(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
液体貯蔵容器から供給管を通して供給される液体を吐出駆動素子によって液体吐出ヘッドの吐出口から噴出し、
搬送される基板上の限定された領域全面に液体を塗布する液体塗布方法であって、
前記液体吐出ヘッドは二つ以上の吐出口からの液体噴出を駆動する吐出駆動素子を二つ以上備え、
前記吐出口は大きさが二種類以上から構成され、
前記吐出口のうち小さな吐出口を前記液体吐出ヘッドの単位要素の基板の搬送方向及び基板の搬送方向と垂直な方向の端部に配置し、
基板の搬送方向及び基板の搬送方向と垂直な方向に前記小さな吐出口のラインと大きな吐出口のラインが交互に複数配置され、
基板の搬送方向と最近接の小さな吐出口と大きな吐出口を結ぶ方向とが異なる
ことを特徴とする液体塗布方法。
【請求項２】
前記吐出駆動素子としてピエゾ素子を用いて液体を噴出することを特徴とする請求項１に記載の液体塗布方法。
【請求項３】
前記液体吐出ヘッドの吐出口が配置されている表面が撥水処理されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の液体塗布方法。
【請求項４】
前記液体吐出ヘッドの内壁表面が親水処理されていることを特徴とする請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項５】
前記液体吐出ヘッドおよび基板の静電気を除去しながら液体を噴出することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項６】
前記液体吐出ヘッドおよび基板の静電気を除去する方法として液体吐出ヘッドおよび基板に対して電気的コンタクトをとることを特徴とする請求項５に記載の液体塗布方法。
【請求項７】
前記液体貯蔵容器または供給管中の液体から溶存気体を除去する工程を具備していることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項８】
前記液体吐出ヘッドの温度を調整することを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項９】
前記液体貯蔵容器中の液体から脱水する工程を具備していることを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項１０】
前記液体貯蔵容器に貯蔵されている液体の劣化を防止する工程を設けたことを特徴とする請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項１１】
調湿及び調温された容器内において、前記液体吐出ヘッドの吐出口から基板上に液体を噴出することを特徴とする請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載の液体塗布方法。
【請求項１２】
基板上の限定された領域全面に液体を塗布する液体塗布装置であって、
液体が噴出する吐出口を複数有する液体吐出ヘッドと、
前記吐出口からの液体噴出を駆動する二つ以上の吐出駆動素子と、
前記二つ以上の吐出駆動素子を制御する吐出駆動制御装置と、
前記液体を貯蔵する液体貯蔵容器と、
前記液体貯蔵容器と液体吐出ヘッドを連結する供給管と、
前記基板を搬送する手段とを備えており、
一つの吐出駆動素子で二つ以上の吐出口からの液体噴出を駆動し、
前記吐出口は大きさが二種類以上から構成され、
前記吐出口のうち小さな吐出口を前記液体吐出ヘッドの単位要素の基板の搬送方向及び基板の搬送方向と垂直な方向の端部に配置し、
基板の搬送方向及び基板の搬送方向と垂直な方向に前記小さな吐出口のラインと大きな吐出口のラインが交互に複数配置され、
基板の搬送方向と最近接の小さな吐出口と大きな吐出口を結ぶ方向とが異なる
ことを特徴とする液体塗布装置。
【請求項１３】
前記吐出駆動素子がピエゾ素子であることを特徴とする請求項１２に記載の液体塗布装置。
【請求項１４】
前記液体吐出ヘッドの吐出口が配置されている表面が撥水処理されていることを特徴とする請求項１２または請求項１３に記載の液体塗布装置。
【請求項１５】
前記液体吐出ヘッドの内壁表面が親水処理されていることを特徴とする請求項１２から請求項１４までのいずれかに記載の液体塗布装置。
【請求項１６】
前記液体吐出ヘッドおよび基板の静電気を除去する手段を具備していることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれかに一項に記載の液体塗布装置。
【請求項１７】
前記液体吐出ヘッドおよび基板の静電気を除去する手段として、液体吐出ヘッドおよび基板に対して電気的にコンタクトをとる手段を具備していることを特徴とする請求項１６に記載の液体塗布装置。
【請求項１８】
前記液体貯蔵容器または供給管に脱泡手段を具備していることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に記載の液体塗布装置。
【請求項１９】
前記液体吐出ヘッドの温度を調整する手段を具備していることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に記載の液体塗布装置。
【請求項２０】
前記液体貯蔵容器に脱水機構の手段を具備していることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に記載の液体塗布装置。
【請求項２１】
