JP2002079164A

JP2002079164A - エクストルージョン型ノズル、塗布装置、並びにプラズマディスプレイパネル前面板の誘電体層の製造方法

Info

Publication number: JP2002079164A
Application number: JP2000271097A
Authority: JP
Inventors: Takao Kuromiya; 孝雄黒宮; Masaru Watanabe; 渡辺　　勝
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-09-07
Filing date: 2000-09-07
Publication date: 2002-03-19

Abstract

(57)【要約】【課題】プラズマディスプレイパネルの製造プロセス
におけるガラス板上への誘電体塗布では、ガラス板の有
する撓みによって均一な塗布が難しい。【解決手段】塗布直前において被塗布物５の表面に接
触することで、被塗布物５の表面の高さに応じてスリッ
ト９の先端の吐出口１１の開度が変化する機構７を塗布
幅方向に一つ以上備えたことを特徴とするエクストルー
ジョン型ノズル１００である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、矩形ガラス基板の
ような枚葉状の被塗布物の表面に塗布液を塗布するため
のノズル、塗布装置、およびプラズマディスプレイパネ
ル前面板の誘電体層の製造方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】ガラス基板のような枚葉状の被塗布物の
表面に、均一に塗布液を塗布する方法として、エクスト
ルージョン型ノズルを用いた塗布方法がある。エクスト
ルージョン型ノズルは、ノズルに供給された塗布液を塗
布幅方向に分配するマニホールドと、マニホールド内の
塗布液を整流しつつ吐出するスリットを備えた構造とな
っている。エクストルージョン型ノズルを用いた粘性を
有する塗布液の塗布では、マニホールド内での圧力損失
により、塗布液の供給側の圧力が高く、その反対側で圧
力が低くなる圧力勾配が生じる。この結果、スリットの
長さが塗布幅方向にわたって一定である通常のエクスト
ルージョン型ノズルでは、供給側からその反対側に徐々
に塗布膜厚が薄くなって均一な膜厚分布が得られない。

【０００３】この課題に対して、塗布幅方向にわたる膜
厚を均一にする方法として、特開２０００−７０８１１
号公報では、塗布液の供給側のスリットの長さを長く、
その反対側のスリットの長さを短くすることで、マニホ
ールド内の圧力勾配を是正し、均一に塗布する方法を提
案している。

【０００４】また、被塗布物であるガラス基板は、反
り、撓みを有している場合が多く、このような被塗布物
に対して、図１０に示すような通常のエクストルージョ
ン型ノズルで塗布する場合、図１１に示すようにノズル
先端と被塗布物との間隙が塗布幅方向で不均一となり、
間隙が大きい部分で膜厚が大きく、間隙が小さい部分で
は膜厚が小さくなり、膜厚分布は不均一になる。

【０００５】この課題に対して、塗布幅方向にわたる膜
厚を均一にする方法として、特開２０００−１４０７４
０号公報では、塗布工程以前の工程で基板の反り、撓み
を計測し、その結果に基づいて、ノズルを昇降させた
り、傾斜させたり、ノズルと被塗布物との間隙が塗布幅
方向に渡って均一となるようノズル全体を変形させる方
法を提案している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、塗布液
の供給側のスリットの長さを長く、その反対側のスリッ
トの長さを短くすることで、マニホールド内の圧力勾配
を是正する方法は、被塗布物とノズルとの間隙が幅方向
にわたって均一な場合に適用可能な方法であり、反り、
撓みを有する被塗布物に対する塗布では効果が得られな
い。

【０００７】また、被塗布物の形状測定結果に基づく、
ノズルの昇降、傾斜による方法は、塗布幅方向の中央部
を中心とした反り、撓みを有している被塗布物に対する
塗布では、被塗布物とノズルとの間隙を塗布幅方向に渡
って均一にすることはできず、均一な塗布は困難であ
る。

【０００８】ノズル全体を変形させる方法は、均一な塗
布を実現するために非常に高い機械的精度および剛性が
必要とされるエクストルージョン型ノズルを任意の形状
に変形させるためには、非常に強大な加圧力を発生し、
かつ緻密に加圧力を制御可能な装置が必要となり、大掛
かりで高価な塗布装置となる。

【０００９】本発明は、上述の従来のエクストルージョ
ン型ノズルおよび塗布装置の有する課題を考慮して、反
り、撓みを有する被塗布物の表面全域にわたって均一な
膜厚分布を得ることができ、かつ、矩形枚葉状の被塗布
物表面に、必要な部分のみに塗布液を断続的に塗布する
ことができるエクストルージョン型ノズルおよび塗布装
置を提供することを目的とするものである。また、反
り、撓みを有するガラス基板上に誘電体ペースト塗布す
る工程を有するプラズマディスプレイパネル前面板の製
造方法を提供することを目的とするものである。

