JP2004081964A

JP2004081964A - Coating method, coating apparatus and manufacturing method of pattern member using belt-like flexible base material having coated film formed by the method and apparatus

Info

Publication number: JP2004081964A
Application number: JP2002245207A
Authority: JP
Inventors: Shotaro Ogawa; 小川　正太郎
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-08-26
Filing date: 2002-08-26
Publication date: 2004-03-18

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a coating method and apparatus which can produce a smooth-surfaced coating film with an extremely thin thickness and high precision of thickness. SOLUTION: In the coating method, the coating film 28 of a prescribed film thickness is formed on a belt-like flexible base material 12 continuously conveyed with a prescribed space between the material and coating head 18 while supplying the coating liquid from a slit 18C of the coating head 18. Therein, the average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head is 100∼500mm/sec, the film thickness of the coating film 28 just after coating is 2∼40μm and the belt-like flexible base material 12 is horizontally supported within 0.5sec after coating. COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【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０．１μｍ以下となるには、液濃度を０．５％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】
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。
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
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。
【００１２】
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。
【００１３】
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。
【００１４】
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。
【００１５】
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。
【００１６】
【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する塗布方法において、前記塗布ヘッドのスリット中における前記塗布液の平均流速を１００〜５００ｍｍ／秒とし、塗布直後の前記塗布膜の膜厚を２〜４０μｍとし、かつ、塗布後０．５秒以内に前記帯状可撓性支持体を水平状態に支持させることを特徴とする塗布方法及びこれに使用される塗布装置を提供する。
【００１７】
本発明によれば、塗布ヘッドのスリット中における塗布液の平均流速が適正範囲にあり、かつ、塗布後短時間でウエブを水平状態に支持させるので、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。
【００１８】
すなわち、本発明の発明者は、各種の検討を加えた結果、塗布ヘッドのスリット中における塗布液の平均流速が十分に速くないと、ウエブの幅方向に均一な流れとならないこと、また、平均流速が速過ぎると、塗布ヘッドのスリットから塗布液が噴射するように供給され、安定的な流れとならないことを見出した。
【００１９】
また、塗布液がウエブに塗布されてから、ウエブが水平状態に支持されるまでの時間が長いと、塗布された液がウエブ上を流動し、塗布ムラとなることを見出した。
【００２０】
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、特開平１０−２９０９４６号公報、特開平１１−２０７２３０号公報等に提案されているものは、塗布ヘッドのスリットの間隔を非常に狭くして、塗布液を噴出するようにして塗布を行なうものであるが、液流動の安定性が悪く、均一な厚さの塗布膜を得ることは困難である。また、この技術はごみ等の引っ掛かりを抑制することを目的とするもので、本願発明と目的も相違する。
【００２１】
また、特開２００１−９０６号公報に提案されているものは、塗布ヘッドの側面から送液したときの慣性力の低下を抑制し、ウエブの幅方向に均一に液が吐出できるように塗布ヘッド内部の形状を規定したものであり、本願発明と目的も構成も相違する。
【００２２】
なお、前記の塗布ヘッドのスリット中における塗布液の平均流速は、塗布ヘッドに供給される塗布液の流量を、スリットの断面積で除することにより求められる。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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。
【００３１】
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。
【００３２】
【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り、図３は、図１の要部拡大図である。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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の搬送を助けるガイドローラ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。
【００４１】
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。また、説明の便宜のため、ガイドローラ２２は１個のみ図示したが、通常は、ガイドローラ２２は複数個設けられる。
【００４２】
図３に示されるように、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ｔが設定される。図示のように、塗布ヘッド１８により塗布液が塗布されたウエブ１２には、塗布膜２８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。
【００４３】
そして、ウエブ１２は塗布時の位置（９時の位置）より水平位置（１２時の位置）に至るまでに０．５秒以内で搬送されるように制御される。このように制御されることにより、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。
【００４４】
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０．５秒以内で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。
【００４５】
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上を重力により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。
【００４６】
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、かつウエブ１２が水平位置に至るまでに０．５秒以内で搬送されるのであればよい。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。
【００４７】
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が設けられている。乾燥装置３０としては、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、公知の各種方式のものが採用できる。たとえば、ヒータによる輻射加熱方式のもの、熱風循環方式のもの、遠赤外線方式のもの、真空方式のもの等が採用できる。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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、塗布ヘッド１８のスリット１８Ｃ中における塗布液の平均流速を１００〜５００ｍｍ／秒となるようにポンプ１６の流量を制御し、また、塗布直後の塗布膜２８の膜厚が２〜４０μｍとなるようにウエブ１２の搬送速度を制御し、かつ、塗布後０．５秒以内ウエブ１２が水平状態（１２時の位置）になるようにして塗布を行なう。
【００５１】
塗布後の乾燥において、塗布膜の厚さ精度が高く、かつ、表面が平滑な塗布膜２８が得られるように乾燥装置３０の設定を行なう。塗布、乾燥後のウエブ１２は巻取りローラ２６に巻取る。
【００５２】
以下、添付図面に従って本発明に係る塗布方法及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４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。
【００５３】
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４（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。
【００５４】
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。
【００５５】
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。
【００５６】
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。
【００５７】
図４（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。
【００５８】
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も好ましく使用できる。
【００５９】
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。
【００６０】
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。
【００６１】
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。
【００６２】
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。
【００６３】
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。
【００６４】
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。
【００６５】
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。
【００６６】
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４（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４（ｄ）に示されるような基板Ｂが形成される。
【００６７】
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５（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５（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。
【００６８】
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６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。
【００６９】
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５２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に巻き取られる。
【００７０】
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。
【００７１】
【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〜図３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。
【００７２】
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３０μｍと固定し、１ｃｍ幅当りの塗布液の供給量Ａ（単位：ｍｌ／秒）、塗布ヘッド１８の先端とウエブ１２の表面との距離ｔ（単位：ｍｍ）、バックアップローラ２０の外径Ｄ（単位：ｍｍ）、及び、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。
【００７３】
なお、前記の塗布液粘度の７ｍＰａ・ｓ及び塗布厚さ（Ｗｅｔ状態）の３０μｍは、乾燥後の塗布膜厚さが０．２μｍとなるように設定されている。
【００７４】
塗布面の状態の評価は、塗布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評価結果とを表１にまとめた。
【００７５】
【表１】

