長手方向に移動する塗布液 5 6 6で 更に排除されるよ う になるので、 塗布液 5 6 6が吐出口面 5 3 6 と基板 B間のすきま部に満たされ長手方向に連結するビードが容易に形成され る 0
このビー ドを維持出来る第 2 のク リ アラ ンスのも と に、 引き続いて塗 布を開始する と、 塗布開始部 8 0 1 に、 第 1 6 A図に示すよ うに、 膜切 れ 8 0 3が発生することはなく、 第 1 6 B図に示すよ うに、 塗布開始部 8 0 1 から塗布欠点なく塗布液 5 6 6が塗布される。 膜切れ 8 0 3を解 消することによって、 膜切れ 8 0 3 を起点と して発生するすじ欠点 8 0 4、 更には、 膜切れ 8 0 3によ り生じる膜厚不均一の存在によ り生じる 非製品部分領域を小さくすることが出来る。
この手法は、 塗布液の種類や塗布量に関係なく適用出来るので、 この 手法を用いれば、 塗布開始部の塗布されない部分を解消するために、 塗 布液の組成や固形分濃度を変えたり、 塗布量を大きくする必要がない。 特に、 塗布量を大きくすることで、 塗布後の乾燥までの区間での基板傾 きにより塗布液 5 6 6が流動して、 膜厚均一性が阻害されるという不都 合を一切解消することが出来る。
また、 この手法は、 塗布開始部 8 0 1 の膜切れ 8 0 3を解消するため にロールへの予備塗布を使用しているコータにも適用でき、 それによつ てロールへの予備塗布を一切なくすことが出来るので、 予備塗布に伴う 無効な塗布液の消費をなくすことが出来る と ともに、 予備塗布を行わな い分だけ、 タク トタイムの短縮化を図ることが可能となる。
この手法が適用出来る塗布液 5 6 6の粘度は、 好ましく は I m P a - s乃至 1、 O O O m P a · s 、 よ り好ましく は I m P a · s乃至 5 0 m P a · s である。 塗布液 5 6 6は、 ニュー トニアンであることが塗布性 から好ましいが、 チキソ性を有する塗布液でも良い。 と りわけ溶剤に揮 発性の高いもの、 例えば、 P GME A、 酢酸プチル、 乳酸ェチル等を使 用している塗布液を塗布する ときに、 この手法は有効である。
具体的に適用出来る塗布液 5 6 6の例と しては、 カラーフィルター用 のブラックマ ト リ ックス、 色画素形成用塗布液の他、 レジス ト液、 ォー バーコー ト材等がある。 基板である被塗布部材と しては、 ガラス板の他 に、 アルミ等の金属板、 セラ ミ ック板、 シリ コ ンウェハー等がある。 使用する塗布状態と塗布速度が、 0. 1 分乃至 1 0 分である ことが好ま しく 、 0. 5 mZ分乃至 6 分であることがよ り好ましい。 ダイのリ ップ間隙の間隙幅は、好ましく は 5 0 m乃至 1, 0 0 0 m、 より好ましく は 8 0 /z m乃至 2 0 である。 ゥエツ ト状態での塗布 厚さは、 好ましく は l i in乃至 5 0 /i m、 よ り好ましく は 2 μ ΐη乃至 2 O /i mである。 と りわけ、 ウエッ ト状態での塗布厚さが 2 0 /z m以下の 場合、 本発明の効果が著しい。
次に、 本発明を具体的実施例を用いて、 更に、 説明する。
実施例 1、 ならびに、 比較例 1および 2 :
幅 3 6 O mm X長さ 4 6 5 mm X厚さ 0 . 7 ramの無アルカ リ ガラス 基板上に、 基板の幅方向にピッチが 2 5 4 /X m、 基板の長手方向にピッ チが 8 5 μ πι、 線幅が 2 0 ;u m、 R G B画素形状数が 4, 8 0 0 (基板 長手方向) X I, 2 0 0 (基板幅方向) 、 対角の長さが 5 0 8 mm ( 2 0インチ) (基板幅方向に 3 0 5 mm、 基板長手方向に 4 0 6 mm) と なる格子形状で、 厚さが 1 mとなるブラックマ ト リ ックス膜を作成し た。
ブラックマ ト リ ックス膜は、 チタ ン酸窒化物を遮光材、 ポリアミ ック 酸をパインダ一と して用いたものであった。
