特開 2024-82157 スリット塗布ノズル

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2024082157

(43)【公開日】2024-06-19

(54)【発明の名称】スリット塗布ノズル

(51)【国際特許分類】

   B05C 5/02 20060101AFI20240612BHJP

   B05C 11/00 20060101ALI20240612BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20240612BHJP

【ＦＩ】

B05C5/02

B05C11/00

B05C11/10

【審査請求】未請求

【請求項の数】8

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022195915

(22)【出願日】2022-12-07

(71)【出願人】

【識別番号】000108753

【氏名又は名称】タツモ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110000970

【氏名又は名称】弁理士法人 楓国際特許事務所

(72)【発明者】

【氏名】福田 直大

【テーマコード（参考）】

4F041

4F042

【Ｆターム（参考）】

4F041AA02

4F041AB01

4F041BA05

4F041BA12

4F041CA03

4F041CA16

4F042AA02

4F042AB00

4F042BA08

4F042BA12

4F042BA25

4F042BA27

4F042CB02

4F042DF09

(57)【要約】

【課題】スリット塗布ノズルにおいて、塗布液の無駄を減らしつつ、吐出口での塗布液の流速分布を、当該吐出口の長手方向における位置に対して均一な状態に近づけることを可能にする。
【解決手段】スリット塗布ノズルは、ノズル本体と、マニホールド部と、を備える。ノズル本体は、塗布液の流入口及び吐出口を有し、当該吐出口がスリット状に形成されている。マニホールド部は、ノズル本体内に形成されており、流入口から吐出口まで塗布液を導く。具体的には、マニホールド部は、吐出口の長手方向に拡がった２つの内壁面によって形成されている。そして、ノズル本体を吐出口が鉛直下方へ向くように配置したときに流入口を通ることになる仮想鉛直線を基準線として、マニホールド部は、当該基準線の片側又は両側の位置に、上記２つの内壁面の隙間幅が基準線上の位置での当該隙間幅よりも大きくなった拡幅部を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

塗布液の流入口及び吐出口を有し、当該吐出口がスリット状に形成されているノズル本体と、
前記ノズル本体内に形成されており、前記流入口から前記吐出口まで前記塗布液を導くマニホールド部と、
を備え、
前記マニホールド部は、前記吐出口の長手方向に拡がった２つの内壁面によって形成されており、
前記ノズル本体を前記吐出口が鉛直下方へ向くように配置したときに前記流入口を通ることになる仮想鉛直線を基準線として、前記マニホールド部は、当該基準線の片側又は両側の位置に、前記２つの内壁面の隙間幅が前記基準線上の位置での当該隙間幅よりも大きくなった拡幅部を有する、スリット塗布ノズル。

【請求項2】

前記流入口から前記ノズル本体内に流入した前記塗布液は、前記ノズル本体内で貯留されることなく、前記マニホールド部を通って前記吐出口に導かれる、請求項１に記載のスリット塗布ノズル。

【請求項3】

前記マニホールド部は、少なくともその一部において、前記流入口から前記吐出口に近づくにつれて前記長手方向についての当該マニホールド部の全幅が大きくなるように形成されており、
前記拡幅部は、前記流入口から連続的に形成されており、且つ、前記長手方向についての当該拡幅部の幅が、前記流入口から前記吐出口に近づくにつれて、前記マニホールド部の前記全幅と共に大きくなるように形成されている、請求項１又は２に記載のスリット塗布ノズル。

【請求項4】

前記拡幅部は、前記長手方向についての前記マニホールド部のエッジに沿って形成されている、請求項３に記載のスリット塗布ノズル。

【請求項5】

前記２つの内壁面の少なくとも何れか一方には、前記拡幅部の隙間幅を徐々に大きくするための曲面が形成されている、請求項３に記載のスリット塗布ノズル。

【請求項6】

前記２つの内壁面の少なくとも何れか一方には、前記拡幅部の隙間幅を徐々に大きくするための段差が形成されている、請求項３に記載のスリット塗布ノズル。

【請求項7】

前記拡幅部は、前記流入口から前記吐出口までの途中に部分的に形成されている、請求項１又は２に記載のスリット塗布ノズル。

【請求項8】

塗布液の流入口及び吐出口を有し、当該吐出口がスリット状に形成されているノズル本体と、
前記ノズル本体内に形成されており、前記流入口から前記吐出口まで前記塗布液を導くマニホールド部と、
を備え、
前記マニホールド部は、前記吐出口の長手方向に拡がった２つの内壁面によって形成されており、
前記ノズル本体を前記吐出口が鉛直下方へ向くように配置したときに前記流入口を通ることになる仮想鉛直線を基準線として、前記マニホールド部は、当該基準線上の位置に、前記２つの内壁面の隙間幅が最も小さくなった縮幅部を有する、スリット塗布ノズル。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、スリット状の吐出口を備えたスリット塗布ノズルに関する。

