(57)【要約】      （修正有）【課題】ノズル長手方向に複数ある吐出口周辺を塗布液吐出方向に突出させた吐出口先端部を有するノズルを用いたビード法によるストライプ塗布方法において、バンク間に形成される画素の塗布幅を１００μｍ以下に小さくするストライプ塗布方法を提供する。【解決手段】前記ストライプ塗布方法において、相対移動させて塗布する一定の塗布速度がビード内に発生する相対移動方向の剪断力で２．８Ｐａ以上、３５．０Ｐａ以下の好適な範囲にあれば、ギャップのすきま量をビード５２の安定維持のために補正調整しないで一定にし、前記一定の塗布速度で塗布を継続することでビード５２の形成が維持され、一定幅の塗布膜のストライプが塗布できる。また、前記一定の塗布速度を前記好適な範囲内で速くすると、塗布幅を小さくすることができる。【選択図】図２
2013202507.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ノズルが長手方向に複数の吐出口を有し、さらに各々の前記吐出口の周辺を塗布液吐出方向にノズルから突出させて形成した複数の吐出口先端部を有し、前記吐出口先端部を塗布液吐出方向に被塗布部材表面と対向させ、近接させて、前記吐出口先端部と被塗布部材とのギャップに塗布液のビードを形成した後、前記ノズルの長手方向と直交する方向に前記ノズルと被塗布部材とを相対移動させて塗布するストライプ塗布方法であって、前記吐出口先端部と被塗布部材とのギャップのすきま量を一定にし、相対移動させて塗布する一定の塗布速度を前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力で２．８Ｐａ以上、３５．０Ｐａ以下で塗布することを特徴とするストライプ塗布方法。
【請求項２】
前記ビード内に発生する前記相対移動方向の剪断力で３５．０Ｐａを上限に相対移動させて塗布する一定の塗布速度を速くして、ノズルの吐出口先端部のノズル長手方向の幅と同等の幅まで塗布幅を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のストライプ塗布方法。
【請求項３】
所定ピッチで平行に複数設けられたバンクを有する前記塗布部材表面に塗布する請求項２に記載のストライプ塗布方法において、前記バンクの間に形成された画素に塗布される塗布幅が前記バンクの間のバンク幅になるように相対移動させて塗布する一定の塗布速度を設定することを特徴とするストライプ塗布方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はディスプレイ用部材を製造する分野における発明であり、詳しくは、例えばガラスの基板などの被塗布部材表面にストライプ状に所定ピッチの平行な塗布膜を多数形成する塗布方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より知られているように、例えば、有機ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｏ  Ｌｕｍｉｎｅｓｃｅｎｃｅ）材と呼ばれる材料を用いたディスプレイ用パネルの製造工程には、所定ピッチで平行に配置された隔壁（以下、バンクと呼ぶ）の間に形成される画素にＲ（赤色）、Ｇ（緑色）、Ｂ（青色）の３色の塗布液やＨＩＬ（Ｈｏｌｅ  Ｉｎｊｅｃｔｉｏｎ  Ｌａｙｅｒｓ）、ＨＴＬ（Ｈｏｌｅ  Ｔｒａｎｓｆｅｒ  Ｌａｙｅｒｓ）等の共通層を充填し乾燥させて、塗布膜を形成する工程がある。
【０００３】
このような画素の塗布膜を例えばガラスの基板上に所定ピッチに配置された平行なバンク間の溝に塗布液を充填して形成する一般的な手段としては、スリット塗布法などの全面塗布法やスクリーン印刷法などの画素塗分け法が知られている。
【０００４】
前記スリット塗布法などの全面塗布法は、ある色の塗布液を基板全面に塗布した後に不要部分を除去し、次いで同様に、次の色の全面塗布、不要部分の除去を２回繰り返す工程が必要になる。しかし、有機ＥＬ材は自発光する材料であるため、前記不要部分を除去する工程に露光技術を用いることは出来ないという問題がある。
【０００５】
前記スクリーン印刷法は、画素を塗分けることが可能であるが、別にスクリーンなどの資材が必要であり、資材が劣化する度に交換する必要がある。
【０００６】
