[0001] 本发明涉及涂布装置及涂布方法。

[0002] 已知有一种以太阳能电池、显示器面板、照明器具等为对象大面积地涂布反射防止膜、可屏蔽特定的波长光的波长调节膜等的涂布技术。

[0003] 例如，存在日本专利特开2003－260398号公报中公开的点胶涂覆法。图13是说明现有的点胶涂覆法的示意图。当朝基板113涂布功能性膜时，将涂布液112从在涂布宽度方向上较长的模具111经由沿模具111的长边方向形成的狭缝涂布在基板113上。

[0004] 另外，也可能经由渗入有涂布液的多孔质件朝基板涂布涂布液。例如，已知有日本专利特开昭63－229166号公报、日本专利特开昭63－39357号公报中记载的涂布装置和涂布方法。

[0005] 图14是示出日本专利特开昭63－229166号公报中公开的涂布装置的结构的图。该涂布装置使从分配器供给来的涂布液115浸透多孔质件116并将该多孔质件116按压于芯片117来使多孔质件116压溃，并将浸透多孔质件116的涂布液115压出以在芯片117上涂布涂布液115。

[0006] 图15是对日本专利特开昭63－39357号公报中公开的打印机的印字方法进行说明的图。该涂布装置的多孔质件形成为上层多孔质件118和下层多孔质件119的双层结构，并形成为上层多孔质件118的气泡直径比下层多孔质件119的气泡直径大的结构。此外，预先使涂布液浸入上层多孔质118，液体从上层多孔质118朝下层多孔质119转移。此外，通过将下层多孔质119按压到基材113来使涂布液112进行印字。

[0007] 在现有的点胶涂覆法中，为了均匀地进行涂布，一般需要将模具前端与基板的间隙即涂布间隙距离维持在几十μｍ到300μｍ左右。然而，例如，太阳能电池中使用的盖玻璃基板的表里形状是非对称的，此外，有时还进行了表面急冷的强化处理，使得基板的翘曲、起伏为0.1mm～几mm，非常大。因此，在点胶涂覆法中，存在实质上不能维持上述涂布间隙距离这样的技术问题。

[0008] 另外，在经由上述多孔质件朝基板涂布涂布液的方法中，难以在较大的宽度方向上高精度且均匀地涂布涂布液，因此，存在难以对大面积的基板进行连续涂布这样的技术问题。

[0009] 本发明的目的在于对存在翘曲、起伏的基板也能容易且均匀地涂布膜。附图说明

[0010] 图1是表示本发明的涂布装置的基本结构的示意图。

[0011] 图2A是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0012] 图2B是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0013] 图2C是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0014] 图2D是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0015] 图2E是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0016] 图2F是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0017] 图3A是例示出实施例2的多孔质件的形状的图。

[0018] 图3B是例示出实施例2的多孔质件的形状的图。

[0019] 图3C是例示出实施例2的多孔质件的形状的图。

[0020] 图4A是例示出实施例2的金属板的形状的图。

[0021] 图4B是例示出实施例2的金属板的形状的图。

[0022] 图4C是例示出实施例2的金属板的形状的图。

[0023] 图5A是对使多孔质件的前端与基板抵接时的不良情况进行说明的图。

[0024] 图5B是对使多孔质件的前端与基板抵接时的不良情况进行说明的图。

[0025] 图6A是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0026] 图6B是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0027] 图7A是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0028] 图7B是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0029] 图8A是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0030] 图8B是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0031] 图8C是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。

