(57)【要約】【課題】基板における被塗布面の表面状態が悪い場合であっても塗布液を均一に塗布することができるスリットコータノズルの提供。【解決手段】ノズル１２を構成する一側リップ部１３と他側リップ部１５との間に塗布液吐出用のスリット１７を介在させてなるスリットコータノズル１１において、塗布液１１１の塗布側に位置する基板１０１の被塗布面１０２と対面する一側リップ部１３の先端面１４には濡れ性のよい親液性膜層１８を、塗布液１１１の未塗布側に位置する基板１０１の被塗布面１０２と対面する他側リップ部１５の先端面１６には撥液性膜層１９をそれぞれ形成した。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルを構成する一側リップ部と他側リップ部との間に塗布液吐出用のスリットを介在させてなるスリットコータノズルにおいて、
塗布液の塗布側に位置する基板の被塗布面と対面する前記一側リップ部の先端面には濡れ性のよい親液性膜層を、塗布液の未塗布側に位置する基板の被塗布面と対面する前記他側リップ部の先端面には撥液性膜層をそれぞれ形成したことを特徴とするスリットコータノズル。
【請求項２】
前記スリットは、フィードバックされる前記塗布液の塗布膜厚データとの関係でその幅を自動調整が自在な可変幅とした請求項１に記載のスリットコータノズル。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、基板に対して常に塗布液を定量塗布することができるスリットコータノズルに関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
カラーフィルタ製造などの分野においては、塗布方向の長さが比較的短尺の基板に塗料を薄く、かつ、均一に塗布することが求められている。この要請に対しては、基板を１枚ずつ供給して、塗布を繰り返し行う毎葉塗布装置を用いることで対応が図られている。
【０００３】
上記毎葉塗布装置に採用される手法としては、スピンコータ、ロールコータ、およびバーコータを挙げることができる。このうち、スピンコータは、回転する基板に塗布液を滴下し、回転数や塗布液の濃度、流動特性によって基板上に均一な厚さの塗布膜を形成する手法である。該手法は、塗布膜として基板上に残る塗布液に対して２０〜１００倍もの塗布液を使用する必要があることから、塗布液の使用効率に劣るという問題がある。また、スピンコータを採用する場合には、裏回りと称される基板の裏面側への塗布液の付着が回避できず、品質上問題があった。
【０００４】
ロールコータは、ゴムロールや金属ロールを介して塗布液を基板に転写する手法であり、ゴムロールや金属ロールの模様が出やすいという問題がある。また、ロールコータにおける塗布液は、パンと称される開放型の液溜めに収容した上で使用されていくので、基板に塗布されるまでの空気との接触時間が長く、吸湿、酸化、溶媒の蒸発による変質をきたしやすい。さらに、液溜めは、開放型であることから、塗布膜欠陥の原因となる異物が混入しやすい問題もあった。
【０００５】
バーコータは、ロッドと称される金属棒に細い金属ワイヤを巻いたバーを用いて基板上に塗布膜を形成する手法である。この手法による場合には、ワイヤが基板または基板上の塗布膜に接触するため、基板または基板上の塗布膜に傷がつきやすかったり、塗布膜にスジが入りやすいという問題があった。
【０００６】
一方、スリットダイコータは、コータヘッドに設けられたスリットから所定間隔離間して基板を設置し、スリットから塗布液を吐出しつつコータヘッドを相対的に移動させて塗布膜を形成する手法である。該手法による場合には、塗布液の無駄使いや裏回りの問題を解決することができるほか、塗布液の供給経路も密閉系にでき、さらには基板と口金とを所定の間隙を保って相対的に移動させることができるので、基板または塗布膜に傷をつけることをなくすこともできる。
【０００７】
しかし、スリットダイコータは、本来、数ｍ以上の長尺基板に連続的に塗布膜を形成する手法であることから、毎葉塗布装置には不向きであるとされてきた。また、塗布液が主としてポリマー、顔料、溶剤からなる場合には、間隙が数十μｍと狭いスリット内側のランド部において、剪断応力などのために顔料が凝集、沈着して、塗布膜にスジが発生する原因となることがあった。
【０００８】
下記特許文献１に開示されている技術は、スリットダイコータにみられた上記問題に鑑み、スリットダイコータを毎葉塗布装置に好適に適用させることができるばかりでなく、塗布膜にスジなどの欠点を発生させにくくしたスリットダイコータノズルを提供するものである。
【特許文献１】特開２０００−１８９８７７公報
【０００９】
図３は、上記特許文献１に開示されているスリットダイコータのノズル先端部の構造を示す説明図であり、ステンレス鋼からなるノズル１は、一側リップ部２と他側リップ部４とで構成されており、これら一側リップ部２と他側リップ部４とは、内側面２ａ，４ａ相互間に塗布液吐出用のスリット６を形成して配置されている。
