(57)【要約】【課題】膜厚が極薄く、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜を得ることのできる塗布方法及び装置を提供する。【解決手段】塗布ヘッド１８のスリット１８Ｃより塗布液を供給しながら、塗布ヘッド１８と所定の間隔を隔てた位置で連続的に搬送される帯状可撓性支持体１２に所定膜厚の塗布膜２８を形成し、その後該塗布膜を乾燥させる塗布方法。塗布直後の塗布膜の膜厚を２〜４０μｍとし、かつ、塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓなるまでの塗布膜表面の相対気流速度を０．２ｍ／秒以下とする【選択図】　図１
2004081963.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布ヘッドのスリットより塗布液を供給しながら、該塗布ヘッドと所定の間隔を隔てた位置で連続的に搬送される帯状可撓性支持体に所定膜厚の塗布膜を形成し、その後該塗布膜を乾燥させる塗布方法において、
塗布直後の前記塗布膜の膜厚を２〜４０μｍとし、かつ、前記塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓになるまでの前記塗布膜表面の相対気流速度を０．２ｍ／秒以下とすることを特徴とする塗布方法。
【請求項２】
前記塗布液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下である請求項１に記載の塗布方法。
【請求項３】
前記塗布液に有機溶剤が含まれる請求項１又は２のいずれか１項に記載の塗布方法。
【請求項４】
前記塗布膜の乾燥後の膜厚が０．０１〜０．４μｍである請求項１、２又は３のいずれか１項に記載の塗布方法。
【請求項５】
塗布ヘッドのスリットより塗布液を供給しながら、該塗布ヘッドと所定の間隔を隔てた位置で連続的に搬送される帯状可撓性支持体に所定膜厚の塗布膜を形成し、その後乾燥手段により該塗布膜を乾燥させる塗布装置において、
前記乾燥手段は、前記塗布膜表面の相対気流速度が０．２ｍ／秒以下に制御できるように構成されていることを特徴とする塗布装置。
【請求項６】
前記乾燥手段は、ヒータ加熱乾燥手段、ローラ加熱乾燥手段、減圧乾燥手段又は低湿度雰囲気乾燥手段のうちいずれか１以上を備えてなる請求項５に記載の塗布装置。
【請求項７】
請求項１、２、３又は４のいずれか１項に記載の塗布方法により塗布膜が形成された帯状可撓性支持体を使用したパターン部材の製造方法であって、
基板上に複数種類の異なる材料をパターン状に形成するパターン部材の製造方法において、
それぞれの異なる材料用の帯状可撓性支持体上に、該異なる材料を塗布する工程と、
前記材料を塗布した帯状可撓性支持体を乾燥する工程と、
前記基板に、前記それぞれの帯状可撓性支持体のうち１つの帯状可撓性支持体を、前記材料が該基板に相対するように重ね合わせ、前記帯状可撓性支持体の裏面より押圧板により押圧することにより前記材料を前記基板に前記パターン状に転写する操作を前記複数種類分繰り返して、前記基板上に前記複数種類の異なる材料をパターン状に形成する工程と、
を有することを特徴とするパターン部材の製造方法。
【請求項８】
前記押圧板の表面には前記パターン状の突起が形成されている請求項７に記載のパターン部材の製造方法。
【請求項９】
前記複数種類の異なる材料には、少なくとも赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に対応する発光用又は表示用の材料が含まれる請求項７又は８のいずれか１項に記載のパターン部材の製造方法。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、塗布膜の塗布方法及び装置に係り、特に、連続走行するウエブ（帯状可撓性支持体）に各種液状組成物を塗布して長尺で広幅な塗布膜面を形成する塗布方法及び装置に関する。
【０００２】
また、本発明は、前記塗布方法及び装置により塗布膜が形成された帯状可撓性支持体（シート）を使用したパターン部材の製造方法に係り、特に、液晶表示素子のカラーフィルタ、有機ＥＬ素子用画素等の電子ディスプレイ用途に好適に使用されるパターン部材の製造方法に関する。
【０００３】
【従来の技術】
従来より、写真感光材料や磁気記録媒体等の分野において、連続走行する帯状の可撓性支持体（以下、「ウエブ」という）上に所定の塗布液を塗布して塗布膜を形成する塗布工程が採用されている。近年、これらの分野において、膜厚が極薄く、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜を得ることのできる塗布技術が求められている。
【０００４】