【００７６】
なお、表１において、塗布ヘッド１８の先端とバックアップローラ２０上端部との上下方向距離Ｈ（単位：ｍｍ、図１に示される）、塗布ヘッド１８のスリット１２Ｃ中における塗布液の平均流速Ｖ（単位：ｍｍ／秒）、及び、塗布後ウエブ１２が水平状態になるまでの時間Ｔ（単位：秒）は、設定したパラメータと塗布装置１０の構成より必然的に決定される値である。
【００７７】
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、塗布ヘッド１８のスリット１２Ｃ中における塗布液の平均流速Ｖが本発明の塗布方法の条件範囲外であり、例５は、塗布後ウエブ１２が水平状態になるまでの時間Ｔが本発明の塗布方法の条件範囲外である。
【００７８】
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４及び例５では、全体にムラが見られ、マージナルな状態である。比較例である例３では、幅方向に目立つムラを生じており不良であった。
【００７９】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、塗布ヘッドのスリット中における塗布液の平均流速が適正範囲にあり、かつ、塗布後短時間でウエブを水平状態に支持させるので、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。
【００８０】
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】図１の要部拡大図
【図４】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５】パターン部材の構成図
【図６】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、２８…塗布膜、３０…乾燥装置[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a coating film coating method and apparatus, and in particular, a coating method in which various liquid compositions are coated on a continuously running web (band-like flexible support) to form a long and wide coating film surface. And an apparatus.
[0002]
The present invention also relates to a method for producing a pattern member using a strip-like flexible support (sheet) on which a coating film is formed by the coating method and apparatus, and in particular, a color filter of a liquid crystal display element, an organic EL element. The present invention relates to a method for manufacturing a pattern member that is suitably used for electronic display applications such as pixels for use.
[0003]
[Prior art]
Conventionally, in the fields of photographic photosensitive materials and magnetic recording media, a coating process is performed in which a predetermined coating solution is coated on a continuous belt-like flexible support (hereinafter referred to as “web”) to form a coating film. Is adopted. In recent years, in these fields, there has been a demand for a coating technique capable of obtaining a coating film having an extremely thin film thickness, a high film thickness accuracy, and a smooth surface.
[0004]
Examples of the coating apparatus for applying the coating liquid onto the web surface include a roll coater type, a gravure coat type, a roll coat plus doctor type, an extrusion type, and a slide coat type. Mold applicators are frequently used. This is because an extrusion-type coating apparatus can supply a predetermined amount of coating solution by a pump and can easily obtain a desired film thickness.
[0005]
Conventionally, as an electronic display material such as a color filter of a liquid crystal display element, a pixel for an organic EL element, on a surface of a glass substrate, a sheet base material, a film, etc., for example, red (R), green (G), A pattern member in which a single-color or three-color fine (μm level) stripe or matrix pattern such as blue (B) is used.
[0006]
As a method for producing such a pattern member, various methods have been proposed and adopted so far. For example, photolithography, pigment dispersion method, electrodeposition method, printing method and the like can be mentioned. These manufacturing methods have merits and demerits, and the present situation is that a manufacturing method determined to be optimal by each company is adopted.
[0007]
[Problems to be solved by the invention]
However, even if an extrusion type coating apparatus is used, it is very difficult to obtain a coating film having a uniform and large area so that the film thickness after drying is 0.1 μm or less. For example, when an extrusion type coating apparatus is used, the minimum film thickness at the time of application is about 20 μm, and the liquid concentration must be about 0.5% in order to obtain a film thickness after drying of 0.1 μm or less. Therefore, the coating solution becomes a very thin solution. Such a liquid has a low viscosity, and it is very difficult to apply uniformly or to dry the applied film with a uniform thickness.
[0008]
The present invention has been made in view of such circumstances, and a strip-like flexibility that is continuously conveyed at a predetermined distance from the coating head while supplying a coating solution from the slit of the coating head. In a coating method and apparatus for forming a coating film having a predetermined film thickness on a support (web), the coating film can be obtained with a very thin film thickness, a high film thickness accuracy, and a smooth surface. It is an object to provide a method and apparatus.
[0009]
In addition, regarding the production of the pattern member, it is difficult to satisfy both the quality (pattern accuracy) and the cost in the conventional pattern member production method.
[0010]
That is, in photolithography, a vapor deposition method and the like (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-36385 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-204984), the number of steps is large, and the apparatus is complicated. Not suitable for processing and unsuitable for mass production.