続いて、 ウエッ ト洗浄によって、 基板上のパーティクルを除去した。 次いで、 ポリアミ ック酸をバインダー、 γ —ブチロラク トン、 Ν—メチ ルー 2 —ピロ リ ドンと 3 —メチル一メ トキシブタノールの混合物を溶媒. ビグメ ン ト レッ ド 1 7 7 を顔料にして、 固形分濃度 1 0 %で混合し、 更 に、 粘度を 5 0 m P a · s に調整した R色の塗布液を用意した。
第 1図に示す本発明のス リ ッ トダイ 1 (実施例 1 ) 、 第 1 2図に示す 従来のス リ ッ トダイ 3 0 1 (比較例 1 ) 、 および、 第 1 3図に示す従来 のスリ ッ トダイ 4 0 1 (比較例 2 ) の各々を取り付けた第 9図に示すダ イコータ 2 1 によって、 以下に示す塗布条件にて、 前記用意した塗布液 を、 ガラス基板全面に塗布した。
各々のス リ ッ トダイで塗布が完了した基板を、 ホッ トプレー トを使用 した乾燥装置で、 1 0 0 °Cで 2 0分間乾燥した。 乾燥後の基板における 塗膜の厚み精度を、基板全面に亘つて、光干渉式非接触膜厚さ計によ り、 測定した。 その測定結果を表 1 に示す。 なお、 表 1 に示す塗布厚み精度 は、塗布厚さむらの最大偏差を塗布厚さの平均値で割り返し、百分率(%) で示したものである。
塗布条件 :
塗布厚さ : 2 0 m、 塗布速度 : 3 mZ分、 ク リ アラ ンス : 1 0 0 〃 m
実施例 1のス リ ッ トダイ 1 における各部品の概略形状寸法や主要精 度などは次の通りである。
第 2 のリ ップ 2 :
外形寸法 : 幅 4 0 O mm X高さ 7 5 mm X厚さ 3 O mm
先端 1 8 の長さ L A : 0 . 5 mm
内面 1 7 a の平面度 : 1 . 5 / m
マ二ホール ド 1 2 の形状 : 幅 3 5 8 mm X深さ 4 mmの T型
リ ップ間隙 1 3の吐出方向の長さ L d : 3 O mm
第 1 のリ ップ 3 :
第 1 のプロ ック 4 の外形寸法 : 幅 4 O O mm X高さ 3 5 mm X厚さ 3 O mm
第 2 のプロ ック 5の外形寸法 : 幅 4 0 O mm X高さ 4 O mm X厚さ 3 O mm
第 1 のプロ ック 4 の内面 1 5 a の平面度 : 1 . 4 u
第 2 のブロ ック 5 の内面 1 5 b の平面度 : 1 . 5 /z m
段付ブロック 1 0の外形寸法 : 幅 2 6 mm X高さ 2 6 mm X厚さ 1 4 m m
段付ブロック 1 0 の個数と配置間隔 : 8個、 2 7 mm
段付ブロック 1 0 の段付面 1 0 a、 1 0 b の表面粗さ : 0 . 5 S 先端 1 9の長さ L B : 0 . 0 5 m m。
第 1 の リ ップ 3 の段差 Hは、 8個の段付ブロ ック 1 0 の各段差量 hを、 ラップによって微小に変化させ、 段差量 Hの最大偏差が長手方向に亘り 塗布幅の範囲で、 0 . 2 mになるまで微調整した。 平均段差量 Hは、 1 0 1 . 5 πιであった。 そして、 2枚の厚さ 1 0 1 . のステン レス製シール板 6 a、 6 bの間隔 L wを、 吐出幅が 3 5 8 m mになるよ う にして、 介在させて、 第 2のリ ップ 2 と第 1 のリ ップ 3 とを組み合わ せた。 これにより 、 間隙幅 L gの大きさが 1 0 1 . 5 /X mのリ ップ間隙 1 3を形成した。 このと きのリ ップ間隙精度は、 0 . 4 /z mであった。 比較例 1および 2の従来のスリ ッ トダイについては、 吐出幅、 リ ップ 先端の形状、 マ二ホール ド形状、 リ ップ間隙の吐出方向の長さを、 実施 例 1 のス リ ッ トダイ と同様にした。 その他の各部品の形状寸法と精度は 次の通りである。
比較例 1 :
右側リ ップ 3 0 2および左側リ ップ 3 0 3 の外形寸法 : 幅 4 0 O m m X高さ 7 5 m m X厚さ 3 O m m
右側リ ップ 3 0 2の内面の平面度 : 1 . 3 i m
左側リ ップ 3 0 3の内面の平面度 : 1 .