【背景技術】

【0002】

従来のスリット塗布ノズルにおいては、流入口から吐出口までの流路の途中に、塗布液を一旦貯留する貯留部（通常「マニホールド」と呼ばれる部分）が設けられることが多い（例えば、特許文献１参照）。このようなスリット塗布ノズルによれば、流入口から流入した塗布液がスリット内を吐出口へ向けて放射状に流れる過程で、塗布液の拡がりに伴って当該塗布液の流速分布が不均一な状態になった場合でも、貯留部に塗布液を一旦貯留させることにより、塗布液の流速分布を均一な状態に近づけることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２０１６－１８２５７６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかし、上述した従来のスリット塗布ノズルには、次のような問題がある。塗布の開始前においては、貯留部全体を塗布液で満たすための液出し作業が必要であり、その作業には多量の塗布液が必要になると共に大部分が廃液となる。また、塗布の終了後においては、少なくとも貯留部の容積分の塗布液が廃液となる。このように、貯留部が設けられた従来のスリット塗布ノズルでは、多量の塗布液が無駄になってしまう。また、貯留部において塗布液の流速分布を均一な状態に近づけることができたとしても、貯留部から吐出口までの間に塗布液はスリットの壁面の影響を受け、その影響により、塗布液が吐出口に到達したときには、塗布液の流速分布が不均一な状態へ逆戻りしてしまうといったことが起こり得る。

【0005】

更に、貯留部を設けた場合、当該貯留部では、塗布液が停滞することになって当該塗布液が凝集しやすくなり、それによって生じた凝集物がそのまま吐出口から吐出されるおそれがある。そのような凝集物は、塗布膜の平滑性や特性に悪影響を及ぼし得る。

【0006】

そこで本発明の目的は、スリット塗布ノズルにおいて、塗布液の無駄を減らしつつ、吐出口での塗布液の流速分布を、当該吐出口の長手方向における位置に対して均一な状態に近づけることを可能にすることである。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明に係るスリット塗布ノズルは、ノズル本体と、マニホールド部と、を備える。ノズル本体は、塗布液の流入口及び吐出口を有し、当該吐出口がスリット状に形成されている。マニホールド部は、ノズル本体内に形成されており、流入口から吐出口まで塗布液を導く。具体的には、マニホールド部は、吐出口の長手方向に拡がった２つの内壁面によって形成されている。そして、ノズル本体を吐出口が鉛直下方へ向くように配置したときに流入口を通ることになる仮想鉛直線を基準線として、マニホールド部は、当該基準線の片側又は両側の位置に、上記２つの内壁面の隙間幅が基準線上の位置での当該隙間幅よりも大きくなった拡幅部を有する。

【0008】

上記スリット塗布ノズルによれば、マニホールド部において、拡幅部の隙間幅を、当該拡幅部以外の部分の隙間幅（基準線上の位置での隙間幅を含む）よりも大きくすることにより、拡幅部内を流れる塗布液に対して２つの内壁面が及ぼす影響（塗布液と２つの内壁面との間に生じる摩擦が当該塗布液に及ぼす影響）を、拡幅部以外の部分内を流れる塗布液に対して２つの内壁面が及ぼす影響よりも小さくすることができる。従って、拡幅部内では、塗布液の流速を速めることができる。

【0009】

ここで、流入口からマニホールド部内に流れ込んだ塗布液は、流入口から吐出口へ向けて放射状に拡がる。このため、マニホールド部に拡幅部を設けなかったとすると（即ち、マニホールド部の隙間幅が均一であったとすると）、塗布液の流れは次のようになる。塗布液のうちの基準線の両側へ拡がる部分の流速については、基準線に沿う基準方向の成分が、塗布液のうちの基準線上を流れる部分の流速（この部分の流速は、その殆どが基準方向の成分になっている）よりも小さくなってしまう。このため、吐出口では塗布液の流速分布が不均一な状態になってしまう。具体的に、吐出口が鉛直下方に向けられている場合には、流入口の真下の位置で流速（基準方向の成分）が最も大きくなり、長手方向において当該真下の位置から離れると流速（基準方向の成分）が小さくなる、といった不均一な流速分布が生じてしまう。

【0010】

一方、本発明に係るスリット塗布ノズルでは、拡幅部内において塗布液の流速を速めることができるため、当該拡幅部を基準線の両側の位置に配置することにより、塗布液のうちの基準線の両側へ拡がる部分の流速について、基準方向の成分を、塗布液のうちの基準線上を流れる部分の流速に近づけることができ、その結果として、吐出口での塗布液の流速分布を、長手方向における位置に対して均一な状態に近づけることが可能になる。

【0011】

しかも、マニホールド部には、従来から提案されているような塗布液を一旦貯留する貯留部を設ける必要がないため、塗布の開始前の液出し作業で必要となる塗布液の量が著しく少なくなり、また、塗布の終了後においても、マニホールド部内に残る塗布液の量が著しく少なくなる。よって、本発明に係るスリット塗布ノズルによれば、塗布の開始前及び終了後に生じる塗布液の無駄（即ち、廃液の量）を著しく減らすことが可能になる。

【発明の効果】

【0012】

本発明によれば、スリット塗布ノズルにおいて、塗布液の無駄を減らしつつ、吐出口での塗布液の流速分布を、当該吐出口の長手方向における位置に対して均一な状態に近づけることが可能になる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】スリット塗布ノズルを備える塗布装置を例示した概念図である。

【図2】実施形態に係るスリット塗布ノズルの分解斜視図である。

【図3】（Ａ）ノズル本体を構成する第１本体構成部及びシム部を、第２本体構成部側から見て示した平面図、及び（Ｂ）ノズル本体を吐出口側から見て示した平面図である。

【図4】図３（Ａ）に示されるIV－IV線でのノズル本体の断面を示した概念図である。

【図5】（Ａ）マニホールド部に拡幅部を設けなかった場合について、流入口からの塗布液の流れをシミュレートし、その流れを可視化した図、及び（Ｂ）その場合についての吐出口での塗布液の流速分布を示した図である。