[0011]
In the gravure offset printing method (see, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. Sho 62-85202), there is a problem that the pattern shape is disturbed at the time of transfer and it is difficult to process with high accuracy (several tens of μm level). Further, there is a problem in terms of uniform ink thickness, alignment accuracy, etc., not suitable for a large area.
[0012]
In the ink jet system (for example, see JP-A-10-153967), a partition is required, so that there is a problem that the aperture ratio is small, and it is difficult to make a multi-layered organic layer. is there. Further, it is not suitable for increasing the area, and there is a problem in terms of uniform ink thickness.
[0013]
The relief dyeing method, the pigment dispersion method, and the electrodeposition method all have a problem that they require many steps and are not suitable for mass production.
[0014]
The transfer system (for example, refer to Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-246866) is a technique for transferring a pattern formed on a film to a glass substrate or the like. However, to transfer a pattern to a continuous film-like substrate or the like, I can not cope.
[0015]
The present invention has been made in view of such circumstances, and improves both productivity and product quality (pattern accuracy) in manufacturing a pattern member in which a plurality of different materials are formed in a pattern on a substrate. Another object of the present invention is to provide a manufacturing method that can be used.
[0016]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a belt-like flexible support that is continuously conveyed at a predetermined distance from the coating head while supplying a coating solution from the slit of the coating head. In the coating method for forming a coating film having a predetermined film thickness, the average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head is set to 100 to 500 mm / second, the film thickness of the coating film immediately after coating is set to 2 to 40 μm, and Provided is a coating method and a coating apparatus used for the coating method, wherein the strip-like flexible support is supported in a horizontal state within 0.5 seconds after coating.
[0017]
According to the present invention, the average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head is in an appropriate range, and the web is supported in a horizontal state in a short time after coating, so the film thickness is extremely thin and the film thickness accuracy is And a coating film having a smooth surface can be obtained.
[0018]
That is, as a result of various studies, the inventor of the present invention has found that if the average flow velocity of the coating liquid in the slit of the coating head is not sufficiently high, a uniform flow in the width direction of the web cannot be obtained. It has been found that when the flow rate is too high, the coating liquid is supplied so as to be ejected from the slit of the coating head, and the flow is not stable.
[0019]
Further, it has been found that if the time from when the coating liquid is applied to the web until the web is supported in a horizontal state is long, the applied liquid flows on the web, resulting in coating unevenness.
[0020]
Conventionally, various proposals have been made on techniques for applying a low-viscosity liquid, but none have reached the configuration and effects of the present invention. For example, those proposed in Japanese Patent Application Laid-Open Nos. 10-290946 and 11-207230 perform application such that the interval between slits of the application head is very narrow and the application liquid is ejected. However, the liquid flow stability is poor, and it is difficult to obtain a coating film having a uniform thickness. Moreover, this technique aims to suppress the catching of dust and the like, and the object of the present invention is also different.
[0021]
Also, what is proposed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 2001-906 is a coating head that suppresses a decrease in inertia force when liquid is fed from the side surface of the coating head and can discharge the liquid uniformly in the width direction of the web. The internal shape is defined, and the object and configuration are different from those of the present invention.
[0022]
The average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head can be obtained by dividing the flow rate of the coating liquid supplied to the coating head by the sectional area of the slit.
[0023]
In this invention, it is preferable that the viscosity of the said coating liquid is 10 mPa * s or less. This is because the effect of the present invention can be effectively exhibited in such a low-viscosity coating solution.
[0024]
