JP2010069375A - Coater, coating device, coating method, and manufacturing apparatus and manufacturing method for member for display - Google Patents
Coater, coating device, coating method, and manufacturing apparatus and manufacturing method for member for display Download PDFInfo
- Publication number
- JP2010069375A JP2010069375A JP2008237517A JP2008237517A JP2010069375A JP 2010069375 A JP2010069375 A JP 2010069375A JP 2008237517 A JP2008237517 A JP 2008237517A JP 2008237517 A JP2008237517 A JP 2008237517A JP 2010069375 A JP2010069375 A JP 2010069375A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- lip
- applicator
- coating
- thermal expansion
- front lip
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000000576 coating method Methods 0.000 title claims abstract description 147
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 title claims abstract description 136
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 20
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 62
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 58
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 abstract description 5
- 239000002184 metal Substances 0.000 abstract description 5
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 39
- 238000005452 bending Methods 0.000 description 13
- 239000002585 base Substances 0.000 description 10
- 238000009500 colour coating Methods 0.000 description 10
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 9
- 230000000704 physical effect Effects 0.000 description 9
- 230000008859 change Effects 0.000 description 8
- 230000003028 elevating effect Effects 0.000 description 7
- 239000011324 bead Substances 0.000 description 6
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 6
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 6
- 230000008602 contraction Effects 0.000 description 5
- 239000000919 ceramic Substances 0.000 description 4
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 4
- 238000000034 method Methods 0.000 description 4
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 4
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 3
- 229920002120 photoresistant polymer Polymers 0.000 description 3
- 239000000049 pigment Substances 0.000 description 3
- LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N propylene glycol methyl ether acetate Chemical compound COCC(C)OC(C)=O LLHKCFNBLRBOGN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000002904 solvent Substances 0.000 description 3
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 description 3
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 3
- 239000004925 Acrylic resin Substances 0.000 description 2
- 229920000178 Acrylic resin Polymers 0.000 description 2
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 description 2
- 239000002699 waste material Substances 0.000 description 2
- 206010034972 Photosensitivity reaction Diseases 0.000 description 1
- 206010037660 Pyrexia Diseases 0.000 description 1
- XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N Silicon Chemical compound [Si] XUIMIQQOPSSXEZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003513 alkali Substances 0.000 description 1
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 1
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N aluminium oxide Inorganic materials [O-2].[O-2].[O-2].[Al+3].[Al+3] PNEYBMLMFCGWSK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N copper(II) phthalocyanine Chemical compound [Cu+2].C12=CC=CC=C2C(N=C2[N-]C(C3=CC=CC=C32)=N2)=NC1=NC([C]1C=CC=CC1=1)=NC=1N=C1[C]3C=CC=CC3=C2[N-]1 XCJYREBRNVKWGJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 1
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 1
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000001035 drying Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 230000012447 hatching Effects 0.000 description 1
- 229910010272 inorganic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011147 inorganic material Substances 0.000 description 1
- 238000005304 joining Methods 0.000 description 1
- 239000011344 liquid material Substances 0.000 description 1
- 238000005461 lubrication Methods 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 1
- 239000003960 organic solvent Substances 0.000 description 1
- 238000005192 partition Methods 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 230000036211 photosensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000002861 polymer material Substances 0.000 description 1
- 239000000843 powder Substances 0.000 description 1
- 238000002360 preparation method Methods 0.000 description 1
- 230000008569 process Effects 0.000 description 1
- 229910052710 silicon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010703 silicon Substances 0.000 description 1
- 238000004544 sputter deposition Methods 0.000 description 1
- 229920003002 synthetic resin Polymers 0.000 description 1
- 239000000057 synthetic resin Substances 0.000 description 1
- 230000009974 thixotropic effect Effects 0.000 description 1
- 230000009466 transformation Effects 0.000 description 1
- 230000032258 transport Effects 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Images
Landscapes
- Coating Apparatus (AREA)
- Optical Filters (AREA)
- Application Of Or Painting With Fluid Materials (AREA)
Abstract
Description
この発明は、例えばカラー液晶ディスプレイ用カラーフィルタ並びにアレイ基板、プラズマディスプレイ用パネル、光学フィルタなどの製造分野に使用されるものである。詳しくは、異なる材料の部材で構成されることで発生するバイメタル変形を抑制することが可能な塗布器の改良、並びに、この塗布器を用いた塗布装置および塗布方法、さらには、これらを用いたディスプレイ用部材の製造装置および製造方法の改良に関するものである。 The present invention is used, for example, in the manufacturing field of color filters for color liquid crystal displays, array substrates, panels for plasma displays, optical filters, and the like. In detail, the improvement of the applicator which can suppress the bimetal deformation | transformation which generate | occur | produces by comprising the member of a different material, the coating device using this applicator, the coating method, and also these were used. The present invention relates to an improvement in a manufacturing apparatus and a manufacturing method of a display member.
カラー液晶ディスプレイは、カラーフィルタ、アレイ基板などにより構成されているが、カラーフィルタ、アレイ基板ともに、低粘度の液体材料を被塗布部材としてのガラス基板の表面に塗布して乾燥させ、塗布膜を形成する製造工程が多く含まれている。たとえば、カラーフィルタの製造工程では、ガラス基板上に黒色のフォトレジスト材の塗布膜を形成し、フォトリソ法により塗布膜を格子状に加工した後に、格子間に赤色、青色、緑色のフォトレジスト材の塗布膜を同様の手法により順次形成していく。その他にも、フォトレジスト材を塗布して塗布膜を形成後、カラーフィルタとアレイ基板との間に注入される液晶のスペースを形成する柱にしたり、カラーフィルタ上の表面の凹凸を平滑化するためのオーバーコート塗布膜を形成したりする製造工程などもある。
この塗布膜形成のための塗布装置としては、従来スピナー、バーコータなどが使用されていたが、塗布液の消費量削減や消費電力量削減、さらに塗布基板大型化に伴う装置の大型化が困難であることなどにより、近年に至って、ダイコータ(例えば特許文献1)の使用が主流となっている。ダイコータは、一対のリップを組合せて構成された塗布器の吐出口を被塗布部材に近接させ、塗布液を塗布器の吐出口から吐出させながら塗布器と被塗布部材とを相対移動させて、塗布器の先端部と被塗布部材との間にビードを形成しつつ、被塗布部材の表面上に塗布膜を形成するものである。
A color liquid crystal display is composed of a color filter, an array substrate, and the like. Both the color filter and the array substrate are coated with a low-viscosity liquid material on the surface of a glass substrate as a member to be coated, and dried. Many manufacturing processes to be formed are included. For example, in a color filter manufacturing process, a black photoresist material coating film is formed on a glass substrate, and the coating film is processed into a lattice shape by a photolithographic method, and then red, blue, and green photoresist materials are formed between the lattices. These coating films are sequentially formed by the same method. In addition, after applying a photoresist material to form a coating film, it can be used as a column for forming a space for liquid crystal injected between the color filter and the array substrate, or the surface irregularities on the color filter can be smoothed. For example, there is a manufacturing process for forming an overcoat coating film.
Conventionally, spinners, bar coaters, etc. have been used as coating devices for this coating film formation. However, it is difficult to reduce the consumption of coating liquid and power consumption, and to increase the size of the device due to the increase in the size of the coating substrate. For some reason, the use of a die coater (for example, Patent Document 1) has become the mainstream until recently. The die coater has a discharge port of an applicator configured by combining a pair of lips close to a member to be coated, and relatively moves the applicator and the member to be coated while discharging a coating liquid from the discharge port of the applicator. A coating film is formed on the surface of the member to be coated while forming a bead between the tip of the applicator and the member to be coated.
この種のダイコータを使用して、ガラス基板などの枚葉状の被塗布部材に塗布する場合、洗浄が不十分な被塗布部材には、大きさが1mmにも満たないガラス片や金属粉といった異物が付着していることがある。塗布膜形成の際に、被塗布部材の表面に異物が付着している場合には、近接される塗布器の吐出口を形成する先端部と異物が直接衝突する。一方、被塗布部材の裏面に異物が付着している場合には、塗布器の先端部と異物により部分的に凸状に突出した被塗布部材が直接衝突する。以上のような衝突があると、塗布器の先端部には傷や欠損などの損傷が発生する。
また、作業者が定期メンテナンスや塗布器の交換のために、ダイコータから塗布器を取り外して、塗布器の分解/洗浄/組立などを行う場合、作業者の不注意で工具などの硬質材を塗布器上に落下させると、塗布器の先端部に上記の衝突時と同様な損傷を与えることもある。
このように塗布器の先端部に損傷が発生すると、塗布器の先端部と被塗布部材の間に形成される塗布液のビードに乱れが生じ、塗布膜には塗布器の先端部の損傷箇所付近にスジ状の塗布欠点が発生する。
When this type of die coater is used to apply to a sheet-like coated member such as a glass substrate, the coated member that is not sufficiently cleaned must have a foreign object such as a glass piece or metal powder that is less than 1 mm in size. May adhere. When foreign matter is adhered to the surface of the member to be coated during the formation of the coating film, the foreign matter directly collides with the tip portion that forms the discharge port of the applicator adjacent thereto. On the other hand, when a foreign substance adheres to the back surface of the member to be coated, the tip of the applicator and the member to be coated that protrudes in a convex shape directly collide with the foreign substance. When such a collision occurs, damage such as a scratch or a defect occurs at the tip of the applicator.
