JPH0852404A - カーテンフローコータ、それを用いた塗料の塗布方法およびカラーフィルタ用塗膜の製造方法 - Google Patents

カーテンフローコータ、それを用いた塗料の塗布方法およびカラーフィルタ用塗膜の製造方法

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JPH0852404A
JPH0852404A JP18720994A JP18720994A JPH0852404A JP H0852404 A JPH0852404 A JP H0852404A JP 18720994 A JP18720994 A JP 18720994A JP 18720994 A JP18720994 A JP 18720994A JP H0852404 A JPH0852404 A JP H0852404A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明は、カーテンフローコータの口金リップ
部の形状において、バックアップリップの先端のみが基
板と平行になっていることを特徴とする口金形状および
それを用いた塗布方法である。 【効果】本発明によると、口金のドクターリップ部に所
定の角度を持たせ、さらにバックアップリップ部を基板
と平行な形状にすることにより、塗布開始部からの膜厚
均一化が可能となった。更に、塗膜外観もムラ、スジの
ない良好なものが得られるようになった。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、液晶を用いたカラーデ
ィスプレイや固体撮像素子などに用いられる、カラーフ
ィルタ用塗膜形成に好適に用いられるカーテンフローコ
ータ、それを用いた塗料の塗布方法およびカラーフィル
タ用塗膜の製造方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】一般に液晶を用いたディスプレイ等に利
用されるカラーフィルタは、ガラス基板等の透明基板上
に、赤、緑、青の3原色パターンがある一定の位置関係
を保って配列されている。この透明基板上への薄膜塗布
方式の1つにカーテンフローコータがある。
【0003】この塗布方法としては、例えば特開平5−
11105号公報に公開されており、ダイヘッド、Tダ
イ、スリットダイと呼ばれる口金のリップ先端から塗料
をカーテン状に吐出し、基板に非接触で塗布する方式の
ものである。この方式は、吐出されるまでの塗料供給経
路が密閉されているために、異物の混入が少なく、さら
に塗料の粘度変化が少ないなどの特徴を有している。
【0004】しかしながら、カーテンフローコータによ
る薄膜塗布は、塗布開始部において数メートルの間膜厚
精度が悪く、薄くなる傾向がある。このために、小さな
平板への薄膜塗布は困難とされてきた。しかしながら、
カラーフィルタの場合、平板への塗布において、塗布開
始部から均一膜厚を有する物を得ることは、品質上欠か
せない問題である。
【0005】塗布開始部の膜厚均一性の向上の手段とし
て、口金形状の最適化があげられる。現状の口金形状と
して、Tダイが一般的である。Tダイは、リップ先端部
の液だまりが大きく、安定した液だまりになるまでに時
間がかかる。そのために、塗布開始部の膜厚安定性が悪
く、また、縦スジなどの塗布欠陥が発生しやすいなどの
問題点がある。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、カー
テンフローコータのこれまでの課題である塗布開始部の
膜厚均一化を可能にすることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、次の構成を有
するものである。
【0008】(1)平板上に塗料を塗布する際に用いら
れるカーテンフローコータであって、該カーテンフロー
コータの口金のドクターリップ部およびバックアップリ
ップ部の少なくとも一方の先端の角度が90度未満であ
ることを特徴とするカーテンフローコータ。
【0009】(2)カーテンフローコータを用いて平板
上に塗料を塗布する方法において、該カーテンフローコ
ータの口金のドクターリップ部およびバックアップリッ
プ部の少なくとも一方の先端が、該平板と平行でない状
態で塗布することを特徴とする塗料の塗布方法。
【0010】(3)カーテンフローコータを用いて平板
上にカラーフィルタ用塗膜形成用塗料を塗布する工程を
含むカラーフィルタ用塗膜の製造方法において、該カー
テンフローコータの口金のドクターリップ部およびバッ
クアップリップ部の少なくとも一方の先端が、該平板と
平行でない状態で塗布することを特徴とするカラーフィ
