JP2000153199A

JP2000153199A - 塗布装置および塗布方法並びにプラズマディスプレイの製造方法および製造装置

Info

Publication number: JP2000153199A
Application number: JP33270498A
Authority: JP
Inventors: Yoshiyuki Kitamura; 義之北村; Isamu Sakuma; 勇佐久間; Yoshinori Tani; 義則谷
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 1998-11-24
Filing date: 1998-11-24
Publication date: 2000-06-06
Anticipated expiration: 2018-11-24
Also published as: JP4324998B2

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】吐出量を少なくして端部厚膜化を防止し、均一
な塗布膜厚をえるようにし、塗布液の種類が変わっても
常に塗布均一性が保てるように融通性があり、かつ再現
性の高い手段を提供できるようにし、さらには塗布速度
をあげても端部での膜切れが生ずることなく、高速でも
均一性を実現することが可能な塗布装置、塗布方法並び
にプラズマディスプレイの製造方法および製造装置を提
供する。【解決手段】塗布器は所定厚みのシム１０２を内部に挿
入して塗布液で吐出する吐出口を構成するものであり、
吐出する塗布液の分布が塗出口の長手方向にわたって変
化するように、シム１０２は吐出口長手方向および／ま
たは塗布液吐出方向にわたって塗布液流路形状を変化さ
せる形状を有することを特徴とする。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、例えばプラズマ
ディスプレイ、カラー液晶ディスプレイ用カラーフィル
タ、光学フィルタ、プリント基板、集積回路、半導体等
の製造分野に使用されるものであり、詳しくはガラス基
板などの被塗布部材表面に非接触で塗布液を吐出しなが
ら塗膜を形成する塗布装置および塗布方法、並びにこれ
ら装置および方法を使用したプラズマディスプレイの製
造装置および製造方法の改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ディスプレイはその方式において
次第に多様化してきているが、現在注目されているもの
の一つが、従来のブラウン管よりも大型で薄型軽量化が
可能なプラズマディスプレイである。これは、一定ピッ
チでストライプ状に一方向にのびる溝をもつ隔壁をガラ
ス基板上に構成し、さらにこの隔壁の溝にＲ、Ｇ、Ｂの
蛍光体を充填し、任意の部位を紫外線により発光させ、
所定のカラーパターンを写し出すものである。通常隔壁
のある方が背面板、発行させる部位を決める電極がある
方が前面板と呼ばれており、両者を貼りあわせてプラズ
マディスプレイとして構成される。

【０００３】ここで重要な背面板上の隔壁パターンの形
成方法としては、隔壁ペーストを均一に塗布し、乾燥し
て均一膜厚のものを成型してから、所定ピッチのストラ
イプ状の溝を、サンドブラスト法やフォトリソグラフィ
ー法等の後加工によって彫り込み、焼成するのが主流で
ある。隔壁の塗膜の厚さは焼成後でも１００〜２００μ
ｍと厚く、この膜厚に隔壁ペーストを均一に塗布する手
段としては、数千〜数万ｃｐｓというペースト粘度にあ
わせて、スクリーン印刷法で何度も塗布する方法が一般
的に用いられている。しかしこの方法では塗布回数が１
０〜２０回にも及ぶため、コスト削減や品質向上を狙っ
て、塗布を１回で完了できるロール法やダイコート法等
の導入が、近年盛んに取り組み始められている。

【０００４】この中でも、ダイを用いたダイコート法
は、塗布回数を１回で行えることの他、（１）アプリケ
ータであるダイがガラス基板と非接触であるので、塗布
面にスクリーンむらが残らず品質を向上できる、（２）
スクリーンのような消耗品がないので、その費用を皆無
にできる、等のメリットがある。

【０００５】プラズマディスプレイの隔壁を形成するた
めのペーストを１回のダイコートで塗布しても、製品画
面部分となる中央部分の膜厚精度は問題はない。にもか
かわらず、隔壁形成へのダイコート法の適用を困難にし
ているのは、製品画面部分とは関係のない端部の膜厚形
状が所望のものに形成できないからである。

【０００６】すなわち、ダイの吐出口を均一な間隙にし
ても、表面張力その他の影響によって端部は厚く塗布さ
れるという問題がある。

【０００７】端部の厚膜化を防止するために、特開平１
０−１５６２５５号公報では、吐出前の口金内部で端部
の塗布液を吸引して、端部の吐出量を少なくすることが
提案されているが、外部からの吸引などの複雑な強制排
除手段を用いなければならないという問題がある。ま
た、このようにして端部の厚膜化を防止しても、塗布速
度を上げると、端部から膜切れが生じて塗布速度が上げ
られないという新たな問題が発生する。これに対して、
特開平４−３７１２５９号公報では、端部での塗布を安
定とするために、端部でのクリアランスを中央部よりも
狭くしている。しかしながら、対象がスライドダイなの
でそのまま通常のダイコートには適用できないし、吐出
量分布とクリアランスの関係が定かでないという問題が
ある。

【０００８】また、特開平４−３１７７７０号公報で
は、スライドダイで吐出口出口に向かうにしたがって塗
布液流路を吐出口長手方向に広がる形状にして、端部の
厚膜を防止する手法が示されているが、対象がスライド
ダイで通常のダイにはそのまま適用できないのと、ダイ
そのものを加工しているために塗布液流路形状を容易に
変更できず、塗布液にあわせて最適な塗布液流路形状に
して厚膜を防止することができないという問題がある。

【０００９】

【発明が解決しようとする課題】この発明は、上述の事
情に基づいて行ったもので、その目的とするところは、
外部からの吸引などの強制排除手段を用いることなく吐
出量を少なくして端部厚膜化を防止し、均一な塗布をえ
るようにすること、さらに、塗布液の種類が変わっても
常に塗布均一性が保てるように融通性があり、かつ再現
性の高い手段を提供できるようにすること、さらには、
塗布速度をあげても端部での膜切れが生ずることなく、
高速でも塗布均一性を実現することが可能な塗布装置お
よび塗布方法、並びにこれらの塗布方法および装置を用
いたプラズマディスプレイの製造方法および製造装置を
提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、以
下に述べる手段によって達成される。

【００１１】（１）塗布液を供給する塗布液供給手段
と、前記塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布
部材に吐出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器お
よび被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動
させて前記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手
段とを備えた塗布装置において、前記塗布器は所定厚み
のシムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成
するものであり、吐出する塗布液の分布が吐出口の長手
方向にわたって変化するように、前記シムは吐出口長手
方向および／または塗布液吐出方向にわたって塗布液流
路形状を変化させる形状を有することを特徴とする塗布
装置。

【００１２】（２）シムは吐出口出口に向かって吐出口
長手方向に塗布液流路が次第に広がる形状であることを
特徴とする請求項１に記載の塗布装置。

【００１３】（３）布液を供給する塗布液供給手段と、
前記塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布部材
に吐出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および
被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させ
て前記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段と
を備えた塗布装置において、前記塗布器は所定厚みのシ
ムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成する
ものであり、吐出する塗布液の分布が吐出口の中央部と
端部で変化するように、吐出口の長手方向端部に挿入さ
れた異なる形状のシムをさらに有することを特徴とする
塗布装置。

【００１４】（４）塗布液を供給する塗布液供給手段
と、前記塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布
部材に吐出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器お
よび被塗布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動
させて前記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手
段とを備えた塗布装置において、塗布器の長手方向の吐
出量が分布に合わせて塗布器の吐出口と被塗布部材との
間隔が異なるように、塗布器は長手方向にわたって断面
形状の異なる吐出口先端形状を有することを特徴とする
塗布装置。

【００１５】（５）塗布器の長手方向の吐出量が相対的
に少ない部分は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔
を相対的に小さくなるように、塗布器の吐出口先端形状
が吐出口長手方向にわたって異なる構成を有することを
特徴とする前記（４）に記載の塗布装置。

【００１６】（６）前記塗布器吐出口長手方向の端部に
向かうにしたがって塗布器の吐出口と被塗布部材との間
隔が狭くなるように、吐出口端部に向かうにしたがって
吐出口先端が突き出る形状を有することを特徴とする前
記（５）に記載の塗布装置。

【００１７】（７）前記（１）〜（６）のいずれかに記
載の塗布装置を使用してプラズマディスプレイを製造す
ることを特徴とするプラズマディスプレイの製造装置。

【００１８】（８）塗布器の一方向に延びる吐出口から
塗布液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および
被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記
被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗
布器は所定厚みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出す
る吐出口を構成し、吐出する塗布液の分布が吐出口の長
手方向にわたって変化するように、前記シムで吐出口長
手方向および／または塗布液吐出方向にわたって塗布液
流路形状を変化させて吐出するものであることを特徴と
する塗布方法。