【図6】（Ａ）マニホールド部に拡幅部を設けた場合について、流入口からの塗布液の流れをシミュレートし、その流れを可視化した図、及び（Ｂ）その場合についての吐出口での塗布液の流速分布を示した図である。

【図7】（Ａ）第１変形例に係るスリット塗布ノズルについて、図４と同じ位置（図３（Ａ）に示されるIV－IV線）でのノズル本体の断面を示した概念図、及び（Ｂ）図７（Ａ）に示されるVIIB領域の拡大図である。

【図8】第２変形例に係るスリット塗布ノズルについて、図４と同じ位置（図３（Ａ）に示されるIV－IV線）でのノズル本体の断面を示した概念図である。

【図9】第３変形例に係るスリット塗布ノズルについて、図４と同じ位置（図３（Ａ）に示されるIV－IV線）でのノズル本体の断面を示した概念図である。

【図10】第４変形例に係るスリット塗布ノズルについて、ノズル本体を構成する第１本体構成部及びシム部を、第２本体構成部側から見て示した平面図である。

【図11】（Ａ）第５変形例に係るスリット塗布ノズルについて、ノズル本体を構成する第１本体構成部及びシム部を、第２本体構成部側から見て示した平面図、及び（Ｂ）図１１（Ａ）のスリット塗布ノズルについての更なる変形例を示した図である。

【図12】第６変形例に係るスリット塗布ノズルについて、ノズル本体を構成する第１本体構成部及びシム部を、第２本体構成部側から見て示した平面図である。

【図13】（Ａ）第７変形例に係るスリット塗布ノズルについて、ノズル本体を構成する第１本体構成部及びシム部を、第２本体構成部側から見て示した平面図、及び（Ｂ）図１３（Ａ）のスリット塗布ノズルについての更なる変形例を示した図である。

【図14】（Ａ）第８変形例に係るスリット塗布ノズルについて、ノズル本体を構成する第１本体構成部及びシム部を、第２本体構成部側から見て示した平面図、及び（Ｂ）図１４（Ａ）のスリット塗布ノズルについての更なる変形例を示した図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

［１］実施形態
［１－１］塗布装置の構成
図１は、スリット塗布ノズルＫを備える塗布装置を例示した概念図である。図１の例では、塗布装置は、チャック部１と、塗布液供給部２と、制御部３と、を備えている。以下、各部の構成について具体的に説明する。

【0015】

＜チャック部＞
チャック部１は、ステージ１１と、ステージ駆動部１２と、を含む。

【0016】

ステージ１１は、載置面１１ａへの塗布対象Ｔ（塗布膜が形成される対象）のチャックが可能となるように構成されている。具体的には、チャックに必要な引力（真空吸引力や静電気引力など）を発生させる手段（不図示）が、ステージ１１に設けられている。

【0017】

ステージ駆動部１２は、塗布時のステージ１１の移動を可能にする機構であり、制御部３からの指令に従ってステージ１１の動作（移動方向や移動速度など）を制御する。図１の例では、載置面１１ａに平行な所定方向Ｄ１においてステージ１１の移動が可能になっている。

【0018】

＜塗布液供給部＞
塗布液供給部２は、スリット塗布ノズルＫと、ノズル駆動部２１と、送液ポンプ２２と、を含む。

【0019】

スリット塗布ノズルＫは、送液ポンプ２２から供給された塗布液が流れ込む流入口５０ａと、当該塗布液を吐出するための出口であってスリット状に形成された吐出口５０ｂとを有している。そして、スリット塗布ノズルＫは、吐出口５０ｂをステージ１１の載置面１１ａへ向けた状態で設置される。このときのスリット塗布ノズルＫの設置状態は、特に限定されるものではないが、通常は、吐出口５０ｂを鉛直下方へ向けた状態になることが多い。また、図１の例のようにステージ１１の移動が所定方向Ｄ１において可能である場合には、スリット塗布ノズルＫは、吐出口５０ｂの長手方向Ｄ２（吐出口５０ｂがスリット状に延びている方向。図１の例では、紙面に垂直な方向）が載置面１１ａと平行で且つ所定方向Ｄ１と垂直になるように配置される。

【0020】

ノズル駆動部２１は、載置面１１ａからの高さ方向Ｄ３についてのスリット塗布ノズルＫの移動を可能にする機構であり、制御部３からの指令に従って、高さ方向Ｄ３についてのスリット塗布ノズルＫの位置を制御する。

【0021】

送液ポンプ２２は、制御部３からの指令に従って塗布液をスリット塗布ノズルＫに供給する。具体的には、送液ポンプ２２は、制御部３からの指令に従ってスリット塗布ノズルＫへの塗布液の供給量を制御することにより、スリット塗布ノズルＫからの塗布液の吐出量を制御する。

【0022】

＜制御部＞
制御部３は、ＣＰＵやＭＰＵなどの処理装置で構成されており、塗布装置が備える様々な動作部（チャック部１や塗布液供給部２を含む）を制御する。

【0023】

尚、塗布装置は、上述した構成に限らず、ステージ１１が固定されたものに適宜変更されてもよい。この場合、ステージ１１の載置面１１ａに平行な所定方向Ｄ１においてスリット塗布ノズルＫの移動が可能となるように、チャック部１や塗布液供給部２の構成を適宜変更することができる。