【００１０】

【課題を解決するための手段】第１の本発明は、塗布液
を塗布幅方向に行き渡らせるマニホールドと、前記マニ
ホールドに供給された前記塗布液を整流して吐出するス
リット部を備えるエクストルージョン型ノズルであっ
て、塗布直前において被塗布物の表面に接触すること
で、前記被塗布物の表面の高さに応じて前記スリット部
先端の吐出口の開度が変化する機構を塗布幅方向に一つ
以上備えたことを特徴とするエクストルージョン型ノズ
ルである。

【００１１】第２の本発明は、塗布液を塗布幅方向に行
き渡らせるマニホールドと、前記マニホールドに供給さ
れた前記塗布液を整流して吐出するスリット部を備える
エクストルージョン型ノズルであって、被塗布物の表面
の高さを検出する手段と、検出された前記被塗布物の表
面の高さに応じて前記スリット部先端の吐出口の開度を
調節する手段を備えたことを特徴とするエクストルージ
ョン型ノズルである。

【００１２】第３の本発明は、被塗布物の塗布直前の部
分を上下からロールにより押さえながら搬送することを
特徴とする塗布装置である。

【００１３】第４の本発明は、塗布直前の位置において
被塗布物と接触することにより、前記被塗布物の撓みに
応じて変形する弾性体からなる第１ロール、および前記
被塗布物と非接触かつ前記第１ロールと接触することに
よって前記被塗布物の有する撓みに応じた変形をする弾
性体からなる第２ロールを備え、前記第２ロールにより
塗布液を前記被塗布物に塗布する塗布装置である。

【００１４】第５の本発明は、塗布液を塗布幅方向に行
き渡らせるマニホールドと、前記マニホールドに供給さ
れた前記塗布液を整流して吐出するスリット部を備える
エクストルージョン型ノズルであって、前記マニホール
ドの一部と連通したピストンの往復運動により、前記マ
ニホールドへの前記塗布液の充填およびノズルからの吐
出を行うエクストルージョン型ノズルである。

【００１５】第６の本発明は、プラズマディスプレイパ
ネルの前面板のガラス板に形成される誘電体層の製造方
法であって、第１〜第５の本発明のノズルまたは塗布装
置を用いて、前記ガラス板上に誘電体ペーストからなる
塗布液を塗布して誘電体層を形成することを特徴とする
プラズマディスプレイパネル前面板の誘電体層の製造方
法である。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態につ
いて、図面を参照して説明する。

【００１７】（実施の形態１）以下に、本願の請求項１
記載の発明に係る実施の形態１について説明する。

【００１８】図１は、実施の形態１のエクストルージョ
ン型ノズル１００の斜視図である。また、図２は、実施
の形態１の塗布装置１００の側断面図である。定量ポン
プのように安定した送液が可能な供給ポンプにより送り
出された塗布液１０が、供給配管１を通して、ノズル１
００内に供給される。ノズル１００内に供給された塗布
液１０は、マニホールド８において塗布幅方向に分配さ
れ、スリット９を通じて吐出口１１から吐出される。ノ
ズル１００から吐出された塗布液１０は、被塗布物５上
に塗布され、塗膜６が形成される。

【００１９】図１に示されるように、ノズル１００は、
下ブロック２と上ブロック３と２つのサイドブロック４
Ｌ及び４Ｒから構成される。下ブロック２は、上ブロッ
ク３と組み合わせることによってマニホールド８及びス
リット９が形成されるような形状に加工がなされてい
る。各ブロック２，３，４Ｌ及び４Ｒは、互いにネジ
（図示せず）で連結されている。また、一方のサイドブ
ロック４Ｌには、塗布液１０を供給するための配管１が
接続されている。

【００２０】本発明の特徴である吐出口開度調節機構７
は、図１に示されるように、塗布幅方向（矢印Ａ）に渡
って少なくとも１つ以上配置される。吐出口開度調節機
構７は、塗布直前の位置において、被塗布物５の表面に
接触するように配置されている。被塗布物５の表面の高
さによって、例えばコイルバネの伸縮を利用して吐出口
開度調節機構７が図２に示される矢印Ｃの方向に上下す
ることによって、吐出口の開度が変化する。被塗布物５
の表面の高さによる吐出口開度の変化量は、例えば、吐
出口開度調節機構７の塗布液１０の吐出を遮る部分の角
度を調節したり、吐出口開度調節機構７の形状を変更す
ることにより調節することができ、塗布液１０の物性
や、塗布膜厚、塗布速度などの塗布条件によって最適な
変化量となるように設定する。

【００２１】ガラス基板のように反りや撓みといった塗
布幅方向Ａの不均一性を有する被塗布物５の表面に塗布
する場合において、通常の、吐出口開度調節機構７のな
いエクストルージョン型ノズルを用いた場合には、被塗
布物５の表面が高い部分では、ノズル先端１１と被塗布
物５の間隙が小さくなることによって、被塗布物５の表
面が低い部分に比べて塗布量が少なくなる。

