JP2003190862A

JP2003190862A - 塗布方法及び塗布装置

Info

Publication number: JP2003190862A
Application number: JP2001398986A
Authority: JP
Inventors: Shinichi Sakano; 真一坂野; Shigeki Hatori; 茂喜羽鳥
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2001-12-28
Filing date: 2001-12-28
Publication date: 2003-07-08

Abstract

(57)【要約】【課題】ダイコーターでペーストを額縁塗りするに際
し、塗布開始時と塗布終了時に生じる膜厚不安定部分を
極力少なくすること。【解決手段】定量ポンプによりタンクからダイヘッド
１０にペーストを供給し、そのダイヘッド１０のスリッ
ト先端からペーストを吐出して基板上に塗膜を形成する
塗布方法において、基板Ｇを移動してダイヘッド１０よ
り基板上にペーストを塗布するようにし、かつその塗布
時にダイヘッド内の圧力変化に合わせて基板Ｇの移動速
度を変化させる。ダイヘッド１０の内圧が小さく塗布量
が少ない時は基板Ｇをゆっくりと移動し、内圧が大きく
塗布量が多い時は基板Ｇを速く移動させることにより、
塗布開始時と塗布終了時に生じる膜厚不安定部分を極力
少なくし、安定した膜厚の塗布膜を形成することができ
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、プラズマディスプ
レイパネルなどの製造工程において用いられるペースト
塗布技術に係り、特に基板内の所定のエリアに膜厚の均
一な塗布膜を形成する塗布方法及び塗布装置に関するも
のである。

【０００２】

【従来の技術】一般に、自発光形式の表示パネルである
プラズマディスプレイパネルは、それを構成する２枚の
ガラス基板の内面側に電極、誘電体層、リブ、蛍光体層
などの構成要素を有している。これらの各構成要素を形
成するには、形成方法にもよるが、例えば背面板のリブ
をサンドブラスト法で形成する場合、一定の高さのリブ
を形成するためには、基板上の所定エリア内に均一なガ
ラスペーストの塗布膜を形成する必要がある。また、リ
ブの下側に位置する誘電体層の形成についてもリブより
も少し広い範囲の所定エリア内にペーストを塗布する必
要がある。すなわち、ガラス基板には排気孔、アライメ
ントマーク等が形成されている都合上、塗布膜を形成し
てはいけないエリア（塗布禁止エリア）が周囲に存在す
るからである。そして、このような塗布膜の形成は、従
来はスクリーン印刷により、塗布禁止エリアを除いて全
面ベタ印刷することで行われている。

【０００３】しかし、スクリーン印刷による塗布方式
は、膜厚を自由にコントロールするのが難しい、基板内
での塗布膜厚の分布が大きい、スクリーン版の耐久性に
限界がある、等の問題点を有している。このうち塗布膜
厚については、スキージの印圧、スクリーン版のテンシ
ョン等が基板内で異なることが起因している。別の方式
として、塗布膜をブレードコーターにより形成すること
も考えられるが、この方法では基板の周囲を残してペー
スト塗布するいわゆる「額縁塗り」を連続運転で行うこ
とは困難である。そこで、ペーストの額縁塗りが可能な
ダイコーターによる塗布方式を採用することが考えられ
ている。

【０００４】ダイコーターは、塗布液タンク内のペース
トをポンプでダイヘッドに送り、ダイヘッドと基板とを
相対的に移動させながら、そのダイヘッドからペースト
を吐出させて基板上に塗布を行う装置であり、ダイヘッ
ドは、液入口からのペーストを幅方向に広がらせるため
のマニホールドと、そのマニホールドからペーストが押
し出されるスリットとを備えている。そして、液入口か
ら内部に流入したペーストはマニホールド内にて幅方向
に広がり、スリットの先端から押し出され、ダイヘッド
と所定間隔を保って相対的に移動する基板の表面に塗布
されるようになっている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ところが、ダイコータ
ーを使用して額縁塗りを行う場合でも次のような問題点
がある。例えば、図１（ａ）に示すように、基板Ｇをダ
イヘッドＨの下側を通過させることにより、基板Ｇの周
囲の塗布禁止領域を除く塗布領域Ｃにリブ材料層として
の塗布膜を形成すると、塗布開始時と塗布終了時に、図
１（ｂ）に示す如く膜厚が大きくなった盛り上がり部Ａ
を生じたり、図１（ｃ）に示す如く所定の膜厚に達しな
い膜厚不足部Ｂを生じることある。