塗布液をウエブ面に塗布する塗布装置としては、たとえば、ロールコータ型、グラビアコート型、ロールコートプラスドクター型、エクストルージョン型、スライドコート型等があるが、近年はこれらの分野において、エクストルージョン型の塗布装置が多用されている。なぜなら、エクストルージョン型の塗布装置では、ポンプにより定量の塗布液を供給して塗布でき、所望の膜厚が得やすいからである。
【０００５】
また、従来より、液晶表示素子のカラーフィルタ、有機ＥＬ素子用画素等の電子ディスプレイ用材料として、ガラス基板、シート基材、フイルム等の面に、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）等の単色又は３色の微細（μｍレベル）なストライプ状又はマトリックス状のパターンを形成したパターン部材が使用されている。
【０００６】
このようなパターン部材の製造方法として、これまで各種の方法が提案、採用されている。たとえば、フォトリソグラフィー、顔料分散法、電着法、印刷法等が挙げられる。これらの製造方法は、一長一短あり、各社において最適と判断される製造方法が採用されているのが現状である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、エクストルージョン型の塗布装置を使用しても、乾燥後の膜厚が０．１μｍ以下となるような塗布膜を均一かつ大面積に得ることは非常に困難を伴う。たとえば、エクストルージョン型の塗布装置を使用した場合の塗布時の最低膜厚は約２０μｍであり、乾燥後の膜厚が０．２μｍ以下となるには、液濃度を１％程度にしなければならず、塗布液は非常に薄い液となる。このような液は粘度も低く、均一に塗布することも、塗布後の膜を均一厚さで乾燥させることも非常に困難である。
【０００８】
このように濃度、粘度ともに低い塗布膜は、乾燥の際の気流の影響を受けやすく、できるだけ流速が低くなるように気流を管理することが望まれる。一方、乾燥の際の気流の流速が低いと、乾燥時間が増大し、生産性が低下するという不具合ともなる。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、塗布ヘッドのスリットより塗布液を供給しながら、該塗布ヘッドと所定の間隔を隔てた位置で連続的に搬送される帯状可撓性支持体（ウエブ）に、所定膜厚の塗布膜を形成させる塗布方法及び装置において、膜厚が極薄く、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜を得ることのできる塗布方法及び装置を提供することを目的とする。
【００１０】
また、パターン部材の製造に関して、上記従来のパターン部材の製造方法では、品質（パターン精度）面とコスト面との両方を満足させることが困難であるのが現状である。
【００１１】
すなわち、フォトリソグラフィー、蒸着法等（たとえば、特開２０００−３６３８５号公報、特開平９−２０４９８４号公報参照）では、工数が多く、装置が複雑であるうえに、連続可撓性支持体への加工に不適であり、量産に不向きである。
【００１２】
グラビアオフセット印刷法（たとえば、特開昭６２−８５２０２号公報参照）では、転写の際にパターン形状が乱れ、高精度（数十μｍレベル）の加工が困難であるという問題がある。また、大面積化に向かず、更に、インク厚さの均一化、位置合わせ精度等の点でも問題がある。
【００１３】
インクジェット方式（たとえば、特開平１０−１５３９６７号公報参照）では、隔壁を必要とするため、開口率が小さくなるという問題があるうえに、有機の層を多層化するのが困難であるという問題がある。また、大面積化に向かず、更に、インク厚さの均一化等の点でも問題がある。
【００１４】
レリーフ染色法、顔料分散法、電着法では、いずれも工数が多く量産化に不向きであるという問題がある。
【００１５】
転写方式（たとえば、特開２０００−２４６８６６号公報参照）は、フイルム上に形成されたパターンをガラス基板等へ転写する技術であるが、パターンを連続するフイルム状の基板等へ転写することには対応できない。
【００１６】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、基板上に複数種類の異なる材料をパターン状に形成するパターン部材の製造において、生産性及び製品品質（パターン精度）のいずれをも向上させることができる製造方法を提供することをも目的とする。
【００１７】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために、本発明は、塗布ヘッドのスリットより塗布液を供給しながら、該塗布ヘッドと所定の間隔を隔てた位置で連続的に搬送される帯状可撓性支持体に所定膜厚の塗布膜を形成し、その後該塗布膜を乾燥させる塗布方法において、塗布直後の前記塗布膜の膜厚を２〜４０μｍとし、かつ、前記塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓになるまでの前記塗布膜表面の相対気流速度を０．２ｍ／秒以下とすることを特徴とする塗布方法及びこれに使用される乾燥手段を有する塗布装置を提供する。
