特許 6039394 コート槽及びディップコータ

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6039394

(24)【登録日】2016年11月11日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】コート槽及びディップコータ

(51)【国際特許分類】

   B05C 3/09 20060101AFI20161128BHJP

   B05C 9/08 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   B05C3/09

   B05C9/08

【請求項の数】6

【全頁数】16

(21)【出願番号】特願2012-272743(P2012-272743)

(22)【出願日】2012年12月13日

(65)【公開番号】特開2014-117634(P2014-117634A)

(43)【公開日】2014年6月30日

【審査請求日】2015年10月6日

(73)【特許権者】

【識別番号】000120386

【氏名又は名称】株式会社ＪＣＵ

(74)【代理人】

【識別番号】100075281

【弁理士】

【氏名又は名称】小林 和憲

(72)【発明者】

【氏名】熊谷 真吾

(72)【発明者】

【氏名】鍋島 三弘

(72)【発明者】

【氏名】堀江 邦明

【審査官】 富永 久子

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５６−００９３７１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００５−０９１５５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開平０５−２０８１５６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 米国特許出願公開第２０１１／０２５３０３６（ＵＳ，Ａ１）

【文献】 特開平０５−３４１５４１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−２０３１４５（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｂ０５Ｃ１／００−３／２０

Ｂ０５Ｃ７／００−２１／００

Ｂ０５Ｄ

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

貯留した塗布液中にプレートが浸漬されて引き上げられることにより前記プレートの表面に前記塗布液の被膜を形成するコート槽において、
前記塗布液を貯留する槽本体と、
前記塗布液の液面を覆うように前記槽本体の上部に配され、鉛直に起立した姿勢の前記プレートを昇降することにより出し入れするための開口が形成された蓋とを備え、
前記蓋は、被膜が形成され始める液面上の形成位置に向けて前記開口側の端部が延びており、
前記開口側の端部は、前記塗布液の液面からの高さが前記開口に向かって漸減または階段状に低くされていることを特徴とするコート槽。

【請求項2】

前記塗布液は加水分解性をもつことを特徴とする請求項１に記載のコート槽。

【請求項3】

前記塗布液はアルコキシド系の化合物を含むことを特徴とする請求項１または２に記載のコート槽。

【請求項4】

前記蓋の開口側の端部上で前記開口の長手方向における一端側から他端側に向けて不活性ガスと乾燥空気との少なくともいずれか一方を送出する送出手段を備えることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載のコート槽。

【請求項5】

塗布液の液体成分の蒸気と不活性ガスと乾燥空気との少なくともいずれかひとつを前記蓋と液面との間に供給する供給手段を備えることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載のコート槽。

【請求項6】

コート槽内の塗布液にプレートを浸漬して引き上げることにより、前記プレートの表面に前記塗布液の被膜を形成するディップコータにおいて、
前記プレートを鉛直に起立した姿勢に保持する保持手段と、
前記保持手段を昇降させることにより前記プレートを昇降させる昇降機構とを備え、
前記コート槽は、
前記塗布液を貯留する槽本体と、
前記塗布液の液面を覆うように前記槽本体の上部に配され、前記プレートを昇降することにより出し入れするための開口が形成された蓋とを有し、
前記蓋は、被膜が形成され始める液面上の形成位置に向けて前記開口側の端部が延びており、
前記開口側の端部は、前記塗布液の液面からの高さが前記開口に向かって漸減または階段状に低くされていることを特徴とするディップコータ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はプレートの表面に塗布液からなる被膜を形成するコート槽及びディップコータに関するものである。

【背景技術】

【0002】

液晶ディスプレイやプラズマディスプレイ、またソーラー発電用の太陽電池パネルなどのカバーガラスには、ガラス製のプレートの表面に、用途や使用環境に応じて種々の膜が形成されたものがある。例えば太陽電池パネルのカバーガラスとしては、ガラスからなるプレートに対して、直射日光や風雨降雪に対する耐久性を高めるためにオーバーコート膜が設けられたもの、太陽光をできるだけ効率よく受光体に取り込むために反射防止膜が設けられたもの、さらには様々な汚れの付着を防ぐための防汚膜が設けられたものがあり、中には機能が異なるこれらの膜を積層したものもある。

【0003】

一般普及型の太陽電池パネルには、そのサイズが１００ｃｍ×１２０ｃｍを越える大型のカバーガラスも用いられている。このようなサイズのカバーガラスを製造するにあたり、反射防止等の機能をもった膜をプレート上に形成する場合には、蒸着やスパッタリングのような乾式法を用いることは得策ではない。というのは、これらの乾式法は高精度の厚みコントロールは可能であるが、真空槽や真空排気系の設備が不可欠で設備コストが高く、また真空引きやリーク処理を自動化して連続的に成膜を継続させるようにした量産装置は製造コストが高くなるからである。このため、前述のような機能をもった各膜を形成する際は、ディップコート法、スリットコート法、スピンコート法、カーテンフローコート法、ロールコート法、スプレイ法、あるいはインクジェット法などの湿式法が用いられるのが通常である。

【0004】

中でも、特許文献１や特許文献２で知られるように、膜の材料となる塗布液をコート槽内に満たし、そこに処理対象物（ワーク）としてのプレートを浸漬してから引き上げるディップコート法は、他の湿式法と比較して量産性に優れ、設備コスト及び製造コストを共に抑えることができる。さらに、ディップコート法は、特許文献１記載のように、反射防止膜としては多層膜にも対応し得る程度にまで精密な厚み制御を行うことも可能であり、太陽電池パネルのカバーガラスのような量産品の製造において用途に応じた様々な種類の膜を形成する上で非常に有効な手法である。

【0005】

さらに、ディップコート法については、厚みがより均一な膜を形成するための方法として、特許文献３に記載されるように、コート槽に満たした塗布液の液面上に気流を生じさせ、浸漬後引き上げたプレート上の塗布液からなる被膜に気流を作用させる方法がある。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0006】

