特許 7362936 塗布装置及び塗布方法

(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】

(24)【登録日】2023-10-06

(45)【発行日】2023-10-17

(54)【発明の名称】塗布装置及び塗布方法

(51)【国際特許分類】

   B05C 1/04 20060101AFI20231010BHJP

   B05C 11/10 20060101ALI20231010BHJP

   B05D 1/28 20060101ALI20231010BHJP

   B05D 3/00 20060101ALI20231010BHJP

【ＦＩ】

B05C1/04

B05C11/10

B05D1/28

B05D3/00 B

【請求項の数】 17

(21)【出願番号】P 2022548670

(86)(22)【出願日】2021-03-04

(86)【国際出願番号】 JP2021008371

(87)【国際公開番号】W WO2022185467

(87)【国際公開日】2022-09-09

【審査請求日】2022-08-10

(73)【特許権者】

【識別番号】000003078

【氏名又は名称】株式会社東芝

(73)【特許権者】

【識別番号】317015294

【氏名又は名称】東芝エネルギーシステムズ株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】110004026

【氏名又は名称】弁理士法人ｉＸ

(72)【発明者】

【氏名】信田 直美

(72)【発明者】

【氏名】内藤 勝之

(72)【発明者】

【氏名】齊田 穣

【審査官】河内 浩志

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１６－１７４９９２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５５１１３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１５５１１４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１６－１７５０３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１３３６５２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２００２－１４４７２２（ＪＰ，Ａ）

【文献】特表２００９－５２８９１３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｂ０５Ｃ１／００－ ３／２０

７／００－２１／００

Ｂ０５Ｄ１／００－ ７／２６

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

被塗布部材と対向可能な塗布バーと、
前記塗布バーに向けて液を供給することが可能な複数のノズルと、
を備え、
前記複数のノズルの数は、３以上であり、
前記塗布バーの表面の少なくとも一部の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記塗布バーは、ステンレススチール、チタン及びアルミニウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含み、
前記表面は、ステンレススチール、チタン及びアルミニウムよりなる群から選択された前記少なくとも１つの酸化物を含み、
前記表面の水に対する接触角は、５０度以下である、塗布装置。

【請求項2】

前記表面の前記少なくとも一部は、凹凸を含み、
前記凹凸の最大高さＲｚは、５μｍ以上５０μｍ以下である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項3】

前記被塗布部材と前記塗布バーとの間に前記液のメニスカスが形成可能である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項4】

前記複数のノズルは、前記塗布バーと接する、請求項１記載の塗布装置。

【請求項5】

前記複数のノズルの少なくとも一部の位置は、前記塗布バーよりも高い、請求項１記載の塗布装置。

【請求項6】

前記被塗布部材を保持し、前記被塗布部材を前記塗布バーに対して相対的に移動させることが可能な被塗布部材保持部をさらに備え、
前記被塗布部材保持部は、前記被塗布部材を重力の向きと逆の成分を含む向きに搬送可能である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項7】

前記被塗布部材を保持し、前記被塗布部材を前記塗布バーに対して相対的に移動させることが可能な被塗布部材保持部をさらに備え、
前記被塗布部材保持部は、前記被塗布部材を重力の向きと交差する第１方向に沿って搬送可能である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項8】

前記被塗布部材は、ロール状フィルムを含み、
前記被塗布部材保持部は、
前記ロール状フィルムの第１部分を保持する第１保持機構と、
前記ロール状フィルムの第２部分を保持する第２保持機構と、
を含む、請求項６記載の塗布装置。

【請求項9】

前記複数のノズルに前記液を供給する供給部をさらに備えた請求項６記載の塗布装置。

【請求項10】

前記供給部は、複数のポンプを含み、
前記複数のノズルの数は、前記複数のポンプの数の整数倍である、請求項９記載の塗布装置。

【請求項11】

前記数は、１２以上である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項12】

前記複数のノズルの並ぶ第１方向と交差する平面における前記塗布バーの少なくとも一部の断面は、円形である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項13】

前記表面は、第１領域、第２領域及び第３領域を含み、
前記複数のノズルの並ぶ第１方向において、前記第１領域は、前記第２領域と前記第３領域との間にあり、
前記第１領域における算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記第２領域及び前記第３領域における算術平均粗さＲａは、０．５μｍ未満または１０μｍを超える、請求項１記載の塗布装置。

