JPH105690A - 塗布方法 - Google Patents
塗布方法Info
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- JPH105690A JPH105690A JP8186576A JP18657696A JPH105690A JP H105690 A JPH105690 A JP H105690A JP 8186576 A JP8186576 A JP 8186576A JP 18657696 A JP18657696 A JP 18657696A JP H105690 A JPH105690 A JP H105690A
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Abstract
に対して感光性の塗布膜を均一に形成でき、かつ、塗布
液の使用効率の高い塗布方法を提供する。 【解決手段】 上方に向って開口するとともに水平方向
に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドに加温して
粘度を低下させた感光性の塗布液を供給し、この塗布液
をスリットから吐出させてビードを形成し、被塗布基板
の塗布面に塗布液を付着させることによって塗布液を急
速に冷却して均一な厚みの塗布膜を維持するとともに塗
布液の使用効率を高くする。
Description
板等の枚葉タイプの被塗布基板等に感光性の塗布液を均
一、かつ、効率良く塗布するための塗布方法に関する。
型ガラス基板に塗布液を塗布する方式としては、スピン
塗布方式が多く用いられている。
密閉カップ型があるが、何れの方式も、塗布液の使用効
率が10パーセント程度と低く、しかも基板のコーナ部
分の塗布膜厚が厚くなりすぎるという欠点があり、今後
見込まれる基板サイズの大型化に伴って、塗布液の使用
量、膜厚分布およびスループット等の点において問題が
指摘されている。
するための方式としては、ナイフ塗布方式、ロール塗布
方式またはダイ塗布方式がある。
クリアランスを設け、その設定値によって塗布膜厚を決
定して塗布面の平滑性を得る方式であるが、この方式で
は、基板表面の平滑度(凹凸度)が塗布精度以上に低い
(凹凸度が大きい)ものに対しては、均一な膜厚を得る
ことが困難である。
液の塗布方法としては、一般にディップ塗布方式が知ら
れているが、この方式では、非塗布部を被覆することが
不可欠であり、作業が煩雑なものとなる。
欠点を解消して、枚葉基板に塗布液の物性に影響を受け
ることなく安定した状態で均一な塗布膜を形成すること
のできるビード塗布方式の塗布装置が提案されている
(特願平5−146757号)。
状のスリットを有する塗布ヘッドを備え、基板保持部材
に保持された基板が、その先端部が塗布ヘッドのスリッ
トの直上に所定のクリアランスを介して対向するように
位置される。そして、塗布ヘッドに塗布液が供給される
と、塗布液がスリットから吐出されてビードを形成し、
被塗布基板の先端部下面に付着する。この状態から基板
保持部材が一定速度で斜め上方にスライドされ、ビード
から塗布液が基板の下面に順次付着され、塗布液の層が
形成される。このとき、塗布ヘッドには連続して塗布液
の供給が行われ、ビードにおける塗布液の量が一定に保
たれている。そして、基板が斜め上方に上昇してその後
端部が塗布ヘッドのスリット上に到達すると、基板保持
部材のスライドが停止され、ビードを形成する塗布液が
塗布ヘッド内に吸引されてビードが消滅される。これに
よって、塗布ヘッドと基板上の塗布液の層が分離され
る。
布方式は、使用される塗布液の粘度が低いため、塗布液
の液切れが良好で塗布液の使用効率が比較的高いもので
ある。
溶剤添加により行っていたため、低粘度の塗布液を使用
して乾燥後の膜厚が比較的厚い塗布膜を形成する場合、
塗布量を多くする必要がある。このため、塗布後の基板
の反転時や基板の取扱時に塗布液が流れたり垂れること
があり、均一な塗布膜の形成が困難であるとともに、塗
布液の使用効率の低下も生じるという問題があった。
たものであり、大型ガラス基板等の枚葉タイプの被塗布
基板に対して感光性の塗布膜を均一に形成でき、かつ、
塗布液の使用効率の高い塗布方法を提供することを目的
とする。
に、本発明の塗布方法は、上方に向って開口するととも
に水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッド
に加温された感光性の塗布液を供給し、該塗布液を前記
スリットから吐出させて前記塗布ヘッドの上方を通って
斜め上方向に相対的に移動する被塗布基板と前記塗布ヘ
ッドの間にビードを形成し、該ビードから被塗布基板の
塗布面に塗布液を付着させることによって前記被塗布基
板への塗布液の塗布を行うような構成とした。
板保持部材に被塗布基板を保持させ、前記基板保持部材
