(57)【要約】【課題】曲面部材への塗布方法及び塗布装置に関し、簡便な方法及び装置により、薄膜で、しかも面内において膜厚の均一な塗膜を形成可能な塗布方法及び塗布装置を提供する。【解決手段】本発明の塗布装置１は、一定の曲率にて構成される曲面１１を含む曲面部材１０に対して塗膜を形成するものであって、曲面部材１０の一定曲率と略同じ曲率の曲面５を含む塗布治具２と、曲面部材１０の曲面１１と塗布治具２の曲面５との間に塗布材料Ｍを注入するためのノズル６と、曲面部材１０の曲面１１と塗布治具２の曲面５とを対向させ、曲面部材１０と塗布治具２とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させる移動機構として回転軸４を備えた回転アーム３とを備える。【選択図】        図１
2004167422.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記曲面部材と前記治具とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることにより、前記曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることにより、前記曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする塗布方法。
【請求項３】
前記治具は、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む曲面部と、該曲面部をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームとを備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の塗布方法。
【請求項４】
一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることにより、該曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする塗布方法。
【請求項５】
前記曲面部材は、該曲面部材の曲面をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームに支持されていることを特徴とする請求項１又は４に記載の塗布方法。
【請求項６】
前記曲面部材の曲面が凹状の場合には、凸状の曲面を備えた治具を用い、一方、前記曲面部材の曲面が凸状の場合には、凹状の曲面を備えた治具を用いることを特徴とする請求項１ないし５のいずれか１項に記載の塗布方法。
【請求項７】
一定の曲率にて構成される凹状曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の凸状曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記曲面部材の凹状曲面に対して前記治具の凸状曲面を当接させながら両者を相対移動させることにより、前記曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする塗布方法。
【請求項８】
前記曲面部材は、内部に前記凹状曲面を備え、厚みの一定な球の一部を切り欠いた形状にて構成され、該凹状曲面に対応した曲面を備える載置台上にて、該曲面部材の凹状曲面に対して前記治具の凸状曲面を当接させ、該曲面部材の方向を一定に保ちながら、前記治具を平行移動させることにより、前記曲面部材に対して塗布材料を成膜することを特徴とする請求項７に記載の塗布方法。
【請求項９】
前記塗布材料が、偏光板の構成材料であって、前記曲面部材と前記治具との相対移動方向に偏光軸が形成されることを特徴とする請求項１ないし８のいずれか１項に記載の塗布方法。
【請求項１０】
一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布装置であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面との間に塗布材料を注入する注入機構と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、前記曲面部材と前記治具とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させる移動機構とを備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項１１】
一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布装置であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面との間に塗布材料を注入する注入機構と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、前記治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させる回転移動機構とを備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項１２】
前記注入機構としてのノズルが、前記治具に設けられていることを特徴とする請求項１０又は１１に記載の塗布装置。
【請求項１３】
前記治具は、前記曲面部材の曲率と同じ曲率にて構成された曲面を含む曲面部と、該曲面部をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームとを備えることを特徴とする請求項１０ないし１２のいずれか１項に記載の塗布装置。
