JP2020157172A - Nozzle, coating device and coating method as well as manufacturing method for member for display - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、金属、ガラス、フィルム、紙等の基材に、ストライプ状に塗布液を塗布してストライプ塗布膜を形成するノズル、塗布装置および塗布方法並びにディスプレイ用部材の製造方法の改良に関する。 The present invention relates to a nozzle, a coating device and a coating method for forming a striped coating film by applying a coating liquid in a stripe shape to a base material such as metal, glass, film or paper, and an improvement in a method for manufacturing a display member.
金属、ガラス、フィルム、紙等の基材に、塗布膜を所望の幅とピッチでストライプ状に多数形成するストライプ塗布膜形成方法が注目されている。そして、このストライプ塗布膜を簡便かつ精度よく形成する手段として、ストライプノズルが知られている(例えば、特許文献1、図2参照)。 Attention has been paid to a method for forming a striped coating film in which a large number of coating films are formed in stripes with a desired width and pitch on a base material such as metal, glass, film, or paper. A stripe nozzle is known as a means for forming the stripe coating film easily and accurately (see, for example, Patent Document 1 and FIG. 2).
このストライプノズルは、内部に塗布液が供給される流入流路と、ノズルの長手方向である塗布幅方向に延在するマニホールドと、塗布幅方向にストライプ塗布膜のピッチLRで設けられた複数の流出流路と、を備えている。そして、ノズルの外部には、各流出流路の流出側がノズル本体より基材側に突き出るように複数の突出部を備え、各突出部は流出側先端が平面に形成されており、該平面に吐出口が形成されている。流入流路に投入された塗布液は、マニホールドに流入して塗布幅方向に拡幅された後、各流出流路に均等に分配されて、流出流路の出口である吐出口から、流出流路の本数だけストライプ状に吐出される。 The striped nozzle is provided with an inflow flow path in which the coating liquid is supplied, a manifold extending in the coating width direction which is the longitudinal direction of the nozzle, and a plurality of stripe coating film pitch LRs in the coating width direction. It is equipped with an outflow flow path. The outside of the nozzle is provided with a plurality of protrusions so that the outflow side of each outflow flow path protrudes from the nozzle body toward the base material, and each protrusion has a flat end on the outflow side. A discharge port is formed. The coating liquid charged into the inflow flow path flows into the manifold, is widened in the coating width direction, is evenly distributed to each outflow flow path, and is distributed from the discharge port, which is the outlet of the outflow flow path, to the outflow flow path. It is discharged in a striped shape by the number of lines.
そのため、吐出口のある突出部の流出側先端の平面(以下、吐出口先端面という)の塗布幅方向の長さは、吐出口の幅LEより少し大きな幅LDとなっている。また、隣り合う突出部間には、谷となる凹部形状の切欠きがあり、この切欠きが各吐出口ごとにある吐出口先端面を形状的に分離し、その結果吐出口先端面両側に、塗布方向に延びるエッジを形成する。このエッジは通常は90度よりも大きな鈍角の角(かど)となる。そして、このような塗布幅方向両側にエッジのある吐出口先端面を基材と一定の隙間を設けて対向させ、各吐出口からストライプ状に塗布液を吐出させながら、基材をノズルに対して一定速度Vで相対移動させる。すると吐出口から吐出された塗布液は、幅LDの吐出口先端面両側のエッジまで広がりそこで一旦留まった後に、幅LDで基材上に落下して、幅LBでピッチLRのストライプ塗布膜を形成する。ストライプ塗布膜の幅LBは、基材の相対移動速度Vに依存し、速度Vが大きければ吐出口先端面の塗布液を引きこむことになるので幅LBは幅LDより小さくなり、速度Vが小さければその反対の関係となる。 Therefore, the length in the coating width direction of the flat surface of the outflow side tip of the protruding portion having the discharge port (hereinafter referred to as the discharge port tip surface) is a width LD slightly larger than the width LE of the discharge port. In addition, there is a concave notch in the shape of a valley between adjacent protrusions, and this notch separates the tip surface of the discharge port for each discharge port in a shape, and as a result, on both sides of the tip surface of the discharge port. , Form an edge extending in the coating direction. This edge is usually an obtuse angle greater than 90 degrees. Then, the tip surface of the discharge port having edges on both sides in the coating width direction is made to face the base material with a certain gap provided, and the base material is applied to the nozzle while discharging the coating liquid in a striped shape from each discharge port. And move relative to each other at a constant speed V. Then, the coating liquid discharged from the discharge port spreads to the edges on both sides of the tip surface of the discharge port of the width LD, stays there once, and then falls on the base material in the width LD to form a stripe coating film having a pitch LR in the width LB. Form. The width LB of the stripe coating film depends on the relative moving speed V of the base material, and if the speed V is large, the coating liquid on the tip surface of the discharge port is drawn in, so that the width LB is smaller than the width LD and the speed V becomes smaller. If it is small, the opposite relationship is obtained.
しかしながら、以上の状況はすべての塗布液や塗布条件に対して成り立つものではない。例えば塗布液が100mPas以上の粘度で、ストライプ塗布膜の厚さが20μm以下と小さく、ノズルからの吐出速度や吐出量が小さい場合は、移動速度Vが大きくても、図6に示すように、ストライプ塗布膜の幅WD(特許文献1のLBに相当)は、吐出口先端面の幅WE(特許文献1のLDに相当)よりもかなり大きくなり、厚さも狙い厚さよりも相当小さくなる。これは、吐出口から吐出された塗布液が、壁面作用により吐出口先端面両側のエッジまで広がった後も移動してエッジを乗り越え、エッジの先にある斜面をはい上がることの結果として起こる。すなわち、斜面をはい上がる塗布液が一定量溜まってから重力により落下して基材上にストライプ塗布膜が形成されるので、ストライプ塗布膜の幅WDは、吐出口先端面両側のエッジを乗り越えて形成される塗布液の溜まり部分の最大幅(塗布幅方向長さ)に依存するようになり、吐出口先端面の幅WEよりもかなり大きくなる。そして、吐出口からの塗布液吐出量は同じであることから、ストライプ塗布膜の幅WDが吐出口先端面の幅WEよりもかなり大きいときの膜厚は、幅WEより少し大きい時の膜厚よりも減少する。 However, the above situation does not hold for all coating liquids and coating conditions. For example, when the coating liquid has a viscosity of 100 mPas or more, the thickness of the stripe coating film is as small as 20 μm or less, and the discharge speed and the discharge amount from the nozzle are small, even if the moving speed V is large, as shown in FIG. The width WD of the stripe coating film (corresponding to LB of Patent Document 1) is considerably larger than the width WE of the tip surface of the discharge port (corresponding to LD of Patent Document 1), and the thickness is also considerably smaller than the target thickness. This occurs as a result of the coating liquid discharged from the discharge port moving even after spreading to the edges on both sides of the tip surface of the discharge port due to the wall surface action, overcoming the edge, and climbing up the slope at the tip of the edge. That is, since a certain amount of the coating liquid that rises up the slope is accumulated and then falls by gravity to form a stripe coating film on the base material, the width WD of the stripe coating film overcomes the edges on both sides of the tip surface of the discharge port. It depends on the maximum width (length in the coating width direction) of the pooled portion of the coating liquid to be formed, and is considerably larger than the width WE of the tip surface of the discharge port. Since the amount of the coating liquid discharged from the discharge port is the same, the film thickness when the width WD of the stripe coating film is considerably larger than the width WE of the tip surface of the discharge port is the film thickness when it is slightly larger than the width WE. Less than.
以上のことを改善するために、吐出された塗布液が吐出口先端面両側のエッジで留まるように、エッジを鈍角ではなく、例えば特許文献2に記載されるように90度の角にしたり、さらには鋭角の角にすることが対策として考えられるが、全く改善効果がない。 In order to improve the above, the edge is not an acute angle but an angle of 90 degrees as described in Patent Document 2, for example, so that the discharged coating liquid stays at the edges on both sides of the tip surface of the discharge port. Furthermore, it is conceivable to make the angle sharp, but there is no improvement effect at all.
以上、塗布液の粘度や塗布条件に制約されずに、所望の小さな幅と厚さでストライプ塗布膜を形成できるノズルがないというのが現状である。 As described above, the current situation is that there is no nozzle capable of forming a striped coating film with a desired small width and thickness without being restricted by the viscosity of the coating liquid and the coating conditions.
本発明は、上述のような従来技術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、いかなる粘度の塗布液や塗布条件であっても、所望の小さな幅と厚さでストライプ塗布膜を形成できるノズルとそれを使用した塗布装置および塗布方法を提供することにある。本発明はまた、上記の塗布方法を使用して、低コストで高品質のディスプレイ用部材を製造できるディスプレイ用部材の製造方法を提供することも目的としている。 The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, and an object of the present invention is a desired small width and thickness regardless of the coating liquid and coating conditions of any viscosity. It is an object of the present invention to provide a nozzle capable of forming a stripe coating film, a coating apparatus using the nozzle, and a coating method. It is also an object of the present invention to provide a method for manufacturing a display member, which can manufacture a high quality display member at low cost by using the above coating method.
本発明の目的は、以下のいずれかに述べる手段によって達成される。
(1)塗布液が供給される塗布液供給口と、塗布液供給口から内部に流入する塗布液を塗布幅方向に拡幅するマニホールドと、該マニホールドに連通して塗布液が下流に向かって流れる流出流路と、該流出流路の下流側端部で開口して塗布液が外部に吐出される吐出口と、を有するノズルであって、前記吐出口を含む吐出口先端面と、前記吐出口の塗布幅方向両端で上流側に向けて連なる外側斜面とで、下流側に突き出る突出部を外部に形成するとともに、前記流出流路の塗布幅方向両端に存在する両端流出面と前記外側斜面とで、塗布方向に延びる線状のエッジを形成し、かつ、前記両端流出面と前記外側斜面とがなす角度は60度以上90度以下であることを特徴とするノズル。
(2)前記吐出口を含む平面と前記外側斜面とがなす角度は5度以上85度以下であることを特徴とする、前記(1)に記載のノズル。
(3)前記吐出口を含む平面と前記両端流出面とがなす角度は15度以上90度以下であることを特徴とする、前記(1)または(2)に記載のノズル。
(4)前記(1)〜(3)のいずれかに記載のノズルと、該ノズルに定量の塗布液を供給する塗布液供給装置と、基材を保持する基材載置台と、前記ノズルおよび前記基材載置台のうちの少なくとも一方を相対的に移動させる移動装置と、前記ノズルを基材に近接させる近接装置と、前記ノズルの吐出口を前記基材上の任意の場所に位置合わせをする位置合わせ装置と、を備えている塗布装置。
(5)前記(1)〜(3)のいずれかに記載のノズルを所望する場所で基材に近接させ、前記ノズルに塗布液を供給して前記ノズルの吐出口から塗布液を吐出するとともに、前記基材の前記ノズルに対する相対移動を行って、前記基材上にストライプ塗布膜を形成することを特徴とする塗布方法。
(6)前記(5)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ディスプレイ用部材の製造方法。
An object of the present invention is achieved by any of the following means.