ルタ用塗膜の製造方法。
【0011】本発明におけるカーテンフローコータにつ
いて説明する。
【0012】本発明にかかるカーテンフローコータの口
金は、ドクターリップ部およびバックアップリップ部の
少なくとも一方の先端が90度未満であることを特徴と
する。両方のリップ部の先端が90度であると塗布開始
部の膜厚が安定しないためである。塗布開始部の膜厚の
安定性をより高めるためには、ドクターリップ部の先端
の角度が90度未満であり、バックアップリップ部の先
端の角度が90度であることが好ましい。ドクターリッ
プ部の先端の角度はより好ましくは30〜80度、さら
に好ましくは40〜70度である。30度未満になる
と、リップ部の先端の液だまりの量が多くなり、塗布開
始部の膜厚が薄くなる。また、80度をこえると、Tダ
イとほぼ同様な形状になるため、塗布開始部の膜厚均一
性に欠ける。一方、バックアップリップ部の先端の角度
は実質的に90度であることが好ましく、塗料を塗布す
る平板に平行な状態で塗布することが好ましい。この基
板と平行な部分がないと、塗料塗布時に、リップの先端
の液だまりが安定しなくなるため、幅方向の塗布むらが
発生しやすい。この平板に平行な部分の長さは0.5〜
20mmの範囲が好ましく、より好ましくは1〜5mm
の範囲が好適である。0.5mm未満では、幅方向の塗
布むらが発生しやすく、また20mmをこえると、口金
が重くなるために口金がたわみ、基板とのクリアランス
が一定に保てないために幅方向の膜厚均一性に欠ける。
【0013】第2図に、本発明におけるカーテンフロー
コータの口金の一例を表す概略図を示す。すなわち、口
金6の先端は、ドクターリップ12とバックアップリッ
プ13とから構成されており、ドクターリップ12の先
端の角度は約50度、バックアップリップ13の先端の
角度は実質的に90度となっている。なお、7は押し引
きボルト、11はフィルムを表す。
【0014】次に本発明における塗料の塗布方法を説明
する。
【0015】本発明にかかる塗料の塗布方法は、上記で
説明したようなカーテンフローコータを用いて平板上に
塗料を塗布する方法である。あるいは、カーテンフロー
コータの口金のドクターリップ部およびバックアップリ
ップ部の少なくとも一方の先端が、平板と平行でない状
態で塗料を塗布する方法である。塗布開始部の膜厚安定
性向上のためには、ドクターリップ部の先端が平板と平
行ではなく、かつバックアップリップ部の先端が平板と
平行となっている状態で塗布することが好ましい。
【0016】第1図に、本発明におけるカーテンフロー
コータ(スリットダイコータ)による塗布の一例を表す
概略図を示す。すなわち、塗料10はポンプ9によって
配管8から口金6の内部に供給され、平板1の搬送(矢
印A方向)に従い、口金6の先端であるリップ5(ドク
ターリップ12とバックアップリップ13から構成され
る)からカーテン状態で吸着ステージ2上に吸着固定さ
れた平板1上に塗布され、塗膜3が形成される。幅方向
の塗膜の均一性は、カーテン状に吐出される塗料を口金
先端部にあるリップ5の間隔や、平板1とリップの間隔
すなわちクリアランス4を調整してコントロールされ
る。
【0017】本発明のカーテンフローコータによる塗料
の塗布は、スリットダイコータによる方法に限定され
ず、ダイヘッド、Tダイ等による方法でもよい。また塗
料の供給手段はポンプに限定されず、圧空などの方式に
よるものでもよい。
【0018】塗料がカラーフィルタ用塗膜形成用塗料で
ある場合には、特に塗膜の外観が良好であることが要求
されるので、本発明のカーテンフローコータによる塗料
の塗布方法は特に好適に用いられる。
【0019】以下、カラーフィルタ用塗膜形成に本発明
の塗料の塗布方法を適用した場合について説明する。
【0020】カラーフィルタ用塗膜形成の場合、平板と
して透明平板を用いる。透明平板としては、特に限定さ
れるものではないが、ポリカーボネート、ポリメチルメ
タクリレート等のプラスチック平板やプラスチックフィ
ルムおよびガラス板等全光透過率が70%以上の透明平
板が好ましく用いられる。なおこれらの中ではガラス板
がより好ましく用いられる。
【0021】塗料の種類としては、特に限定されるもの
ではないが、アクリル樹脂、ポリエステル樹脂、ポリビ
ニールアルコール樹脂、ポリアミド酸樹脂、ポリイミド
樹脂等の一種ないし二種以上の混合物およびこれらの感
光性樹脂等が好ましく用いられる。なおこれらの樹脂に
染料または顔料などの着色材を分散混合して、使用する
こともできる。
【0022】透明平板への塗布後の膜厚は、特に限定さ
れるものではないが、乾燥塗膜の状態で、0.1〜5.