【特許文献1】特開２００９−０５８７０３号公報

【特許文献2】特開２００７−２０３１４５号公報

【特許文献3】特開２００７−３８２１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0007】

しかしながら、ディップコート法に使用する塗布液には、空気中の水分に接するとその水分で加水分解するものがある。例えばアルコキシド系の成分を含む塗布液は、そもそも加水分解を利用して膜となるものであるので、空気中の水分で加水分解する。アルコキシド系の成分を含む塗布液は、太陽電池パネルのカバーガラスにおける反射防止膜を形成する塗布液として広く用いられている。このような加水分解性をもつ塗布液は、コート槽に貯留されている間に液面が空気に触れているので、長時間放置しておくと劣化してしまう。

【0008】

また、このような加水分解性をもつ塗布液を使用した場合には、浸漬して引き上げたプレート上の被膜も、空気に触れることで加水分解することがあり、引き上げ環境に応じて、得られる膜の特性が変わってしまう。例えば、引き上げ中に空気中の水分量が変化すると、得られる膜は均一ではなくなる。また、複数のプレートに対して順次、膜を形成する場合には、引き上げ環境に応じて特性が互いに異なる膜が個々のプレートに形成されてしまう。このように、従来の方法は、膜の再現性に優れるとは言えない。

【0009】

このような加水分解による塗布液の劣化や膜の再現性の悪さは、特許文献３のように塗布液の液面上で気流を生じさせる場合に、特に顕著である。

【0010】

塗布液やプレート上の被膜の加水分解を抑制する方法としては、塗布液の液面上の雰囲気を除湿したり、液面上を不活性ガスで満たすなどして、その雰囲気下でプレートを塗布液から引き上げる方法がある。しかし、この方法では、液面上の雰囲気を調整する空調機に負荷がかかりすぎ、設備と稼働との両コストがかさむ。

【0011】

さらに、加水分解性をもつ塗布液の中には塗布環境下で蒸発するものもあり、前述のアルコキシド系の成分を含む反射防止膜用の塗布液にはこれにあたるものがある。塗布環境下で蒸発する塗布液は、プレート上の被膜に悪影響を与え、膜の再現性が悪くなることがある。例えば、浸漬後引き上げられている或いは引き上げたプレート上の被膜に塗布液の蒸気が触れることにより、被膜の部位によって乾燥速度が異なるようになり、得られる膜は均一ではなくなる。

【0012】

そこで、本発明は上記事情を考慮してなされたもので、コート槽に貯留した塗布液の劣化を防止し、一定品質の膜を再現性よく形成するコート槽と、ディップコータとを提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0013】

上記目的を達成するために、本発明は、貯留した塗布液中にプレートが浸漬されて引き上げられることによりプレートの表面に塗布液の被膜を形成するコート槽において、塗布液を貯留する槽本体と、塗布液の液面を覆うように槽本体の上部に配され、鉛直に起立した姿勢のプレートを昇降することにより出し入れするための開口が形成された蓋とを備え、蓋は、被膜が形成され始める液面上の形成位置に向けて上記開口側の端部が延びており、開口側の端部は、塗布液の液面からの高さが開口に向かって漸減または階段状に低くされていることを特徴として構成されている。

【0014】

塗布液が加水分解性をもつ場合、塗布液がアルコキシド系の化合物を含む場合に、効果が大きい。蓋の開口側の端部上で開口の長手方向における一端側から他端側に向けて不活性ガスと乾燥空気との少なくともいずれか一方を送出する送出手段を備えることが好ましい。コート槽は、塗布液の液体成分の蒸気とＡｒ（アルゴン）やＮ２（窒素）等の不活性ガスと乾燥空気との少なくともいずれかひとつを蓋と塗布液の液面との間に供給する供給手段を備えることがより好ましい。

【0016】

また、本発明は、コート槽内の塗布液にプレートを浸漬して引き上げることにより、プレートの表面に塗布液の被膜を形成するディップコータにおいて、プレートを鉛直に起立した姿勢に保持する保持手段と、保持手段を昇降させることによりプレートを昇降させる昇降機構とを備え、コート槽は、塗布液を貯留する槽本体と、塗布液の液面を覆うように槽本体の上部に配され、プレートを昇降することにより出し入れするための開口が形成された蓋とを有し、前記蓋は、被膜が形成され始める液面上の形成位置に向けて前記開口側の端部が延びており、前記開口側の端部は、前記塗布液の液面からの高さが前記開口に向かって漸減または階段状に低くされていることを特徴として構成されている。

【発明の効果】

【0017】

本発明によれば、コート槽に貯留した塗布液の劣化が抑えられるとともに、一定品質の膜を再現性よく形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【0018】

【図1】カバーガラスの断面図である。

【図2】太陽電池パネルの概略側面図である。

【図3】ディップコータの概略断面図である。

【図4】図３のIV−IV線に沿う断面図である。

【図5】２枚の基板の一体化についての説明図である。

【図6】供給装置を備えるコート槽の概略図である。

【図7】送出ユニットを備えるコート槽の概略図である。

【図8】別の実施形態であるコート槽の概略図である。

【図9】別の実施形態であるコート槽の概略図である。

【発明を実施するための形態】

【0019】

本発明により製造されるものとしては、例えば、太陽電池パネルに用いられるカバーガラスがある。カバーガラス１０は、図１に示すように、白板ガラス仕様のプレート（板）である基板１１と、基板１１の一方の表面（以下、第１面と称する）１１ａに配された反射防止膜１２とを備え、厚みが略均一である。