In addition, when an operator removes the applicator from the die coater for periodic maintenance or replacement of the applicator, and disassembles / cleans / assembles the applicator, hard materials such as tools are inadvertently applied by the operator. If dropped onto the container, the tip of the applicator may be damaged in the same manner as in the above collision.
When the tip of the applicator is damaged in this way, the bead of the coating liquid formed between the tip of the applicator and the member to be coated is disturbed, and the coating film is damaged at the tip of the applicator. A streaky coating defect occurs in the vicinity.
そのため、塗布器を構成する各リップを、塗布器の先端部を構成するリップ先端部材とその他の部分からなるリップ部材との複合構成とし、リップ先端部材にはリップ部材に通常適用されるステンレス鋼よりも高硬度な超硬合金やセラミックスなどの材料を適用して、塗布器の先端部の損傷を防止することがなされている(例えば特許文献2〜4)
しかしながら、特許文献2、3で示されているように、リップ部材とリップ先端部材を各々異なる材料にしてリップを構成すると、各々の部材の熱膨張係数が異なることから、使用環境の温度変化により、リップ部材とリップ先端部材に熱伸縮量の相違による反りや捩れといった変形(以下、バイメタル変形)が発生する。これにより、これらの部材を組合せた塗布器では、高い膜厚精度が得られるように一定間隔で形成された塗布器の吐出口の間隙が不均一になってしまい、膜厚精度が低下する。特に近年、基板の大型化に対応するために塗布器が長尺化しているため、塗布器が使用されるクリーンルームの微小な温度変化であっても、塗布器がバイメタル変形によって大きく変形し、要求される高い膜厚精度を満たせない。
However, as shown in
このような問題を解決するために特許文献4では、各リップ単体の長手方向(塗布幅方向)と直交する断面での図心に対して、リップ先端部材の点対称位置、すなわち各リップのリップ先端部材の配置位置とは対角逆側に、熱膨張係数および縦弾性係数がリップ先端部材と同一の材料からなる調整部材を配することで、リップのバイメタル変形を抑制している。しかしながら、そのために、特許文献4の発明では、調整部材にはリップ先端部材と同一材料である非常に高価な超硬合金を用いており、そのような高価な材料を多数用いることは、コスト高となるので実際には非常に実施困難である。さらに、特許文献4では、リップごとにバイメタル変形を抑える調整部材を設けるようにしているので、調整部材の個数が多くなり、材料や組立にかかるコストが増加することの他、構造が複雑化している。バイメタル変形を抑制するためには、温度変化が発生した際に、熱伸縮量の違いによってリップ先端部材および調整部材にそれぞれ発生するモーメントを打ち消しあうことが本質となるが、それに対して、特許文献4では、調整部材の物性、形状、配置位置などがどのように影響するかについて全く触れられていない。
この発明は、上記の問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、リップが異なる材料のリップ部材とリップ先端部材で構成された塗布器において、低コストかつ簡易な構成でバイメタル変形を抑制することが可能な塗布器、塗布装置および塗布方法、並びにこれらを用いたディスプレイ用部材の製造装置および製造方法を提供することにある。
In order to solve such a problem, in Patent Document 4, the point symmetric position of the lip tip member, that is, the lip of each lip, with respect to the centroid of the cross section perpendicular to the longitudinal direction (coating width direction) of each lip Biaxial deformation of the lip is suppressed by arranging an adjusting member made of the same material as that of the lip tip member on the opposite side to the position where the tip member is disposed. However, for this reason, in the invention of Patent Document 4, a very expensive cemented carbide, which is the same material as the lip tip member, is used for the adjustment member, and using many such expensive materials is costly. Therefore, it is actually very difficult to implement. Furthermore, in Patent Document 4, an adjustment member that suppresses bimetal deformation is provided for each lip. Therefore, the number of adjustment members increases, the cost for materials and assembly increases, and the structure becomes complicated. Yes. In order to suppress bimetal deformation, it is essential to cancel the moments generated in the lip tip member and the adjustment member due to the difference in thermal expansion and contraction when a temperature change occurs. In No. 4, no mention is made of how the physical properties, shape, arrangement position, etc. of the adjusting member influence.
The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and an object of the present invention is to provide a low-cost and simple applicator in which a lip is composed of a lip member and a lip tip member made of different materials. An object of the present invention is to provide an applicator, a coating apparatus and a coating method capable of suppressing bimetal deformation with a configuration, and a manufacturing apparatus and a manufacturing method for a display member using the same.
上記本発明の目的は、以下に述べる手段により達成される。
本発明の塗布器は、フロントリップとリアリップの互いの内面を対向させ、締結要素により一体的に結合されることで長手方向に延びる一定間隔のスロットと塗布液の吐出口が形成されるとともに、前記フロントリップとリアリップはそれぞれ、前記スロットと吐出口を形成するリップ先端部材が、前記リップ先端部材を保持するリップ部材に結合されて構成される塗布器において、熱膨張係数α1、縦弾性係数E1である前記リップ先端部材に対して、前記リップ先端部材と長手方向に略同一長さで、熱膨張係数α2、縦弾性係数E2である調整部材が、式(1)を満たし、且つ式(2)で算出されるβが0.85〜1.15となるような面積と位置で、前記リップ部材に結合されていることを特徴とする。
The object of the present invention is achieved by the means described below.
In the applicator of the present invention, the inner surfaces of the front lip and the rear lip are opposed to each other, and are integrally connected by a fastening element to form slots with a constant interval extending in the longitudinal direction and a discharge port for the application liquid, Each of the front lip and the rear lip has a coefficient of thermal expansion α 1 and a longitudinal elastic modulus in an applicator configured by connecting a lip tip member forming the slot and the discharge port to a lip member holding the lip tip member. An adjustment member having a thermal expansion coefficient α 2 and a longitudinal elastic modulus E 2 that is substantially the same length in the longitudinal direction as the lip tip member and that has a longitudinal elastic modulus E 2 with respect to the lip tip member that is E 1 satisfies the formula (1), And it is couple | bonded with the said lip member by the area and position where (beta) calculated by Formula (2) will be 0.85-1.15.
また、本発明の塗布器は、フロントリップとリアリップの互いの内面を対向させ、締結要素により一体的に結合されることで長手方向に延びる一定間隔のスロットと塗布液の吐出口が形成されるとともに、前記フロントリップとリアリップはそれぞれ、前記スロットと吐出口を形成するフロントリップ先端部材とリアリップ先端部材が、前記フロントリップ先端部材とリアリップ先端部材をそれぞれ保持するフロントリップ部材とリアリップ部材に結合されて構成される塗布器において、熱膨張係数αF1、縦弾性係数EF1である前記フロントリップ先端部材および熱膨張係数αR1、縦弾性係数ER1であるリアリップ先端部材に対して、前記フロントリップ先端部材およびリアリップ先端部材と長手方向に略同一長さで、熱膨張係数αF2、縦弾性係数EF2であるフロントリップ調整部材および熱膨張係数αR2、縦弾性係数ER2であるリアリップ調整部材が、式(3)および(4)を満たし、且つ式(5)および(6)で算出されるβFおよびβRがともに0.85〜1.15となるような面積と位置で、前記フロントリップ部材およびリアリップ部材にそれぞれ結合されていることを特徴とする。
In the applicator of the present invention, the inner surfaces of the front lip and the rear lip are opposed to each other, and are integrally coupled by a fastening element to form slots with a constant interval extending in the longitudinal direction and a discharge port for the coating liquid. In addition, the front lip and the rear lip are respectively connected to a front lip member and a rear lip member, which respectively hold the front lip tip member and the rear lip tip member. in applicator configured Te, thermal expansion coefficient .alpha.F 1, modulus EF 1 the front lip end member and the thermal expansion coefficient [alpha]
本発明に係る塗布装置は、塗布液を被塗布部材に吐出する塗布器と、該塗布器に塗布液を供給する液体供給手段と、該被塗布部材を保持する保持手段と、該塗布器と該保持手段とを相対的に移動させる移動手段と、を備えた塗布装置であって、該塗布器は上記のいずれかに記載の塗布器であることを特徴とする。
本発明に係るディスプレイ用部材の製造装置は、前記に記載の塗布装置を用いることを特徴とする。
本発明に係る塗布方法は、前記に記載の塗布装置を用いて、塗布器から被塗布部材に塗布液を供給しつつ、該塗布器と該被塗布部材とを相対移動させて被塗布部材の表面に塗布膜を形成することを特徴とする。
本発明に係るディスプレイ用部材の製造方法は、前記に記載の塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造することを特徴とする。
An applicator according to the present invention includes an applicator that discharges a coating liquid onto a member to be coated, a liquid supply unit that supplies the coating liquid to the applicator, a holding unit that holds the member to be coated, and the applicator. An applicator provided with a moving means for relatively moving the holding means, wherein the applicator is any one of the applicators described above.