【００１８】
本発明によれば、塗布直後の塗布膜の膜厚が適正範囲にあり、かつ、塗布液の粘度が所定の値になるまでの塗布膜表面の相対気流速度を０．２ｍ／秒以下に維持させるので、膜厚が極薄く、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜を得ることができる。
【００１９】
すなわち、本発明の発明者は、各種の検討を加えた結果、塗布直後から塗布液の粘度が所定の値になるまでの乾燥条件に着目し、これを最適状態に維持することにより本発明に到った。なお、このためには、気流の流れによらない乾燥手段を導入することが必要である。
【００２０】
ここで、「塗布膜表面の相対気流速度」と規定したのは、乾燥手段内部の気流速度を０．２ｍ／秒以下に維持したとしても、帯状可撓性支持体の搬送速度により、塗布膜表面と気流との相対速度が０．２ｍ／秒以上になることがあり得るからである。すなわち、乾燥手段内部の気流速度を０としても、帯状可撓性支持体の搬送速度を０．２ｍ／秒とすれば、塗布膜表面の相対気流速度は０．２ｍ／秒となる。
【００２１】
ところで、従来からも低粘度の液を塗布する技術について、各種提案がなされていたが、本発明の構成及び効果に達するものは皆無であった。たとえば、特開２０００−１５７９２３号公報に提案されているものは、乾燥ゾーンに入るまでの風速を規定しているが、それ以外の乾燥条件については触れておらず、本発明とは相違する。
【００２２】
また、特開２０００−３２９４６３号公報に提案されているものは、塗布後の所定時間での風速を規定している点で本願と共通するが、塗布直後の塗布膜厚が５０μｍ以上という点で本願の構成と相違する。
【００２３】
また、特開平１０−６８５８７号公報に提案されているものは、乾燥風の風向を規定しているのみであり、本願の構成と相違する。
【００２４】
本発明において、前記塗布液の粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であることが好ましい。このような低粘度の塗布液において本発明の効果が有効に発揮できるからである。
【００２５】
また、本発明において、前記塗布液に有機溶剤が含まれることが好ましい。このような有機溶剤が含まれる塗布液において本発明の効果が有効に発揮できるからである。
【００２６】
また、本発明において、前記塗布膜の乾燥後の膜厚が０．０１〜０．４μｍであることが好ましい。このような乾燥後の膜厚が極めて薄い塗布膜の塗布方法において本発明の効果が有効に発揮できるからである。
【００２７】
また、本発明において、前記乾燥手段は、ヒータ加熱乾燥手段、ローラ加熱乾燥手段、減圧乾燥手段又は低湿度雰囲気乾燥手段のうちいずれか１以上を備えてなることが好ましい。このような乾燥手段を有していれば、塗布膜表面の相対気流速度を所定範囲に抑えた状態であっても、十分な乾燥速度が得られるからである。
【００２８】
また、本発明は、上記の塗布方法により塗布膜が形成された帯状可撓性支持体を使用したパターン部材の製造方法であって、基板上に複数種類の異なる材料をパターン状に形成するパターン部材の製造方法において、それぞれの異なる材料用の帯状可撓性支持体上に、該異なる材料を塗布する工程と、前記材料を塗布した帯状可撓性支持体を乾燥する工程と、前記基板に、前記それぞれの帯状可撓性支持体のうち１つの帯状可撓性支持体を、前記材料が該基板に相対するように重ね合わせ、前記帯状可撓性支持体の裏面より押圧板により押圧することにより前記材料を前記基板に前記パターン状に転写する操作を前記複数種類分繰り返して、前記基板上に前記複数種類の異なる材料をパターン状に形成する工程と、を有することを特徴とするパターン部材の製造方法を提供する。
【００２９】
本発明によれば、複数種類の材料、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色彩用の帯状可撓性支持体（転写シート）上に、この異なる材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を塗布し、これらの転写シートを乾燥した後、製品となる基板に、これらの転写シートのうち１つの転写シートを、この材料が基板に相対するように重ね合わせ、転写シートの裏面より押圧板により押圧することにより、材料を基板にパターン状に転写できる。そして、これを各材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎に繰り返すことにより、パターン部材（たとえば、有機ＥＬ素子、液晶表示素子のカラーフィルタ）を形成できる。
【００３０】