【０００６】リブ材料層に図１（ｂ）のような盛り上が
り部Ａがあると、それがパターン形成部Ｐの外側であっ
ても、乾燥後、ドライフィルムを貼り付けてサンドブラ
スト加工のマスキング層をパターニングする時に、プロ
キシ露光装置（露光マスクを対象物表面と１０μｍ〜２
００μｍの間隙をあけて露光できる露光装置、通常１５
０μｍ）を用いても、盛り上がり部Ａのリブ材料層表面
からの高さａが間隙より大きいと、露光マスクと盛り上
がり部Ａが接触して露光できなかったり、接触はしない
もののパターン幅のボケ等があり、正常な露光ができな
いという問題点を生じる。さらに、焼成後、盛り上がり
部Ａが突起状となるため、パネルとして組み立てた後で
表示に支障がでたり、その突起状の部分が欠けた場合に
は異物不良の原因となる。

【０００７】一方、リブ材料層に図１（ｃ）のような膜
厚不足部Ｂがある場合、図の左側のように、この部分が
パターン形成部Ｐに入っていなければ問題はないが、右
側のようにパターン形成部Ｐに入っていると所定高さの
リブパターンが形成できないことになる。

【０００８】本発明は、上記のような問題点に鑑みてな
されたものであり、その目的とするところは、ダイコー
ターでペーストを額縁塗りするに際し、塗布開始時と塗
布終了時に生じる膜厚不安定部分を極力少なくした塗布
方法及び塗布装置を提供することにある。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明の塗布方法は、定量ポンプによりタンクか
らダイヘッドにペーストを供給し、そのダイヘッドのス
リット先端からペーストを吐出して基板上に塗膜を形成
する塗布方法において、基板を移動してダイヘッドより
基板上にペーストを塗布するようにし、かつその塗布時
にダイヘッド内の圧力変化に合わせて基板の移動速度を
変化させるようにしたことを特徴としている。

【００１０】また、本発明の塗布装置は、上記の塗布方
法に使用する塗布装置であって、基板を塗布方向に移動
させるための移動用モーターと、ダイヘッド内の圧力に
合わせて移動用モーターの制御を行う制御手段とを具備
したことを特徴とするものである。

【００１１】

【発明の実施の形態】以下、図面を参照しながら本発明
の望ましい実施形態を説明する。

【００１２】図２は本発明を実施する塗布装置の一例を
示す概略構成図であり、この塗布装置はダイヘッド１０
のスリット先端からペーストを吐出してガラス基板上に
塗膜を形成するダイコーターである。

【００１３】この塗布装置は、図２に示されるように、
タンク１１と定量ポンプ１２を通ってペーストを循環さ
せる循環系配管２１を設けてあり、その循環系配管２１
における定量ポンプ１２からタンク１１に至る途中に切
換弁１３を介してダイヘッド１０に至る枝状配管２２を
設けるとともに、ダイヘッド１０の両脇に開閉弁１４を
備えた逃がし配管２３をそれぞれ配置した構成を採って
いる。さらに、循環系配管２１の途中には絞り弁１５、
圧力計１６が設けられ、さらに図示はしないがフィルタ
ーが設けられている。また、ダイヘッド１０にはマニホ
ールド内のペースト圧力を計測する圧力計１７が設けら
れている。また、逃がし配管２３の先にはそれぞれ受け
皿１８が設けられている。

【００１４】また、この塗布装置は、図示はしないが、
ダイヘッド１０の下方に定盤を備えており、その定盤に
塗布対象のガラス基板を載置し、ダイヘッド１０に対し
て移動させながら、ダイヘッド１０よりガラス基板上に
ペーストを塗布するように構成されている。すなわち、
基板が載置された定盤を移動してダイヘッドより基板上
にペーストを塗布する方式の方が、ダイヘッドを移動す
る方式より安定してペーストを塗布することができるか
らである。定盤を移動させる構造の一例として、走行テ
ーブルと石定盤とを備え、その走行テーブルが基板を吸
着する吸着板と真空吸着器具、搬送用器具、位置決め用
器具等と走行板とからなるものが挙げられる。吸着板と
走行板の材質はステンレス、アルミニウムの鋳物等があ
るが、経時変化の少ない石（御影石）が適している。走
行テーブルの平坦度は進行方向に２０μｍ以下、幅方向
に５μｍ以下が好ましい。進行方向はギャップ補正によ
り追従が可能であるが、幅方向では補正が不可能である
ため定盤の凹凸がそのまま塗布膜厚のむらとなってしま
うからである。そして、塗布装置は、その定盤を移動さ
せるための移動用モーターと、ダイヘッド内の圧力に合
わせて移動用モーターの制御を行う制御手段とを具備し
ている。