【請求項１４】
一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布装置であって、
前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面との間に塗布材料を注入する注入機構と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、前記曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させる回転移動機構とを備えることを特徴とする塗布装置。
【請求項１５】
前記曲面部材が、該曲面部材の曲面をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームに支持されていることを特徴とする請求項１０又は１４に記載の塗布装置。
【請求項１６】
前記塗布材料が、偏光板の構成材料であって、前記曲面部材と前記治具との相対移動方向に偏光軸が形成されることを特徴とする請求項１０ないし１５のいずれか１項に記載の塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、有機材料膜等の塗膜を形成する塗布方法及び塗布装置に関し、特に曲面部材に対して膜厚の均一な塗膜を形成する技術に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、曲面部材に対する塗膜形成方法としては、例えば特許文献１に記載されたようなディップコーティング法、あるいはスタンプ法等が知られている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平１０−３４０６６号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このようなディップコーティング法、あるいはスタンプ法では、薄膜形成が困難であるとともに、膜厚が面内で不均一となり易い問題があった。
一方、液晶表示装置のように透過する偏光軸の変換に基づき表示のスイッチングを可能とする表示装置では、直線偏光を透過偏光軸可変手段たる液晶層に導入するために、該液晶層の外面側に偏光板を成膜した構成のものが知られている。ここで、例えば液晶表示装置を曲面に構成しようとする場合、平面状基板に偏光板を成膜した後に基板を変形させる方法、若しくは曲面状基板に対し上記ディップコーティング法、あるいはスタンプ法等により成膜する方法等が考えられる。前者の場合は、ガラス等で構成される基板を変形させる際に該基板に亀裂等が入る惧れがあり、また後者の場合は、基板を曲面状に成形した後に、偏光板を成膜するため、基板への亀裂発生等の問題は生じないが、上述の通り、薄膜形成が困難であるととともに、膜厚が不均一となり易い問題がある。
【０００５】
本発明は上記問題に鑑みてなされたものであって、曲面部材への塗布方法及び塗布装置に関し、簡便な方法及び装置により、薄膜で、しかも面内において膜厚の均一な塗膜を形成可能な塗布方法及び塗布装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明の塗布方法は、一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記曲面部材と前記治具とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることにより、前記曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする。
【０００７】
このような塗布方法によると、一定の曲率にて構成される曲面に対して膜厚均一な薄膜を形成することが可能となる。すなわち、曲面部材と治具の各曲面間に塗布材料を介在させつつ、曲面部材と治具とを曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることにより、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該塗膜を曲面間距離に対応した薄膜とすることが可能となる。なお、本発明の塗布方法においては、曲面部材は治具よりも塗布材料に対して接着性の高い材料にて構成することが好ましく、また、例えば曲面部材について塗布材料との接着性を高めるために、治具表面に離型剤等を付しておくことが好ましい。
また、特に本発明の塗布方法によると、各部材を相対移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本発明では、膜厚均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【０００８】
また、上記課題を解決するために、本発明の塗布方法は、その異なる態様として、一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることにより、前記曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする。
【０００９】
このような塗布方法によると、一定の曲率にて構成される曲面に対して膜厚均一な薄膜を形成することが可能となる。すなわち、曲面部材と治具の各曲面間に塗布材料を介在させつつ、治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることにより、曲面部材と治具とを曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることが可能となるため、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、この曲面間距離に対応した薄膜とすることが可能となる。なお、本発明の塗布方法においては、曲面部材は治具よりも塗布材料に対して接着性の高い材料にて構成することが好ましく、また、例えば曲面部材について塗布材料との接着性を高めるために、治具表面に離型剤等を付しておくことが好ましい。