An apparatus for manufacturing a display member according to the present invention uses the coating apparatus described above.
In the coating method according to the present invention, using the coating apparatus described above, the coating liquid is supplied from the coating device to the member to be coated, and the coating device and the member to be coated are relatively moved to move the coating member. A coating film is formed on the surface.
The display member manufacturing method according to the present invention is characterized in that a display member is manufactured using the coating method described above.
本発明に係る塗布器によれば、リップ部材とは異なる材料のリップ先端部材を有した塗布器において、リップ先端部材と物性が異なる調整部材であっても、その形状、配置位置を最適化してバイメタル変形が抑制できるようにしたので、安価な材料を調整部材に用いることができるようになった。また、リップ先端部材に対して1つの調整部材でバイメタル変形を抑制することも可能とした。その結果、低コスト且つ簡略な構造でバイメタル変形を抑制する塗布器を実現し、リップ先端部材に超硬合金などの高硬度の材料を使用することで耐久性に優れ、しかもバイメタル変形がなく、高精度の塗布器を安価に提供することが可能となる。
本発明に係る塗布装置および塗布方法は、上記の優れた塗布器を用いて塗布を行うのであるから、微小な温度変化であっても、塗布器には、各部材の熱伸縮量の相違によって誘起される反りや捩れといったバイメタル変形もなく、リップ先端部材の高硬度化によって塗布器の先端部の損傷を防止できるので、高い膜厚精度でスジ状の塗布欠点も全くなく優れた品位の塗布膜を得ることが出来る。
本発明に係るディスプレイ用部材の製造装置および製造方法によれば、上記の優れた塗布器並びに塗布装置および塗布方法を用いてディスプレイ用部材を製造するのであるから、優れた塗布品位のディスプレイ用部材を低コストかつ高い歩留りで製造することが可能となる。
According to the applicator according to the present invention, in an applicator having a lip tip member made of a material different from that of the lip member, even if the adjustment member has different physical properties from the lip tip member, the shape and the arrangement position are optimized. Since the bimetal deformation can be suppressed, an inexpensive material can be used for the adjustment member. In addition, it is possible to suppress bimetal deformation with a single adjustment member for the lip tip member. As a result, an applicator that suppresses bimetal deformation with a low cost and simple structure is realized, and it is excellent in durability by using a high hardness material such as cemented carbide for the lip tip member, and there is no bimetal deformation, A high-precision applicator can be provided at low cost.
Since the coating apparatus and the coating method according to the present invention perform coating using the above-described excellent applicator, the applicator has a difference in the amount of thermal expansion and contraction of each member even if there is a slight temperature change. Since there is no bimetal deformation such as induced warping or twisting, the tip of the applicator can be prevented from being damaged by increasing the hardness of the tip of the lip, so the coating quality is excellent with high film thickness accuracy and no streak-like coating defects. A film can be obtained.
According to the manufacturing apparatus and the manufacturing method of the display member according to the present invention, since the display member is manufactured using the above-described excellent applicator, the coating apparatus, and the coating method, the display member having an excellent coating quality. Can be manufactured at a low cost and with a high yield.
以下、本発明の好ましい実施形態を、図面に基づいて説明する。
図1は本発明に係る塗布器1の概略斜視図、図2は塗布器1の概略側面断面図、図3は調整部材5の配置位置を詳細に示した概略側面断面図、図4は調整部材5の別の配置位置を詳細に示した概略側面断面図、図5は塗布器1を搭載した塗布装置であるダイコータ30の概略構成図である。
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 is a schematic perspective view of an
図1を参照すると、本発明に係る塗布器1が示されている。塗布器1は、フロントリップ2、リアリップ3、側板4および調整部材5から構成されている。フロントリップ2とリアリップ3は、塗布器1の長手方向である塗布幅方向(図1に示すY方向)に延在しており、内面が互いに対向する状態で配置され、リップ締結要素である複数のリップ締結用ボルト6によって、一体的に締結固定されている。塗布器1の塗布幅方向に直交する断面を示した図2を参照すると、締結されたフロントリップ2とリアリップ3の対向する内面には、塗布液を塗布幅方向に拡幅するためのマニホールド7と、マニホールド7で拡幅された塗布液を均一に吐出するためのスロット8が、塗布幅方向に延在して形成されている。
Referring to FIG. 1, an
スロット8の下端には、スリット状の吐出口9が形成されており、吐出口9やスロット8の間隔であるスロット間隙hは塗布幅方向に均一になっている。調整部材5は、塗布幅方向に延在するフロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17からなり、吐出口9とは逆側の塗布器1の上部に配置され、フロントリップ2とリアリップ3の各々に締結固定されている。ここで、調整部材5をフロントリップ2やリアリップ3に締結固定する手段としては、ボルトによる締結や接着材による接着など強固に固定できるなら如何なる手段でも良い。図1を再び参照すると、塗布器1には、塗布液を塗布器1に供給するための供給口10が塗布幅方向中央部に設けられている。この供給口10から供給された塗布液は、供給口10と連通しているマニホールド7で塗布幅方向へ拡幅され、スロット8を通過した後に、吐出口9から塗布幅方向に均一に吐出される。なお、塗布器1の塗布幅方向の両端面には、塗布器1の内部に供給された塗布液が吐出口9以外から漏れ出さないように側板4が設けられている。
A slit-
次に、図2を再び参照すると、吐出口9が形成される塗布器1の先端部には、フロントリップ先端部材12とリアリップ先端部材13により構成されるリップ先端部材11が備えられている。ここで、リップ先端部材11の塗布幅方向の長さは、調整部材5の塗布幅方向の長さと略同一であり、好ましくは調整部材5の長さの±15%の範囲内、さらに好ましくは±10%の範囲内である。フロントリップ先端部材12は、フロントリップ部材14と結合してフロントリップ2を構成し、リアリップ先端部材13は、リアリップ部材15と結合してリアリップ3を構成している。フロントリップ先端部材12とフロントリップ部材14の結合、およびリアリップ先端部材13とリアリップ部材15の結合の手段としては、ボルトによる締結や接着材による接着など強固に固定できるなら如何なる手段でも良い。フロントリップ部材14およびリアリップ部材15の材料には、如何なるものでも適用できるが、比較的安価で耐薬品性に優れたステンレス鋼が好適に用いられる。リップ先端部材11であるフロントリップ先端部材12およびリアリップ先端部材13の材料は、塗布器1の先端部の損傷を防止するために、硬質な材料であれば如何なるものでも良いが、好ましくはビッカース硬度で800HV以上、より好ましくは1200HV以上の高硬度の硬質材料とする。このように高硬度であれば、被塗布部材に付着したガラスや金属などの異物よりも硬度が高いので、接触や摩擦などによる傷が発生せず、且つ衝撃に対するチッピングも生じにくい、具体的な材料としてはビッカース硬度で1000HV〜1500HVの非常に高価な超硬合金が好ましく用いられる。