【0020】

基板１１の第１面１１ａは略平坦とされている。基板１１の他方の表面（以下、第２面と称する）１１ｂは、略平坦の場合もあるが、本実施形態では微細な凹凸が形成されたエンボス面とされている。このように、基板１１はいわゆるエンボスガラスである。反射防止膜１２は、単層構造であり、後述のように塗布液から形成される。なお、単層構造の反射防止膜１２に代えて、複層構造の反射防止膜（図示無し）とされる場合もある。この場合には、例えば後述の塗布を複数回行い、これにより厚み方向Ｔに重なる複数の被膜を形成するとよい。

【0021】

カバーガラス１０は、例えば図２に示すように、ＥＶＡ（エチレン酢酸ビニル共重合体）１５と太陽電池セル１６等と組み合わせた構造とすることで太陽電池パネル１７となる。ＥＶＡ１５は、カバーガラス１０の基板１１側に、すなわち基板１１の第２面１１ｂ上に配される。太陽電池セル１６はＥＶＡ１５中に包埋されており、ＥＶＡ１５は封止材として機能する。ＥＶＡ１５のカバーガラス１０が配されている面とは反対側の面には、保護膜として機能するバックシート１８が配されている。太陽電池パネル１７は、太陽光がカバーガラス１０側から入射するように備えられて用いる。なお、太陽電池パネルの構造は図２の態様に限られず、周知のとおり、例えば、バックシート１８に代えてガラス板が用いられている場合もあるし、太陽電池セル１６が基板１１の第２面１１ｂ上に設けられてこの太陽電池セル１６をＥＶＡが覆う場合もある。

【0022】

以下、カバーガラス１０を製造する場合を例にして本発明を説明するが、本発明により製造される材料はカバーガラス１０に限定されない。例えば、両面が平坦な板状のワークに塗布液を塗布して被膜を形成して得られる材料に本発明は適用される。中でも、少なくとも一部成分が塗布の際に蒸発するような塗布液を用いる場合や、ワーク上に形成された塗布液からなる被膜が外気中の水分で変質しやすい場合に、本発明は有効である。

【0023】

カバーガラス１０は、基板１１の第１面１１ａに反射防止膜１２を形成することで製造される。反射防止膜１２は、乾燥や焼成等の所定の処理を経ることにより反射防止膜として機能する塗布液から形成される。単層の反射防止膜１２を基板１１上に形成する第１の実施形態について、図３及び図４にしたがって説明する。ディップコータ２０は、２枚の基板１１の各第１面１１ａに塗布液２１からなる被膜２２を形成するためのものであり、保持部材２５と、変位装置２６と、コート槽２７とを備える。

【0024】

２枚の基板１１は、各々の第２面１１ｂ（図１，図２参照）を対向させて互いに一体化されている。保持部材２５は、一体化された２枚の基板１１を鉛直に起立した姿勢（以下、鉛直姿勢と称する）に保持するためのものであり、グリップ３０と、つり下げ部３１とを備える。なお、２枚の基板１１は端面の合わせ目がシール材で封止されているが、図の煩雑化を避けるために図３，図４においてはシール材の図示を略している。２枚の基板１１の一体化についての詳細は、別の図面を用いて後述する。グリップ３０は、図３の紙面の奥行き方向に長い形状であり、鉛直姿勢の両基板１１の上端部を把持することで基板１１の鉛直姿勢を保持する。グリップ３０はつり下げ部３１の下端に取り付けられており、つり下げ部３１は、グリップ３０に把持された両基板１１をつり下げた状態で支持する。

【0025】

変位装置２６は、基板１１を搬送したり、下降及び上昇させるためのものであり、搬送機構３２と昇降機構３３とを備える。変位装置２６は、つり下げ部３１に接続しており、搬送機構３２と昇降機構３３とを切り替えて保持部材２５を変位させる。

【0026】

搬送機構３２は、グリップ３０がコート槽２７の真上に位置するようにつり下げ部３１を移動させて停止させる。このように、搬送機構３２は、つり下げ部３１を例えば水平方向に移動させて所定の位置で停止させる。

【0027】

昇降機構３３は、基板１１を鉛直姿勢の状態で昇降させることにより、基板１１をコート槽２７内に出し入れするためのものである。昇降機構３３は、保持部材２５を下降させて、基板１１が浸漬される最終下降位置ＰＤ（図３の二点破線で示す）で停止するように保持部材２５を停止させる。また、昇降機構３３は、保持部材２５を上昇させて、基板１１を最終下降位置ＰＤから液面２１ｓ上へと引き上げる。このように、昇降機構３３は、つり下げ部３１を昇降させることにより、グリップ３０に把持されている基板１１をつり下げた状態で昇降させる。なお、変位装置２６は、保持部材２５を変位させるものであれば公知の他のものに代えてもよい。

【0028】

コート槽２７は、案内された２枚の基板１１の各第１面１１ａに塗布液２１からなる被膜２２を形成するためのものであり、槽本体３６と、蓋３７とを備える。槽本体３６は、塗布液２１を貯留する。

【0029】

蓋３７は、貯留されている塗布液２１の液面２１ｓ上の雰囲気と外部空間とを仕切り、液面２１ｓ上に塗布液２１の蒸気を滞留させるためのものであり、液面２１ｓを覆うように槽本体３６の上部に配される。蓋３７には、鉛直姿勢の基板１１が昇降して通過するための開口３７ａが形成されている。なお、基板１１が最終下降位置ＰＤにあるときのグリップ３０の位置は、蓋３７の上面よりも高く、最終下降位置ＰＤにある基板１１の上部は蓋３７から外部へ出た状態とされる。基板１１の上部である非塗布部分の面積ができるだけ小さくなるように、グリップ３０は、蓋３７の上面にできるだけ近づいた位置にまで下降する。開口３７ａは、被膜２２が形成された基板１１が通過できる程度に、できるだけ小さなサイズに形成される。このように開口３７ａをできるだけ小さく形成することで、液面２１ｓ上の雰囲気と外部空間とをより効果的に仕切り、液面２１ｓ上の空間２７ａの独立性を高めている。