【００２２】これに対して、本実施の形態のエクストル
ージョン型ノズルを用いると、被塗布物５の表面が高く
なると吐出口の開度が大きくなることによって、他の部
分と同じ塗布量にすることができる。また、本実施の形
態の吐出口開度調節機構７は、被塗布物５の表面に接触
することによって、被塗布物５の表面の高さに応じて直
接的に吐出口の開度が変化するため、被塗布物５の表面
の高さを測定するための変位計や、吐出口の開度を変化
させるためのアクチュエーターといった装置が不要であ
り、簡素な構造で均一な塗布が実現できる。

【００２３】（実施の形態２）以下に、本願の請求項２
に記載の発明に係る実施の形態２について説明する。

【００２４】図３は、実施の形態２のエクストルージョ
ン型ノズル２００の斜視図である。定量ポンプのように
安定した送液が可能な供給ポンプにより送り出された塗
布液が、供給配管１２を通して、ノズル２００内に供給
される。ノズル２００内に供給された塗布液は、マニホ
ールドにおいて塗布幅方向に分配され、スリットを通じ
て吐出される。ノズル２００から吐出された塗布液は、
被塗布物１６上に塗布され、塗膜１７が形成される。

【００２５】図３に示されるように、ノズル２００は、
下ブロック１３と上ブロック１４と２つのサイドブロッ
ク１５Ｌ及び１５Ｒから構成される。下ブロック１３
は、上ブロック１４と組み合わせることによってマニホ
ールド及びスリットが形成されるような形状に加工がな
されている（ノズル内部の構造は実施の形態１の説明に
おける図２と同様）。各ブロック１３，１４，１５Ｌ及
び１５Ｒは、互いにネジ（図示せず）で連結されてい
る。また、一方のサイドブロック１５Ｌには、塗布液を
供給するための配管１２が接続されている。

【００２６】本実施の形態のエクストルージョン型ノズ
ル２００は、塗布直前の部分における被塗布物１６の高
さを検出するための手段１８を備えている。高さ検出手
段１８は、塗布幅方向Ｄに２つ以上配置する、あるい
は、塗布幅方向Ｄに走査できる機構とし、塗布幅方向Ｄ
にわたる被塗布物１６の高さを検出できるものとする。
高さ検出手段１８としては、例えば、レーザー式変位
計、超音波変位計などを用いることができる。なお、高
さ検出手段１８は、ノズル２００と被塗布物１６の間隙
を測定できるのであれば、必ずしもノズル２００本体に
取付ける必要はない。

【００２７】また、本実施の形態のエクストルージョン
型ノズル２００は、ノズル２００の先端部を変形させる
ことにより吐出口の開度を調節する機構１９を、塗布幅
方向Ｄに少なくとも一つ以上備えている。吐出口開度調
節機構１９としては、差動ネジ、ヒートボルト、ピエゾ
アクチュエーターなどを用いることができる。

【００２８】ガラス基板のように反りや撓みといった塗
布幅方向Ｄの不均一性を有する被塗布物５の表面に塗布
する場合において、高さ検出手段１８により検出された
塗布直前の位置の被塗布物１６の表面の高さに応じて、
吐出口開度調節機構１９により、被塗布物１６の表面が
高い部分では吐出口の開度を大きく、逆に低い部分では
吐出口の開度を小さくするように調節することで均一
な塗布が可能となる。また、塗布前に、あらかじめ被塗
布物１６の全面にわたって高さを測定しておき、その測
定結果に応じて、塗布時に吐出口開度を調節することも
できる。

【００２９】塗布液の物性、塗布条件によって、均一に
塗布するための吐出口開度は変化するが、流体計算や、
代表的な条件での実験により、均一に塗布するために最
適な吐出口開度調節量を決定することができる。

【００３０】（実施の形態３）以下に、本願の請求項３
に記載の発明に係る実施の形態３について説明する。

【００３１】図４は、実施の形態３の塗布装置の斜視図
である。塗布面側抑えロール２０および非塗布面側抑え
ロール２１は、塗布直前の位置において、被塗布物２２
の厚さ分の間隙を一定して保持できるように回転自在に
保持されている。塗布面側および非塗布面側抑えロール
２０、２１の間を通過して、被塗布物２２は塗布方向Ｇ
に搬送され、塗布手段２４により表面に塗布液が塗布さ
れ、塗膜２３を形成する。

【００３２】塗布手段２４としては、エクストルージョ
ン型ノズル、ドクターブレード、ロール、グラビア印刷
などの一般的な塗布手段を用いることができる。

【００３３】塗布面側抑えロール２０と非塗布面側抑え
ロール２１が、被塗布物２２の厚さ分だけの間隙を常に
一定して保持できるように配置されていることで、ガラ
ス基板のように反り、撓みを有する被塗布物２２の表面
に塗布する場合において、塗布手段２４による塗布部で
は、被塗布物２２の有する反り、撓みが矯正された状態
で塗布することができ、均一な塗布が可能となる。