[0032] 图9A是表示实施例4的头部的固定机构的结构的图。

[0033] 图9B是表示实施例4的头部的固定机构的结构的图。

[0034] 图10是表示实施例4的多孔质件前端的干燥防止盖的结构的图。

[0035] 图11是例示出实施例5的头部及液体供给喷嘴的结构的图。

[0036] 图12A是例示出实施例5的液体供给喷嘴的结构的图。

[0037] 图12B是例示出实施例5的液体供给喷嘴的结构的图。

[0038] 图13是说明现有的点胶涂覆法的示意图。

[0039] 图14是表示现有的使用多孔质构件的涂布装置的结构的示意图。

[0040] 图15是表示现有的使用两层结构多孔质构件的涂布方法的示意图。

[0041] 使用图1对本发明的涂布装置的结构进行说明。

[0042] 图1是表示本发明的涂布装置的基本结构的示意图，是透视地使截面可视化的立体图。本发明的涂布装置以高精度地定量输送涂布液的液体供给机构、将涂布液供给至多孔质的液体排出机构及位于上述液体供给机构附近的多孔质材料作为最小限度的基本结构。

[0043] 以下，对本发明的涂布装置的特征部进行详细说明。本发明的涂布装置具有涂布宽度以上的宽度，在由SUS、A1等形成的两块金属板1之间夹着多孔质件2，在多孔质件2的下方设有多孔质件3。

[0044] 另外，利用泵4以规定的速度朝液体供给喷嘴5供给涂布液6，并经由液体供给喷嘴5将涂布液6供给至两块金属块1间的上述多孔质件2的上表面。另外，供给至多孔质件2的涂布液6浸透至多孔质件2的设于基板7侧的多孔质件3，由于多孔质件3与基板7接触而在基板7上形成涂布膜8。多孔质件是多孔质件2、3的双层结构，液体供给喷嘴5侧的多孔质件为多孔质件2，与基板7接触一侧的多孔质件为多孔质件3。

[0045] 例如，上述日本专利特开昭63－39357号公报中记载的多孔质件是使用上层多孔质件保持涂布液并将涂布液供给至与基板接触的下层多孔质件的结构。为此，上层多孔质件的气泡直径形成得比下层多孔质件的气泡直径大。与此相对，本发明的涂布装置的特征是，多孔质件2的气泡直径比多孔质件3的气泡直径小。

[0046] 通过将多孔质件2的气泡直径形成得比多孔质件3的气泡直径小，能增加宽度方向上的毛细管力以使涂布液6在多孔质件2内沿宽度方向充分地浸透。能利用该现象在多孔质件2内的宽度方向上均匀地供给涂布液6，从而也能对大面积的基板进行涂布。使多孔质件2、多孔质件3的气泡直径变化的方法并未被特别地限定，例如，既可以使用相同材质但发泡程度不同的多孔质件，也可以使用不同的材质且发泡程度不同的多孔质件。

[0047] 另外，在形成完使气泡直径变化的多孔质件之后、将该多孔质件安装于涂布装置的情况下，无需特别设置金属板1，只要用任意的元件保持多孔质件即可。另外，多孔质件2、3也可使用相同材质、相同发泡程度的同一材质，通过使夹在金属板1中的压缩程度(压溃量)变化来改变气泡直径。

[0048] 然而，此处使用的多孔质件2、3需要选定连续具有气泡的材质，且对所使用的涂布液具有耐受性的材质。另外，较为理想的是，与基板7接触的多孔质件3的材质是耐磨损性优异的材质。另外，液体供给喷嘴5采用能在多孔质件2的涂布宽度方向上均匀地供给涂布液的结构是较为理想的。例如，使用在涂布宽度方向上分开地配置有多个液体排出口的液体供给喷嘴5来朝多孔质件2供给涂布液是较为理想的，此外，追加使该液体供给喷嘴5在涂布宽度方向上摆动的机构也是有效的。另外，液体排出口也可以呈在涂布宽度方向上较长的狭缝。

[0049] 这样，通过采用使内有气泡的多孔质件3与涂布面抵接来进行涂布的结构，能在与基板7抵接时通过使气泡、多孔质件自身压溃来吸收基板7的起伏等，从而能将间隙(GAP)距离保持为一定。此外，通过使多孔质件2的气泡直径比多孔质件3的气泡直径小，能使供给至多孔质件2的涂布液6在渗透至多孔质件3之前在多孔质件2整体内渗透。因此，能在多孔质件的宽度方向上均匀地供给涂布液6以容易、均匀地进行涂布，特别地，能容易且均匀地涂布亚微细粒度的薄膜。