前記液体貯蔵容器に貯蔵されている液体の劣化を防止する手段を具備していることを特徴とする請求項１２から請求項１５までのいずれか一項に記載の液体塗布装置。
【請求項２２】
調湿及び調温された容器内に設置されていることを特徴とする請求項１２から請求項２１までのいずれか一項に記載の液体塗布装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、搬送される基板上の限定された領域に液体の塗布する方法及び装置に関し、特に液晶表示装置のガラス基板上の限定された領域に配向膜ワニス等の液体を塗布するのに好適な液体塗布方法及び塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
液晶表示装置の製造方法において、ガラス基板上の限定された領域に配向膜ワニス等の液体を塗布または印刷する方法及び装置として下記に示すいくつかの方法及び装置が知られている。
【０００３】
（１）図２は、ドクターロール１，アニックスロール３，液体吐出口２，版胴４を有して構成される凸版印刷装置を示す。版胴に固定された樹脂製の凸版５から、基板搬送装置７に固定されたガラス基板６に配向膜ワニスを塗布することで液晶表示装置のガラス基板の限定された領域に廃校幕ワニス等の液体を塗布又は印刷することができる。
【０００４】
（２）また、特開平６−２１４６８号公報には、回転台に水平に固定されたガラス基板の中央部に、液体吐出口から配向膜ワニスを滴下した後、基板を回転させ、配向膜ワニスを塗布するスピンコート塗布方法及び装置が開示されている。
【０００５】
（３）また、特開２００１−１７４８１９号公報には、搬送台に水平に固定されたガラス基板上に、液体吐出口から配向膜ワニスを噴霧して、ガラス基板に配向膜ワニスを塗布するスプレイ塗布方法及び装置が開示されている。
【０００６】
（４）また、特開平９−１０５９３７号公報には、インクジェットヘッドを用いて、搬送されたガラス基板に配向膜ワニスを塗布するインクジェット印刷方法及び装置が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
図２で例示した凸版印刷方法及び装置は、配向膜ワニスの塗布方法としては生産性が高いことから最も良く用いられている方法であるが、同時に多くの問題点も抱えている。
【０００８】
第一に配向膜ワニスの使用量が多いという問題点を有する。これは配向膜ワニスを凸版以外、例えばアニックスロール，ドクターロールにも配向膜ワニスを塗布する必要があるためである。第二に液晶表示装置の歩留まり低下という問題点を有する。これは凸版による接触塗布であるため、凸版からのコンタミ混入によるものが大きい。第三に多品種対応に時間が掛かりすぎるという問題点を有する。ガラス基板上の塗布領域の大きさが替わった場合、凸版そのものを替える必要があるためである。
【０００９】
スピンコートによる塗布は非接触塗布であるため、凸版印刷でのコンタミ混入等を回避できる。しかし、大きなガラス基板では生産性が低いという問題を抱えており、量産適用には向いていない塗布方法及び装置である。また、ガラス基板上の限定された領域全面に塗布するにはマスクが必要であり、そのため不必要な配向膜ワニスを使用せざるを得ず、配向膜ワニスの使用量が大きくなるという問題点においても課題がある。また、マスクを用いない場合は、ワニスがガラス基板の裏側に回りこむ欠点もある。
【００１０】
スプレイ塗布は、スピンコート塗布同様非接触塗布であるため、凸版印刷でのコンタミ混入等を回避できる利点がある。しかしこの場合も、ガラス基板上の限定された領域全面に塗布するにはマスクが必要であり、そのため不必要な配向膜ワニスを使用せざるを得ないという問題点を有する。
【００１１】
インクジェット印刷による塗布は、スプレイ塗布及びスピンコート塗布同様、非接触塗布であるため、凸版印刷でのコンタミ混入等を回避できるという利点を有する。また、配向膜ワニスも必要量しか使用しないため凸版印刷よりもコストの低減が可能であるという利点も有する。さらに、ガラス基板上の限定された領域全面の大きさが替わった場合、配向膜ワニスの噴出パターンを変更するだけでよく、凸版印刷よりもより短時間で多品種対応が可能であるという利点も有する。
【００１２】
しかしながら、インクジェット印刷による塗布はこれら利点を有する反面、配向膜ワニスの塗布という観点からはいまだ多くの問題点を抱えていると言わざるを得ない。
【００１３】
第一に、インクジェットヘッドの吐出口一つに対してピエゾ素子等の吐出駆動素子一つが対応するためコスト高となり、さらに流路・制御回路が複雑であるため吐出時間が制限され、量産性に向いていないという問題がある。第二に、配向膜ワニスのように表面張力・粘度が限定されている液体が吐出口から液ダレする問題もある。第三に、吐出口の形状が一種類であるため、ガラス基板上の限定された領域全面に塗布した場合、塗布領域内および端部において塗布が荒くなる欠点を有している。また、静電気による液滴飛翔方向が変わって、限定された領域全面の枠外に塗布されてしまう欠点もある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、配向ワニスなどの液体の塗布方法及び塗布装置に関して鋭意検討した結果、上記課題を解決し、コンタミ混入回避，コスト低減，多品種対応が可能であり、限定された領域に塗布した場合も端部においても精度よく塗布でき、さらに生産性が高い塗布方法及び塗布装置を見出し、本発明に至った。
【００１５】