【請求項14】

前記複数のノズルと前記塗布バーとの間の相対的な位置を制御可能な位置制御部をさらに備えた、請求項１記載の塗布装置。

【請求項15】

前記位置制御部は、
前記塗布バーを保持する第１保持部と、
前記複数のノズルを保持する第２保持部と、
を含み、
前記第１保持部及び前記第２保持部の少なくともいずれかは、前記塗布バーから前記複数のノズルへの向き、及び、前記複数のノズルから前記塗布バーへの向きの少なくともいずれかを有する応力を、前記塗布バー及び前記複数のノズルの少なくともいずれかに、加えることが可能である、請求項１４記載の塗布装置。

【請求項16】

前記複数のノズルの間隔が可変である、請求項１記載の塗布装置。

【請求項17】

請求項１記載の塗布装置により前記被塗布部材に前記液を塗布する塗布方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の実施形態は、塗布装置及び塗布方法に関する。

【背景技術】

【0002】

塗布バーを用いて液を塗布する塗布装置がある。均一な塗布膜を形成できる塗布装置が望まれる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【文献】特開２０１６－１７４９９２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

本発明の実施形態は、均一な塗布膜を形成できる塗布装置及び塗布方法を提供する。

【課題を解決するための手段】

【0005】

本発明の実施形態によれば、塗布装置は、被塗布部材と対向可能な塗布バーと、前記塗布バーに向けて液を供給することが可能な複数のノズルと、を含む。前記複数のノズルの数は、３以上である。前記塗布バーの表面の少なくとも一部の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上１０μｍ以下である。

【図面の簡単な説明】

【0006】

【図1】図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式図である。

【図2】図２は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式的側面図である。

【図3】図３（ａ）及び図３（ｂ）は、塗布装置の特性を例示するグラフ図である。

【図4】図４は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式図である。

【図5】図５は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式図である。

【発明を実施するための形態】

【0007】

以下、本発明の実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。
なお、図面は模式的または概念的なものであり、各部分の厚さと幅との関係、部分間の大きさの比率などは、必ずしも現実のものと同一とは限らない。また、同じ部分を表す場合であっても、図面により互いの寸法や比率が異なって表される場合もある。
なお、本願明細書と各図において、既出の図に関して前述したものと同様の要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。

【0008】

（第１実施形態）
図１（ａ）及び図１（ｂ）は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式図である。 図１（ａ）は上面図である。図１（ｂ）は、側面図である。図１（ｂ）においては、図を見やすくするために、一部の要素が省略されている。
図２は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式的側面図である。

【0009】

図１（ａ）に示すように、実施形態に係る塗布装置１１０は、塗布バー１０、及び、複数のノズル２１を含む。複数のノズル２１は、ノズル部２０に含まれて良い。

【0010】

図２に示すように、塗布バー１０は、被塗布部材８０と対向可能である。

【0011】

図１（ａ）及び図２に示すように、複数のノズル２１は、塗布バー１０と対向可能である。図２に示すように、複数のノズル２１は、塗布バー１０に向けて液８４を供給することが可能である。

【0012】

図１（ａ）に示すように、複数のノズル２１は、第１方向に沿って並ぶ。第１方向は、例えば、Ｙ軸方向である。Ｙ軸方向に対して垂直な１つの方向をＸ軸方向とする。Ｙ軸方向及びＸ軸方向に対して垂直な方向をＺ軸方向とする。塗布バー１０は、例えば、Ｙ軸方向に沿って延びる。

【0013】

図２に示すように、被塗布部材８０と塗布バー１０との間に液８４のメニスカス８４Ｍが形成可能である。メニスカス８４Ｍが被塗布部材８０と接することで、被塗布部材８０に、液８４による塗布膜８５が形成される。塗布膜８５を固体化（例えば乾燥）させることで、目的とする膜（固体膜）が得られる。例えば、被塗布部材８０を移動方向８８に沿って移動させることで、被塗布部材８０に大きな面積の塗布膜８５を形成可能である。

【0014】

実施形態においては、複数のノズル２１の数は、３以上である。これにより、大きな面積の塗布膜８５を、安定して形成できる。図１（ａ）の例では、複数のノズル２１の数は、６である。実施形態において、数は、３以上の任意の整数で良い。