このため、高価な塗布液を必要な量だけで塗布膜を形成できる画素塗分け法、中でも資材が不要なインクジェット法、連続吐出ノズル法が注目されている。
【０００７】
インクジェット法は、バンクの間に形成される画素に塗布液を充填する方式であり、ピエゾを駆動させる方式と、熱を加えて塗布液をノズルから間欠的に噴射する方式とに分けられる。
【０００８】
前記インクジェット法では、ノズルに設けられた多数の吐出口毎に塗布液の噴射を制御できるので、噴射する吐出口の選択と噴射する回数や塗布液量などを画素の幅形状や塗布膜の厚さに合わせて設定できる長所はあるが、すべてのノズルから均一な吐出量で噴射することは難しく、吐出の安定性や塗布膜の厚さの均一性などに課題がある。
【０００９】
また、ノズルの吐出口から噴射できる塗布液は粘度を調整する必要があり、適用できる塗布液に制限がある。
【００１０】
一方、前記連続吐出ノズル法では、ノズルの長手方向に設けられた多数の吐出口から塗布液を同時に連続的に吐出するので、ノズルの長手方向に直角な方向に被塗布部材を相対移動させることにより、バンクの間に形成された画素に同時に塗布液を塗布できる。吐出の安定性、塗布膜の厚さの均一性はインクジェット法より優れていることから、広く利用されている（例えば、特許文献１）。
【００１１】
また、例えば特許文献２に示すように、プラズマディスプレイ用パネルの背面板の製造において、蛍光体ペーストを所定のバンク間の溝に塗布する工程に用いられている。
【００１２】
特許文献２によると、一般的に、プラズマディスプレイ用パネルの背面板の製造に用いられる蛍光体ペーストの粘度は１０Ｐａ・ｓ以下であり、被塗布部材に設けられたバンクの形状は、およそ幅２０〜１２０μｍ、高さ５０〜２５０μｍとされる。
【００１３】
更にまた、連続吐出ノズル法にも、ノズルの吐出口と被塗布部材との間のすきま（以下、ギャップと呼ぶ）のすきま量を比較的大きくして、ノズルの吐出口から塗布液を柱状流（直線棒状）にして、柱状流を吐出しつつノズルの長手方向に直角な方向に被塗布部材を相対移動させることにより画素に塗布する柱状流法（例えば特許文献３）と、前記ギャップのすきま量を比較的小さくして、ノズルの吐出口と被塗布部材との間に液溜まりであるビードを形成して、ビードを形成しつつノズルの長手方向に直角な方向に被塗布部材を相対移動させることにより塗布膜を塗布するビード法とがある。
【００１４】
ビード法は適用できる塗布液の粘度や塗布膜厚さの範囲が前記柱状流法よりも広く、利用しやすいという特長があり、例えば特許文献４で利用されている。
【００１５】
特許文献４では、前記ビード法を適用するに際し、ノズルの吐出口と被塗布部材間に形成されたビードが塗布液の毛細管現象でノズルの長手方向（塗布方向に直角な方向）に拡がる問題に対し、ノズルの吐出口の周辺部を吐出させて塗布膜を形成するストライプ塗布に好適なノズルの吐出口を開示している。
【００１６】
特許文献４の前記ストライプ塗布に好適なノズルは、ノズルが複数の吐出口を有し、さらに各々の吐出口周辺を塗布液吐出方向に突出させた吐出口先端部を有しているので、ノズルを被塗布部材に近接させて塗布すると、吐出口先端部の存在によって塗布液の毛細管現象によるビードの拡幅が防止され、ギャップに形成された一定幅のビードにより、ストライプ状に塗布液を安定して塗布できるとして、カラーフィルターのブラックマトリックス間の色画素部への塗布に利用している。
【００１７】
特許文献５では、バンクの間に形成される画素の塗布幅を１００μｍ以下にするため、特許文献４に開示されたノズルの吐出口の形状、より具体的には、ノズルの吐出口周辺部を塗布液吐出方向に突出させて形成された吐出口の形状を改良して、突出部から吐出される塗布液を塗布液吐出方向に案内する一対の対向平面を備え、この１対の対向平面はノズル長手方向と略直交する方向に平行となるように形成されているノズルの吐出口形状に関する技術を開示している。
【００１８】
しかしながら、ストライプ塗布の塗布幅を１００μｍ以下にするノズルの吐出口の精密加工は加工上の限界から難しく、また、吐出口の形状が複雑になると塗布開始時のビード形成と維持も難しくなる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１９】
【特許文献１】特開２００７−３１３４１７号公報
【特許文献２】特開２０１０−２９８３６号公報