(1) A coating liquid supply port to which the coating liquid is supplied, a manifold that widens the coating liquid flowing into the inside from the coating liquid supply port in the coating width direction, and a manifold that communicates with the manifold and the coating liquid flows downstream. A nozzle having an outflow flow path and a discharge port that opens at the downstream end of the outflow flow path to discharge the coating liquid to the outside, and has a discharge port tip surface including the discharge port and the discharge port. The outer slopes that are continuous toward the upstream side at both ends in the coating width direction of the outlet form protrusions protruding to the downstream side, and the outflow surfaces at both ends and the outer slopes that exist at both ends in the coating width direction of the outflow flow path. The nozzle is characterized in that a linear edge extending in the coating direction is formed, and the angle formed by the outflow surfaces at both ends and the outer slope is 60 degrees or more and 90 degrees or less.
(2) The nozzle according to (1) above, wherein the angle formed by the plane including the discharge port and the outer slope is 5 degrees or more and 85 degrees or less.
(3) The nozzle according to (1) or (2) above, wherein the angle formed by the plane including the discharge port and the outflow surfaces at both ends is 15 degrees or more and 90 degrees or less.
(4) The nozzle according to any one of (1) to (3), a coating liquid supply device for supplying a fixed amount of coating liquid to the nozzle, a base material mounting table for holding a base material, the nozzle, and the nozzle. Align the moving device that relatively moves at least one of the base material mounting tables, the proximity device that brings the nozzle close to the base material, and the discharge port of the nozzle at an arbitrary position on the base material. Alignment device and a coating device.
(5) The nozzle according to any one of (1) to (3) is brought close to the base material at a desired location, the coating liquid is supplied to the nozzle, and the coating liquid is discharged from the discharge port of the nozzle. , A coating method characterized by forming a stripe coating film on the substrate by moving the substrate relative to the nozzle.
(6) A method for manufacturing a display member, which comprises manufacturing a display member by using the coating method according to (5) above.
本発明のノズルは、吐出口を含む吐出口先端面と、前記吐出口の塗布幅方向両端で上流側に向けて連なる外側斜面とで、ノズルの下流側に突き出る突出部を外部に形成するとともに、流出流路の塗布幅方向両端に存在する両端流出面と前記外側斜面とで、塗布方向に延びる線状のエッジを形成し、かつ、前記両端流出面と前記外側斜面とがなす角度、すなわちエッジの角度を60度以上90度以下の鋭い角になるようにしたので、両端流出面に沿って下流側に向かって流れる塗布液は、エッジの位置で上流側に急激に反転する外側斜面に沿って流れることが難しくなって、エッジを乗り越えることが困難となる。そしてその位置で塗布液が落下して基材に塗布されるため、吐出口両端のエッジ間長さがほぼそのまま幅となる、小さな幅のストライプ塗布膜を安定して形成することができる。また吐出口から吐出される塗布液量を制御することにより、それがそのまま、基材上に塗布されるストライプ塗布膜の厚さを制御することになり、この厚さを所望の値にすることができる。以上のことは塗布液の粘度や塗布条件に関係なく実現することができる。 The nozzle of the present invention has a discharge port tip surface including a discharge port and an outer slope that is continuous toward the upstream side at both ends in the coating width direction of the discharge port, and forms a protruding portion that protrudes to the downstream side of the nozzle to the outside. The outflow surfaces at both ends existing at both ends in the coating width direction of the outflow flow path and the outer slope form a linear edge extending in the coating direction, and the angle formed by the outflow surfaces at both ends and the outer slope, that is, Since the edge angle is set to a sharp angle of 60 degrees or more and 90 degrees or less, the coating liquid flowing toward the downstream side along the outflow surfaces at both ends is on the outer slope that rapidly reverses to the upstream side at the edge position. It becomes difficult to flow along and it becomes difficult to get over the edge. Then, since the coating liquid drops at that position and is applied to the base material, it is possible to stably form a stripe coating film having a small width in which the length between the edges at both ends of the discharge port has almost the same width. Further, by controlling the amount of the coating liquid discharged from the discharge port, the thickness of the stripe coating film applied on the base material can be controlled as it is, and this thickness can be set to a desired value. Can be done. The above can be realized regardless of the viscosity of the coating liquid and the coating conditions.
さらに本発明の塗布装置、塗布方法は上記のすぐれたノズルを使用しているので、いかなる粘度の塗布液や塗布条件であっても、所望の小さな幅と厚さでストライプ塗布膜を形成することができる。 Furthermore, since the coating apparatus and coating method of the present invention use the above-mentioned excellent nozzles, a striped coating film can be formed with a desired small width and thickness regardless of the coating liquid and coating conditions of any viscosity. Can be done.
または本発明のディスプレイ用部材の製造方法は上記のすぐれた塗布方法を用いているので、低コストで高品質のディスプレイ用部材を容易に製造することができる。 Alternatively, since the method for manufacturing the display member of the present invention uses the above-mentioned excellent coating method, it is possible to easily manufacture a high-quality display member at low cost.
以下、本発明の実施形態の一例を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, an example of the embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
まず図1を参照すると、塗布液を基材上にストライプ状に塗布してストライプ塗布膜を形成できる塗布装置1が示されている。この塗布装置1は、基材である基板Aに塗布液を塗布するノズル30と、ノズル30と基板Aが取りつけられてこれらを自在に移動させるXYZステージ10と、ノズル30に定量の塗布液を供給する塗布液供給手段である塗布液供給装置50と、XYZステージ10と塗布液供給装置50の動作を統括的に制御する制御装置80と、より構成されている。 First, referring to FIG. 1, a coating device 1 capable of forming a striped coating film by coating a coating liquid on a substrate in a stripe shape is shown. In this coating device 1, a nozzle 30 for applying a coating liquid to a substrate A which is a base material, an XYZ stage 10 to which the nozzle 30 and the substrate A are attached and move them freely, and a fixed amount of a coating liquid are applied to the nozzle 30. It is composed of a coating liquid supply device 50 which is a coating liquid supply means to be supplied, and a control device 80 which comprehensively controls the operation of the XYZ stage 10 and the coating liquid supply device 50.
XYZステージ10の吸着盤14には基板Aが載置され、Z軸リニア駆動装置12にはノズル30が固定保持されている。吸着盤14の上面には図示されていない吸着孔が多数配置されており、図示されていない真空源からの真空圧によって基板Aを吸着保持することができる。すなわち吸着盤14は、基板Aを保持する基材載置台となっている。この吸着盤14はその中央部で図示しない回転軸を介してX−ψ駆動装置16に取り付けられている。X−ψ駆動装置16は、ベース26上に固定されており、吸着盤14のX−Y平面内での回転とX方向(基板Aの長手に平行な方向)の往復動を自在に行なうことができる。以上よりX−ψ駆動装置16は、X方向にノズル30と吸着盤14を相対的に移動させる移動装置となる。なおX、Y、Zの方向については、図1に示される通りで、XYZステージ10の左下隅にX、Y、Z各軸の原点Oが設けられているとともに、原点Oでの矢印の方向が正方向である。またX−Y平面内での回転方向がψ方向となっている。 The substrate A is placed on the suction plate 14 of the XYZ stage 10, and the nozzle 30 is fixedly held on the Z-axis linear drive device 12. A large number of suction holes (not shown) are arranged on the upper surface of the suction plate 14, and the substrate A can be sucked and held by a vacuum pressure from a vacuum source (not shown). That is, the suction plate 14 is a base material mounting table for holding the substrate A. The suction plate 14 is attached to the X-ψ drive device 16 via a rotation shaft (not shown) at the center thereof. The X-ψ drive device 16 is fixed on the base 26, and can freely rotate the suction plate 14 in the XY plane and reciprocate in the X direction (direction parallel to the length of the substrate A). Can be done. From the above, the X-ψ drive device 16 is a moving device that relatively moves the nozzle 30 and the suction plate 14 in the X direction. As for the directions of X, Y, and Z, as shown in FIG. 1, the origin O of each axis of X, Y, and Z is provided in the lower left corner of the XYZ stage 10, and the direction of the arrow at the origin O. Is in the positive direction. The direction of rotation in the XY plane is the ψ direction.
ノズル30を保持するZ軸リニア駆動装置12は、ノズル30をZ方向すなわち上下方向に自在に昇降することができるもので、ブラケット18に固定されている。ブラケット18はさらにY軸リニア駆動装置20に保持されている。Y軸リニア駆動装置20は、ベース26上の一端に配置されている門型ベース28上に固定されており、ブラケット18をY方向に自在に往復動させることができる。その結果ブラケット18に固定されているノズル30をY方向にも自在に往復動させることができる。以上より、Y軸リニア駆動装置20は、Y方向にノズル30と吸着盤14を相対的に移動させる移動装置となる。 The Z-axis linear drive device 12 that holds the nozzle 30 can freely raise and lower the nozzle 30 in the Z direction, that is, in the vertical direction, and is fixed to the bracket 18. The bracket 18 is further held by the Y-axis linear drive device 20. The Y-axis linear drive device 20 is fixed on a portal base 28 arranged at one end on the base 26, and the bracket 18 can be freely reciprocated in the Y direction. As a result, the nozzle 30 fixed to the bracket 18 can be freely reciprocated in the Y direction. From the above, the Y-axis linear drive device 20 is a moving device that relatively moves the nozzle 30 and the suction plate 14 in the Y direction.
さらに吸着盤14の上方のブラケット18には、CCDカメラ22と高さセンサー24も装着されている。CCDカメラ22は制御装置80に電気的に連結されており、基板Aのアライメントマークの位置を検知して、それを制御装置80に伝える。そして制御装置80がX−ψ駆動装置16やY軸リニア駆動装置20を駆動することによって、ノズル30の吐出口110に対する基板Aの位置合わせや、ψ方向の相対回転角度設定を行うことができる。以上より、CCDカメラ22、X−ψ駆動装置16、Y軸リニア駆動装置20、制御装置80が、ノズル30の吐出口110を基板A上の任意の場所に位置合わせをする位置合わせ装置を構成している。一方高さセンサー24は、基板Aの上面の位置を検知、すなわち基板Aの厚さを検知し、それを電気的に接続されている制御装置80に伝える。その信号に基づいて制御装置80がZ軸リニア駆動装置12を駆動することによって、ノズル30の最下面と基板A上面とのすきま、すなわちクリアランスを所定値に設定することができる。以上よりZ軸リニア駆動装置12が、基材である基板Aに近接させる近接装置となる。 Further, a CCD camera 22 and a height sensor 24 are also mounted on the bracket 18 above the suction plate 14. The CCD camera 22 is electrically connected to the control device 80, detects the position of the alignment mark on the substrate A, and transmits the position to the control device 80. Then, by driving the X-ψ drive device 16 and the Y-axis linear drive device 20 by the control device 80, it is possible to align the substrate A with respect to the discharge port 110 of the nozzle 30 and set the relative rotation angle in the ψ direction. .. Based on the above, the CCD camera 22, the X-ψ drive device 16, the Y-axis linear drive device 20, and the control device 80 constitute an alignment device that aligns the discharge port 110 of the nozzle 30 at an arbitrary location on the substrate A. are doing. On the other hand, the height sensor 24 detects the position of the upper surface of the substrate A, that is, detects the thickness of the substrate A, and transmits it to the electrically connected control device 80. By driving the Z-axis linear drive device 12 by the control device 80 based on the signal, the clearance between the lowermost surface of the nozzle 30 and the upper surface of the substrate A, that is, the clearance can be set to a predetermined value. From the above, the Z-axis linear drive device 12 becomes a proximity device that brings the Z-axis linear drive device 12 close to the substrate A that is the base material.