In the present invention, the coating solution preferably contains an organic solvent. This is because the effect of the present invention can be effectively exhibited in a coating solution containing such an organic solvent.
[0025]
Moreover, in this invention, it is preferable that the film thickness after drying of the said coating film is 0.01-0.4 micrometer. This is because the effect of the present invention can be effectively exhibited in such a coating method of a coating film having a very thin film thickness after drying.
[0026]
The present invention is also a method for producing a pattern member using a strip-shaped flexible support having a coating film formed by the above-described coating method, wherein a plurality of different materials are formed in a pattern on a substrate. In the method for producing a member, a step of applying the different material on the band-shaped flexible support for each different material, a step of drying the band-shaped flexible support coated with the material, and the substrate One of the belt-like flexible supports is overlapped so that the material faces the substrate, and is pressed by a pressing plate from the back surface of the belt-like flexible support. And a step of repeating the operation of transferring the material onto the substrate in the pattern to form the plurality of different materials on the substrate in a pattern. To provide a method of manufacturing a turn member.
[0027]
According to the invention, different materials (R, R, R, G (G), B (B) on a strip-shaped flexible support (transfer sheet) for colors of red (R), for example. G, B) are applied, and these transfer sheets are dried, and then one transfer sheet of these transfer sheets is superimposed on the substrate to be a product so that the material faces the substrate. By pressing with a pressing plate from the back surface, the material can be transferred onto the substrate in a pattern. Then, by repeating this for each material (R, G, B), a pattern member (for example, an organic EL element, a color filter of a liquid crystal display element) can be formed.
[0028]
In order to transfer the material onto the substrate in a pattern, for example, the material is superimposed so that the material faces the substrate through a mask material having an opening having substantially the same shape as the desired pattern, and is pressed from the back surface of the transfer sheet by a pressing plate. By pressing, the material can be transferred to the substrate in a pattern from the opening of the mask material.
[0029]
Therefore, according to the method of the present invention, both productivity and product quality (pattern accuracy) can be improved in the production of a pattern member in which a plurality of different materials are formed in a pattern on a substrate. Further, there is an advantage that the degree of freedom of selection is large for the type of material (ink).
[0030]
It should be noted that “pressing from the back surface of the transfer sheet with the pressing plate” is used, but even if the substrate is pressed from the back surface and the substrate is pressed to the pressing plate side, the material can be similarly transferred to the substrate in a pattern. Therefore, such a configuration can also be said to be an equivalent range of the present invention.
[0031]
In the present invention, it is preferable that the pattern-shaped protrusion is formed on the surface of the pressing plate. This is because if such pattern-shaped protrusions are formed on the surface of the pressing plate, the material can be easily and reliably formed on the transfer sheet in a predetermined pattern.
[0032]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of a coating method and a coating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a conceptual diagram showing an embodiment of the coating apparatus 10 of the present invention, FIG. 2 is a conceptual diagram in which a part of the coating head 18 is cut away, and FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG. FIG.
[0033]
As shown in FIG. 1, the coating apparatus 10 mainly includes a coating unit 10 A that applies a coating solution to the web 12, a transport unit 10 B that continuously transports the web 12, and a coating solution that is applied to the web 12. It comprises drying means 10C for drying.
[0034]
The coating means 10A connects the coating liquid tank 14, the pump 16 that feeds the coating liquid from the coating liquid tank 14, the coating head 18 that coats the web 12 with the coating liquid sent from the pump 16, and these. It consists of piping.
[0035]
As the pump 16, a metering pump is preferably used because the supply flow rate of the coating liquid is stabilized. As the metering pump, for example, various pumps such as a gear pump and a roller pump can be used. For the application of the present invention, a gear pump can be particularly preferably used.
[0036]
