[发明专利]一种用于制备翻页型涂布底材的翻页型涂布机及方法

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发明背景

发明领域

本发明涉及一种用于制备翻页型涂布底材的翻页型涂布机及方法。更具体地说，本发明涉及一种用于制备翻页型涂布底材的翻页型涂布机及方法，该方法使施涂于所制备的涂布底材上的涂料具有十分均匀的膜厚。

相关技术的描述

翻页型涂布方法是指一种涂布空白底材的方法，在该方法中将在涂布溶液的涂布方向上具有有限长度的空白底材一个接一个地被送往涂布机；每一个被送去的空白底材按预定的长度被涂上涂布溶液；将完全被涂上涂布溶液的涂布底材从涂布机中取出；下一个空白底材被送往涂布机并按前述方式涂布以制备涂布底材。

用期望的涂料涂布在涂布方向上长度小于2米的相当小的空白底材，即一种翻页型涂布方法被用于制备光学过滤器的塑料底材、液晶显示设备的玻璃底材和滤色器的玻璃底材。在有些时候，在由翻页型涂布方法制备的涂布底材上用涂布溶液涂布的厚度必须是薄而且均匀的。

现有的翻页型涂布方法包括旋转涂布方法、滚压涂布方法、刮涂方法、冲模式涂布方法及这些方法的结合。

在旋转涂布方法中，一种涂布溶液被滴在旋转底材表面的中心上，通过底材的旋转将滴下的涂布溶液铺展在底材的表面上，从而在底材的表面上形成一种涂布膜。在通过旋转涂布方法制备涂布底材中使用的设备一般称作旋转涂布机。

旋转涂布机被广泛用在半导体晶片的光阻涂布中。日本专利JP-63107769-A公开了一种用旋转涂布机制备滤色器的情况。如果涂布溶液的流变性类似于牛顿流体，通过旋转涂布机得到的涂布膜的厚度在底材的全部范围内是十分均匀的，这公开在日本专利JP-06348023-A和JP-07261378-A中。当涂布溶液是非牛顿流体或具有很高的粘度时，在旋转底材的中心部位形成厚的膜，从而降低了膜厚度的均匀性。另外，为了得到预定的涂布膜厚度旋转涂布机要耗费大量的涂布溶液，从而提高了制造成本。

在滚压涂布方法中，一个旋转涂施辊被放置在含有涂布溶液的涂布溶液罐和空白底材之间，附着在涂施辊上的涂布溶液被转移到空白底材上。通过滚压涂布方法制备涂布底材所用的设备一般称作滚压涂布机。

滚压涂布机常用来涂布长的空白底材，或涂布缠绕成卷的空白底材，还可用来进行翻页涂布。由于涂布溶液从涂布溶液罐转移到涂施辊上，然后再到达空白底材上，因而涂布溶液暴露在空气中的时间较长并可能吸收水分而使得自身变质，另外不利的是在操作期间可能进入杂质。

在刮涂方法中，用一个包括缠绕有细线的杆的栅栏把浆料涂布在底材上。通过刮涂方法制备涂布底材所用的设备一般称作刮涂机。

日本专利JP-02258081-A公开了一种刮涂机。在使用刮涂机的情况下，由于缠绕在杆上的线与空白底材直接接触，因而当涂布溶液是非牛顿流体或具有高粘度时其流平性差，另外不利的是在涂布底材上会留下线的印记。

在冲模式涂布方法中，涂布溶液从冲模上形成的缝口挤到与缝口相对的底材上，在所述缝口和底材之间留有空隙，缝口和底材相互移动，从而在底材上形成涂布膜。通过冲模式涂布方法制备涂布底材所用的设备一般称作冲模式涂布机。用喷雾代替冲模缝口的方法被称作喷雾涂布方法，用喷嘴代替冲模缝口的方法被称作喷嘴涂布方法。

冲模式涂布机被广泛用于厚膜的涂布和高粘度涂料的连续涂布。用冲模式涂布机制备滤色器的情况公开在日本专利JP-05011105-A、JP-05142407-A、JP-06339656-A、JP-08229482-A和JP-08229497-A中。当使用冲模式涂布机制备涂布膜时，涂布溶液可以通过帘式流动方法、挤出方法或滴式方法被送往空白底材，这公布在美国专利US4230793-A、US4696885-A和US2761791-A中。

在滴式方法中，在所述缝口和空白底材之间形成一种被称作涂料珠的涂料层，随着空白底材的移动或冲模的移动所述涂料从所述缝口中流出，从而在空白底材上形成涂布膜。根据滴式方法，由于形成涂布膜所需的涂料从缝口中供给，因而所形成的涂布膜具有十分均匀的厚度。涂料的浪费很少，并且由于涂料进料通道在涂料从缝口中排放之前是关闭的，因而可以防止涂料的变质和杂质的污染。因而通过这种方式得到的涂布膜是高质量的。

然而，如日本专利JP-08229482-A和JP-08229497-A中所描述的那样，使用冲模式涂布机很难制得更加均匀的涂布膜。为了形成更加均匀的涂布膜，则涂布机的结构变得复杂。