本発明の請求項１，２および請求項１７，１８の液体塗布方法及び装置は、液体が噴出する吐出口を複数有する液体吐出ヘッドの吐出口の二つ以上からの液体噴出を吐出駆動素子の一つで駆動することを特徴とする。この構成により、コスト低減が可能となり、さらに流路・制御回路が単純化されるため吐出時間が短縮され、凸版印刷並の高い生産性の液体塗布方法及び装置となる。
【００１６】
本発明の請求項３，４，５および請求項１９，２０，２１の液体塗布方法及び装置は、インクジェット印刷方式及び装置においてピエゾ素子を用いた場合の欠点である液ダレを回避できる。また、液体吐出ヘッド内における気泡発生による脈流や送液遮断を防止することができる。
【００１７】
本発明の請求項６，７および請求項２２，２３の液体方法及び塗布装置は、インクジェット印刷方式及び装置においてピエゾ素子を用いた場合の欠点である静電気による液滴飛翔方向のズレを回避できる。
【００１８】
本発明の請求項８および請求項２４の液体塗布方法及び装置は、液体貯蔵容器に連結した供給管と液体吐出ヘッドにおける気泡発生による脈流や送液遮断を防止することができる。
【００１９】
本発明の請求項９および請求項２５の液体方法及び塗布装置は、液体吐出ヘッドを液体の温度を任意に変更できるため、液体の粘度を調節でき液体吐出ヘッドの液ダレを回避できる。また、液体の噴出も容易にする。
【００２０】
本発明の請求項１０および請求項２６の液体塗布方法及び装置は、液体中の水分による塗布膜の劣化を防止し、さらに劣化しやすい液体の寿命を延ばすことができる。
【００２１】
本発明の請求項１１および請求項２７の液体塗布方法及び装置は、液体貯蔵容器に液体劣化防止手段により、液体の劣化による粘度変化並びに液体交換への対応を容易にすることが可能である。
【００２２】
本発明の請求項１２，１３，１４，１５および請求項２８，２９，３０，３１の液体方法及び塗布装置は、吐出口の大きさが二種類以上から構成されている液体吐出ヘッドにおいて、ヘッド端部にヘッド中央部より小さい口径の吐出口を具備することにより、インクジェット印刷方式に見られる欠点であるガラス基板上の、塗布領域内及び塗布領域端部において精度よく塗布することが可能となる。また、吐出口の形状または大きさが二種類以上から構成されている液体吐出ヘッドにおいて、大きさの異なる吐出口の組み合わせや配置により、吐出面積を広くすることが可能で、液体噴出速度の向上により、生産性に優れた液体方法及び塗布装置となる。
【００２３】
本発明の請求項１６および請求項３２の液体塗布方法及び装置は、大気中の水分による塗布膜の劣化を防止することができる。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る液体塗布方法および装置の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００２５】
（実施例１）
実施例１の液体塗布方法および塗布装置について、図１，図４，図６，図７，図８，図９を用いて説明する。実施例１では配向膜ワニスを液体として塗布する。
【００２６】
図１は、液体塗布装置の構成及びその作用を説明する図である。
【００２７】
図１に示す液体塗布装置は、配向膜ワニスを噴出する吐出口を複数有する液体吐出ヘッド９と、吐出口からの配向膜ワニス噴出を駆動する吐出駆動素子を制御する吐出駆動制御装置１１と、配向膜ワニスを貯蔵する液体貯蔵容器８と、前記液体貯蔵容器８と液体吐出ヘッド９を連結する液体供給管１０と、基板搬送装置７を用いてガラス基板６を搬送する手段とを備えている。なお、図１には示してはいないが、装置全体は湿度６０％，温度２５度に保たれた容器内に設置されている。
【００２８】
配向膜ワニスは液体貯蔵容器８から押し出され、液体供給管１０を通り、液体吐出ヘッド９に送られる。吐出駆動制御装置１１による吐出駆動素子のコントロールにより液体吐出ヘッド９から配向膜ワニスを噴出し、基板搬送装置７で搬送されるガラス基板６の上の塗布領域に塗布する。
【００２９】
図４は図１に示す液体吐出ヘッド９の一部分の断面図である。
【００３０】
この図を用いて配向膜ワニスの塗布方法および塗布装置について説明する。とくに液体吐出ヘッド９の吐出口からの配向膜ワニス噴出を駆動する方法および装置について説明する。本実施例の液体吐出ヘッド９は吐出口１６からの配向膜ワニス噴出を駆動する吐出駆動素子として電磁弁開閉装置１８を備えている。液体供給管１０から供給される配向膜ワニス１７は液体供給口１４を通して液体吐出ヘッド９に注入されている。液体貯蔵容器８の内部を加圧し、開閉弁１５を開放すれば、吐出口１６から配向膜ワニスが噴出することになる。反対に、開閉弁１５を閉じれば吐出口１６から配向膜ワニスの噴出が停止することになる。図４に示しているように、２５個の吐出口１６からの配向膜ワニス噴出を一つの電磁弁開閉装置１８で駆動できるようになっている。なお図４には３個の吐出口１６しか示していないが、これ以外に２２個の吐出口がある。本実施例のように、一つの電磁弁開閉装置１８で二つ以上の吐出口１６からの配向膜ワニス噴出を駆動すれば、インクジェットヘッドなどと比較して非常に簡便な構造になり、装置コストが低減できる。電磁弁開閉装置１８の開閉制御は吐出駆動制御装置１１により行われ、ガラス基板上の限定された領域任意に塗布することができるようになっている（例えば図９の配向膜ワニス１７のような限定された領域に塗布することができる）。本実施例では電磁弁開閉装置により開閉弁１５の開閉の制御を行っているが、サーボモータなど機械的に開閉制御しても同様な効果が得られる。また、開閉弁は剛直な構造でなく、ベローズなどフレキシブルな構造でも同様な効果が得られる。