材料を基板にパターン状に転写するには、たとえば、所望のパターンと略同一形状の開口を有するマスク材を介してこの材料が基板に相対するように重ね合わせ、転写シートの裏面より押圧板により押圧することにより、マスク材の開口より材料を基板にパターン状に転写できる。
【００３１】
したがって、本発明の上記方法により、基板上に複数種類の異なる材料をパターン状に形成するパターン部材の製造において、生産性及び製品品質（パターン精度）のいずれをも向上させることができる。また、材料（インク）の種類についても選択の自由度が多いという利点が得られる。
【００３２】
なお、「転写シートの裏面より押圧板により押圧する」とあるが、基板の裏面より押圧し、基板を押圧板側へ押し付ける構成であっても、同様に材料を基板にパターン状に転写できる。したがって、このような構成も本発明の均等範囲と言える。
【００３３】
本発明において、前記押圧板の表面には前記パターン状の突起が形成されていることが好ましい。押圧板の表面にこのようなパターン状の突起が形成されていれば、材料が容易確実に所定パターン状に転写シート上に形成できるからである。
【００３４】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って本発明に係る塗布方法及び塗布装置の好ましい実施の形態について詳説する。図１は、本発明の塗布装置１０の実施の態様を示す概念図であり、図２は、塗布ヘッド１８の一部を切り欠いた概念図である。
【００３５】
図１に示されるように、塗布装置１０は、主として、ウエブ１２に塗布液を塗布する塗布手段１０Ａと、ウエブ１２を連続的に搬送する搬送手段１０Ｂと、ウエブ１２に塗布された塗布液を乾燥させる乾燥手段１０Ｃとより構成される。
【００３６】
塗布手段１０Ａは、塗布液タンク１４と、この塗布液タンク１４より塗布液を送液するポンプ１６と、ポンプ１６から送液された塗布液をウエブ１２に塗布する塗布ヘッド１８と、これらを繋ぐ配管とより構成される。
【００３７】
ポンプ１６としては、塗布液の供給流量が安定化することより、定量ポンプを使用することが好ましい。定量ポンプとしては、たとえば、ギアポンプ、ローラポンプ等、各種のポンプが使用できるが、本発明の塗布には、特にギアポンプが好適に使用できる。
【００３８】
塗布ヘッド１８は、塗布ヘッド先端が連続走行するウエブ１２と近接された状態で対向配置される。図２に示されるように、塗布ヘッド１８内には、筒状のポケット部１８Ｂがウエブ１２の幅方向に平行に形成されるとともに、塗布用ポケット部１８Ｂは供給ライン１８Ａに接続される。また、塗布ヘッド１８内には、塗布ヘッド先端に吐出口を有する塗布用スリット１８Ｃが形成されるとともに、塗布用スリット１８Ｃが塗布用ポケット部１８Ｂに連通される。
【００３９】
塗布用スリット１８Ｃは、ポケット部１８Ｂと塗布ヘッド先端とを繋ぐ狭隘な流路であり、ウエブ１２の幅方向に延長される。そして、供給ライン１８Ａからウエブ１２に塗布する所望の塗布量の塗布液が塗布ヘッド１８の塗布用ポケット部１８Ｂに供給される。
【００４０】
なお、図２では、塗布用ポケット部１８Ｂに塗布液を送液する方法として、塗布用ポケット部１８Ｂの一方側から供給するようにしたが、この他にも塗布用ポケット部１８Ｂの一方側から供給して他端側から引き抜くタイプ、又は塗布用ポケット部１８Ｂの中央部から供給して両側に分流させるタイプがあり、いずれを適用してもよい。
【００４１】
なお、塗布ヘッド１８としては、エクストルージョン型に限定されるものではなく、スリットより塗布液を供給してウエブ１２に塗布液を塗布する構成のものであれば、任意の形式の塗布ヘッドを使用することができる。
【００４２】
搬送手段１０Ｂは、巻回されたウエブ１２を繰出す送り出しローラ２４と、塗布ヘッド１８に対向して設けられ、塗布時のウエブ１２を支持するバックアップローラ２０と、ウエブ１２を張架し連続的に走行するウエブ１２の搬送を助ける複数のガイドローラ２２、２２…と、ウエブ１２を巻き取る巻取りローラ２６とで構成される。上記ローラのうち、いずれかが所定回転数で駆動されることにより、ウエブ１２は一定の速度で連続的に搬送される。
【００４３】
なお、図示は省略したが、ウエブ１２のテンションをコントロールするテンションローラや、ウエブ１２の搬送を制御する駆動ローラを設けることも任意である。
【００４４】
塗布装置１０は、バックアップローラ２０の時計回りで９時の位置に塗布ヘッド１８の先端が対向するように構成されている。そして、塗布ヘッド１８の先端とウエブ１２の表面との距離が設定される。図示のように、ヘッド１８により塗布液が塗布されたウエブ１２には、塗布膜が形成され、このウエブ１２はバックアップローラ２０に支持されて時計回りに搬送される。このように搬送されることにより、塗布された液がウエブ１２上を重力方向に流動したり、塗布ムラとなったりすることを避けることができる。
【００４５】