【００３４】なお、塗布面側抑えロール２０および非塗
布面側抑えロール２１は、被塗布物２２の反り、撓みを
矯正することが可能な剛性を有するものであれば、形
状、寸法、材質は特に限定されるものではない。また、
被塗布物２２の搬送については、塗布面側抑えロール２
０および非塗布面側抑えロール２１を直接、回転駆動さ
せるものでも、他の駆動手段によるものでもよく、後者
の場合、塗布面側抑えロール２０および非塗布面側抑え
ロール２１は被塗布物の搬送に伴って連れ回りすること
になる。望ましくは、塗布面側抑えロール２０および非
塗布面側抑えロール２１を直接、駆動して回転させ、さ
らに被塗布物２２に対して押圧することで、より確実に
反り、撓みを矯正することができる。

【００３５】（実施の形態４）以下に、本願の請求項４
に記載の発明に係る実施の形態４について説明する。

【００３６】図５は、実施の形態４の塗布装置の斜視図
である。また、図６は、実施の形態４の塗布装置の側断
面図である。弾性体からなる第１ロール２５は、塗布直
前の位置において、被塗布物２７の表面に接触する状態
で配置されている。第１ロール２５と接触かつ被塗布物
２７と非接触の状態で、同じく弾性体からなる第２ロー
ル２６は配置されている。第２ロール２６は、被塗布物
２７の表面に塗布液を塗布するためのロールであり、塗
布液供給手段２９により、塗布液が第２ロール２６の表
面に供給される。第２ロール２６の表面に供給された塗
布液は、被塗布物２７の表面に転写されて塗膜２８を形
成する。

【００３７】塗布液供給手段２９としては、エクストル
ージョン型ノズルを用いたカーテン塗布方法のように、
第２ロール表面への塗布液の塗布幅方向Ｈの供給量分布
が、塗布液供給手段と第２ロールとの間隙によって、変
化しにくい手段を用いることが望ましい。

【００３８】ガラス基板のような反り、撓みを有する被
塗布物２７の表面に塗布する場合において、被塗布物２
７の表面に接触した状態で配置されている第１ロール２
５は、被塗布物２７の塗布幅方向Ｈの反り、撓みに応じ
て変形する。次に、第１ロール２５と接触している第２
ロール２６は、第１ロール２５の変形に応じて変形す
る。すなわち、塗布ロールである第２ロールは、被塗布
物２７の反り、撓みに応じた形状に変形することとな
る。なお、第１ロール２５および第２ロール２６は、ロ
ール外周部のみを弾性体とした場合、被塗布物２７と直
接接触している部分のみが変形することとなるため、回
転軸を含めたロール全体が撓む構造とすることが必要で
ある。ロール全体が撓む構造をとっていれば、形状、寸
法、材質は特に限定されない。

【００３９】塗布ロールである第２ロール２６が、被塗
布物２７の反り、撓みに応じた形状に変形することによ
って、塗布部において、第２ロール２６と被塗布物２７
の間隙は塗布幅方向Ｈにわたって均一となり、均一な塗
布が可能となる。

【００４０】また、ガラス基板のような枚葉状の被塗布
物の表面に断続的に塗布する場合において、通常の、エ
クストルージョン型ノズルを用いたカーテン塗布方法で
は、ノズルと被塗布物の間隙を大きく採っているため、
必要とされる部分のみに正確に塗布することは困難であ
り、不要な部分への塗布液の付着や、塗布開始・終了部
の塗膜膜厚の不均一性は避けられない。

【００４１】これに対して本実施の形態の塗布装置によ
れば、塗布液供給手段２９からの塗布液の供給の停止・
非停止や、第２ロール２６の被塗布物２７に対する昇降
および回転の停止・非停止により、必要な部分のみに塗
膜２８を形成することができる。

【００４２】（実施の形態５）以下に、本願の請求項５
に記載の発明に係る実施の形態５について説明する。

【００４３】図７は、実施の形態５のエクストルージョ
ン型ノズル３００の斜視図である。また図８は、塗布液
をマニホールド内に充填する場合におけるピストンの動
きおよび塗布液の流れを示した実施の形態５のエクスト
ルージョン型ノズル３００の正面断面図である。図９
は、塗布時のピストンの動きおよび塗布液の流れを示し
た実施の形態５のエクストルージョン型ノズル３００の
正面断面図である。

【００４４】塗布液貯蔵タンク３６内の塗布液が塗布液
供給配管３８を通じてノズル３００内に供給される。ノ
ズル３００内に供給された塗布液は、マニホールド３９
において塗布幅方向Ｌに分配され、スリット４０を通じ
て吐出される。ノズル３００から吐出された塗布液は、
被塗布物３３上に塗布され、塗膜３４が形成される。

【００４５】図７に示されるように、ノズル３００は、
下ブロック３０と上ブロック３１と２つのサイドブロッ
ク３２Ｌ及び３２Ｒから構成される。下ブロック３０
は、上ブロック３１と組み合わせることによってマニホ
ールド３９及びスリット４０が形成されるような形状に
加工がなされている（ノズル内部の構造は実施の形態１
の説明における図２と同様）。各ブロック３０，３１，
３２Ｌ及び３２Ｒは、互いにネジ（図示せず）で連結さ
れている。