【００３１】
図６は図１に示した液体吐出ヘッド９を液体噴出面から見た図であり、図７は図６の一部を拡大した図である。
【００３２】
図６における液体吐出ヘッド９の長さＬは１８０mm、幅Ｗは０.５mm に相当し、図７においてピエゾ素子が制御できる吐出口のユニットの長さＬ１は１mmに相当する。即ち、吐出駆動素子である電磁弁開閉装置１８はピエゾ素子が制御できる吐出口のユニット１個あたりに一つ設置されているため、合計１８０個備えられていることとなる。
【００３３】
図７は、液体吐出ヘッドの単位要素の拡大図であるが、図７の２５個の吐出口は１６個の小さな吐出口Ａ（内径４０μｍ）２０と９個の大きな吐出口Ｂ（内径８０μｍ）２１とを有して構成される。小さな吐出口Ａと大きな吐出口Ｂ２１とは相互に配置された構成となっている。つまり、大きさが二つ以上異なる吐出口を液体吐出ヘッド９に設け、小さな吐出口Ａと大きな吐出口Ｂとを相互に配置することで吐出面積を増加することができる。これは噴出される液体の量がインクジェットヘッドなど比較して顕著に増加し、塗布速度の向上が可能となることを意味する。また、小さな吐出口を液体吐出口ヘッドの単位要素の端部に配置することで、ガラス基板上の塗布領域端部において精度よく塗布することが可能となる（例えば図９で示すようなガラス基板上の限定された塗布領域の領域端部において精度良く塗布することができるようになっている）。また、吐出口の形状であるが、本実施例の円以外の形状、例えば三角形，四角形，楕円などでも可能であり、吐出口の面積を異ならせることで同様な効果を得ることができる（なお、図１４には三角形と円の組合せの配置の例を示す）。さらに、吐出口の個数，比率，配置についても、小さな吐出口Ａと大きな吐出口Ｂとを設ける限りにおいて調整可能であり、同様な効果を得ることができる。なお、図７の配置は基板搬送方向と垂直な方向に小さな吐出口のラインを４本、大きな吐出口のラインを３本配置し、小さな吐出口と大きな吐出口が最近接となる配置である。したがって、それらを結ぶ方向は基板搬送方向に対して約４５度となっており、塗布領域内のピンホール発生を防ぐ効果を得ることができる。
【００３４】
図８は図１に示した液体貯蔵容器８の概略図を示す。
【００３５】
液体貯蔵容器８には液体取入れ管２６，バルブ２２，圧力調整口２３，液体循環管２４，フィルタ２５，液体送出管２７が設けられている。配向膜ワニス１７は、バルブ２２を閉じた状態で液体吐出ヘッド９からフィルタ２５を通して液体貯蔵容器８に貯蔵される。そして必要量を貯蔵後、配向膜ワニス１７を液体循環管２４によって循環させながら圧力調整口２３により減圧して配向膜ワニス１７中に溶存しているガスや水分を取り除く。溶存ガスなどを除去した後、圧力調整口２３から窒素ガスを供給し、加圧状態にする。この状態でバルブ２２を開放すると、配向膜ワニス１７は図１の液体供給管１０と連結された液体送出管２７に送られることとなる。なお経時変化により配向膜ワニス１７が劣化物を発生させた場合又は配向膜ワニス中に異物が混入した場合は、液体循環管２４およびフィルタ２５を用いて、配向膜ワニス１７を循環させ、劣化物や異物を取り除くことができる。
【００３６】
本実施例に用いた配向膜ワニス１７はジアミン誘導体としてｐ−フェニレンジアミン，カルボン酸誘導体としてピロメリット酸二無水物、溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いた組合せの混合液体である。この配向膜ワニスの表面張力は３５dyne／cm、粘度は２０ｃＰであるが、これらの値にとくに限定されるものではない。配向膜ワニスとして本実施例以外の組合せでも同様な効果が得られる。たとえば、ジアミン誘導体としてｍ−フェニレンジアミン、４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、３，３′−ジアミノジフェニルエーテル、４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジアミノジフェニルメタン、４，４′−ジアミノジフェニルプロパン、３，３′−ジアミノジフェニルプロパン、４，４′−ジアミノジフェニルスルホン、３，３′−ジアミノジフェニルスルホン、１，５−ジアミノナフタレン、２，６−ジアミノナフタレン、４，４′−ジアミノターフェニル、１，１−メタキシリレンジアミン、１，４−ジアミノシクロヘキサン、イソフタル酸ジヒドラジド、セバシン酸ジヒドラジド、コハク酸ジヒドラジド、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジブチル−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、３，３′−ジブトキシ−４，４′−ジアミノジフェニルメタン、２，４−ジアミノ−１−オクチルベンゼン、２，４−ジアミノ−１−オクチルオキシベンゼン、２，４−ジアミノ−１−メトキシメチレンベンゼン、２，４−ジアミノ−１−ブトキシメチレンベンゼン、３，３′−ジメチル−４，４′−ジアミノジフェニルエーテル、１，６−ジアミノヘキサン、１，８−ジアミノオクタン、１，１０−ジアミノデカン、１，１２−ジアミノドデカン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕プロパン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕ブタン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕ペンタン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕ヘキサン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕オクタン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕デカン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕トリデカン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕ペンタデカン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕メタン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕スルホン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕ケトン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕ビフェニル、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕シクロヘキサン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕メチルシクロヘキサン、２，２−ビス〔４−（ｐ−アミノフェノキシ）フェニル〕プロピルシクロヘキサン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕プロパン、ビス〔４−（ｍ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕プロパン、ビス〔４−(ｐ−アミノベンゾイルオキシ)安息香酸〕ペンタン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕オクタン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕エタン、ビス〔４−（ｐ−���ミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕デカン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕シクロヘキサン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕メチルシクロヘキサン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕メタン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕ブタン、ビス〔４−（ｍ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕ブタン、ビス〔４−（ｐ−アミノメチルベンゾイルオキシ）安息香酸〕プロパン、ビス〔４−（ｐ−アミノエチルベンゾイルオキシ）安息香酸〕プロパン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕オクタデカン、ビス〔４−（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）安息香酸〕ヘプタン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）プロパン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）メタン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）エタン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）ブタン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）ペンタン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）ヘキサン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）ヘプタン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）オクタン、ビス（ｐ−アミベンゾイルオキシ）ノナン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）デカン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）ドデカン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）ドデカン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）テトラデカン、ビス（ｐ−アミノベンゾイルオキシ）オクタデカン、２，２−ビス〔４−（４−アミノフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス〔４−（３−アミノフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパン、２，２−ビス〔４−（２−アミノフェノキシ）−３，５−ジメチルフェニル〕ヘキサフルオロプロパン、ｐ−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ベンゼン、４，４′−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ビフェニル、４，４′−ビス（４−アミノ−２−トリフルオロメチルフェノキシ）ジフェニルスルホン、ジアミノシロキサンなどが挙げられる。