なお、塗布ヘッド１８の先端の位置は、バックアップローラ２０の時計回りで９時の位置に限定されるものではない。均一な塗布が行なえ、かつウエブ１２が水平位置（１２時の位置）に至るまでに所定時間内に搬送されるのであれば、塗布ヘッド１８の先端の位置に制限はない。
【００４６】
ただし、あまり下側（たとえば、７時の位置）に設けられた場合、塗布された液がウエブ１２上を重力のために流動してしまう懸念がある。また、あまり上側（たとえば、１１時の位置）に設けられた場合、塗布液が安定かつ均一に塗布されない懸念がある。
【００４７】
バックアップローラ２０の外径サイズは特に制限はなく、均一な塗布が行なえるのであれば任意である。また、図示のようなバックアップローラ２０に代えて、複数の小径のバックアップローラを円周状に配する構成も採用できる。
【００４８】
図１に示される乾燥手段１０Ｃとして、トンネル状の乾燥装置３０、３２が設けられている。また、乾燥装置３２の下流には調温調湿ゾーン３６が設けられている。乾燥装置３０、３２の内部において、ウエブ１２は既述のガイドローラ２２、２２…により支持されている。
【００４９】
乾燥手段１０Ｃの前段として位置する乾燥装置３０では、内部の気流速度が０になるように構成されている。すなわち、本発明において、塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓになるまでの塗布膜表面の相対気流速度を０．２ｍ／秒以下とすることが必須の要件であるので、これに対応する構成となっている。具体的には、ウエブ１２の搬送方向に対し直交する方向に複数枚の遮蔽板（不図示）を設けるとともに、赤外線ヒータ３４、３４をウエブ１２に近接して設けた。
【００５０】
その他の構成として、塗布液中の有機溶剤及び水分等を排気する必要があるため排気口３０Ｂ、３０Ｂが乾燥装置３０の下面に設けられており、これに対応すべく吸気口３０Ａ、３０Ａが乾燥装置３０の上面に設けられていることより、これらを通過する気流による外乱の影響を受けないように遮蔽板（不図示）が設けられている。
【００５１】
これらの構成を採用するには、ウエブ１２の搬送位置に熱線風速計のセンサ部を配し、気流速度を計測しながら、試行錯誤により最適構成になるように絞り込んでいった。また、塗布ヘッド１８から乾燥装置３０の間においても、塗布膜が気流の影響を受けないように、図示しないカバーで囲った。
【００５２】
なお、乾燥装置３０内部の気流速度が０であっても、既述のように、ウエブ１２の搬送により相対気流速度は生じる。たとえば、ウエブ１２の搬送速度を１０ｍ／分とした場合、秒速では０．１６７ｍ／秒となる。したがって、ウエブ１２の搬送速度を１２ｍ／分以上に設定した場合には、これだけで相対気流速度が０．２ｍ／秒以上になってしまう。したがって、このような場合には、ウエブ１２の搬送方向に並行するような気流の流を生じさせる構成が必要となる。
【００５３】
本実施態様の乾燥手段１０Ｃでは、ウエブ１２が乾燥装置３０の出口に到達する前に塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓなるように構成することを想定しており、塗布液の組成、塗布液（原液）の粘度、塗布膜の厚さ、ウエブ１２の搬送速度、及び、赤外線ヒータ３４、３４の仕様（パワー）等に応じて、乾燥装置３０の長さを最適に設計する必要がある。
【００５４】
乾燥装置３０に設けられる乾燥手段としては、赤外線ヒータ３４、３４が採用されているが、これに限られるものではなく、ウエブ１２に塗布された塗布液を均一に乾燥させることができるものであれば、他の種類のヒータ加熱乾燥手段、ローラ加熱乾燥手段、減圧乾燥手段、低湿度雰囲気乾燥手段等の公知の各種乾燥手段が採用できる。
【００５５】
ここで、ローラ加熱乾燥手段とは、たとえば、複数のガイドローラ２２、２２…を密に隣接して配し、これに加熱手段を設ける構成のものである。内部加熱手段としてガイドローラ２２の内部に熱媒を流すもの、外部加熱手段としてガイドローラ２２の下側にヒータを配するもの等、各種の構成が採用できる。
【００５６】
乾燥手段１０Ｃの中段として位置する乾燥装置３２において、乾燥装置３０のように内部の気流速度の制限はない。なぜなら、ウエブ１２が乾燥装置３２の入口に到達する前に、塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓ以上になっていることを想定しており、相対気流速度が大きくても塗布膜が影響を受けることは少ないからである。ただし、気流速度は１０ｍ／秒とすることが好ましい。
【００５７】
したがって、乾燥装置３２には、公知の各種乾燥手段を採用することができる。図示の構成では、通風式の乾燥手段が採用されている。また、乾燥装置３２において、排気口３２Ｂ、３２Ｂが下面に設けられており、これに対応すべく吸気口３２Ａ、３２Ａが上面に設けられている。
【００５８】