Next, referring again to FIG. 2, a
これに対して調整部材5の材料は、リップ先端部材11であるフロントリップ先端部材12およびリアリップ先端部材13と同一の材料でも良いが、異なる材料を適用する方が好ましい。特に、フロントリップ先端部材12およびリアリップ先端部材13の材料として、非常に高価な超硬合金が用いられている場合は、調整部材5に超硬合金に比べて比較的安価なセラミックスなどを用いると、同一材料を用いる場合に比べて塗布器1の製作コストを大幅に削減することが可能となる。このように、調整部材5に安価でリップ先端部材11と異なる別の材料を適用する時は、熱膨張係数や縦弾性係数などの物性が異なることを配慮して、以下に説明する実施態様に基づいて調整部材5の材料、面積と図心からなる形状、配置位置を定める。
On the other hand, the material of the adjusting
以下、本発明の実施態様1について説明する。本態様では、フロントリップ2のフロントリップ先端部材12とリアリップ3のリアリップ先端部材13により構成されるリップ先端部材11、フロントリップ2とリアリップ3を締結して一体化した塗布器1を基準として、調整部材5の材料、形状、配置位置を定める。
まず、塗布器1の塗布幅方向に直交する断面での形状を示す図3を参照する。リップ先端部材11は熱膨張係数α1、縦弾性係数E1の硬質材料より構成される。リップ先端部材11は、長手方向すなわち塗布幅方向に直交する断面内で、フロントリップ先端部材12が形成する形状KF1(斜線で範囲を図示)と、リアリップ先端部材13が形成する形状KR1(斜線で範囲を図示)と、で囲われた形状K1(太線で範囲を図示)を形成する。リップ先端部材11の形状K1には、リップ先端部材11を構成するフロントリップ先端部材12とリアリップ先端部材13の間に囲まれているスロット8の一部が空間として含まれている。形状K1は面積S1を有し、図心は黒丸で示される図心Z1の位置にある。なお面積S1は、形状K1の実体部分の総面積であり、空間は含まれない。
First, reference is made to FIG. 3 showing the shape of the cross section orthogonal to the coating width direction of the
これに対してフロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17よりなる調整部材5は、リップ先端部材11とは別の材料で、熱膨張係数α2、縦弾性係数E2の物性を有する。調整部材5は、これも塗布幅方向に直交する断面内で、フロントリップ調整部材16が形成する形状KF2(斜線で範囲を図示)と、リアリップ調整部材17が形成する形状KR2(斜線で範囲を図示)で囲われた形状K2(太線で範囲を図示)を形成する。調整部材5の形状K2には、フロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17の間に囲まれているフロントリップ部材14とリアリップ部材15の一部が含まれているが、これを空間としている。形状K2は面積S2を有し、図心は黒丸で示される図心Z2の位置にある。なお面積S2は、形状K2の実体部分の総面積であり、空間としている部分は含まれない。
In contrast, the adjusting
またリップ先端部材11、調整部材5とは別の材料で、熱膨張係数α0、縦弾性係数E0の物性を有するフロントリップ2のフロントリップ部材14とリアリップ3のリアリップ部材15は、一体的に結合されている。したがって、塗布幅方向に直交する断面内で、フロントリップ部材14とリアリップ部材15が結合されて形状K0を形成する。当然ながら形状K0は、フロントリップ2とリアリップ3が結合されて形成される形状から、リップ先端部材11の形状K1と調整部材5の形状K2を除外したものとなる(ただし空間とした部分は除外されない)。フロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体の形状K0は面積S0を有し、図心は黒丸で示される図心Z0の位置にある。
Further, the
さて、環境温度が現状よりも変化すると、リップ先端部材11とフロントリップ部材14、リアリップ部材15との熱膨張係数の違いから両者の熱伸縮量が異なり、それによって塗布幅方向(図3の紙面に直交する方向)に延在する塗布器1を、図3の上下方向と左右方向に曲げようとする曲げモーメントが発生する。例えば熱膨張係数α1>α0で、環境温度が現状よりも高くなると、塗布幅方向に延在する塗布器1(フロントリップ2とリアリップ3の結合体)を上方向ZUに向けて曲げる曲げモーメントがリップ先端部材11からフロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体に作用する。この時、例えば図3に一点鎖線で示されるフロントリップ2とリアリップ3が対向して結合される内面である合わせ面Pに対して、フロントリップ部材14とリアリップ部材15が対称形であるのに対して、リップ先端部材11を構成するフロントリップ先端部材12とリアリップ先端部材13が対称形でなく、フロントリップ先端部材12が形成する形状KF1の方の面積が大きいとすると、塗布幅方向に延在する塗布器1を左方向XLに向けて曲げる曲げモーメントがリップ先端部材11からフロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体にさらに作用する。
When the environmental temperature changes from the current level, the thermal expansion amounts of the
このように温度変化に伴うリップ先端部材11とフロントリップ部材14、リアリップ部材15の結合体との熱伸縮量の相違により発生する曲げモーメントに対して、調整部材5からそれを相殺する曲げモーメントが作用するように、調整部材5の材料と形状と配置位置を定める。すなわち、
1)フロントリップ部材14とリアリップ部材15の熱膨張係数α0に対して、式(1)を満たして相対的な大小関係がリップ先端部材11の熱膨張係数α1と同じになる熱膨張係数α2を有する材料を選定する。
(α1−α0)×(α2−α0)>0 ・・・(1)
2)リップ先端部材11の形状K1の図心Z1と、それから長さL1だけ離れたフロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体の形状K0の図心Z0と、を結んだ直線の略延長線上に、調整部材5の形状K2の図心Z2を配置し、さらに形状K2の面積S2と、図心Z0と図心Z2の間の長さL2を、式(2)のβが好ましくは0.85〜1.15、より好ましくは0.9〜1.1になるように定める。
β=((α1−α0)×E1×S1×L1)/((α2−α0)×E2×S2×L2) ・・・(2)
ここで、略延長線とは、図心Z0を中心として、半径r=0.15L1で描いた二点差線で示す円内を、図心Z1から引いた直線mが通過するものを全て含むことを意味する。
Thus, with respect to the bending moment generated by the difference in thermal expansion and contraction between the
1) With respect to the thermal expansion coefficient α0 of the
(Α 1 −α 0 ) × (α 2 −α 0 )> 0 (1)
2) On a substantially straight extension line connecting the centroid Z1 of the shape K1 of the
β = ((α 1 −α 0 ) × E 1 × S 1 × L 1 ) / ((α 2 −α 0 ) × E 2 × S 2 × L 2 ) (2)
Here, the substantially extended line includes all the lines through which the straight line m drawn from the centroid Z1 passes through the circle indicated by the two-point difference line drawn with the radius r = 0.15L 1 with the centroid Z0 as the center. Means that.
以上のようにして調整部材5の材料(熱膨張係数α2、縦弾性係数E2)、形状(図心Z2、面積S2)、配置位置(長さL2)を選定するのであれば、これらは如何なるものであってもよい。例えば本実施態様では、調整部材5はフロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17に分けて、各々フロントリップ部材14とリアリップ部材15に結合して一体とした結合体となるようにしているが、調整部材5を一つの一体調整部材として、フロントリップ部材14とリアリップ部材15に結合してもよい。またフロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17は図3の左右方向に離れた位置に置かれているが、フロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17が左右方向に接するように配置して、フロントリップ部材14とリアリップ部材15に結合してもよい。このように、フロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17が左右方向に接するように配置し、しかもこれを一つの一体化した調整部材5として成形しても、一つの調整部材にすることによって材料にかかるコストを低くすることが出来るので好ましい。
If the material (thermal expansion coefficient α 2 , longitudinal elastic modulus E 2 ), shape (centroid Z 2 , area S 2 ), and arrangement position (length L 2 ) of the