0μmの範囲が好ましく、より好ましくは、0.2〜
3.0μmの範囲が好適に用いられる。乾燥後の塗膜が
0.1μm未満では、乾燥塗膜に縦状のスジが発生し、
品質上問題である。一方5.0μmを越える場合は、乾
燥塗膜の平滑性が劣る。さらに塗料の使用量も多くな
り、経済性に欠ける。
【0023】カラーフィルタの製造方法については、た
とえば、以下の方法があげられるが、これらに限定され
るものではない。まず透明平板上に微細パターンからな
る遮光層を形成する。この遮光層上に接着剤を添加した
熱硬化性の塗料を塗布し、50〜150℃の温度で乾燥
して、熱硬化性塗膜を形成する。続いて該熱硬化性塗膜
上にポジ型フォトレジストを塗布し、超高圧水銀灯など
を用いて、マスク露光を行い、次いで該レリーフパター
ンをマスクとして、該熱硬化性塗膜をエッチングする。
続いて該ポジ型フォトレジストを剥離した後、200〜
350℃に加熱焼成し、塗膜を熱硬化する。以上の工程
を赤色、緑色および青色につて繰り返し、所定の赤色、
緑色および青色の微細パターンを形成し、カラーフィル
タとする。
【0024】塗料の乾燥温度は、50〜160℃の範囲
が好ましく、より好ましくは、80〜130℃の範囲が
好適である。50℃未満では、乾燥時間が長く、生産効
率が悪くなる。一方160℃以上では、熱硬化が進行し
てしまい、現像液に不溶化してしまう。
【0025】一方着色剤を添加した感光性塗料の場合
は、透明平板上に微細パターンからなる遮光層を形成
し、該遮光層上に着色材を添加した感光性塗料を塗布し
て、50〜150℃の温度で乾燥して、感光性塗膜を形
成する。続いて超高圧水銀灯などを用いてマスク露光を
行い、感光性塗料を光硬化する。その後遮光層上の未硬
化感光性塗膜を現像、エッチングする。以上の工程を赤
色、緑色および青色につて繰り返し、所定の赤色、緑色
および青色の微細パターンを形成し、カラーフィルタと
する。
【0026】なお必要に応じて、該赤色、緑色および青
色の微細パターン上に保護膜および平滑性を高める目的
で着色剤を含まない塗料を塗布して、カラーフィルタと
しても良い。
【0027】本発明による塗料の塗布方法は、以上のカ
ラーフィルタ製造工程における各種塗料カラーフィルタ
用塗膜形成用塗料の塗布に有効である。すなわち、赤
色、緑色、青色の微細パターン形成用塗料、遮光層形成
用塗料、保護層形成用塗料などである。
【0028】
【実施例】以下に、実施例を挙げて本発明を詳細に説明
するが、これらに限定されるものではない。
【0029】実施例1・比較例1 第1図および第2図に示す塗布装置および口金を用い
て、ガラス基板上に塗布を実施した。ガラス基板の大き
さは300×400mm、厚さ1.1mmのものを使用
した。また塗料としては、Nメチルピロリドン溶剤と塩
臭素化フタルシアニングリーン(C.I.ピグメントグ
リーン36)とジスアゾイエローHR(C.I.PIピ
グメントイエロー83)顔料を添加、分散したポリアミ
ド酸塗料を固形分8wt%、粘度100cpの状態で、
塗布速度2m/分の速度で塗布し、120℃で10分乾
燥した。
【0030】一方、第3図に示す従来のカーテンフロー
コータ(ドクターリップおよびバックアップリップの先
端が90度であり、両方の先端が平板と平行である)を
使用して、実施例1と同様な方法で塗布を行った(比較
例1)。
【0031】第4図に、実施例1で得られた塗布基板
と、比較例1で得られた塗布基板の膜厚分布結果を比較
して示した。
【0032】比較例1では塗布基板中心部に対して、塗
布開始部から200mmまで膜厚が薄く、膜厚が不均一
である。一方実施例1では、比較例1のような膜厚分布
にならず、塗布開始部から10mmですでに膜厚が安定
している。更に塗布時には塗布ムラもなく、良好な塗膜
が得られた。
【0033】
【発明の効果】本発明にかかるカーテンフローコータ、
塗料の塗布方法を適用することにより、塗布開始部から
の膜厚均一性が著しく向上させることができるので、従
来発生していた塗布時の縦スジがほとんど発生せず、品
質の良い塗膜を得ることができる。したがって、外観が
良好であることが要求されるカラーフィルタ用塗膜を形