The coating head 18 is disposed to face the coating head 18 in a state in which the coating head tip is close to the continuously running web 12. As shown in FIG. 2, a cylindrical pocket portion 18B is formed in the coating head 18 in parallel with the width direction of the web 12, and the coating pocket portion 18B is connected to the supply line 18A. A coating slit 18C having a discharge port at the tip of the coating head is formed in the coating head 18, and the coating slit 18C is communicated with the coating pocket portion 18B.
[0037]
The coating slit 18 C is a narrow channel that connects the pocket portion 18 B and the tip of the coating head, and extends in the width direction of the web 12. Then, a desired amount of coating liquid to be applied to the web 12 is supplied from the supply line 18 A to the application pocket portion 18 B of the application head 18.
[0038]
In FIG. 2, as a method for feeding the coating liquid to the coating pocket portion 18B, the coating liquid is supplied from one side of the coating pocket portion 18B. There is a type that is supplied and pulled out from the other end side, or a type that is supplied from the central portion of the coating pocket portion 18B and is divided into both sides, and either type may be applied.
[0039]
The coating head 18 is not limited to the extrusion type, and any type of coating head may be used as long as the coating liquid is applied to the web 12 by supplying the coating liquid from the slit. can do.
[0040]
Conveying means 10B is a continuous feed roller 24 that feeds the wound web 12, a backup roller 20 that is provided opposite to the coating head 18 and supports the web 12 during coating, and continuously stretches the web 12. It comprises a guide roller 22 that assists in transporting the web 12 that travels at a distance, and a winding roller 26 that winds the web 12. One of the rollers is driven at a predetermined rotational speed, whereby the web 12 is continuously conveyed at a constant speed.
[0041]
Although illustration is omitted, it is optional to provide a tension roller for controlling the tension of the web 12 and a driving roller for controlling the conveyance of the web 12. For convenience of explanation, only one guide roller 22 is shown, but usually a plurality of guide rollers 22 are provided.
[0042]
As shown in FIG. 3, the coating apparatus 10 is configured such that the tip of the coating head 18 faces the 9 o'clock position of the backup roller 20 in the clockwise direction. Then, a distance t between the tip of the coating head 18 and the surface of the web 12 is set. As shown in the drawing, a coating film 28 is formed on the web 12 to which the coating liquid has been applied by the coating head 18, and the web 12 is supported by the backup roller 20 and conveyed clockwise.
[0043]
The web 12 is controlled to be transported within 0.5 seconds from the position at the time of application (position at 9 o'clock) to the horizontal position (position at 12 o'clock). By controlling in this way, it is possible to prevent the applied liquid from flowing on the web 12 in the direction of gravity or causing uneven coating.
[0044]
The position of the tip of the coating head 18 is not limited to the 9 o'clock position of the backup roller 20 in the clockwise direction. As long as uniform coating can be performed and the web 12 is transported within 0.5 seconds before reaching the horizontal position (position at 12 o'clock), the position of the tip of the coating head 18 is not limited.
[0045]
However, if it is provided on the lower side (for example, at the 7 o'clock position), the applied liquid may flow on the web 12 due to gravity. Moreover, when it is provided on the upper side (for example, the position at 11 o'clock), there is a concern that the coating liquid may not be applied stably and uniformly.
[0046]
The outer diameter size of the backup roller 20 is not particularly limited as long as uniform application can be performed and the web 12 is transported within 0.5 seconds before reaching the horizontal position. Moreover, it can replace with the backup roller 20 as shown in figure, and the structure which distribute | arranges several small diameter backup rollers to the periphery shape is also employable.
[0047]
As a drying means 10C shown in FIG. 1, a tunnel-shaped drying device 30 is provided. As the drying device 30, various known systems can be adopted as long as the coating liquid applied to the web 12 can be uniformly dried. For example, a radiant heating method using a heater, a hot air circulation method, a far infrared method, a vacuum method, or the like can be employed.
[0048]
Next, formation of a coating film using the coating apparatus 10 will be described. As the coating solution, those having a viscosity of 10 mPa · s or less and containing an organic solvent can be preferably used.
[0049]