[0050] 另外，作为前端部分的多孔质件3的气泡直径较大，因此，能保持涂布液6，并能抑制涂布液的滴落。

[0051] 接着，使用图1对朝基板7涂布薄膜的工序步骤进行说明。

[0052] 首先，说明朝基板7涂布之前的准备内容。例如，使用管式泵(tube pump)和CT泵这样的能稳定地排出一定量的泵4来将涂布液6以液体的状态输送至液体供给喷嘴5，并从液体供给喷嘴5朝存在于两块金属板1间的多孔质件2的上表面连续定期或断断续续地供给涂布液6。然后，供给来的涂布液6浸透多孔质件2，一边朝下方方向(图1内为多孔质件3的方向)浸透一边在涂布宽度方向上渗透。此处，多孔质件2和多孔质件3的气泡直径不同对于沿宽度方向的渗透容易度是有重要影响的，在后面将说明详细情况。

[0053] 接着，沿多孔质件2内的宽度方向渗透的涂布液6逐渐朝多孔质件3浸透，液体浸透多孔质件3整体。此处，当超过多孔质件3所能保持的允许液体量时，会产生液体滴落，因此，在达到滴落之前停止从液体供给喷嘴5供给涂布液6。

[0054] 接着，对将涂布液6涂布于基板7的方法进行说明。通过将基板7搬运至多孔质件3前端附近，并使基板7或头部(此处头部是指包括多孔质件2、3及对多孔质件2、3进行保持的金属板1在内的单元整体)朝相对靠近的方向移动，来使多孔质件3的前端部与基板7抵接。然后，在抵接的状态下使基板7或头部相对地在横向上移动，从而将浸透多孔质件3的涂布液6涂布在基板7上。

[0055] 在此，由于多孔质件3的前端能压溃，因此，即便在基板7上存在翘曲和起伏，只要多孔质件3前端的压溃量处于基板7的翘曲和起伏量以上，基本上就能涂布于基板7整体。然而，从实际使涂布膜厚分布均匀的观点来看，将多孔质件3前端的压溃量设为基板7的翘曲和起伏量的两倍以上是较为理想的。

[0056] 此外，使用附图将具体的说明作为实施例来加以说明。

[0057] (实施例1)

[0058] 例如，在本发明的涂布装置中，使用发泡树脂(三聚氰胺泡沫、聚氨酯泡沫等)作为多孔质件2、3，将多孔质件3的气泡直径设为大约50～200μｍ，将多孔质件2的气泡直径设为大约1～50μｍ，使用以IPA、乙醇等为主要成分的几～几十mPa·s的涂布液来作为涂布液。

[0059] 首先，使用图2A～图2F，对使用本发明的涂布装置进行涂布的情况下的涂布液的状态进行说明。图2A～图2F是表示实施例1的涂布液的浸透状态的图。

[0060] 在本实施例的涂布装置中，如图2A所示，在多孔质件2及多孔质件3中分别存在气泡直径不同的气泡9。在涂布时，首先，如图2B所示，当将涂布液6供给至多孔质件2的上表面时，涂布液6浸透到多孔质件2的气泡9内，在气泡9中充满涂布液而形成液滴11。若进一步供给涂布液6，由于多孔质件2的气泡直径比多孔质件3的气泡直径小，因此，通过利用液体因毛细管力而容易朝气泡直径较小的方向渗透的现象(毛细管现象)，能在涂布液6朝多孔质件3浸透之前、使涂布液6在多孔质件2的涂布宽度方向上渗透。因此，能在多孔质件3的宽度方向上均匀地供给涂布液6。

[0061] 此外，当供给涂布液6时，如图2C所示，当超过多孔质件2的气泡9所能保持的液体量限度时，涂布液6朝多孔质件3浸透，并逐渐浸透到多孔质件3整体。因此，能在多孔质件3的宽度方向上均匀地供给涂布液6，从而能在基板的宽度方向上均匀地涂布涂布液6。