を回転させて前記被塗布基板上に加温された感光性の塗
布液を供給し、該塗布液を遠心力によって分散させるこ
とにより塗布を行なうような構成とした。
感光性の塗布液がスリットから吐出されるので、この塗
布液の粘度は低い状態にあり、その後、ビードから被塗
布基板に塗布された塗布液は被塗布基板に熱を奪われて
急速に冷却されて粘度が上昇する。また、回転する被塗
布基板上に加温された状態で供給された塗布液は、遠心
力によって分散して均一に塗布された段階で被塗布基板
に熱を奪われて急速に冷却されて粘度が上昇する。
われる実施の形態について説明する。
るとともに水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗
布ヘッドに供給する感光性の塗布液を、所望の粘度とな
るように加温した状態とする。そして、この塗布ヘッド
と、塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向に相対的に移
動する被塗布基板との間に、塗布液をスリットから吐出
させてビードを形成し、このビードから被塗布基板の塗
布面に塗布液を付着させることによって塗布を行うもの
である。
光性の塗布液は加温によって所望の粘度となるように調
整されているため、従来のビード方式の塗布方法におけ
るような溶剤添加による塗布液の粘度低下の調整が不要
であり、同一粘度の塗布液を使用する場合、塗布液にお
ける溶剤含有量を低く抑える、すなわち、塗布液の固形
分比を高くすることができる。したがって、乾燥後の膜
厚が比較的厚い塗布膜を形成する場合であっても、従来
のビード方式の塗布方法に比べて塗布量を少なくするこ
とができる。また、被塗布基板の塗布面に塗布された塗
布液は、被塗布基板や周囲の空気中に熱を奪われて急速
に冷却されて粘度が上昇する。このため、塗布後の基板
の反転時や基板の取扱時に塗布液が流れたり垂れること
が防止され、均一な塗布膜を形成することができるとと
もに、塗布液の使用効率が高いものとなる。
の塗布液は、特に制限はなく、例えば、粘度が3〜20
cps程度の溶剤系感光性樹脂、水系感光性樹脂、また
は、これらの感光性樹脂に顔料等の着色材を分散させた
感光性樹脂等を対象とすることができる。
基板としては、特に制限はなく、例えば、LCDカラー
フィルタ用のガラス基板等のように、大面積で表面の平
滑度が低い(通常50〜70μm,最大では100μm
程度の凹凸がある)基板であっても、厚みが均一な塗布
膜を形成することができる。
を挙げて説明する。図1は、本発明の塗布方法を実施す
るための塗布装置の一例を示す構成図である。図1にお
いて、塗布ヘッド1は隔壁部3と、この隔壁部3を挟む
ように位置する前壁部2と後壁部4と、これらの前壁部
2、隔壁部3および後壁部4の両端部に位置する側壁部
(図示せず)とを備えている。そして、前壁部2の上部
と隔壁部3の上部とが対向する箇所に、軸方向に沿って
延びるとともに上方に向って開口する第1スリットS1
が形成されている。また、隔壁部3と後壁部4の上部の
対向する面によって、軸方向に沿って延びるとともに上
方に向って開口する第2スリットS2 が形成されてお
り、この第2スリットS2 は上記の第1スリットS1 と
平行であり、かつ、第2スリットS2 の開口面は第1ス
リットS1 の開口面よりも若干低い位置(例えば、5〜
10mm程度)となっている。そして、この第1スリッ
トS1 と第2スリットS2 を挟むようにその両側に一対
の斜面2aおよび4aが形成されている。
ットS1 と平行に延びるとともに、その軸方向の全域に
亘って連通される中空状の液溜り1Aが前壁部2、隔壁
部3および側壁部との間に形成され、また、第2スリッ
トS2 と平行に延びるとともに、その軸方向の全域に亘
って連通される中空状の液溜り1Bが隔壁部3、後壁部
4および側壁部との間に形成されている。
布液供給口に供給パイプP1およびP2を介して塗布液
供給ポンプPの吐出側が接続されており、この塗布液供
給ポンプPから塗布液供給口を介して液溜り1Aに塗布
液が供給されるようになっている。また、塗布液供給ポ
ンプPには下端部が塗布液供給タンク11内に挿入され
た供給パイプP3が接続され、さらに、供給パイプP1
とP2の間にはフィルタFが接続されている。尚、塗布
液供給口は、塗布ヘッド1の長手方向において前壁部2
の中央部に1個設けられていればよいが、塗布ヘッド1
の長手方向に沿って複数個設けるようにしてもよい。
の塗布液排出口に塗布液の排出パイプP4の一端部が接
続され、この排出パイプP4の他端部が、塗布液供給タ
ンク11内に挿入されている。
持するものであり、かつ、この塗布液供給タンク11は
槽内に水を保持する加温槽12内に配設されている。加
温槽12は図示しない加熱装置により、槽内に保持した
水を所望の温度に維持するものであり、塗布液供給タン
ク11の壁面を介して、塗布液供給タンク11内に保持