シム 3 0 4 の厚さ (リ ップ間隙 3 1 2の大き さ L ) : 1 0 1 /z m リ ップ間隙精度 : 2 · 8 μ m
比較例 2 :
右側リ ップ 4 0 2および左側リ ップ 4 0 3 の外形寸法 : 幅 4 0 O mm X高さ 7 5 m m X厚さ 3 O mm
右側リ ップ 4 0 2の段差量(リ ップ間隙 4 1 2の大きさ L ) : 1 0 3 . 3 μ
右側リ ップ 4 0 2の段差量の偏差 : 1 . 2 z m 左側リ ップ 4 0 3の内面の平面度 : 1 . 3 /z m
リ ップ間隙精度 : 1 . 4 m
Figure imgf000056_0001
表 1 よ り、 本発明のスリ ッ トダイ (実施例 1 ) では、 サブミ ク ロ ンォ ーダのリ ップ間隙精度が、 実現されていることが分かる。 また、 塗膜の 厚み精度が、 比較例 1や比較例 2 と比べて、 飛躍的に向上していること が分かる。
次に、 乾燥した R色の塗膜上に、 固形分濃度 1 0 %、 粘度 8 m P a · s のレジス ト液を、 厚さ 1 0 πιで塗布した。 塗布後、 9 0 °Cのホッ ト プレー トで 1 0分乾燥した。 乾燥後、 露光 · 現像 · 剥離を行って、 R画 素部にのみ色塗膜を残し、 2 6 0 °Cのホッ トプレー トで 3 0分加熱して、 キュアを行った。
同様の色塗膜の形成を G、 B色についても、 実施例 1 のス リ ッ トダイ とダイ コータによって、 R色と同様の塗布条件おょぴ同じ工程を用いて、 それぞれ色塗膜を作成した。
ここで、 G色の塗布液には、 R色の塗布液の顔料を、 ピグメ ン トグリ ーン 3 6 にして、 固形分濃度 1 0 %で、 粘度を 4 0 m P a . s に調整し たものを用いた。 B色の塗布液には、 R色の塗布液の顔料を、 ビグメ ン トブルー 1 5にして、 固形分濃度 1 0 %で、 粘度を 5 0 m P a ♦ s に調 整したものを用いた。 最後に、 I T Oをスパッタ リ ングで付着させ、 カラーフィルターを作 製した。 得られたカラーフィルタ一は、 基板全面にわたって極めて均一 でむらのない色度を有していて、 品質的に申し分ないものであった。 実施例 2、 ならびに、 比較例 3および 4 :
幅 3 4 0 mm X長さ 4 4 0 mm X厚さ 2 . 8 mmのソーダガラス基板 上の全面に、 感光性銀ペース トを、 5 / mの厚みに、 スク リ ーン印刷し た。 その後、 フォ トマスクを用いて露光し、 現像おょぴ焼成の各工程を 経て、 ピッチ 2 2 0 /z mでス トライプ状の 1, 9 2 0本の銀電極を形成 した。 その電極上に、 ガラスとバインダーからなるガラスペース トをス ク リーン印刷した。 その後、 基板を焼成して、 誘電体層を形成した。 次に、 第 9図に示すダイ コータ 2 1 に、 第 4図に示すス リ ッ トダイ 1 0 1 (実施例 2 ) 、 第 1 1 図に示す従来のス リ ッ トダイ 2 0 1 (比較例 3 ) 、 および、 第 1 2図に示す従来のス リ ッ トダイ 3 0 1 (比較例 4 ) の各々 を順番に取り付けた。
これらのダイコータ 2 1 を用いて、 ガラス粉末と感光性有機成分から なる粘度 2 0, 0 0 0 m P a · s の感光性ガラスペース トを、 塗布厚さ 3 0 0 /i m、 塗布速度 Ι πιΖ分、 ク リ アラ ンス 3 5 0 /z mと して、 基板 上に塗布した。 塗布後、 ダイコータ 2 1 から各基板を移載機で取り 出し て、輻射ヒータを用いた乾燥炉に投入し、 1 0 0 °Cで 2 0分間乾燥した。 乾燥後、 基板に形成された塗膜の厚さ精度を、 レーザフォーカス式非接 触膜厚計によ り、 基板全面に亘つて測定した。 その測定結果を表 2に示 す。 なお、 表 2に示す塗布厚み精度は、 塗布厚さむらの最大偏差を塗布 厚さの平均値で割り返し、 百分率 (% ) で示したものである。
実施例 2のス リ ッ トダイ 1 0 1 の概略形状寸法や主要精度などは次の 通りである。
第 2のリ ップ 2 : 外形寸法 : 幅 4 7 O mm X高さ 1 0 O mm X厚さ 5 O mm
先端 1 8の長さ L A : 2 . 5 m m
内面 1 7 a の平面度 : 1 . 3 μ m
マ二ホール ド 1 2 の形状 : 幅 4 5 O m m X深さ 2 O m mの T型 リ ップ間隙 1 3の吐出方向の長さ L d : 2 0 m m