【特許文献３】特許３８０８７２８号公報
【特許文献４】特開２００７−１８７９４８号公報
【特許文献５】特開２０１１−１８３２９１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２０】
前記ビード法を適用し、前記特許文献４に開示されているストライプ塗布に好適なノズルを用いても、バンクの間に形成される塗布幅を１００μｍ以下に小さくするには困難な課題がある。
【００２１】
一つ目の課題は、ギャップに形成された一定幅のビードにより塗布液を安定して被塗布部材表面に塗布する際に、形成されたビードの吐出口先端部のノズル長手方向の幅よりも被塗布部材表面での塗布幅は大きいことがビードの安定条件であることから、塗布幅を１００μｍ以下に小さくするには、ノズルの吐出口周辺部を塗布液吐出方向に突出させて多数個形成した吐出口先端部のノズル長手方向の幅を１００μｍ以下の塗布幅より更に小さく精密加工する必要性が生じることである。
【００２２】
しかしながら、多数ある前記突出させた吐出先端部のノズル長手方向の幅を１００μｍ以下の塗布幅より更に小さく精密加工することは製作加工の精度限界に近づくことから難しい。
【００２３】
また一方、特許文献４に示される様に、ビードを形成して塗布している状態で、ノズルの吐出口先端部のノズル長手方向の幅よりもバンクの間に形成される塗布幅が小さくなるとビードの形成が不安定と判断されるため、ギャップのすきま量をより小さくするなどして、ノズルの吐出口先端部の長手方向の幅よりもバンクの間に形成される塗布幅を同じか若干大きい状態に戻し、安定したビードが形成される状態にすることが好ましいとされている。
【００２４】
そのため、ビードの形成が不安定になればギャップのすきま量をより小さく補正調整してビード形成の安定な状態に直す必要性が生じるが、バンクの間に形成される塗布幅が１００μｍ以下になってくるとギャップのすきま量はもともと１００μｍ以下に小さく設定されているので、被塗布部材のたわみや厚さむら、不要な付着物などに起因して、吐出口先端部が被塗布部材あるいは前記付着物に衝突する危険性が増すため、ギャップのすきま量をより小さく補正調整することが出来ないという課題がある。
【００２５】
言い換えると、第１の課題は、バンクの間に形成される塗布幅が１００μｍ以下に小さくなると、塗布液の安定的なビード形成の観点から、ノズルの吐出口先端部の長手方向の幅は求める塗布幅より更に小さく加工する必要性が生じるが、加工精度の制約からノズルの吐出口先端部の長手方向の幅を１００μｍ以下に精度良く加工するのには限界があるという課題である。
【００２６】
また、第２の課題は、バンクの間に形成される塗布幅が１００μｍ以下に小さくなると、ギャップのすきま量はもともと小さく設定されているので、被塗布部材のたわみや厚さむら、不要な付着物などにより吐出口先端部が被塗布部材あるいは不要な付着物に衝突する危険性から、塗布液の安定的なビード形成を維持するためにギャップのすきま量をより小さく補正調整することが出来ないという課題である。
【００２７】
これらの課題に対して、本発明では、前記ビード法を適用し、前記特許文献４に開示されている吐出口先端部を有するノズル形状を用いて、ギャップのすきま量を補正調整しないで一定にして、一定の塗布速度で塗布液のビード形成を維持して、ノズルの吐出口先端部の長手方向の幅と同等の幅の塗布幅を安定的に形成することができる塗布方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００２８】
バンクの間に形成される塗布幅を１００μｍ以下にすることから出てくる前記課題に鑑み、発明者らは、前記ノズルと被塗布部材とを相対移動させて塗布する塗布速度に注目して、前記塗布速度が塗布液の安定的なビード形成の維持に与える効果について塗布試験を行った。
【００２９】
種々の塗布試験の結果から、塗布速度が好適な範囲にあれば、ギャップのすきま量を補正調整しないで一定にし、一定の塗布速度で塗布を継続することでビードの形成が維持され、吐出口先端部のノズル長手方向の幅と同等の幅の塗布膜を安定的に形成することができることを見出した。
【００３０】