【0015】

実施形態において、塗布バー１０の表面１０Ｆに凹凸が設けられる。凹凸は、例えば、サンドブラストなどの手法により形成できる。凹凸の形成条件などを制御することで、凹凸の算術平均粗さＲａを制御できる。凹凸の形成条件などを制御することで、凹凸の最大高さＲｚを制御できる。サンドブラストなどの手法を用いる場合、凹凸の形成条件は、例えば、用いられる粒子の大きさ（例えば平均径）、粒子の種類、及び、処理時間の少なくともいずれかを含む。

【0016】

実施形態において、塗布バー１０の表面１０Ｆの算術平均粗さＲａは、例えば、０．５μｍ以上１０μｍ以下である。これにより、形成される塗布膜８５の厚さむらが低減できることが分かった。例えば、塗布バー１０の表面１０Ｆに適切な粗さの凹凸が設けられることで、表面１０Ｆの濡れ性が向上する。このことが、均一な厚さの塗布膜８５が得易くなる原因であると考えられる。

【0017】

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、塗布装置の特性を例示するグラフ図である。
図３（ａ）の横軸は、塗布バー１０の表面１０Ｆの算術平均粗さＲａである。図３（ｂ）の横軸は、塗布バー１０の表面１０Ｆの凹凸の最大高さＲｚである。これらの図の縦軸は、塗布膜８５により得られた固体の膜の厚さむらＤｚである。厚さむらＤｚは、相対標準偏差（％）である。

【0018】

図３（ａ）に示すように、算術平均粗さＲａが約３μｍ以上約８μｍ以下の範囲において、小さい厚さむらＤｚが得られる。実用的には、算術平均粗さＲａが０．５μｍ以上１０μｍ以下のときに、小さい厚さむらＤｚが得られる。算術平均粗さＲａが０．５μｍ未満の場合、厚さむらＤｚが大きい。算術平均粗さＲａが１０μｍよりも大きいと、塗布バー１０が汚れ易くなる。算術平均粗さＲａが１０μｍよりも大きいと、塗布バー１０の洗浄が困難になる。算術平均粗さＲａは、例えば、好ましくは、２μｍ以上６μｍ以下である。

【0019】

０．５μｍ以上１０μｍ以下の算術平均粗さＲａの凹凸が設けられることで、塗布バー１０の表面１０Ｆにおいて、良好な濡れ性が得られると考えられる。これにより、厚さむらＤｚが小さくできると考えられる。

【0020】

複数のノズル２１の数が２の場合、２つのノズル２１の先端は、１つの直線上にある。この直線は、例えば、塗布バー１０の延びる方向に沿っている。２つのノズル２１のそれぞれと、塗布バー１０と、の間の相対的な位置は、均一にしやすい。このため、塗布バー１０の表面１０Ｆの凹凸の程度（例えば算術平均粗さＲａ）の適切な範囲は、比較的広い。

【0021】

一方、既に説明したように、実施形態において、複数のノズル２１の数は３以上である。これにより、広い面積の塗布膜８５が得られる。複数のノズル２１の数が３以上である場合、複数のノズル２１のそれぞれと、塗布バー１０と、の間の相対的な位置を均一にすることが困難になる。このような状況において、適切な範囲の算術平均粗さＲａにより、厚さむらＤｚを効果的に小さくできる。適切な範囲の算術平均粗さＲａにより、例えば、キャピラリ効果によって、液８４の膜が塗布バー１０の表面に安定して形成できる。これにより、小さい厚さむらＤｚが得られると考えられる。

【0022】

図３（ｂ）に示すように、最大高さＲｚが約１０μｍ以上約３０μｍ以下の範囲において、小さい厚さむらＤｚが得られる。実用的には、最大高さＲｚが５μｍ以上５０μｍ以下のときに、小さい厚さむらＤｚが得られる。最大高さＲｚが５μｍよりも小さいと、例えば、キャピラリ効果が小さくなり易い。最大高さＲｚが５０μｍよりも大きいと、例えば、塗布バー１０が汚染され易くなる。最大高さＲｚが５０μｍよりも大きいと、例えば、被塗布部材８０に傷が生じ易くなる。

【0023】

塗布バー１０の凹凸は、例えば、サンドブラストにより形成されても良い。サンドブラストによれば、塗布バー１０の曲面において、均一な凹凸が形成できる。例えば、塗布バー１０の表面１０Ｆの酸化が促進される。例えば、濡れ性を向上し易い。例えば、高い親水性が得易い。

