(57)【要約】【課題】スロットダイコータを用いた枚葉の被塗工基板の表面への塗液の塗工において、特に塗工開始部の塗膜の膜厚均一性を向上し、被塗工基板の有効領域を大きくする塗工装置および塗工方法を提供すること。【解決手段】スロットダイが被塗工基板に対し一方向に相対的に移動する間、スロットダイのスロット先端から塗液を吐出して塗工を行う塗工装置であって、スロットダイが被塗工基板に対して相対的に移動する方向に前記スロットダイを複数設置し、前記複数台のスロットダイに対してそれぞれ独立に塗液の吐出および吐出条件を制御できることを特徴とする塗工装置をもちいることで塗膜の膜厚均一性を向上できる。【選択図】図１
2017188502.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
スロットダイが被塗工基板に対し一方向に相対的に移動する間、スロットダイのスロット先端から塗液を吐出して塗工を行う塗工装置であって、スロットダイが被塗工基板に対して相対的に移動する方向に前記スロットダイを複数設置し、前記複数台のスロットダイに対してそれぞれ独立に塗液の吐出および吐出条件を制御する機構を有することを特徴とする塗工装置。
【請求項２】
前記複数台のスロットダイが被塗工基板に対してそれぞれ独立に移動する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の塗工装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の塗工装置をもちいて、前記複数のスロットダイのうち少なくとも一つのスロットダイが基板に対して相対的に移動を始める前にビードを形成せずに塗工を開始し、かつ前記複数のスロットダイが同じ領域を塗工することを特徴とする塗工方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、枚葉の被塗工基板の表面に塗液を塗工する塗工装置および塗工方法に関するものであり、例えば液晶用カラーフィルタのガラス基板にレジストを塗工する塗工装置および塗工方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
大型サイズの液晶ディスプレイ用カラーフィルタにおける、ガラス基板上へのレジスト等の塗膜の形成法として、スピンレス方式であるスロットダイコータを用いて塗工を行うのが一般的である。
【０００３】
スロットダイコータはスリット上の細長い開口部を備えたスロットダイを持ち、前記スロットダイの開口部から塗液を吐出し前記スロットダイと被塗工基板の間にビード（液だまり）を形成した後、塗液を吐出しながら被塗工基板又は前記スロットダイを移動することにより塗膜を形成する。
スロットダイコータによる塗膜の形成ではスピンコータの場合に比べて、塗液のロスを大幅に削減できるメリットがある。
【０００４】
前述のとおり、スロットダイコータによる塗工では、スロットダイが被塗工基板に対して相対的に停止している状態でビードを形成し、塗液を吐出しながらスロットダイを被塗工基板に対して相対的に移動させることにより塗膜の形成を行っている。この際、塗膜の膜厚や膜厚均一性は塗液の吐出量、吐出圧、スロットダイと被塗工基板の相対速度やそれらの時間変化率などの条件を変えることによって調整されている。
【０００５】
塗工対象がガラス基板等のように枚葉の場合、一枚一枚の塗工ごとに塗工開始時のビードを形成する段階が必要になる。このビードを形成する塗工開始部分は塗膜の膜厚制御が難しく膜厚が不安定となり、膜厚均一性を悪化させる要因となっている。
また、この膜厚が不安定な領域により、被塗工基板の有効領域が制限されている。
【０００６】
塗膜の膜厚均一性の向上のため、塗布方向の座標に応じて吐出量を変化させながら塗布する方法（特許文献１）や、塗布液の吐出圧と塗布ヘッドと基板の相対速度とを連動させて制御する方法（特許文献２）が提案されているが、要求精度に対して十分な精度が出ているとはいえないため更なる改善が求められている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００４−１４８１４８号公報
【特許文献２】特開２００２−２３９４４５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
スロットダイコータを用いた枚葉の被塗工基板の表面への塗液の塗工において、特に塗工開始部の塗膜の膜厚均一性を向上し、被塗工基板の有効領域を大きくする塗工装置および塗工方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
すなわち、請求項１に記載の発明は、スロットダイが被塗工基板に対し一方向に相対的に移動する間、スロットダイのスロット先端から塗液を吐出して塗工を行う塗工装置であ
って、スロットダイが被塗工基板に対して相対的に移動する方向に前記スロットダイを複数設置し、前記複数台のスロットダイに対してそれぞれ独立に塗液の吐出および吐出条件を制御する機構を有することを特徴とする塗工装置である。
【００１０】
次に、請求項２に記載の発明は、前記複数台のスロットダイが被塗工基板に対してそれぞれ独立に移動する機構を有することを特徴とする請求項１に記載の塗工装置である。
【００１１】
次に、請求項３に記載の発明は、請求項１又は請求項２に記載の塗工装置をもちいて、前記複数のスロットダイのうち少なくとも一つのスロットダイが基板に対して相対的に移動を始める前にビードを形成せずに塗工を開始する、前記複数のスロットダイが同じ領域を塗工することを特徴とする塗工方法である。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、塗膜の膜厚変動が大きい塗工開始部分の膜厚変動を低減することにより被塗工基板の有効領域を拡大でき、被塗工基板を有効に活用することが可能となる。また、塗膜の有効領域が増えるため、被塗工基板に一定領域の有効領域を得るために必要な塗工面積を低減できる。これらの効果はコストの削減効果にもつながる。塗膜の膜厚均一性向上は高精細のカラーフィルタへの対応を可能とする。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の塗工装置の一実施の形態の概略図である。