再びノズル30を見ると、塗布液供給装置50に連なる供給ホース68とノズル30が常時接続されており、これによりノズル30へは塗布液供給装置50から塗布液を供給することができる。ノズル30へ供給された塗布液は、ノズル30の内部通路を経て基板Aに向かってノズル30より吐出される。 Looking at the nozzle 30 again, the supply hose 68 connected to the coating liquid supply device 50 and the nozzle 30 are always connected, so that the coating liquid can be supplied to the nozzle 30 from the coating liquid supply device 50. The coating liquid supplied to the nozzle 30 is discharged from the nozzle 30 toward the substrate A via the internal passage of the nozzle 30.
なお、塗布液供給装置50は、供給ホース68の上流側に、フィルター56、供給バルブ52、シリンジポンプ60、吸引ホース70、吸引バルブ54、タンク72を備えている。ここで供給ホース68はノズル30〜シリンジポンプ60までを連通し、吸引ホース70はシリンジポンプ60〜タンク72までを連通している。供給ホース68は、ノズル30が移動するのにあわせて追従できるように樹脂製としており、耐薬品性等も考慮して、テフロン(登録商標)等を使用するのが好ましい。最も上流にあるタンク72には塗布液74が蓄えられており、圧空源76に連結されて任意の大きさの背圧を塗布液74に付加することができる。タンク72内の塗布液74は、吸引ホース70を通じてシリンジポンプ60に供給される。シリンジポンプ60では、シリンジ62、ピストン64が本体66に取り付けられている。ここでピストン64は図示しない駆動源によって上下方向に自在に往復動できる。シリンジポンプ60は、一定の内径を有するシリンジ62内に塗布液74を充填し、それをピストン64により押し出して、ノズル30に一定容量の塗布液を供給できる間欠型定容量ポンプである。シリンジ62内に塗布液74を充填するときは、シリンジポンプ60の上流側の開閉バルブである吸引バルブ54を開、下流側の開閉バルブである供給バルブ52を閉として、ピストン64を下方に移動させる。またシリンジ62内に充填された塗布液をノズル30に向かって供給するときは、吸引バルブ54を閉、供給バルブ52を開とし、ピストン64を上方に移動させることで、ピストン64でシリンジ62内部の塗布液74を押し上げ排出する。 The coating liquid supply device 50 includes a filter 56, a supply valve 52, a syringe pump 60, a suction hose 70, a suction valve 54, and a tank 72 on the upstream side of the supply hose 68. Here, the supply hose 68 communicates with the nozzle 30 to the syringe pump 60, and the suction hose 70 communicates with the syringe pump 60 to the tank 72. The supply hose 68 is made of resin so that it can follow the movement of the nozzle 30, and it is preferable to use Teflon (registered trademark) or the like in consideration of chemical resistance and the like. The coating liquid 74 is stored in the tank 72 which is the most upstream, and can be connected to the compressed air source 76 to apply back pressure of any size to the coating liquid 74. The coating liquid 74 in the tank 72 is supplied to the syringe pump 60 through the suction hose 70. In the syringe pump 60, the syringe 62 and the piston 64 are attached to the main body 66. Here, the piston 64 can freely reciprocate in the vertical direction by a drive source (not shown). The syringe pump 60 is an intermittent constant-capacity pump capable of filling a syringe 62 having a constant inner diameter with a coating liquid 74 and pushing it out by a piston 64 to supply a constant volume of the coating liquid to the nozzle 30. When filling the syringe 62 with the coating liquid 74, the suction valve 54, which is an on-off valve on the upstream side of the syringe pump 60, is opened, the supply valve 52, which is an on-off valve on the downstream side, is closed, and the piston 64 is moved downward. Let me. When the coating liquid filled in the syringe 62 is supplied toward the nozzle 30, the suction valve 54 is closed, the supply valve 52 is opened, and the piston 64 is moved upward, so that the piston 64 inside the syringe 62. The coating liquid 74 of the above is pushed up and discharged.
次に、以上の塗布液供給装置50から塗布液74が供給されるノズル30の詳細について、図2、図3を用いて説明する。 Next, the details of the nozzle 30 to which the coating liquid 74 is supplied from the coating liquid supply device 50 will be described with reference to FIGS. 2 and 3.
まず、ノズル30は、図2に示すように、ノズル30の長手方向である塗布幅方向(X方向)に延在する第1リップ31、第2リップ41と、それらに挟まれる第1スペーサ120、流出スペーサ100、第2スペーサ140と、リップ締結用の複数の組立ボルト42と、で構成されている。第1リップ31と第2リップ41は、それぞれの内面34と内面44が対向する状態で配置され、その間に、3種のスペーサを挟み込んで、複数の組立ボルト42で締結固定することで、ノズル30として一体化されている。 First, as shown in FIG. 2, the nozzle 30 includes a first lip 31 and a second lip 41 extending in the coating width direction (X direction), which is the longitudinal direction of the nozzle 30, and a first spacer 120 sandwiched between them. , The outflow spacer 100, the second spacer 140, and a plurality of assembly bolts 42 for fastening the lip. The first lip 31 and the second lip 41 are arranged so that their inner surfaces 34 and 44 face each other, and three types of spacers are sandwiched between them and fastened and fixed with a plurality of assembly bolts 42 to form a nozzle. It is integrated as 30.
また第1リップ31の内面34には、供給される塗布液を塗布幅方向に拡幅するためのマニホールド32が、塗布幅方向に延在して形成されている。そして、マニホールド32の塗布幅方向の中央には、塗布液が外部から供給される流入流路33が第1リップ31の外部にある塗布液供給口(図示されていない)と連通するように設けられている。すなわち、塗布液供給口から流入流路33を介して内部に流入する塗布液が、マニホールド32に供給される。なお塗布液が供給される塗布液供給口は、流入流路33が上流側にある第1リップ31の外側面で開口したものとなる。ここで、流入流路33は、塗布液供給口から供給される塗布液をマニホールド32の塗布幅方向に一様に拡幅するために、マニホールド32の塗布幅方向の中央部に設けることが好ましいが、中央部以外に設けてもよい。 Further, on the inner surface 34 of the first lip 31, a manifold 32 for widening the supplied coating liquid in the coating width direction is formed so as to extend in the coating width direction. Then, at the center of the manifold 32 in the coating width direction, an inflow flow path 33 to which the coating liquid is supplied from the outside is provided so as to communicate with a coating liquid supply port (not shown) outside the first lip 31. Has been done. That is, the coating liquid flowing into the inside from the coating liquid supply port via the inflow flow path 33 is supplied to the manifold 32. The coating liquid supply port to which the coating liquid is supplied is opened on the outer surface of the first lip 31 on which the inflow flow path 33 is on the upstream side. Here, it is preferable that the inflow flow path 33 is provided at the center of the manifold 32 in the coating width direction in order to uniformly widen the coating liquid supplied from the coating liquid supply port in the coating width direction of the manifold 32. , May be provided in a place other than the central part.
次に、ノズル30の内部に含まれる3種のスペーサはいずれも薄板であり、厚さ方向であるY方向に、第1スペーサ120、流出スペーサ100、第2スペーサ140の順に重ねられて構成されている。これら3種のスペーサが重ねられることで、図3に示すように、マニホールド32に連通する流出流路(第1流出流路101および第2流出流路102)、さらには吐出口110が形成される。またこれら3種のスペーサは、吐出口110を含む吐出口先端面111とそれらの外側斜面106A、106Bとで、ノズルの下流側外側に突き出る突出部を形成する。なお、ここでいう吐出口先端面111とは、細かい破線で位置が示されているように、重ねられた流出スペーサ100、第1スペーサ120、第2スペーサ140それぞれの流出流路最下流側端部によって形成される、吐出口110を含む面であり、塗布幅方向においてはエッジ105A、105Bの間の領域である。 Next, all three types of spacers contained inside the nozzle 30 are thin plates, and are configured by stacking the first spacer 120, the outflow spacer 100, and the second spacer 140 in this order in the Y direction, which is the thickness direction. ing. By stacking these three types of spacers, as shown in FIG. 3, an outflow flow path (first outflow flow path 101 and second outflow flow path 102) communicating with the manifold 32 and a discharge port 110 are formed. To. Further, these three types of spacers form a protrusion protruding outward on the downstream side of the nozzle at the discharge port tip surface 111 including the discharge port 110 and their outer slopes 106A and 106B. The discharge port tip surface 111 referred to here is the most downstream end of the outflow flow path of each of the overlapped outflow spacer 100, the first spacer 120, and the second spacer 140, as shown by the fine broken line. It is a surface formed by the portions including the discharge port 110, and is a region between the edges 105A and 105B in the coating width direction.
図2に示すように、第1スペーサ120の外周部または外形となる外形輪郭122と第2スペーサ140の外周部または外形となる外形輪郭142は、重ね方向であるY方向に見て同一であることが好ましい。これにより、第1スペーサ120と第2スペーサ140は、Y方向に重ねた状態で外形輪郭122と外形輪郭142を同時加工によって形成することができる。また、第1リップ31、第1スペーサ120、流出スペーサ100、第2スペーサ140、第2リップ41には、同じ位置で貫通している組立ボルト42の挿入用穴45が複数個設けられているが、この挿入用穴45も、第1リップ31、3種のスペーサ、第2リップ41をY方向に重ねた状態で同時加工によって形成することが好ましい。なお第1スペーサ120と第2スペーサ140の相違は、第1スペーサ120の内部に第1リップ31のマニホールド32からの塗布液が通過する開口部124が設けられていることだけである。また、Y方向に見て、開口部124とマニホールド32は、形状が略一致していることが好ましい。 As shown in FIG. 2, the outer peripheral portion or outer outer shape contour 122 of the first spacer 120 and the outer peripheral portion or outer outer shape contour 142 of the second spacer 140 are the same when viewed in the Y direction, which is the overlapping direction. Is preferable. As a result, the outer contour 122 and the outer contour 142 can be formed by simultaneous processing of the first spacer 120 and the second spacer 140 in a state of being overlapped in the Y direction. Further, the first lip 31, the first spacer 120, the outflow spacer 100, the second spacer 140, and the second lip 41 are provided with a plurality of insertion holes 45 for assembly bolts 42 penetrating at the same positions. However, it is preferable that the insertion hole 45 is also formed by simultaneous processing with the first lip 31, the three types of spacers, and the second lip 41 being overlapped in the Y direction. The only difference between the first spacer 120 and the second spacer 140 is that the opening 124 through which the coating liquid from the manifold 32 of the first lip 31 passes is provided inside the first spacer 120. Further, when viewed in the Y direction, it is preferable that the openings 124 and the manifold 32 have substantially the same shape.