【0024】

実施形態において、塗布バー１０は、例えば、金属を含む。塗布バー１０は、例えば、ステンレススチール、チタン及びアルミニウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む。塗布バー１０がステンレススチールを含む場合、高い耐久性が得易い。塗布バー１０がステンレススチールを含む場合、コストの低下が容易である。

【0025】

塗布バー１０の表面１０Ｆは、酸化物を含んでも良い。表面１０Ｆは、例えば、酸化アルミニウムなどを含んでも良い。例えば、良好な濡れ性が得易くなる。

【0026】

塗布バー１０の表面１０Ｆの水に対する接触角は、例えば、９０度未満である。親水性が高い表面１０Ｆにより、より均一な塗布膜８５が得易くなる。接触角は、５０度以下でも良い。接触角は、１０度以下でも良い。

【0027】

実施形態において、複数のノズル２１は、塗布バー１０と接しても良い。

【0028】

図２に示すように、複数のノズル２１の少なくとも一部の位置は、塗布バー１０の位置よりも高い。重力の影響により、より安定したメニスカス８４Ｍが得易くなる。例えば、複数のノズル２１が塗布バー１０の上部から塗布バー１０に接触しても良い。例えば、液８４が安定して均一に供給し易くなる。

【0029】

図１（ａ）に示すように、塗布バー１０の表面１０Ｆは、第１領域１０ａ、第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃを含む。複数のノズル２１の並ぶ第１方向（例えばＹ軸方向）において、第１領域１０ａは、第２領域１０ｂと第３領域１０ｃとの間にある。第１領域１０ａは、複数のノズル２１と対向する領域である。第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃは、複数のノズル２１と対向しない領域である。第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃは、例えば、塗布バー１０のＹ軸方向における端部を含んでも良い。

【0030】

第１領域１０ａにおける算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上１０μｍ以下である。第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃにおける算術平均粗さＲａは、０．５μｍ未満または１０μｍを超える。塗布に用いられる第１領域１０ａにおける算術平均粗さＲａを適切に設定することで、小さい厚さむらＤｚが得られる。例えば、端部に対応する第２領域１０ｂ及び第３領域１０ｃにおいて、第１領域１０ａにおける算術平均粗さＲａとは異なる表面特性が適用される。これにより、不要な部分への液８４の付着が抑制できる。液８４の使用効率が向上する。

【0031】

図２に示すように、この例では、複数のノズル２１は、基部２２と接続される。基部２２に供給管２５が接続される。供給管２５を介して、基部２２に液８４が供給される。複数のノズル２１から液８４が吐出される。

【0032】

図２に示すように、この例では、ノズル２１は、第１部材３１及び第３部材３３に保持される。第１部材３１と第３部材３３との間にノズル２１が位置する。第３部材３３は、第２部材３２により、第１部材３１に固定される。この例では、第３部材３３と第２部材３２との間に弾性部材３５が設けられる。弾性部材３５により、複数のノズル２１の位置が安定し易くなる。ノズル部２０、第１部材３１、第２部材３２、第３部材３３及び弾性部材３５は、ヘッド部３０に含まれて良い。実施形態において、複数のノズル２１の保持に関する構成は、種々に変形されてよい。

【0033】

図１（ａ）に示すように、塗布装置１１０は、位置制御部４０を含んで良い。位置制御部４０は、複数のノズル２１と塗布バー１０との間の相対的な位置を制御可能である。

【0034】

図１（ａ）及び図１（ｂ）に示すように、例えば、位置制御部４０は、第１保持部４１及び第２保持部４２を含んでも良い。第１保持部４１は、塗布バー１０を保持する。第２保持部４２は、複数のノズル２１を保持する。例えば、第２保持部４２により第１部材３１が保持される。これにより、第１部材３１に保持された複数のノズル２１が、第２保持部４２により保持される。

【0035】

第１保持部４１及び第２保持部４２の少なくともいずれかは、塗布バー１０から複数のノズル２１への向き、及び、複数のノズル２１から塗布バー１０への向きの少なくともいずれかを有する応力を、塗布バー１０及び複数のノズル２１の少なくともいずれかに、加えることが可能でもよい。