また、特に本発明の塗布方法によると、治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本発明では、均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【００１０】
前記治具は、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む曲面部と、該曲面部をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームとを備えることを特徴とする。このような構成の治具により、曲面部材との間で、曲面間距離を一定とした相対移動（例えば曲面部の曲率半径と同じ回転半径の回転移動）を確実に行うことが可能となる。
【００１１】
また、上記課題を解決するために、本発明の塗布方法は、さらに異なる態様として、一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることにより、該曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする。
【００１２】
このような塗布方法によると、一定の曲率にて構成される曲面に対して膜厚均一な薄膜を形成することが可能となる。すなわち、曲面部材と治具の各曲面間に塗布材料を介在させつつ、曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることにより、曲面部材と治具とを曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることが可能となるため、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該塗膜を曲面間距離に対応した薄膜に形成することが可能となる。なお、本発明の塗布方法においては、曲面部材は治具よりも塗布材料に対して接着性の高い材料にて構成することが好ましく、また、例えば曲面部材について塗布材料との接着性を高めるために、治具表面に離型剤等を付しておくことが好ましい。
特に本発明の塗布方法によると、曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本発明では、均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【００１３】
前記曲面部材は、該曲面部材の曲面をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームに支持されているものとすることができる。このような構成の曲面部材により、治具との間で、曲面間距離を一定とした相対移動（例えば曲面部の曲率半径と同じ回転半径の回転移動）を確実に行うことが可能となる。
【００１４】
本発明の塗布方法においては、前記曲面部材の曲面が凹状の場合には、凸状の曲面を備えた治具を用い、一方、前記曲面部材の曲面が凸状の場合には、凹状の曲面を備えた治具を用いるものとすることができる。このように曲面部材と治具の凹凸形状を対応させることにより、各曲面間距離を一定として、曲面部材と治具とを相対移動させることが可能となり、本発明の効果を一層確実に実現することが可能となる。
【００１５】
また、上記課題を解決するために、本発明の塗布方法は、その異なる態様として、一定の曲率にて構成される凹状曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布方法であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の凸状曲面を含む治具を用い、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、各曲面の間に塗布材料を介在させつつ、前記曲面部材の凹状曲面に対して前記治具の凸状曲面を当接させながら両者を相対移動させることにより、前記曲面部材の曲面に対して塗布材料を成膜することを特徴とする。
【００１６】
このような塗布方法によると、一定の曲率にて構成される曲面に対して膜厚均一な薄膜を形成することが可能となる。すなわち、曲面部材と治具の各曲面間に塗布材料を介在させつつ、曲面部材の凹状曲面に対して治具の凸状曲面を当接させながら両者を相対移動させることで、曲面部材と治具との曲面間距離を一定に保ちながらの相対移動が可能となり、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該塗膜を曲面間距離に対応した薄膜に形成することが可能となる。なお、本発明の塗布方法においては、曲面部材は治具よりも塗布材料に対して接着性の高い材料にて構成することが好ましく、また、例えば曲面部材について塗布材料との接着性を高めるために、治具表面に離型剤等を付しておくことが好ましい。
特に本発明の塗布方法によると、治具の凸状曲面を曲面部材の凹状曲面に当接させながら（すなわち所定量の圧力を加えながら）塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本発明では、均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【００１７】