【００３７】
カルボン酸誘導体としてメチルピロメリット酸二無水物、３，３′，４，４′−ビフェニルテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ベンゾフェノンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルメタンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルエーテルテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルスルホンテトラカルボン酸二無水物、２，３，６，７−ナフタレンテトラカルボン酸二無水物、３，３′，４，４′−ジフェニルプロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕プロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕ヘキサフルオロプロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕オクチルテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル〕プロパンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシベンゾイルオキシ）フェニル〕トリデカンテトラカルボン酸二無水物、２，２−ビス〔４−（３，４−ジカルボキシフェノキシ）フェニル〕トリデカンテトラカルボン酸二無水物、シクロペンタンテトラカルボン酸二無水物、シクロブタンテトラカルボン酸二無水物、ブタンテトラカルボン酸二無水物、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸、１，４−シクロヘキサンジカルボン酸クロライド、４，４′ジフェニルエーテルジカルボン酸、４，４′ジフェニルエーテルジカルボン酸クロライド、４，４′ジフェニルメタンジカルボン酸、４，４′ジフェニルメタンジカルボン酸クロライド、イソフタル酸、イソフタル酸クロライド、アジピン酸、アジピン酸クロライド、ステアリン酸、ステアリン酸クロライドなどが挙げられる。
【００３８】
溶媒として、ジメチルホルムアミド，ジメチルアセトアミド，ジメチルスルホキサイド，スルフォラン，ブチルラクトン，クレゾール，フェノール，シクロヘキサノン，ジオキサン，テトラヒドロフラン，ブチルセルソルブ，ブチルセルソルブアセテ−ト，アセトフェノンなどを用いることができる。
【００３９】
本実施例の塗布工程について説明する（図１参照）。
【００４０】
図１に示したガラス基板６の大きさは２８０mm(長辺側）×２００mm(短辺側）で、厚みが１mmである。基板搬送装置７の搬送速度は２５０mm／秒である。液体吐出ヘッド９とガラス基板６のギャップは１mmになるように設計されている。吐出駆動制御装置１１による液体吐出ヘッド９からの配向膜ワニスの吐出周期は５００Ｈｚである。そして本実施例が目指す塗布領域の形状は図９に例示する形状である。ガラス基板の送り方向は長辺側であり、短辺側から１５mmのところより塗布を開始する。塗布開始より１秒後に吐出を終了すると、塗布領域の塗布幅ＧＷは１８０mmであって、塗布長さＧＬは２５０mmとなる。配向膜ワニスは高分子材料を有機溶媒で希釈した材料であり、塗布後に有機溶媒だけが揮発する。本実施例では、湿度６０％，温度２５度に保たれた容器内で塗布を実施しているため、揮発による白濁は観測されなかった。また、乾燥後に塗布領域の端部を観察したところ、±０.１mm 程度の誤差の範囲内であった。もちろん塗布領域にはピンホールも観察されなかった。これらの結果より、大きさの異なる吐出口を設け、端部に小さな吐出口を設けた効果を確認した。
【００４１】
（実施例２）
配向膜ワニスを液体として塗布する実施例の液体塗布方法および塗布装置について、図３，図５，図６，図８，図１０，図１１を用いて説明する。
【００４２】
図３の液体塗布装置は、配向膜ワニスが噴出する吐出口を複数有する液体吐出ヘッド９と、吐出口からの配向膜ワニス噴出を駆動する吐出駆動素子を制御する吐出駆動制御装置１１と、配向膜ワニスを貯蔵する液体貯蔵容器８と、前記液体貯蔵容器８と液体吐出ヘッド９を連結する液体供給管１０と、液体吐出ヘッド９および基板搬送装置７に対する電気的コンタクトとしてのアース１２と、液体供給管１０に付設された脱泡装置１３と、基板搬送装置７を用いてガラス基板６を搬送する手段とを備えている。図３には示してはいないが、液体吐出ヘッド９には調温装置が設置され、吐出駆動制御装置１１で制御することができる。
【００４３】
次にこの液体塗布装置を用いた塗布方法について説明する。
【００４４】
配向膜ワニスは液体貯蔵容器８から送り出され、液体供給管１０を通り、脱泡され液体吐出ヘッド９に送られる。吐出駆動制御装置１１によるコントロールにより液体吐出ヘッド９から一定温度に保たれた配向膜ワニスを噴出し、基板搬送装置７で搬送されるガラス基板６の上の塗布領域に塗布する。