第 1 のリ ップ 3 :
第 1 のプロ ック 4の外形寸法 : 幅 4 9 O m m X高さ 1 0 O mm X厚さ 5 0 m m
第 2のプロ ック 5 の外形寸法 : 幅 4 9 O m m X高さ 1 0 O mm X厚さ 5 0 m m
第 1 のブロ ック 4 の内面 1 5 a の平面度 : 2 . 3 μ m
第 2 のブロ ック 5 の内面 1 5 b の平面度 : 1 . 5 μ
平坦ブロ ック 1 1 0の外开さ寸法 : 幅 4 O m m X高さ 3 5 m m X厚さ 1 8 m m
平坦プロ ック 1 1 0の表面粗さ : 0 . 8 S
平坦ブロ ック 1 1 0 の個数と配置間隔 : 5個、 7 O m m
シム 1 1 1 のサイズ : 幅 4 0 m m X高さ 1 5 m m
シム 1 1 1 の各厚さ : 5 0 1 . O /z m乃至 5 0 1 . 8 μ m
先端 1 9の長さ L B : 1 . O m m。
第 1 のリ ップ 3の段差は、 5個のシム 1 1 1 の各厚さをラ ップによつ て微小に変化させて、 段差量 Hの最大偏差が長手方向に亘り塗布幅の範 囲で、 0 . 4 μ πιになるまで微調整した。 平均段差量 Hは、 5 0 1 . 2 /χ πιであった。 そして、 2枚の厚さ 5 0 1 . 3 ju mのステン レス製シー ル板 6 a、 6 bの間隔 L wを、 吐出幅が 4 3 0 m mになるよ うにして、 介在させて、 第 2のリ ップ 2 と第 1 のリ ップ 3 とを組み合わせた。 これ によ り、 間隙幅 L g の大きさが 5 0 1 . 6 /X mのリ ップ間隙 1 3 を形成 した。 このと きのリ ップ間隙精度は、 0 . 5 μ mであった。
比較例 3および 4の従来のス リ ッ トダイについては、 吐出幅、 リ ップ 先端の形状、 マ二ホールド形状、 リ ップ間隙の吐出方向の長さを、 実施 例 2のスリ ッ トダイ と同様にした。 その他の各部品の形状寸法と精度は 以下の通りである。
比較例 3 :
右側リ ップ 2 0 2および左側リ ップ 2 0 3の外形寸法 : 幅 4 9 O m m X高さ 1 0 O mm X厚さ 5 O mm
右側リ ップ 2 0 2の内面の平面度 : 1 . 7 μ m
左側リ ップ 2 0 3の内面の平面度 : 2 . 2 μ m
リ ップ間の隙間 Lの平均値(リ ップ間隙 2 1 2の大きさ L ) : 5 0 3 . 4 m
リ ップ間隙精度 : 8 . 3 μ m
比較例 4 :
右側リ ップ 3 0 2および左側 3 0 3の外形寸法 : 幅 4 9 0 m m X高さ 1 0 O mm X厚さ 5 O mm
右側リ ップ 3 0 2の内面の平面度 : 1 . 8
左側リ ップ 3 0 3の内面の平面度 : 1 . 4 ΠΙ
シム 3 0 4 の厚さ (リ ップ間隙 3 1 2 の大きさ L ) : 4 9 8 / m リ ップ間隙精度 : 5 . 0 m
表 2
Figure imgf000060_0001
表 2 よ り 、 本発明のス リ ッ トダイ (実施例 2 ) においても、 サブミ ク ロンオーダのリ ップ間隙精度が、 実現されていることが分かる。 また、 塗膜の厚み精度が、 比較例 3や比較例 4 と比べて、 飛躍的に向上してい ることが分かる。
本発明のス リ ッ トダイ (実施例 2 ) で塗液を塗布し製作した基板を、 隣り合った電極間に隔壁が形成されるよ う に設計されたフォ トマスクを 用いて、 露光し、 次いで、 現像と焼成を行って、 ピッチ 2 2 0 /z m、 線 幅 3 0 μ πι、 高さ 1 3 0 μ ηι、 各領域において 1 , 9 2 1本の隔壁を形 成した。
その後、 R、 G、 Bの蛍光体ペース トを順次スク リーン印刷によって 塗布して、 8 0 °C 1 5分で乾燥後、 最後に 4 6 0 °C 1 5分の焼成を行つ て、 プラズマディスプレイの背面板を作製した。 得られたプラズマディ スプレイの背面板の品質は申 し分ないものであった。 次に、 このプラズ マディスプレイの背面板と前面板とを合わせ、 封着後、 X e 5 %、 N e 9 5 %の混合ガスを封入し、 駆動回路を接続した。 得られたプラズマデ イスプレイを駆動したと ころ、 欠陥のない良好な画質のプラズマデイス プレイであることが確認された。