また、相対移動させて塗布する一定の塗布速度を速くすると、ノズルの吐出口先端部のノズル長手方向の幅と同等の幅まで塗布幅を小さくすることができ、更に、前記塗布速度を速くし過ぎると、前記吐出口先端部のノズル長手方向の幅以下の塗布膜が点線状になりかけることから、ビードを安定的に形成できる上限の塗布速度があることを見出した。
【００３１】
本発明はかかる知見に基づいてなされたもので、請求項１に係る発明は、ノズルが長手方向に複数の吐出口を有し、さらに各々の前記吐出口の周辺を塗布液吐出方向にノズルから突出させて形成した複数の吐出口先端部を有し、前記吐出口先端部を塗布液吐出方向に被塗布部材表面と対向させ、近接させて、前記吐出口先端部と被塗布部材とのギャップに塗布液のビードを形成した後、前記ノズルの長手方向と直交する方向に前記ノズルと被塗布部材とを相対移動させて塗布するストライプ塗布方法であって、前記吐出口先端部と被塗布部材とのギャップのすきま量を一定にし、相対移動させて塗布する一定の塗布速度を前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力で２．８Ｐａ以上、３５．０Ｐａ以下で塗布することを特徴とするストライプ塗布方法である。
【００３２】
また、本発明の請求項２に係る発明は、前記ビード内に発生する前記相対移動方向の剪断力で３５．０Ｐａを上限に相対移動させて塗布する一定の塗布速度を速くして、ノズルの吐出口先端部のノズル長手方向の幅と同等の幅まで塗布幅を小さくすることを特徴とする請求項１に記載のストライプ塗布方法である。
【００３３】
また、本発明の請求項３に係る発明は、所定ピッチで平行に複数設けられたバンクを有する前記塗布部材表面に塗布する請求項２に記載のストライプ塗布方法において、前記バンクの間に形成された画素に塗布される塗布幅が前記バンクの間のバンク幅になるように相対移動させて塗布する一定の塗布速度を設定することを特徴とするストライプ塗布方法である。
【発明の効果】
【００３４】
請求項１の本発明によれば、相対移動させて塗布する後述の塗布試験の結果から、前記塗布速度を前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力で２．８Ｐａ以上、３５．０Ｐａ以下で塗布することが好適であり、一定の塗布速度によりビードの形成が維持され、一定の塗布幅のストライプ塗布ができる。
【００３５】
請求項２の本発明によれば、前記ビード内に発生する前記相対移動方向の剪断力で３５．０Ｐａを上限に相対移動させて塗布する一定の塗布速度を速くすると、後述の塗布試験の結果から、前記吐出口先端部のノズル長手方向の幅と同等の幅の塗布幅を有するストライプ塗布ができる。
【００３６】
請求項３の本発明によれば、所定ピッチに平行に複数設けられたバンクを有する前記塗布部材の表面に請求項２に記載のストライプ塗布方法を用いて塗布する際に、相対移動させて塗布する一定の塗布速度を、素ガラスを用いた塗布試験の結果から、前記バンクの間に形成された画素に塗布される塗布幅が前記バンクの間のバンク幅になるように設定するので、バンク間からの溢れがない好適なストライプ塗布方法となる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施形態に係る塗布装置１を示す斜視図である。
【図２】図１に示す塗布装置１の主要な一部分であるノズル２０が基台部１０上に載置され、所定ピッチに平行に複数設けられたバンクを有する被塗布部材１４に塗布している塗布動作中の状態を示す概略図である。
【図３】ギャップに塗布液のビードを形成しつつ、ノズル２０を一定速度で相対移動させて塗布している状態を表わす概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００３８】
以下に、本発明を実施するための形態を図面を参照して詳細に説明する。
【００３９】
本発明の実施形態に係る塗布装置１は、ガラスの基板などの被塗布部材表面に所定ピッチに平行に複数配置された所定長さのバンクの間に形成される画素に塗布液を充填し乾燥させて、ストライプ状の塗布膜を形成してディスプレイ用パネルを製造する工程で用いられる。
【００４０】
図１は本発明の実施形態に係る塗布装置１を示す斜視図である。図１に示すように、塗布装置１は、基台部１０と、基台部１０に被塗布部材１４を載置して吸着保持するための吸着ステージ１３と、吸着ステージ１３を基台部１０上でＸ軸方向に所定の速度で移動可能に構成されるステージ駆動部１２とを備えている。