【0024】

［１－２］スリット塗布ノズルの構成
スリット塗布ノズルＫの構成について具体的に説明する。図２は、スリット塗布ノズルＫの分解斜視図である。図１及び図２に示されるように、スリット塗布ノズルＫは、ノズル本体５０と、マニホールド部５１と、を備える。以下、各部の構成について説明する。

【0025】

＜ノズル本体＞
ノズル本体５０は、第１本体構成部５０１と、第２本体構成部５０２と、これらの間に介在するシム部５０３と、から構成される（図２参照）。

【0026】

第１本体構成部５０１及び第２本体構成部５０２は、互いに対向する内壁面５０１ａ及び５０２ａをそれぞれ有している。そして本実施形態では、上述した塗布液の流入口５０ａが、第１本体構成部５０１に形成されている。具体的には、流入口５０ａは、第１本体構成部５０１を、外壁面５０１ｂから内壁面５０１ａまで貫通する貫通孔によって形成されている。また、シム部５０３は、所定の厚さを持った平板で構成されており、流入口５０ａから吐出口５０ｂまでの塗布液の流路となる部分に切欠き５０３ｃが形成されている。

【0027】

図３（Ａ）は、第１本体構成部５０１及びシム部５０３を、第２本体構成部５０２側から見て示した平面図である。また、図３（Ｂ）は、ノズル本体５０を吐出口５０ｂ側から見て示した平面図である。図３（Ａ）に示されるように、本実施形態では、流路の形状（図３（Ａ）のように平面視したときの形状。即ち、所定方向Ｄ１（図１参照）から見たときの形状）が、流入口５０ａを頂部とする二等辺三角形と、当該二等辺三角形の底辺（図３（Ａ）にて二点鎖線で示した辺）と吐出口５０ｂとを繋ぐ長方形と、を組み合わせた形状となるように、切欠き５０３ｃが形成されている。

【0028】

そして、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの間にシム部５０３が介在することにより、図３（Ｂ）に示されるように、シム部５０３の端縁のうちの切欠き５０３ｃが開口した部分において、内壁面５０１ａ及び５０２ａの端縁５０１ｃ及び５０２ｃ（直線的且つ平行に延びた端縁）がシム部５０３の厚さ分だけ離間し、それによって形成されたスリット状の隙間が吐出口５０ｂとなっている。このように２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａが切欠き５０３ｃを介して対向することによってスリット状の吐出口５０ｂが形成されることに鑑みれば、当該２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａを規定する表現として、吐出口５０ｂの長手方向Ｄ２に拡がった２つの内壁面、と言い換えることができる。

【0029】

また、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａが切欠き５０３ｃを介して対向することによって形成されるノズル本体５０内の隙間（流入口５０ａから吐出口５０ｂまでの隙間）が、塗布液の流路となり、その流路に沿って流入口５０ａから吐出口５０ｂまで塗布液が導かれることになる。そして本実施形態では、この流路（流入口５０ａから吐出口５０ｂまで塗布液を導く流路）によってマニホールド部５１が構成されている（後述する図４も参照）。以下、マニホールド部５１の構成について具体的に説明する。

【0030】

＜マニホールド部＞
先ず、図１に示されるようにノズル本体５０を吐出口５０ｂが鉛直下方へ向くように配置したときを考え、そのときに流入口５０ａを通ることになる仮想鉛直線を基準線Ｑｔ（図３（Ａ）参照）とする。そして、マニホールド部５１の構成は、この基準線Ｑｔを用いて以下のように表現される。

【0031】

図４は、図３（Ａ）に示されるIV－IV線でのノズル本体５０の断面を示した概念図である。図３（Ａ）及び図４に示されるように、マニホールド部５１は、基準線Ｑｔの両側の位置に拡幅部５１Ｅを有している。ここで、拡幅部５１Ｅは、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの隙間幅Ｗｇが基準線Ｑｔ上の位置（以下、「基準位置Ｐｔ」と称す）での当該隙間幅Ｗｇよりも大きくなった部分である。換言すれば、マニホールド部５１は、吐出口５０ｂを鉛直下方へ向けた場合に拡幅部５１Ｅの位置が流入口５０ａの真下以外の位置となるように構成されている（図３（Ａ）参照）。

【0032】

そして、図３（Ａ）及び図４の例では、基準線Ｑｔ（又は基準位置Ｐｔ）に対して左側の拡幅部５１Ｅａと、基準線Ｑｔに対して右側の拡幅部５１Ｅｂとが、基準線Ｑｔ（又は基準位置Ｐｔ）に対して左右対称になるように形成されている。