【００１０】
一側リップ部２と他側リップ部４とは、それぞれの先端面３，５を介して基板１０１側の被塗布面１０２と平行に対面配置される。また、各先端面３，５の近傍に位置する各内側面２ａ，４ａ側から各先端面３，５の各途中位置までは、濡れ性のよいコーティング層７を、各先端面３，５の残余の位置から各先端面３，５の近傍に位置する各外側面２ｂ，４ｂにかけては、撥液性（濡れ性不良）のよいコーティング層８をそれぞれ備えて形成されている。
【００１１】
このため、上記特許文献１の開示技術による場合は、ノズル１の各先端面３，５と基板１０１の被塗布面１０２との間に間隙ｔを介在させた上で、基板１０１の送り出し方向に沿ってスリット６から塗布液１１１を吐出させた際に、濡れ性のよいコーティング層７を介して円滑に塗布されることになる。
【００１２】
また、各先端面３，５の残余の位置から各先端面３，５の近傍に位置する各外側面２ｂ，４ｂにかけては、撥液性のよいコーティング層８が設けられているので、該コーティング層８により塗布液１１１の広がりを抑制することで、該塗布液１１１が部分的に乾燥することに由来する引っ掻き傷の発生を防いで、塗布膜１１２の厚さの均一性と再現性を向上させることができることになる。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１３】
しかし、特許文献１に開示されているスリットダイコータのノズル１による場合には、塗布方向とは逆にある他側リップ部４にもインクが付着し、乾燥固着したり、空気中のゴミを吸着固化した場合、一側リップ部２の方向に流れるインクを逆方向に曲げてしまうことにより、塗布量の安定が得られなかった。
【００１４】
本発明は、特許文献１を含む従来からあるスリットダイコータにみられた上記課題に鑑み、基板に塗布液を均一に塗布することができるスリットコータノズルを提供することに目的がある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、上記目的を達成すべくなされたものであり、その第１の発明（ノズル）は、ノズルを構成する一側リップ部と他側リップ部との間に塗布液吐出用のスリットを介在させてなるスリットコータノズルにおいて、塗布液の塗布側に位置する基板の被塗布面と対面する前記一側リップ部の先端面には濡れ性のよい親液性膜層を、塗布液の未塗布側に位置する基板の被塗布面と対面する前記他側リップの先端面には撥液性膜層をそれぞれ形成したことを最も主要な特徴とする。
【００１６】
この場合、前記スリットは、フィードバックされる前記塗布液の塗布膜厚データとの関係でその幅を自動調整が自在な可変幅とするのが好ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、一側リップ部の先端面には濡れ性のよい親液性膜層を、他側リップ部の先端面には撥液性膜層をそれぞれ形成してあり、塗布液を基板の進行方向に引っ張られるようにして被塗布面へと円滑に送ることができるので、表面状態の悪い基板の被塗布面に対しても常に一定量を塗布することができる。
【００１８】
また、フィードバックされる塗布液の塗布膜厚データとの関係でスリット幅を自動調整が自在な可変幅としてある場合には、その時々の塗布膜厚に対応させた量の塗布液をスリットから吐出させて、基板の被塗布面に対し常に一定量を塗布することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
図１は、本発明の一例をサンクションテーブルに配置された基板を例にその配置関係を示す説明図であり、図２は、図１に示す本発明を用いて基板の下面に対する塗布状態を示す説明図である。
【００２０】
これらの図によれば、ステンレス鋼を含む適宜の金属材からなるスリットコータノズル１１は、そのノズル１２が一側リップ部１３と他側リップ部１５とで構成されている。これら一側リップ部１３と他側リップ部１５とは、内側面１３ａ，１５ａ相互間に塗布液吐出用のスリット１７を形成して配置されている。なお、図中の符号２０は、供給を受けた塗布液１１１をスリット幅方向に拡散させることを目的としたマニホールドを示す。また、本発明における塗布液１１１としては、ポリテトラフルオロエチレン変性樹脂、アクリル樹脂、ポリプロピレンなどを用いることができる。
【００２１】
この場合、該スリット１７は、フィードバックされる塗布液１１１の塗布膜厚データとの関係でその幅の自動調整が自在な可変幅としておくのが好ましい。具体的には、例えば図示しない毎葉塗布装置に送り込まれる今回塗布処理分の基板１０１の塗布面１０２に形成される塗布膜１１２の厚さをデータとして装置本体側にフィードバックし、該フィードバックデータに基づき駆動制御される駆動機構を介して一側リップ部１３と他側リップ部１５とを接離させてスリット１７の幅を可変とすることで、塗布液１１１の吐出量を自動調整することができるようになっている。