実施例 3 : 第 1 4図に示すダイコータ 5 0 1 を用いて、 カラーフィルターを製造 した。ダイ 5 2 0において、吐出口 5 3 4の長手方向長さを 3 6 O mm、 吐出口面 5 3 6 の塗布方向長さを 0 . 5 m m、 ス リ ッ ト 5 2 8 の間隙幅 を 1 0 0 /z mと した。 このダイ 5 2 0は、 基板 Bに 3 6 0 mm幅の塗布 膜を形成することが出来るものであった。
先ず、 幅 3 6 O mm X長さ 4 6 5 m m X厚さ 0 . 7 mmの無アルカ リ ガラス基板を洗浄した。 洗净後に、 ブラックマ ト リ ックス用塗布液を、 ダイ 5 2 0 と基板 B との間のク リアランスを 1 Ο Ο μ ΐηと し、 塗布速度 を 3 m/分と して、 基板 Bに塗布した。
この塗布は、 ダイ 5 2 0 の吐出口 5 3 4付近を、 吐出口形状と同じ形 状のシリ コンゴムで拭き取つてから、 ダイ 5 2 0を、 停止している基板 Bの塗布開始部において、 1 0 0 μ ταのク リアラ ンス となるよ うに基板 Βに近接させて行った。 また、 この塗布は、 ウエッ ト厚さ 1 0 /X mで塗 布する塗布液 5 6 6 をシリ ンジポンプ 5 5 0から送液し、 ポンプ送液開 始から 0 . 5秒後に、 基板 Bの移動を開始することで行った。
用いたブラ ックマ ト リ ックス用塗布液は、 チタン酸窒化物の遮光材、 アク リ ル樹脂のバインダー、 P G M E Aの溶剤からなり、 固形分濃度を 1 0 %、 粘度を l O m P a · s に調整した感光性を有するものである。 形成する塗膜の厚さが小さいため、 塗布開始部に膜切れ (塗布液が塗 布されない箇所) が、 基板の幅方向に 5個所生じた。 この欠陥を解消す るため、 ダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4付近を、 吐出口形状と同じ形状のシ リ コンゴムで拭き取つてから、 ダイ 5 2 0 を、 停止している基板 Bの塗 布開始部において、 5 0 /z mのク リ ァランスをもって基板 Bへと近接さ せ、 ブラックマ ト リ ックス用塗布液を 5 L吐出し、 3秒待機させた。
その後、 ダイ 5 2 0 と基板 B との間のク リ アラ ンスを 1 0 0 /x mにし 0 . 1秒待機させた。 この待機後、 ウエッ ト厚さ 1 0 mでの塗布を可 能とする量の塗布液 5 6 6 をシリ ンジポンプ 5 5 0から送液し、 ポンプ 送液開始から 0 . 2秒後に、 基板 Bの移動を開始した。 これによつて、 塗布開始部の膜切れ (塗布液が塗布されない箇所) はすぺて解消した。 塗布のタク トタイムは、 3 0秒であった。
塗膜が形成された基板は、 1 0 0 °Cのホッ トプレー トで 1 0分乾燥し た。 乾燥後、 基板の露光 ' 現像 ' 剥離処理を行った。 その後、 2 6 0 °C のホッ トプレー トで 3 0分加熱して、 キュアを行った。
得られた基板は、 基板の幅方向にピッチが 2 5 4 m、 基板の長手方 向にピッチが 8 5 μ πι、線幅が 2 0 μ m R G B画素数が 4, 8 0 0 (基 板長手方向) X I, 2 0 0 (基板幅方向) 、 対角の長さが 5 0 8 m m ( 2 0インチ) (基板幅方向に 3 0 5 m m、 基板長手方向に 4 0 6 mm) で ある格子形状で、 厚さが 1 mであるブラ ックマ ト リ ックス膜を有して いた。 なお、 乾燥後の格子模様形成前の状態で、 塗布厚さを測定したと ころ、 端部の 1 0 mmを除いて、 基板の走行方向、 幅方向とも、 厚さむ らは、 中央値に対して ± 3 %以下であった。
ブラ ックマ ト リ ックス膜が形成された基板を、 ゥエツ ト洗浄した後、 基板に、 ダイ 5 2 0 と基板B との間のク リ ァランスを 1 0 0 Ai m、 塗布 速度を 3 m /"分と し、 塗布厚さを 2 0 /z mと して、 R色用塗布液を塗布 した。
R色用塗布液は、 アク リル樹脂のバインダー、 P G M E Aの溶媒、 ピ グメ ン ト レツ ド 1 7 7 の顔料からなり、 これらを固形分濃度 1 0 %で混 合し、 粘度が 5 m P a · s に調整した感光性のものである。
塗布した基板は、 9 0 °Cのホッ トプレー トで 1 0分乾燥後、 露光 ' 現 像 · 剥離処理を行って、 R画素部にのみ厚さ 2 ; u mの R色塗膜を残し、 2 6 0 °Cのホッ トプレー トで 3 0分加熱して、 キュアを行った。
