CN103964700B - 涂敷装置及涂敷方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种涂敷装置及涂敷方法。在使浸透了涂敷液的多孔质部件与涂敷对象物接触并进行涂敷的接触式涂敷中，由于从多孔质部件渗出的涂敷液而在涂敷膜上产生不均匀。在使浸透了涂敷液的多孔质部件与涂敷对象物接触并进行涂敷的接触式涂敷装置中，在涂敷对象物上的始端部配置倾斜的隔板，使涂敷装置兼具在多孔质部件与涂敷对象物相接之前使多孔质部件暂时与隔板抵接的机构和使基材、隔板与多孔质部件相对移动的移动机构。

Description

涂敷装置及涂敷方法

技术领域

本发明涉及一种在太阳电池用玻璃基板等的表面涂敷防反射膜等材料的涂敷装置及涂敷方法。

背景技术

目前，开发了一种以太阳电池或显示面板、照明装置等为对象，大面积涂敷防反射膜或遮挡特定波长光而被称为波长调整膜的功能性膜的涂敷技术。例如，存在金属模涂敷法(diecoating)。图9为说明以往的金属模涂敷法的示意图。

图9中，在基板111上涂敷功能性膜时，从涂敷宽度方向上较长的金属模的模112’经由沿模112’的长度方向形成的缝隙113排出涂敷液114，在基板111上进行涂敷。此时，一边维持模112’与基板111之间的间隙115，一边使模112’与基板111相对移动，并在基板111上涂敷涂敷液114。

但是，上述的金属模涂敷法中存在的课题是：在涂敷的始末端，膜厚不均匀。为了稳定地控制涂敷的始末端的膜厚，将模112’与基板111之间的间隙115保持狭窄的状态，降低模112’与基板111的相对移动的速度等，需要非常精细的控制和较长的时间。

为解决上述课题，专利文献1中公开的内容广为人知，使用图10对此加以说明。

在一边从模112’排出涂敷液114一边使基板111相对移动，并在基板111上形成涂敷膜时，在涂敷开始位置116配置隔板117。从隔板117的上表面开始进行涂敷，由此，能够去除涂敷的始端部的膜厚变动部118。

此外，作为涂敷涂敷膜的方法，除了金属模涂敷法这样的非接触式涂敷方法以外，还存在多孔质涂敷法和辊涂敷法等接触式涂敷方法。

例如，作为多孔质涂敷法，专利文献2中所示的内容广为人知，使用图11加以说明。

多孔质涂敷法为一种一边使供给涂敷液114的多孔质部件112与基板111接触，一边使多孔质部件112与基板111相对移动，由此来将涂敷液114涂敷于基板111上的方法。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2007-000865号公报

专利文献2：日本特开平9-047703号公报

但是，即使是上述专利文献2所公开的方法，在涂敷的始端部，多孔质部件112抵接于基板111时，由于多孔质部件112的末端被压碎，而含入于多孔质部件112的涂敷液114一下子渗出到基板111上，产生始端部的膜厚变厚的问题。此外，此渗出的涂敷液114被多孔质部件112的末端拖拽，也会产生在整个涂敷膜面上发生膜厚不均的问题。

因此，容易考虑到将有关上述金属模涂敷法的隔板的思路适用于上述多孔质部件涂敷法中，但仍然存在以下问题。

使用图12对此问题加以说明。

图12是表示在多孔质涂敷法中导入了隔板时的涂敷工序的剖面图。

在被供给了涂敷液114的多孔质部件112抵接于隔板117的位置，涂敷液114渗出，产生积液119。若在此状态下多孔质部件112与基板111以及隔板117相对移动，则在隔板117的末端部120，多孔质部件112从隔板向基板111上转移。

此时，在隔板117上渗出的积液119被多孔质部件112的末端拖拽，积液119的一部分移动到基板111上，基板111上的涂敷膜的膜厚变得不均匀，并产生纹理不均匀等的不良状况。此外，积液119的一部分绕回到隔板的末端部120的背面侧、即隔板的基板侧121，并由于毛细管现象而进入隔板与基板111间的间隙，由此，形成于基板111上的涂敷膜的始端部的涂敷边界线洇花，造成外观不良。