【００１９】（９）シムは吐出口出口に向かって吐出口
長手方向に塗布液流路が次第に広がる形状とすることを
特徴とする前記（８）に記載の塗布方法。

【００２０】（１０）塗布器の一方向に延びる吐出口か
ら塗布液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器およ
び被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前
記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記
塗布器は所定厚みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出
する吐出口を構成し、塗布液の吐出量分布が吐出口の中
央部と端部で変化するように、吐出口の長手方向端部に
異なる形状のシムをさらに挿入して吐出することを特徴
とする塗布方法。

【００２１】（１１）塗布器の一方向に延びる吐出口か
ら塗布液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器およ
び被塗布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前
記被塗布部材に塗膜を形成する塗布方法において、塗布
器の長手方向の吐出量分布に合わせて塗布器の吐出口と
被塗布部材との間隔を異ならした状態において吐出する
ことを特徴とする塗布方法。

【００２２】（１２）塗布器の長手方向の吐出量が相対
的に少ない部分は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間
隔を相対的に小さくして吐出することを特徴とする前記
（１１）に記載の塗布方法。

【００２３】（１３）塗布器の長手方向の端部の吐出量
を相対的に少なくするのは、吐出口長手方向端部にする
ことを特徴とする前記（１２）に記載の塗布方法。

【００２４】（１４）前記（８）〜（１３）のいずれか
に記載の塗布方法を用いてプラズマディスプレイの製造
を行うことを特徴とするプラズマディスプレイの製造方
法。

【００２５】

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい一実施
形態を図面に基づいて説明する。

【００２６】図１は、この発明に係る塗布装置の全体斜
視図、図２は図１の載置台６とダイ４０回りの模式図、
図３は本発明に係るダイの構造の一例を示す概略斜視図
である。

【００２７】図１を参照すると、本発明になるプラズマ
ディスプレイの隔壁製造に適用されるダイコート法によ
る塗布装置、いわゆるダイコータが示されている。この
ダイコータは基台２を備えており、その上に一対のガイ
ド溝レール４が設けられている。これらガイド溝レール
４には保持体としての載置台６が配置され、この載置台
６の上面は、真空吸引によって基板Ａ（被塗布部材）が
固定可能な吸着孔のある吸着面９０として構成されてい
る。載置台６は一対のスライド脚８を介してガイド溝レ
ール４上を水平方向に自在に往復動する。また載置台６
の先頭部には、ダイ４０の下端面位置を検出するセンサ
ー２０２Ａ、２０２Ｂが取り付けられている。なおガイ
ド溝レールは、側面カバー４ａ、上面カバー１０に覆わ
れている。

【００２８】一対のガイド溝レール４間には、図２に示
す送りねじ機構１４、１６、１８を内蔵したケーシング
１２が配置されており、ケーシング１２はガイド溝レー
ル４に沿って水平方向に延びている。送りねじ機構１
４、１６、１８は、図２に示されているように、ボール
ねじからなるフィードスクリュー１４を有しており、フ
ィードスクリュー１４は載置台６の下面に固定されたナ
ット状のコネクタ１６にねじ込まれ、このコネクタ１６
を貫通して延びている。フィードスクリュー１４の両端
部は図示しない軸受に回転自在に支持されており、その
一端にはＡＣサーボモータ１８が連結されている。

【００２９】図１に示されているように、基台２の上面
のほぼ中央にはダイ支柱２４が配置されており、このダ
イ支柱２４は逆Ｌ字形をなしている。ダイ支柱２４の先
端は載置台６の往復動経路の上方に位置付けられてお
り、昇降機構２６が取り付けられている。昇降機構２６
は昇降可能な昇降ブラケット（図示しない）を備えてお
り、この昇降ブラケットはケーシング２８内の一対のガ
イドロッドに昇降自在に取り付けられている。また、ケ
ーシング内にはガイドロッド間に位置してボールねじか
らなるフィードスクリュー（図示しない）もまた回転自
在にして配置されており、このフィードスクリューに対
してナット型のコネクタを介して昇降ブラケットが連結
されている。フィードスクリューの上端にはＡＣサーボ
モータ３０が接続されており、このＡＣサーボモータ３
０はケーシング２８の上面に取り付けられている。

【００３０】昇降ブラケットには支持軸（図示しない）
を介してダイホルダ３２が取り付けられており、このダ
イホルダ３２はコの字形をなしかつ一対のガイド溝レー
ル４の上方をこれらレール間に亘って水平に延びてい
る。ダイホルダ３２の支持軸は昇降ブラケット内にて回
転自在に支持されており、これにより、ダイホルダ３２
は支持軸とともに垂直面内で回転することができる。

【００３１】また昇降ブラケットには水平バー３６も固
定されており、この水平バー３６はダイホルダ３２の上
方に位置し、ダイホルダ３２に沿って延びている。水平
バー３６の両端部には、その下面から突出する伸縮ロッ
ドを有する電磁作動型のリニアアクチュエータ３８がそ
れぞれ取り付けられている。これらの伸縮ロッドは下端
がダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接するように配置
されている。

【００３２】ダイホルダ３２には塗布器としてのダイ４
０が保持されている。図１から明らかなように、スリッ
トダイ４０は載置台６の往復動方向と直交する方向、つ
まり、ダイホルダ３２の長手方向に水平に延びて、その
両端がダイホルダ３２に支持されている。

【００３３】その他基台２の上面にはダイ支柱２４より
も手前側にセンサ柱２０が配置されている。このセンサ
支柱２０もまた逆Ｌ字形をなしている。センサ支柱２０
の先端には、載置台６の往復動経路の上方になるように
厚みセンサ２２がブラケット２１を介して取り付けられ
ている。この厚みセンサー２２は、基板Ａの塗布開始部
分がダイ４０の吐出口真下で停止した時に、基板Ａの中
央部が測定できる位置に配置されている。

【００３４】さてダイ４０は図２、図３に概略的に示さ
れているように、長尺なブロック形状のリアリップ６
０、フロントリップ６６を、載置台６の往復動方向に図
示しない複数の連結ボルトにより相互に一体的に結合し
て構成されている。リアリップ６０、フロントリップ６
６の最下面は塗布膜Ｃを保持する吐出口面７４となって
おり、吐出口面７４〜基板Ａのすきまであるクリアラン
スは塗布性から最適な値に設定される。

【００３５】またダイ４０の内部ではリアリップ６０、
およびフロントリップ６６との間には塗布膜Ｃを形成す
る塗布液の流路となるスリット６４が形成され、ダイ４
０の下面では塗布液の出口である吐出口７２となる。こ
のスリット６４の間隙はリアリップ６０、フロントリッ
プ６６の平行部１１６Ａ、１１６Ｂとの間に挟み込まれ
たシム１０２によって確保されており、任意の大きさに
設定できる。吐出量のダイ４０長手方向（図２の紙面に
垂直な方向）分布は、リップ間隙のダイ４０長手方向の
分布によって定まる。すなわち、リップ間隙が広いと吐
出量は多くなり、リップ間隙が狭いと吐出量は少なくな
る。さらにスリット６４の上流側には、これに連通して
ダイ４０の長手方向（基板幅方向）に水平に延びている
マニホールド６２が形成されている。さらにこのマニホ
ールド６２はダイ４０の内部通路１１２を介して供給ホ
ース４２、電磁切換え弁４６、シリンジポンプ４４、吸
引ホース４８、タンク５０へと接続されており、タンク
５０内の塗布液７６の供給を受けることができる。な
お、タンク５０は密閉容器で一定圧力のエアーや、Ｎ2
等の不活性ガスで加圧されていることが好ましい。加圧
力は好ましくは０．０２〜１ＭＰａ、より好ましくは
０．１〜０．５ＭＰａである。

【００３６】実際の塗布液のダイ４０への供給は、シリ
ンジポンプ４４と電磁切換え弁４６との連携動作によっ
て随意に行うことができる。すなわち、まず電磁切換え
弁４６を吸引ホース４８とシリンジポンプ４４のシリン
ジ８０のみが連通するように切換えた後に、シリンジ８
０の内面にシール材を介して係合しているピストン５２
を下側に一定量移動させて、タンク５０内の塗布液７６
を各々シリンジ８０内に充填する。続いて電磁切換え弁
４６を供給ホース４２とシリンジポンプ４４のシリンジ
８０のみが連通するように切換えてから、ピストン５２
を上側に所定の速度で一定量移動させて、ダイ４０のマ
ニホールド６２への供給が実現する。