【0030】

蓋３７により、外部空間から独立する液面２１ｓ上の空間２７ａには塗布液２１の蒸気が滞留するようになり、この塗布液２１の蒸気は蓋３７よりも上の外部空間へは拡散しにくく、拡散しても極めて微量である。このように、塗布液２１の蒸気は、蓋３７により液面２１ｓ上に滞留し、コート槽２７の上方外部への拡散が抑制される。この拡散の抑制により、浸漬後にコート槽２７の外部へと引き上げられた被膜２２には塗布液２１の蒸気が接触しない、あるいは接触しても蒸気量はわずかである。また、引き上げ中の基板１１については、コート槽２７内の液面２１ｓ上の雰囲気に触れる時間が蓋３７が無い場合よりも短い。以下の説明においては、外部空間と仕切られた液面２１ｓ上の空間２７ａをガス溜まりと称する。

【0031】

蓋３７により形成するガス溜まり２７ａの容積は特に限定されない。しかし、ガス溜まり２７ａの容積が小さすぎると、基板１１の出し入れに伴い、水分を含んだ外部空気がガス溜まり２７ａに流入したり、ガス溜まり２７ａに滞留していた塗布液２１の蒸気が開口３７ａを通って外部へ流出するなどして、ガス溜まり２７ａにおける塗布液２１の蒸気の濃度が変動しやすい。一方、ガス溜まり２７ａの容積が大きすぎると、蓋３７を配する効果が薄れる。そこで、本実施形態では、基板１１が最終下降位置ＰＤにあるときの液面２１ｓから概ね１５ｃｍの高さになるように、蓋３７を配している。この高さは、蓋３７の高さが一定で無い場合には、最も高い部分におけるものである。

【0032】

蓋３７は、開口３７ａ側の端部３７ｂが、コート槽２７の内側に曲がって形成されており、液面２１ｓに向かって延びていることが好ましい。ただし、液面２１ｓの高さが基板１１の出し入れにより変動しても開口３７ａが液面２１ｓに触れないように、端部３７ｂを形成している。このように端部３７ｂを液面２１ｓ側に向かうように曲げて形成することで、塗布液２１の蒸気をガス溜まり２７ａに滞留しやすくしている。これにより、基板１１を出し入れしても、ガス溜まり２７ａにおける塗布液２１の蒸気の濃度が変動しにくい。また、端部３７ｂをこのような液面に向かう形状にすることで、引き上げ中の基板１１上に形成されている被膜２２が塗布液２１の蒸気に触れる時間をより短くしている。なお、開口３７ａが液面２１ｓと通過する基板１１上の被膜２２とにできるだけ近い位置となるように、被膜２２が形成され始める液面２１ｓ上の形成位置Ｐ２２に向けて端部３７ｂを延ばして形成することが好ましい。

【0033】

端部３７ｂは、基板１１が昇降して通過する通過路と交差するような角度をもって、液面２１ｓへ向けて延びていることがより好ましい。すなわち、開口３７ａを通過する基板１１の両面と端部３７ｂの外壁面とがなす角度θは０°より大きく９０°より小さくすることが好ましい。さらに、乾燥した気体（以下、乾燥気体と称する）、すなわち水分量を低減させた気体を送り出す送出ユニット４１を用いることが好ましい。送出ユニット４１は、引き上げ中の基板１１に形成されている被膜２２を、蓋３７から出た時点から常に一定の条件で乾燥するためのものである。

【0034】

送出ユニット４１は、例えば、送風機４２と、ダクト４３と、コントローラ４４とを備える。送風機４２は、乾燥気体を生成し、生成した乾燥気体をダクト４３に送る。コントローラ４４は、送風機４２に対して、生成すべき乾燥気体の温度や湿度、ダクト４３に送る乾燥気体の流量の制御を行う。これにより、温度や湿度、流量等の条件が制御された乾燥気体がダクト４３から被膜２２へ供給される。ダクト４３は、図３及び図４に示すように、スリット状に形成した開口３７ａの長手方向における一端側に設けられるとともに、乾燥気体の流出口４３ａが蓋３７の開口３７ａ側の端部３７ｂよりも上になるように配される。これにより、ダクト４３から出た乾燥気体は、図４に示すように、開口３７ａの長手方向における一端側から他端側に向けて流れ、基板１１上の被膜２２と平行に乾燥気体が流れる。乾燥気体としては、水分を含まない乾燥した空気（以下、乾燥空気と称する）と、Ａｒ（アルゴン）やＮ_２（窒素）等の不活性ガスとが挙げられる。これらのうち１種類のみを乾燥気体として用いてもよいし、これらのうち少なくとも２種類を混合した混合物を乾燥気体として用いてもよい。なお、図４においては、図の煩雑さを避けるために、保持部材２５の図示を略している。

【0035】

送出ユニット４１を用いる場合には、開口３７ａの他端側に気体を吸引するためのダクト４５を設けることがより好ましい。これは、送出ユニット４１を用いる後述の他の実施形態においても同様である。ダクト４５は、気体を吸引する吸引機（図示無し）を備え、気体を引き入れる開口４５ａが送出ユニット４１のダクト４３の流出口４３ａと対向するように配される。これにより、ダクト４３から出た乾燥気体は、開口３７ａの長手方向における一端側から他端側に向けてより確実に流れ、基板１１上の被膜２２に沿ってより確実に流れる。この結果、被膜２２はより効率的に乾燥する。