続いて、 ブラックマ ト リ ッ クスおよび R色の塗膜が形成された基板に 厚さを 2 0 / m、 ダイ 5 2 0 と基板 B との間のク リアランスを 1 0 0 m、塗布速度を 3 mノ分と して、 G色用塗布液を塗布した。 この塗布後、 基板を 1 0 0 °Cのホ ッ トプレー トで 1 0分乾燥後、 露光 · 現像 · 剥離処 理を行って、 G色画素部にのみ厚さ 2 mの G色塗膜を残し、 2 6 0 °C のホッ トプレー トで 3 0分加熱して、 キュアを行った。
更に、 ブラックマ ト リ ックス、 R色おょぴ G色の塗膜が形成された基 板に、 塗布厚さを 2 0 m、 ダイ 5 2 0 と基板 B との間のク リアランス を 1 0 0 /x m、 塗布速度を 3 m 分と して、 B色用塗布液を塗布した。 この塗布後、 基板を 1 0 0 °Cのホッ トプレー トで 1 0分乾燥後、 露光 · 現像 . 剥離処理を行って、 B色画素部にのみ厚さ 2 /z mの B色塗膜を残 し、 2 6 0 °Cのホッ トプレー トで 3 0分加熱して、 キュアを行った。 なお、 G色用塗布液は、 R色用塗布液の顔料をビグメ ントグリーン 3 6 にして、 固形分濃度を 1 0 %、 粘度を 1 0 m P a · s に調整したもの である。 また、 B色用塗布液は、 R色用塗布液の顔料をビグメ ン トブル 一 1 5 にして、 固形分濃度を 1 0 %、 粘度を 1 0 m P a · s に調整した ものである。
R、 G、 B色塗布液の塗布は、 いずれも、 ダイ 5 2 0の吐出口 5 3 4 付近をシリ コンゴムで拭き取つてから、 ダイ 5 2 0を、 停止している基 板 Bの塗布開始部において、 1 0 0 /z inのク リ アランスをもって、 基板 Βへと近接させ、 ゥエツ ト厚さ 2 0 / mに相当する量の塗布液をシリ ン ジポンプ 5 5 0から送液し、 ポンプ送液開始から 0. 3秒後に、 基板 B の移動を開始することで行った。 塗布のタク トタイムは、 3 0秒であつ た。
得られた基板の塗膜の品位は、 申 し分のないものであった。 塗膜の膜 厚分布についても、 乾燥後、 各色について測定したところ、 端部 1 0 m mを除外して、 基板の走行方向、 幅方向と も、 厚さむらは、 中央値に対 して ± 3 %以下であった。
最後に、 得られた基板に、 I T Oをスパッタ リ ングで付着きせた。 こ の製造方法にて、 1 , 0 0 0枚のカラーフィルターを製造した。 得られ た各カラーフィルターには、 塗布むらがなく 、 各カラーフィルタ一にお ける色度も、 基板全面に亘つて均一で、 各カラーフィルタ一は、 品質的 に申し分ないものであった。 産業上の利用の可能性
本発明によれば、 塗膜を有する基材の製造において、 高価な塗布液の 無効使用量の大幅な削減がなせるため、 製造コス ト の低減が図られ、 ま すます大型化されつつある基材への塗布液の均一な塗布が行えるため、 製造の経済性の向上が図られ、 あるいは、 タク トタイムの短縮がなせる ため、 生産性の向上が図られる。
本発明によれば、 従来、 ダイコータの利点が十分に生かされていなか つた点が改善され、 塗布液の密閉性が良好なためにもたらされるダイコ ータの利点を損なう こ となく 、 安定した塗膜の膜厚精度を有する品質の 極めて高い塗膜を有する基材の製造に用いられるス リ ッ トダイ、 ならび に、 これを用いた塗膜を有する基材の製造方法および製造装置が提供さ れる。
本発明は、 特に、 枚葉タイプの被塗布部材への塗膜の形成に好適であ り、カラー液晶ディ スプレイ用カラーフィルター、 T F T用アレイ基板、 プラズマディ スプレイ用背面板や前面板、 光学フィルタ、 プリ ン ト基板 等のディ スプレイ用部材や、 集積回路、 半導体などの枚葉塗工製品の製 造に、 好ましく用いられる。

Claims

請 求 の 範 囲
1 . 第 1 のリ ップと第 2 のリ ップからなり、 前記第 1 の リ ップと前記 第 2のリ ップとは、 前記第 1 のリ ップの内面と前記第 2のリ ップの内面 とが対向する状態でリ ップ締結要素によ り一体化され、 これら対向する 内面の一部が間隔を置いて位置することによ り、 液体供給路と前記リ ッ プの長手方向に延びたリ ップ間隙が形成され、前記リ ップ間隙の下端は、 外方に開放された吐出口を形成し、 前記リ ップ間隙の長手方向の両側端 は、 外方に対し閉塞され、 前記リ ップ間隙の上端は、 前記液体供給路に 連なっているス リ ッ トダイにおいて、