次に、本発明の実施態様2について説明する。本態様では、フロントリップ2内でフロントリップ先端部材12を基準として、フロントリップ調整部材16の材料、形状、配置位置を定めるとともに、リアリップ3内でリアリップ先端部材13を基準として、リアリップ調整部材17の材料、形状、配置位置を定める。
Next,
まず、塗布器1の塗布幅方向に直交する断面での形状を示す図4を参照する。フロントリップ2において、フロントリップ先端部材12は熱膨張係数αF1、縦弾性係数EF1の硬質材料より構成される。フロントリップ先端部材12の塗布幅方向に直交する断面で示される形状KF1(斜線で範囲を図示)は面積SF1を有し、図心は黒丸で示される図心ZF1の位置にある。これに対してフロントリップ調整部材16は、フロントリップ先端部材12とは別の材料で、熱膨張係数αF2、縦弾性係数EF2の物性を有する。フロントリップ調整部材16の塗布幅方向に直交する断面内で示される形状KF2(斜線で範囲を図示)は面積SF2を有し、図心は黒丸で示される図心ZF2の位置にある。
First, FIG. 4 which shows the shape in the cross section orthogonal to the application | coating width direction of the
また、フロントリップ先端部材12とは別の材料で、熱膨張係数αF0、縦弾性係数EF0の物性を有するフロントリップ部材14は、塗布幅方向に直交する断面内での形状が形状KF0と示される。形状KF0はまた、フロントリップ2の形状からフロントリップ先端部材12の形状KF1とフロントリップ調整部材16の形状KF2を除外したものとなる。フロントリップ部材14の形状KF0は面積SF0を有し、図心は黒丸で示される図心ZF0の位置にある。
Further, the
次に、リアリップ3において、リアリップ先端部材13は熱膨張係数αR1、縦弾性係数ER1の硬質材料より構成される。リアリップ先端部材13の塗布幅方向に直交する断面で示される形状KR1(斜線で範囲を図示)は面積SR1を有し、図心は黒丸で示される図心ZR1の位置にある。これに対してリアリップ調整部材17は、リアリップ先端部材13とは別の材料で、熱膨張係数αR2、縦弾性係数ER2の物性を有する。
Next, in the
リアリップ調整部材17の塗布幅方向に直交する断面で示される形状KR2(斜線で範囲を図示)は面積SR2を有し、図心は黒丸で示される図心ZR2の位置にある。また、リアリップ先端部材13とは別の材料で、熱膨張係数αR0、縦弾性係数ER0の物性を有するリアリップ部材15は、塗布幅方向に直交する断面の形状が形状KR0と示される。形状KR0はまた、リアリップ3の形状からリアリップ先端部材13の形状KR1とリアリップ調整部材17の形状KR2を除外したものとなる。リアリップ部材15の形状KR0は面積SR0を有し、図心は黒丸で示される図心ZR0の位置にある。
A shape KR 2 (shown by a hatched area) shown in a cross section orthogonal to the application width direction of the rear
さて、環境温度が現状よりも変化すると、フロントリップ2はフロントリップ先端部材12とフロントリップ部材14、リアリップ3はリアリップ先端部材13とリアリップ部材15の熱膨張係数の違いからそれぞれの熱伸縮量が異なり、それによって塗布幅方向(図4の紙面に直交する方向)に延在するフロントリップ2およびリアリップ3を、図3の上下方向と左右方向に曲げようとする曲げモーメントがそれぞれ発生する。
When the environmental temperature changes from the current level, the
例えば、フロントリップ2において、熱膨張係数αF1>αF0で、環境温度が現状よりも高くなると、塗布幅方向に延在するフロントリップ2を上方向ZU、且つ右方向XRに向けて曲げる曲げモーメントが、フロントリップ先端部材12からフロントリップ部材14に作用する。また、リアリップ3において、熱膨張係数αR1>αR0で、温度が現状よりも高くなると、塗布幅方向に延在するリアリップ3を上方向ZU、且つ左方向XLに向けて曲げる曲げモーメントが、リアリップ先端部材13からリアリップ部材15に作用する。
For example, in the
このように環境温度変化に伴うフロントリップ先端部材12とフロントリップ部材14のそれぞれの熱伸縮量の相違により発生する曲げモーメントに対して、フロントリップ調整部材16からそれを相殺する曲げモーメントが作用するように、同様に、リアリップ先端部材13とリアリップ部材15間で発生する曲げモーメントに対して、リアリップ調整部材17から相殺する曲げモーメントが作用するようにする。すなわち、フロントリップ2、リアリップ3の個々で環境温度変化によるバイメタル変形をなくすようにするために、フロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17の材料と形状と配置位置をそれぞれ定める。
Thus, the bending moment that cancels the bending moment from the front
すなわち、
1)フロントリップ2/リアリップ3において、フロントリップ部材14/リアリップ部材15の熱膨張係数αF0/αR0に対して、式(3)/(4)を満たして相対的な大小関係がフロントリップ先端部材12/リアリップ先端部材13の熱膨張係数αF1/αR1と同じになる熱膨張係数αF2/αR2を有する材料をそれぞれ選定する。
(αF1−αF0)×(αF2−αF0)>0 ・・・(3)
(αR1−αR0)×(αR2−αR0)>0 ・・・(4)
2)フロントリップ2/リアリップ3において、フロントリップ先端部材12の形状KF1/リアリップ先端部材13の形状KR1の図心ZF1/ZR1と、それから長さLF1/LR1だけ離れたフロントリップ部材14の形状KF0の図心ZF0/リアリップ部材15の形状KR0の図心ZR0と、を結んだ直線の略延長線上に、フロントリップ調整部材16の形状KF2の図心ZF2/リアリップ調整部材17の形状KR2の図心ZR2を配置し、さらに形状KF2の面積SF2/形状KR2の面積SR2と、図心ZF0と図心ZF2との間の長さLF2/図心ZR0と図心ZR2との間の長さLR2を、式(5)/式(6)のβF/βRがそれぞれ好ましくは0.85〜1.15、より好ましくは0.9〜1.1になるようにそれぞれ定める。
That is,
In 1)
(ΑF 1 −αF 0 ) × (αF 2 −αF 0 )> 0 (3)
(ΑR 1 −αR 0 ) × (αR 2 −αR 0 )> 0 (4)
2)
ここで、略延長線とは、図心ZF0/図心ZR0を中心として、半径rF=0.15LF1/半径rR=0.15LR1で描いた二点差線で示す円内を、図心ZF1/図心ZR1から引いた直線mF/mRが通過するものを全て含むことを意味する。
以上のようにしてフロントリップ調整部材16の材料(熱膨張係数αF2、縦弾性係数EF2)、形状(図心ZF2、面積SF2)、配置位置(長さLF2)、およびリアリップ調整部材17の材料(熱膨張係数αR2、縦弾性係数ER2)、形状(図心ZR2、面積SR2)、配置位置(長さLR2)を選定するのであれば、これらは如何なるものであってもよい。
Here, the substantially extended line means a circle indicated by a two-point difference line drawn with a radius rF = 0.15LF 1 / radius rR = 0.15LR 1 around the centroid ZF0 / centroid ZR0. 1 / means that the straight line mF / mR drawn from the centroid ZR 1 passes through all.
As described above, the material (thermal expansion coefficient αF 2 , longitudinal elastic modulus EF 2 ), shape (centroid ZF 2 , area SF 2 ), arrangement position (length LF 2 ), and rear lip adjustment of the front
また、本実施態様では、フロントリップ2とリアリップ3に、リップ先端部材11として、フロントリップ先端部材12とリアリップ先端部材13をそれぞれ備えているが、塗布器1に対して、どちらか一方のリップにリップ先端部材11を備えているものにも適用できる。例えば、フロントリップ2の先端部のみにリップ先端部材11であるフロントリップ先端部材12を備えている場合は、調整部材は、フロントリップ2側のみに配置されれば良く、式(3)を満たすような材料を選定し、式(5)で算出されるβFが0.85〜1.15、より好ましくは0.9〜1.1となるように形状、配置位置を定める。
In this embodiment, the
一方、リアリップ3の先端部のみにリップ先端部材11であるリアリップ先端部材13を備えている場合は、調整部材は、リアリップ3側のみに配置されれば良く、式(4)を満たすような材料を選定し、式(6)で算出されるβRが0.85〜1.15、より好ましくは0.9〜1.1となるように形状、配置位置を定める。
On the other hand, when the rear
次に、本発明に係る塗布器1を用いた塗布装置について説明する。図5を参照すると、本発明に係る塗布器1が搭載されたダイコータ30が示されている。ダイコータ30は、基台31を備えており、その上に一対のガイドレール32が設けられている。このガイドレール32の上には、ステージ33が設置されている。ステージ33はリニアモータ34により駆動され、図5に示すX方向に自在に往復動が可能である。またステージ33の上面は図示しない複数個の吸着孔からなる真空吸着面となっており、被塗布部材である基板35を吸着保持することができる。次に、基台31には、門型の支柱36が設置されている。この支柱36の両側には、上下方向の往復動が可能な一対の昇降ユニット37が備えられており、塗布を行う塗布器1は、この昇降ユニット37に吐出口9を下向きにして取り付けられている。
Next, a coating apparatus using the