つづいて、第1スペーサ120と第2スペーサ140の間に位置する流出スペーサ100については、図3を用いて詳細に説明する。図3はノズル30による基材への塗布状況を示す拡大正面断面図であるが、断面は流出スペーサ100をY方向に、第2リップ41側から見たもので表している。図中、パターン模様をつけている部分は塗布液74を示し、破線は、塗布液74や流出スペーサ100越しに見える開口部124、流入流路33を示している。 Subsequently, the outflow spacer 100 located between the first spacer 120 and the second spacer 140 will be described in detail with reference to FIG. FIG. 3 is an enlarged front sectional view showing a state of application to the base material by the nozzle 30, and the cross section shows the outflow spacer 100 viewed from the second lip 41 side in the Y direction. In the figure, the portion with the pattern pattern indicates the coating liquid 74, and the broken line indicates the coating liquid 74, the opening 124 seen through the outflow spacer 100, and the inflow flow path 33.
図3を見ると、流出スペーサ100の内部には、第1流出流路101とそれに連通する第2流出流路102が、X方向にピッチPで6個配置されている。ノズル30の塗布液供給口に供給された塗布液は、第1リップ31の流入流路33、マニホールド32、第1スペーサ120の開口部124を経て、第1流出流路101の一部に流れ込み、そこから第2流出流路102と流れ、第2流出流路102が下流側端部で開口して形成される吐出口110からノズル30外部に向かって吐出され、基板Aに塗布される。このことから、第1流出流路101と第2流出流路102は、マニホールド32に連通して塗布液が下流に向かって流れる流出流路となる。また吐出口110は、第2流出流路102の下流側端部で開口して塗布液が外部に吐出される部分となる。なお吐出口110の塗布幅方向両端には、塗布方向に線状に延びるエッジ105A、105Bが形成されている。 Looking at FIG. 3, inside the outflow spacer 100, six first outflow flow paths 101 and six second outflow flow paths 102 communicating with the first outflow flow path 101 are arranged at a pitch P in the X direction. The coating liquid supplied to the coating liquid supply port of the nozzle 30 flows into a part of the first outflow flow path 101 through the inflow flow path 33 of the first lip 31, the manifold 32, and the opening 124 of the first spacer 120. The second outflow flow path 102 flows from there to the outside of the nozzle 30 from the discharge port 110 formed by opening the second outflow flow path 102 at the downstream end, and is applied to the substrate A. For this reason, the first outflow flow path 101 and the second outflow flow path 102 are outflow flow paths that communicate with the manifold 32 and allow the coating liquid to flow downstream. Further, the discharge port 110 is a portion that opens at the downstream end of the second outflow flow path 102 to discharge the coating liquid to the outside. Edges 105A and 105B extending linearly in the coating direction are formed at both ends of the discharge port 110 in the coating width direction.
つづいて流出スペーサ100における第1流出流路101以降での塗布状況をより詳細に、図4を用いて説明する。図4は、流出スペーサ100での基材への塗布状況を詳細に示す部分拡大正面断面図である。ここで第1流出流路101はX方向に幅WA、Z方向に長さLBの矩形状となっている。一方第2流出流路102については、第1流出流路101との接続点を起点として下流側の吐出口110までの全長LDのうち、前半の長さLEの区間で、第1両端流出面103A、103BがX方向に幅WBのスリットを形成している。そして後半の吐出口110まで及ぶ長さLFの区間では、下流側に向かうに従って互いに離れる第2両端流出面104A、104Bによって、スリットの幅WBが吐出口110のX方向に幅WCまで拡大している。すなわち第2流出流路102は、吐出口110近くで、塗布幅方向であるX方向に拡大して吐出口110に至っている。このため第2流出流路102の塗布幅方向両端に形成されている第2両端流出面104A、104Bが、一点鎖線で示されている吐出口110を含む平面となす角度αA、αBは、90度より小さくなる。 Subsequently, the coating state of the outflow spacer 100 in the first outflow flow path 101 and thereafter will be described in more detail with reference to FIG. FIG. 4 is a partially enlarged front sectional view showing in detail the coating state of the outflow spacer 100 on the base material. Here, the first outflow flow path 101 has a rectangular shape having a width WA in the X direction and a length LB in the Z direction. On the other hand, regarding the second outflow flow path 102, of the total length LD from the connection point with the first outflow flow path 101 to the discharge port 110 on the downstream side, the first half length LE section is the first both end outflow surface. 103A and 103B form a slit having a width WB in the X direction. Then, in the section of the length LF extending to the discharge port 110 in the latter half, the width WB of the slit is expanded to the width WC in the X direction of the discharge port 110 by the second both end outflow surfaces 104A and 104B which are separated from each other toward the downstream side. There is. That is, the second outflow flow path 102 is close to the discharge port 110 and expands in the X direction, which is the coating width direction, to reach the discharge port 110. Therefore, the angles αA and αB formed by the second both end outflow surfaces 104A and 104B formed at both ends of the second outflow flow path 102 in the coating width direction are 90 with respect to the plane including the discharge port 110 indicated by the alternate long and short dash line. Less than a degree.
ここで、第1両端流出面103A、103Bと第2両端流出面104A、104Bは、ともに第2流出流路102の塗布幅方向両端に形成されるものである。そして第2両端流出面104A、104Bは、吐出口110のX方向両端でそれぞれ外側斜面106A、106Bと接続し、その結果、吐出口110の塗布幅方向両端にエッジ105A、105Bが形成される。このエッジ105A、105Bは、紙面に垂直な方向、すなわち塗布方向(Y方向)に線状に延びている。以上より、第2流出流路102の塗布幅方向両端に形成されて下流の吐出口110に至る第2両端流出面104A、104Bと、外部に形成されて、吐出口110の塗布幅方向両端から上流側に延びていく外側斜面106A、106Bとによって、塗布方向に線状のエッジ105A、105Bが形成される。なお上記したように、各スペーサの流出流路最下流側端部によって形成され、かつ、塗布幅方向においてはエッジ105A、105Bで挟まれる領域が、吐出口110を含む吐出口先端面111となる。したがって以上の構成により、吐出口110を含む吐出口先端面111と、吐出口110の塗布幅方向両端で上流側に向けて連なる外側斜面106A、106Bとで、下流側に突き出る突出部109A、109Bを外部に形成する。 Here, the first both end outflow surfaces 103A and 103B and the second both end outflow surfaces 104A and 104B are both formed at both ends of the second outflow flow path 102 in the coating width direction. The second both end outflow surfaces 104A and 104B are connected to the outer slopes 106A and 106B at both ends in the X direction of the discharge port 110, and as a result, edges 105A and 105B are formed at both ends of the discharge port 110 in the coating width direction. The edges 105A and 105B extend linearly in the direction perpendicular to the paper surface, that is, in the coating direction (Y direction). From the above, the second both ends outflow surfaces 104A and 104B formed on both ends of the second outflow flow path 102 in the coating width direction and reaching the downstream discharge port 110, and the second both ends outflow surfaces 104A and 104B formed on the outside from both ends in the coating width direction of the discharge port 110 The outer slopes 106A and 106B extending to the upstream side form linear edges 105A and 105B in the coating direction. As described above, the region formed by the most downstream end of the outflow flow path of each spacer and sandwiched between the edges 105A and 105B in the coating width direction is the discharge port tip surface 111 including the discharge port 110. .. Therefore, according to the above configuration, the discharge port tip surface 111 including the discharge port 110 and the outer slopes 106A and 106B which are continuous toward the upstream side at both ends in the coating width direction of the discharge port 110 and projecting portions 109A and 109B protruding to the downstream side. Is formed on the outside.
ここで、第2両端流出面104A、104Bと外側斜面106A、106Bとがなす角度θA、θBは、60度以上90度以下、好ましくは70度以上90度以下とする。すなわち、第2両端流出面104A、104Bと外側斜面106A、106Bとで形成される角度60度以上90度以下の角が、エッジ105A、105Bとなる。なお角度θA、θBが60度未満であると、エッジ105A、105Bが塗布方向(Y方向)に一直線状とならず、波打ち形状となり好ましくない。 Here, the angles θA and θB formed by the second both end outflow surfaces 104A and 104B and the outer slopes 106A and 106B are 60 degrees or more and 90 degrees or less, preferably 70 degrees or more and 90 degrees or less. That is, the angles of 60 degrees or more and 90 degrees or less formed by the second both end outflow surfaces 104A and 104B and the outer slopes 106A and 106B are the edges 105A and 105B. If the angles θA and θB are less than 60 degrees, the edges 105A and 105B do not become linear in the coating direction (Y direction), which is not preferable because of the wavy shape.
さらにノズル30の外部に配置されている外側斜面106A、106Bは、図4中一点鎖線で示す、吐出口110を含む平面(吐出口先端面111の延長面)に対して、それぞれ角度φA、φBをなしている。すなわち角度φA、φBは、一点鎖線で示す吐出口110を含む平面と上流側に延びていく外側斜面106A、106Bとがなす角度である。これによって、外側斜面106A、106Bは、吐出口110を基準として、吐出口110の塗布幅方向両端にあるエッジ105A、105Bから上流側に延びている。この結果、本発明においては、吐出口110の塗布幅方向両側に吐出口と平行な平面は形成されない。 Further, the outer slopes 106A and 106B arranged outside the nozzle 30 have angles φA and φB with respect to the plane including the discharge port 110 (extension surface of the discharge port tip surface 111) shown by the alternate long and short dash line in FIG. 4, respectively. Is doing. That is, the angles φA and φB are angles formed by the plane including the discharge port 110 indicated by the alternate long and short dash line and the outer slopes 106A and 106B extending upstream. As a result, the outer slopes 106A and 106B extend upstream from the edges 105A and 105B at both ends of the discharge port 110 in the coating width direction with reference to the discharge port 110. As a result, in the present invention, planes parallel to the discharge port are not formed on both sides of the discharge port 110 in the coating width direction.
なお、外側斜面106A、106Bは、エッジ105A、105Bから上流側に向かって立上ってから、吐出口110と平行な平面である底面107と接続している。そして吐出口110に塗布幅方向(X方向)に隣接する外側斜面106A、106B、底面107で囲まれる部分は、凹型形状の切欠き108を形成している。すなわち、吐出口110の塗布幅方向両端部に隣接して切欠き108が設けられる。また、底面107、外側斜面106A、吐出口先端面111、外側斜面106Bと、流出スペーサ100のその他の外形輪郭112は、第1スペーサ120の外形輪郭122、第2スペーサ140の外形輪郭142と全く一致させている。 The outer slopes 106A and 106B rise from the edges 105A and 105B toward the upstream side, and then are connected to the bottom surface 107 which is a plane parallel to the discharge port 110. A portion surrounded by the outer slopes 106A and 106B and the bottom surface 107 adjacent to the discharge port 110 in the coating width direction (X direction) forms a concave notch 108. That is, notches 108 are provided adjacent to both ends of the discharge port 110 in the coating width direction. Further, the bottom surface 107, the outer slope 106A, the discharge port tip surface 111, the outer slope 106B, and the other outer contour 112 of the outflow spacer 100 are completely the same as the outer contour 122 of the first spacer 120 and the outer contour 142 of the second spacer 140. Matching.