乾燥手段１０Ｃの後段として位置する調温調湿ゾーン３６は、乾燥後のウエブ１２の温度及び湿度（水分量）を調整するために設けられるもので、公知の各種構成が採用できる。
【００５９】
次に、塗布装置１０を使用した塗布膜の形成について説明する。塗布液としては、粘度が１０ｍＰａ・ｓ以下であり、有機溶剤が含まれるものが好ましく使用できる。
【００６０】
ウエブ１２としては、一般に、所定幅、所定長さで、厚さが２〜２００μｍ程度ののポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６　−ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフイルム、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートした紙、金属板等からなる可撓性帯状物又は該帯状物を基材としてその表面に加工層を形成した帯状物が使用できる。
【００６１】
塗布装置１０において、送り出しローラ２４よりウエブ１２を繰出しながら、塗布直後の塗布膜の膜厚が２〜４０μｍとなるように、塗布ヘッド１８からの塗布液の供給量及びウエブ１２の搬送速度を制御して塗布を行なう。
【００６２】
塗布後の乾燥において、乾燥装置３０では、塗布膜表面の相対気流速度が０．２ｍ／秒以下になるように制御し、また、ウエブ１２が乾燥装置３０の出口に到るまでに塗布液の粘度が１００ｍＰａ・ｓになるように調整する。このように、塗布膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜が得られるように乾燥装置３０の設定を行なう。
【００６３】
乾燥装置３２及び調温調湿ゾーン３６を経た乾燥後のウエブ１２は巻取りローラ２６に巻取られる。
【００６４】
以下、添付図面に従って本発明に係る塗布方法及び塗布装置により塗布膜が形成された帯状可撓性支持体を使用したパターン部材の製造方法の好ましい実施の形態について詳説する。図３に、本発明のパターン部材の製造方法のプロセスフローが一例として示される。
【００６５】
本実施の形態では、各種のウエブ（帯状可撓性支持体）１２である転写シートとしては、図３（ａ）に示されるように、赤（Ｒ）用の転写シート１２Ｒ、緑（Ｇ）用の転写シート１２Ｇ及び青（Ｂ）用の転写シート１２Ｂの３種類の転写シートが使用される。各種の転写シート１２としては、所定形状のシートで、各種の異なる材料（パターン材料）Ｐが塗布でき、かつ、転写工程において材料Ｐを基板Ｂに転写できる材質が使用できる。すなわち、転写工程における条件下において、材料Ｐの濡れ性又は接着性が、基板Ｂより劣る材質であることが求められる。このような転写シート１２としては、既述のウエブが使用できる。
【００６６】
転写シート１２への材料Ｐの塗布は、塗布装置１０により行なわれる。塗布装置１０は、１台で各種のパターン材料Ｐを塗布するようにしてもよく、各種のパターン材料Ｐ毎に塗布装置１０を備えてもよい。なお、既述のように、塗布装置１０は、転写シート１２上に所定厚さのパターン材料Ｐが塗布できれば、方式は問わない。パターン材料Ｐが塗布された転写シート１２は、乾燥装置（乾燥手段）３０に送られ、パターン材料Ｐの乾燥がなされる。
【００６７】
上記一連の工程は、良好な無塵度及び最適な温湿度の環境下で実施されることが好ましい。したがって、クリーンルーム内で行なわれるのが好ましく、特に、塗布手段１０Ａ及び乾燥手段１０Ｃは、クラス１００以下の環境下に設置されるのが好ましい。このためには、ダウンフローのクリーンルーム又はクリーンベンチを併用する形態が採用できる。
【００６８】
特に、パターン材料Ｐが有機ＥＬの発光層である場合、この発光層は水分が製品寿命に大きく影響することより、低湿度の環境に維持することが好ましい。具体的には、露点マイナス２０°Ｃ以下の空気又は窒素ガス雰囲気であることが好ましい。相対湿度（ＲＨ）も可能な限り低くすることが好ましい。
【００６９】
図３（ｂ）に示される転写工程において、基板Ｂに、それぞれの転写シート１２のうち１つの転写シートを、パターン材料Ｐが基板Ｂに相対するように重ね合わせ、転写シート１２の裏面より押圧板４０により押圧することによりパターン材料Ｐを基板Ｂにパターン状に転写する。
【００７０】
この転写工程で供給される基板Ｂの材質としては、ガラス板（たとえば、液晶表示素子のカラーフィルタ用）、シリコン基板、金属板等が使用できるが、帯状可撓性支持体の基板Ｂも使用できる。
【００７１】
帯状可撓性支持体の基板Ｂとしては、一般に、所定幅の、長さが４５〜２００００ｍ、厚さが２〜２００μｍのポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリエチレン−２，６　−ナフタレート、セルロースダイアセテート、セルローストリアセテート、セルロースアセテートプロピオネート、ポリ塩化ビニル、ポリ塩化ビニリデン、ポリカーボネート、ポリイミド、ポリアミド等のプラスチックフイルム、紙、ポリエチレン、ポリプロピレン、エチレンブテン共重合体等の炭素数が２〜１０のα−ポリオレフィン類を塗布又はラミネートした紙等からなる可撓性帯状物又は該帯状物を基材としてその表面に加工層を形成した帯状物が使用できる。