塗布器1を上下に昇降させる昇降ユニット37は、塗布器1の塗布幅方向の両端に1台ずつ備えられており、塗布器1を保持する保持台38を昇降させる昇降台39、昇降台39を上下方向に案内するガイド40、モータ41の回転運動を昇降台39の直線運動に変換するボールネジ42、より構成されている。この昇降ユニット37は、塗布器1の塗布幅方向の両端で各々独立して動作することができるため、塗布器1の塗布幅方向の水平に対する傾き角を任意に設定できる。これにより、塗布器1の吐出口9と被塗布部材である基板35の表面との隙間を、塗布器1の塗布幅方向に平行にすることができ、この隙間の大きさ、すわなち、クリアランスを一様に任意の大きさに設定することができる。
One
さらに、基台31には拭取りユニット50が設けられている。この拭取りユニット50は、ステージ33と同様にガイドレール32上を塗布方向であるX方向に自在に往復動できる。拭取りユニット50は、拭取りヘッド51と、拭取りヘッド51をヘッド保持器53を介して塗布幅方向に自在に往復動させる拭取りヘッド駆動装置52、トレイ54、拭取りユニット保持台55で構成されている。なお、拭取りヘッド51は、塗布器1の吐出口9を形成する先端部の形状に合わせた形をしており、合成樹脂などの弾性体を用いることが好ましい。
Further, the
この拭取りユニット50を使用して拭取りを行う場合は、拭取りユニット50を塗布器1の下部までX方向に移動させ、塗布器1を昇降ユニット37により下降させて拭取りヘッド51を塗布器1の先端部に接触させる。そして、接触させた拭取りヘッド51を、拭取りヘッド駆動装置52により塗布器1のX方向に直交する塗布幅方向に摺動させることにより、塗布器1の先端部に付着した残留塗布液およびパーティクルなどを除去することができる。これらの残留塗布液およびパーティクルなどは、拭取りヘッド51の下部に設置されたトレイ54によって受け取られ、図示しない廃液経路を通じて、図示しない廃液タンクに回収される。なお、このトレイ54は、塗布液の品種交換や塗布器1の先端部の乾燥防止のために吐出口9から吐出される塗布液や溶剤などを回収することにも使用できる。
When wiping is performed using the
また、ダイコータ30には、塗布液を塗布器1に供給する塗布液供給装置60も備えられている。塗布液供給装置60には、塗布液20を蓄える塗布液タンク61が備えられている。この塗布液20は、塗布液タンク61の下流に接続されたポンプ供給路62、吸引用開閉バルブ63を経て、シリンジポンプ64に供給される。シリンジポンプ64に供給された塗布液20は、吐出用開閉バルブ65、ダイ供給路66を介して、塗布器1の供給口10からマニホールド7に送り込まれる。
The
シリンジポンプ64は、シリンジ67、ピストン68、ピストン68を保持するピストン保持台69、ピストン保持台69を上下方向に案内するピストン昇降ガイド70、ピストン保持台69の上下方向の駆動源であるモータ71、モータ71の回転運動をピストン保持台69の直線運動に変換するボールネジ72、より構成されている。本構成を有するシリンジポンプ64は、塗布液タンク61からピストン68の内部通路を経てシリンジ67の内部に塗布液20の充填を行い、それをピストン68により押し出すことで、塗布器1に基板35の塗布領域分の容量の塗布液20を供給する定容量型のポンプである。
The
シリンジ67の内部に塗布液20を充填する場合は、シリンジ67の上流に取り付けられている吸引用開閉バルブ63を「開」、シリンジ67の下流に取り付けられている吐出用開閉バルブ65を「閉」にした状態で、ピストン68を下降させる。また、シリンジ67の内部の塗布液20を塗布器1に向かって送液する場合は、吸引用開閉バルブ63を「閉」、吐出用開閉バルブ65を「開」にした状態で、ピストン68を上昇させる。シリンジポンプ64から送液された塗布液20は、塗布器1に供給される。
When filling the inside of the
なお、リニアモータ34、モータ41、さらにはシリンジポンプ64のピストン68を駆動するモータ71を含む塗布液供給装置60などは、すべて制御装置80の制御信号にて動作する。そして、制御装置80に組み込まれた自動運転プログラムにしたがって制御指令信号が各装置に送信されることで、あらかじめ定められた動作を行う。また、各動作条件の変更が必要な場合は、操作盤81に適宜変更パラメータを入力すれば、それが制御装置80に伝達されて、運転動作の変更が可能となる。
Note that the
次に、本発明に係る塗布器1を搭載したダイコータ30を使って、基板35に塗布する塗布方法の一例について説明する。
Next, an example of a coating method for coating the
まず、ダイコータ30における各可動部の原点復帰が行われると、各可動部はあらかじめ設定されたスタンバイ位置に移動する。なお、この時までに目標とする塗布条件を実現するためのパラメータは、操作盤81に入力が完了されている。さらに、塗布液タンク61から塗布器1の内部まで塗布液20は既に充満されており、ピストン68は最下点にあり、吸引用開閉バルブ63は閉、吐出用開閉バルブ65は開となっている。
First, when the origin return of each movable part in the
以上の準備動作が完了した時点で、拭取りユニット50をX方向に塗布器1の直下に移動させる。続いて、ステージ33の表面に図示しない複数のリフトピンを上昇させ、図示しないアンローダから基板35をリフトピン上部に積載する。そしてリフトピンを下降させて、基板35をステージ33の上面に載置し、図示しないセンタリング装置で基板35の位置決めを行い、図示しない複数の吸着孔により基板35を吸着保持する。
When the above preparation operation is completed, the wiping
これと並行して、塗布液供給装置60を稼動させて、塗布器1から少量の塗布液20をトレイ54に向かって吐出させる。そして、塗布器1を昇降ユニット37により下降し、塗布器1の先端を拭取りヘッド51に接触させ、拭取りヘッド51を塗布器1の塗布幅方向に摺動させる。塗布器1の吐出口9の周辺が拭取りヘッド51の摺接によって清掃されたら、塗布器1は昇降ユニット37によって上昇され、拭取りユニット50は塗布器1から離れたX方向の原点位置に戻される。
In parallel with this, the coating
次に、基板35を保持したステージ33が移動を開始し、図示しないセンサにより基板35の厚さを計測する。その後、基板35の塗布開始位置が塗布器1の吐出口9の真下まで移動してステージ33が停止する。そして、図示しないセンサにより計測された基板35の厚さを基に、昇降ユニット37が稼動されて、塗布器1の吐出口9と基板35の表面までの隙間、すなわちクリアランスが設定された値になるよう、塗布器1を下降させる。
Next, the
塗布器1の下降が終了したら、塗布液供給装置60を駆動し、ピストン68でシリンジ67の内部に充填された塗布液20を押し出して、図5に示すようにビード44を形成してから一定時間後に、基板35を保持したステージ33をリニアモータ34により移動開始させる。これによって塗布器1の吐出口9から、移動する基板35の表面に塗布液20が吐出され、ビード44を形成しつつ塗布膜が形成される。その後、基板35の塗布終了部が塗布器1の吐出口9の位置にきたら、ピストン68を停止させて塗布液20の供給を停止し、続いて昇降ユニット37を駆動して、塗布器1を上昇させる。
When the lowering of the
この動作で、基板35と塗布器1の間に形成されたビード44が完全に断ち切られ、塗布が終了する。その後もステージ33は移動を続け、基板35を搬出する位置で停止する。これと並行して、塗布器1は上下方向の原点位置に戻される。そして、ステージ33上の基板35の吸着を解除し、図示しないリフトピンを上昇することで基板35を持ち上げ、アンローダが基板35を保持して、次工程に基板35を搬送する。
By this operation, the
次いで、ステージ33は原点位置に戻され、吸引用開閉バルブ63を開、吐出用開閉バルブ65を閉としてから、シリンジポンプ64のピストン68は下降して、シリンジ67の内部に新たな塗布液20を充填させる。塗布液20の充填が完了したら、吸引用開閉バルブ63を閉、吐出用開閉バルブ65を開とし、その後に再び、拭取りユニット50をX方向に塗布器1の下部まで移動させ、次の基板35が移載されてくるのを待ち、同じ動作を繰り返す。
Next, the
ここで、本発明が適用できる塗布液20としては、流動性をもつ液体であれば特に限定されないが、例えば、着色用塗布液、レジスト液、表面保護用塗布液、帯電防止用塗布液、あるいは、滑性用塗布液などがあり、水や有機溶媒に、高分子材料やガラス、金属などの無機材料を溶解もしくは分散させたものが多く使用される。また、用いられる塗布液20の粘度は、好ましくは0.5〜100,000mPa・s、より好ましくは1〜50,000mPa・sであり、塗布性からニュートニアンであることが好ましいが、チキソ性を有する塗布液にも適用できる。具体的に適用できる塗布液の例としては、カラーフィルタ用のRGBレジスト液、ブラックマトリックス用レジスト液、フォトスペーサ用レジスト液、オーバーコート材、アレイ基板用ポジレジスト液、PDP用の隔壁用感光性ガラスペーストなどがある。また、基板35である被塗布部材としてはガラスの他にアルミなどの金属板、セラミック板、シリコンウェハーなどを用いてもよい。
Here, the
以下に、実施例を示し、本発明例を更に具体的に説明する。
本発明に係る塗布器1を、図5に示すダイコータ30にそのまま適用してカラーフィルタを製造した。塗布器1は図1に示す構成で、塗布幅が1100mm、スロット間隙hが100μmである。フロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体であるリップ部材としては、図3に示すリップ部材の形状K0の面積S0が15000mm2、長手方向の長さが1300mm、熱膨張係数α0が11×10−6/K、縦弾性係数E0が200GPaであるステンレス鋼を使用した。また、フロントリップ先端部材12とリアリップ先端部材13により構成されるリップ先端部材11としては、硬度がビッカース硬度で1200HV、リップ先端部材11の形状K1の面積S1が300mm2、長手方向の長さが1100mm、熱膨張係数α1が5.8×10−6/K、縦弾性係数E1が550GPaである超硬合金を使用し、リップ先端部材11の形状K1の図心Z1と、リップ部材の形状K0の図心Z0と、の間の長さL1が60mmとなるように配置した。
Hereinafter, examples of the present invention will be described more specifically.