さらに、第1流出流路101の幅WAは、第2流出流路102の上流側の幅WBよりも大きくしているが、これは塗布液の粘度が高く、第1流出流路101での圧力損失を小さくしたい場合に有効である。塗布液の粘度が低い場合は、幅WAと幅WBを略同一にしてもよいし、第1流出流路101そのものを省略してもよい。 Further, the width WA of the first outflow flow path 101 is larger than the width WB on the upstream side of the second outflow flow path 102, but this is because the viscosity of the coating liquid is high and the width WA of the first outflow flow path 101 is large. This is effective when you want to reduce the pressure loss. When the viscosity of the coating liquid is low, the width WA and the width WB may be substantially the same, or the first outflow flow path 101 itself may be omitted.
つづいて図3と図4を用いて、ストライプ塗布膜の塗布形成状況について説明する。 Subsequently, the coating formation state of the stripe coating film will be described with reference to FIGS. 3 and 4.
塗布液供給装置50からノズル30に供給される塗布液74は、第1リップ31にある塗布液供給口から流入流路33、マニホールド32、第1スペーサの開口部124を経て、流出スペーサ100に複数(例えば図3の場合は6個)ある第1流出流路101に分配された後、それぞれの第2流出流路102の第1両端流出面103A、103Bおよび第2両端流出面104A、104Bに沿って下流側に向かって流れ、最終的に吐出口110から下向きに、クリアランスCだけ離れている基板Aに向かって吐出される。吐出口110に至る第2両端流出面104A、104Bに沿って下流側に流れる塗布液74は、吐出口110ではその塗布幅方向両端にあるエッジ105A、105Bによって位置規制されて幅WCよりも広がることなく落下し、移動速度VでY方向(紙面に垂直な方向)に走行する基板A上に幅WDで着地してビードBDを形成し、それによって基板Aに幅WDのストライプ塗布膜が形成される。このように、本発明においては塗布液74が吐出口110の塗布幅方向両端にあるエッジ105A、105Bで幅WCに位置規制されるが、これは、塗布液が下流側に沿って流れる第2両端流出面104A、104Bが、エッジ105A、105Bの位置で反転して上流側に向かって延びる外側斜面106A、106Bとなるために、沿って流れる面の急激な変化に塗布液74が追従できない結果である。 The coating liquid 74 supplied from the coating liquid supply device 50 to the nozzle 30 passes through the inflow flow path 33, the manifold 32, and the opening 124 of the first spacer from the coating liquid supply port on the first lip 31, and reaches the outflow spacer 100. After being distributed to a plurality of (for example, 6 in the case of FIG. 3) first outflow flow paths 101, the first both end outflow surfaces 103A and 103B and the second both end outflow surfaces 104A and 104B of each of the second outflow flow paths 102. It flows toward the downstream side along the above, and is finally discharged downward from the discharge port 110 toward the substrate A separated by the clearance C. The coating liquid 74 flowing downstream along the second both end outflow surfaces 104A and 104B leading to the discharge port 110 is positioned and regulated by the edges 105A and 105B at both ends in the coating width direction at the discharge port 110 and is wider than the width WC. A bead BD is formed by landing on the substrate A having a width WD and traveling in the Y direction (direction perpendicular to the paper surface) at a moving speed V, thereby forming a stripe coating film having a width WD on the substrate A. Will be done. As described above, in the present invention, the coating liquid 74 is positioned at the widths WC at the edges 105A and 105B at both ends of the discharge port 110 in the coating width direction, but this is because the coating liquid flows along the downstream side. As the outflow surfaces 104A and 104B at both ends are inverted at the positions of the edges 105A and 105B to become the outer slopes 106A and 106B extending toward the upstream side, the coating liquid 74 cannot follow the sudden change in the surface flowing along the edges. Is.
塗布液が沿って流れる面をエッジ105A、105Bの位置で反転するために、角度αA、αBを好ましくは15度以上90度以下、より好ましくは30度以上85度以下にする。また、同様の理由から、角度φA、φBを好ましくは、5度以上85度以下、より好ましくは15度以上75度以下にする。なお図4では、実際に角度θA、θB=75度、角度φA、φB=45度、角度αA、αB=60度で記載している。 The angles αA and αB are preferably 15 degrees or more and 90 degrees or less, and more preferably 30 degrees or more and 85 degrees or less in order to invert the surface through which the coating liquid flows at the positions of the edges 105A and 105B. For the same reason, the angles φA and φB are preferably 5 degrees or more and 85 degrees or less, and more preferably 15 degrees or more and 75 degrees or less. In FIG. 4, the angles θA and θB = 75 degrees, the angles φA and φB = 45 degrees, and the angles αA and αB = 60 degrees are actually shown.
本発明において、角度θAと角度θBは、60度以上90度以下の範囲にあるならば、同じでもよいし、異なっていてもよい。角度φAと角度φB、角度αAと角度αBについても同様である。 In the present invention, the angle θA and the angle θB may be the same or different as long as they are in the range of 60 degrees or more and 90 degrees or less. The same applies to the angle φA and the angle φB, and the angle αA and the angle αB.
また上記のストライプ塗布膜の幅WDは基板Aの移動速度Vに依存し、移動速度Vが小さいと幅WD≧幅WCとなり、移動速度Vが大きいと塗布液74が吐出口110を起点に引っ張られることになるので、幅WD<幅WCとなる。ただし、移動速度Vが大きくなるとビードBDが小さくなって塗布膜が切れやすくなる。したがって塗布液の物性や塗布条件によっては、幅WD<幅WCとなる前の移動速度で膜切れが生じて、幅WD<幅WCが実現できないこともある。 Further, the width WD of the stripe coating film depends on the moving speed V of the substrate A, and when the moving speed V is small, the width WD ≥ the width WC, and when the moving speed V is large, the coating liquid 74 pulls the coating liquid 74 from the discharge port 110. Therefore, the width WD <width WC. However, when the moving speed V becomes large, the bead BD becomes small and the coating film is easily cut. Therefore, depending on the physical properties of the coating liquid and the coating conditions, the film may break at the moving speed before the width WD <width WC, and the width WD <width WC may not be realized.
さらにストライプ膜の厚さについて、本発明においては、吐出口110から吐出される塗布液がエッジ105A、105Bを乗り越えて外側斜面106A、106Bをはい上がることなく、吐出される全量が基板Aに塗布されるので、吐出口からの単位時間当たりの吐出量を幅WDと移動速度Vで除算すれば、厚さが算出される。 Further, regarding the thickness of the stripe film, in the present invention, the entire amount of the coating liquid discharged from the discharge port 110 is applied to the substrate A without overcoming the edges 105A and 105B and climbing up the outer slopes 106A and 106B. Therefore, the thickness is calculated by dividing the discharge amount per unit time from the discharge port by the width WD and the moving speed V.
次に本発明のノズル30と、従来ノズルとの形状と作用の相違点について、図4と図6を参照して詳細に説明する。図6は公知となる従来ノズル300の流出スペーサ310での基材への塗布状況を詳細に示す部分拡大正面断面図である。例えば本発明の一実施形態に係る図4に示すノズル30では、吐出口110の塗布幅方向両端であるエッジ105A、105Bにおいて、角度φA、φBで上流側に向かう外側斜面106A、106Bが第2両端流出面104A、104Bに接続している。これによって吐出口110を含む平面と外側斜面106A、106Bとがなす角度φA、φBは上記したように45度で、上記した好ましい範囲にある。一方図6に示す従来ノズル300の流出スペーサ310では、吐出口320の塗布幅方向両端である内側エッジ315A、315Bで、第2流出流路312の塗布幅方向両端に存在する両端流出面313A、313Bに、吐出口320と平行な吐出口先端延在面319A、319Bが接続している。そして、吐出口先端延在面319A、319Bは、その外側にある外側エッジ321A、321Bまでは水平に延在し、外側エッジ321A、321Bで上流側に延びる外側斜面316A、316Bに接続している。このような構成のため、吐出口先端延在面319A、319Bは、吐出口320の塗布幅方向両端で上流側に向けて連なる外側斜面とはなっていない。すなわち吐出口先端延在面319A、319Bは、下流側に向う両端流出面313A、313Bに反転して上流側に向けて連なる平面になっていない。それゆえ吐出口320を含む平面と吐出口先端延在面319A、319Bとがなす角度である角度φA、φBも0度となり、本発明の好ましい範囲外の角度となる。 Next, the difference in shape and action between the nozzle 30 of the present invention and the conventional nozzle will be described in detail with reference to FIGS. 4 and 6. FIG. 6 is a partially enlarged front sectional view showing in detail the coating state of the known conventional nozzle 300 with the outflow spacer 310 on the base material. For example, in the nozzle 30 shown in FIG. 4 according to the embodiment of the present invention, at the edges 105A and 105B at both ends in the coating width direction of the discharge port 110, the outer slopes 106A and 106B facing upstream at angles φA and φB are second. It is connected to the outflow surfaces 104A and 104B at both ends. As a result, the angles φA and φB formed by the plane including the discharge port 110 and the outer slopes 106A and 106B are 45 degrees as described above, which is within the above-mentioned preferable range. On the other hand, in the outflow spacer 310 of the conventional nozzle 300 shown in FIG. 6, both end outflow surfaces 313A existing at both ends in the coating width direction of the second outflow flow path 312 at the inner edges 315A and 315B which are both ends in the coating width direction of the discharge port 320. A discharge port tip extending surface 319A and 319B parallel to the discharge port 320 are connected to the 313B. The discharge port tip extending surfaces 319A and 319B extend horizontally to the outer outer edges 321A and 321B, and are connected to the outer slopes 316A and 316B extending upstream at the outer edges 321A and 321B. .. Due to such a configuration, the discharge port tip extending surfaces 319A and 319B are not outer slopes that are continuous toward the upstream side at both ends of the discharge port 320 in the coating width direction. That is, the discharge port tip extending surfaces 319A and 319B are not flat so as to be inverted on both end outflow surfaces 313A and 313B facing the downstream side and continuous toward the upstream side. Therefore, the angles φA and φB formed by the plane including the discharge port 320 and the discharge port tip extending surfaces 319A and 319B are also 0 degrees, which is outside the preferable range of the present invention.
以上より本発明のノズル30と従来ノズル300との形状での本質的な相違点は、流出流路の下流側の吐出口に向かう両端流出面が、吐出口の塗布幅方向両端で反転して上流側に延びる(向かう)平面と接続されているか、いないかである。 From the above, the essential difference in shape between the nozzle 30 of the present invention and the conventional nozzle 300 is that the outflow surfaces at both ends toward the discharge port on the downstream side of the outflow flow path are inverted at both ends in the coating width direction of the discharge port. It may or may not be connected to a plane that extends (towards) the upstream side.