发明内容

因此，本发明是借鉴如上课题而成的，其目的在于提供一种能够形成稳定且均匀的涂敷膜的涂敷装置及涂敷方法。

用于解决课题的手段

为达成上述目的，本发明的涂敷装置具有以下特征。

[1]该涂敷装置包括：基板保持台，载置基板；多孔质部件，将涂敷液涂敷于基板的表面；涂敷液供给机构，将所述涂敷液供给至多孔质部件；输送机构，能够使基板保持台与多孔质部件相对移动；上下驱动机构，能够使多孔质部件与基板接触；及隔板，配置于基板的外周，并覆盖基板的表面的一部分，隔板相对于基板保持台中的载置基板的表面向基板保持台的外侧倾斜而配置。

[2]一种涂敷装置，在上述[1]中，在隔板的表面上比与多孔质部件接触的位置更接近上游侧的位置设置供过剩的涂敷液流入的槽。

[3]一种涂敷装置，在上述[1]或者[2]中，在隔板的末端部分实施了R加工。

[4]一种涂敷装置，在上述[1]～[3]中，在隔板的上表面比与多孔质部件接触的位置更接近上游侧的位置涂覆排斥涂敷液的膜。

[5]一种涂敷装置，在上述[1]～[4]中，在隔板的下表面的一部分涂覆有排斥涂敷液的膜。

此外，本发明的涂敷方法具有以下特征。

[6]一种涂敷方法，使涂敷液浸透于多孔质部件，并使多孔质部件与基板的表面接触，由此来涂敷涂敷液，其中，在基板的涂敷开始部，将覆盖基板的一部分并朝向基板的外侧倾斜的隔板设置在基板的外周，在使多孔质部件与隔板接触的状态下，使多孔质部件与基板在一个方向上相对移动，由此，在基板的表面形成涂敷膜。

[7]一种涂敷方法，在上述[6]中，在多孔质部件刚通过了隔板之后，使隔板从基板分离。

发明效果

如上所述，在所述涂敷装置及涂敷方法中，通过在涂敷的开始部设置所述隔板，能够降低涂敷的始端部分的膜厚变动并能够在涂敷对象物上形成均匀的涂敷膜。

附图说明

图1为表示本发明的涂敷装置的基本构成的示意图。

图2(a)～图2(g)为表示实施例1的涂敷工序的图。

图3(a)～图3(d)为表示实施例1的隔板附近的动作的图。

图4(a)～图4(b)为表示实施例1的涂敷膜的目测结果的图。

图5(a)～图5(b)为表示实施例2的隔板形状的俯视图。

图6(a)～图6(c)为表示实施例3的隔板形状的俯视图、剖面图。

图7为表示实施例4的隔板形状的剖面图。

图8(a)～图8(c)为表示实施例5的隔板形状的剖面图。

图9为表示以往的金属模涂敷法的图。

图10为表示专利文献1的涂敷装置的基本动作的图。

图11为表示专利文献2的以往的多孔质涂敷法的图。

图12(a)～图12(c)为表示将专利文献1的隔板适用于多孔质涂敷法的情况的图。

图中：

1金属板

2、112多孔质部件

3泵

4涂敷液供给嘴

5、114涂敷液

6、117隔板

7、111基板

8输送台

10涂敷膜

12槽

14涂敷液回收口

18、19防水膜

具体实施方式

使用图1对本发明的涂敷装置的构成加以说明。

图1为表示本发明的涂敷装置的基本构成的示意图。本发明的涂敷装置具有：向多孔质部件2定量地输送涂敷液的涂敷液供给嘴4；保持作为涂敷对象物的基板7，并使基板7能够相对于多孔质部件2移动的输送机构(未作图示)；及能够使多孔质部件2与基板7接触的上下驱动机构(未作图示)，还具有在基板7的涂敷始端部配置隔板6的机构。

以下，对这些构成部件加以详细说明。本发明的涂敷装置的构成为多孔质部件2被夹于具有涂敷宽度以上的宽度的两张SUS或Al等的金属板1之间。这种状态下，通过泵3，以规定的速度向涂敷液供给嘴4供给涂敷液5，经由涂敷液供给嘴4将涂敷液5供给至多孔质部件2的上表面。