【0036】

実施形態において、複数のノズル２１の間隔が可変でも良い。間隔は、図１（ａ）に例示するＹ軸方向に沿った距離に対応する。

【0037】

図１（ａ）に示すように、塗布装置１１０は、第１センサ５１ａ及び５１ｂを含んでも良い。第１センサ５１ａ及び５１ｂは、例えば、塗布バー１０と被塗布部材８０との間の距離を検出する。

【0038】

図１（ａ）に示すように、塗布装置１１０は、制御部７０を含んでも良い。制御部７０は、例えば、第１センサ５１ａ及び５１ｂによる検出結果を入手し、検出結果に基づいて、位置制御部４０（例えば、第１保持部４１）を制御する。制御部７０により、塗布バー１０と被塗布部材８０との間の距離が適切に制御される。第１センサ５１ａ及び５１ｂは、例えば、光学素子を含む。第１センサ５１ａ及び５１ｂは、例えば、カメラを含んでも良い。

【0039】

図１（ｂ）に示すように、塗布装置１１０は、被塗布部材保持部６６を含んでも良い。被塗布部材保持部６６は、被塗布部材８０を保持する。被塗布部材保持部６６は、被塗布部材８０を塗布バー１０に対して相対的に移動させることが可能である。被塗布部材保持部６６は、例えば、搬送部である。被塗布部材保持部６６は、例えば、ローラである。この例では、被塗布部材保持部６６は、被塗布部材８０を重力ＧＤの向きと交差する方向に沿って搬送可能である。重力ＧＤの向きは、例えば、Ｚ軸方向に沿う。交差する方向は、例えば、Ｘ軸方向である。

【0040】

例えば、搬送方向（移動方向８８）は、水平方向に沿う。この場合には、複数のノズル２１の延びる方向は、例えば、水平方向に近い。位置合わせが容易である。例えば、液８４の垂れを抑制できる。

【0041】

図４は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式図である。
図４に示すように、塗布装置１１０は、被塗布部材保持部６６を含む。被塗布部材保持部６６は、被塗布部材８０を保持する。被塗布部材保持部６６は、被塗布部材８０を塗布バー１０に対して相対的に移動させる。この例では、被塗布部材保持部６６は、被塗布部材８０を重力ＧＤの向きと逆の成分を含む向き８８ａに搬送可能である。例えば、メニスカス８４Ｍに重力が加わる。高速の塗布においても、均一な塗布膜８５が得易い。

【0042】

実施形態において、被塗布部材８０の移動方向は、種々に変形可能である。移動方向と、重力の向き（方向）と、の間の角度は、例えば、±３０°以下で良い。

【0043】

図４に示すように、塗布装置１１０は、供給部６１を含んでも良い。供給部６１は、複数のノズル２１に液８４を供給可能である。供給部６１は、例えば、ポンプ６１ｐを含む。この例では、液８４が蓄えられるタンク６５が設けられる。供給部６１は、タンク６５と接続される。供給部６１は、供給管２５により、複数のノズル２１と接続される。液８４が供給部６１から複数のノズル２１に供給される。液８４が複数のノズル２１から塗布バー１０に向けて供給される。

【0044】

供給部６１は、複数のポンプ６１ｐを含んでも良い。複数のノズル２１の数は、例えば、複数のポンプ６１ｐの数の整数倍である。

【0045】

実施形態において、複数のノズル２１の数は、１２以上でも良い。複数のノズル２１の数は、例えば、１２、１６または２０などである。ポンプ６１ｐと複数のノズル２１とを接続する供給管２５は、枝分かれ構造を有しても良い。供給管２５の数は、例えば、２、４、または８などである。例えば、供給管２５の数が４の場合、少ないポンプ６１ｐにより、安定に均一に液８４を供給することができる。

【0046】

実施形態において、ポンプ６１ｐは、例えば、ダイヤフラムポンプを含んでも良い。ダイヤフラムポンプは、種々の溶媒を含む液８４に適用できる。

【0047】

図５は、第１実施形態に係る塗布装置を例示する模式図である。
図５に示すように、塗布装置１１１において、被塗布部材保持部６６は、第１保持機構６６ａ及び第２保持機構６６ｂを含む。この例では、被塗布部材８０は、ロール状フィルムを含む。第１保持機構６６ａは、ロール状フィルム（被塗布部材８０）の第１部分８０ａを保持する。第２保持機構６６ｂは、ロール状フィルム（被塗布部材８０）の第２部分８０ｂを保持する。第１保持機構６６ａ及び第２保持機構６６ｂは、例えば、ローラである。ロール状フィルムへの連続的な塗布が可能である。