【0036】

コート槽２７には、所定のガスをガス溜まり２７ａに供給する供給装置４７を設けてもよい。供給装置４７は、ガス溜まり２７ａにおける気体の水分量をより低減するためのものである。供給するガスは、塗布液２１の液体成分として用いる液の蒸気と、乾燥気体との少なくともいずれか一方である。乾燥気体としては、ＡｒやＮ_２等の不活性ガスと、乾燥空気との少なくともいずれかひとつが挙げられる。これらのうち１種類のみを用いてもよいし、これらのうち少なくとも２種類を混合した混合物を用いてもよい。供給するガスが塗布液２１の液体成分として用いる液の蒸気である場合には、供給装置４７は、塗布液２１の液体成分として用いる液を気化させて、生成した蒸気をガス溜まり２７ａに供給する。この態様は、塗布液２１と同じ処方からなる液を気化させて、生成した蒸気をガス溜まり２７ａに供給する場合も含む。

【0037】

供給装置４７からのガスを塗布液２１の液体成分として用いる液の蒸気とすることは、槽本体３６中の塗布液２１の劣化を抑える点では有効である。しかし、被膜２２をできるだけ早い時点から乾燥し始める観点を加えると、供給装置４７からのガスを乾燥気体とすることがより好ましい。また、乾燥気体の中でも、ＡｒやＮ_２等の不活性ガスは、乾燥空気よりも水分の含有量が小さいので、塗布液２１の劣化をより効果的に抑えられ、好ましい。

【0038】

このように供給装置４７から所定のガスをガス溜まり２７ａに供給する場合には、蓋３７は、塗布液２１の蒸気に代えて、あるいは加えて上記所定のガスを液面２１ｓ上に滞留させる作用を有する。本実施形態では、蓋３７に開口３７ｃを設け、この開口３７ｃに供給装置４７を接続することにより、開口３７ｃを介してガスをガス溜まり２７ａへ供給している。開口３７ｃは、コート槽２７内に形成したガス溜まり２７ａ全体へ所定のガスを滞留させることができればその数や形成する位置は特に限定されない。一例として、図３においては、開口３７ａに関して右の蓋３７に１つの開口３７ｃを形成した場合を図示してある。なお、蓋３７に開口３７ｃを設けることに代えて、槽本体３６における液面２１ｓよりも上に開口（図示無し）を設け、この開口から、所定のガスをガス溜まり２７ａへ供給してもよい。

【0039】

なお、浸漬する基板１１の体積が、貯留される塗布液２１の体積に比べて非常に小さい場合には、基板１１の出し入れに伴う液面２１ｓの高さの変動は小さい。一方、浸漬する基板１１の体積が貯留される塗布液２１の体積に比べて大きすぎると、基板１１の出し入れに伴い、液面２１ｓの高さが大きく変動してしまう。この変動量が大きいと、蓋３７の開口３７ａ側の端部３７ｂと液面２１ｓとの隙間も大きく変動してしまい、この隙間が広がることで外部空間からのガス溜まり２７ａの独立性が低下する。そこで、槽本体３６の下部３６Ｄの容積はそのまま維持しながらも、上部３６Ｕの容積を大きくすることが好ましい。これにより、基板１１の出し入れに伴う液面２１ｓの高さの変動が小さく抑えられるので、蓋３７の開口３７ａ側の端部３７ｂと液面２１ｓとの隙間の変動が小さくなる。

【0040】

基板１１の出し入れに伴い、ガス溜まり２７ａには外部空気が入り込むことがあるが、外部空気が入り込んだ場合のガス溜まり２７ａにおける外部空気の体積の割合（以下、外部空気の置換率と称する。）は３０％以下に抑えることが好ましく、２０％以下に抑えることがより好ましい。外部空気の置換率をこの程度に抑えるために、上部３６Ｕの幅（図３の横方向における長さ）は、基板１１の出し入れに伴う液面２１ｓの高さの変動が４ｃｍ以内、より好ましくは２．５ｃｍ以内となるように決定することが好ましい。

【0041】

２枚の基板１１は、前述のように、各々の第２面１１ｂ（図１，図２参照）を対向させて互いに一体化されている。両基板１１は、図５に示すように、塗布液２１が一方の基板１１と他方の基板１１との間に侵入することがないように各々の端面の相互の合わせ目５１がシール材５２で封止されていることが好ましい。シール材５２は、基板１１の各端面において２枚の基板１１を接着して一体化すると同時に端面の合わせ目５１の隙間を密封している。したがって２枚の基板１１を塗布液３に浸漬し、停止させた状態にしておいても各々の第２面１１ｂの間にまで入り込むことはない。これにより、反射防止膜１２（図１，図２参照）となる被膜２２は、２枚の基板１１の各第１面１１ａにのみ形成される。シール材５２としては、例えば光の照射により硬化する光硬化性材料が用いられる。なお、２枚の基板１１の一体化については、例えば特開２０１２−１２５７４６号公報に記載される方法を適用することができる。

【0042】

次に、上記の構成の作用について説明する。まず、鉛直姿勢の基板１１の上部をグリップ３０で把持することにより、一体化された２枚の基板１１はつり下げ部３１によりつり下げた状態で支持される。つり下げ部３１は、変位装置２６の搬送機構３２により、コート槽２７の上方に移動される。この際、つり下げ部３１は、基板１１が蓋３７の開口３７ａの真上となるように移動制御され、開口３７ａの真上で停止する。停止した後に、つり下げ部３１の制御は、搬送機構３２から昇降機構３３へ切り替えられる。

【0043】

槽本体３６には塗布液２１が予め貯留してあり、これにより、ガス溜まり２７ａの水分を含む空気は塗布液２１の蒸気に置換され、ガス溜まり２７ａには塗布液２１の蒸気が滞留する。これにより塗布液２１の劣化が防止され、さらに、昇降機構３３の停止等の稼働停止時であっても塗布液２１の滞留状態は維持されるので塗布液２１は劣化しにくい。稼働を長期間停止する場合等には、ガス溜まり２７ａにおける塗布液２１の蒸気の濃度をさらに高めるとよい。ガス溜まり２７ａにおける塗布液２１の蒸気の濃度を高める場合には、供給装置４７により塗布液２１と同じ処方の液、もしくは塗布液２１の液体成分として用いる液を気化させ、その蒸気をガス溜まり２７ａに供給する。供給は、基板１１の出し入れに関わらず連続的または断続的に行うことが好ましい。