【００４５】
図５は図３に示した液体吐出ヘッド９の一部分の断面図を示す。
【００４６】
本実施例の液体吐出ヘッド９は吐出口１６からの配向膜ワニス噴出を駆動する吐出駆動素子としてピエゾ素子１９を備えている。液体供給管１０から供給される配向膜ワニス１７は液体供給口１４を通して液体吐出ヘッド９に注入されている。液体塗布装置は、液体貯蔵容器８内の圧力を制御し、また吐出駆動制御装置１１によりピエゾ素子１９を制御して、吐出口１６から配向膜ワニスを噴出させる。図５の液体吐出ヘッド９は、図７で例示するように２８個の吐出口１６からの配向膜ワニス噴出を一つのピエゾ素子１９で駆動できるようになっている。図５の液体吐出ヘッド９の断面図には各７個の吐出口１６しか示していないが、これ以外に２１個の吐出口がある。この実施例のように、一つのピエゾ素子１９で二つ以上の吐出口１６からの配向膜ワニス噴出を駆動すれば、インクジェットヘッドなど比較して非常に簡便な構造になり、装置コストが低減できる。ピエゾ素子１９の吐出制御は吐出駆動制御装置１１により行われ、図１０に示したように、ガラス基板上の限定された領域全面に任意に塗布することができるようになっている。
【００４７】
図６は図３に示した液体吐出ヘッド９を液体噴出面から見た図であり、図１１は図６に示す液体吐出ヘッド９の一部を拡大した図である。図６において長さＬは１８０mm、幅Ｗは０.５mm である。一つのピエゾ素子が制御できる吐出口のユニットの長さはＬ１であり、１.０mm である。したがって、ピエゾ素子は１８０個備えられている。図１１に示したように、一つのピエゾ素子が制御できる吐出口のユニットは２８個の小さな吐出口Ａ（内径４０μｍ）２０から構成される。また、液体噴出面の表面には撥水処理を施し、液ダレを防止してある。これとは反対に、液体吐出ヘッド９の内部は送液を容易にするため親水処理してある。この実施例のように、基板の搬送方向に対して垂直方向に７個からなる吐出口のラインが４本ある。また、一本目と二本目のラインをずらし、吐出口が最充填する配置にしてある。これにより噴出される液体の量がインクジェットヘッドなど比較して顕著に増加し、塗布速度を向上させることが可能となる。また、この実施例のように、小さな吐出口Ａを全面に設けることにより、ガラス基板上の塗布領域端部において精度よく塗布することが可能となる。具体例としては、図１０に示したように、ガラス基板上の限定された塗布領域の領域端部において精度良く塗布することができるようになっている。吐出口の形状であるが、本実施例の円以外の形状、例えば三角形，四角形，楕円などでもかまわない。図１１に示してあるように、７個からなる吐出口のラインがずれているため、最近接の吐出口を結ぶ方向は搬送方向に対して約３０度である。これにより、塗布領域内のピンホール発生を防ぐ効果が得られる。同様の効果は図１２に示したように、三本のラインをずらしても得られる。また、図１３のように、７個からなる吐出口のラインを搬送方向に対して平行にならないように、傾けることでも同様の効果が得られる。
【００４８】
図８は図１に示した液体貯蔵容器８の概略図である。
【００４９】
液体貯蔵容器８は液体取入れ管２６と、バルブ２２と、圧力調整口２３と、液体循環管２４と、フィルタ２５と、液体送出管２７と、が設けられている。実施例１における液体貯蔵容器と構成は同じであるが、ピエゾ素子を用いているため工程が若干異なる。バルブ２２を閉じた状態で、配向膜ワニス１７は液体吐出ヘッド９からフィルタ２５を通して液体貯蔵容器８に貯蔵する。必要量を貯蔵後、圧力調整口２３から真空引きして若干負圧状態にしておく。これは液体吐出ヘッド９からの液ダレを防止するためである。本実施例では溶存ガスを取り除くため、配向膜ワニスを減圧しておく必要はない。これは液体供給管１０に付設された脱泡装置１３を通る過程で達成される。この状態でバルブ２２を開放すると、配向膜ワニス１７は図３の液体供給管１０と連結された液体供給管１０に送られる。配向膜ワニス１７が経時変化により劣化物を発生させた場合または配向膜ワニス１７に異物が混入した場合は、液体循環管２４およびフィルタ２５を用いて、配向膜ワニス１７を循環させ、劣化物や異物を取り除くことができる。
【００５０】
本実施例に用いた配向膜ワニス１７はジアミン誘導体としてｐ−フェニレンジアミン，カルボン酸誘導体としてピロメリット酸二無水物、溶媒としてＮ−メチル−２−ピロリドンを用いた組合せの混合液体である。この配向膜ワニスの表面張力は３５dyne／cm、粘度は２５ｃＰである。実施形態１より溶媒の比率を低減してある。これ以外に、配向膜ワニスとして実施形態１で例示した液体も使用可能である。
【００５１】
本実施例の塗布工程について図３を用いて説明する。
【００５２】