すなわち、従来ノズル300では、第2流出流路312の両端流出面313A、313Bに内側エッジ315A、315Bで接続される吐出口先端延在面319A、319Bが、反転して上流側に向かうのでなく吐出口320と平行な方向に延びており、その結果、第2流出流路312の両端流出面313A、313Bに沿って下流側の吐出口320に向かう塗布液は、壁面効果により内側エッジ315A、315Bで容易に90度曲がって吐出口先端延在面319A、319Bの方に伝わって行く。一旦吐出口先端延在面319A、319Bを伝わって流れ出した塗布液は、その後も伝わって行く方向が反転する曲がりがない限り、その先の幅WEの位置にある外側エッジ321A、321Bを乗り越えて、外側斜面316A、316Bにも伝わって流れ、この外側斜面316A、316B上で塗布液が落下してビードBDを形成する。そのため従来ノズル300では、幅WEや幅WCよりかなり大きな幅WDで基板A上にストライプ塗布膜を形成することになる。すなわち、従来ノズル300では、小さな幅のストライプ塗布膜を形成するのは困難である。 That is, in the conventional nozzle 300, the discharge port tip extending surfaces 319A and 319B connected to the outflow surfaces 313A and 313B at both ends of the second outflow flow path 312 by the inner edges 315A and 315B are not inverted and head toward the upstream side. The coating liquid extends in a direction parallel to the discharge port 320, and as a result, the coating liquid directed to the discharge port 320 on the downstream side along the outflow surfaces 313A and 313B at both ends of the second outflow flow path 312 has an inner edge 315A due to the wall surface effect. At 315B, it easily bends 90 degrees and travels toward the discharge port tip extending surface 319A and 319B. The coating liquid that once flowed out along the discharge port tip extending surfaces 319A and 319B overcomes the outer edges 321A and 321B at the position of the width WE beyond that, unless there is a bend in which the direction of transmission is reversed. , It also flows along the outer slopes 316A and 316B, and the coating liquid falls on the outer slopes 316A and 316B to form a bead BD. Therefore, in the conventional nozzle 300, the stripe coating film is formed on the substrate A with a width WD considerably larger than the width WE and the width WC. That is, it is difficult to form a strip coating film having a small width with the conventional nozzle 300.
一方、本発明にかかるノズル30では、上記したように、下流側に塗布液を案内する第2両端流出面104A、104Bが、吐出口110の塗布幅方向両端となるエッジ105A、105Bで、反転して上流側に向かう外側斜面106A、106Bに接続されている。これによって第2両端流出面104A、104Bに沿って下流側に向かって流れる塗布液は、エッジ105A、105Bで上流側に急激に反転する外側斜面106A、106Bに沿って流れることができないので、エッジ105A、105Bを乗り越えることができず、その位置で幅WCにて落下して、ビードBDを形成する。以降は塗布条件にてビードBDの大きさが定まって、幅WCに近い幅WDで基板A上にストライプ状の塗布膜を形成することができる。すなわち、本発明のノズル30では、小さな幅のストライプ塗布膜を容易に形成できる。 On the other hand, in the nozzle 30 according to the present invention, as described above, the second both end outflow surfaces 104A and 104B for guiding the coating liquid to the downstream side are inverted at the edges 105A and 105B which are both ends in the coating width direction of the discharge port 110. It is connected to the outer slopes 106A and 106B toward the upstream side. As a result, the coating liquid flowing toward the downstream side along the second both end outflow surfaces 104A and 104B cannot flow along the outer slopes 106A and 106B that rapidly reverse to the upstream side at the edges 105A and 105B. It cannot get over 105A and 105B and falls at the position with a width WC to form a bead BD. After that, the size of the bead BD is determined by the coating conditions, and a striped coating film can be formed on the substrate A with a width WD close to the width WC. That is, in the nozzle 30 of the present invention, a strip coating film having a small width can be easily formed.
次に本発明に係る別の実施態様例であるノズル200について、図5を用いて説明する。ここで図5はノズル200の流出スペーサ210での基材への塗布状況を詳細に示す部分拡大正面断面図である。 Next, the nozzle 200, which is another embodiment of the present invention, will be described with reference to FIG. Here, FIG. 5 is a partially enlarged front sectional view showing in detail the coating state of the nozzle 200 with the outflow spacer 210 on the base material.
図5と図4の比較から、ノズル200はノズル30と以下の点で異なっている他は全く同じである。(1)流出スペーサ210では、流出流路の塗布幅方向両端に存在する両端流出面間が一定の幅となるように、流出スペーサ100の第2両端流出面104A、104Bに相当する部分を有しておらず、また、底面107に相当する部分も有していない。(2)流出スペーサ210で角度αA、αBが90度(ノズル30は60度)、角度φA、φBが15度(ノズル30は45度)である。なお角度θA、θBについては75度と同じである。(3)流出スペーサ210の外形輪郭に対応した第1スペーサと第2スペーサ(いずれも図示せず)を用いている。 From the comparison of FIGS. 5 and 4, the nozzle 200 is exactly the same as the nozzle 30 except that it differs from the nozzle 30 in the following points. (1) The outflow spacer 210 has portions corresponding to the second both end outflow surfaces 104A and 104B of the outflow spacer 100 so that the width between the outflow surfaces at both ends existing at both ends in the coating width direction of the outflow flow path is constant. It does not have a portion corresponding to the bottom surface 107. (2) The outflow spacer 210 has angles αA and αB of 90 degrees (nozzle 30 is 60 degrees) and angles φA and φB of 15 degrees (nozzle 30 is 45 degrees). The angles θA and θB are the same as 75 degrees. (3) A first spacer and a second spacer (neither shown) corresponding to the outer contour of the outflow spacer 210 are used.
このようにノズル200は、以上の相違点や流出スペーサの見た目上の形状の相違があるものの、吐出口220に向かって塗布液を下流側に案内する第2流出流路212の両端流出面213A、213Bが、吐出口220の塗布幅方向両端となるエッジ215A、215Bで、反転して上流側に延びる外側斜面216A、216Bに接続されているという本質的な点で、ノズル30と相違はない。すなわち、ノズル200においては、吐出口220を含む吐出口先端面と、吐出口220の塗布幅方向両端で上流側に向けて連なる外側斜面216A、216Bとで突出部217A、217Bが形成されるとともに、流出流路の塗布幅方向両端に存在する両端流出面213A、213Bと外側斜面216A、216Bとで塗布方向に延びる線状のエッジ215A、215Bが形成され、かつ、そのエッジの角度が60度以上90度以下である。そして、このようなノズル200において、両端流出面213A、213Bに沿って下流側の吐出口220に向かって流れる塗布液は、エッジ215A、215Bで上流側に急激に反転する外側斜面216A、216Bに沿って流れることができないので、エッジ215A、215Bを乗り越えることができず、その位置で幅WCにて落下して、ビードBDを形成する。以降は塗布条件にてビードBDの大きさが定まって、幅WCに近い幅WDで基板A上にストライプ状の塗布膜を形成することができる。なお、ノズル200においても、角度θA、θB、角度φA、φB、角度αA、αBは、上記した好ましい範囲が適用されている。 As described above, although the nozzle 200 has the above differences and the difference in the appearance of the outflow spacer, the outflow surfaces 213A at both ends of the second outflow flow path 212 that guide the coating liquid downstream toward the discharge port 220. , 213B is not different from the nozzle 30 in that it is connected to the outer slopes 216A and 216B which are inverted and extend to the upstream side at the edges 215A and 215B which are both ends in the coating width direction of the discharge port 220. .. That is, in the nozzle 200, the protrusions 217A and 217B are formed by the discharge port tip surface including the discharge port 220 and the outer slopes 216A and 216B which are continuous toward the upstream side at both ends in the coating width direction of the discharge port 220. The linear edges 215A and 215B extending in the coating direction are formed by the outflow surfaces 213A and 213B at both ends and the outer slopes 216A and 216B existing at both ends in the coating width direction of the outflow flow path, and the angle of the edges is 60 degrees. It is 90 degrees or more and 90 degrees or less. Then, in such a nozzle 200, the coating liquid flowing toward the discharge port 220 on the downstream side along the outflow surfaces 213A and 213B at both ends is applied to the outer slopes 216A and 216B that rapidly reverse to the upstream side at the edges 215A and 215B. Since it cannot flow along the edges, it cannot get over the edges 215A and 215B and falls at that position with a width WC to form a bead BD. After that, the size of the bead BD is determined by the coating conditions, and a striped coating film can be formed on the substrate A with a width WD close to the width WC. Also in the nozzle 200, the above-mentioned preferable ranges are applied to the angles θA and θB, the angles φA and φB, and the angles αA and αB.
次に、ノズル30と塗布装置1を用いた塗布液74の基板Aへのストライプ塗布膜の塗布方法について図1を用いて説明する。 Next, a method of applying the stripe coating film to the substrate A of the coating liquid 74 using the nozzle 30 and the coating device 1 will be described with reference to FIG.
まず準備作業として、図1のタンク72〜ノズル30までを塗布液74で充満して残留空気を排出する作業は既に終了しているものとする。そして塗布液供給装置50の状態は、シリンジ62に塗布液74が充填、吸引バルブ54は閉、供給バルブ52は開、そしてピストン64は最下端の位置にあり、いつでも塗布液74をノズル30に供給できるようになっている。また吸着盤14、ノズル30もそれぞれ初期位置で待機している。すなわち吸着盤14はX方向には原点位置、X−Y平面内の回転方向(ψ方向)には吸着盤14の短手側両端部がX方向と平行になるように配置されている。ノズル30はY方向には原点位置、Z方向には一番高い位置にある原点位置に配置されている。 First, as a preparatory work, it is assumed that the work of filling the tank 72 to the nozzle 30 of FIG. 1 with the coating liquid 74 and discharging the residual air has already been completed. The state of the coating liquid supply device 50 is that the syringe 62 is filled with the coating liquid 74, the suction valve 54 is closed, the supply valve 52 is open, and the piston 64 is at the lowermost position, and the coating liquid 74 is always sent to the nozzle 30. It can be supplied. The suction plate 14 and the nozzle 30 are also on standby at their initial positions. That is, the suction plate 14 is arranged so that the origin position is in the X direction and both ends of the suction plate 14 on the short side are parallel to the X direction in the rotation direction (ψ direction) in the XY plane. The nozzle 30 is arranged at the origin position in the Y direction and at the origin position at the highest position in the Z direction.