【００２２】
また、一側リップ部１３と他側リップ部１５とは、それぞれの先端面１４，１６を介して基板１０１の被塗布面１０２と平行に対面配置される。
【００２３】
この場合、一側リップ部１３は、その先端面１４を図２に示すように塗布液１１１の塗布側に位置する基板１０１の被塗布面１０２と対面する位置関係のもとで配置されている。また、一側リップ部１３の先端面１４には、濡れ性のよい親液性膜層１８が形成されている。
【００２４】
濡れ性のよい親液性膜層１８は、基板１０１の被塗布面１０２と同じ材料を用いて一側リップ部１３の先端面１４にコーティングすることで形成することができる。
【００２５】
一方、他側リップ部１５は、その先端面１６を図２に示すように塗布液１１１の未塗布側に位置する基板１０１の被塗布面１０２と対面する位置関係のもとで配置されている。また、他側リップ部１５の先端面１６には、撥液性膜層１９が形成されている。
【００２６】
この場合における撥液性膜層１９は、シリコン重合膜、ポリテトラフルオロエチレンなどのフッ素樹脂、ポリプロピレン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリエステル樹脂などを含む適宜の撥液性樹脂を用いて他側リップ部１５の先端面１６に形成することができる。
【００２７】
次に、本発明の作用・効果を説明すれば、ノズル１２は、一側リップ部１３の先端面１４と、他側リップ部１５の先端面１６とが、図示しないサンクションテーブルに配置された基板１０１の下面側に位置する被塗布面１０２と平行に対面配置すべく、先端面１４，１６を図１に示すように上向きにして配置される。
【００２８】
ノズル１２と基板１０１とは、基板１０１への塗布液１１１の塗布に際し、一側リップ部１３の先端面１４に形成された親液性膜層１８と、他側リップ部１５の先端面１６に形成された撥液性膜層１９とに対し、基板１０１の被塗布面１０２があらかじめ定められている間隙ｔだけ離間できるように相対的に昇降制御することで配置される。
【００２９】
かくして、ノズル１２と基板１０１とは、間隙ｔを離間させた状態のもとで、例えば図２に示すように基板１０１側を他側リップ部１５の先端面１６側から一側リップ部１３の先端面１４側へと水平方向に移動させるなど、相互を相対移動させる。
【００３０】
このように移動させることで、ノズル１２は、スリット１７を介して基板１０１の下面側に位置する被塗布面１０２に対し塗布液１１１を塗布することができる。
【００３１】
このとき、一側リップ部１３の先端面１４には濡れ性のよい親液性膜層１８が、他側リップ部１５の先端面１６には撥液性膜層１９がそれぞれ形成されているので、図示しないポンプを介して吐出される塗布液１１１は、親液性膜層１８と親和して常に基板１０１の進行方向へと引っ張られることから、移動する被塗布面１０２に対しスリット１７から円滑に送り出すことができる。
【００３２】
このため、塗布液１１１は、基板１０１の被塗布面１０２の表面に、他側リップ部１５の先端面１６側には撥液性膜層１９を介して残置させることなく、常に一定量を安定的に塗布して基板１０１の被塗布面１０２の移動方向に沿わせた塗布膜１１２を形成することができる。
【００３３】
この場合、フィードバックされる塗布液１１１の塗布膜厚データとの関係でスリット幅が自動調整自在な可変幅としてある場合には、その時々の塗布膜厚に対応させた最適量の塗布液１１１をスリット１７から吐出させて、基板１０１の被塗布面１０２に対し所望に応じた膜厚の塗布膜１１２を形成することができる。
【００３４】
以上は、本発明を図示例に基づいて説明したものであり、その具体的な内容は、本発明の要旨を逸脱しない限り、種々の変形を加えることができる。例えば、ノズル１２は、一側リップ１３部の先端面１４と、他側リップ部１５の先端面１６とを下向きに向けて配置し、基板の上面を被塗布面とする場合に対応させて使用することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】第１の発明の一例をサンクションテーブルに配置された基板を例にその配置関係を示す説明図。
【図２】図１に示す第１の発明を用いて基板の下面に対する塗布状態を示す説明図。
【図３】従来からあるスリットダイコータのノズル先端部の構造例を示す説明図。
【符号の説明】
【００３６】
１１  スリットコータノズル
１２  ノズル
１３  一側リップ部
１３ａ  内側面
１４  先端面
１５  他側リップ部
１５ａ  内側面
１６  先端面
１７  スリット
１８  親液性膜層
１９  撥液性膜層
２０  マニホールド
１０１  基板
１０２  被塗布面
１１１  塗布液
１１２  塗布膜
ｔ  間隙
【図１】
2007260639.tif 000003
【図２】
2007260639.tif 000004
【図３】
2007260639.tif 000005