ここで、上記曲面部材を、内部に前記凹状曲面を備え、厚みの一定な球の一部を切り欠いた形状にて構成され、該凹状曲面に対応した曲面を備える載置台上にて、該曲面部材の凹状曲面に対して前記治具の凸状曲面を当接させ、該曲面部材の方向を一定に保ちながら、前記治具を平行移動させることにより、前記曲面部材に対して塗布材料を成膜するものとすることができる。このような方法を採用することにより、半球形状の曲面部材に対して極めて簡便に曲面塗膜を形成することができるようになる。すなわち、半球形状の曲面部材を載置台上に載置し、その凹状曲面に治具の凸状曲面を当接させつつ、曲面部材の方向を一定に保ちながら治具を平行移動させることにより、特別な装置を必要とせずとも簡便に曲面部材の凹状曲面上に塗膜を形成することが可能となるのである。
【００１８】
上述したように、本発明では塗布材料を偏光板の構成材料とし、具体的には剪断応力方向に偏光選択性を発現する材料を塗布材料とするのが好ましく、この場合、曲面部材と治具との相対移動方向に偏光軸が形成されることとなる。
【００１９】
以上のような塗布方法は、以下の塗布装置を用いることで好適に実施することができる。すなわち、本発明の塗布装置は、一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布装置であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面との間に塗布材料を注入する注入機構と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、前記曲面部材と前記治具とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させる移動機構とを備えることを特徴とする。
【００２０】
このような塗布装置によると、注入機構により曲面部材と治具との間に塗布材料を介在させ、移動機構により曲面部材と治具とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることで、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該塗膜を曲面間距離に対応した薄膜とすることが可能となる。
また、特に本発明の塗布装置によると、各部材を相対移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布装置として好適となる。すなわち、本発明では、膜厚均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【００２１】
次に、本発明の塗布装置は、その異なる態様として、一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布装置であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面との間に塗布材料を注入する注入機構と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、前記治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させる回転移動機構とを備えることを特徴とする。
【００２２】
このような塗布装置によると、注入機構により曲面部材と治具との間に塗布材料を介在させ、回転移動機構により治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることで、曲面部材と治具とを曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることが可能となるため、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該塗膜を曲面間距離に対応した薄膜とすることが可能となる。
また、特に本発明の塗布装置によると、治具の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布装置として好適となる。すなわち、本発明では、均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【００２３】
前記注入機構として、注入量制御手段を備えた注入ノズルを、治具に設けることができる。すなわち、塗布材料の各曲面間への注入は、治具側から行うことができ、上記のように注入量制御手段を備えた注入ノズルを治具に設けることで、曲面間に好適な注入量で塗布材料を注入することが可能となり、形成する塗膜の膜厚を一層均一なものとすることができるようになる。
【００２４】
前記治具は、前記曲面部材の曲率と同じ曲率にて構成された曲面を含む曲面部と、該曲面部をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームとを備えるものとすることができる。このような構成の治具により、曲面部材との間で、曲面間距離を一定とした相対移動（例えば曲面部の曲率半径と同じ回転半径の回転移動）を確実に行うことが可能となる。
【００２５】
また、本発明の塗布装置は、その異なる態様として、一定の曲率にて構成される曲面を含む曲面部材に対して塗膜を形成する塗布装置であって、前記曲面部材の前記一定曲率と略同じ曲率の曲面を含む治具と、前記曲面部材の曲面と前記治具の曲面とを対向させ、前記曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させる回転移動機構とを備えることを特徴とする。
【００２６】