【００３７】これら電磁切換え弁４６の切替タイミン
グ、シリンジポンプ４４の、動作タイミング、塗布液吐
出量、吐出速度等の動作条件は、各々の装置が電気的に
接続されているコンピュータ５４によって各装置ごとに
独立に制御される。さらに、シリンジポンプ４４を載置
台６等と連動して動作制御するため、コンピュータ５４
には厚みセンサー２２の他に、シーケンサ５６も電気的
に接続されている。このシーケンサ５６は、載置台６側
のフィードスクリュー１４のＡＣサーボモータ１８や、
昇降機構２６側のＡＣサーボモータ３０やリニアアクチ
ュエータ３８の作動をシーケンス制御するものであり、
そのシーケンス制御のために、シーケンサ５６にはＡＣ
サーボモータ１８、３０の作動状態を示す信号、載置台
６の移動位置を検出する位置センサ５８からの信号、ダ
イ４０の作動状態を検出するセンサ（図示しない）から
の信号などが入力され、一方、シーケンサ５６からはシ
ーケンス動作を示す信号がコンピュータ５４に出力され
るようになっている。なお、位置センサ５８を使用する
代わりに、ＡＣサーボモータ１８にエンコーダを組み込
み、このエンコーダから出力されるパルス信号に基づ
き、シーケンサ５６にて載置台６の移動位置を検出する
ことも可能である。また、シーケンサ５６自体にコンピ
ュータ５４による制御を組み込むことも可能である。

【００３８】図４は、本発明に係るダイの一実施例を示
す正面断面図、図５はその部分拡大図である。

【００３９】シム１０２の塗布液接触部分１２０Ａ、１
２０Ｂを平行部１１６の途中から吐出口に向かってダイ
長手方向（図４の矢印方向）に広げて、塗布液流路形状
を変化させている。このように吐出口幅Ｗ１を平行部１
１６幅Ｗ２よりも広くすると、吐出口端部へ流れる塗布
液は少なくなるので、その結果、吐出口端部より吐出さ
れる塗布液量は中央部よりも少なくなる。一般に基板に
塗布を行うと、塗布された基板上の塗布液の端部が表面
張力によってダイ長手方向（基板幅方向）に基板中心に
向かって収縮するように移動するので、塗布した厚さが
基板幅方向に均一であるなら、塗布液が引き寄せられる
端部の膜厚は中央部分よりも厚くなる。しかし本実施例
のように、端部の吐出量をが中央部分よりも少なくして
いると、塗布した直後の端部膜厚は中央部分よりも小さ
くても、わずかな時間の後には塗布液の表面張力による
引き寄せ効果により、端部膜厚は中央部分とちょうど同
じ大きさにすることができる。

【００４０】端部に流れる塗布液量を制御するには、図
５に示すとおり、シム１０２の端部の形状を変える必要
がある。すなわち、角度Θ、および切欠きの吐出方向長
さＬ１をかえることによって、端部の吐出量を任意に制
御できる。ここでΘは１００〜１７５度が好ましく、特
に１２０〜１５０度が好ましい。さらにＬ１は０．１〜
３０ｍｍが好ましく、特に０．５〜３ｍｍが好ましい。

【００４１】図６は別の実施例を示したものであり、端
部にのみ端部用シム１０８Ａ、１０８Ｂを使用して、端
部の塗布液流路形状を容易に変更できるようにし、塗布
液ごとに端部での吐出量が変化しても容易に対応できる
ように配慮したものである。端部用シム１０８Ａ、１０
８Ｂのシム幅Ｌ３は、０．５〜３０ｍｍが好ましく、特
に１〜１０ｍｍが好ましい。また、切欠き部分の形状は
図５に準ずる。

【００４２】端部用シム１０８Ａ、１０８Ｂは、シム１
０２と同じように、リアリップ６０、フロントリップ６
６の平行部１１６Ａ、１１６Ｂではさみこんで所定位置
に固定される。

【００４３】また、補助的に端部用シム１０８Ａ、１０
８Ｂをシム１０２に接着テープで連結してもよい。ただ
し、接着テープはマニホールド６２の位置にくるように
して、接着テープによってリップ間隙が広がらないよう
にすることが必要である。

【００４４】図７はさらに別に実施例を示したもので、
シム１０２の塗布液接触部分１２０Ａ、１２０Ｂが平行
部１１６の途中から吐出口７２に向かってダイ長手方向
（図７の矢印方向）に広がり、塗布液吐出量が減少する
のに合わせて、リップ先端にある吐出口面７４が塗布液
吐出方向に漸次突き出る斜行部１２４Ａ、１２４Ｂを有
するようにしたものである。

【００４５】吐出量が小さくなるとダイの吐出口面７４
と基板Ａの間の間隙であるクリアランスも小さくしない
と、高速で塗布するときに塗布液がとぎれて膜にならな
い。

【００４６】それに対して、本実施例では、図７に示す
ように、シム１０２の端部形状によって端部の塗布液吐
出量が基板幅方向（図７の矢印方向）端部に向かうにし
たがって少なくなるが、斜行部１２４Ａ、１２４Ｂによ
って吐出口面７４と基板Ａとのクリアランスもそれに応
じて中央部の値Ｃ１から両端部の値Ｃ２まで漸次小さく
なるようにしている。吐出量に応じてクリアランスが小
さくなっているので、塗布速度が高くなっても、端部だ
けが膜切れすることはなく、高速塗布と膜厚の均一性が
実現できることになる。

【００４７】斜行部１２４Ａ、１２４Ｂの基板幅方向
（ダイ長手方向）長さは０．５〜３０ｍｍが好ましく、
特に１〜１０ｍｍが好ましい。またクリアランスＣ１、
Ｃ２の差は塗布液の挙動によって定めればよいが、１０
〜１０００μｍが好ましく、特に２０〜２００μｍが好
ましい。

【００４８】また、斜行部１２４Ａ、１２４Ｂは図７で
示したように直線状であってもよいし、任意の曲線であ
ってもよい。

【００４９】さらに、シム１０２の端部形状や、端部用
シム１０８Ａ、１０８Ｂは、ダイの両端部で同じ形状で
もよいし、異なっていてもよい。さらに本実施例ではダ
イ長手方向の形状を変化させることについて記載した
が、シム１０２の厚みを変化させて、ダイ端部の吐出量
を変化させてもよい。

【００５０】次にこの塗布装置を使った塗布方法につい
て説明する。

【００５１】まず塗布装置における各作動部の原点復帰
が行われると載置台６、ダイ４０はスタンバイの位置に
移動する。この時、塗布液タンク５０〜ダイ４０まで塗
布液はすでに充満されており、ダイ４０を上向きにして
塗布液を吐出してダイ内部の残留エアーを排出するとい
う、いわゆるエアー抜き作業も既に終了している。

【００５２】次に、載置台６の先端にあるセンサー２０
２Ａ、２０２Ｂをダイ４０の上流側の吐出口面７４Ａの
真下に移動させ、ダイ４０をゆっくり下降させて所定位
置で停止した後に、載置台６の吸着面９０を基準にした
ダイ４０の吐出口面７４の基板幅方向の高さ分布を測定
し、吐出口面７４が載置台６の吸着面９０と平行になる
ように、リニアアクチュエータ３８の伸縮量を調整す
る。この時、載置台６の吸着面９０を基準点とした吐出
口面７４と昇降機構２６の上下方向座標軸（Ｚ軸）値と
の関連づけ、いわゆる吐出口面７４の原点出しも同時に
実行、完了される。これによって、上下方向座標軸値を
制御すれば、吐出口面７４を吸着面９０から任意の高さ
位置に移動させることができる。これらの作業が完了す
れば、載置台６、ダイ４０を原点復帰させる。

【００５３】この準備動作が完了した後、載置台６の表
面に図示していないリフトピンを上昇させ、その上部に
図示しないローダから基板Ａを載置したら、リフトピン
を下降させて載置台上面に基板Ａを載置して吸着する。

【００５４】次に載置台６を所定速度で移動させ、基板
Ａの塗布開始部がダイ４０の吐出口の真下にきたら停止
させる。この停止状態の時に厚みセンサ２２で基板Ａの
基板厚みを測定し、その厚さとあらかじめ条件として与
えておいたクリアランスから、ダイ４０の下降すべき値
を演算し、次のその位置にダイ４０が下降する。