【0048】

複数のノズル２１の並ぶ第１方向（Ｙ軸方向）と交差する平面（例えばＸ－Ｚ平面）における塗布バー１０の少なくとも一部の断面は、円形で良い。断面は、円、楕円、または、台形などでも良い。断面が円形の場合、塗布ヘッドの製造が簡単になる。断面が円形の場合、被塗布部材８０と塗布バー１０との間の距離を均一に維持し易い。断面の一部が曲線状で、断面の他の部分が直線状でも良い。

【0049】

実施形態において、複数のノズル２１は、針状で良い。針状において、長さは、径よりも長い。複数のノズル２１の開口部は、複数のノズル２１の延びる方向に対して、実質的に９０度で良い。この場合、複数のノズル２１が回転した場合においても、複数のノズル２１の開口部（先端）と、塗布バー１０と、の相対的な位置関係が変化し難い。例えば、複数のノズル２１の少なくともいずれかに起因した塗布バー１０の傷が抑制し易い。

【0050】

複数のノズル２１の長さは、例えば、２ｃｍ以上１０ｃｍ以下で良い。複数のノズル２１の内径は、例えば、０．２以上２ｍｍ以下である。

【0051】

実施形態において、液８４を回収する回収部が設けられても良い。実施形態において、塗布膜８５を固体化させることが可能な乾燥部が設けられても良い。乾燥部は、例えば、ヒータ、ブロワ、または、赤外線の照射部などを含んでも良い。

【0052】

実施形態において、塗布バー１０を洗浄可能な洗浄部が設けられても良い。洗浄部は、溶媒を噴霧または放射する機構を含んでも良い。溶媒は、例えば、水を含んで良い。洗浄部は、超音波を印加する機構を含んでも良い。

【0053】

実施形態に係る塗布装置により、例えば、太陽電池に含まれる膜が形成されても良い。例えば、被塗布部材８０は、ロール状のフィルムで良い。

【0054】

以下、実験結果の例について説明する。実験において、被塗布部材８０は、ロール状のＰＥＴフィルムである。ＰＥＴフィルムの幅（Ｙ軸方向の長さ）は、３００ｍｍである。ロールツーロール対応のスパッタ装置により、ロール状のフィルム上に光透過性の導電膜が形成される。導電膜は、ＩＴＯ／Ａｇ合金／ＩＴＯの積層膜である。導電膜は、所望の形状にパターニングされる。

【0055】

複数のノズル２１の１つの長さは、約５０ｍｍである。複数のノズル２１は、ステンレススチールを含む。複数のノズル２１のそれぞれ内径は、０．８ｍｍである。複数のノズル２１が、第３部材３３及び弾性部材３５を用いて、第２部材３２により、第１部材３１に固定される。複数のノズル２１の基部２２に供給管２５が接続される。

【0056】

実験において、液８４として、ＰＥＤＯＴ／ＰＳＳ水分散液が用いられる。この液８４から、例えば、太陽電池のホール輸送層が作製できる。

【0057】

塗布バー１０の断面形状は、実質的に台形である。塗布バー１０の断面形状の底部は、８０ｍｍの曲率を持つ円弧状である。塗布バー１０のＹ軸方向の長さは、３００ｍｍである。塗布バー１０の材料は、ＳＵＳ３０３である。

【0058】

実験において、塗布バー１０の底面と、底面の隣の面と、に、サンドブラスト処理が行われる。これにより、塗布バー１０の表面１０Ｆに凹凸が形成される。処理条件により、塗布バー１０の表面１０Ｆにおいて、種々の特性が得られる。または、各種の表面処理により、表面１０Ｆにおいて、種々の凹凸が形成できる。

【0059】

種々の条件の塗布バー１０を用いて、液８４の塗布が行われる。これにより、塗布膜８５が得られる。塗布膜８５が乾燥されて、目的とする膜が得られる。膜の吸光度の分布から、厚さむらＤｚが評価される。

【0060】

第１試料において、塗布バー１０の表面１０Ｆの算術平均粗さＲａは、３.２μｍである。凹凸の最大高さＲｚは、２０μｍである。表面１０Ｆは、目視において、均一である。表面１０Ｆにおいて、水との接触角は、約５度である。第１試料において、厚さむらＤｚは、１０％以下である。