The web 12 is generally polyethylene terephthalate (PET), polyethylene-2,6-naphthalate, cellulose diacetate, cellulose triacetate, cellulose acetate propionate having a predetermined width, a predetermined length, and a thickness of about 2 to 200 μm. Paper coated with α-polyolefins having 2 to 10 carbon atoms such as polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide, polyamide, etc., paper, polyethylene, polypropylene, ethylene butene copolymer, etc., metal A flexible strip made of a plate or the like or a strip having a processed layer formed on the surface of the strip can be used.
[0050]
In the coating apparatus 10, the flow rate of the pump 16 is controlled so that the average flow rate of the coating liquid in the slit 18 C of the coating head 18 is 100 to 500 mm / second while feeding the web 12 from the feed roller 24. The coating speed of the web 12 is controlled so that the thickness of the coating film 28 becomes 2 to 40 μm, and the coating is performed so that the web 12 is in a horizontal state (position at 12 o'clock) within 0.5 seconds after coating. To do.
[0051]
In drying after coating, the drying device 30 is set so that the coating film 28 having a high thickness accuracy and a smooth surface can be obtained. The web 12 after coating and drying is wound around a winding roller 26.
[0052]
Hereinafter, a preferred embodiment of a method for producing a pattern member using a strip-like flexible support having a coating film formed by a coating method and a coating apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 4 shows an example of the process flow of the pattern member manufacturing method of the present invention.
[0053]
In the present embodiment, as the transfer sheets that are various webs (band-like flexible supports) 12, as shown in FIG. 4A, a transfer sheet 12R for red (R), green (G) Three transfer sheets are used: a transfer sheet 12G for blue and a transfer sheet 12B for blue (B). As the various transfer sheets 12, materials having a predetermined shape, on which various different materials (pattern materials) P can be applied, and materials P can be transferred to the substrate B in the transfer process can be used. That is, the material P is required to be inferior to the substrate B in wettability or adhesiveness under the conditions in the transfer process. As the transfer sheet 12, the above-described web can be used.
[0054]
Application of the material P to the transfer sheet 12 is performed by the application device 10. The coating apparatus 10 may apply various pattern materials P by one unit, and may include the coating apparatus 10 for each of various pattern materials P. As described above, the coating apparatus 10 may be of any method as long as the pattern material P having a predetermined thickness can be applied onto the transfer sheet 12. The transfer sheet 12 coated with the pattern material P is sent to a drying device (drying means) 30 where the pattern material P is dried.
[0055]
It is preferable that the above-described series of steps is performed in an environment of good dust-freeness and optimum temperature and humidity. Therefore, it is preferably performed in a clean room, and in particular, the coating unit 10A and the drying unit 10C are preferably installed in an environment of class 100 or less. For this purpose, a mode in which a downflow clean room or a clean bench is used together can be employed.
[0056]
In particular, when the pattern material P is an organic EL light-emitting layer, it is preferable to maintain the light-emitting layer in a low-humidity environment because moisture greatly affects the product life. Specifically, an air or nitrogen gas atmosphere having a dew point of minus 20 ° C. or less is preferable. It is preferable to reduce the relative humidity (RH) as much as possible.
[0057]
In the transfer step shown in FIG. 4B, one transfer sheet of each transfer sheet 12 is superimposed on the substrate B so that the pattern material P faces the substrate B, and is pressed from the back surface of the transfer sheet 12. The pattern material P is transferred to the substrate B in a pattern by being pressed by the plate 40.
[0058]
As a material of the substrate B supplied in this transfer step, a glass plate (for example, for a color filter of a liquid crystal display element), a silicon substrate, a metal plate, or the like can be used, but a substrate B of a strip-like flexible support is also preferable. Can be used.
[0059]
As the substrate B of the belt-like flexible support, generally, polyethylene terephthalate (PET) having a predetermined width, a length of 45 to 20000 m, and a thickness of 2 to 200 μm, polyethylene-2,6-naphthalate, cellulose diacetate, Cellulose triacetate, cellulose acetate propionate, polyvinyl chloride, polyvinylidene chloride, polycarbonate, polyimide, polyamide and other plastic films, paper, polyethylene, polypropylene, ethylene butene copolymer and other α-polyolefins having 2 to 10 carbon atoms A flexible strip made of paper or the like coated or laminated on the surface or a strip having a processed layer formed on the surface of the strip can be used.
[0060]
As the pressing plate 40, a plate-like