【００５５】一方、シリンジポンプ４４はこの間にタン
ク５０から所定量の塗布液を吸引しており、クリアラン
スの設定確認後、塗布液をシリンジポンプ４４からダイ
４０に送り込む。シリンジポンプ４４の塗布液送り込み
動作開始後に、コンピュータ５４内のタイマーがスター
トし、定められた時間の後にコンピュータからシーケン
サ５６に対してスタート信号が出され、載置台６が塗布
速度で移動を開始し、塗布が開始される。この時、ダイ
４０にはさみこまれているシム１０２の端部形状は図４
に示されるように、ダイ４０の吐出口に向かって塗布液
流路形状が基板幅方向に広がるようにしているので、端
部の吐出量が小さくなり、基板Ａ幅方向全体にわたって
膜厚が均一な塗布が行えることになる。

【００５６】基板Ａの塗布終了部がダイ４０の吐出口真
下の位置にきたら、コンピュータ５４から信号を出し
て、シリンジポンプ４４の停止とダイ４０の上昇を行
い、塗布液を基板から完全にたちきる。

【００５７】一方載置台６はさらに動きつづけ、基板Ａ
をアンローダで移載する終点位置にきたら停止し、基板
Ａの吸着を解除してリフトピンを上昇させて基板Ａを持
ち上げる。

【００５８】この時図示されないアンローダによって基
板Ａの下面を保持して、次の工程に基板Ａを搬送する。
アンローダへの受け渡しが完了したら、載置台６はリフ
トピンを下降させ原点位置に復帰する。

【００５９】この間にシリンジポンプ４４は、吸引動作
を行ってタンク５０から新たに液を充満させる。ついで
次の基板Ａが来るのを待ち、同じ動作をくりかえす。

【００６０】なお本発明が適用できる塗布液としては粘
度が１ｃｐｓ〜１０００００ｃｐｓ、望ましくは１０ｃ
ｐｓ〜５００００ｃｐｓであり、ニュートニアンが塗布
性から好ましいが、チキソ性を有する塗布液にも適用で
きる。基板Ａとしてはガラスの他にアルミ等の金属板、
セラミック板、シリコンウェハー等を用いてもよい。さ
らに使用する塗布状態としては、クリアランスが４０〜
５００μｍ、より好ましくは８０〜３００μｍ、塗布速
度が０．１ｍ／分〜１０ｍ／分、より好ましくは０．５
ｍ／分〜６ｍ／分、ダイのリップ間隙は５０〜１０００
μｍ、より好ましくは１００〜６００μｍ、塗布厚さが
５〜４００μｍ、より好ましくは２０〜２５０μｍであ
る。

【００６１】

【実施例】幅３４０ｍｍ×４４０ｍｍ×厚さ２．８ｍｍ
のソーダガラス基板上の全面に感光性銀ペーストを５μ
ｍの厚みにスクリーン印刷した後で、フォトマスクを用
いて露光し、現像および焼成の各工程を経て、ピッチ２
２０μｍのストライプ状の１９２０本の銀電極を形成し
た。その電極上にガラスとバインダーからなるガラスペ
ーストをスクリーン印刷した後に、焼成して誘電体層を
形成した。次に吐出幅４３０ｍｍ、リップ間隙（シム厚
さ）５００μｍのダイを用意し、ガラス粉末と感光性有
機成分からなる感光性ガラスペーストを、クリアランス
３００μｍ、塗布厚さ２００μｍ、塗布速度１ｍ／分で
塗布した。この時のシムは両端部を図５のＬ１を１ｍ
ｍ、Θを１５０度とする形状とした。輻射ヒータを用い
た乾燥炉で乾燥後、塗布厚み分布を基板幅方向にわたっ
て測定したところ、１４０μｍ±３μｍの範囲に収ま
り、両端部が特に厚くなることはなかった。次いで隣あ
った電極間に隔壁が形成されるように設計されたフォト
マスクを用いて露光し、現像と焼成を行って隔壁を形成
した。隔壁の形状はピッチ２２０μｍ、線幅３０μｍ、
高さ１３０μｍであり、隔壁本数は１９２１本であっ
た。この後、Ｒ、Ｇ、Ｂの蛍光体ペーストを順次スクリ
ーン印刷によって塗布して乾燥、焼成し、プラズマディ
スプレイの背面板までに作製できた。

【００６２】

【発明の効果】１）ダイ内部の塗布液流路をシムによっ
てダイ長手方向端部で広くなるようにしたのでダイ吐出
口端部から吐出される塗布液量が中央部よりも少なくな
り、基板上に塗布したときに端部の厚膜化が防止できる
ばかりでなく、ダイ長手方向にわたって均一な膜厚にす
ることが可能となる。

【００６３】２）さらに、端部のみ通常のリップ間隙を
確保するシムとは別のシムを挿入して、ダイ端部の吐出
量を制御できるようにしたので、塗布液の種類が異なっ
て流動挙動が変化しても、容易に対応することができ
る。

【００６４】３）またダイ端部の吐出量が少なくなるの
に合わせて、ダイの吐出口先端と基板との間のクリアラ
ンスが小さくなるように、吐出口先端が中央部よりも突
き出る形状としたので、高い塗布速度でも膜切れなく塗
布できるようになり、高速塗布時にも均一膜厚を実現す
ることが可能となる。

【００６５】以上の優れた効果を有する塗布装置並びに
塗布方法を用いたプラズマディプレイの製造装置並びに
製造方法でプラズマディスプレイを製造するのであるか
ら、高い生産性で高い品質のプラズマディスプレイをえ
ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例のダイコータを概略的に示し
た斜視図である。

【図２】図１のダイコータを塗布液の供給系をも含めて
示した概略構成図である。

【図３】本発明に係るダイの構造の一例を示す概略斜視
図である。

【図４】本発明に係るダイの一実施例を示す正面断面図
である。

【図５】図４の部分拡大図である。

【図６】本発明に係るダイの別の実施例を示す正面断面
図である。

【図７】本発明に係るダイのさらに別の実施例を示す正
面断面図である。

【符号の説明】

２：基台６：載置台１４：フィードスクリュー１８：ＡＣサーボモータ２２：厚さセンサ２６：昇降機構４０：ダイ（塗布器）４４：シリンジポンプ４６：電磁切り換え弁５０：タンク５２：ピストン５４：コンピュータ６０：リアリップ６２：マニホールド６４：スリット６６：フロントリップ７２：吐出口７４：吐出口面７６：塗布液８０：シリンジ９０：吸着面１０２：シム１０８Ａ、１０８Ｂ：端部用シム１１２：塗布液入口１１６：平行部１２０Ａ、１２０Ｂ：塗布液接触部分１２４Ａ、１２４Ｂ：斜行部Ａ：基板（被塗布部材）Ｃ：塗布膜

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成１１年１１月４日（１９９９．１１．
４）

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正内容】

【書類名】明細書

【発明の名称】塗布装置および塗布方法並びにプラズマ
ディスプレイの製造方法および製造装置

【特許請求の範囲】

【請求項２】塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記
塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐
出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗
布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前
記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備
えた塗布装置において、前記塗布器は所定厚みのシムを
内部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成するもの
であり、吐出する塗布液の分布が吐出口の中央部と端部
で変化するように、吐出口の長手方向端部に挿入された
異なる形状のシムをさらに有し、該シムは吐出口部分
で、角度１００〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．
１〜３０ｍｍで塗布液流路を広げる形状を有することを
特徴とする塗布装置。

【請求項３】塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記
塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐
出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗
布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前
記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備
えた塗布装置において、塗布器の長手方向の吐出量が分
布に合わせて塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔が異
なるように、塗布器は長手方向にわたって断面形状の異
なる吐出口先端形状を有することを特徴とする塗布装
置。

【請求項４】塗布器の長手方向の吐出量が相対的に少な
い部分は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔を相対
的に小さくなるように、塗布器の吐出口先端形状が吐出
口長手方向にわたって異なる構成を有することを特徴と
する請求項３に記載の塗布装置。

【請求項５】前記塗布器吐出口長手方向の端部に向かう
にしたがって塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔が狭
くなるように、吐出口端部に向かうにしたがって吐出口
先端が突き出る形状を有することを特徴とする請求項４
に記載の塗布装置。