【0061】

第２試料においては、塗布バー１０の表面にサンドブラスト処理が行われない。第２試料において、算術平均粗さＲａは、０．４μｍである。凹凸の最大高さＲｚは、１０μｍである。第２試料において、厚さむらＤｚは、２０％以上である。

【0062】

第３試料おいて、算術平均粗さＲａは、１２μｍである。凹凸の最大高さＲｚは、７０μｍである。第３試料において、厚さむらＤｚは、１５％以上である。第３試料において、塗布バー１０は汚染されやすく、洗浄が困難である。

【0063】

第４試料おいて、算術平均粗さＲａは、０．００６μｍである。凹凸の最大高さＲｚは、１０μｍである。第４試料において、厚さむらＤｚは、３０％以上である。

【0064】

第５試料において、算術平均粗さＲａは、４．３μｍである。凹凸の最大高さＲｚは、２５μｍである。第５試料において、厚さむらＤｚは、１０％以下である。第１試料～第５試料において、塗布バー１０の材料は、ステンレススチールである。

【0065】

第６試料において、塗布バー１０の材料は、アルミニウムである。第５試料において、算術平均粗さＲａは、８μｍである。凹凸の最大高さＲｚは、３０μｍである。第５試料において、厚さむらＤｚは、１２％以下である。

【0066】

(第２実施形態）
第２実施形態は、塗布方法に係る。塗布方法において、第１実施形態に係る任意の塗布装置により、被塗布部材８０に液８４が塗布される。均一な塗布膜８５を形成できる。

【0067】

例えば、有機半導体を用いた有機薄膜太陽電池、または、有機／無機ハイブリッド太陽電池がある。例えば、太陽電池に含まれる層を塗布により形成することで、低コストの太陽電池が得られる。実施形態によれば、例えば、ロールツーロールの塗布により、均一な塗布膜が得られる。実施形態においては、例えば、塗布バー１０と被塗布部材８０との間にメニスカス８４Ｍが形成される。適正な表面状態の塗布バー１０により均一な塗布膜８５が得られる。

【0068】

実施形態は、以下の構成（例えば技術案）を含んでも良い。
（構成１）
被塗布部材と対向可能な塗布バーと、
前記塗布バーに向けて液を供給することが可能な複数のノズルと、
を備え、
前記複数のノズルの数は、３以上であり、
前記塗布バーの表面の少なくとも一部の算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上１０μｍ以下である、塗布装置。

【0069】

（構成２）
前記表面の前記少なくとも一部は、凹凸を含み、
前記凹凸の最大高さＲｚは、５μｍ以上５０μｍ以下である、構成１記載の塗布装置。

【0070】

（構成３）
前記塗布バーは、ステンレススチール、チタン及びアルミニウムよりなる群から選択された少なくとも１つを含む、構成１または２に記載の塗布装置。

【0071】

（構成４）
前記表面は、酸化物を含む、構成１～３のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0072】

（構成５）
前記表面の水に対する接触角は、９０度未満である、構成１～４のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0073】

（構成６）
前記被塗布部材と前記塗布バーとの間に前記液のメニスカスが形成可能である、構成１～５のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0074】

（構成７）
前記複数のノズルは、前記塗布バーと接する、構成１～６のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0075】

（構成８）
前記複数のノズルの少なくとも一部の位置は、前記塗布バーよりも高い、構成１～７のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0076】

（構成９）
前記被塗布部材を保持し、前記被塗布部材を前記塗布バーに対して相対的に移動させることが可能な被塗布部材保持部をさらに備え、
被塗布部材保持部は、前記被塗布部材を重力の向きと逆の成分を含む向きに搬送可能である、構成１～８のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0077】

（構成１０）
前記被塗布部材を保持し、前記被塗布部材を前記塗布バーに対して相対的に移動させることが可能な被塗布部材保持部をさらに備え、
被塗布部材保持部は、前記被塗布部材を重力の向きと交差する第１方向に沿って搬送可能である、構成１～８のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0078】

（構成１１）
前記被塗布部材は、ロール状フィルムを含み、
前記被塗布部材保持部は、
前記ロール状フィルムの第１部分を保持する第１保持機構と、
前記ロール状フィルムの第２部分を保持する第２保持機構と、
を含む、構成９または１０に記載の塗布装置。