【００４６】また、一方のサイドブロック３２Ｌには、
塗布液のマニホールド３９内への充填および塗布液のス
リット４０を通じたノズル３００からの吐出をするため
のピストン３５がマニホールド３９と連通した状態で取
り付けられている。なお、ピストン３５は、往復運動に
よって連通しているマニホールド３９の体積を増減させ
る機能を備えていればよく、例えば、油圧やカムにより
駆動することができる。

【００４７】もう一方のサイドブロック３２Ｒには、塗
布液貯蔵タンク３６およびバルブ３７と連結された塗布
液供給配管３８が取り付けられている。なお、バルブと
しては、塗布液貯蔵タンク３６とノズル３００の間の塗
布液の流路を遮断・開放する機能を備えていればよく、
例えば、ボールバルブ、ニードルバルブを用いることが
できる。発明の目的とする定量かつ均一な塗布を実現す
るためには、瞬時の開閉および開度の微調節が制御可能
な電磁式バルブを用いることが望ましい。

【００４８】塗布液をマニホールド３９内に充填する場
合（非塗布時）、ピストン３５は、図８の矢印Ｌの方
向、すなわちマニホールド３９の体積を増加させる方向
に移動する。ピストン３５の移動によるマニホールド３
９の体積の増加に相当する量の塗布液が、塗布液貯蔵タ
ンク３６から開放されたバルブ３７および塗布液供給配
管３８を通じて、マニホールド内に充填される。このと
き、スリット４０に満たされている塗布液の一部も矢印
Ｑの方向に移動する。

【００４９】塗布液をスリット４０を通じて吐出する場
合（塗布時）、ピストン３５は、図９の矢印Ｒの方向、
すなわちマニホールド３９の体積を減少させる方向に移
動する。このとき、塗布液供給配管３８に取り付けられ
たバルブ３７は閉じられており、マニホールド３９の体
積の減少に相当する量の塗布液が、スリット４０を通じ
て、ノズル３００から吐出される。

【００５０】このようなピストンの一定移動量の往復運
動により、非塗布時の塗布液のノズル内への充填、およ
び塗布時のノズルからの吐出を行い、ガラス基板のよう
な枚葉状の被塗布物３３に対して断続的に必要な部分の
みに正確に一定量を塗布をすることが可能となる。

【００５１】さらに、塗布液充填時において、図７に示
したようにスリット４０の塗布液の一部をマニホールド
３９の方向（矢印Ｑ）へ吸引するため、塗布終了部の膜
厚の増加を抑制し、塗布終了部の膜厚を均一にすること
ができる。スリット４０の塗布液が吸引される量は、マ
ニホールド３９、スリット４０およびピストン３５、塗
布液供給配管３８などの寸法によって変化するが、バル
ブ３７の開度によって、スリット４０の塗布液の吸引量
を調節することが可能なため、塗布液、塗布条件によら
ず常に塗布終了部の膜厚を均一にすることができる。

【００５２】また、塗布開始部近傍において、ピストン
の移動速度を調節することによって、塗布開始部の膜厚
を増減させることが可能であるため、塗布開始部の膜厚
を均一にすることも可能である。

【００５３】このように、本実施の形態のエクストルー
ジョン型ノズルによれば、必要とされる部分のみに塗布
する断続的な定量塗布および塗布開始部から終了部にい
たるまでの均一な膜厚分布を実現することが可能であ
る。

【００５４】（実施の形態６）以下に、本願の請求項６
に記載の発明に係る実施の形態６について説明する。一
般に、プラズマディスプレイパネルの前面板には、ガラ
ス板上に誘電体層が形成されており、この誘電体層は、
ガラス粉末、樹脂、溶剤からなる誘電体ペーストをガラ
ス板上に塗布した後、乾燥・焼成の工程を得て形成され
る。

【００５５】上述した実施の形態１〜実施の形態５のエ
クストルージョン型ノズルまたは塗布装置を用いて、塗
布液として上述した誘電体ペーストを用い、上記ガラス
板上に誘電体ペーストの塗布を行うことにより、撓み、
反りを有するガラス板上に、必要な領域のみに膜厚が均
一な誘電体層を形成することが可能である。

【００５６】

【実施例】以下、上記実施の形態で説明したエクストル
ージョン型ノズル、および塗布装置を用いて、反り、撓
みを有する被塗布物の表面に塗布液を塗布を実施した結
果実施例を、また、比較のために、従来のエクストルー
ジョン型ノズルを用いて反り、撓みを有する被塗布物の
表面に塗布液を塗布した結果、比較例について説明す
る。以下の実施例１〜実施例５および比較例では、同一
の塗布液、被塗布物を用いている。

【００５７】使用した塗布液は、フラットパネルディス
プレイ前面板の誘電体層用のペーストであり、ガラス粉
末、樹脂（エチルセルロース）、溶剤（α−テルピネオ
ール）からなる固形分率７０％のもので、せん断速度１
ｓ^-1における粘度２３０００ｍＰａ・ｓ、せん断速度１
０００ｓ^-1における粘度９００ｍＰａ・ｓである。