【請求項８】請求項１〜７のいずれかに記載の塗布装置
を使用してプラズマディスプレイを製造することを特徴
とするプラズマディスプレイの製造装置。

【請求項９】塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布液
を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布
部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布
部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器は
所定厚みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐出
口を構成し、吐出する塗布液の分布が吐出口の長手方向
にわたって変化するように、前記シムは吐出口部分で、
角度１００〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．１〜
３０ｍｍで塗布液流路を広げる形状にして、塗布液を吐
出することを特徴とする塗布方法。

【発明の詳細な説明】

【従来の技術】近年、ディスプレイはその方式において
次第に多様化してきているが、現在注目されているもの
の一つが、従来のブラウン管よりも大型で薄型軽量化が
可能なプラズマディスプレイである。これは、一定ピッ
チでストライプ状に一方向にのびる溝をもつ隔壁をガラ
ス基板上に構成し、さらにこの隔壁の溝にＲ、Ｇ、Ｂの
蛍光体を充填し、任意の部位を紫外線により発光させ、
所定のカラーパターンを写し出すものである。通常隔壁
のある方が背面板、発行させる部位を決める電極がある
方が前面板と呼ばれており、両者を貼りあわせてプラズ
マディスプレイとして構成される。ここで重要な背面板
上の隔壁パターンの形成方法としては、隔壁ペーストを
均一に塗布し、乾燥して均一膜厚のものを成型してか
ら、所定ピッチのストライプ状の溝を、サンドブラスト
法やフォトリソグラフィー法等の後加工によって彫り込
み、焼成するのが主流である。隔壁の塗膜の厚さは焼成
後でも１００〜２００μｍと厚く、この膜厚に隔壁ペー
ストを均一に塗布する手段としては、数千〜数万ｃｐｓ
というペースト粘度にあわせて、スクリーン印刷法で何
度も塗布する方法が一般的に用いられている。しかしこ
の方法では塗布回数が１０〜２０回にも及ぶため、コス
ト削減や品質向上を狙って、塗布を１回で完了できるロ
ール法やダイコート法等の導入が、近年盛んに取り組み
始められている。この中でも、ダイを用いたダイコート
法は、塗布回数を１回で行えることの他、（１）アプリ
ケータであるダイがガラス基板と非接触であるので、塗
布面にスクリーンむらが残らず品質を向上できる、
（２）スクリーンのような消耗品がないので、その費用
を皆無にできる、等のメリットがある。プラズマディス
プレイの隔壁を形成するためのペーストを１回のダイコ
ートで塗布しても、製品画面部分となる中央部分の膜厚
精度は問題はない。にもかかわらず、隔壁形成へのダイ
コート法の適用を困難にしているのは、製品画面部分と
は関係のない端部の膜厚形状が所望のものに形成できな
いからである。すなわち、ダイの吐出口を均一な間隙に
しても、表面張力その他の影響によって端部は厚く塗布
されるという問題がある。端部の厚膜化を防止するため
に、特開平１０−１５６２５５号公報では、吐出前の口
金内部で端部の塗布液を吸引して、端部の吐出量を少な
くすることが提案されているが、外部からの吸引などの
複雑な強制排除手段を用いなければならないという問題
がある。また、このようにして端部の厚膜化を防止して
も、塗布速度を上げると、端部から膜切れが生じて塗布
速度が上げられないという新たな問題が発生する。これ
に対して、特開平４−３７１２５９号公報では、端部で
の塗布を安定とするために、端部でのクリアランスを中
央部よりも狭くしている。しかしながら、対象がスライ
ドダイであり、そのまま通常のダイコートには適用でき
ないし、さらに単に端部のクリアランスを小さくしただ
けでは、端部の厚膜化の防止に寄与しないという問題が
ある。また、特開平４−３１７７７０号公報では、スラ
イドダイで吐出口出口に向かうにしたがって塗布液流路
を吐出口長手方向に広がる形状にして、端部の厚膜を防
止する手法が示されているが、対象がスライドダイで通
常のダイにはそのまま適用できないのと、ダイそのもの
を加工しているために塗布液流路形状を容易に変更でき
ず、塗布液にあわせて最適な塗布液流路形状にして厚膜
を防止することができないという問題がある。さらにま
た特開平１０−２７７４６４号公報等では、上板と下板
でシム板を挟みこんでダイの吐出口を形成し、さらにシ
ム板を塗布方向に広がる方向に傾斜させてダイの長手方
向両端部の吐出量を少なくすることで、塗布幅の変化に
容易に対応しつつ、端部の厚膜化を防止する手段が示さ
れている。しかし、厚膜化を防止するための具体的な形
状が示されていないという問題と、塗布速度を上げたと
きに吐出量が少ない端部から塗布液が途切れて膜切れが
生じるため、高速で塗布するときには、端部の厚膜化を
防止して均一に塗布することができないという問題があ
る。

【課題を解決するための手段】上記本発明の目的は、以
下に述べる手段によって達成される。（１）塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗布液
供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐出する
吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗布部材
のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗
布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備えた塗
布装置において、前記塗布器は所定厚みのシムを内部に
挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成するものであ
り、吐出する塗布液の分布が吐出口の長手方向にわたっ
て変化するように、前記シムは吐出口部分で、角度１０
０〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．１〜３０ｍｍ
で塗布液流路を広げる形状を有することを特徴とする塗
布装置。（２）塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗布液
供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐出する
吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗布部材
のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗
布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備えた塗
布装置において、前記塗布器は所定厚みのシムを内部に
挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成するものであ
り、吐出する塗布液の分布が吐出口の中央部と端部で変
化するように、吐出口の長手方向端部に挿入された異な
る形状のシムをさらに有し、該シムは吐出口部分で、角
度１００〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．１〜３
０ｍｍで塗布液流路を広げる形状を有することを特徴と
する塗布装置。（３）塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗布液
供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐出する
吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗布部材
のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗
布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備えた塗
布装置において、塗布器の長手方向の吐出量が分布に合
わせて塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔が異なるよ
うに、塗布器は長手方向にわたって断面形状の異なる吐
出口先端形状を有することを特徴とする塗布装置。（４）塗布器の長手方向の吐出量が相対的に少ない部分
は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔を相対的に小
さくなるように、塗布器の吐出口先端形状が吐出口長手
方向にわたって異なる構成を有することを特徴とする前
記（３）に記載の塗布装置。（５）前記塗布器吐出口長手方向の端部に向かうにした
がって塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔が狭くなる
ように、吐出口端部に向かうにしたがって吐出口先端が
突き出る形状を有することを特徴とする前記（４）に記
載の塗布装置。（６）前記塗布器の長手方向両端部の吐出量が相対的に
少なくなるように、前記塗布器の塗布液流路が吐出口両
端部付近で吐出口長手方向に次第に広がる形状を有する
とともに、これにあわせて塗布器の吐出口両端部で吐出
口と被塗布部材との間隔が狭くなるように、吐出口両端
部に向かうにしたがって吐出口先端が次第に突き出る形
状を有することを特徴とする（４）に記載の塗布装置。（７）前記塗布器の塗布液流路が吐出口両端部付近で吐
出口長手方向に次第に広がる形状を、塗布器内部に挿入
されて吐出口を構成するシムの形状を、吐出側部分で角
度１００〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．１〜３
０ｍｍの鈍角形状にして形成することを特徴とする
（６）に記載の塗布装置。（８）前記（１）〜（７）のいずれかに記載の塗布装置
を使用してプラズマディスプレイを製造することを特徴
とするプラズマディスプレイの製造装置。（９）塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布液を被塗
布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材の
少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材に
塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器は所定厚
みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を構
成し、吐出する塗布液の分布が吐出口の長手方向にわた
って変化するように、前記シムは吐出口部分で、角度１
００〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．１〜３０ｍ
ｍで塗布液流路を広げる形状にして、塗布液を吐出する
ことを特徴とする塗布方法。（１０）塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布液を被
塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材
の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材
に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器は所定
厚みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を
構成し、塗布液の吐出量分布が吐出口の中央部と端部で
変化するように、吐出口の長手方向端部に異なる形状の
シムをさらに挿入し、該シムは吐出口部分で、角度１０
０〜１７５度、塗布液吐出方向に長さ０．１〜３０ｍｍ
で塗液流路を広げる形状にして吐出することを特徴とす
る塗布方法。（１１）塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布液を被
塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布部材
の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布部材
に塗膜を形成する塗布方法において、塗布器の長手方向
の吐出量分布に合わせて塗布器の吐出口と被塗布部材と
の間隔を異ならした状態において吐出することを特徴と
する塗布方法。（１２）塗布器の長手方向の吐出量が相対的に少ない部
分は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔を相対的に
小さくして吐出することを特徴とする前記（１１）に記
載の塗布方法。（１３）塗布器の長手方向の端部の吐出量を相対的に少
なくするのは、吐出口長手方向端部にすることを特徴と
する前記（１２）に記載の塗布方法。（１４）前記（９）〜（１３）のいずれかに記載の塗布
方法を用いてプラズマディスプレイの製造を行うことを
特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。