図３に示したガラス基板６の大きさは２８０mm(長辺側）×２００mm(短辺側）で、厚みが１mmである。基板搬送装置７の搬送速度は７５mm／秒である。液体吐出ヘッド９とガラス基板６のギャップは１mmになるように設計されている。吐出駆動制御装置１１およびピエゾ素子１９による液体吐出ヘッド９からの配向膜ワニスの吐出周期は１５０Ｈｚである。液体吐出ヘッド９の長さ１８０mmの中央部２０mmに付設されているピエゾ素子１９に対して吐出駆動制御装置１１により吐出しないようにしておく。また、液体吐出ヘッド９を３０℃になるように制御してある。図１０に示したように、送り方向は長辺側であり、短辺側から１２.５mmのところより塗布を開始する。塗布開始より１秒後に吐出を一旦停止し、0.2秒後に塗布を開始する。さらに１秒後に吐出を一旦停止し、０.２ 秒後に塗布を開始し、１秒後に終了する。塗布領域はガラス基板上に６個でき、それぞれの面積は、塗布幅ＧＷ１は８０mm、塗布長さＧＬ１は７５mmとなる。塗布領域の間隔の幅ＧＷ２は２０mm、長さＧＬ２は１５mmとなる。配向膜ワニスは高分子材料を有機溶媒で希釈した材料であり、塗布後に有機溶媒だけが揮発する。液体吐出ヘッド９を３０℃にしたため、配向膜ワニスの粘度が実施形態１の配向膜と同程度になる効果以外に、溶媒の揮発速度を上げる効果も認められた。また、乾燥後に塗布領域の端部を観察したところ、±０.１mm 程度の乱れが見られるだけであった。また、塗布領域にはピンホールも観察されなかった。これらの結果より、小さな吐出口を最充填する配置に設けた効果を確認した。さらに、電気的コンタクトとしてアースを設けたことにより、静電気によって液滴飛翔方向が変わり、限定された領域全面の枠外に塗布されてしまうこともなかった。
【００５３】
本発明の実施例１及び実施例２では、配向膜ワニスの塗布について述べてあるが、本発明の液体塗布方法及び塗布装置は配向膜ワニス以外にポリエーテル，ポリエステル，ポリカーボネート，ポリウレタン，ポリスルホンなどの高分子溶液の塗布にも使用可能である。また、有機溶媒を主とする液体以外に電解質溶液，コロイド溶液，ミセル溶液，たんぱく質などの生体溶液などの水溶液並びに水分散溶液にも使用可能である。さらに、温度制御が可能なため、加熱により液体となる金属，液晶などの有機化合物にも使用可能である。
【００５４】
また、本発明の実施例１及び実施例２では、ガラス基板の基板への液体の塗布について述べてあるが、とくにガラス基板に限定されるものではない。本発明の塗布方法及び塗布装置はプラスチック，金属，木材，紙類などを基板とした場合でも使用可能である。たとえば、木製の壁材へのペンキの塗布などにも使用可能である。
【００５５】
【発明の効果】
本発明によれば、コンタミ混入回避，コスト低減，多品種対応が可能となる液体塗布装置若しくは塗布方法の提供が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る液体塗布方法及び塗布装置による配向膜ワニス塗布を説明するための概略図である。
【図２】凸版印刷方法及び塗布装置による配向膜ワニス塗布を説明するための概略図である。
【図３】本発明に係る液体塗布方法及び塗布装置による配向膜ワニス塗布を説明するための概略図である。
【図４】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出制御装置を説明するための概略図である。
【図５】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出駆動素子を説明するための概略図である。
【図６】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出口を説明するための概略図である。
【図７】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出口を説明するための概略図である。
【図８】本発明に係る液体貯蔵容器を説明するための概略図である。
【図９】本発明に係るガラス基板上に塗布された配向膜ワニスを説明するための概略図である。
【図１０】本発明に係るガラス基板上に塗布された配向膜ワニスを説明するための概略図である。
【図１１】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出口を説明するための概略図である。
【図１２】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出口を説明するための概略図である。
【図１３】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出口を説明するための概略図である。
【図１４】本発明に係る液体吐出ヘッド及び吐出口を説明するための概略図である。
【符号の説明】
１…ドクターロール、２…液体吐出口、３…アニックスロール、４…版胴、５…凸版、６…ガラス基板、７…基板搬送装置、８…液体貯蔵容器、９…液体吐出ヘッド、１０…液体供給管、１１…吐出駆動制御装置、１２…アース、１３…脱泡装置、１４…液体供給口、１５…開閉弁、１６…吐出口、１７…配向膜ワニス、１８…電磁弁開閉装置、１９…ピエゾ素子、２０…吐出口Ａ、２１…吐出口Ｂ、２２…バルブ、２３…圧力調整口、２４…液体循環管、２５…フィルタ、２６…液体取入れ管、２７…液体送出管。
【図１】
0004110815.tif 000002
【図２】
0004110815.tif 000003
【図３】
0004110815.tif 000004
【図４】
0004110815.tif 000005
【図５】
0004110815.tif 000006
【図６】
0004110815.tif 000007
【図７】
0004110815.tif 000008
【図８】
0004110815.tif 000009
【図９】
0004110815.tif 000010
【図１０】
0004110815.tif 000011
【図１１】
0004110815.tif 000012
【図１２】
0004110815.tif 000013
【図１３】
0004110815.tif 000014
【図１４】
0004110815.tif 000015