【0044】

昇降機構３３によりつり下げ部３１は下降し、基板１１が図３の二点破線で示す最終下降位置ＰＤに達する位置で停止する。基板１１は、つり下げ部３１の下降により、槽本体３６内の塗布液２１に浸漬される。

【0045】

昇降機構３３によりつり下げ部３１を上昇させて、浸漬されている基板１１を引き上げる。ガス溜まり２７ａは水分濃度が低められており、ガス溜まり２７ａに滞留したガスは蓋３７により外部への拡散が抑制されている。このため、基板１１上の被膜２２は塗布液２１の蒸気によって乾燥状態にむらが生じることが抑えられる。これにより、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく形成される。

【0046】

なお、ディップ式のコーティングでは、形成される被膜の厚みは、塗布液の密度や粘度だけでなく基板１１等のワークを塗布液から引き上げる速度によって決まることが知られている。引き上げる速度が遅い場合であっても、液面２１ｓに向けて延びている端部３７ｂにより、塗布液２１の蒸気による被膜２２の乾燥のむらは抑えられ、再現性よく一定品質の反射防止膜１２が形成される。

【0047】

また、供給装置４７により乾燥気体をガス溜まり２７ａへ供給すると、ガス溜まり２７ａには、塗布液２１の蒸気に代えて、あるいは加えて乾燥気体が滞留する。こうして、ガス溜まり２７ａにおける水分濃度はさらに確実に低下する。

【0048】

供給装置４７から乾燥気体をガス溜まり２７ａに供給すると、貯留されている塗布液２１の劣化が抑制されるとともに、被膜２２の乾燥は均一な状態でより確実に進む。乾燥気体は、基板１１の出し入れに関わらず、連続的または断続的に供給することが好ましい。

【0049】

なお、蓋３７による前述のような拡散の抑制効果は、ガス溜まり２７ａに滞留させるガスの重さに応じて多少異なる。例えば、塗布液２１の蒸気や、不活性ガスであるＡｒ（アルゴン）は、外部空間に存在する水分を含む空気よりも通常は重いので、上記のような蓋３７による拡散の抑制効果は非常に高い。これに比べてＮ_２（窒素）や乾燥空気は、水分を含む空気と略同等の重さである。このため、Ｎ_２や乾燥空気は、塗布液２１の蒸気や、不活性ガスであるＡｒに比べて蓋３７による拡散の抑制効果は少し低い。そこで、Ｎ_２や乾燥空気をガス溜まり２７ａに滞留させる場合には、連続的に微量を供給すること、または、塗布液２１の蒸気とＡｒとの少なくともいずれか一方と共存する状態でガス溜まり２７ａに滞留させることのいずれか一方により、蓋３７による拡散の抑制効果をより確実に上げることができる。

【0050】

さらに、基板１１を引き上げる際に、送出ユニット４１のダクト４３から乾燥気体を流出することが好ましい。これにより、基板１１及び被膜２２の通過路周辺における雰囲気中の水分濃度が低下し、形成した直後の被膜２２は加水分解を抑制された状態で乾燥する。また、ダクト４３からの乾燥気体の流出により、塗布液２１の蒸気が開口３７ａから出てきても被膜２２近傍から除去されるとともに、条件が制御された乾燥気体が被膜２２に供給されるので、被膜２２は、蓋３７から出た時点から常に一定の乾燥状態が維持される。被膜２２の乾燥の均一化は、外部空気中の水分の影響を受けやすいアルコキシド系の成分を塗布液２１が含む場合に特に顕著である。以上のように一定の乾燥状態が維持されることにより、再現性よく一定品質の反射防止膜１２が形成される。

【0051】

また、ダクト４３は、乾燥気体が蓋３７の上部を開口３７ａの長手方向における一端側から他端側へ流れるように乾燥気体を流出する。これにより、乾燥気体は被膜２２の膜面に平行に流れるので、被膜２２の平滑さを損なうことなく被膜２２の乾燥が促進される。また、開口３７ａの他端側に気体を吸引するダクト４５を設けることにより、ダクト４３から出た乾燥気体は、開口３７ａの長手方向における一端側から他端側に向けてより確実に流れ、基板１１上の被膜２２に沿ってより確実に流れる。この結果、被膜２２は、平滑さが損なわれることなく、より効率的に乾燥する。

【0052】

基板１１が蓋３７よりも上方に引き上げられると、つり下げ部３１に対する制御は、昇降機構３３から搬送機構３２へ切り替えられる。搬送機構３２は、つり下げ部３１を移動制御して、これにより基板１１を次工程等の目的とする位置に搬送する。この搬送中、あるいは搬送後に、被膜２２を形成すべき新たな基板１１がコート槽２７へ案内される。

【0053】

ガス溜まり２７ａには塗布液２１の蒸気や乾燥気体が滞留しているので、貯留されている塗布液２１は劣化せず、このため、新たな基板１１に対して塗布が継続して実施され、形成される被膜２２は乾燥等の後処理を経ることにより目的とする機能を発現する。塗布液２１の劣化は、塗布液２１がアルコキシド系の成分を含む場合に、特に顕著に抑制される。

【0054】

また、槽本体３６は上部３６Ｕの容積が大きくされているので、基板１１の出し入れに伴う端部３７ｂと液面２１ｓとの隙間の変動が小さくなる。このため、ガス溜まり２７ａに滞留させた塗布液２１の蒸気や不活性ガス等のガス濃度が略一定に維持される。しかも、槽本体３６は下部３６Ｄの容積が上部３６Ｕよりも小さいので、基板１１の出し入れに伴う上記隙間の変動を小さく抑えるに際し、塗布液２１の貯留量をさほど増やす必要がない。