【0033】

また本実施形態では、第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａが、拡幅部５１Ｅ（図３（Ａ）及び図４の例では、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂ）を形成する平坦領域Ｒｅと、拡幅部５１Ｅ以外の部分（流入口５０ａの真下の部分を含む）を形成する平坦領域Ｒｆとを有し、それらの間に、平坦領域Ｒｆより平坦領域Ｒｅのほうを深くする段差５０ｓが設けられている。一方、第２本体構成部５０２の内壁面５０２ａは、全体に亘って段差のない１つの平坦面である。従って、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの間にシム部５０３を介在させてマニホールド部５１を形成した場合、拡幅部５１Ｅが、内壁面５０１ａのうちの平坦領域Ｒｅの部分と内壁面５０２ａとによって形成され、拡幅部５１Ｅ以外の部分が、内壁面５０１ａのうちの平坦領域Ｒｆの部分と内壁面５０２ａとによって形成されることになる。そして、拡幅部５１Ｅの隙間幅Ｗｇは、拡幅部５１Ｅ以外の部分の隙間幅Ｗｇ（基準位置Ｐｔでの隙間幅Ｗｇを含む）よりも、上記段差５０ｓの深さ分だけ大きくなる。

【0034】

より具体的には、マニホールド部５１は、流入口５０ａからの一部分において、流入口５０ａから吐出口５０ｂに近づくにつれて全幅Ｌｔ（長手方向Ｄ２についての当該マニホールド部５１の全幅。図３（Ａ）参照）が大きくなるように形成されている。本実施形態では、所定方向Ｄ１（図１参照）から見たときのマニホールド部５１の形状（図３（Ａ）参照）が、流入口５０ａを頂部とする二等辺三角形と、当該二等辺三角形の底辺と吐出口５０ｂとを繋ぐ長方形と、を組み合わせた形状になっている。従って、本実施形態においては、マニホールド部５１は、流入口５０ａを頂部とする二等辺三角形の部分において、流入口５０ａから吐出口５０ｂに近づくにつれて全幅Ｌｔが徐々に大きくなるように形成されている。

【0035】

そして、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、マニホールド部５１のうちの全幅Ｌｔが徐々に大きくなる部分（流入口５０ａを頂部とする二等辺三角形の部分）において、長手方向Ｄ２についてのマニホールド部５１のエッジ５１ａ及び５１ｂにそれぞれ沿って、流入口５０ａから連続的に形成されている。図３（Ａ）及び図４の例では、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、それらのエッジがそれぞれマニホールド部５１のエッジ５１ａ及び５１ｂと一致するように構成されている。

【0036】

また、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは何れも、長手方向Ｄ２についてのそれぞれの幅Ｌｅが、流入口５０ａから吐出口５０ｂに近づくにつれて、マニホールド部５１の全幅Ｌｔと共に大きくなるように形成されている。

【0037】

マニホールド部５１が上記の構成を備える一方で、当該マニホールド部５１には、従来から提案されているような塗布液を一旦貯留する貯留部は設けられていない。従って、流入口５０ａからノズル本体５０内に流入した塗布液は、ノズル本体５０内で貯留されることなく、マニホールド部５１を通って吐出口５０ｂに導かれる。

【0038】

このようなスリット塗布ノズルＫによれば、マニホールド部５１において、拡幅部５１Ｅ（図３（Ａ）及び図４の例では、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂ）の隙間幅Ｗｇを、当該拡幅部５１Ｅ以外の部分の隙間幅Ｗｇ（基準位置Ｐｔでの隙間幅Ｗｇを含む）よりも大きくすることにより、拡幅部５１Ｅ内を流れる塗布液に対して２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａが及ぼす影響（塗布液と内壁面５０１ａ及び５０１ｂとの間に生じる摩擦が当該塗布液に及ぼす影響）を、拡幅部５１Ｅ以外の部分内を流れる塗布液に対して２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａが及ぼす影響よりも小さくすることができる。従って、拡幅部５１Ｅ内では、塗布液の流速を速めることができる。

【0039】

ここで、流入口５０ａからマニホールド部５１内に流れ込んだ塗布液は、流入口５０ａから吐出口５０ｂへ向けて放射状に拡がる。このため、マニホールド部５１に拡幅部５１Ｅを設けなかったとすると（即ち、マニホールド部５１の隙間幅Ｗｇが均一であったとすると）、塗布液の流れは以下のようになる。

【0040】

図５（Ａ）は、マニホールド部５１に拡幅部５１Ｅを設けなかった場合について、流入口５０ａからの塗布液の流れをシミュレートし、その流れを可視化した図である。また、図５（Ｂ）は、その場合についての吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を示した図である。図５（Ａ）に見られるように、塗布液のうちの基準線Ｑｔの両側へ拡がる部分の流速については、基準線Ｑｔに沿う基準方向Ｄｔの成分が、塗布液のうちの基準線Ｑｔ上を流れる部分の流速（この部分の流速は、その殆どが基準方向Ｄｔの成分になっている）よりも小さくなってしまう。このため、図５（Ｂ）に見られるように、吐出口５０ｂでは塗布液の流速分布が不均一な状態になってしまう。具体的に、吐出口５０ｂが鉛直下方に向けられている場合には、流入口５０ａの真下の位置で流速（基準方向Ｄｔの成分）が最も大きくなり、長手方向Ｄ２において当該真下の位置から離れると流速（基準方向Ｄｔの成分）が小さくなる、といった不均一な流速分布が生じてしまう。

【0041】

一方、本実施形態では、拡幅部５１Ｅ内において塗布液の流速を速めることができるため、当該拡幅部５１Ｅを基準線Ｑｔの両側の位置に配置することにより、塗布液のうちの基準線Ｑｔの両側へ拡がる部分の流速について、基準方向Ｄｔの成分を、塗布液のうちの基準線Ｑｔ上を流れる部分の流速に近づけることができ、その結果として、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を、長手方向Ｄ２における位置に対して均一な状態に近づけることが可能になる。