された塗布液も所望の温度に維持される。したがって、
加温槽12によって塗布ヘッド1によるビード方式の塗
布に最適な粘度となるように塗布液を加温することがで
きる。
より所定の温度に加温された塗布液供給タンク11内の
塗布液は、塗布液供給ポンプPの駆動によって吸引パイ
プP3に吸い上げられ、供給パイプP1、フィルタFお
よび供給パイプP2を介して塗布液供給口から塗布ヘッ
ド1の液溜り1Aに導入される。そして、液溜り1Aに
導入された塗布液は、第1スリットS1 から塗布ヘッド
1の上面に加温された状態で吐出してビードBを形成
し、さらに、このビードBから過剰な塗布液が第2スリ
ットS2 の方向に流れる。このようにビードBから第2
スリットS2 に流れた塗布液は液溜り1B内に吸い込ま
れる。この液溜り1B内に吸い込まれた塗布液は、塗布
液排出口から排出パイプP4によって塗布液供給タンク
11内に導入され、塗布液供給タンク11内で所定の温
度に維持された塗布液に合流して再び塗布に供される。
おいて塗布液供給タンク11から加温された塗布液を塗
布ヘッド1の液溜り1Aに供給し、ビード方式の塗布に
最適な粘度を有する加温された塗布液によりビードBを
形成して被塗布基板への塗布が行われる。被塗布基板に
塗布された塗布液は、被塗布基板や周囲の空気中に熱を
奪われて急速に冷却されて粘度が上昇し、塗布後の基板
の反転時や基板の取扱時に流れたり垂れることがなく、
均一な塗布膜を維持する。また、被塗布基板に塗布され
なかった過剰の塗布液は、液溜り1B、排出パイプP4
を経由して塗布液供給タンク11内に返送される。
使用する塗布液、被塗布基板の表面状態、塗布膜の厚み
等を考慮して設定することができ、例えば、15〜60
℃の範囲内で所望の温度に設定することができる。
塗布液の加温が行われるが、本発明はこれに限定される
ものではなく、塗布液供給タンク11内の塗布液に加熱
装置を挿入して加熱したり、塗布液供給タンク11内に
加熱装置を配設することにより塗布液を加熱してもよ
く、また、供給パイプP1、P2、P3に加熱装置を装
着して塗布液を加熱してもよく、さらに、上述の各加熱
手段の任意の組み合わせとしてもよい。
明の塗布方法であるが、基板を回転させた状態で、この
基板上に塗布液を適量供給し遠心力で均一に分散させて
塗布を行う公知のスピン塗布方式においても本発明の塗
布方法は適用可能である。この場合、塗布液の加温は上
述の実施形態と同様にして行なうことができ、基板上に
供給する塗布液の温度は15〜60℃の範囲内で基板の
回転速度、塗布膜の厚み等を考慮して設定することがで
きる。
明する。
1mmのLCDカラーフィルタ用のガラス基板Sを準備
し、塗布液として下記の組成の2種の塗布液A、Bを調
製した。尚、塗布液の粘度測定はB型粘度計を用いて行
った。
m、第2スリットS2 幅5mmの塗布ヘッドを備えた図
1に示されるような塗布装置を使用し、本発明の塗布方
法にしたがって、加温槽の水温を40℃に設定して塗布
液Aを加温した状態で塗布ヘッドに供給(400cm3
/分)した。塗布液Aの循環供給を開始して10分経過
後の安定状態での塗布液の温度は36℃、粘度は6cp
sであった。そして、この塗布ヘッドとガラス基板Sと
の間の相対角度を20°、塗布ヘッドとガラス基板Sと
の相対速度を30mm/秒に設定して、ガラス基板Sへ
のビード塗布(塗布量22.4g/m2 )を行った。
て塗布面を上向き水平とした。その後、90℃で3分間
加熱して塗布膜1を形成した。この塗布膜1は、厚み約
2μmの均一なものであった。 (比較塗布方法)一方、上記と同様の塗布装置を使用
し、加温槽による塗布液の加温を行うことなく塗布液B
を塗布ヘッドに供給(400cm3 /分)した。そし
て、この塗布ヘッドとガラス基板Sとの間の相対角度を
20°、塗布ヘッドとガラス基板Sとの相対速度を30
mm/秒に設定して、ガラス基板Sへのビード塗布(塗
布量26.6g/m2 )を行った。
て塗布面を上向き水平とした。その後、90℃で3分間
加熱して、塗布膜1と同様の厚みをもつ塗布膜2を形成
した。この塗布膜2は、上記のガラス基盤Sの反転時、
および、その後の取扱時において塗布液の流れ等が発生
したことに起因する厚みムラ(約0.1μm)がみら
れ、均一なものではなかった。
リットから吐出されビードを形成する感光性の塗布液は
加温されているため、その粘度は低い状態にあり、した
がって、被塗布基板への塗布において塗布液の液切れが
良好で塗布液の均一な塗布が可能となり、また、被塗布
基板に塗布された塗布液は被塗布基板や周囲の空気中に
熱を奪われて急速に冷却されるので粘度が上昇し、塗布
後の基板の反転時や基板の取扱時に塗布液が流れたり垂
れることが防止され、均一な塗布膜を形成することがで
きる。
液を回転している被塗布基板上に供給して遠心力により
分散して塗布するので、分散段階では塗布液の粘度が低