member having projections

40A, 40A... Having substantially the same shape as the pattern on the surface is used. The arrangement of the protrusions 40A on the pressing plate 40 is made corresponding to the pattern of each material (R, G, B, etc.). The size of the protrusion 40A is preferably substantially the same size as the pattern. Specifically, for example, when the pattern is a rectangle of 100 × 200 μm, it is the same as this.
[0061]
The step difference of the protrusion 40A of the pressing plate 40 can employ an optimum value according to the pattern size, the pattern film thickness, the required pattern accuracy, etc., but generally 30 to 70 μm can be preferably employed. From the viewpoint of the required accuracy of the pattern, that is, the molding accuracy of the protrusion 40A, the step of the protrusion 40A is preferably as small as possible, and from the viewpoint of the pattern transfer property, the step of the protrusion 40A is preferably large to some extent.
[0062]
Such a pressing plate 40 is preferably formed of a metal member having a predetermined thickness or more. The protrusion 40A of the pressing plate 40 can be formed by photoetching or the like.
[0063]
When aligning the substrate B and the pressing plate 40 in the X, Y, Z, and θ directions, a conventional alignment means, for example, an alignment means using a combination of a ball screw and a stepping motor can be employed. Moreover, the positioning detection means of the board | substrate B and the press board 40 can be comprised by the combination of a microscope or a digital camera, and a CRT monitor connected to this, for example.
[0064]
The pressing means of the pressing plate 40 can employ a conventional means, for example, a structure that presses in a planar shape by a combination of an air cylinder and a regulator. Moreover, it replaces with the structure pressed in planar shape, and the linear pressing method using a roller member is also employable. That is, a configuration in which the roller member is moved while being pressed from the back surface of the pressing plate 40 by the roller member is also possible.
[0065]
In transferring, it is preferable that a predetermined pressure and a predetermined heat are applied as required according to the shape and material of the pattern material P. As the heating means, for example, a configuration in which a sheath heater is provided inside the pressing plate 40 can be employed.
[0066]
When the alignment is completed, the pattern material P is transferred to the substrate B by being pressed from the back surface of the pressing plate 40 by the pressing means. This state is shown in FIG. This operation is repeated for, for example, three colors of R, G, and B to form a substrate B as shown in FIG.
[0067]
When the pattern is designed in a stripe shape, a stripe pattern of a, b, c, a, b, c... As shown in FIG. When the pattern is designed in a matrix, a matrix pattern of a, b, c, a, b, c... As shown in FIG.
[0068]
Next, another preferred embodiment of the pattern member manufacturing method of the present invention will be described in detail. FIG. 6 shows an example of the structure of another method for manufacturing the pattern member of the present invention. In the present embodiment, a plurality of transfer means 50 are provided on the transport path of the substrate B, and patterns for three colors R, G, and B are successively formed in a series of steps.
[0069]
In each of the

transfer units

50R, 50G, and 50B, the transfer sheet 12 fed from the feed roller 52 is wound around a pressing roller 54 having a pattern-like projection (not shown) formed on the surface and is in contact with the substrate B. In this state, the pattern material P is transferred to the substrate B by the protrusions of the pressing roller 54 by being sandwiched between the pressing roller 54 and the backup roller 56. Thereafter, the transfer sheet 12 is wound around the winding roller 58.
[0070]
As in the previous embodiment, it is preferable that an appropriate predetermined pressure and a predetermined heat be applied as necessary during transfer. In this manner, the pattern material P (for three colors R, G, and B) is transferred to the substrate B.
[0071]
【Example】
Examples of the coating method according to the present invention will be described below. The coating film was apply | coated to the web 12 using the coating device 10 shown by FIGS. 1-3, and the state of the coating surface was evaluated.
[0072]
As the web 12, a PET film having a thickness of 0.02 mm was used. As the coating solution, a pigment having a viscosity adjusted to 7 mPa · s by mixing and dispersing a pigment, a binder, ethanol, and a coating aid was used. The coating width is fixed at 1 m, the coating thickness (Wet state) is fixed at 30 μm, the supply amount A (unit: ml / second) of coating liquid per 1 cm width, the distance t between the tip of the coating head 18 and the surface of the web 12 The coating was performed by changing (unit: mm), the outer diameter D (unit: mm) of the backup roller 20, and the conveyance speed U (unit: m / min) of the web 12.
[0073]
The coating solution viscosity of 7 mPa · s and the coating thickness (Wet state) of 30 μm are set so that the coating film thickness after drying is 0.2 μm.
[0074]
Evaluation of the state of the coated surface was performed by visual sensory inspection mainly on coating unevenness, with good for ◯, marginal for Δ, and apparent for unevenness ×. The parameters and evaluation results are summarized in Table 1.
[0075]
[Table 1]