このような塗布装置によると、注入機構により曲面部材と治具との間に塗布材料を介在させ、回転移動機構により曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させることで、曲面部材と治具とを曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることが可能となるため、曲面部材の曲面上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該塗膜を曲面間距離に対応した薄膜とすることが可能となる。
また、特に本発明の塗布装置によると、曲面部材の曲面をその曲面の曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布装置として好適となる。すなわち、本発明では、均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となるのである。
【００２７】
前記曲面部材は、該曲面部材の曲面をその曲率半径に対応した回転半径にて回転移動させるための回転軸を有する回転アームに支持されているものとすることができる。このような構成の曲面部材により、治具との間で、曲面間距離を一定とした相対移動（例えば曲面部の曲率半径と同じ回転半径の回転移動）を確実に行うことが可能となる。
【００２８】
なお、上述の通り、本発明では塗布材料を偏光板の構成材料とし、具体的には剪断応力方向に偏光選択性を発現する材料を塗布材料とするのが好ましく、この場合、曲面部材と治具との相対移動方向に偏光軸が形成されることとなる。なお、本発明の塗布装置においては、曲面部材は治具よりも塗布材料に対して接着性の高い材料にて構成することが好ましく、また、例えば曲面部材について塗布材料との接着性を高めるために、治具表面に離型剤等を付しておくことが好ましい。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照して説明する。なお、本実施の形態においては、各図において各部材を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各部材毎に縮尺を異ならしめてある。
【００３０】
（第１の実施の形態）
図１は、本発明の塗布装置の第１の実施形態として、塗布装置１の概略構成をその作動状態とともに示す部分断面模式図である。塗布装置１は、曲面部材１０に対して塗膜を形成する装置であって、特に一定の曲率にて構成された凹状の曲面部１１に対して凹状塗膜を塗布するのに適した塗布装置である。
【００３１】
塗布装置１は、塗布治具２と、該塗布治具２を回転移動、好ましくは振り子移動させるための回転軸４と、該回転軸４と塗布治具２とを連結する回転アーム３とを備えており、この場合、回転アーム３と回転軸４とが塗布治具２を振り子移動させるための移動機構として機能している。塗布治具２には、塗布材料Ｍを塗布治具２の表面（曲面）５側に注入するためのノズル６が形成されており、ノズル６は回転アーム３内部を連通して図４に示した塗布材料貯留部２０に連結されている。このようなノズル６及び塗布材料貯留部２０を備えてなる注入機構により、塗布治具２の曲面５と、位置固定された曲面部材１０の曲面部１１との間に塗布材料Ｍが注入され、その塗布材料Ｍを両曲面の間に介在させつつ塗布治具２を振り子移動させることで、曲面部材１０の曲面部１１に凹状の塗膜が形成されるものとなっている。
【００３２】
図２は塗布治具２の構成を模式的に示す斜視図で、図３は塗布治具２の構成を模式的に示す平面図（ａ）、底面図（ｂ）、側面図（ｃ）である。このように塗布治具２は、塗布対象である曲面部材１０の曲面部１１の曲率と略同一の曲率にて構成された凸状の曲面５を有し、その曲面５に開口してなる開口部７に連通するノズル６を備えて構成されている。ここで、曲面５は、曲面部材１０の曲面部１１と対向配置されて、曲面部１１との間で薄膜を形成すべく微細間隔を保ちながら、曲面部１１と互いに相対移動をなすものとされている。具体的に、塗布治具２の曲面５と、曲面部材１０の曲面部１１との間の間隔は、５０μｍ〜２００μｍ（例えば１００μｍ）程度とするのが良く、この場合、形成される塗膜は、数μｍ〜数十μｍ（例えば１μｍ）程度となる。
【００３３】
なお、塗布治具２は詳しくは曲面部１１と対向する表面が曲面状に構成され、特に図１に示すように振り子移動方向と交わる方向に曲面が延びて構成されており、その交わる方向に延びた曲面が、例えば曲面部材１０の曲面部１１の円弧と略同一の大きさの円弧を備えた曲面となるように構成されている。これにより、一方向への振り子移動のみで曲面部１１上に薄膜を形成することが可能となり、また、膜に対する応力方向が一定方向に定められ、膜に対して偏光性或いは配向性等の異方性を付与することが可能となる。さらに、曲面部材１０側に面する曲面５に開口した開口部７は、振り子移動方向と交わる方向に延びて開口してなり、曲面５の略全面に亙って塗布材料が注入され易い構成となっている。
【００３４】
ここで、塗布治具２は曲面部材１０よりも塗布材料Ｍに対する接着性が小さい材料にて構成されている。これにより、確実に曲面部材１０の曲面部１１表面に塗膜が形成されることとなる。なお、塗布治具２の表面（曲面）５に対して、離型剤を塗布することで曲面部材１０への塗膜形成能を高めることもできる。
【００３５】
次に、回転アーム３は回転軸４に軸支され、塗布治具２の振り子移動を実現している。この回転アーム３は、塗布治具２を、その曲面５の曲率半径に対応した回転半径にて振り子移動させるべく、該曲率半径に対応した長さにて構成されている。これにより、塗布治具２の振り子移動中は、塗布治具２の曲面５と曲面部材１０の曲面部１１との間の曲面間距離は略一定に保たれることとなる。なお、塗布治具２と回転アーム３とは異なる部材を連結した構成としても良く、また、同一部材にて軸状の回転アーム３と塗布治具２とをそれぞれ成形するものとしてもよい。