いことにより均一な分散が可能であり、この均一分散さ
れた塗布液は被塗布基板や周囲の空気中に熱を奪われて
急速に冷却されるので粘度が上昇し、塗布後の基板の反
転時や基板の取扱時に塗布液が流れたり垂れることが防
止され、均一な塗布膜を形成することができる。
示す概略構成図である。
Claims (2)
- 【請求項1】 上方に向って開口するとともに水平方向
に延びる帯状のスリットを有する塗布ヘッドに加温され
た感光性の塗布液を供給し、該塗布液を前記スリットか
ら吐出させて前記塗布ヘッドの上方を通って斜め上方向
に相対的に移動する被塗布基板と前記塗布ヘッドの間に
ビードを形成し、該ビードから被塗布基板の塗布面に塗
布液を付着させることによって前記被塗布基板への塗布
液の塗布を行うことを特徴とした塗布方法。 - 【請求項2】 回転可能な基板保持部材に被塗布基板を
保持させ、前記基板保持部材を回転させて前記被塗布基
板上に加温された感光性の塗布液を供給し、該塗布液を
遠心力によって分散させることにより塗布を行なうこと
を特徴とした塗布方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18657696A JP4203130B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 塗布方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP18657696A JP4203130B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 塗布方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH105690A true JPH105690A (ja) | 1998-01-13 |
| JP4203130B2 JP4203130B2 (ja) | 2008-12-24 |
Family
ID=16190965
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP18657696A Expired - Fee Related JP4203130B2 (ja) | 1996-06-27 | 1996-06-27 | 塗布方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4203130B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2004212944A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-29 | Jsr Corp | カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタ、カラー液晶表示装置およびカラーフィルタ用着色層の形成方法 |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS59131258U (ja) * | 1983-02-18 | 1984-09-03 | ナショナル住宅産業株式会社 | 塗装装置 |
| JPH01203073A (ja) * | 1988-02-05 | 1989-08-15 | Konica Corp | 磁気記録媒体の塗布装置 |
| JPH0438621A (ja) * | 1990-05-31 | 1992-02-07 | Konica Corp | 塗布方法及びその装置 |
| JPH0574698A (ja) * | 1991-09-18 | 1993-03-26 | Hitachi Ltd | レジスト塗布装置 |
| WO1994027737A1 (en) * | 1993-05-27 | 1994-12-08 | Dai Nippon Printing Co., Ltd. | Method of and apparatus for application of liquid |
-
1996
- 1996-06-27 JP JP18657696A patent/JP4203130B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| JP2004212944A (ja) * | 2002-12-19 | 2004-07-29 | Jsr Corp | カラーフィルタ用感放射線性組成物、カラーフィルタ、カラー液晶表示装置およびカラーフィルタ用着色層の形成方法 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP4203130B2 (ja) | 2008-12-24 |
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