[0076]
In Table 1, the vertical distance H (unit: mm, shown in FIG. 1) between the tip of the coating head 18 and the upper end of the backup roller 20, the average flow velocity V of the coating liquid in the slit 12C of the coating head 18 ( (Unit: mm / second) and the time T (unit: second) until the web 12 after application is in a horizontal state are values inevitably determined from the set parameters and the configuration of the coating apparatus 10.
[0077]
In Table 1, Examples 1 and 2 are examples of the condition range of the coating method of the present invention, and Examples 3 to 5 are comparative examples. That is, in Examples 3 and 4, the average flow velocity V of the coating liquid in the slit 12C of the coating head 18 is outside the condition range of the coating method of the present invention, and in Example 5, the web 12 after coating is in a horizontal state. The time T is outside the condition range of the coating method of the present invention.
[0078]
Comparing the evaluation results from Table 1, in Examples 1 and 2 which are examples of the present invention, a good coated surface is obtained. On the other hand, Example 4 and Example 5 which are comparative examples show unevenness as a whole and are in a marginal state. In Example 3 which is a comparative example, unevenness which is conspicuous in the width direction is generated, which is defective.
[0079]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head is in an appropriate range, and the web is supported in a horizontal state in a short time after coating. A coating film having a high film thickness accuracy and a smooth surface can be obtained.
[0080]
In addition, according to the present invention, different materials (for example, on a belt-like flexible support (transfer sheet) for colors of red (R), green (G), and blue (B) can be used. R, G, and B) are applied and these transfer sheets are dried. Then, one of the transfer sheets is superimposed on the substrate to be a product so that the material faces the substrate, and transferred. By pressing from the back surface of the sheet with a pressing plate, the material can be transferred to the substrate in a pattern. Then, by repeating this for each material (R, G, B), a pattern member (for example, an organic EL element, a color filter of a liquid crystal display element) can be formed.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a conceptual diagram of a coating apparatus of the present invention.
FIG. 2 is a conceptual diagram in which a part of the coating head is cut away.
FIG. 3 is an enlarged view of the main part of FIG.
FIG. 4 is a conceptual diagram showing a flow of a pattern member manufacturing method according to the present invention.
FIG. 5 is a configuration diagram of a pattern member.
FIG. 6 is a conceptual diagram showing another flow of the pattern member manufacturing method of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Coating apparatus, 12 ... Web (band-like flexible support body or transfer sheet), 14 ... Coating liquid tank, 16 ... Pump, 18 ... Coating head, 20 ... Backup roller, 22 ... Guide roller, 24 ... Delivery roller, 26 ... winding roller, 28 ... coating film, 30 ... drying device

Claims

In a coating method of forming a coating film having a predetermined thickness on a belt-like flexible support that is continuously conveyed at a position spaced apart from the coating head while supplying a coating liquid from a slit of the coating head ,
The average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head is set to 100 to 500 mm / second, the thickness of the coating film immediately after coating is set to 2 to 40 μm, and the band-like flexibility is within 0.5 seconds after coating. The coating method characterized by supporting a property support body in a horizontal state.

The coating method according to claim 1, wherein the coating solution has a viscosity of 10 mPa · s or less.

The coating method according to claim 1, wherein the coating solution contains an organic solvent.

The coating method according to claim 1, wherein the coating film has a thickness after drying of 0.01 to 0.4 μm.

In a coating apparatus for forming a coating film having a predetermined film thickness on a belt-like flexible support that is continuously conveyed at a position spaced apart from the coating head while supplying a coating liquid from a slit of the coating head ,
The average flow rate of the coating liquid in the slit of the coating head can be varied in the range of 100 to 500 mm / second, and the strip-shaped flexible support can be supported in a horizontal state within 0.5 seconds after coating. It is comprised in the coating apparatus characterized by the above-mentioned.

A method for producing a pattern member using a belt-like flexible support having a coating film formed by the coating method according to claim 1,
In the method of manufacturing a pattern member that forms a plurality of different materials in a pattern on a substrate,
Applying the different materials on a strip-like flexible support for each different material;
Drying the belt-like flexible support coated with the material;
One belt-like flexible support of each of the belt-like flexible supports is superposed on the substrate so that the material faces the substrate, and a pressing plate is pressed from the back surface of the belt-like flexible support. Repeating the operation of transferring the material into the pattern by being pressed by the plurality of types, and forming the plurality of different types of materials in a pattern on the substrate;
A method for producing a pattern member, comprising:

The pattern member manufacturing method according to claim 6, wherein the pattern-shaped protrusion is formed on a surface of the pressing plate.

8. The light emitting or display material corresponding to at least red (R), green (G), and blue (B) is included in the plurality of types of different materials according to claim 6. Manufacturing method of pattern member.