[0062] 接着，通过使多孔质件3的前端与基板7抵接，如图2D所示，多孔质件3的前端稍许压溃。当多孔质件3的前端压溃时，保持于多孔质件3前端的涂布液6渗出，涂布液6在多孔质件3的前端与基板7之间的接触部沿涂布宽度方向流出。然后，形成涂布液6呈涂布宽度方向的线状地在基板7上充满的状态即稳定液流状态。接着，如图2E所示，一边维持上述稳定液流状态，一边使基板7或多孔质件3相对地在横向上移动，从而能在基板7上形成涂布膜8。此时，在多孔质件3的宽度方向上均匀、稳定地供给涂布液6，因此，能在基板7的宽度方向上均匀地涂布涂布液6。另外，即便涂布的距离较长，由于能使逐渐地浸透多孔质件2及多孔质件3的涂布液6朝多孔质件3的前端浸透，因此能维持稳定液流状态。在此，作为涂布膜8残留在基板7上的液体量和从多孔质件2朝多孔质件3的前端浸透的液体量的平衡管理是重要的。因此，在涂布中，需连续地或断断续续地从多孔质件2的上表面供给涂布液6，以避免从多孔质件2、3朝多孔质件3的前端浸透的液体量减少。此时，若涂布液6的供给较少，则会产生涂布擦伤、涂布膜厚变薄这样的问题。相反地，当增加涂布液6的供给量时，存在涂布膜厚变厚的倾向。对应地，在基板7上形成的涂布膜8局部较薄或擦伤的情况下，能通过增加由泵供给来的涂布液6的量来提高膜厚的均匀性。因此，较为理想的是，在泵中设置能使泵的排出量在涂布过程中变化的调节功能以能在涂布过程中调节涂布液6的量。另外，能利用该涂布液6的供给量和涂布速度(基板移动速度)控制涂布膜厚。此处，在涂布液6的供给量相同的条件下，当提高基板7的相对移动速度时，能将涂布膜8的厚度调节得较薄，但会产生擦破、气泡混入的问题。相反地，当减小基板7的相对移动速度时，能增大涂布膜8的厚度，但会产生涂布节奏变长的问题。因此，为了设定涂布膜8的厚度及品质、节奏等的最佳条件，具有能个别地调节涂布液6的供给量、即泵的排出速度及基板7的相对移动速度的功能是较为理想的。另外，最终，涂布液的溶剂和固态成分(膜形成成分)的比率、涂布液的粘度的改变也会使涂布膜厚变化，因此，也需要对固态成分的比率、粘度进行微调节。例如，若降低涂布液的溶剂的粘度，则基板7与涂布液6的渗透性变好，从而能降低上述擦破、气泡的混入。另外，通过增加或减小溶剂和固态成分的比率，即便涂布膜8的厚度相同，也能增加或减小干燥、烧成后形成的功能性膜的膜厚。因此，在通过调节上述涂布液6的量、基板7的相对移动速度、溶剂粘度来设定满足涂布膜8的品质、节奏的条件之后，为了调节干燥、烧成后形成的功能性膜的膜厚，也能采用对溶剂与固态成分的比率进行微调节的方法(图2F)。

[0063] 此外，在此，也可将多孔质件3的前端的形状设为越是靠近前端则截面积越小的楔形形状。通过将多孔质件3设为上述形状，从多孔质件2浸透多孔质件3的涂布液6逐渐聚集在多孔质件3的前端即楔形形状的前端部并进行浸透，因此，具有能维持上述稳定液流状态的效果。同时，多孔质件3的前端容易压溃，能将间隙距离维持在一定的间隔，可克服基板的起伏的影响，以容易实现均匀的涂布。

[0064] (实施例2)

[0065] 接着，对多孔质件的结构进行说明。如实施例1所示，多孔质件采用在气泡直径较小的多孔质件2的下方连接由不同的材质形成且气泡直径较大的多孔质件3的结构，但在一个材质的多孔质件中，也能采用在上部和下部使气泡直径不同的结构。使用图3A、图3B、图3C，对使用同一材质的多孔质件12作为实施例1的多孔质件2及多孔质件3并使多孔质件12的上部与包括前端部的下部的气泡直径变化的一例进行说明。图3A、图3B、图3C是例示出实施例2的多孔质件的形状的图，是示出被图1的金属板1夹住的多孔质件的截面形状例的图。