【００４１】
なお、ここで、吸着ステージ１３が所定の速度で移動する方向をＸ軸方向、これと水平面上で直交する方向をＹ軸方向、Ｘ軸およびＹ軸に直交する上下方向をＺ軸方向とする。
【００４２】
吸着ステージ１３の表面には、図示しない複数の吸着孔が配設されており、配設された吸着孔には吸気配管を介して吸引ポンプ（図示せず）と連結されている。吸引ポンプを作動させると負圧によって被塗布部材１４が吸着ステージ１３の表面に吸引保持される。
【００４３】
塗布装置１には、更に、塗布液を被塗布部材１４に塗布する塗布ユニット３０が、基台部１０上に、Ｘ軸方向に移動可能な吸着ステージ１３を跨ぐように門型形状に配設されている。
【００４４】
前記門型形状の塗布ユニット３０は、被塗布部材１４の所定位置に塗布液を吐出して塗布するノズル２０を吸着ステージ１３の上方から被塗布部材１４に対向して支持するように、門型両脇の２本の支柱部３１と、前記２本の支柱部を支柱部上部で連結する梁部３２と、前記梁部３２のほぼ中央でノズル２０をＺ軸方向、Ｙ軸方向に昇降および移動可能に構成されるノズル駆動部２１と、ノズル駆動部２１の下部に固定されたノズル２０とを備えている。
【００４５】
ノズル駆動部２１は、吸着ステージ１３に吸着保持された被塗布部材１４の表面からの高さを検出する高さ検出手段（図示せず）と、ノズル２０をＹ軸方向の所定の場所に位置合わせ調整する位置合わせ調整手段（図示せず）とを備えている。ノズル２０の高さ検出手段からの高さの情報に基づいて、Ｚ軸方向に昇降するノズル駆動部２１を後述の制御装置で制御することによって、ノズル２０の吐出口先端面と被塗布部材１４の表面とのすきま、すなわち、ギャップ（クリアランスとも呼ばれる）のすきま量を所定高さに設定することが出来るようになっている。
【００４６】
また、所定ピッチに平行に複数設けられたバンクを有する前記塗布部材表面に塗布する際には、所定のバンクとバンクの間の溝の中央にノズルの吐出口先端部の中央を位置合わせ調整できるようになっている。
【００４７】
塗布装置１には、更にノズル２０に塗布液を供給する塗布液供給部４０を備えている。塗布液供給部４０は、塗布液供給ポンプ４１と塗布液供給配管４２と塗布液タンク４３とで構成され、塗布液タンク４３が塗布液供給配管４２を介してノズル２０に連結されている。
【００４８】
塗布液供給配管４２の塗布液タンク４３側には塗布液を送液供給する塗布液供給ポンプ４１が配置されており、後述の制御装置で制御することによって、ノズル２０に塗布液を所定時間に所定量を供給することが出来るようになっている。
【００４９】
更にまた、本発明の実施形態に係る塗布装置１を構成する上述の各部位の動作、すなわち、被塗布部材１４の吸着ステージ１３への吸着固定、ノズル駆動部２１のＹ軸方向移動、ノズル２０のＺ軸方向の昇降とギャップのすきま量の所定高さ設定、塗布液供給ポンプ４１の塗布液の送液、吸着ステージ１３のＸ軸方向の所定速度の移動など、塗布装置１の塗布に係る一連動作を制御する制御装置（図示せず）を塗布装置１は備えている。
【００５０】
前記制御装置は、ＣＰＵからなる演算手段、プログラムやデータを記憶するＲＯＭ、ＲＡＭ、ＨＤＤ等の記憶手段、外部に対する信号を入出力するための入出力インターフェース等を含むコンピュータからなり、記憶手段に記憶された各種プログラムを演算手段が実行して、ノズル２０による被塗布部材１４への塗布が出来るように構成されている。
【００５１】
図２は、図１に示す塗布装置１の主要な一部分であるノズル２０が、基台部１０上に保持され、所定ピッチに平行に複数設けられたバンクを有する被塗布部材１４を塗布している塗布動作中の状態を示す概略図である。
【００５２】
図１、図２に示すように、ノズル２０の長手方向はＹ軸方向に一致するようにノズル駆動部２１に固定される。
【００５３】
ノズル２０は、長手方向に長く伸びた形状を有する柱状の中空容器様態の部材であり、被塗布部材１４の表面と対向する側に、塗布液を吐出する複数の吐出口をＹ軸方向に所定のピッチ間隔で備えている。ノズル２０のそれぞれの吐出口は、吐出口周辺を塗布液吐出方向に突出させて形成した吐出口先端部２２を有している。
【００５４】
また、吐出口先端部２２から塗布液が吐出される方向に配置される被塗布部材１４には、ノズル２０の複数の吐出口の所定の前記ピッチと同じピッチで平行に複数配置されたバンクの間に形成される画素が形成されている。