【００５８】また、使用した被塗布物は、１０００ｍｍ
角、厚さ４．５ｍｍの矩形ガラス基板であり、ガラス基
板の表面の高さが周辺部と中心部で約１００μｍ異なる
反り、撓みを有している。塗布領域は、ガラス基板中心
から９００ｍｍ角の部分とした。

【００５９】（実施例１）実施の形態１におけるエクス
トルージョン型ノズルを用いて、搬送テーブル上を１０
ｍｍ／ｓの速度で移動する上記ガラス基板の表面に、上
記塗布液を、平均膜厚０．２ｍｍとなるよう単位幅あた
り２ｍｍ³／ｍｍ／ｓの流量で塗布した。

【００６０】ノズルはステンレス製とし、吐出口開度調
節機構を塗布幅方向に２０個備えたものを用いた。

【００６１】（実施例２）実施の形態２におけるエクス
トルージョン型ノズルを用いて、実施例１と同じ条件で
塗布した。

【００６２】ノズルはステンレス製とし、ガラス基板表
面の高さ検出手段としてのレーザー式変位計（測定精度
０．１μｍ）を塗布幅方向に５個備え、ピエゾアクチュ
エーターによりノズル先端部を変形させる吐出口開度調
節機構を塗布幅方向に５個備えたものを用いた。あらか
じめ、流体計算を行って、ガラス基板表面の高さに応じ
た最適な吐出口の開度を求めており、レーザー式変位計
からの基板表面高さの出力に応じてピエゾアクチュエー
ターが動作しノズルを変形させる設定がなされている。

【００６３】（実施例３）実施の形態３における塗布装
置を用いて、実施例１と同じ条件で塗布した。ただし、
ガラス基板の搬送は、ガラス基板の上下に位置する塗布
面側および非塗布面側抑えロールの駆動によるもので、
搬送速度が１０ｍｍ／ｓとなるように上下の塗布面側お
よび非塗布面側抑えロールを回転させた。

【００６４】塗布面側および非塗布面側抑えロールは、
ともにφ１５０ｍｍのタングステンカーバイト製で、塗
布面側と被塗布面側ロールの間隙は、被塗布物であるガ
ラス基板の厚さを実測した４．５０５ｍｍに設定した。
塗布手段としては、従来のステンレス製エクストルージ
ョン型ノズルを用いた。

【００６５】（実施例４）実施の形態４における塗布装
置を用いて、実施例１と同じ条件で塗布した。

【００６６】第１ロール、第２ロールは、外周部がＥＰ
ＤＭ製、回転軸がフッ素樹脂製で、回転軸を含めたロー
ル全体が容易に撓む構造のものを用いた。また、第１ロ
ールはφ３０ｍｍ、第２ロールはφ１５０ｍｍであり、
塗布ロールである第２ロールと被塗布物であるガラス基
板との間隙の平均値が３００μｍとなるように設定し
た。

【００６７】塗布ロールである第２ロールの外周面上に
塗布液を供給する手段としては、従来のエクストルージ
ョン型ノズルを用いたカーテン塗布方法を用いた。エク
ストルージョン型ノズルと第２ロール間との間隙は、第
２ロールの変形状態によらず第２ロール外周面に供給さ
れる塗布液の塗布幅方向の供給量が均一となるように、
５ｍｍに設定した。

【００６８】（実施例５）実施の形態５におけるエクス
トルージョン型ノズルを用いて、実施例１と同じ条件で
塗布した。

【００６９】ノズルはステンレス製とし、一方のサイド
ブロックに、マニホールドに連通するように取り付けら
れたピストンは、プログラムによって、任意の速度で移
動させることができる制御機構を備えた、サーボモータ
による駆動方式のものを用いた。また、もう一方のサイ
ドブロックに取り付けられた塗布液供給配管に備えられ
たバルブは、シリンダーの上下により開閉量が調節で
き、最高５ｍｓでの開閉が可能な電磁式バルブで、プロ
グラムによって、ピストンの移動との時間差、バルブの
開閉量が自在に設定できる制御機構を備えたものを用い
た。

【００７０】（比較例）従来のエクストルージョン型ノ
ズルを用いて、実施例１と同じ条件で塗布した。ノズル
はステンレス製で、実施例３における塗布手段、実施例
４における塗布ロールへの塗布液供給手段として用いた
ものと同一のものである。

【００７１】以上の実施例１〜実施例４および比較例に
おいて、塗布幅方向の膜厚分布を測定した結果が図１２
〜図１５および図１６である。

【００７２】また、実施例５、比較例における塗布開始
部近傍および塗布終了部近傍の膜厚分布を測定した結果
がそれぞれ図１７、図１８である。

【００７３】従来のエクストルージョン型ノズルを用い
た比較例では、図１６に示されているように、塗布幅方
向の膜厚バラツキは、約３０％と非常に大きくなってい
る。これは、被塗布物であるガラス基板の有する反り、
撓みによって、ノズル先端とガラス基板との間隙が塗布
幅方向で最大１００μｍ異なっていることによる影響が
現れている。