つづいて塗布装置1の動作開始信号が操作盤82から制御装置80に伝えられると、吸着盤14の表面に図示しないリフトピンが上昇し、図示しない移載装置から基板Aがリフトピン上部に載置される。そしてリフトピンを下降させて基板Aを吸着盤14上に載置し、同時に吸着保持する。次いで高さセンサー24によって基板Aの高さを検知するとともに、CCDカメラ22で2ヶ所設けられているアライメントマークを検知して、アライメントマークで定められる塗布方向とY方向が一致するように吸着盤14を回転させる。次いで予め定めた基板Aの塗布開始位置直上にノズル30の吐出口110が位置するように、X−ψ駆動装置16を駆動して吸着盤14をX方向に移動させるとともに、Y軸リニア装置20を駆動してノズル30をY方向に移動させる。ノズル30が基板A上の塗布開始位置直上に来たら停止させるとともに、測定した基板Aの高さに応じて、基板Aとノズル30の吐出口110の両側にあるエッジ105A、105Bとの間のすきまが所定のクリアランスCの値になるように、Z軸リニア駆動装置12を駆動してノズル30をZ方向に下降停止させる。 Subsequently, when the operation start signal of the coating device 1 is transmitted from the operation panel 82 to the control device 80, a lift pin (not shown) rises on the surface of the suction panel 14, and the substrate A is placed on the lift pin from a transfer device (not shown). To. Then, the lift pin is lowered to place the substrate A on the suction plate 14, and at the same time, the substrate A is sucked and held. Next, the height sensor 24 detects the height of the substrate A, and the CCD camera 22 detects the alignment marks provided at two places, and the suction plate so that the coating direction and the Y direction defined by the alignment marks match. 14 is rotated. Next, the X-ψ drive device 16 is driven to move the suction plate 14 in the X direction so that the discharge port 110 of the nozzle 30 is located directly above the coating start position of the substrate A, which is determined in advance, and the Y-axis linear device 20 is used. To move the nozzle 30 in the Y direction. When the nozzle 30 comes directly above the coating start position on the substrate A, the nozzle 30 is stopped, and depending on the measured height of the substrate A, between the substrate A and the edges 105A and 105B on both sides of the discharge port 110 of the nozzle 30. The Z-axis linear drive device 12 is driven to stop the nozzle 30 from descending in the Z direction so that the clearance becomes a predetermined clearance C value.
基板Aとノズル30の間のすきまがクリアランスCで静止している状態で、塗布液供給装置50のシリンジポンプ60を駆動して一定供給速度で塗布液74を供給し、ノズル30から基板A上に塗布液を吐出する。この吐出開始を基点に一定時間ts後に、Y軸リニア駆動装置20を駆動してノズル30の一定速度での移動を開始して塗布を開始する。この時のノズル30の移動の一定速度は塗布速度より与えられ、シリンジポンプ60の一定供給速度は、塗布するウェット膜厚と塗布速度より与えられる。以上の動作によって、ノズル30の吐出口110と基板Aの間にビードBDが形成され、基板A上に幅WDのストライプ状の塗布膜が形成される。なお一定時間tsは好ましくは0〜1秒、より好ましくは0〜0.5秒とする。 With the gap between the substrate A and the nozzle 30 stationary at the clearance C, the syringe pump 60 of the coating liquid supply device 50 is driven to supply the coating liquid 74 at a constant supply speed, and the coating liquid 74 is supplied from the nozzle 30 onto the substrate A. Discharge the coating liquid to. After a certain period of time ts from the start of this discharge, the Y-axis linear drive device 20 is driven to start the movement of the nozzle 30 at a constant speed to start coating. The constant speed of movement of the nozzle 30 at this time is given by the coating speed, and the constant supply speed of the syringe pump 60 is given by the wet film thickness to be coated and the coating speed. By the above operation, a bead BD is formed between the discharge port 110 of the nozzle 30 and the substrate A, and a striped coating film having a width WD is formed on the substrate A. The constant time ts is preferably 0 to 1 second, more preferably 0 to 0.5 second.
基板Aの塗布終了位置がノズル30の吐出口110の位置にきたらシリンジポンプ60の一定供給速度での塗布液74の供給を停止し、つづいてZ軸リニア駆動装置12を駆動して、ノズル30を上昇させる。これによって基板Aとノズル30間に形成されたビードBDが断ち切られ、ストライプ状の塗布が終了する。ノズル30は上昇により原点位置(初期位置)に復帰する。塗布終了後もY軸リニア駆動装置20は動きつづけ、終点位置にきたらノズル30は一旦停止する。続いて初期位置である原点位置に向かって逆方向にY軸リニア駆動装置20を駆動してノズル30を移動開始するとともに、X−ψ駆動装置16を駆動して吸着盤14も初期位置に向かってX方向に移動開始させる。そしてノズル30がY方向の原点位置、吸着盤14がX方向の初期位置である原点位置に達して静止したら、吸着盤14の基板Aの吸着を解除し、リフトピンを上昇させて基板Aを持ち上げる。この時図示されない移載装置によって基板Aの下面が保持され、次の工程に基板Aを搬送する。そして供給バルブ52を閉、吸引バルブ54は開としてから、シリンジポンプ60を逆方向に駆動して一定速度でタンク72の塗布液74をシリンジ62に充填開始する。充填完了後、シリンジポンプ60を停止させ、吸引バルブ54を閉として、次の基板Aが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。 When the coating end position of the substrate A reaches the position of the discharge port 110 of the nozzle 30, the supply of the coating liquid 74 at a constant supply speed of the syringe pump 60 is stopped, and then the Z-axis linear drive device 12 is driven to drive the nozzle 30. To raise. As a result, the bead BD formed between the substrate A and the nozzle 30 is cut off, and the striped coating is completed. The nozzle 30 returns to the origin position (initial position) by ascending. The Y-axis linear drive device 20 continues to move even after the coating is completed, and the nozzle 30 temporarily stops when the end point is reached. Subsequently, the Y-axis linear drive device 20 is driven in the opposite direction toward the origin position, which is the initial position, to start moving the nozzle 30, and the X-ψ drive device 16 is driven to move the suction plate 14 toward the initial position. And start moving in the X direction. When the nozzle 30 reaches the origin position in the Y direction and the suction plate 14 reaches the origin position which is the initial position in the X direction and stands still, the suction of the substrate A of the suction plate 14 is released, and the lift pin is raised to lift the substrate A. .. At this time, the lower surface of the substrate A is held by a transfer device (not shown), and the substrate A is conveyed to the next step. Then, after closing the supply valve 52 and opening the suction valve 54, the syringe pump 60 is driven in the opposite direction to start filling the syringe 62 with the coating liquid 74 of the tank 72 at a constant speed. After the filling is completed, the syringe pump 60 is stopped, the suction valve 54 is closed, the next substrate A is waited for, and the same operation is repeated.
以上の塗布方法で、塗布終了時に塗布液74がシリンジ62内に十分残っているなら、塗布液74の充填は省略してもよい。またノズル30で塗布できる範囲が、基板AのX方向寸法より小さく、ノズル30の塗布位置を変えて所定回数塗布する場合は、1回の塗布終了ごとに、X−ψ駆動装置16を駆動して基板AをX方向に所定量移動させた後、1回目の塗布と同じ塗布動作を繰り返す。 In the above coating method, if sufficient coating liquid 74 remains in the syringe 62 at the end of coating, filling of the coating liquid 74 may be omitted. Further, when the range that can be applied by the nozzle 30 is smaller than the dimension of the substrate A in the X direction and the application position of the nozzle 30 is changed to apply a predetermined number of times, the X-ψ drive device 16 is driven after each application is completed. After moving the substrate A by a predetermined amount in the X direction, the same coating operation as the first coating is repeated.
また以上の塗布方法を実行することにより、本発明のノズル30を、所望する定められた場所で基材である基板Aに近接させ、塗布液供給装置50からノズル30に塗布液を供給してノズル30の吐出口110から塗布液を吐出するとともに、基板Aのノズル30に対する相対移動を行って、基板A上にストライプ塗布膜を形成することを実現する。 Further, by executing the above coating method, the nozzle 30 of the present invention is brought close to the substrate A which is the base material at a desired predetermined place, and the coating liquid is supplied from the coating liquid supply device 50 to the nozzle 30. The coating liquid is discharged from the discharge port 110 of the nozzle 30, and the substrate A is moved relative to the nozzle 30 to form a stripe coating film on the substrate A.
以下実施例により本発明の具体的態様の例を説明する。 Examples of specific embodiments of the present invention will be described below with reference to examples.
図1〜4に示すノズル30および塗布装置1を用いて、ディスプレイ用途の波長変換フィルターを作成する。 Using the nozzle 30 and the coating device 1 shown in FIGS. 1 to 4, a wavelength conversion filter for display is produced.
まず265×300mmで厚さ0.7mmの無アルカリガラス基板に、厚さ20μm、幅40μm、基板長手方向(Y方向)の長さ250mmのポリイミド膜がバンクとして基板短手方向(X方向)にピッチ300μmで751本配置されている波長変換フィルターのパターン基板を用意した。なおポリイミド膜は基板中央にあり、基板長手方向の両側25mm、基板短手方向の両側20mmがストライプ状のポリイミド膜のない非製品領域であった。 First, on a non-alkali glass substrate measuring 265 x 300 mm and a thickness of 0.7 mm, a polyimide film having a thickness of 20 μm, a width of 40 μm, and a length of 250 mm in the longitudinal direction (Y direction) of the substrate is used as a bank in the lateral direction (X direction) of the substrate. A pattern substrate of a wavelength conversion filter in which 751 lines were arranged at a pitch of 300 μm was prepared. The polyimide film was located in the center of the substrate, and 25 mm on both sides in the longitudinal direction of the substrate and 20 mm on both sides in the lateral direction of the substrate were non-product areas without the striped polyimide film.
次にバンク間にR、Gの発光材をストライプ状に塗布すべく、RとGの発光材を準備した。R発光材は固形分濃度50%で粘度が200mPas、G発光材は固形分濃度50%で粘度が250mPas、であった。図1に示すストライプ塗布装置1でストライプ状の塗布を行うべく、専用のノズル30を準備した。 Next, R and G light emitting materials were prepared in order to apply R and G light emitting materials in a striped manner between the banks. The R light emitting material had a solid content concentration of 50% and a viscosity of 200 mPas, and the G light emitting material had a solid content concentration of 50% and a viscosity of 250 mPas. A dedicated nozzle 30 was prepared in order to perform striped coating with the stripe coating device 1 shown in FIG.
このノズル30における流出スペーサ100(厚さ0.5mm)は、図4に示すものであり、各部形状は次の通りである。第1流出流路101の幅WA=0.5mm、長さLB=10mm、第2流出流路102の幅WB=0.1mm、長さLE=1.9mm、幅WC=0.22mm、長さLF=0.1mm、吐出口110を含む平面と第2両端流出面104A、104Bがなす角度αA、αB=60度、長さLD=2mm、長さLA=12mm、エッジ105A、105Bを形成する第2両端流出面104A、104Bと外側斜面106A、106Bがなす角度θA、θB=75度、吐出口110を含む平面と外側斜面106A、106Bがなす角度φA、φB=45度、ピッチP=0.9mm、である。以上によって、幅WC=0.22mmで塗布方向長さ0.5mmの矩形状の吐出口110が、ピッチP=0.9mmで250個配置されている。 The outflow spacer 100 (thickness 0.5 mm) in the nozzle 30 is shown in FIG. 4, and the shape of each part is as follows. Width WA = 0.5 mm, length LB = 10 mm of the first outflow flow path 101, width WB = 0.1 mm, length LE = 1.9 mm, width WC = 0.22 mm, length of the second outflow flow path 102. LF = 0.1 mm, the angle formed by the flat surface including the discharge port 110 and the second both end outflow surfaces 104A and 104B, αA, αB = 60 degrees, length LD = 2 mm, length LA = 12 mm, edges 105A and 105B. Angles θA, θB = 75 degrees formed by the second both end outflow surfaces 104A, 104B and the outer slopes 106A, 106B, angles φA, φB = 45 degrees, pitch P = formed by the plane including the discharge port 110 and the outer slopes 106A, 106B. It is 0.9 mm. As described above, 250 rectangular discharge ports 110 having a width WC = 0.22 mm and a coating direction length 0.5 mm are arranged at a pitch P = 0.9 mm.