【発明の実施の形態】以下、この発明の好ましい一実施
形態を図面に基づいて説明する。図１は、この発明に係
る塗布装置の全体斜視図、図２は図１の載置台６とダイ
４０回りの模式図、図３は本発明に係るダイの構造の一
例を示す概略斜視図である。図１を参照すると、本発明
になるプラズマディスプレイの隔壁製造に適用されるダ
イコート法による塗布装置、いわゆるダイコータが示さ
れている。このダイコータは基台２を備えており、その
上に一対のガイド溝レール４が設けられている。これら
ガイド溝レール４には保持体としての載置台６が配置さ
れ、この載置台６の上面は、真空吸引によって基板Ａ
（被塗布部材）が固定可能な吸着孔のある吸着面９０と
して構成されている。載置台６は一対のスライド脚８を
介してガイド溝レール４上を水平方向に自在に往復動す
る。また載置台６の先頭部には、ダイ４０の下端面位置
を検出するセンサー２０２Ａ、２０２Ｂが取り付けられ
ている。なおガイド溝レールは、側面カバー４ａ、上面
カバー１０に覆われている。一対のガイド溝レール４間
には、図２に示す送りねじ機構１４、１６、１８を内蔵
したケーシング１２が配置されており、ケーシング１２
はガイド溝レール４に沿って水平方向に延びている。送
りねじ機構１４、１６、１８は、図２に示されているよ
うに、ボールねじからなるフィードスクリュー１４を有
しており、フィードスクリュー１４は載置台６の下面に
固定されたナット状のコネクタ１６にねじ込まれ、この
コネクタ１６を貫通して延びている。フィードスクリュ
ー１４の両端部は図示しない軸受に回転自在に支持され
ており、その一端にはＡＣサーボモータ１８が連結され
ている。図１に示されているように、基台２の上面のほ
ぼ中央にはダイ支柱２４が配置されており、このダイ支
柱２４は逆Ｌ字形をなしている。ダイ支柱２４の先端は
載置台６の往復動経路の上方に位置付けられており、昇
降機構２６が取り付けられている。昇降機構２６は昇降
可能な昇降ブラケット（図示しない）を備えており、こ
の昇降ブラケットはケーシング２８内の一対のガイドロ
ッドに昇降自在に取り付けられている。また、ケーシン
グ内にはガイドロッド間に位置してボールねじからなる
フィードスクリュー（図示しない）もまた回転自在にし
て配置されており、このフィードスクリューに対してナ
ット型のコネクタを介して昇降ブラケットが連結されて
いる。フィードスクリューの上端にはＡＣサーボモータ
３０が接続されており、このＡＣサーボモータ３０はケ
ーシング２８の上面に取り付けられている。昇降ブラケ
ットには支持軸（図示しない）を介してダイホルダ３２
が取り付けられており、このダイホルダ３２はコの字形
をなしかつ一対のガイド溝レール４の上方をこれらレー
ル間に亘って水平に延びている。ダイホルダ３２の支持
軸は昇降ブラケット内にて回転自在に支持されており、
これにより、ダイホルダ３２は支持軸とともに垂直面内
で回転することができる。また昇降ブラケットには水平
バー３６も固定されており、この水平バー３６はダイホ
ルダ３２の上方に位置し、ダイホルダ３２に沿って延び
ている。水平バー３６の両端部には、その下面から突出
する伸縮ロッドを有する電磁作動型のリニアアクチュエ
ータ３８がそれぞれ取り付けられている。これらの伸縮
ロッドは下端がダイホルダ３２の両端にそれぞれ当接す
るように配置されている。ダイホルダ３２には塗布器と
してのダイ４０が保持されている。図１から明らかなよ
うに、スリットダイ４０は載置台６の往復動方向と直交
する方向、つまり、ダイホルダ３２の長手方向に水平に
延びて、その両端がダイホルダ３２に支持されている。
その他基台２の上面にはダイ支柱２４よりも手前側にセ
ンサ柱２０が配置されている。このセンサ支柱２０もま
た逆Ｌ字形をなしている。センサ支柱２０の先端には、
載置台６の往復動経路の上方になるように厚みセンサ２
２がブラケット２１を介して取り付けられている。この
厚みセンサー２２は、基板Ａの塗布開始部分がダイ４０
の吐出口真下で停止した時に、基板Ａの中央部が測定で
きる位置に配置されている。さてダイ４０は図２、図３
に概略的に示されているように、長尺なブロック形状の
リアリップ６０、フロントリップ６６を、載置台６の往
復動方向に図示しない複数の連結ボルトにより相互に一
体的に結合して構成されている。リアリップ６０、フロ
ントリップ６６の最下面は塗布膜Ｃを保持する吐出口面
７４となっており、吐出口面７４〜基板Ａのすきまであ
るクリアランスは塗布性から最適な値に設定される。ま
たダイ４０の内部ではリアリップ６０、およびフロント
リップ６６との間には塗布膜Ｃを形成する塗布液の流路
となるスリット６４が形成され、ダイ４０の下面では塗
布液の出口である吐出口７２となる。このスリット６４
の間隙はリアリップ６０、フロントリップ６６の平行部
１１６Ａ、１１６Ｂとの間に挟み込まれたシム１０２に
よって確保されており、任意の大きさに設定できる。吐
出量のダイ４０長手方向（図２の紙面に垂直な方向）分
布は、リップ間隙のダイ４０長手方向の分布によって定
まる。すなわち、リップ間隙が広いと吐出量は多くな
り、リップ間隙が狭いと吐出量は少なくなる。さらにス
リット６４の上流側には、これに連通してダイ４０の長
手方向（基板幅方向）に水平に延びているマニホールド
６２が形成されている。さらにこのマニホールド６２は
ダイ４０の内部通路１１２を介して供給ホース４２、電
磁切換え弁４６、シリンジポンプ４４、吸引ホース４
８、タンク５０へと接続されており、タンク５０内の塗
布液７６の供給を受けることができる。なお、タンク５
０は密閉容器で一定圧力のエアーや、Ｎ2 等の不活性ガ
スで加圧されていることが好ましい。加圧力は好ましく
は０．０２〜１ＭＰａ、より好ましくは０．１〜０．５
ＭＰａである。実際の塗布液のダイ４０への供給は、シ
リンジポンプ４４と電磁切換え弁４６との連携動作によ
って随意に行うことができる。すなわち、まず電磁切換
え弁４６を吸引ホース４８とシリンジポンプ４４のシリ
ンジ８０のみが連通するように切換えた後に、シリンジ
８０の内面にシール材を介して係合しているピストン５
２を下側に一定量移動させて、タンク５０内の塗布液７
６を各々シリンジ８０内に充填する。続いて電磁切換え
弁４６を供給ホース４２とシリンジポンプ４４のシリン
ジ８０のみが連通するように切換えてから、ピストン５
２を上側に所定の速度で一定量移動させて、ダイ４０の
マニホールド６２への供給が実現する。これら電磁切換
え弁４６の切替タイミング、シリンジポンプ４４の、動
作タイミング、塗布液吐出量、吐出速度等の動作条件
は、各々の装置が電気的に接続されているコンピュータ
５４によって各装置ごとに独立に制御される。さらに、
シリンジポンプ４４を載置台６等と連動して動作制御す
るため、コンピュータ５４には厚みセンサー２２の他
に、シーケンサ５６も電気的に接続されている。このシ
ーケンサ５６は、載置台６側のフィードスクリュー１４
のＡＣサーボモータ１８や、昇降機構２６側のＡＣサー
ボモータ３０やリニアアクチュエータ３８の作動をシー
ケンス制御するものであり、そのシーケンス制御のため
に、シーケンサ５６にはＡＣサーボモータ１８、３０の
作動状態を示す信号、載置台６の移動位置を検出する位
置センサ５８からの信号、ダイ４０の作動状態を検出す
るセンサ（図示しない）からの信号などが入力され、一
方、シーケンサ５６からはシーケンス動作を示す信号が
コンピュータ５４に出力されるようになっている。な
お、位置センサ５８を使用する代わりに、ＡＣサーボモ
ータ１８にエンコーダを組み込み、このエンコーダから
出力されるパルス信号に基づき、シーケンサ５６にて載
置台６の移動位置を検出することも可能である。また、
シーケンサ５６自体にコンピュータ５４による制御を組
み込むことも可能である。図４は、本発明に係るダイの
一実施例を示す正面断面図、図５はその部分拡大図であ
る。シム１０２の塗布液接触部分１２０Ａ、１２０Ｂを
平行部１１６の途中から吐出口に向かってダイ長手方向
（図４の矢印方向）に広げて、塗布液流路形状を変化さ
せている。このように吐出口幅Ｗ１を平行部１１６幅Ｗ
２よりも広くすると、吐出口端部へ流れる塗布液は少な
くなるので、その結果、吐出口端部より吐出される塗布
液量は中央部よりも少なくなる。一般に基板に塗布を行
うと、塗布された基板上の塗布液の端部が表面張力によ
ってダイ長手方向（基板幅方向）に基板中心に向かって
収縮するように移動するので、塗布した厚さが基板幅方
向に均一であるなら、塗布液が引き寄せられる端部の膜
厚は中央部分よりも厚くなる。しかし本実施例のよう
に、端部の吐出量をが中央部分よりも少なくしている
と、塗布した直後の端部膜厚は中央部分よりも小さくて
も、わずかな時間の後には塗布液の表面張力による引き
寄せ効果により、端部膜厚は中央部分とちょうど同じ大
きさにすることができる。端部に流れる塗布液量を制御
するには、図５に示すとおり、シム１０２の端部の形状
を変える必要がある。すなわち、角度Θ、および切欠き
の吐出方向長さＬ１をかえることによって、端部の吐出
量を任意に制御できる。ここでΘは１００〜１７５度が
好ましく、特に１２０〜１５０度が好ましい。さらにＬ
１は０．１〜３０ｍｍが好ましく、特に０．５〜３ｍｍ
が好ましい。Θが指定の範囲よりも大きいか、Ｌ１が指
定の範囲よりも小さいと、塗布液が流れる流路が急激に
変化するため塗布液がダイの長手方向にうまく広がら
ず、端部の吐出量が少なくならないので、端部の厚膜化
を防止できない。またΘが指定の範囲よりも小さいか、
Ｌ１が指定の範囲よりも大きいと、塗布液が流れる流路
の変化が緩すぎて塗布液が十分広がってしまい、ダイの
長手方向で吐出量の差がなくなり、これもまた端部の厚
膜化を防止できない。図６は別の実施例を示したもので
あり、端部にのみ端部用シム１０８Ａ、１０８Ｂを使用
して、端部の塗布液流路形状を容易に変更できるように
し、塗布液ごとに端部での吐出量が変化しても容易に対
応できるように配慮したものである。端部用シム１０８
Ａ、１０８Ｂのシム幅Ｌ３は、０．５〜３０ｍｍが好ま
しく、特に１〜１０ｍｍが好ましい。また、切欠き部分
の形状は図５に準ずる。端部用シム１０８Ａ、１０８Ｂ
は、シム１０２と同じように、リアリップ６０、フロン
トリップ６６の平行部１１６Ａ、１１６Ｂではさみこん
で所定位置に固定される。また、補助的に端部用シム１
０８Ａ、１０８Ｂをシム１０２に接着テープで連結して
もよい。ただし、接着テープはマニホールド６２の位置
にくるようにして、接着テープによってリップ間隙が広
がらないようにすることが必要である。図７はさらに別
に実施例を示したもので、シム１０２の塗布液接触部分
１２０Ａ、１２０Ｂが平行部１１６の途中から吐出口７
２に向かってダイ長手方向（図７の矢印方向）に広が
り、塗布液吐出量が減少するのに合わせて、リップ先端
にある吐出口面７４が塗布液吐出方向に漸次突き出る斜
行部１２４Ａ、１２４Ｂを有するようにしたものであ
る。吐出量が小さくなるとダイの吐出口面７４と基板Ａ
の間の間隙であるクリアランスも小さくしないと、高速
で塗布するときに塗布液がとぎれて膜にならない。それ
に対して、本実施例では、図７に示すように、シム１０
２の端部形状によって端部の塗布液吐出量が基板幅方向
（図７の矢印方向）端部に向かうにしたがって少なくな
るが、斜行部１２４Ａ、１２４Ｂによって吐出口面７４
と基板Ａとのクリアランスもそれに応じて中央部の値Ｃ
１から両端部の値Ｃ２まで漸次小さくなるようにしてい
る。吐出量に応じてクリアランスが小さくなっているの
で、塗布速度が高くなっても、端部だけが膜切れするこ
とはなく、高速塗布と膜厚の均一性が実現できることに
なる。斜行部１２４Ａ、１２４Ｂの基板幅方向（ダイ長
手方向）長さは０．５〜３０ｍｍが好ましく、特に１〜
１０ｍｍが好ましい。またクリアランスＣ１、Ｃ２の差
は塗布液の挙動によって定めればよいが、１０〜１００
０μｍが好ましく、特に２０〜２００μｍが好ましい。
また、斜行部１２４Ａ、１２４Ｂは図７で示したように
直線状であってもよいし、任意の曲線であってもよい。
さらに、シム１０２の端部形状や、端部用シム１０８
Ａ、１０８Ｂは、ダイの両端部で同じ形状でもよいし、
異なっていてもよいが、図５に示す先端部形状を有する
ことが望ましい。さらに本実施例ではダイ長手方向の形
状を変化させることについて記載したが、シム１０２の
厚みを変化させて、ダイ端部の吐出量を変化させてもよ
い。また、図７の斜行部１２４Ａ、１２４Ｂに対応し
て、両端部にシム１０２とは異なるシムを別に挿入して
もよい。これによって、塗布幅の変化に容易に対応でき
るし、塗布液ごとに異なるシムを挿入して最適な端部塗
布液流路形状にすることができる。次にこの塗布装置を
使った塗布方法について説明する。まず塗布装置におけ
る各作動部の原点復帰が行われると載置台６、ダイ４０
はスタンバイの位置に移動する。この時、塗布液タンク
５０〜ダイ４０まで塗布液はすでに充満されており、ダ
イ４０を上向きにして塗布液を吐出してダイ内部の残留
エアーを排出するという、いわゆるエアー抜き作業も既
に終了している。次に、載置台６の先端にあるセンサー
２０２Ａ、２０２Ｂをダイ４０の上流側の吐出口面７４
Ａの真下に移動させ、ダイ４０をゆっくり下降させて所
定位置で停止した後に、載置台６の吸着面９０を基準に
したダイ４０の吐出口面７４の基板幅方向の高さ分布を
測定し、吐出口面７４が載置台６の吸着面９０と平行に
なるように、リニアアクチュエータ３８の伸縮量を調整
する。この時、載置台６の吸着面９０を基準点とした吐
出口面７４と昇降機構２６の上下方向座標軸（Ｚ軸）値
との関連づけ、いわゆる吐出口面７４の原点出しも同時
に実行、完了される。これによって、上下方向座標軸値
を制御すれば、吐出口面７４を吸着面９０から任意の高
さ位置に移動させることができる。これらの作業が完了
すれば、載置台６、ダイ４０を原点復帰させる。この準
備動作が完了した後、載置台６の表面に図示していない
リフトピンを上昇させ、その上部に図示しないローダか
ら基板Ａを載置したら、リフトピンを下降させて載置台
上面に基板Ａを載置して吸着する。次に載置台６を所定
速度で移動させ、基板Ａの塗布開始部がダイ４０の吐出
口の真下にきたら停止させる。この停止状態の時に厚み
センサ２２で基板Ａの基板厚みを測定し、その厚さとあ
らかじめ条件として与えておいたクリアランスから、ダ
イ４０の下降すべき値を演算し、次のその位置にダイ４
０が下降する。一方、シリンジポンプ４４はこの間にタ
ンク５０から所定量の塗布液を吸引しており、クリアラ
ンスの設定確認後、塗布液をシリンジポンプ４４からダ
イ４０に送り込む。シリンジポンプ４４の塗布液送り込
み動作開始後に、コンピュータ５４内のタイマーがスタ
ートし、定められた時間の後にコンピュータからシーケ
ンサ５６に対してスタート信号が出され、載置台６が塗
布速度で移動を開始し、塗布が開始される。この時、ダ
イ４０にはさみこまれているシム１０２の端部形状は図
４に示されるように、ダイ４０の吐出口に向かって塗布
液流路形状が基板幅方向に広がるようにしているので、
端部の吐出量が小さくなり、基板Ａ幅方向全体にわたっ
て膜厚が均一な塗布が行えることになる。基板Ａの塗布
終了部がダイ４０の吐出口真下の位置にきたら、コンピ
ュータ５４から信号を出して、シリンジポンプ４４の停
止とダイ４０の上昇を行い、塗布液を基板から完全にた
ちきる。一方載置台６はさらに動きつづけ、基板Ａをア
ンローダで移載する終点位置にきたら停止し、基板Ａの
吸着を解除してリフトピンを上昇させて基板Ａを持ち上
げる。この時図示されないアンローダによって基板Ａの
下面を保持して、次の工程に基板Ａを搬送する。アンロ
ーダへの受け渡しが完了したら、載置台６はリフトピン
を下降させ原点位置に復帰する。この間にシリンジポン
プ４４は、吸引動作を行ってタンク５０から新たに液を
充満させる。ついで次の基板Ａが来るのを待ち、同じ動
作をくりかえす。なお本発明が適用できる塗布液として
は粘度が１ｃｐｓ〜１０００００ｃｐｓ、望ましくは１
０ｃｐｓ〜５００００ｃｐｓであり、ニュートニアンが
塗布性から好ましいが、チキソ性を有する塗布液にも適
用できる。基板Ａとしてはガラスの他にアルミ等の金属
板、セラミック板、シリコンウェハー等を用いてもよ
い。さらに使用する塗布状態としては、クリアランスが
４０〜５００μｍ、より好ましくは８０〜３００μｍ、
塗布速度が０．１ｍ／分〜１０ｍ／分、より好ましくは
０．５ｍ／分〜６ｍ／分、ダイのリップ間隙は５０〜１
０００μｍ、より好ましくは１００〜６００μｍ、塗布
厚さが５〜４００μｍ、より好ましくは２０〜２５０μ
ｍである。

