JP2003190863A - 塗布装置及び塗布方法 - Google Patents

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】 塗布開始時には、定量ポンプ１３により
タンク１１からダイヘッド１０にペーストを供給し、塗
布終了時には、ダイヘッド脇の開閉弁１４を閉状態から
開状態にして、ダイヘッド１０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ダ
イヘッドの両脇に接続した逃がし配管１５を通してタン
ク１１に戻す。塗布開始時には所定量のペーストがダイ
ヘッドのスリット先端から直ぐに出され、また塗布終了
時には内圧に併せてダイヘッド移動速度を変化させなく
てもスリット先端よりこぼれ落ちることなく綺麗に塗布
することができる。また、材料の無駄を生じることもな
い。

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装置及び塗布方法に関するも
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に入っていないと問題はないが、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
装置及び塗布方法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、本発明の塗布装置は、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
する塗布装置において、ダイヘッドに開閉弁を備えた逃
がし配管を配置したことを特徴としている。

【００１０】また、本発明の塗布方法は、上記の塗布装
置を使用した塗布方法であって、塗布開始時には、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す
るようにし、塗布終了時には、ダイヘッドに設置した開
閉弁を閉状態から開状態にすることにより、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逃がすように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は本発明に係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から主配管１２を通ってペーストをダイヘッ
ド１０に供給するための定量ポンプ１３を有するととも
に、ダイヘッド１０の両脇に開閉弁１４を備えた逃がし
配管１５をそれぞれ配置し、それらの逃がし配管１５を
タンク１１に接続した構成を採っている。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１６が設けられている。なお、定量ポンプ１３と
しては、ギアポンプ、スネークポンプ、ダイヤフラムポ
ンプ等が用いられる。

【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。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
ラス基板にリブ材料のペーストを塗布し、リブ材料層を
形成する場合について図３〜図５を参照して説明すると
次のようである。

【００１６】まず、脱泡処理したリブ材料のペーストを
タンク１１に投入する。そして、主配管１２を通して定
量ポンプ１３によりペーストをダイヘッド１０に送り出
す。主配管１２の途中には通常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が
除去される。また、ダイヘッド１０内の圧力は圧力計１
６で計測する。

【００１７】次に、ガラス基板を塗布装置内の定盤（載
置台）上に載置する。このようにガラス基板を定盤に載
置すると、位置検出器により制御装置内のＣＰＵが基板
の載置を確認する。以下、ＣＰＵはＲＯＭに書き込まれ
たプログラムにより動作する。検知器等の各種データ
は、インターフェース及びバスを介して入力され、ＲＡ
Ｍに記録される。そして、これらのデータに基づき、Ｃ
ＰＵは各種駆動機構を制御するバス及びインターフェー
スを介して出力される。

【００１８】ＣＰＵの指示により載置台駆動機構が作動
し、ガラス基板が載置された定盤が移動する。この場
合、ガラス基板を載置した定盤を移動してダイヘッドよ
りガラス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
ことができるため、ガラス基板が載置された定盤を移動
させる方式を採用する。

【００１９】このようにガラス基板が載置された定盤を
移動し、ガラス基板がダイヘッド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 ）を位置検出器が検出しＣＰＵが確認
する。その後、ＣＰＵの指示により、タンク１１内のペ
ーストを定量ポンプ１３で主配管１２を通過させてダイ
ヘッド１０へ供給する。この時、ＣＰＵは圧力計１６に
よりダイヘッド１０内の圧力を計測する。また、ダイヘ
ッド脇に設置した開閉弁１４は、この時はＣＰＵの指示
により閉状態である。つまり、ダイヘッド１０に供給さ
れたペーストは、すべてがダイヘッド１０のスリット先
端より吐出される。

【００２０】塗布を開始する時、圧力計１６が計測した
内圧の上昇に併せて、ＣＰＵは速度検知器を確認しなが
ら、載置台駆動機構を制御してガラス基板の移動速度を
上昇させる（図４のグラフ参照）。このように圧力計１
６が計測したダイヘッド１０の内圧に併せてダイヘッド
１０の移動速度を制御する。つまり、塗布開始時で内圧
が小さく塗布量が少ない時は、ガラス基板をゆっくり移
動する。そして、内圧が大きくなり塗布量が多くなる塗
布安定時は、ガラス基板を塗布開始時より速い一定速度
で移動する。これにより、塗布開始時から塗布安定期ま
でガラス基板上に形成されるペーストの塗布膜厚を均一
に保つことができる。ただし、ガラス基板を塗布開始時
点まで速く移動した後、塗布開始時点からは、塗布膜厚
を一定に保つため、内圧に従ってガラス基板の移動速度
を制御するのがよい。この方が生産効率がよい。