このノズル30を塗布装置1にとりつけ、上記のR発光材をタンク72〜ノズル30まで充填した。上記のポリイミド膜がバンクとしてストライプ状に形成された基板を吸着盤14に吸着後、基板上のアライメントマークをCCDカメラ22で検知して、ノズル30を基板の塗布開始位置の直上に配置した。 The nozzle 30 was attached to the coating device 1, and the above R light emitting material was filled from the tank 72 to the nozzle 30. After adsorbing the substrate on which the above-mentioned polyimide film was formed in a stripe shape as a bank on the adsorption plate 14, the alignment mark on the substrate was detected by the CCD camera 22, and the nozzle 30 was placed directly above the coating start position of the substrate.
なお塗布開始位置は、塗布幅方向であるX方向には、原点に一番近いバンク間の溝が、ノズル30の一番原点に近い吐出口と一致する位置、塗布方向であるY方向には、基板端部から20mmの位置であり、ポリイミド膜のバンクの5mm手前であった。また塗布方向(Y方向)と、ポリイミド膜がストライプとなって伸びる方向とが平行となるように、基板AのX−Y平面内の回転角度ψをX−ψ駆動装置16により調整をした。高さセンサー24で測定した基板高さに基づいて、吐出口110の両側にあるエッジ105A、105Bと基板A間のすきまであるクリアランスCが100μmとなるように、ノズル30を下降させた。 The coating start position is in the X direction, which is the coating width direction, at a position where the groove between the banks closest to the origin coincides with the discharge port closest to the origin of the nozzle 30, and in the Y direction, which is the coating direction. It was located 20 mm from the edge of the substrate and 5 mm before the bank of the polyimide film. Further, the rotation angle ψ in the XY plane of the substrate A was adjusted by the X-ψ drive device 16 so that the coating direction (Y direction) and the direction in which the polyimide film stretches as a stripe are parallel. Based on the substrate height measured by the height sensor 24, the nozzle 30 was lowered so that the clearance C between the edges 105A and 105B on both sides of the discharge port 110 and the substrate A was 100 μm.
そして供給バルブ52が開、吸引バルブ54が閉であることを確認してから、供給速度65μl/sでシリンジポンプ60を駆動してノズル30よりR発光材を吐出開始するともに、この吐出開始より0.2秒後にY軸リニア駆動装置を駆動開始して、ノズル30をY方向に50mm/sで移動開始した。そして基板長手方向の塗布開始位置から255mmの位置でシリンジポンプ60を停止させるとともに、Z軸リニア駆動装置を駆動して、塗布開始位置から260mmの位置でノズル30を上昇させた。これらの動作によって基板端部から20mmの塗布開始位置から260μm幅でWet厚さ20μmの260mm長のストライプ状塗布膜が250本形成され、ポリイミド膜のバンク間にもR発光材が充填された。これによって必要な250箇所となるポリイミド膜のバンク間にすべてR発光材を充填した。この時、バンク上に乗り上げるR発光材はなく、R発光材が充填されていない部分もなかった。 After confirming that the supply valve 52 is open and the suction valve 54 is closed, the syringe pump 60 is driven at a supply speed of 65 μl / s to start discharging the R light emitting material from the nozzle 30, and from this discharge start. After 0.2 seconds, the Y-axis linear drive device was started to be driven, and the nozzle 30 was started to move in the Y direction at 50 mm / s. Then, the syringe pump 60 was stopped at a position 255 mm from the coating start position in the longitudinal direction of the substrate, and the Z-axis linear drive device was driven to raise the nozzle 30 at a position 260 mm from the coating start position. By these operations, 250 striped coating films having a width of 260 μm and a Wet thickness of 20 μm and a length of 260 mm were formed from the coating start position 20 mm from the edge of the substrate, and the R light emitting material was also filled between the banks of the polyimide films. As a result, the R light emitting material was filled between the required 250 banks of the polyimide film. At this time, there was no R light emitting material running on the bank, and there was no portion not filled with the R light emitting material.
以上のR発光材の塗布が完了した基板を取り出し、ホットプレートで120℃、10分の乾燥を行った。乾燥後に膜厚を測定したところ、塗布開始から5mmで10μmとなっており、塗布開始と終了部から5mmずつ除いた250mmの範囲、すなわちポリイミド膜のバンクが形成されている範囲で、膜厚むらは±5%以下となって非常に良好であった。 The substrate to which the above R light emitting material had been applied was taken out and dried on a hot plate at 120 ° C. for 10 minutes. When the film thickness was measured after drying, it was 10 μm at 5 mm from the start of coating, and the film thickness was uneven within the range of 250 mm excluding 5 mm each from the start and end of coating, that is, the range where the bank of the polyimide film was formed. Was ± 5% or less, which was very good.
引き続いてG発光材についても同様のストライプ状塗布を行った。G発光材についてはR発光材のすぐ隣のバンク間に塗布できるように位置決めをし、すべてR発光材と同じ条件にて塗布と乾燥を行った。以上の塗布と乾燥を行った結果、G発光材についても、基板端部から20mmの位置から、厚さ10μm、260μm幅で260mm長のストライプ状塗布膜が250本形成され、G発光材用のポリイミド膜のバンク間がG発光材で規則正しく充填され、塗布欠陥もなかった。なお、G発光材の膜厚むらは、塗布両端から5mmを除外した250mm長の製品領域で、±5%以下で、非常に良好であった。 Subsequently, the same striped coating was applied to the G light emitting material. The G light emitting material was positioned so that it could be applied between the banks immediately adjacent to the R light emitting material, and all were applied and dried under the same conditions as the R light emitting material. As a result of the above coating and drying, 250 striped coating films having a thickness of 10 μm and a width of 260 μm and a length of 260 mm were formed from a position 20 mm from the edge of the substrate for the G light emitting material. The spaces between the banks of the polyimide film were regularly filled with the G light emitting material, and there were no coating defects. The film thickness unevenness of the G light emitting material was ± 5% or less in the 250 mm long product region excluding 5 mm from both ends of the coating, which was very good.
本発明は、有機EL、プラズマディスプレイ、カラーフィルター、波長変換フィルター等の基板上の面に、ストライプ状の塗布膜を形成する各種ディスプレイ用部材の製造に利用可能である。 The present invention can be used for manufacturing various display members that form a striped coating film on a surface on a substrate such as an organic EL, a plasma display, a color filter, and a wavelength conversion filter.
1 塗布装置
10 XYZステージ
12 Z軸リニア駆動装置
14 吸着盤
16 X−ψ駆動装置
18 ブラケット
20 Y軸リニア駆動装置
22 CCDカメラ
24 高さセンサー
26 ベース
28 門型ベース
30 ノズル
31 第1リップ
32 マニホールド
33 流入流路
34 内面
41 第2リップ
42 組立ボルト
44 内面
45 挿入用孔
50 塗布液供給装置
52 供給バルブ
54 吸引バルブ
56 フィルター
60 シリンジポンプ
62 シリンジ
64 ピストン
66 本体
68 供給ホース
70 吸引ホース
72 タンク
74 塗布液
76 圧空源
80 制御装置
82 操作盤
100 流出スペーサ
101 第1流出流路
102 第2流出流路
103A、103B 第1両端流出面
104A、104B 第2両端流出面
105A、105B エッジ
106A、106B 外側斜面
107 底面
108 切欠き
109A、109B 突出部
110 吐出口
111 吐出口先端面
112 外形輪郭
120 第1スペーサ
122 外形輪郭
124 開口部
140 第2スペーサ
142 外形輪郭
200 ノズル
210 流出スペーサ
211 第1流出流路
212 第2流出流路
213A、213B 両端流出面
215A、215B エッジ
216A、216B 外側斜面
217A、217B 突出部
220 吐出口
300 従来ノズル
310 流出スペーサ
312 第2流出流路
313A、313B 両端流出面
315A、315B 内側エッジ
316A、316B 外側斜面
319A、319B 吐出口先端延在面
320 吐出口
321A、321B 外側エッジ
A 基板
BD ビード
C クリアランス
LA、LB、LD、LE、LF 長さ
P ピッチ
WA、WB、WC、WD、WE 幅
αA、αB 吐出口を含む平面と両端流出面がなす角度
θA、θB エッジで接続する両端流出面と外側斜面がなす角度
φA、φB 吐出口を含む平面と外側斜面がなす角度
1 Coating device 10 XYZ stage 12 Z-axis linear drive device 14 Suction board 16 X-ψ drive device 18 Bracket 20 Y-axis linear drive device 22 CCD camera 24 Height sensor 26 Base 28 Portal type base 30 Nozzle 31 1st lip 32 Manifold 33 Inflow flow path 34 Inner surface 41 Second lip 42 Assembly bolt 44 Inner surface 45 Insertion hole 50 Coating liquid supply device 52 Supply valve 54 Suction valve 56 Filter 60 Syringe pump 62 Syringe 64 Piston 66 Main body
68 Supply hose 70 Suction hose 72 Tank 74 Coating liquid 76 Compressed air source
80 Control device 82 Operation panel 100 Outflow spacer 101 First outflow flow path 102 Second outflow flow path 103A, 103B First end outflow surface 104A, 104B Second end outflow surface 105A, 105B Edge 106A, 106B Outer slope 107 Bottom surface 108 Notch 109A, 109B Protruding portion 110 Discharge port 111 Discharge port tip surface 112 External contour 120 First spacer 122 External contour 124 Opening 140 Second spacer 142 External contour 200 Nozzle 210 Outflow spacer 211 First outflow flow path 212 Second outflow Road 213A, 213B Both ends outflow surface 215A, 215B Edge 216A, 216B Outer slope 217A, 217B Protrusion part 220 Discharge port 300 Conventional nozzle 310 Outflow spacer 312 Second outflow flow path 313A, 313B Both ends outflow surface 315A, 315B Inner edge 316A, 316B Outer slope 319A, 319B Discharge port tip extending surface 320 Discharge port 321A, 321B Outer edge A Substrate BD bead C Clearance LA, LB, LD, LE, LF Length P Pitch WA, WB, WC, WD, WE Width αA, Angle between the plane including the αB discharge port and the outflow surfaces at both ends θA, θB The angle between the outflow surfaces at both ends connected by the edges and the outer slope φA, φB The angle between the plane including the discharge port and the outer slope
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