【００１５】図２に示す上記の塗布装置を使用して、ガ
ラス基板にリブペーストを塗布し、リブ材料層を形成す
る場合を説明すると次のようである。

【００１６】まず、脱泡処理したペーストをタンク１１
に投入する。そして、定量ポンプ１２によりペーストを
循環系配管２１にて循環させる。ペーストの循環経路
は、具体的には「タンク１１→ポンプ１２→切換弁１３
→絞り弁１５→タンク１１」であり、循環するペースト
の圧力は絞り弁１５で調節する。また、切換弁１３は、
ペーストがダイヘッド１０に行かないように、つまり循
環する方向になるように設定してある。この時の循環系
配管内の圧力は圧力計１６で計測する。また、ダイヘッ
ド内の圧力は圧力計１７で計測する。これらの圧力計１
６，１７により計測した圧力Ｐ₁，Ｐ₂は、図３のグラ
フで「０〜Ｔ₁（塗布開始時）」の範囲で示される。な
お、循環系配管２１の途中にはフィルターが設けられて
おり、これでゴミ、異物、凝集したリブ材料の固まりを
除去する。

【００１７】次に、ガラス基板を塗布装置内の定盤上に
載置した後、移動用モーターにより定盤を移動させる。
そして、図４（ａ）に示すように、定盤Ｊに載ったガラ
ス基板Ｇがダイヘッド１０の下に移動してきて、ダイヘ
ッドのスリット先端とペースト塗布領域が一致した瞬間
（Ｔ₁）に切換弁１３を切り換え、循環系配管内のペー
ストを枝状配管２２を通してダイヘッド１０へ供給す
る。その後、図４（ｂ）に示すように、ガラス基板Ｇに
対してペーストを塗布し、リブ材料層Ｒを形成する。こ
の時のペーストの供給経路は「タンク１１→ポンプ１２
→切換弁１３→ダイヘッド１０」となる。また、ダイヘ
ッド１０の両脇に設置した開閉弁１４は、この時は閉状
態であり、逃がし配管２３からペーストは出ていない。
つまり、ダイヘッド１０に供給されたペーストは、ダイ
ヘッド１０のスリット先端より吐出され、ガラス基板Ｇ
に塗布される。圧力計１６，１７により計測したこの時
の圧力Ｐ₁，Ｐ₂は、図３のグラフで「Ｔ₁（塗布開始
時）〜Ｔ₂（塗布終了時）」の範囲で示され、図示の如
く循環系配管内の圧力Ｐ₁とダイヘッド内の圧力Ｐ₂は
ほぼ等しくなる。

【００１８】上記のようにして塗布を開始する時、圧力
計１７が計測したダイヘッド内の圧力Ｐ₂の上昇に合わ
せて、定盤Ｊの移動速度を上昇させる。このようにガラ
ス基板Ｇが載置された定盤Ｊの移動速度を制御すること
で、塗布開始時でダイヘッド内の圧力Ｐ₂が小さく塗布
量が少ない時はガラス基板Ｇをゆっくりと移動させる。
ダイヘッド内の圧力Ｐ₂が大きくなり塗布量が多くなっ
た塗布安定時は、ガラス基板Ｇを塗布開始時より速く一
定速度Ｖ₂で移動させる。これにより、塗布開始時から
塗布安定時までガラス基板上に形成されるリブ材料層Ｒ
の膜厚を均一に保つことができる。この場合、生産効率
を上げるためには、図５に示すように、ガラス基板Ｇを
塗布開始時点（Ｔ₁）まで速い速度Ｖ₁で移動した後、
塗布開始時点からは塗布膜厚を一定に保つため、ダイヘ
ッド内の圧力に従ってガラス基板Ｇの移動速度Ｖを制御
すればよい。

【００１９】上記のようにしてガラス基板上のペースト
塗布領域にペーストを塗布してリブ材料層Ｒを形成し、
図４（ｃ）に示す如くダイヘッド１０が塗布終了部に達
すると、その瞬間（Ｔ₂）に切換弁１３を切り換える。
つまり、循環する方向になるように切換弁１３を切り換
え、定量ポンプ１２でペーストを循環系配管内を循環さ
せる。この時、循環系配管内の圧力Ｐ₁とダイヘッド内
の圧力Ｐ₂は、図３のグラフで「Ｔ₂（塗布終了時）
〜」の範囲で示すように、それぞれ塗布前の値と略等し
くなる。

【００２０】塗布安定時は、ガラス基板Ｇを塗布開始時
より速い一定速度で移動させるが、塗布を終了する時に
は、圧力計１７が計測したダイヘッド１０の圧力Ｐ₂の
降下に合わせて、ガラス基板Ｇの移動速度を降下させ
る。このようにガラス基板Ｇの移動速度を制御すること
で、塗布終了時に向かってダイヘッド１０の内圧が小さ
くなり塗布量が少なくなる時は、ガラス基板Ｇをゆっく
りと移動させる。ダイヘッド１０の内圧が小さくなり塗
布量が少なくなった時にも、塗布安定時のようにガラス
基板上に形成されるリブ材料層の膜厚が均一に保たれ
る。この場合、生産効率を上げるためには、ガラス基板
を塗布終了時までゆっくりと移動させた後、塗布終了時
点からは、塗布しないのでガラス基板Ｇの移動速度を速
くなるように制御すればよい。