【００３６】
図４は、塗布材料Ｍの供給機構を示す説明図である。上述したように、塗布治具２のノズル６は回転アーム３内部を挿通し、該回転アーム３の側面から供給管２１を介して外部の塗布材料貯留部２０に連結されている。塗布材料貯留部２０は、図示しない昇降機構により、貯留された塗布材料の液面が、開口部７に対して一定の高さとなるように昇降自在に構成されている。これにより、ノズル６から供給される塗布材料の供給量（時間当りの供給量）が、一定に保たれるようになり、一層均一な膜厚の塗膜を形成することが可能となる。
【００３７】
以上のような構成を備えた塗布装置１によると、曲面部材１０の曲面部１１と塗布治具２の曲面５とを対向させ、各曲面の間に塗布材料Ｍを介在させつつ、塗布治具２をその曲面５の曲率半径に対応した回転半径にて振り子移動させることにより、曲面部材１０と塗布治具２とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることができるため、曲面部材１０の曲面部１１上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該曲面状塗膜を上記曲面間距離に対応した薄膜に構成することが可能となる。
【００３８】
また、特に曲面部材１０と塗布治具２とを相対移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本実施形態の塗布装置１では、膜厚均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となる。具体的に、上記リオトロピック液晶色素膜を塗布材料として用いた場合には、剪断応力方向、すなわち振り子方向に偏光軸を備えた偏光板を形成することが可能となる。
【００３９】
（第２の実施の形態）
図５は、本発明の塗布装置の第２の実施形態として、塗布装置１０１の概略構成をその作動状態とともに示す部分断面模式図である。塗布装置１０１は、曲面部材１１０に対して塗膜を形成する装置であって、特に一定の曲率にて構成された凸状の曲面部（凸状曲面）１１１に対して凸状塗膜を塗布するのに適した塗布装置である。なお、当該第２の実施形態において、上述した第１の実施形態の塗布装置１と同様の構成のものについては同じ符号を付し、説明を省略する。
【００４０】
第２の実施の形態の塗布装置１０１は、塗布対象である曲面部材１１０を回転移動、好ましくは振り子移動させるための回転軸４と、該回転軸４と曲面部材１１０とを連結する回転アーム３とを備えており、この場合、回転アーム３と回転軸４とが曲面部材１１０を振り子移動させるための移動機構として機能している。一方、塗布装置１０１は、曲面部材１１０と対向して配置され、凹状曲面１０５を備える塗布治具１０２を有し、当該塗布治具１０２は位置固定されている。
【００４１】
塗布治具１０２には、塗布材料Ｍを塗布治具１０２の凹状曲面１０５側に注入するためのノズル１０６が形成されており、ノズル１０６は図４に示したものと同様の塗布材料貯留部に連結されている。このようなノズル１０６及び塗布材料貯留部からなる注入機構により、塗布治具１０２の凹状曲面１０５と、曲面部材１１０の凸状曲面１１１との間に塗布材料Ｍが注入され、その塗布材料Ｍを両曲面の間に介在させつつ曲面部材１１０を振り子移動させることで、曲面部材１１０の凸状曲面１１１に塗膜が形成されるものとなっている。
【００４２】
すなわち、本実施の形態においては、塗布治具１０２は、塗布対象である曲面部材１１０の凸状曲面１１１の曲率と略同一の曲率にて構成された凹状の曲面１０５を有し、その凹状曲面１０５の底部に形成された開口部１０７に連通するノズル１０６を備えて構成されている。一方、塗布対象である曲面部材１１０の凸状曲面１１１は、塗布治具１０２の凹状曲面１０５と対向配置されて、該凹状曲面１０５との間で薄膜を形成すべく微細間隔を保ちながら振り子移動し、凹状曲面１０５に対して相対移動するものとされている。
【００４３】
なお、塗布治具１０２は詳しくは凸状曲面１１１と対向する表面が曲面状に構成され、特に図５に示すように振り子移動方向と交わる方向に曲面が延びて構成されており、その交わる方向に延びた曲面が、例えば曲面部材１１０の凸状曲面１１１の円弧と略同一の大きさの円弧を備えた曲面となるように構成されている。これにより、振り子移動のみで凸状曲面１１１上に凸状の薄膜を形成することが可能となり、また、膜に対する応力方向が一定方向に定められるため、膜に対して偏光性或いは配向性等の異方性を付与することが可能となる。さらに、曲面部材１１０側に面する凹状曲面１０５に開口した開口部１０７は、振り子移動方向と交わる方向に延びて開口してなり、凹状曲面１０５の略全面に亙って塗布材料が注入され易い構成となっている。
【００４４】
ここで、塗布治具１０２は曲面部材１１０よりも塗布材料Ｍに対する接着性が小さい材料にて構成されている。これにより、確実に曲面部材１１０の凸状曲面部１１１表面に塗膜が形成されることとなる。なお、塗布治具１０２の凹状曲面１０５に対して、離型剤を塗布することで曲面部材１１０への塗膜形成能を高めることもできる。
【００４５】
以上のような構成を備えた塗布装置１０１によると、曲面部材１１０の凸状曲面１１１と塗布治具１０２の凹状曲面１０５とを対向させ、各曲面の間に塗布材料Ｍを介在させつつ、曲面部材１１０をその曲面１１１の曲率半径に対応した回転半径にて振り子移動させることにより、曲面部材１１０と塗布治具１０２とをその曲面間距離を一定に保ちながら相対移動させることができるため、曲面部材１１０の凸状曲面１１１上に膜厚均一な曲面状の塗膜を形成することが可能となるとともに、該曲面状塗膜を上記曲面間距離に対応した薄膜に構成することが可能となる。