【0042】

そして、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を、長手方向Ｄ２における位置に対して均一な状態に近づけるために、所定方向Ｄ１から見たときのマニホールド部５１の形状に応じて、マニホールド部５１内における拡幅部５１Ｅの形成位置、拡幅部５１Ｅの隙間幅Ｗｇ、及び拡幅部５１Ｅの幅Ｌｅなどを適宜調整することができる。

【0043】

図６（Ａ）は、図３（Ａ）及び図４の例のようにマニホールド部５１に拡幅部５１Ｅを設けた場合について、流入口５０ａからの塗布液の流れをシミュレートし、その流れを可視化した図である。また、図６（Ｂ）は、その場合についての吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を示した図である。図６（Ａ）に見られるように、拡幅部５１Ｅを設けることにより、図５（Ａ）に比べて塗布液の液面を均一な状態へ近づけることができている。換言すれば、図６（Ａ）の結果は、拡幅部５１Ｅを設けることにより、塗布液のうちの基準線Ｑｔの両側へ拡がる部分の流速について、基準方向Ｄｔの成分を、塗布液のうちの基準線Ｑｔ上を流れる部分の流速に近づけることができる、ということを示している。そして、その結果として、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布が、長手方向Ｄ２における位置に対して均一な状態に近づく、ということを図６（Ｂ）は示している。

【0044】

しかも、マニホールド部５１には貯留部が設けられていないため、塗布の開始前の液出し作業で必要となる塗布液の量が著しく少なくなり、また、塗布の流量後においても、マニホールド部５１内に残る塗布液の量が著しく少なくなる。よって、上述したスリット塗布ノズルＫによれば、塗布の開始前及び終了後に生じる塗布液の無駄（即ち、廃液の量）を著しく減らすことが可能になる。

【0045】

このように、本実施形態のスリット塗布ノズルＫによれば、塗布液の無駄を減らしつつ、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を、長手方向Ｄ２における位置に対して均一な状態に近づけることができる。

【0046】

また、マニホールド部５１には貯留部が設けられていないため、マニホールド部５１内での塗布液の停滞や、当該停滞に起因した塗布液の凝集などが生じにくくなる。

【0047】

［２］変形例
上述したマニホールド部５１の構成は、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を最適化するために、以下のように変形することができる。また、以下に説明する変形例の幾つかを組み合わせて最適化することができる。

【0048】

［２－１］第１変形例
図７（Ａ）は、第１変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、図４と同じ位置（図３（Ａ）に示されるIV－IV線）でのノズル本体５０の断面を示した概念図である。また、図７（Ｂ）は、図７（Ａ）に示されるVIIB領域の拡大図である。これらの図に示されるように、第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａには、拡幅部５１Ｅの隙間幅Ｗｇを徐々に大きくするための複数の段差５０ｔが形成されていてもよい。

【0049】

このような構成によれば、拡幅部５１Ｅと、当該拡幅部５１Ｅ以外の部分と、の境界部分において、塗布液の流速についての基準方向Ｄｔの成分を緩やかに変化させることができ、その結果として、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布においても滑らかに変化した分布が得られやすくなる。

【0050】

尚、拡幅部５１Ｅは、実施形態で説明した段差５０ｓ又は本変形例で説明した複数の段差５０ｔが第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａに設けられることで形成されたものに限らず、第２本体構成部５０２の内壁面５０２ａに段差５０ｓ又は５０ｔが設けられることで形成されたものや、内壁面５０１ａ及び５０２ａの両方に段差５０ｓ又は５０ｔが設けられることで形成されたものに適宜変更されてもよい。換言すれば、拡幅部５１Ｅを形成するための段差５０ｓ又は５０ｔは、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの少なくとも何れか一方に設けることができる。

【0051】

［２－２］第２変形例
図８は、第２変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、図４と同じ位置（図３（Ａ）に示されるIV－IV線）でのノズル本体５０の断面を示した概念図である。図８に示されるように、第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａには、拡幅部５１Ｅの隙間幅Ｗｇを徐々に大きくするための曲面５０ｕが形成されていてもよい。

【0052】

このような構成によれば、拡幅部５１Ｅと、当該拡幅部５１Ｅ以外の部分と、の境界部分において、塗布液の流速についての基準方向Ｄｔの成分を、複数の段差５０ｔよりも更に緩やかに変化させることができ、その結果として、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布においても、より滑らかに変化した分布が得られやすくなる。

【0053】

また、内壁面５０１ａが角のない滑らかな面になるため、当該角での塗布液の停滞や、当該停滞によって生じ得る塗布液の凝集などを防ぐことが可能になる。また、塗布液に含まれてしまった空気が角に巻き込まれて空気抜きができないといった事態を防ぐこともできる。

【0054】

尚、拡幅部５１Ｅは、第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａに曲面５０ｕが設けられることで形成されたものに限らず、第２本体構成部５０２の内壁面５０２ａに曲面５０ｕが設けられることで形成されたものや、内壁面５０１ａ及び５０２ａの両方に曲面５０ｕが設けられることで形成されたものに適宜変更されてもよい。換言すれば、拡幅部５１Ｅを形成するための曲面５０ｕは、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの少なくとも何れか一方に設けることができる。