【0055】

ディップ式のコーティング設備は特許文献２でも知られるようにこれまでも種々のものが実用化されており、基板１１等のワークの自動搬送、浸漬及び引き上げの速度制御の手法も公知である。したがって、これら公知の設備・機構を利用して基板１１を保持したグリップ３０の移動を制御し、またコート槽２７内への塗布液２１の供給も自動化して自動成膜ラインを構成することができる。

【0056】

なお、ディップコータ２０によるディップコート処理を行う前に、基板１１の表面を清浄にしておくことが望ましく、この場合には、例えばグリップ３０で把持した状態のまま基板１１の清浄化処理を行えばよい。

【0057】

基板１１を塗布液２１から引き上げた後は、よく知られるように、被膜２２の乾燥処理等が行われる。例えば、アルコキシド系の化合物を含む塗布液２１から被膜２２を形成して反射防止膜１２とするためには、被膜２２を乾燥する乾燥処理と、この乾燥処理の後の被膜２２を加熱する加熱処理とを行う。このように、ディップコート処理の後に公知の各種処理工程を経て、最終的には表面に反射防止膜１２が成膜されたカバーガラス１０が得られる。

【0058】

反射防止用の被膜を得るために用いられる塗布液２１としては、フッ素を含有する等の各種ポリマー系の材料やＳｉＯ_２，ＴｉＯ_２系のゾル液材料などのほかにも、被膜として透明なものであれば種々のものを用いることができる。特に、本発明は、加水分解性をもつ塗布液、中でも塗布環境下で蒸発するような塗布液を使用する場合に特に有効であり、例えば、アルコキシド系の化合物を含む塗布液を用いる場合に有効である。

【0059】

また、例えば屈折率が異なる二種以上の薄膜を積層させた多層膜構成にする場合には、複数種類の塗布液を満たした２槽以上のコート槽２７に順次に基板１１を浸漬して引き上げればよい。なお、基板１１の表面に反射防止膜１２となる一定の厚みで塗布液２１を安定的にディップコートするには、塗料粘度としては２〜１０［ｍＰａ・ｓ］、表面張力としては１５〜２５［ｄｙｎｅ／ｃｍ］程度にしておくのがよく、また固形分は２〜１０％程度にするのがよく、これにより９０％程度の塗着効率を維持することができる。

【0060】

上記の第１実施形態では、送出ユニット４１と供給装置４７との両方を用いているが、いずれか一方のみを用いてもよい。例えば、供給装置４７が、乾燥気体のみをガス溜まり２７ａに供給するものである場合には、送出ユニット４１は用いなくてもよい。このように送出ユニット４１を用いない第２の実施形態について、図６を参照しながら説明する。

【0061】

ガス溜まり２７ａにある水分を含む空気を乾燥気体に置換し、さらに、ガス溜まり２７ａの圧力が開口３７ａの上方における圧力よりも高くなるように、供給装置４７から乾燥気体を供給する。これにより、図６に示すように、ガス溜まり２７ａに滞留した乾燥気体は、開口３７ａを通過して蓋３７の上部における被膜２２の通過路周辺に案内される。このように供給装置４７からの乾燥気体が被膜の通過路周辺に供給された後、あるいは供給中に、浸漬した基板１１を塗布液２１から引き上げる。

【0062】

このようにして、被膜の通過路周辺における水分を含む空気は、供給装置４７から供給される乾燥気体に置換される。従って、送出ユニット４１を用いることなく、供給装置４７からの乾燥気体の供給によっても、槽本体３６に貯留した塗布液２１の劣化は防止されるとともに、被膜２２は一定条件で乾燥がすすみ、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく得られる。

【0063】

また、送出ユニット４１を用いるが供給装置４７を用いない第３の実施形態について、図７を参照しながら説明する。なお、この場合には、図７に示すように蓋３７の開口３７ｃを閉じる、もしくは開口３７ｃが形成されていない蓋（図示無し）を用いることが好ましい。

【0064】

ダクト４３からの乾燥気体は、第１実施形態で説明したように被膜２２（図３，図４参照）の通過路周辺に流れる。さらに、塗布液２１に浸漬した基板１１を引き上げる前、例えば、基板１１をコート槽２７（図３参照）内へ案内する前に、ダクト４３から乾燥気体を流出することにより、図７に示すように乾燥気体は開口３７ａを介してコート槽２７（図３参照）内へと入っていく。これにより、ガス溜まり２７ａには乾燥気体が滞留するようになる。

【0065】

送出ユニット４１からの乾燥気体がガス溜まり２７ａに滞留した後に、浸漬した基板１１を塗布液２１から引き上げる。このため、供給装置４７を用いなくても、送出ユニット４１からの乾燥気体の供給によって、槽本体３６に貯留した塗布液２１の劣化は防止されるとともに、被膜２２は一定条件で乾燥がすすみ、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく得られる。

【0066】

第１実施形態〜第３実施形態では、蓋３７の端部３７ｂを、基板１１の通過路と交差するような角度をもつように傾斜させ、液面２１ｓへ向けて延びている形状にしている。これは、貯留された塗布液２１の蒸気が形成された被膜２２にできるだけ接触しないようにするためである。この観点から、蓋の開口側端部の形状は端部３７ｂ（図３，図６参照）のように外壁面が平坦なものである必要はなく、開口３７ａの近傍上方にダクト４３からの乾燥気体や供給装置４７からのガスを供給する空間が形成される形状であればよい。