【００５５】
ノズル駆動部２１のＹ軸方向の位置合わせ調整とＺ軸方向の昇降により、ノズル２０の吐出口先端部２２を被塗布部材１４の画素に近接させて、被塗布部材１４の画素とのギャップのすきま量を所定高さに維持するとともに、塗布液供給部４０からノズル２０の吐出口先端部２２に塗布液を供給して吐出させ、吐出口先端部２２と被塗布部材１４の画素とのギャップ（すきま）に塗布液のビードを形成した後、被塗布部材１４を吸着支持した吸着ステージ１３を所定の一定速度で口金２０の長手方向と直行するＸ軸方向に所定長を相対移動させると、被塗布部材１４の画素に塗布液が塗布される。
【００５６】
被塗布部材１４の画素に塗布された塗布液を乾燥して、ストライプ状の塗布膜を形成する工程が完了する。
【００５７】
上述の塗布装置１を用いて、発明者らは塗布試験を行った。
塗布試験では、厚さ０．７ｍｍの素ガラス板（１００ｍｍ×１００ｍｍ）を被塗布部材とし、塗布長さは８０ｍｍ、乾燥前の塗布膜厚さは４μｍである。
【００５８】
塗布試験に用いたノズル２０は、塗布可能な長手方向の長さが３０ｍｍであり、１０１個の吐出口をピッチ間隔３００μｍで備えており、各吐出口周辺の塗布液吐出方向に突出させて形成した吐出口先端部２２のノズル長手方向の幅は６０μｍである。
【００５９】
塗布試験では、塗布幅１００μｍ以下の微細なストライプ状の塗布膜を安定的に形成することを目的とすることから、被塗布部材である素ガラスの表面にはバンクを設けずに、前記ノズル２０を用いて、塗布液を３００μｍピッチの塗布長さ８０mmの平行直線となる様に塗布し乾燥させて、塗布幅を計測した。
【００６０】
塗布試験に使用した有機EL用の塗布液は、粘度が０．０３５Ｐａ・ｓである。
【００６１】
ギャップのすきま量が小さいと、被塗布部材１４のたわみや厚さむら、付着物などにより吐出口先端部２２と被塗布部材１４が衝突する危険性が増加し、ギャップのすきま量が大きいと経済的な塗布速度の範囲でビードを形成できなくなるため、粘度が０．０３５Ｐａ・ｓの塗布試験では、ギャップのすきま量を７０μｍ〜４０μｍの範囲で変化させ、また、吸着ステージ１３の移動による塗布速度は４．２ｍｍ／ｓ〜６６．８ｍｍ／ｓの範囲で変化させて塗布試験を行った。
【００６２】
【表１】
2013202507.tif 000003
【００６３】
塗布試験の結果を表１に示す。なお、表１では、前記の塗布試験の試験条件に追加して、有機EL用の塗布液の粘度が０．００５Ｐａ・ｓ〜０．０１４Ｐａ・ｓの範囲で異なる塗布液で、ギャップのすきま量は４０μｍ〜３０μｍの追実験データとを合わせて示している。
【００６４】
塗布試験の結果では、表１に示す通り、塗布速度が同じ１６．７ｍｍ／ｓの塗布試験で、ギャップのすきま量を７０μｍから小さくして４０μｍまで変えた４っの実験データから、ギャップのすきま量が６０μｍで最も塗布幅が広くなり、ギャップのすきま量が４０μになると塗布幅が１００μｍに近づく傾向が認められた。
【００６５】
このことから、付着物のない、たわみや厚さむらの小さな被塗布部材１４に対しては、ギャップのすきま量を更に小さくすることにより塗布幅１００μｍ以下にできるものと考えられるが、吐出口先端部２２と被塗布部材１４が衝突する危険性が増加することに留意する必要性が生じる。
【００６６】
更に、塗布試験の結果では、表１に示すとおり、ギャップのすきま量６０μｍを同じにして、塗布速度を４．２ｍｍ／ｓ〜６６．８ｍｍ／ｓの範囲で異なる６っの実験データからは、塗布速度が速くなると塗布幅が小さくなる傾向が認められ、塗布幅１００μｍ以下の微細なストライプ状の塗布膜を安定的に形成する可能性が見出される。
【００６７】
また、前記の塗布試験の結果において、ギャップのすきま量６０μｍで塗布速度を６６．８ｍｍ／ｓに速くすると、ストライプ状の複数の平行直線が一定の塗布幅とはならず、一部は点線になりかけている状況となった。
【００６８】
ギャップのすきま量６０μｍで、塗布速度が６６．８ｍｍ／ｓより低い塗布速度では、ストライプ状の複数の平行直線が一定の塗布幅で形成されるが、同じギャップのすきま量６０μｍで塗布速度を６６．８ｍｍ／ｓに速くすると、ストライプ状の複数の平行直線が一定の塗布幅とはならず、一部は点線になりかけている状況となったことは、塗布液のビード内部に生じる相対移動方向の剪断力τに許容される上限があるためと考えられる。