( a ) 前記第 1 のリ ップが、 第 1 のブロ ック と第 2のブロ ック とから なり、
( b ) 前記第 1 の リ ップの前記リ ップ間隙を形成する面に直角な方向 における前記第 1 のプロ ック と前記第 2 のプロ ック と の相対位置を調整 可能に、 前記第 1 のブロ ック と前記第 2 のプロ ック とを係合するブロ ッ ク係合要素と、
( c ) 前記相対位置が調整された後、 前記第 1 のブロ ック と前記第 2 のブロ ック とを締結し一体化するブロ ック締結要素と、
( d ) 前記第 1 のリ ップの前記内面とは反対側における前記第 1 のプ ロ ックの外面と前記第 2のブロ ックの外面とに係合し、 前記第 1 のプロ ック と前記第 2 のプロ ック との前記相対位置を規定する位置決め要素と
( e ) 前記位置決め要素を前記第 1 のリ ップに固定する位置決め要素 の固定要素とを有し、
( f ) 前記位置決め要素と前記位置決め要素の固定要素によ り、 前記 リ ップ間隙の長手方向における間隙幅分布が、 調整できるこ とを特徴と するス リ ッ トダイ。
2. 前記位置決め要素が、 前記リ ップの長手方向に、 間隔をおいて、 複数個設けられている請求の範囲第 1項に記載のスリ ッ トダイ。
3. 前記位置決め要素が、 位置決めブロ ックからなり、 該位置決めプ ロックは、 前記第 1 のプロ ックの外面と前記第 2のブロ ックの外面との 少なく とも一方の外面に接触する位置規定面を有し、 他方の外面に接触 しない部位が存在する場合は、 当該部位と当該外面とに係合する位置規 定捕助手段を有する請求の範囲第 1項に記載のス リ ッ トダイ。
4. 前記位置決めプロ ック の前記位置規定面の表面粗さの最大高さ R yが、 0 . 1 S乃至 1 . O Sである請求の範囲第 3項に記載のス リ ッ ト ダイ。
5 . 前記第 1 のブロ ックおよび前記第 2のブロ ックの前記リ ップ間隙 を形成する面に直角方向の厚さが、 それぞれ 3 O mm以上であり、 前記 位置決めプロ ック の前記位置規定面に沿う方向の断面形状が四角形であ り、 該四角形の前記リ ップの長手方向の長さが、 2 O mm乃至 1 0 O m mであり、 この長手方向に直角の方向の長さが、 2 0 mni乃至 1 0 0 m mであり、 少なく と も前記位置規定面が位置する部位における前記位置 決めプロ ッ クの厚さが、 前記第 2のプロ ックの厚さの 3 0 %以上である 請求の範囲第 4項に記載のス リ ッ トダイ。
6 . 前記位置決めブロ ックが、 前記リ ップの長手方向に、 間隔をおい て、 複数個設けられている請求の範囲第 5項に記載のスリ ッ トダイ。
7 . 前記第 2のリ ップが、 前記第 1 のリ ップ.と同様な構造を有する請 求の範囲第 1項に記載のス リ ッ トダイ。
8 . 前記第 1 のブロ ックの内面と前記第 2 の リ ップの内面とが、 接触 して位置し、 あるいは、 シムを介して位置し、 前記第 2 のブロ ックの内 面と前記第 2 の リ ップの内面との間に前記リ ップ間隙が形成されている 請求の範囲第 1項に記載のスリ ッ トダイ。
9 . 前記第 1 のプロ ックの内面に対向している前記第 2のリ ップの内 面と前記リ ップ間隙を形成する前記第 2のリ ップの内面とが、 実質的に 同一平面に位置している請求の範囲第 8項に記載のス リ ッ トダイ。
1 0 . 前記第 2のリ ップの内面に対向している前記第 1 のブロ ックの 内面と前記リ ップ間隙を形成する前記第 2のブロ ックの内面とが、 実質 的に同一平面に位置している請求の範囲第 8項に記載のス リ ッ トダイ。
1 1 . 請求の範囲第 1乃至 1 0項のいずれかに記載のス リ ッ トダイを 用い、 該ス リ ッ トダイの前記液体供給路に塗布液を供給し、 前記リ ップ 間隙を経て前記吐出口から前記塗布液を吐出すると と もに、 前記吐出口 に対し間隔をおいて位置する被塗布部材と前記ス リ ッ トダイ との少なく と も一方を相対的に移動させて、 前記吐出口から吐出される前記塗布液 を前記被塗布部材上に塗布し、 前記塗布液からなる塗膜を前記被塗布部 材上に形成してなる塗膜を有する基材の製造方法。