【0079】

（構成１２）
前記複数のノズルに前記液を供給する供給部をさらに備えた構成９～１１のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0080】

（構成１３）
前記供給部は、複数のポンプを含み、
前記複数のノズルの数は、前記複数のポンプの数の整数倍である、構成１２記載の塗布装置。

【0081】

（構成１４）
前記複数のノズルの前記数は、１２以上である、構成１～１３のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0082】

（構成１５）
前記複数のノズルの並ぶ第１方向と交差する平面における前記塗布バーの少なくとも一部の断面は、円形である、構成１～１４のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0083】

（構成１６）
前記表面は、第１領域、第２領域及び第３領域を含み、
前記複数のノズルの並ぶ第１方向において、前記第１領域は、前記第２領域と前記第３領域との間にあり、
前記第１領域における算術平均粗さＲａは、０．５μｍ以上１０μｍ以下であり、
前記第２領域及び前記第３領域における算術平均粗さＲａは、０．５μｍ未満または１０μｍを超える、構成１～１５のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0084】

（構成１７）
前記複数のノズルと前記塗布バーとの間の相対的な位置を制御可能な位置制御部をさらに備えた、構成１～１６のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0085】

（構成１８）
前記位置制御部は、
前記塗布バーを保持する第１保持部と、
前記複数のノズルを保持する第２保持部と、
を含み、
前記第１保持部及び前記第２保持部の少なくともいずれかは、前記塗布バーから前記複数のノズルへの向き、及び、前記複数のノズルから前記塗布バーへの向きの少なくともいずれかを有する応力を、前記塗布バー及び前記複数のノズルの少なくともいずれかに、加えることが可能である、構成１７記載の塗布装置。

【0086】

（構成１９）
前記複数のノズルの間隔が可変である、構成１～１８のいずれか１つに記載の塗布装置。

【0087】

（構成２０）
構成１～１９のいずれか１つに記載の塗布装置により前記被塗布部材に前記液を塗布する塗布方法。

【0088】

実施形態によれば、均一な塗布膜を形成できる塗布装置及び塗布方法が提供される。

【0089】

以上、具体例を参照しつつ、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明は、これらの具体例に限定されるものではない。例えば、塗布装置に含まれる、塗布バー、及びノズルなどの各要素の具体的な構成に関しては、当業者が公知の範囲から適宜選択することにより本発明を同様に実施し、同様の効果を得ることができる限り、本発明の範囲に包含される。

【0090】

また、各具体例のいずれか２つ以上の要素を技術的に可能な範囲で組み合わせたものも、本発明の要旨を包含する限り本発明の範囲に含まれる。

【0091】

その他、本発明の実施の形態として上述した塗布装置及び塗布方法を基にして、当業者が適宜設計変更して実施し得る全ての塗布装置及び塗布方法も、本発明の要旨を包含する限り、本発明の範囲に属する。

【0092】

その他、本発明の思想の範疇において、当業者であれば、各種の変更例及び修正例に想到し得るものであり、それら変更例及び修正例についても本発明の範囲に属するものと了解される。

【0093】

本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。

【符号の説明】

【0094】

１０…塗布バー、 １０Ｆ…表面、 １０ａ～１０ｃ…第１～第３領域、 ２０…ノズル部、 ２１…ノズル、 ２２…基部、 ２５…供給管、 ３０…ヘッド部、 ３１～３３…第１～第３部材、 ３５…弾性部材、 ４０…位置制御部、 ４１、４２…第１、第２保持部、 ５１ａ、５１ｂ…第１センサ、 ５２ａ、５２ｂ…第２センサ、 ６１…供給部、 ６１ｐ…ポンプ、 ６５…タンク、 ６６…被塗布部材保持部、 ６６ａ、６６ｂ…第１、第２保持機構、 ７０…制御部、 ８０…被塗布部材、 ８０ａ、８０ｂ…第１、第２部分、 ８４…液、 ８４Ｍ…メニスカス、 ８５…塗布膜、 ８８…移動方向、 ８８ａ…向き、 １１０、１１１…塗布装置、 Ｄｚ…厚さむら、 ＧＤ…重力、 Ｒａ…算術平均粗さ、 Ｒｚ…最大高さ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】