【図２】本発明の塗工方法の一実施形態の概略図である。
【図３】本発明の塗工方法の一実施形態における塗膜の膜厚の概念図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に本発明の実施の形態について図面をもちいて説明する。以下では一実施の形態として、２つのスロットダイを有する塗工装置について説明するが３つ以上のスロットダイを有してもかまわない。
図１は本発明の塗工装置の一実施の形態の概略図である。本発明の一実施の形態の塗工装置は被塗工基板１を載置、固定するステージ２、２つのスロットダイ１１、２１、およびそれぞれのスロットダイへの塗液の供給機構を有している。
前記塗液の供給機構は公知の構造を使用でき、塗液の供給の開始・停止、塗液の供給圧、塗液の供給量およびそれらの時間変化率を制御できるものである。
【００１５】
図１には塗液の供給機構の一例が図示されているが、塗液１２、２２をストックする貯留槽１３、２３と、前記貯留槽１３、２３から塗液１２、２２を排出する排出パイプ１４、２４と、前記排出パイプ１４、２４より排出される塗液１２、２２をスロットダイに圧送する為の加圧用パイプ１５、２５と塗液の供給・遮断を制御するバルブ１６、２６およびフィルター１７、２７を備える。
【００１６】
また、２つのスロットダイ１１、２１は、被塗工基板1に対して相対的に移動することができ、それぞれのスロットダイは互いに連動するようにしてかまわないが、同一直線上の向きではあるが独立に移動することができることが好ましい。
そのために、図示はしていないが、ステージおよび２つのスロットダイはそれぞれが移動のための駆動装置を有している。
【００１７】
よって、２つのスロットダイ１１、２１は、それぞれ独立に被塗工基板に対して相対的に移動でき、それぞれ独立に塗液の供給が可能なため、被塗工基板に対するスロットダイの移動速度、塗液の吐出圧や吐出量、およびそれらの変化率などの塗工条件をスロットダイごとに設定することができる。
【００１８】
２つのスロットダイの設置位置については、前述の被塗工基板に対する相対的な移動方向に並んで設置されている。
【００１９】
塗工装置がこれらの構造を持つことにより、複数のスロットダイがそれぞれ異なった塗膜の膜厚分布を形成することができ、時間的間隔をあけずに重ねて塗工することも可能になる。
【００２０】
次に塗工方法について説明をする。
図２は２つのスロットダイ１１、２１がスロットダイ１１、スロットダイ１２の順にステージ上に載置、固定された被塗工基板１に塗工を行う様子を示したものである。図２（ａ）に示したようにまずスロットダイ１１が被塗工基板１に対して移動していない状態でビード１８を形成する。その後、スロットダイ１１が被塗工基板１に対して相対的に白抜き矢印の方向に移動ながら塗工を行う。次に、図２（ｂ）に示したように、スロットダイ２１は被塗工基板１に対して相対移動を開始する前にはビード形成を行わずに塗工を開始する。スロットダイ２１はスロットダイ１１が形成した塗膜１９の上に重ねて塗膜２９を形成する。
スロットダイ２１による塗工の開始はスロットダイ１１による塗工が完了した後であっても、塗工中であってもかまわない。
【００２１】
複数のスロットダイのうち、被塗工基板１に対して相対移動を開始する前にビードを形成しないスロットダイの数および塗工順については、少なくとも1つのスロットダイが被塗工基板１に対して相対移動をする前にビードを形成しないという条件以外には制限はない。
【００２２】
それぞれのスロットダイによる塗工において、スロットダイの被塗工基板１に対する相対移動速度および塗工条件を独立に設定することができるため、スロットダイごとに塗膜の膜厚分布を変えることができる。
【００２３】
スロットダイ１１による塗工では被塗工基板１に対する相対移動開始前にビード１８の形成を行うため塗工開始部分で塗膜の膜厚が厚くなる。一方、スロットダイ２１による被塗工基板１に対する相対移動開始前にビードを形成しない塗工では塗工開始部分にビードの影響による膜厚が厚くなる部分が形成されない。吐出圧、吐出量、被塗工基板に対するスロットダイの移動速度およびそれらの変化率などの塗工条件を適切に設定することで塗膜の膜厚を制御し、複数回の塗工をあわせることで塗工開始部での膜厚変動を低減させることができる。
【００２４】
図３は２つのスロットダイ１１、２１によるそれぞれの塗膜の膜厚分布を概念的に示したものである。破線は被塗工基板１に対する相対移動開始前にビードを形成するスロットダイ１１による塗膜の膜厚分布である。一点鎖線は被塗工基板１に対する相対移動開始前にビードを形成しないスロットダイ２１による塗膜の膜厚分布である。実線が前記スロットダイ１１による塗膜の膜厚と前記スロットダイ２１による塗膜の膜厚をあわせたものである。
【００２５】
本発明を用いることにより、塗工開始部に形成される塗膜の膜厚不安定部分の膜厚の安定化がはかれ、高精度な膜厚制御が可能となる。また、被塗工基板の有効領域を拡大することができるため被塗工基板の有効活用や塗工面積の低減がはかれる。
【符号の説明】
【００２６】
１    被塗工基板
２    ステージ
１１  スロットダイ
１２  塗液
１３  貯留槽
１４  排出パイプ
１５  加圧用パイプ
１６  バルブ
１７  フィルター
１８  ビード
１９  塗膜
２１  スロットダイ
２２  塗液
２３  貯留槽
２４  排出パイプ
２５  加圧用パイプ
２６  バルブ
２７  フィルター
２９  塗膜
【図１】
2017188502.tif 000003
【図２】
2017188502.tif 000004
【図３】
2017188502.tif 000005