1 2 . 前記ス リ ッ トダイの前記吐出口から一定体積 Q 1 の前記塗布液 を吐出する第 1 のステップと、 第 1 のステ ップ終了後、 一定時間 T s だ け待機する第 2 のステップと、 第 2のステップ終了後、 前記吐出口を前 記被塗布部材に対し移動させ、 両者の間にク リ アランス S 1 を形成する 第 3のステップと、 第 3のステップ終了後、 前記塗布液を前記吐出口か ら吐出する と と もに、 前記被塗布部材を前記ス リ ッ トダイに対して相対 的に移動させて、 前記被塗布部材に塗膜を形成する第 4 のステップと含 む請求の範囲第 1 1項に記載の塗膜を有する基材の製造方法。
1 3 . 前記吐出口を含む面の塗布方向長さを L s 、 前記吐出口の長手 方向の長さを W、 前記ク リアランスを S I 、 および、 係数を α ΐ と し、 該係数 α ΐ が 0 . 0 5 ≤ α 1 ≤ 1 . 0の範囲にあるとき、 前記一定体積 Q 1 は、 Q l = a 1 X S 1 X L s XWの関係を満足する請求の範囲第 1 2項に記載の塗膜を有する基材の製造方法。
1 4 . 前記ス リ ッ トダイの前記吐出口を静止状態にある前記被塗布部 材に対し移動させ、 両者間にク リ アランス S 2を形成する第 1 のステツ プと、 第 1 のステップ終了後、 前記吐出口から一定体積 Q 2 の前記塗布 液を吐出する第 2 のステ ップと、 第 2 のステップ終了後、 一定時間 T s だけ待機する第 3 のステップと、 第 3 のステップ終了後、 前記塗布液を 前記吐出口から吐出する と と もに、 前記被塗布部材を前記ス リ ッ トダイ に对して相対的に移動させて、 前記被塗布部材に塗膜を形成する第 4の ステップと含む請求の範囲第 1 1項に記載の塗膜有する基材の製造方法 c
1 5 . 前記ス リ ッ トダイの前記吐出口を静止状態にある前記被塗布部 材に対し移動させ、 両者間に第 1 のク リアラ ンス S 3 を形成する第 1 の ステップと、 第 1 のステ ップ終了後、 前記吐出口から一定体積 Qの前記 塗布液を吐出する第 2 のステップと、 第 2 のステップ終了後、 一定時間 T s だけ待機する第 3 のステップと、 第 3 のステップ終了後、 前記ス リ ッ トダイの前記吐出口を静止状態にある前記被塗布部材に対し再度移動 させ、 両者間に第 2 のク リ アランス S 4を形成する第 4 のステップと、 第 4 のステップ終了後、前記塗布液を前記吐出口から吐出すると ともに、 前記被塗布部材を前記ス リ ッ トダイに対して相対的に移動させて、 前記 被塗布部材に塗膜を形成する第 5のステップと含む請求の範囲第 1 1項 に記載の塗膜を有する基材の製造方法。
1 6 . 前記第 1 のク リ アランス S 3 の大き さが、 前記第 2 のク リ アラ ンス S 4の大きさよ り も小さい請求の範囲第 1 5項に記載の塗膜を有す る基材の製造 法。
1 7. 前記吐出口を含む面の塗布方向長さを L s 、 前記吐出口の長手 方向の長さを W、 前記ク リ アランスを S 2、 および、 係数を α 2 と し、 該係数 CK 2が 0 . 0 5 ≤ α 2 ≤ 1 . 0の範囲にあるとき、 前記一定体積 Q 2は、 Q 2 = a 2 X S 2 X L s XWの関係を満足する請求の範囲第 1 4項に記載の塗膜を有する基材の製造方法。
1 8 . 請求の範囲第 1乃至 1 0項のいずれかに記載のス リ ッ トダイ と、 該ス リ ッ トダイの前記液体供給路に係合された塗布液送給手段と、 前記 液体供給路に送給される塗布液を前記ス リ ッ ト間隙を経て前記吐出口か ら吐出する塗液吐出手段と、 前記吐出口に対し間隔をおいて位置する被 塗布部材と前記ス リ ッ トダイ との少なく と も一方を相対的に移動させ、 前記吐出口から吐出される前記塗布液を前記被塗布部材上に塗布し、 前 記塗布液からなる塗膜を前記被塗布部材上に形成する塗膜形成手段とか らなる塗膜を有する基材の製造装置。
1 9 . 前記スリ ッ トダイの前記吐出口から一定量の前記塗布液を吐出 する手段と、 前記一定量の前記塗布液を吐出後、 一定の待機時間を経過 させる手段と、 該待機時間経過後、 前記吐出口に対し間隔をおいて位置 する被塗布部材と前記ス リ ッ トダイ との少なく とも一方を相対的に移動 させ、 前記吐出口から吐出される前記塗布液を前記被塗布部材上に塗布 し、 前 13塗布液からなる塗膜を前記被塗布部材上に形成する塗膜形成手 段とを含む請求の範囲第 1 8項に記載の塗膜を有する基材の製造装置。
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