【００７４】これに対して、被塗布物の有する反り、撓
みに応じて、吐出口の開度を調節することで塗布幅方向
の塗布量を均一にするエクストルージョン型ノズルを用
いた実施例１、実施例２における塗布幅方向の膜厚バラ
ツキはともに図１２、図１３の如く約２％となり、従来
のエクストルージョン型ノズルを用いた比較例に対し
て、膜厚バラツキを約１／１５と極めて小さくすること
ができた。

【００７５】また、被塗布物の有する反り、撓みが矯正
された状態で被塗布物を搬送する塗布装置を用いた実施
例３では、図１４の如く膜厚バラツキは約４％となり、
従来のエクストルージョン型ノズルを用いた比較例に対
して、膜厚バラツキを約１／７．５と小さくすることが
できた。

【００７６】被塗布物の有する反り、撓みに応じた形状
に塗布ロールを変形させて塗布する塗布装置を用いた実
施例４では、図１５の如く膜厚バラツキは約５％とな
り、従来のエクストルージョン型ノズルを用いた比較例
に対して、膜厚バラツキを約１／６と小さくすることが
できた。

【００７７】また、従来のエクストルージョン型ノズル
を用いた比較例では、塗布開始部および終了部近傍の膜
厚分布は、図１７に示すように、塗布開始点および終了
点の膜厚が他の部分に比べて、それぞれ、７０μｍ、５
５μｍ盛上っている。また、塗布開始部では、塗布幅方
向で一部スジ状の未塗布領域が発生し、塗布終了部付近
では、塗布液が非塗布部に飛散しているのが確認され
た。

【００７８】これに対し、塗布開始部および終了部の膜
厚を均一にするための調整が可能なエクストルージョン
型ノズルを用いた実施例５では、最適な条件の設定によ
り、図１８に示したように、塗布開始部および終了部の
膜厚変化はともに±４μｍ以内と非常に均一な膜厚分布
とすることができ、従来のエクストルージョン型ノズル
を用いた比較例に対して、盛上りを１／７〜１／９に抑
制することができた。また、塗布開始部におけるスジ状
の未塗布領域や、塗布終了部における非塗布部への塗布
液の飛散は全く見られなかった。

【００７９】なお、比較例において、塗布開始部に見ら
れたスジ状の未塗布領域は、塗膜およびノズルに付着し
た塗布液の分析の結果、滞留部で生じたと考えられる塗
布液中の固形分の凝集物による目詰まりであると判明し
た。ピストンの往復運動により塗料の吸引・吐出を行う
実施例５では、塗布液がマニホールド内で長時間滞留す
る部分が存在しないため、スジ状の未塗布領域が発生し
なかったものと考えられ、ノズル内での塗布液の凝集の
発生の抑制に対する効果も発見された。

【００８０】

【発明の効果】以上の説明より明らかなように、本願の
請求項１〜５記載の発明によれば、反り、撓みを有する
被塗布物の表面への塗布液の塗布において、被塗布物表
面の塗布領域全域にわたって、断続的に高精度な塗布が
可能であり、非常に均一な膜厚分布を実現できる。

【００８１】また、本願の請求項５記載の発明によれ
ば、ノズル内での塗布液の凝集が抑制でき、スジ状の未
塗布領域の発生といった塗布不良を抑制できる。

【００８２】また、本願の請求項６記載の発明によれ
ば、プラズマディスプレイパネル前面板の製造工程にお
いて、非常に膜厚分布の均一な誘電体層が形成可能とな
り、誘電体層の膜厚不均一による絶縁不良、画質劣化を
大幅に抑制することが可能となった。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態１におけるエクストルージ
ョン型ノズルを用いた塗布の斜視図