【００６９】
図３は、ノズル２０の吐出口先端部２２を被塗布部材１４に近接させて、被塗布部材１４のストライプ状の溝とのギャップのすきま量を所定の高さに維持するとともに、ノズル２０の吐出口先端部２２から塗布液を吐出して、ギャップに塗布液のビードを形成しつつ、ノズル２０を一定速度で相対移動させて塗布している状態を表わしている。
【００７０】
前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力τは、一般に、ずり速度と塗布液の粘度による式、τ＝μＵ／ｈで表現される。
【００７１】
ここに、τは塗布液内部に発生する相対移動方向の剪断力、μは塗布液の粘度、Ｕは吸着ステージ１３の移動速度（塗布速度）、ｈはギャップのすきま量である。
【００７２】
前記式で表わされる剪断力τを算定した結果を表１に併せて示す。  
【００７３】
表１の剪断力τの値から、相対移動している塗布速度による剪断力が小さいと、ストライプ状の複数の平行直線が隣の塗布線どうしでくっついて、塗布幅を測定できなくなった。また、塗布速度による剪断力が上限の値以上になると、ストライプ状の複数の平行直線が一定の塗布幅とはならず、一部の塗布幅が狭くなってとぎれて、点線状になりかけている状況となった。
【００７４】
言い換えると、前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力が２．８Ｐａ以上であれば、ストライプ状の複数の平行直線が隣の塗布線どうしでくっつかずに塗布でき、また、前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力が、３５．０Ｐａ以下であれば、ストライプ状の複数の平行直線は一定の塗布幅で塗布できた。
【００７５】
すなわち、相対移動させて塗布する前記塗布速度を前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力で２．８Ｐａ以上、３５．０Ｐａ以下の範囲で塗布することが好適なストライプ塗布の条件と言える。
【００７６】
また、表１に示す通り、前記ビード内に発生する前記相対移動方向の剪断力で３５．０Ｐａを上限に相対移動させて塗布する塗布速度を速くすると、塗布幅を前記吐出口先端部の幅６０μｍに対して１０％以内の同等の細い塗布幅６５μｍに出来た。
【００７７】
これまでは、特許文献４に示される様に、安定したビードを形成して塗布している状態では、ノズルの吐出先端部２２のノズル長手方向の幅よりバンクの間に形成されるストライプ状の塗布幅の方が大きくなると言われてきた。
【００７８】
また、相対移動させて塗布した塗布幅がノズルの吐出口先端部のノズル長手方向の幅より小さくなるときは、ビードの形成が不安定と判断されるため、ギャップのすきま量をより小さくするなどして、ノズルの吐出先端部２２の長手方向の幅よりもバンクの間に形成される塗布幅を同じか若干大きい状態に戻し、安定したビードが形成される状態にすることが好ましいとされてきた。
【００７９】
しかし、種々の塗布試験の結果から、ノズルの吐出先端部のノズル長手方向の幅よりもバンクの間に形成される塗布幅が小さくなりビードの形成が不安定と判断される状況に近づいても、塗布速度が好適な範囲にあれば、一定の塗布速度で塗布を継続することでビードの形成が維持され、吐出口先端部のノズル長手方向の幅と同等の幅の塗布膜を安定的に形成することができた。
【００８０】
このことは、塗布速度による剪断力が上限の値以上になると、ストライプ状の複数の平行直線が一定の塗布幅とはならず、一部は塗布幅が狭くなってとぎれて点線状になりかけている状況となった現象と合わせて考えると、一定の塗布速度を与えることによって生じるビード内部の相対移動方向の剪断力で被塗布部材表面でのビードの塗布液が塗布方向に引っ張られるため、塗布幅と平衡しているものと推察された。
【００８１】
よって、ギャップのすきま量を補正調整しないで一定にし、好適な範囲の一定の塗布速度で塗布を継続することでビードの形成が維持され、ノズルの吐出先端部のノズル長手方向の幅と同等の塗布幅までの細い塗布膜が安定的に形成することができる。
【実施例】
【００８２】