【００７２】
押圧板４０としては、表面にパターンと略同一形状の突起４０Ａ、４０Ａ…が形成されている板状部材が使用される。突起４０Ａの押圧板４０上の配置は、各材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ等）のパターンに対応してなされる。突起４０Ａのサイズは、パターンと略同一サイズとするのがよい。具体的には、たとえば、パターンが１００×２００μｍの矩形である場合、これと同一とする。
【００７３】
押圧板４０の突起４０Ａの段差は、パターンのサイズ、パターンの膜厚、パターンの要求精度等に応じて最適値が採用できるが、一般的には３０〜７０μｍが好ましく採用できる。パターンの要求精度、すなわち突起４０Ａの成形精度の観点からは、突起４０Ａの段差が可能な限り小さいことが好ましく、パターンの転写性の観点からは、突起４０Ａの段差がある程度大きいことが好ましい。
【００７４】
このような押圧板４０は、所定以上の厚さをもった金属部材で形成されているのが好ましい。押圧板４０の突起４０Ａの形成は、フォトエッチング等により行なえる。
【００７５】
基板Ｂと押圧板４０とのＸ、Ｙ、Ｚ及びθ方向の位置合わせを行なう場合には、慣用の位置合わせ手段、たとえば、ボールねじとステッピングモータの組み合わせ等による位置合わせ手段を採用できる。また、基板Ｂと押圧板４０との位置決め検出手段は、たとえば、顕微鏡又はデジタルカメラと、これに接続されるＣＲＴモニタの組み合わせで構成できる。
【００７６】
押圧板４０の押圧手段は慣用の手段、たとえば、エアシリンダとレギュレータの組み合わせにより面状に押圧する構成が採用できる。また、面状に押圧する構成に代えて、ローラ部材を使用した線状の押圧方法も採用できる。すなわち、押圧板４０の裏面よりローラ部材で押圧しながらこのローラ部材を移動させる構成も可能である。
【００７７】
転写の際にはパターン材料Ｐの形状、材質に応じて所定の圧力と必要に応じて所定の熱が加えられるように構成されることが好ましい。加熱手段としては、たとえば、押圧板４０の内部にシースヒータを設ける構成が採用できる。
【００７８】
位置合わせが完了した時点で、押圧手段により押圧板４０の裏面より押圧することによりパターン材料Ｐが基板Ｂに転写される。この状態が、図３（ｃ）に示される。この操作が、たとえばＲ、Ｇ、Ｂの３色分繰り返されて、図３（ｄ）に示されるような基板Ｂが形成される。
【００７９】
パターンをストライプ状に設計した場合には、基板Ｂには図４（ａ）に示されるようなａ、ｂ、ｃ、ａ、ｂ、ｃ…のストライプパターンが形成される。パターンをマトリックス状に設計した場合には、基板Ｂには図４（ｂ）に示されるようなａ、ｂ、ｃ、ａ、ｂ、ｃ…のマトリックス状パターンが形成される。
【００８０】
次に、本発明のパターン部材の製造方法の他の好ましい実施の形態について詳説する。図５に、本発明のパターン部材の他の製造方法の構成が一例として示される。本実施の形態においては、基板Ｂの搬送路上に転写手段５０が複数設けられ、一連の工程でＲ、Ｇ、Ｂの３色分のパターンが相次いで形成される。
【００８１】
それぞれの転写手段５０Ｒ、５０Ｇ及び５０Ｂにおいて、送り出しローラ５０より繰出された転写シート１２は、表面にパターン状の突起（図示略）が形成されている押圧ローラ５４に巻き付けられるとともに、基板Ｂに接した状態で、押圧ローラ５４とバックアップローラ５６とで挟まれることにより、押圧ローラ５４の突起によりパターン材料Ｐを基板Ｂに転写する。その後、転写シート１２は巻取りローラ５８の巻き取られる。
【００８２】
なお、先の実施の形態と同様に、転写時には適正な所定の圧力と必要に応じて所定の熱が加えられるように構成されることが好ましい。このようにしてパターン材料Ｐ（Ｒ、Ｇ、Ｂの３色分）が基板Ｂに転写される。
【００８３】
【実施例】
以下、本発明に係る塗布方法の実施例について説明する。図１及び図２に示される塗布装置１０を使用してウエブ１２に塗布膜を塗布し、塗布面の状態を評価した。
【００８４】
ウエブ１２として、厚さ０．０２ｍｍのＰＥＴフィルムを使用した。塗布液として、顔料にバインダ、エタノール及び塗布助剤を混合・分散させて粘度を７ｍＰａ・ｓに調整したものを使用した。塗布幅を１ｍ、塗布厚さ（Ｗｅｔ状態）を２０μｍと固定し、ウエブ１２の搬送速度Ｕ（単位：ｍ／分）を変化させて塗布を行なった。なお、前記の塗布液粘度の７ｍＰａ・ｓ及び塗布厚さ（Ｗｅｔ状態）の２０μｍは、乾燥後の塗布膜厚さが０．１μｍとなるように設定されている。　塗布後、塗布ヘッド１８と乾燥装置３０との間における塗布膜表面の相対気流速度Ｖ０　（単位：ｍ／秒）及び乾燥装置３０中における塗布膜表面の相対気流速度Ｖ１　（単位：ｍ／秒）をそれぞれ熱線風速計により測定した。この測定は、ウエブ１２の表面に熱線風速計を固定して行なった。この測定に使用したウエブ１２はダミーとしてのものであり、塗布面の状態の評価は同一条件で乾燥させた他のウエブ１２により行なった。