被供给至多孔质部件2的涂敷液5向整个多孔质部件2浸透。此外，基板7在被固定于输送台8的状态下与多孔质部件2抵接，并能够在维持抵接的状态下相对移动。在基板7的涂敷开始部设置有隔板6。多孔质部件2暂时抵接于隔板6，在此状态下隔板6和基板7与多孔质部件2相对移动。多孔质部件2从隔板6向基板7移动。

在图1中表示了该隔板6被固定于对基板7进行固定的输送台8，并与基板7同步移动的情况。但是，并不限于此。例如，也可以固定于涂敷嘴，或者固定于完全不同的位置。

将更具体的装置的动作作为实施例，使用附图来加以说明。

(实施例1)

参照图2(a)～图2(g)，对图1中说明的涂敷装置的涂敷动作加以说明。

首先，通过减压吸附方式、静电吸附方式、物理性固定等，以不会因为输送/涂敷而偏移的程度将基板7固定于输送台8，并使其向多孔质部件2的下方移动(图2(a))。

接着，在基板7的涂敷开始位置上配置隔板6(图2(b))。然后，通过多孔质部件2的上下驱动机构(未作图示)，缩小多孔质部件2与隔板6之间的距离，将多孔质部件2的末端抵接于隔板6的表面。

在此，在多孔质部件2的末端发生涂敷液积液9(图2(c))。在这种状态下，使多孔质部件2与基板7相对移动，多孔质部件2从隔板6向基板7上移动(图2(d))。保持此状态继续相对移动，由此，在基板7上形成涂敷膜10。

然后，若多孔质部件2相对移动到涂敷结束位置，则使多孔质部件从基板7分离，结束涂敷动作(图2(e)～图2(g))。在此，如图2(e)所示，在多孔质部件2通过隔板6并移动至基板7上的时间点，附加使隔板6向远离基板7的方向移动的机构，由此，具有防止涂敷液进入隔板6与基板7之间的不利情况的效果。

如上述课题所述，为了解决积液的拖拽，理想的是：隔板6的上表面被配置于朝向涂敷方向并远离基板7的表面的方向上。由此，具有刮除多孔质部件2的多余涂敷液的效果，还具有防止向基板7上拖拽积液9的效果。进而，还具有防止隔板6上残留的积液9向基板7上流下的效果。

使用图3(a)～图3(d)，进一步对在上述动作中说明的图2(d)前后的多孔质部件2的末端与隔板6的末端的状态加以详细说明。

如图3(a)所示，关于从暂时抵接于隔板6的多孔质部件2的末端渗出的涂敷液的积液9，若多孔质部件2的末端相对移动，则多孔质部件2的末端以隔板6的上表面变高的量被进一步压缩，涂敷液渗出(图3(b))。

接着，在多孔质部件2的末端从隔板6移动到基板7上时，在图中A部，多孔质部件2的压缩量缓和(图3(c))。也就是说，由于多孔质部件的压缩量的缓和，多孔质部件吸收隔板6的最末端部的过剩的涂敷液的作用得以发挥，在多孔质部件2的末端与基板7相接时，防止将积液9拖拽至基板7上。由此，发挥消除涂敷不均匀的效果。

在此，本实施例中，将多孔质部件2与基板7的位置关系表示为多孔质部件2配置于上侧，基板7配置于下侧的形态，但并不限于此。

进而，在此，为了进一步发挥上述效果，在多孔质部件2从隔板6向基板7移动时，使多孔质部件2的高度可变也是有效的。

或者，使多孔质部件2与隔板6以及基板7的相对移动的速度可变也是有效的。具体来说，在多孔质部件2从隔板6向基板7移动时，以使多孔质部件2的高度稍微变高的方式移动，减缓了移动速度。这是根据使用的涂敷液的粘度、表面张力等的不同而有所不同，所以设置装置上来讲可变的机构是较理想的。