【００２１】ガラス基板上の塗布領域にペーストを塗布
し、塗布終了部に達すると、その瞬間（Ｔ₂ ）を位置検
出器で検出しＣＰＵが確認する。そして、ＣＰＵの指示
により定量ポンプ１３を停止する。つまり、塗布安定時
はガラス基板を塗布開始時より速く一定速度、一定圧力
でガラス基板が移動してペーストが塗布されていたが、
塗布を終了する時、圧力計１６が計測した内圧の降下に
併せて、ガラス基板の移動速度を降下させる（図４のグ
ラフ参照）。そして、惰性で供給されたペーストが塗布
される。このように、ダイヘッド１０の移動速度を制御
することで、塗布終了時に向かって内圧が小さくなり塗
布量が少なくなる時は、ガラス基板をゆっくり移動す
る。これにより、内圧が小さくなり塗布量が少なくなっ
た時にも、塗布安定期のようにガラス基板上に形成され
るペーストの塗布膜厚を均一に保つことができる。ただ
し、ガラス基板を塗布終了時点までゆっくり移動した
後、塗布終了時点からは、塗布しないので、ガラス基板
の移動速度が速くなるように基板移動速度を制御しても
よい。この方が生産効率がよい。

【００２２】そして、本発明の塗布装置では、塗布終了
時に上記の如く基板移動速度を制御するのではなく、定
量ポンプ１３を停止すると同時に、ＣＰＵの指示により
ダイヘッド脇の２つの開閉弁１４を閉状態から開状態に
する。これにより、ダイヘッド１０内に供給されたペー
ストがダイヘッドのスリット先端よりこぼれ落ちること
なく、逃がし配管１５を通ってタンク１１に戻される。
この場合、ダイヘッド１０の内圧が急激に減少するた
め、内圧に併せてダイヘッド移動速度を変化させなくて
も綺麗に塗布できる（図５のグラフ参照）。

【００２３】これに加えて、さらにＣＰＵの指示により
ヘッド駆動機構を作動してダイヘッド１０をガラス基板
の上方に移動する。これにより、ダイヘッド１０のスリ
ット先端とペースト塗布膜と離れをよくし、かつこぼれ
落ちないようにする。

【００２４】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。

【００２５】また、本発明の塗布装置は、タンク１１に
ペーストがない時には、タンク内の材料有無検知器によ
り警告を発するとともに、タンクにペーストが供給され
るまで動作しない。

【００２６】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装置及び塗布方法
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。

【００２７】

【発明の効果】本発明によれば、ダイコーターでペース
トを額縁塗りするに際して、塗布開始時には、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、塗
布終了時には、ダイヘッドに設置した開閉弁を閉状態か
ら開状態にして、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ダイ
ヘッドの両脇に接続した逃がすようにできるので、塗布
開始時には所定量のペーストがダイヘッドのスリット先
端から直ぐに出され、また塗布終了時には内圧に併せて
ダイヘッド移動速度を変化させなくてもスリット先端よ
りこぼれ落ちることなく綺麗に塗布することができる。
また、材料の無駄を生じることもない。

【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】本発明の塗布装置を作動させる制御系を示すブ
ロック図である。

【図４】図２に示した塗布装置を使用した場合のダイヘ
ッド内圧力と基板移動速度の推移を示すグラフである。

【図５】図２に示した塗布装置を使用した場合のダイヘ
ッド内圧力と基板移動速度の推移を示すグラフである。

【符号の説明】

Ｇ 基板 １０ ダイヘッド １１ タンク １２ 主配管 １３ 定量ポンプ １４ 開閉弁 １５ 逃がし配管 １６ 圧力計

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D075 AC02 CA48 DA06 DB13 DC24 EA07 EA14 4F041 AA02 AA05 AB02 BA05 CA02 CA16 5C027 AA09 5C040 FA10 GF19 JA02 JA13 MA23

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【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装置
   において、ダイヘッドに開閉弁を備えた逃がし配管を配
   置したことを特徴とする塗布装置。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の塗布装置を使用した塗
   布方法であって、塗布開始時には、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するようにし、塗
   布終了時には、ダイヘッドに設置した開閉弁を閉状態か
   ら開状態にすることにより、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
   ストを逃がすようにしたことを特徴とする塗布方法