【発明の効果】１）ダイ内部の塗布液流路を、先端を所
定形状に切り欠いたシムによってダイ長手方向端部で広
くなるようにしたのでダイ吐出口端部から吐出される塗
布液量が中央部よりも少なくなり、基板上に塗布したと
きに端部の厚膜化が防止できるばかりでなく、ダイ長手
方向にわたって均一な膜厚にすることが可能となる。２）さらに、端部のみ通常のリップ間隙を確保するシム
とは別の先端を所定形状に切り欠いたシムを挿入して、
ダイ端部の吐出量を制御できるようにしたので、塗布液
の種類が異なって流動挙動が変化しても、異なる形状の
シムへの交換によって容易に対応することができる。３）またダイ端部の吐出量が少なくなるのに合わせて、
ダイの吐出口先端と基板との間のクリアランスが小さく
なるように、吐出口先端が中央部よりも突き出る形状と
したので、高い塗布速度でも膜切れなく塗布できるよう
になり、高速塗布時にも均一膜厚を実現することが可能
となる。以上の優れた効果を有する塗布装置並びに塗布方法を用
いたプラズマディプレイの製造装置並びに製造方法でプ
ラズマディスプレイを製造するのであるから、高い生産
性で高い品質のプラズマディスプレイをえることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図５】図４の部分拡大図である。