上述の塗布装置１を用いた実施例として、所定ピッチで平行に複数設けられたバンク５１を有する被塗布部材１４の表面に塗布を行った。
【００８３】
実施例に用いたノズル２０は、前記塗布試験と同じく長手方向の長さが３０ｍｍであり、１０１個の吐出口をピッチ間隔３００μｍで備えており、各吐出口周辺の塗布液吐出方向に突出させて形成した吐出口先端部２２のノズル長手方向の幅は６０μｍである。また、実施例に用いた有機EL用の塗布液は、粘度が０．０１４Ｐａ・ｓのものである。
【００８４】
実施例に用いた被塗布部材１４の表面には、ピッチ間隔１００μｍで平行に複数設けられた高さ２μｍ×幅２０μｍ、長さ８０mmのバンク５１を有している。
【００８５】
前記バンク５１と隣のバンク５１との間のバンク幅８０μｍの（３列毎の）画素の中央に、実施例に用いたノズルの吐出口先端部２２の先端面を対向させ、近接させて、前記吐出口先端部２２と被塗布部材１４とのギャップのすきま量は３５μｍとして、塗布液のビードを形成した後、前記ノズル２０の長手方向と直交するX軸方向に前記ノズルと被塗布部材とを一定の塗布速度で相対移動させて塗布するストライプ塗布を行った。
【００８６】
本実施例では、前記ノズル２０と被塗布部材１４とを相対移動させる一定の塗布速度は５０ｍｍ／ｓを選定し、前記ビード５２内に発生する相対移動方向の剪断力は２０．０Ｐａとした。これは、先述の素ガラスを用いた塗布試験の結果から、塗布される塗布幅が前記バンク５１の間のバンク幅になるように、相対移動させて塗布できる前記一定の塗布速度を設定したからである。
【００８７】
塗布後に乾燥させて得られた塗布厚さは８０ｎｍで、塗布の状況はバンク５１間からの溢れが無く、前記バンクの間の画素に塗布されていた。
【００８８】
同様に、前記バンク５１と隣のバンク５１との間のバンク幅６５μｍの（３列毎の）画素の中央に、実施例に用いたノズルの吐出口先端部２２の先端面を対向させ、近接させて、吐出口先端部２２と被塗布部材１４とのギャップのすきま量は４０μｍとして、塗布液のビードを形成した後、前記ノズル２０の長手方向と直交するX軸方向に前記ノズルと被塗布部材とを一定の塗布速度１００ｍｍ／ｓで相対移動させて塗布するストライプ塗布を行った結果においても、バンク５１間からの溢れが無く、前記バンク５１の間の画素に塗布されていた。
【００８９】
上述の通り、相対移動させて塗布する前記塗布速度を、前記ビード内に発生する相対移動方向の剪断力で２．８Ｐａ以上、３５．０Ｐａ以下の好適な範囲で塗布する本発明のストライプ塗布方法を用いて、前記ビード内に発生する前記相対移動方向の剪断力で３５．０Ｐａを上限に相対移動させて塗布する一定の塗布速度を速くして塗布すると、塗布幅をノズルの吐出先端部のノズル長手方向の幅と同等の塗布幅まで細く出来る。
【００９０】
よって、本実施例の様に、吐出口先端部と被塗布部材とのギャップのすきま量を適正に設定して、事前の素ガラスを用いた塗布試験の結果から、塗布される塗布幅が前記バンクの間のバンク幅になるように相対移動させて塗布する一定の塗布速度を設定するストライフ塗布の方法は、バンク間からの溢れが無い好適なストライプ塗布方法となる。
【００９１】
なお、適正な吐出口先端部と被塗布部材とのギャップのすきま量は、ストライプ塗布する被塗布部材のたわみや厚さむら、不要な付着物などの状況から設定される。
【産業上の利用可能性】
【００９２】
本発明のストライプ塗布方法を用いて、低コストで高品質のディスプレイ用部材が製造できるディスプレイ用部材の製造装置を提供することが出来る。
【符号の説明】
【００９３】
１  塗布装置
１０  基台部
１２  ステージ駆動部
１３  吸着ステージ
１４  被塗布部材
２０  ノズル
２１  ノズル駆動部
２２  吐出口先端部
３０  塗布ユニット
３１  支柱部
３２  梁部
４０  塗布液供給部
４１  塗布液供給ポンプ
４２  塗布液供給配管
４３  塗布液タンク
５１  バンク
５２  ビード
５３  吐出口
５４  ノズルの吐出先端部の長手方向の幅
５５  バンク幅
【図１】
2013202507.tif 000004
【図２】
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【図３】
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