【図２】本発明の実施の形態１におけるエクストルージ
ョン型ノズルを用いた塗布の側断面図

【図３】本発明の実施の形態２におけるエクストルージ
ョン型ノズルを用いた塗布の斜視図

【図４】本発明の実施の形態３における塗布装置を用い
た塗布の斜視図

【図５】本発明の実施の形態４における塗布装置を用い
た塗布の斜視図

【図６】本発明の実施の形態４における塗布装置を用い
た塗布の側断面図

【図７】本発明の実施の形態５におけるエクストルージ
ョン型ノズルを用いた塗布の斜視図

【図８】本発明の実施の形態５において、マニホールド
内への塗布液の充填時におけるノズル内部の塗布液の流
動を示すもので、エクストルージョン型ノズルの正面断
面図

【図９】本発明の実施の形態５において、ノズルからの
塗布液の吐出時におけるノズル内部の塗布液の流動を示
すもので、エクストルージョン型ノズルの正面断面図

【図１０】従来のエクストルージョン型ノズルを用いた
塗布の斜視図

【図１１】従来のエクストルージョン型ノズルと被塗布
物との位置関係を示す正面図

【図１２】本発明の実施例１における塗膜の塗布幅方向
の膜厚分布の測定結果を示す図

【図１３】本発明の実施例２における塗膜の塗布幅方向
の膜厚分布の測定結果を示す図

【図１４】本発明の実施例３における塗膜の塗布幅方向
の膜厚分布の測定結果を示す図

【図１５】本発明の実施例４における塗膜の塗布幅方向
の膜厚分布の測定結果を示す図

【図１６】比較例における塗膜の塗布幅方向の膜厚分布
の測定結果を示す図

【図１７】本発明の実施例５における塗膜の塗布開始部
および塗布終了部近傍の塗布方向膜厚分布の測定結果を
示す図

【図１８】比較例における塗膜の塗布開始部および塗布
終了部近傍の塗布方向膜厚分布の測定結果を示す図

【符号の説明】

１００，２００，３００，４００エクストルージョン
型ノズル１，１２，３８塗布液供給配管２，１３，３０下ブロック３，１４，３１上ブロック４Ｌ，４Ｒ，１５Ｌ，１５Ｒ，３２Ｌ，３２Ｒサイド
ブロック５，１６，２２，２７，３３，４１被塗布物６，１７，２３，２８，３４，４２塗膜７，１９吐出口開度調節機構８，３９マニホールド９，４０スリット１０塗布液１１吐出口１８被塗布物表面の高さ検出手段２０塗布面側抑えロール２１非塗布面側抑えロール２４塗布手段２５第１ロール２６第２ロール２９塗布液供給手段３５ピストン３６塗布液貯蔵タンク３７バルブ４３ノズル先端部Ａ，Ｄ，Ｆ，Ｈ，Ｌ，Ｔ塗布幅方向Ｂ，Ｅ，Ｇ，Ｉ，Ｍ，Ｕ塗布長手方向Ｃ吐出口開度調節機構の移動方向Ｊ第１ロール回転方向Ｋ第２ロール回転方向Ｎ，Ｒピストン移動方向Ｏ，Ｐ，Ｑ，Ｓ塗布液移動方向Ｖノズル先端と被塗布物との間隙

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）Ｈ０１Ｊ 11/02 Ｈ０１Ｊ 11/02 ＢＦターム(参考） 4F040 AA02 AA14 AB20 AC01 BA18 CB03 CB15 CB22 CB29 4F041 AA02 AA05 AB02 BA05 BA12 BA36 BA38 BA57 CA02 CA17 CA18 CA23 4F042 AA02 AA10 CA01 CB02 CB11 CB18 DF07 DF19 DF20 5C027 AA06 5C040 GD09

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】塗布液を塗布幅方向に行き渡らせるマニ
ホールドと、前記マニホールドに供給された前記塗布液
を整流して吐出するスリット部を備えるエクストルージ
ョン型ノズルであって、塗布直前において被塗布物の表
面に接触することで、前記被塗布物の表面の高さに応じ
て前記スリット部先端の吐出口の開度が変化する機構を
塗布幅方向に一つ以上備えたことを特徴とするエクスト
ルージョン型ノズル。
【請求項２】塗布液を塗布幅方向に行き渡らせるマニ
ホールドと、前記マニホールドに供給された前記塗布液
を整流して吐出するスリット部を備えるエクストルージ
ョン型ノズルであって、被塗布物の表面の高さを検出す
る手段と、検出された前記被塗布物の表面の高さに応じ
て前記スリット部先端の吐出口の開度を調節する手段を
備えたことを特徴とするエクストルージョン型ノズル。
【請求項３】被塗布物の塗布直前の部分を上下からロ
ールにより押さえながら搬送することを特徴とする塗布
装置。
【請求項４】塗布直前の位置において被塗布物と接触
することにより、前記被塗布物の撓みに応じて変形する
弾性体からなる第１ロール、および前記被塗布物と非接
触かつ前記第１ロールと接触することによって前記被塗
布物の有する撓みに応じた変形をする弾性体からなる第
２ロールを備え、前記第２ロールにより塗布液を前記被
塗布物に塗布する塗布装置。
【請求項５】塗布液を塗布幅方向に行き渡らせるマニ
ホールドと、前記マニホールドに供給された前記塗布液
を整流して吐出するスリット部を備えるエクストルージ
ョン型ノズルであって、前記マニホールドの一部と連通
したピストンの往復運動により、前記マニホールドへの
前記塗布液の充填およびノズルからの吐出を行うエクス
トルージョン型ノズル。
【請求項６】プラズマディスプレイパネルの前面板の
ガラス板に形成される誘電体層の製造方法であって、請
求項１〜５のいずれかに記載のノズルまたは塗布装置を
用いて、前記ガラス板上に誘電体ペーストからなる塗布
液を塗布して誘電体層を形成することを特徴とするプラ
ズマディスプレイパネル前面板の誘電体層の製造方法。