【0055】

［２－３］第３変形例
図９は、第３変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、図４と同じ位置（図３（Ａ）に示されるIV－IV線）でのノズル本体５０の断面を示した概念図である。図９に示されるように、第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａにおいて、拡幅部５１Ｅを形成する領域と、拡幅部５１Ｅ以外の部分を形成する領域、の両方が曲面で形成され、それらが滑らかに繋がっていてもよい。

【0056】

尚、拡幅部５１Ｅは、第１本体構成部５０１の内壁面５０１ａを曲面にすることで形成されたものに限らず、第２本体構成部５０２の内壁面５０２ａを曲面にすることで形成されたものや、内壁面５０１ａ及び５０２ａの両方を曲面にすることで形成されたものに適宜変更されてもよい。換言すれば、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの少なくとも何れか一方を曲面にして拡幅部５１Ｅを形成することができる。

【0057】

このようにマニホールド部５１を曲面で形成することにより、マニホールド部５１の設計自由度が向上させることができる。

【0058】

［２－４］第４変形例
図１０は、第４変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、ノズル本体５０を構成する第１本体構成部５０１及びシム部５０３を、第２本体構成部５０２側から見て示した平面図である。図１０に示されるように、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、マニホールド部５１のエッジ５１ａ及び５１ｂから離れた位置に形成されてもよい。

【0059】

［２－５］第５変形例
図１１（Ａ）は、第５変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、ノズル本体５０を構成する第１本体構成部５０１及びシム部５０３を、第２本体構成部５０２側から見て示した平面図である。図１１（Ａ）に示されるように、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、流入口５０ａから吐出口５０ｂまでの途中に部分的に形成されてもよい。換言すれば、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、流入口５０ａから連続的に形成されたものに限らず、流入口５０ａから離れた位置に形成されたものに適宜変更されてもよい。

【0060】

図１１（Ｂ）は、図１１（Ａ）のスリット塗布ノズルＫについての更なる変形例を示した図である。図１１（Ｂ）に示されるように、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、両側に１つずつ部分的に形成されたものに限らず、両側に複数ずつ且つそれぞれが分断された状態で形成されたものであってもよい。

【0061】

［２－６］第６変形例
図１２は、第６変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、ノズル本体５０を構成する第１本体構成部５０１及びシム部５０３を、第２本体構成部５０２側から見て示した平面図である。図１２に示されるように、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは、それぞれが途中で分岐したものであってもよい。

【0062】

［２－７］第７変形例
図１３（Ａ）は、第７変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、ノズル本体５０を構成する第１本体構成部５０１及びシム部５０３を、第２本体構成部５０２側から見て示した平面図である。図１３（Ａ）に示されるように、スリット塗布ノズルＫには、流入口５０ａが２つ設けられていてもよい。この場合、流入口５０ａごとに、当該流入口５０ａを通る基準線Ｑｔを考え、その基準線Ｑｔの両側の位置に拡幅部５１Ｅが配置されるように、マニホールド部５１の構成を適宜変更することができる。

【0063】

図１３（Ａ）の例では、所定方向Ｄ１（図１参照）から見たときのマニホールド部５１の形状が、２つの流入口５０ａをそれぞれ頂部とする２つの二等辺三角形と、それら２つの二等辺三角形の底辺（図１３（Ａ）にて二点鎖線で示した辺）と吐出口５０ｂとを繋ぐ１つの長方形と、を組み合わせた形状になっている。そして、上記２つの二等辺三角形のそれぞれにおいて、拡幅部５１Ｅ（拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂ）が上記実施形態と同様に形成されている。

【0064】

図１３（Ｂ）は、図１３（Ａ）のスリット塗布ノズルＫについての更なる変形例を示した図である。図１３（Ｂ）に示されるように、マニホールド部５１は、長手方向Ｄ２において隣接する拡幅部５１Ｅどうしが互いに繋がった状態となるように構成されてもよい。図１３（Ｂ）の例では、右側の流入口５０ａから左斜め下へ延びた拡幅部５１Ｅａと、左側の流入口５０ａから右斜め下へ延びた拡幅部５１Ｅｂとが、吐出口５０ｂに近い位置で互いに繋げられている。

【0065】

尚、スリット塗布ノズルＫにおいて、流入口５０ａは、３つ以上設けられていてもよく、その数や位置に応じて、マニホールド部５１内に拡幅部５１Ｅを適宜設けることができる。

【0066】

［２－８］第８変形例
図１４（Ａ）は、第８変形例に係るスリット塗布ノズルＫについて、ノズル本体５０を構成する第１本体構成部５０１及びシム部５０３を、第２本体構成部５０２側から見て示した平面図である。図１４（Ａ）に示されるように、所定方向Ｄ１（図１参照）から見たときのマニホールド部５１の形状は、４辺のうちの１辺が吐出口５０ｂと一致する長方形（正方形を含む）であってもよい。そして、その長方形の上辺（吐出口５０ｂと反対側の辺）に近い中央位置に流入口５０ａが設けられてもよい。この場合、このようなマニホールド部５１の形状であっても吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を最適化することが可能となるように、流入口５０ａを通る基準線Ｑｔの両側の位置に配置する拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂにおいて、長手方向Ｄ２についてのそれぞれの幅Ｌｅを、流入口５０ａと吐出口５０ｂとの間で適宜変化させてもよい。図１４（Ａ）の例では、拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂは何れも、流入口５０ａの位置から幅Ｌｅが徐々に大きくなり、途中から徐々に小さくなるように形成されている。