[0066] 如图3A、图3B、图3C所示，将在多孔质件12的截面形状中使上端的厚度比下端的厚度大的形状、例如截面形状为三角形(图3A)、梯形等的多孔质件12以使多孔质件12的下端部分露出的方式用金属板1夹住(图的状态)，然后，使金属板1朝缩小金属板1间隔的方向移动以对多孔质件12施加压力，从而能使上端的压缩量和下端的压缩量不同，并能在多孔质件12的上端和下端使气泡直径不同。在本实施例中，仅对多孔质件12的上端进行加压，因此，多孔质件12的上部的气泡直径变小，并使包括多孔质件12的前端在内的下部的气泡直径变大。

[0067] 另外，图4A、图4B、图4C是例示出实施例2的金属板的形状的图，是夹住多孔质件的金属板的形状例的一例。如图4A、图4B所示，通过一边改变将两块金属板1固定于规定形状的多孔质件12的角度一边进行压缩(图的状态)，能发挥出使压缩量变化的效果。另外，如图4C所示，通过在金属板13的一部分上形成突起14，并用该突起物压缩多孔质件
12，从而能使压缩量变化(图的状态)，并能使多孔质件12中的气泡直径变化。具体而言，多孔质件12采用在内部具有规定的气泡直径的结构，通过进行压缩而形成为进一步用力压缩后的部分的气泡被压溃而使气泡直径变小的结构。因此，能通过调节压缩量来对气泡直径进行微调节，结果是，能调节因实施例1所述的毛细管现象而使涂布液在宽度方向上渗透的方式。

[0068] 另外，如图4A所示，越是从接受涂布液供给的区域靠近前端，则越是使属板13间的距离接近，从而使接受涂布液供给的区域中的气泡变大，以能在多孔质件12的上部保持涂布液。相反地，如图4B所示，越是从接受涂布液供给的区域靠近前端，越是扩大金属板13间的距离，从而能使供给来的涂布液有效地在宽度方向上转移。此外，如图4C所示，通过在金属板13上设置突起14，能更容易地选择性压缩多孔质件12。

[0069] (实施例3)

[0070] 接着，使用图5A～图8C对使多孔质件3的前端与基板7抵接时的详细动作进行说明。图5A、图5B是对使多孔质件的前端与基板抵接时的不良情况进行说明的图。特别地，在多孔质件3的前端为楔形形状的情况下，当使多孔质件3的前端垂直地与基板7抵接时，存在如图5A所示多孔质件3的前端朝基板7的前进方向(图中箭头的方向)压溃的情况和如图5B所示多孔质件3的前端朝与基板7的前进方向相反的方向压溃的情况，图5A、图5B的状态在涂布宽度方向上局部混合存在。在这种状态下，一边使多孔质件3与基板抵接，一边搬运基板7，因此，多孔质件3的前端压溃方向有时从图5B的状态变化为图5A的状态。在该情况下，会发生以下不良情况：在涂布膜上产生筋纹，或产生膜厚局部变大等涂布不均。

[0071] 使用图6A～图8C对解决上述问题的方法进行说明。图6A、图6B是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。如图6A所示，将多孔质件3以使其前端相对于与基板的前进方向相反的方向倾斜大约10～45°的状态固定于涂布装置(固定机构未图示)，并在维持该角度的状态下使多孔质件3与基板7抵接。通过该方法，如图6B所示，使多孔质件3的前端的压溃方向一定，从而能解决上述问题。然后，使基板7移动。