进一步详细说明隔板6。在本实施例中，使用进行涂敷即可形成防反射膜的材料作为涂敷液。具体来说，使用溶剂为90～98％、可形成膜的固体成分为2～10％的溶液，并使用粘度为1～10mPa·s的低粘度溶液。

此外，作为多孔质部件，使用了三聚氰胺甲醛树脂或聚氨酯树脂等的发泡体材料。使用了该溶液的情况下，针对用于获得上述效果的隔板6的形状，通过涂敷膜的目测确认来求出实验上最优的数值。其结果在图4(a)～图4(b)中表示。

首先，得出的结果是：根据实验，在隔板6的上表面，从多孔质部件2抵接的位置至向基板7移动为止的距离(图2(c)中的A)需要在5mm以上，理想的是需要在10mm以上。该距离越长，向基板7上形成的涂敷膜厚越易稳定。但是如果过长，会产生设备变大、材料的损耗增多这样的问题，所以理想的是尽可能短。

此外，隔板6的上表面被配置于朝向涂敷方向并远离基板7的表面的方向，根据实验结果，该隔板6的上表面与基板7的表面所成的角度(图2(c)中的B)大于0°且在15°以下较为理想。这是因为，0°的时候很难得到上述效果，若比15°大，则会从多孔质部件2渗出所需以上的涂敷液，因此，在形成于基板7上的涂敷膜上产生擦碰和纹理不均等的其他不良情况。

接着，对隔板6的上表面的末端与基板7的表面之间的高度、也就是多孔质部件2的末端从隔板6向基板7移动时降落的高度(图2(b)中的C)加以说明。

在以固定了上述A、B的状态下通过变更隔板6的厚度变更了C的高度的情况下，实施涂敷膜的目测确认。结果，隔板6的上表面的末端与基板7的表面之间的高度(C)在0.5mm以上且1.5mm以下较为理想。推测这是因为若小于0.5mm，则很难得到上述效果。

此外，认为是因为，若大于1.5mm，则在多孔质部件2的末端从隔板6向基板7上移动时，会产生由于在多孔质部件2的末端与基板7之间混入气泡而引起的不均匀。

(实施例2)

接着，对与隔板的形状相关的内容加以说明。在前述的图3中，考虑到在上述图3(c)～图3(d)中，若在多孔质部件2的末端与基板7接触时同时在涂敷宽度方向上接触，则在宽度方向的某一位置多孔质部件2的末端与基板7之间会混入气泡。若形成这种状态，则会在混入气泡的状态下进行涂敷，可能会发生涂敷不均。

通过以下所示的装置构成能够解决该问题。图5为俯视观察基板7、多孔质部件2的末端、隔板6的位置关系得到的示意图。

相对于多孔质部件2的末端与基板7的相对移动方向，多孔质部件2的末端与基板7沿垂直方向设置。例如，如图5(a)、图5(b)所示，隔板6的末端具有规定的角度而设置。由此能够防止多孔质部件2的末端与基板7在宽度方向上同时接触，并能够使其以存在时间差的方式在宽度方向上相接。结果，能够得到防止多孔质部件2的末端与基板7之间混入气泡的效果。进而，通过减缓多孔质部件2的末端与基板7的相对速度，能够进一步提高上述效果。

在此，隔板6的末端与多孔质部件2的末端的角度(图5(a)～图5(b)中的D)根据多孔质部件2的材质、涂敷液的粘度等的不同而有所不同，所以并不进行限定。但是，若该角度大，则向基板7上形成的涂敷膜的始端部分成为倾斜的形状，所以最终需要在产品形状允许的范围内倾斜。

(实施例3)

接下来对隔板的形状加以说明。图6为表示隔板的整体形状的图。图6(a)表示俯视图，图6(b)表示图6(a)的XX’剖面图，图6(c)表示图6(a)的YY’剖面图。

如实施例1、2所述，在多孔质部件2的末端与隔板6接触的位置渗出涂敷液，产生积液。但是，若考虑到批量生产，每次清洗隔板6会由于生产节拍或清洗所需要的部件和溶剂等而使损耗增多，成本变高。因此，为了容易地去除在隔板6的表面产生的积液，在隔板6上设置了去除不需要的涂敷液的机构。使用图6(a)～图6(b)对其一例加以说明。