【0067】

図１４（Ｂ）は、図１４（Ａ）のスリット塗布ノズルＫについての更なる変形例を示した図である。図１４（Ｂ）に示されるように、長方形の上辺の近い左右の位置に１つずつ流入口５０ａが設けられてもよい。そして、流入口５０ａごとに、拡幅部５１Ｅ（拡幅部５１Ｅａ及び５１Ｅｂ）が、上記図１４（Ａ）の例と同様に形成されてもよい。

【0068】

尚、本変形例においても、流入口５０ａは、３つ以上設けられていてもよく、その数や位置に応じて、マニホールド部５１内に拡幅部５１Ｅを適宜設けることができる。

【0069】

また、第１変形例や第２変形例と同様、複数の段差５０ｔ（図７（Ａ）参照）や曲面５０ｕ（図８参照）によって拡幅部５１Ｅの隙間幅Ｗｇを徐々に大きくすることができる。これにより、拡幅部５１Ｅと、当該拡幅部５１Ｅ以外の部分と、の境界部分において、塗布液の流速についての基準方向Ｄｔの成分を緩やかに変化させることが可能になる。

【0070】

［２－９］他の変形例
上述したスリット塗布ノズルＫにおいて、マニホールド部５１は、基準線Ｑｔの両側の位置に拡幅部５１Ｅを１つずつ有したものに限らず、基準線Ｑｔの両側の位置に拡幅部５１Ｅを複数ずつ有したものや、基準線Ｑｔの片側にのみ拡幅部５１Ｅを有したもの、更には、左右で拡幅部５１Ｅの数が異なるものなどに適宜変更されてもよい。

【0071】

また、所定方向Ｄ１（図１参照）から見たときのマニホールド部５１の形状は、上述したものに限らず、全体が三角形であるものや、長手方向Ｄ２についてのエッジが湾曲したもの、更には複数の形状を組み合わせたものなど、様々な形状に適宜変更することができる。そして、そのようなマニホールド部５１の形状に応じて、吐出口５０ｂでの塗布液の流速分布を最適化するべく、拡幅部５１Ｅの構成を適宜変更することができる。

【0072】

上述したスリット塗布ノズルＫにおいて、マニホールド部５１の構成を、次のように別の観点から捉えることができる。マニホールド部５１は、基準線Ｑｔ上の位置（基準位置Ｐｔ）に、２つの内壁面５０１ａ及び５０２ａの隙間幅Ｗｇが最も小さくなった縮幅部を有する、と捉えることができる。

【0073】

また、上述したスリット塗布ノズルＫの構成は、塗布液として、内壁面５０１ａ及び５０１ｂからの影響を受けやすい流体（粘性が大きい流体や非ニュートン流体など）を用いる場合に、特に適している。

【0074】

上述の実施形態及び変形例の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上述の実施形態や変形例ではなく、特許請求の範囲によって示される。更に、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味及び範囲内での全ての変更が含まれることが意図される。

【0075】

そして、本発明の対象であるスリット塗布ノズルには、塗布装置に装着して用いられるものに限らず、手塗りで塗布膜を形成する場合などに用いられるものも含まれる。手塗りで塗布膜を形成する場合として、例えば、ハチミツやクリームなどの流動性の食材を用いて手塗りで塗布膜を形成する場合や、最終的には塗布装置で塗布膜を形成するであっても、開発や研究段階においては、導電性や界面の状態等を調べるために手塗りで塗布膜を形成する場合などが挙げられる。このように、本発明の対象であるスリット塗布ノズルは、様々な分野及び用途で使うことが期待できる。

【0076】

また、上述の実施形態や変形例からは、発明の対象として、スリット塗布ノズルＫに限らず、スリット塗布ノズルＫを構成する各部や、当該スリット塗布ノズルＫを備えた塗布装置などが個々に抽出されてもよい。

【符号の説明】

【0077】

１ チャック部
２ 塗布液供給部
３ 制御部
Ｋ スリット塗布ノズル
Ｔ 塗布対象
１１ ステージ
１１ａ 載置面
１２ ステージ駆動部
２１ ノズル駆動部
２２ 送液ポンプ
５０ ノズル本体
５０ａ 流入口
５０ｂ 吐出口
５０ｓ、５０ｔ 段差
５０ｕ 曲面
５１ マニホールド部
５１Ｅ、５１Ｅａ、５１Ｅｂ 拡幅部
５１ａ、５１ｂ エッジ
Ｄ１ 所定方向
Ｄ２ 長手方向
Ｄ３ 高さ方向
Ｄｔ 基準方向
Ｌｅ 幅
Ｌｔ 全幅
Ｐｔ 基準位置
Ｑｔ 基準線
Ｒｅ、Ｒｆ 平坦領域
Ｗｇ 隙間幅
５０１ 第１本体構成部
５０１ａ 内壁面
５０１ｂ 外壁面
５０１ｃ 端縁
５０２ 第２本体構成部
５０２ａ 内壁面
５０２ｃ 端縁
５０３ シム部
５０３ｃ 切欠き

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】

【図12】

【図13】

【図14】