【００４６】
また、特に曲面部材１１０と塗布治具１０２とを相対移動させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本実施形態の塗布装置１０１では、膜厚均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となる。具体的に、上記リオトロピック液晶色素膜を塗布材料として用いた場合には、剪断応力方向、すなわち振り子方向に偏光軸を備えた偏光板を形成することが可能となる。
【００４７】
（第３の実施の形態）
図６は、本発明の塗布装置の第３の実施形態として、塗布装置２０１の概略構成をその作動状態とともに示す部分断面模式図である。塗布装置２０１は、塗布対象である曲面部材２１０に対して塗膜を形成する装置であって、特にレンズのような球面を切り取ったような形状の球状内面に凹状塗膜を塗布するのに適した塗布装置である。
【００４８】
本実施形態の塗布装置２０１は、曲面部材２１０を載置するための載置台２０９を備え、載置台２０９の表面すなわち載置面２０８は、曲面部材２１０の外形状に合わせて曲面状に構成され、該曲面がレール状に長手方向に延びた構成をなし、すなわち円筒内面を部分的に切り欠いた形状を有している。また、載置台２０９には、塗布施行時の曲面部材２１０の初期状態（この場合、傾き状態）の設定を容易化するための真空孔２１５が形成され、曲面部材を一時的に固定する手段として機能している。
【００４９】
このような載置台２０９上に、図６に示すように曲面部材２１０を設置し、図７に示すように塗布治具２０２の凸状曲面２０５を当接させ、曲面部材２１０の方向を一定に保ちながら塗布治具２０２を平行移動させることにより、曲面部材２１０が外形に沿って傾きながら移動するため、凹状曲面２１１の内面全面に薄膜を形成することが可能となる。なお、この場合も塗布材料は、図４に示したものと同様の塗布材料貯留部から、塗布治具２０２に設けられたノズル（図示略）を介して注入される。このように、塗布治具２０２を載置台２０９のレール状に構成された載置面２０８に沿って平行移動させることで、曲面部材２１０がレール状載置面２０８に沿って傾きを連続的に変化させながら、該載置面２０８上を転がるため、凹状曲面２１１に当接させた塗布治具２０２の凸状曲面２０５が、塗布材料を薄膜且つ均一に凹状曲面２１１内部に塗布するものとなっている。
【００５０】
なお、このような塗布装置２０１を用いた塗布方法によると、塗布治具２０２の凸状曲面２０５を、曲面部材２１０の凹状曲面２１１に当接させながら塗膜を形成するため、成膜と同時に塗膜に対して剪断応力が発生し、例えば応力方向に応じて偏光ないし配向を発現する膜、具体的にはリオトロピック液晶色素膜等の塗布方法として好適となる。すなわち、本実施形態の塗布装置２０１では、膜厚均一で薄膜の曲面状塗膜の形成と同時に、材料によっては、該曲面状塗膜に対して偏光性ないし配向性を付与することが可能となる。具体的に、上記リオトロピック液晶色素膜を塗布材料として用いた場合には、剪断応力方向、すなわち振り子方向に偏光軸を備えた偏光板を形成することが可能となる。
【００５１】
また、本実施形態の塗布装置２０１においても、曲面部材２１０は塗布治具２０２よりも塗布材料に対して接着性の高い材料にて構成することが好ましく、また、例えば曲面部材２１０について塗布材料との接着性を高めるために、塗布治具２０２の表面に離型剤等を付しておくことが好ましい。さらに、塗布治具２０２として、塗布材料を注入可能なノズルを備えてなるものを用いたが、ノズル等の注入機構は必ずしも必要ではなく、例えば凹状曲面２１１内に所定量の塗布材料を注入しておき、注入した塗布材料を塗布治具にて引き延ばす方法によっても塗膜を形成することが可能である。
【００５２】
なお、本実施形態に示した塗布装置を用いた塗布方法は、例えば偏光膜をサングラスに対して塗布する際に好適であり、また、曲面の表示部を備えた液晶表示装置への偏光膜塗布に際しても好適である。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態の塗布装置の概略構成をその作動状態とともに示す部分断面模式図。
【図２】図１の塗布装置の要部を示す斜視図。
【図３】図１の塗布装置の要部を示す平面図、底面図、側面図。
【図４】図１の塗布装置の塗布材料貯留部について示す説明図。
【図５】第２実施形態の塗布装置の概略構成をその作動状態とともに示す部分断面模式図。
【図６】第３実施形態の塗布装置の概略構成を示す斜視図。
【図７】図６の塗布装置を用いた場合の作用を示す説明図。
【符号の説明】
１，１０１，２０１  塗布装置、２，１０２，２０２  塗布治具、３  回転アーム、４  回転軸、６  ノズル、１０，１１０，２１０  曲面部材
【図１】
2004167422.tif 000003
【図２】
2004167422.tif 000004
【図３】
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【図４】
2004167422.tif 000006
【図５】
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【図６】
2004167422.tif 000008
【図７】
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