【0067】

例えば図８の蓋６０は図３，図４，図６，７に示す蓋３７に代えて用いるものであり、この蓋６０には、開口３７ａと同様に、鉛直姿勢の基板１１が昇降して通過するための開口６０ａが形成されている。蓋６０は、側縁から開口６０ａに向かうに従い液面２１ｓ側に傾斜した形状とされている。すなわち、液面２１ｓから蓋６０までの距離は、側縁から開口６０ａに向かうに従い漸減する。なお、図８においては、図の煩雑化を避けるために、送出ユニット４１のうちダクト４３のみを図示してある。

【0068】

蓋６０は、基板１１が昇降して通過する通過路と交差するような角度をもって、液面２１ｓへ向けて延びている。すなわち、開口６０ａを通過する基板１１の両面と蓋６０の開口側の端部６０ｂの外壁面とがなす角度θは、蓋３７におけるθと同様に０°より大きく９０°より小さくしてある。

【0069】

蓋６０には供給装置４７に接続する開口６０ｃが形成されている。供給装置４７からの気体の供給を行う場合にはこの開口６０ｃを開状態とする。送出ユニット４１のダクト４３は、図８に示すように、スリット状の開口６０ａの長手方向における一端側に設けられるとともに、乾燥気体の流出口４３ａが蓋６０の端部６０ｂよりも上になるように配される。

【0070】

このように蓋６０は、図３，図４，図６の蓋３７と同様に、開口６０ａの近傍上方にダクト４３や供給装置４７からの乾燥気体を供給する空間が形成される形状をもつ。したがって、蓋６０は、図３，図４，図６における蓋３７と同様の作用をもつ。この結果、槽本体３６に貯留した塗布液２１の劣化が防止されるとともに、被膜２２の乾燥条件が制御され、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく得られる。

【0071】

また、図７の蓋３７に代えて蓋６０を用いる場合には、開口６０ｃは閉じることが好ましい。開口６０ｃを閉じた場合の蓋６０は、図７の蓋３７と同様に、開口６０ａの近傍上方にダクト４３からの乾燥気体を供給する空間が形成される形状をもつとともに、その乾燥気体を開口６０ａを介してガス溜まり２７ａへ供給する形状をもつ。したがって、蓋６０は、図７における蓋３７と同様の作用をもつ。この結果、槽本体３６に貯留した塗布液２１の劣化が防止されるとともに、被膜２２の乾燥条件が制御され、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく得られる。

【0072】

また、図９に示す蓋７０は、図３，図４，図６，７に示す蓋３７に代えて用いるものであり、この蓋７０には、開口３７ａと同様に、鉛直姿勢の基板１１が昇降して通過するための開口７０ａが形成されている。蓋７０は、液面２１ｓからの高さが開口７０ａから側縁に向けて階段状に高くされている。具体的には、蓋７０は、液面２１ｓ近くとなるように低くされている開口７０ａ側の低部７０ｂと、この低部７０ｂよりも高い位置にある側縁側の高部７０ｄとを有する。開口７０ａを通過する基板１１の両面と蓋７０の開口７０ａ側の端部である低部７０ｂの外壁面とがなす角θは、略９０°とされている。以上の構成により、高部７０ｄと液面２１ｓとの間には、ガス溜まり２７ａが形成されるとともに、開口７０ａ側の端部である低部７０ｂ上にはダクト４３から送出される気体が流れる流れ空間が形成される。なお、図９においては、図の煩雑化を避けるために、送出ユニット４１のうちダクト４３のみを図示してある。

【0073】

蓋７０には供給装置４７に接続する開口７０ｃが形成されている。供給装置４７からの気体の供給を行う場合にはこの開口６０ｃを開状態とする。送出ユニット４１のダクト４３は、図９に示すように、スリット状の開口７０ａの長手方向における一端側に設けられるとともに、乾燥気体の流出口４３ａが蓋７０の低部７０ｂよりも上になるように配される。

【0074】

このように蓋７０も、図３，図４，図６の蓋３７と同様に、開口７０ａの近傍上方にダクト４３や供給装置４７からの乾燥気体を供給する空間が形成される形状をもつ。したがって、蓋７０は、図３，図４，図６における蓋３７と同様の作用をもつ。この結果、槽本体３６に貯留した塗布液２１の劣化が防止されるとともに、被膜２２の乾燥条件が制御され、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく得られる。

【0075】

また、図７の蓋３７に代えて蓋７０を用いる場合には、開口７０ｃは閉じることが好ましい。開口７０ｃを閉じた場合の蓋７０は、図７の蓋３７と同様に、開口７０ａの近傍上方にダクト４３からの乾燥気体を供給する空間が形成される形状をもつとともに、その乾燥気体を開口７０ａを介してガス溜まり２７ａへ供給する形状をもつ。したがって、蓋７０は、図７における蓋３７と同様の作用をもつ。この結果、槽本体３６に貯留した塗布液２１の劣化が防止されるとともに、被膜２２の乾燥条件が制御され、一定品質の反射防止膜１２が再現性よく得られる。

【0076】

本発明は、反射防止膜１２だけでなく、他の機能をもった薄膜、例えば透明導電膜、透明保護膜や防止汚膜など、種々の薄膜を太陽電池パネルのガラス製のプレートにディップコートする際に用いることができる。さらに、太陽電池パネルのカバーガラス以外にも、一般のガラス製プレートやプラスチック製のプレートなど、透明、不透明に限らず種々のプレート材の表面に被膜を形成する場合に適用可能である。

【符号の説明】

【0077】

１１ 基板
１２ 反射防止膜
２０ ディップコータ
２１ 塗布液
２２ 被膜
２５ 保持部材
２７ コート槽
２７ａ ガス溜まり
３３ 昇降機構
３６ 槽本体
３７，６０，７０ 蓋
３７ａ，６０ａ，７０ａ 開口
３７ｂ 端部
４１ 送出ユニット
４７ 供給装置

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】