在比隔板6上的多孔质部件2的末端所接触的位置11更接近上游侧(多孔质部件2的末端相对移动的方向的相反侧)的位置，设置了供已产生的积液停留的槽12。此外，设置了引导槽13，以使涂敷液易于从该槽12流至连接于涂敷液回收罐(未作图示)的涂敷液回收口14。

在此，较为理想的是使槽12的长度比涂敷宽度(多孔质部件2的宽度)长，为了使涂敷液更易于流向槽，较为理想的是使槽的端部15具有倾斜。此外，对于槽的底面16，为了使涂敷液易于流向引导槽，较为理想的是采用引导槽附近变低的形状。在此，对引导槽13、涂敷液回收口的形状、个数并不作特别限定。

进而，在多孔质部件2的末端从隔板6向基板7移动时，为了降低多孔质部件的末端的磨损，较为理想的是对隔板6的最末端W进行圆角加工。

(实施例4)

接着，对基板6的末端的表面处理加以说明。图7表示在本实施例中所使用的隔板6的剖面图。在隔板6的上表面上比多孔质部件2的末端所抵接的位置11更接近上游侧的位置，形成排斥涂敷液的防水膜18，由此，能够获得实施例3中所说明的过剩的涂敷液易于流向槽12的效果。

此外，在隔板6的下表面，在基板侧形成排斥涂敷液的防水膜19，由此能够防止涂敷液侵入形成于隔板6与基板7之间的缝隙，并且，能够获得容易控制涂敷始端的直线性的效果。

在此，作为排斥涂敷液的膜，本实施例中所使用是由选自DLC、氮化硅、氧化硅、碳化硅中的至少一种材质所形成的膜。

(实施例5)

以上所述的隔板的效果也能够通过各种形状得到发挥。在图8(a)～图8(c)中示出隔板末端的形状例图。通过这样的形状也能得到相同的效果。在此，所需的要素只要是隔板6的上表面的角度、高度、长度为实施例1中所述的内容，则形状并不限定于此。

产业上的可利用性

本发明的涂敷装置及涂敷方法能够利用于向太阳电池、显示器等的基板涂敷防反射膜、波长调整膜等功能性膜。

Claims (7)

1.一种涂敷装置，其特征在于，包括：

基板保持台，载置基板；

多孔质部件，将涂敷液涂敷于所述基板的表面；

涂敷液供给机构，将所述涂敷液供给至所述多孔质部件；

输送机构，能够使所述基板保持台与所述多孔质部件相对移动；

上下驱动机构，能够使所述多孔质部件与所述基板接触；及

隔板，配置于所述基板的外周，并覆盖所述基板的表面的一部分，所述多孔质部件的末端抵接于该隔板的表面，

所述隔板相对于所述基板保持台中的载置基板的表面向所述基板保持台的外侧倾斜而配置。

2.根据权利要求1所述的涂敷装置，其中，

在所述隔板的表面上比与所述多孔质部件接触的位置更接近上游侧的位置设置供过剩的涂敷液流入的槽。

3.根据权利要求1或2所述的涂敷装置，其中，

所述隔板在末端部分实施了R加工。

4.根据权利要求2所述的涂敷装置，其中，

在所述隔板的上表面比与所述多孔质部件接触的位置更接近上游侧的位置涂覆排斥涂敷液的膜。

5.根据权利要求2所述的涂敷装置，其中，

在所述隔板的下表面的一部分涂覆有排斥涂敷液的膜。

6.一种涂敷方法，使涂敷液浸透于多孔质部件，并使所述多孔质部件与基板的表面接触，由此来涂敷所述涂敷液，其特征在于，

在所述基板的涂敷开始部，将覆盖所述基板的一部分并朝向所述基板的外侧倾斜的隔板设置在所述基板的外周，在使所述多孔质部件与所述隔板接触的状态下，使所述多孔质部件与所述基板在一个方向上相对移动，由此，在所述基板的表面涂敷所述涂敷液。

7.根据权利要求6所述的涂敷方法，其中，

在所述多孔质部件刚通过了所述隔板之后，使所述隔板从所述基板分离。