The
ここで、バイメタル変形を抑制するために、フロントリップ調整部材16とリアリップ調整部材17で構成される調整部材5の材料、形状、配置位置は、実施様態1に基づいて選定した。まず、調整部材5の材料としては、式(1)を満たすように熱膨張係数α2が6×10−6/K、縦弾性係数E2が400GPa、Al2O含有率が99.5%以上であるアルミナ・セラミックスを選定した。
Here, in order to suppress bimetal deformation, the material, shape, and arrangement position of the
形状、配置位置としては、調整部材5の形状K2の面積S2を350mm2、リップ部材の形状K0の図心Z0と、調整部材5の形状K2の図心Z2と、の間の長さL2を70mmで、式(2)のβが0.85〜1.15の範囲内である1.05となるように配置した。ここで、調整部材5の長手方向の長さはリップ先端部材と同一長さの1100mmにし、調整部材5の形状K2の図心Z2は、リップ先端部材11の形状K1の図心Z1と、リップ部材の形状K0の図心Z0と、を結んだ直線の延長線上に配置した。
Shape, the arrangement position, 350 mm 2 area S2 of the shape K2 of the adjusting
次に、カラーフィルタの製造に使用する塗布液20としては、ブラックマトリックス、R色、G色、B色の各塗布液を用意した。ブラックマトリックス用塗布液は、カーボンブラックを遮光材、アクリル樹脂をバインダー、プロピレングリコールモノメチルエーテルアセテート(PGMEA)を溶媒にそれぞれ用い、固形分濃度を10%、粘度を10mPa・sに調整した。同様に、R色用塗布液はアクリル樹脂をバインダー、PGMEAを溶媒、ピグメントレッド177を顔料にして固形分濃度15%で混合し、粘度を5mPa・sに調整したもの、G色用塗布液はR色用塗布液で顔料をピグメントグリーン36にして固形分濃度15%で粘度を5mPa・sに調整したもの、B色用塗布液にはR色用塗布液で顔料をピグメントブルー15にして固形分濃度15%で粘度を5mPa・sに調整したものである。これらの塗布液はいずれも感光性特性を有するものであった。
Next, black matrix, R color, G color, and B color coating liquids were prepared as the
上記のダイコータ30を使用して以下の手順でカラーフィルタを製造した。
まず、1100×1300mmで厚さ0.7mmの無アルカリガラスの基板35に、塗布膜厚10μm、塗布器1と基板35との間であるクリアランスが100μm、塗布速度3m/分にて塗布した。塗布した基板35は100℃のホットプレートで10分乾燥して、露光・現像・剥離を行なった後、260度のホットプレートで30分加熱してキュアし、厚さが1μmとなるブラックマトリックスパターンを作成した。
A color filter was manufactured by the following procedure using the
First, coating was performed on a
次に、R色用塗布液を塗布膜厚が13μmにする以外はブラックマトリックス用塗布液と全く同じ条件でダイコータ30にて、ブラックマトリックスが形成された100枚の基板35に連続して塗布を行なった。塗布した基板35は、90℃のホットプレートで10分乾燥後、露光・現像・剥離を行って、R画素部にのみ厚さ2μmのR色塗布膜を残し、260度のホットプレートで30分加熱して、キュアを行なった。次に、R色用塗布液と同様の操作をG色用塗布液、B色用塗布液にも順次適用し、最後にITOをスパッタリングで付着させ、100枚のカラーフィルタを作成した。
Next, coating is continuously performed on 100
この際、基板35に付着している異物が原因と見られる塗布器1と異物との衝突が5回確認されたが、硬質材料のリップ先端部材11を使用していることから、塗布器1の先端部には損傷も起こらず、得られたカラーフィルタにも塗布欠点は見られなかった。また、ダイコータ30が使用された環境は、カラーフィルタの製造をしている間で±2℃程度の温度変化が常時発生していたが、塗布器1のバイメタル変形は皆無であり、その結果、得られたカラーフィルタは、全数に亘って膜厚精度が±3%以下で高品質のカラーフィルタが得られた。
At this time, the collision between the
1:塗布器
2:フロントリップ
3:リアリップ
4:側板
5:調整部材
6:リップ締結用ボルト
7:マニホールド
8:スロット
9:吐出口
10:供給口
11:リップ先端部材
12:フロントリップ先端部材
13:リアリップ先端部材
14:フロントリップ部材
15:リアリップ部材
16:フロントリップ調整部材
17:リアリップ調整部材
20:塗布液
30:ダイコータ
31:基台
32:ガイドレール
33:ステージ
34:リニアモータ
35:基板
36:支柱
37:昇降ユニット
38:保持台
39:昇降台
40:ガイド
41:モータ
42:ボールネジ
44:ビード
50:拭取りユニット
51:拭取りヘッド
52:拭取りヘッド駆動装置
53:ヘッド保持器
54:トレイ
55:拭取りユニット保持台
60:塗布液供給装置
61:塗布液タンク
62:ポンプ供給路
63:吸引用開閉バルブ
64:シリンジポンプ
65:吐出用開閉バルブ
66:ダイ供給路
67:シリンジ
68:ピストン
69:ピストン保持台
70:ピストン昇降ガイド
71:モータ
72:ボールネジ
80:制御装置
81:操作盤
h:スロット間隙
K0:リップ部材(フロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体)の長手方向に直交する断面での形状
K1:リップ先端部材11の長手方向に直交する断面での形状
K2:調整部材5の長手方向に直交する断面での形状
KF0:フロントリップ部材14の長手方向に直交する断面での形状
KF1:フロントリップ先端部材12の長手方向に直交する断面での形状
KF2:フロントリップ調整部材16の長手方向に直交する断面での形状
KR0:リアリップ部材15の長手方向に直交する断面での形状
KR1:リアリップ先端部材13の長手方向に直交する断面での形状
KR2:リアリップ調整部材17の長手方向に直交する断面での形状
Z0:形状K0の図心
Z1:形状K1の図心
Z2:形状K2の図心
ZF0:形状KF0の図心
ZF1:形状KF1の図心
ZF2:形状KF2の図心
ZR0:形状KR0の図心
ZR1:形状KR1の図心
ZR2:形状KR2の図心
S0:形状K0の面積
S1:形状K1の面積
S2:形状K2の面積
SF0:形状KF0の面積
SF1:形状KF1の面積
SF2:形状KF2の面積
SR0:形状KR0の面積
SR1:形状KR1の面積
SR2:形状KR2の面積
m:図心Z1と図心Z0を通る直線
mF:図心ZF1と図心ZF0を通る直線
mR:図心ZR1と図心ZR0を通る直線
L1:図心Z1と図心Z0との間の長さ
L2:図心Z0と図心Z2との間の長さ
LF1: 図心ZF1と図心ZF0との間の長さ
LF2:図心ZF0と図心ZF2との間の長さ
LR1:図心ZR1と図心ZR0との間の長さ
LR2:図心ZR0と図心ZR2との間の長さ
P:フロントリップ2とリアリップ3が対向して結合される内面である合わせ面
α0:リップ部材(フロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体)の熱膨張係数
α1:リップ先端部材11の熱膨張係数
α2:調整部材5の熱膨張係数
αF0:フロントリップ部材14の熱膨張係数
αF1:フロントリップ先端部材12の熱膨張係数
αF2:フロントリップ調整部材16の熱膨張係数
αR0:リアリップ部材15の熱膨張係数
αR1:リアリップ先端部材13の熱膨張係数
αR2:リアリップ調整部材17の熱膨張係数
E0:リップ部材(フロントリップ部材14とリアリップ部材15の結合体)の縦弾性係数
E1:リップ先端部材11の縦弾性係数
E2:調整部材5の縦弾性係数
EF0:フロントリップ部材14の縦弾性係数
EF1:フロントリップ先端部材12の縦弾性係数
EF2:フロントリップ調整部材16の縦弾性係数
ER0:リアリップ部材15の縦弾性係数
ER1:リアリップ先端部材13の縦弾性係数
ER2:リアリップ調整部材17の縦弾性係数
1: Applicator 2: Front lip 3: Rear lip 4: Side plate 5: Adjustment member 6: Bolt for lip fastening 7: Manifold 8: Slot 9: Discharge port 10: Supply port 11: Lip tip member 12: Front lip tip member 13 : Rear lip tip member 14: Front lip member 15: Rear lip member 16: Front lip adjustment member 17: Rear lip adjustment member 20: Coating liquid 30: Die coater 31: Base 32: Guide rail 33: Stage 34: Linear motor 35: Substrate 36 : Strut 37: Lifting unit 38: Holding stand 39: Lifting stand 40: Guide 41: Motor 42: Ball screw 44: Bead 50: Wiping unit 51: Wiping head 52: Wiping head drive unit 53: Head holder 54: Tray 55: Wiping unit holding base 60: Coating liquid supply Position 61: Coating liquid tank 62: Pump supply path 63: Opening / closing valve for suction 64: Syringe pump 65: Opening / closing valve for discharge 66: Die supply path 67: Syringe 68: Piston 69: Piston holding base 70: Piston lift guide 71: Motor 72: Ball screw 80: Control device 81: Operation panel h: Slot gap K 0 : Shape K 1 in a cross section orthogonal to the longitudinal direction of the lip member (a combined body of the front lip member 14 and the rear lip member 15): Lip tip member 11 shape K 2 in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of: shape KF in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the adjusting member 5 0: shape KF in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the front lip member 14 1: front lip end shape KF in a cross section perpendicular to the longitudinal direction of the member 12 2: perpendicular to the longitudinal direction of the front lip adjusting member 16 Cross-sectional shape KR 0 : Cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the rear lip member 15 KR 1 : Cross-sectional shape perpendicular to the longitudinal direction of the rear lip tip member 13 KR 2 : perpendicular to the longitudinal direction of the rear lip adjusting member 17 shape in a cross section Z 0: centroid Z 1 form K 0: shape K 1 of the centroid Z 2: shape K 2 centroid ZF 0: centroid ZF 1 shape KF 0: shape KF 1 centroid ZF 2: the shape KF 2 of centroid ZR 0: centroid ZR 1 shape KR 0: shape KR 1 centroid ZR 2: shape KR 2 of centroid S 0: area shape K 0 S 1: the shape K 1 Area S 2 : Area of shape K 2 SF 0 : Area of shape KF 0