[0072] 另外，图7A、图7B是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。如图7A所示，也可将多孔质件3以相对于与基板的前进方向相反的方向倾斜大约10～45°的状态固定于涂布装置(固定机构未图示)，并将该固定机构设为能改变角度的机构。
接着，使多孔质件3在倾斜的状态下与基板7抵接，然后，使多孔质件3相对于基板7立起规定的角度，随后，使基板7移动(图7B)。藉此，多孔质件3的前端能稳定地朝基板7的前进方向压溃，从而能解决上述问题。

[0073] 另外，图8A～图8C是例示出实施例3中的使多孔质件前端与对象物抵接的方法的图。如图8A所示，在多孔质件3与基板7接触之前，使基板7以一定速度朝前进方向移动。接着，如图8B所示，一边使基板7移动一边使多孔质件3的前端与基板7接触，从而能如图8C那样，使多孔质件3的前端稳定地朝基板的前进方向压溃。

[0074] (实施例4)

[0075] 接着，使用图9A、图9B、图10对上述头部的固定方法进行说明。图9A、图9B是表示实施例4的头部的固定机构的结构的图。

[0076] 构成头部10的两块金属板1间的上部露出，在涂布挥发性较高的溶液的情况下，涂布液可能会从多孔质件2的上表面蒸发。另外，当构成头部10的多孔质件2、3连续地持续涂布时，因反复处理而产生多孔质件3的磨损、缺口等问题，因此需要进行更换。因此，需要能容易进行更换的结构。

[0077] 当形成头部10时，首先，如图9A所示，在未进行涂布处理的状态下，例如用螺钉15对夹住多孔质件2、3的金属板1进行固定来预先组装头部10。接着，如图9B所示，通过朝固定部16内的空洞17插入上述头部10来加以固定，从而能容易地将头部10固定在封闭的环境气体内。此外，能在短时间内容易地更换头部10，并能防止从头部10流出的涂布液的干燥。另外，能通过在固定部16内配置按压辊子18来进行头部10的定位固定，此外，还能通过改变按压辊子18的按压来调节多孔质件的压缩量。

[0078] 另外，多孔质件3的前端处于始终露出的状态，因此，需要防止从多孔质件3的前端流出的涂布液干燥。图10是表示实施例4的多孔质件前端的干燥防止盖的结构的图，如图10所示，设置在不涂布的待机时间中使干燥防止盖19覆盖多孔质件3的前端的机构也是有效的。

[0079] (实施例5)

[0080] 接着，使用图11、图12A、图12B，对上述头部及液体供给喷嘴的结构的另一实施例进行说明。

[0081] 图11是例示出实施例5的头部及液体供给喷嘴的结构的图。图12A、图12B是例示出实施例5的液体供给喷嘴的结构的图，是液体供给喷嘴的剖视图。

[0082] 在此，多孔质件2及多孔质件3采用被金属板1夹住的结构，并采用在该金属板1之间夹着液体供给喷嘴5的结构。此处，通过朝液体供给喷嘴5的液体注入口20注入从泵(未图示)供给来的涂布液，并在歧管21内填充涂布液，从而使液体在涂布宽度方向上渗透。然后，从液体排出口22排出液体，并朝多孔质件2的上表面供给涂布液。此处，液体排出口22位于与多孔质件2的上表面接触程度的附近是较为理想的。这是因为，这样能具有从液体排出口22排出的涂布液能稳定地供给至多孔质件2的上表面、并能防止液体干燥的效果的缘故。

[0083] 另外，如图12A所示，能将液体排出口22设为每隔一定间隔形成多个φ0.1～0.5mm的微小的孔23的结构。通过将形成该孔23的间隔设为狭小的间距，能进一步均匀地在涂布宽度方向上供给涂布液，从而能提高涂布后的膜厚均匀性。然而，该使用微小的孔23的结构存在异物、因涂布液改性而固态物化后的物质堵塞的可能性。因此，如图12B所示，在涂布宽度方向上设置30～300μｍ的狭缝24作为液体排出口22以代替图12A的微小的孔23的结构也是有效的。通过设为该结构，即便异物夹在狭缝中，也能以实质上不对涂布膜厚产生影响的程度稳定地在涂布宽度方向上供给液体。