成する場合、特に塗布開始部からの膜厚の安定性が要求
される枚葉塗布の場合には、特に好適に用いることがで
きる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるカーテンフローコータによる塗
布の一例を表す概略図である。
【図2】本発明のにかかるカーテンフローコータの口金
の一例を表す概略図である。
【図3】従来のカーテンフローコータの口金の一例を表
す概略図である。
【図4】実施例1で得られた塗布基板と比較例1で得ら
れた塗布基板の膜厚分布図である。
【符号の説明】
1:平板 2:吸着ステージ 3:塗膜 4:クリアランス 5:リップ 6:口金 7:押し引きボルト 8:配管 9:ポンプ 10:塗料 11:フイルム 12:ドクターリップ 13:バックアップリップ

Claims (10)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】平板上に塗料を塗布する際に用いられるカ
    ーテンフローコータであって、該カーテンフローコータ
    の口金のドクターリップ部およびバックアップリップ部
    の少なくとも一方の先端の角度が90度未満であること
    を特徴とするカーテンフローコータ。
  2. 【請求項2】該ドクターリップ部の先端の角度が90度
    未満であり、かつ該バックアップリップ部の先端の角度
    は90度であることを特徴とする請求項1記載のカーテ
    ンフローコータ。
  3. 【請求項3】該ドクターリップ部の先端の角度が30〜
    80度であることを特徴とする請求項1記載のカーテン
    フローコータ。
  4. 【請求項4】カーテンフローコータを用いて平板上に塗
    料を塗布する方法において、該カーテンフローコータと
    して請求項1〜4のいずれかに記載のカーテンフローコ
    ータを用いることを特徴とする塗料の塗布方法。
  5. 【請求項5】カーテンフローコータを用いて平板上に塗
    料を塗布する方法において、該カーテンフローコータの
    口金のドクターリップ部およびバックアップリップ部の
    少なくとも一方の先端が、該平板と平行でない状態で塗
    布することを特徴とする塗料の塗布方法。
  6. 【請求項6】該ドクターリップ部の先端が該平板と平行
    ではなく、かつ該バックアップリップ部の先端が該平板
    と平行となっていることを特徴とする請求項5記載の塗
    料の塗布方法。
  7. 【請求項7】塗料がカラーフィルタ用塗膜形成用塗料で
    あることを特徴とする請求項4〜7のいずれかに記載の
    塗料の塗布方法。
  8. 【請求項8】カーテンフローコータを用いて平板上にカ
    ラーフィルタ用塗膜形成用塗料を塗布する工程を含むカ
    ラーフィルタ用塗膜の製造方法において、該カーテンフ
    ローコータとして請求項1〜4のいずれかに記載のカー
    テンフローコータを用いることを特徴とするカラーフィ
    ルタ用塗膜の製造方法。
  9. 【請求項9】カーテンフローコータを用いて平板上にカ
    ラーフィルタ用塗膜形成用塗料を塗布する工程を含むカ
    ラーフィルタ用塗膜の製造方法において、該カーテンフ
    ローコータの口金のドクターリップ部およびバックアッ
    プリップ部の少なくとも一方の先端が、該平板と平行で
    ない状態で塗布することを特徴とするカラーフィルタ用
    塗膜の製造方法。
  10. 【請求項10】該ドクターリップ部の先端が該平板と平
    行ではなく、かつ該バックアップリップ部の先端が該平
    板と平行となっていることを特徴とする請求項9記載の
    カラーフィルタ用塗膜の製造方法。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2024503150A (ja) * 2021-11-15 2024-01-25 武漢華星光電技術有限公司 液晶表示パネル及び車載液晶表示装置

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