【００２１】さらに、切換弁１３を切り換えると同時
に、ダイヘッド両脇の２つの開閉弁１４を閉状態から開
状態にし、ダイヘッド内に供給されたペーストが、ダイ
ヘッド１０のスリット先端よりこぼれ落ちないように、
ダイヘッド内に残っている圧力によりスリット先端から
吐出しようとしているペーストを開状態の２つの開閉弁
１４から逃がし配管２３を通して受け皿１８に落とす。
この場合、受け皿１８でなくタンク１１に戻すようにし
てもよい。なお、ダイヘッド１０にこの開閉弁１４付き
の逃がし配管２３を設けた場合、ある程度均一な塗布膜
厚を得ることができるので、塗布終了段階ではダイヘッ
ドの内圧に基板移動速度を追従させなくてもよい。

【００２２】また、塗布終了時には、切換弁１３の切り
換えと開閉弁１４の切り換えに加えて、図４（ｄ）に示
すように、さらにダイヘッド１０をガラス基板Ｇの上方
に移動して、ダイヘッドのスリット先端とリブ材料層Ｒ
との離れをよくし、かつこぼれ落ちないようにする。

【００２３】上記の手順でガラス基板に対してペースト
の塗布を行うことにより、ほぼ均一な膜厚のリブ材料層
が形成される。また、ペーストの塗布領域におけるパタ
ーン形成部の外側では大きな盛り上がりもなく、焼成後
の突起もできにくくなる。また、パターン形成部の周辺
に膜厚不足部もできにくくなる。

【００２４】以上、本発明の実施の形態について説明し
てきたが、本発明によるペースト塗布方法及び塗布装置
は、上記した実施の形態に何ら限定されるものではな
く、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更
が可能であることは当然のことである。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、定量ポンプによりタンクから
ダイヘッドにペーストを供給し、そのダイヘッドのスリ
ット先端からペーストを吐出して基板上に塗膜を形成す
る塗布方法において、基板を移動してダイヘッドより基
板上にペーストを塗布するようにし、かつその塗布時に
ダイヘッド内の圧力変化に合わせて基板の移動速度を変
化させるようにしたことを特徴としているので、ダイヘ
ッドの内圧が小さく塗布量が少ない時は基板をゆっくり
と移動し、内圧が大きく塗布量が多い時は基板を速く移
動させることにより、塗布開始時と塗布終了時に生じる
膜厚不安定部分を極力少なくし、安定した膜厚の塗布膜
を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ダイコーターを使用して額縁塗りを行う場合の
問題点を示す説明図である。

【図２】本発明を実施する塗布装置の一例を示す概略構
成図である。

【図３】図２に示した塗布装置における循環系配管内の
圧力とダイヘッド内の圧力の推移を示すグラフである。

【図４】ガラス基板に対してダイヘッドによりペースト
を塗布する手順を示す工程図である。

【図５】ガラス基板の移動速度の一例を示すグラフであ
る。

【符号の説明】

Ｇ基板Ｊ定盤Ｒリブ材料層１０ダイヘッド１１タンク１２定量ポンプ１３切換弁１４開閉弁１５絞り弁１６，１７圧力計１８受け皿２１循環系配管２２枝状配管２３逃がし配管

フロントページの続きＦターム(参考） 4D075 AC02 AC94 AC95 CA48 CB08 DA06 DB13 DC24 EA07 EA14 4F041 AA02 AA05 AB02 BA04 BA34 BA59 CA02 CA16 4F042 AA02 AA06 AB00 BA04 BA06 BA25 CA01 CA06 CB02 CB10 CB20 CC08 CC30 ED05 5C027 AA09 5C040 GF19 JA02 JA13 JA31 JA34 MA23

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】定量ポンプによりタンクからダイヘッド
にペーストを供給し、そのダイヘッドのスリット先端か
らペーストを吐出して基板上に塗膜を形成する塗布方法
において、基板を移動してダイヘッドより基板上にペー
ストを塗布するようにし、かつその塗布時にダイヘッド
内の圧力変化に合わせて基板の移動速度を変化させるよ
うにしたことを特徴とする塗布方法。
【請求項２】請求項１に記載の塗布方法に使用する塗
布装置であって、基板を塗布方向に移動させるための移
動用モーターと、ダイヘッド内の圧力に合わせて移動用
モーターの制御を行う制御手段とを具備したことを特徴
とする塗布装置。