SF 1 : Area of shape KF 1 SF 2 : Area SR 0 of shape KF 2 : Area SR 1 of shape KR 0 : Area SR 2 of shape KR 1 : Area m of shape KR 2 : Centroid Z 1 and centroid Z Straight line mF passing through 0 : Straight line mR passing through centroid ZF 1 and centroid ZF 0 : Straight line L 1 passing through centroid ZR 1 and centroid ZR 0 : Length between centroid Z 1 and centroid Z 0 L 2 : Length between centroid Z 0 and centroid Z 2 LF 1 : Length between centroid ZF 1 and centroid ZF 0 LF 2 : Between centroid ZF 0 and centroid ZF 2 length between LR 1: centroid ZR 1 and centroid ZR 0 between the length LR 2: the length between the centroid ZR 0 and centroid ZR2 P: front lip 2 and rear lip 3 opposes a inner surface which is coupled Te mating surface alpha 0: thermal expansion coefficient of the lip member (conjugates of the front lip member 14 and the rear lip member 15) alpha 1: lip destination Thermal expansion coefficient of the member 11 alpha 2: thermal expansion coefficient .alpha.F 0 of the adjusting member 5: the thermal expansion coefficient of the front lip member 14 .alpha.F 1: thermal expansion coefficient of the front lip end member 12 .alpha.F 2: thermal expansion of the front lip adjusting member 16 Coefficient αR 0 : thermal expansion coefficient αR 1 of the rear lip member 15: thermal expansion coefficient αR 2 of the rear lip tip member 13: thermal expansion coefficient E 0 of the rear lip adjusting member 17: lip member (combined body of the front lip member 14 and the rear lip member 15) ) Longitudinal elastic modulus E 1 : longitudinal elastic modulus E 2 of the lip tip member 11: longitudinal elastic modulus EF 0 of the adjustment member 5: longitudinal elastic modulus EF 1 of the front lip member 14: longitudinal elastic modulus EF of the front lip tip member 12 2 : Longitudinal elastic modulus ER 0 of the front lip adjusting member 16: Longitudinal elastic modulus ER 1 of the rear lip member 15: Rear lip tip member 1 3 longitudinal elastic modulus ER 2 : longitudinal elastic modulus of the rear lip adjusting member 17
Claims (6)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008237517A JP2010069375A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Coater, coating device, coating method, and manufacturing apparatus and manufacturing method for member for display |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2008237517A JP2010069375A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Coater, coating device, coating method, and manufacturing apparatus and manufacturing method for member for display |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2010069375A true JP2010069375A (en) | 2010-04-02 |
Family
ID=42201654
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2008237517A Pending JP2010069375A (en) | 2008-09-17 | 2008-09-17 | Coater, coating device, coating method, and manufacturing apparatus and manufacturing method for member for display |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2010069375A (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013066875A (en) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Dainippon Printing Co Ltd | Coating method and coating apparatus |
| CN104069981A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 大日本网屏制造株式会社 | Slit nozzle, substrate processing apparatus and method of manufacturing slit nozzle |
| JPWO2022092024A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 |
-
2008
- 2008-09-17 JP JP2008237517A patent/JP2010069375A/en active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2013066875A (en) * | 2011-09-26 | 2013-04-18 | Dainippon Printing Co Ltd | Coating method and coating apparatus |
| CN104069981A (en) * | 2013-03-27 | 2014-10-01 | 大日本网屏制造株式会社 | Slit nozzle, substrate processing apparatus and method of manufacturing slit nozzle |
| CN104069981B (en) * | 2013-03-27 | 2016-06-15 | 斯克林集团公司 | The manufacture method of gap nozzle, substrate board treatment and gap nozzle |
| JPWO2022092024A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | ||
| WO2022092024A1 (en) * | 2020-10-29 | 2022-05-05 | 京セラ株式会社 | Coating die |
| JP7465990B2 (en) | 2020-10-29 | 2024-04-11 | 京セラ株式会社 | Coating Dies |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| TWI311928B (en) | Slit die, and method and apparatus for manufacturing base material having coated film | |
| KR101311841B1 (en) | Cleaning method and cleaning device of cleaning member and coating machine, and manufacturing method of member for display | |
| KR100369571B1 (en) | Coating method and coating device | |
| WO1994007158A1 (en) | Color filter for liquid crystal display and tension expansion film formation apparatus | |
| JP5098396B2 (en) | Manufacturing apparatus for substrate having slot die and coating film, and method for manufacturing substrate having coating film | |
| TW200831982A (en) | Dispensing apparatus for manufacturing liquid display panel | |
| JP2000140739A (en) | Single-wafer coating apparatus, and coating method and color filter manufacturing method using the same | |
| JP2010069375A (en) | Coater, coating device, coating method, and manufacturing apparatus and manufacturing method for member for display | |
| JP2008268906A (en) | Cleaning member, cleaning method of coater, cleaning device thereof and manufacturing method of display member | |
| JP2004223439A (en) | Coating apparatus, coating method, and method for manufacturing display member | |
| JP2009154106A (en) | Coating method, coating apparatus, and method for preparing component for use in liquid crystal display | |
| JP4218376B2 (en) | Coating method and manufacturing method of display member | |
| JP2001000907A (en) | Method and apparatus for application, plasma display, and method and apparatus for producing member for display | |
| JP2005305426A (en) | Coating method, coating apparatus, and display member manufacturing method | |
| JP2005329305A (en) | Single wafer coating method, single wafer coating apparatus, coating substrate, and single wafer coating member manufacturing method | |
| JP2008075537A (en) | Pulsation absorption device, application method and application device using same, and method for manufacturing liquid crystal display member | |
| JP2008080188A (en) | Coating method and coating apparatus, and method for manufacturing display component | |
| JP3546885B2 (en) | Method for manufacturing color filter for liquid crystal display | |
| JP2004148309A (en) | Tension deployment film forming equipment | |
| KR20160080452A (en) | Substrate coater apparatus and the method of coating substrate using thereof | |
| JP5338071B2 (en) | Coating method, coating apparatus, and method for manufacturing liquid crystal display member | |
| KR101331577B1 (en) | An Improved Slit Die and A Coating Apparatus Having the Same | |
| JP2008114137A (en) | Coater, coating apparatus and method, and apparatus and method of manufacturing member for display | |
| KR101057359B1 (en) | A Device and A Method of Preventing Flowing of Coating Liquid for Slit Die, and A Slit Die and A Coating Apparatus Having the Same | |
| JP2001000904A (en) | Coating apparatus and method, and plasma display and display member manufacturing apparatus and method |