【符号の説明】２：基台６：載置台１４：フィードスクリュー１８：ＡＣサーボモータ２２：厚さセンサ２６：昇降機構４０：ダイ（塗布器）４４：シリンジポンプ４６：電磁切り換え弁５０：タンク５２：ピストン５４：コンピュータ６０：リアリップ６２：マニホールド６４：スリット６６：フロントリップ７２：吐出口７４：吐出口面７６：塗布液８０：シリンジ９０：吸着面１０２：シム１０８Ａ、１０８Ｂ：端部用シム１１２：塗布液入口１１６：平行部１２０Ａ、１２０Ｂ：塗布液接触部分１２４Ａ、１２４Ｂ：斜行部Ａ：基板（被塗布部材）Ｃ：塗布膜

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０９Ｆ 9/313 Ｇ０９Ｆ 9/313 ＺＦターム(参考） 2H025 AB13 AB14 AB15 AB16 AB17 EA04 2H088 FA18 FA30 MA20 4D075 AC04 AC92 AC93 CA48 DA06 DB13 DC24 4F041 AA05 CA04 CA16 CA22 5C094 AA43 AA46 AA55 BA31 CA19 DA13 EC04 FA01 FA02 GB10

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記
塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐
出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗
布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前
記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備
えた塗布装置において、前記塗布器は所定厚みのシムを
内部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成するもの
であり、吐出する塗布液の分布が吐出口の長手方向にわ
たって変化するように、前記シムは吐出口長手方向およ
び／または塗布液吐出方向にわたって塗布液流路形状を
変化させる形状を有することを特徴とする塗布装置。
【請求項２】シムは吐出口出口に向かって吐出口長手方
向に塗布液流路が次第に広がる形状であることを特徴と
する請求項１に記載の塗布装置。
【請求項３】布液を供給する塗布液供給手段と、前記塗
布液供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐出
する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗布
部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前記
被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備え
た塗布装置において、前記塗布器は所定厚みのシムを内
部に挿入して塗布液を吐出する吐出口を構成するもので
あり、吐出する塗布液の分布が吐出口の中央部と端部で
変化するように、吐出口の長手方向端部に挿入された異
なる形状のシムをさらに有することを特徴とする塗布装
置。
【請求項４】塗布液を供給する塗布液供給手段と、前記
塗布液供給手段から供給された塗布液を被塗布部材に吐
出する吐出口を有する塗布器と、前記塗布器および被塗
布部材のうちの少なくとも一方を相対的に移動させて前
記被塗布部材上に塗膜を形成するための移動手段とを備
えた塗布装置において、塗布器の長手方向の吐出量が分
布に合わせて塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔が異
なるように、塗布器は長手方向にわたって断面形状の異
なる吐出口先端形状を有することを特徴とする塗布装
置。
【請求項５】塗布器の長手方向の吐出量が相対的に少な
い部分は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔を相対
的に小さくなるように、塗布器の吐出口先端形状が吐出
口長手方向にわたって異なる構成を有することを特徴と
する請求項４に記載の塗布装置。
【請求項６】前記塗布器吐出口長手方向の端部に向かう
にしたがって塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔が狭
くなるように、吐出口端部に向かうにしたがって吐出口
先端が突き出る形状を有することを特徴とする請求項４
５に記載の塗布装置。
【請求項７】請求項１〜６のいずれかに記載の塗布装置
を使用してプラズマディスプレイを製造することを特徴
とするプラズマディスプレイの製造装置。
【請求項８】塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布液
を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗布
部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗布
部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器は
所定厚みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐出
口を構成し、吐出する塗布液の分布が吐出口の長手方向
にわたって変化するように、前記シムで吐出口長手方向
および／または塗布液吐出方向にわたって塗布液流路形
状を変化させて吐出するものであることを特徴とする塗
布方法。
【請求項９】シムは吐出口出口に向かって吐出口長手方
向に塗布液流路が次第に広がる形状とすることを特徴と
する請求項８に記載の塗布方法。
【請求項１０】塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布
液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗
布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗
布部材に塗膜を形成する塗布方法において、前記塗布器
は所定厚みのシムを内部に挿入して塗布液を吐出する吐
出口を構成し、塗布液の吐出量分布が吐出口の中央部と
端部で変化するように、吐出口の長手方向端部に異なる
形状のシムをさらに挿入して吐出することを特徴とする
塗布方法。
【請求項１１】塗布器の一方向に延びる吐出口から塗布
液を被塗布部材に吐出しながら、前記塗布器および被塗
布部材の少なくとも一方を相対的に移動させて前記被塗
布部材に塗膜を形成する塗布方法において、塗布器の長
手方向の吐出量分布に合わせて塗布器の吐出口と被塗布
部材との間隔を異ならした状態において吐出することを
特徴とする塗布方法。
【請求項１２】塗布器の長手方向の吐出量が相対的に少
ない部分は、塗布器の吐出口と被塗布部材との間隔を相
対的に小さくして吐出することを特徴とする請求項１１
に記載の塗布方法。
【請求項１３】塗布器の長手方向の端部の吐出量を相対
的に少なくするのは、吐出口長手方向端部にすることを
特徴とする請求項１２に記載の塗布方法。
【請求項１４】請求項８〜１３のいずれかに記載の塗布
方法を用いてプラズマディスプレイの製造を行うことを
特徴とするプラズマディスプレイの製造方法。