【００８５】
また、ウエブ１２が乾燥装置３０を出た位置での塗布膜の粘度ρ（単位：ｍＰａ・ｓ）については、塗布膜の蒸発量を求めて、オフラインにて強制蒸発させた液を作製して、Ｂ型粘度計にて測定した。
【００８６】
乾燥装置３０において、内部雰囲気温度を１００°Ｃに設定するとともに、赤外線ヒータ３４、３４の温度を２００°Ｃに設定した。比較例の一条件では（例５）赤外線ヒータ３４、３４をＯＦＦとした。また、比較例では乾燥装置３０における遮蔽板の全部又は一部を取り外して塗布膜表面の相対気流速度Ｖ１　が大きくなるようにした。
【００８７】
乾燥装置３２において、内部雰囲気温度を８０°Ｃに設定するとともに、乾燥装置３２内部の気流速度を３〜５ｍ／秒となるように設定した。
【００８８】
塗布面の状態の評価は、乾燥ムラを主体として目視による官能検査とし、良好なものを○、マージナルなものを△、明らかなムラのものを×とした。上記のパラメータと測定値と評価結果とを表１にまとめた。
【００８９】
【表１】
2004081963.tif 000003
【００９０】
表１において、例１及び例２は、本発明の塗布方法の条件範囲の実施例であり、例３〜例５は、比較例である。すなわち、例３及び例４は、乾燥装置３０中における塗布膜表面の相対気流速度Ｖ１　が本発明の塗布方法の条件範囲外となっており、例５は、ウエブ１２が乾燥装置３０を出た位置での塗布膜の粘度ρが本発明の塗布方法の条件範囲外となっている。
【００９１】
表１より評価結果を比較すると、本発明の実施例である例１及び例２では、良好な塗布面が得られている。これに対し、比較例である例３及び例５では、全体に乾燥ムラが見られ、マージナルな状態であった。比較例である例４では、目立つ乾燥ムラを生じており不良であった。
【００９２】
すなわち、例３では、塗布膜表面の相対気流速度Ｖ１　が大きく、これにより乾燥ムラを生じたものと推察される。
【００９３】
例４では、塗布膜表面の相対気流速度Ｖ１　がかなり大きく、これにより目立つ乾燥ムラを生じたものと推察される。
【００９４】
例５では、赤外線ヒータ３４、３４をＯＦＦとしたため、乾燥速度が遅く、塗布膜の粘度ρが低い状態で乾燥装置３２に入ったために乾燥ムラを生じたものと推察される。
【００９５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、塗布直後の塗布膜の膜厚が適正範囲にあり、かつ、塗布液の粘度が所定の値になるまでの塗布膜表面の相対気流速度を０．２ｍ／秒以下に維持させるので、膜厚が極薄く、膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜を得ることができる。
【００９６】
また、本発明によれば、複数種類の材料、たとえば、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の色彩用の帯状可撓性支持体（転写シート）上に、この異なる材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ）を塗布し、これらの転写シートを乾燥した後、製品となる基板に、これらの転写シートのうち１つの転写シートを、この材料が基板に相対するように重ね合わせ、転写シートの裏面より押圧板により押圧することにより、材料を基板にパターン状に転写できる。そして、これを各材料（Ｒ、Ｇ、Ｂ）毎に繰り返すことにより、パターン部材（たとえば、有機ＥＬ素子、液晶表示素子のカラーフィルタ）を形成できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の塗布装置の概念図
【図２】塗布ヘッドの一部を切り欠いた概念図
【図３】本発明のパターン部材の製造方法のフローを示す概念図
【図４】パターン部材の構成図
【図５】本発明のパターン部材の製造方法の他のフローを示す概念図
【符号の説明】
１０…塗布装置、１２…ウエブ（帯状可撓性支持体又は転写シート）、１４…塗布液タンク、１６…ポンプ、１８…塗布ヘッド、２０…バックアップローラ、２２…ガイドローラ、２４…送り出しローラ、２６…巻取りローラ、３０…乾燥装置、３２…乾燥装置、３４…赤外線ヒータ、３６…調温調湿ゾーン
【図１】
2004081963.tif 000004
【図２】
2004081963.tif 000005
【図３】
2004081963.tif 000006
【図４】
2004081963.tif 000007
【図５】
2004081963.tif 000008