JP2004000928A

JP2004000928A - 塗布ヘッドならびに塗液の塗布装置および塗布方法

Info

Publication number: JP2004000928A
Application number: JP2003091216A
Authority: JP
Inventors: Yoshihisa Higashida; 東田　佳久; Hideki Ikeuchi; 池内　秀樹
Original assignee: Toray Industries Inc
Current assignee: Toray Industries Inc
Priority date: 2002-03-29
Filing date: 2003-03-28
Publication date: 2004-01-08
Anticipated expiration: 2023-03-28
Also published as: JP4127096B2

Abstract

【課題】基材、特にプラズマディスプレイパネルの隔壁のように、一定の凹凸状のパターンが形成された基材の複数の凹部に、所定の塗液を塗布するに際し、塗布ヘッド内へ適正量の蛍光体ペーストを高速かつ均一に供給し、生産運転サイクルタイムの短縮を達成でき、これによって、基材の高生産性と高品質を可能とする塗布ヘッドならびに塗液の塗布装置および塗布方法を適用することにある。
【解決手段】吐出用マニホールド部と、該吐出用マニホールド部の内側から外側に開口する吐出開口部と、該吐出用マニホールド部へ塗液を供給するためのスリット形の塗液供給口を有することを特徴とする塗布ヘッド。
また、前記塗液供給口の上流側に塗液を塗布ヘッドの幅方向に拡散させるための供給用マニホールド部が形成されている塗布ヘッド。
【選択図】図１

Description

【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（以下、「ＰＤＰ」と略す）に代表されるディスプレイパネル、液晶カラーフィルター（ＬＣＭ）、光学フィルタ、プリント基板、半導体の特に高粘度塗液を塗布するような分野に使用されるものであり、例えばＰＤＰ製造工程における、ガラス基板など被塗布対象物表面に非接触で塗液を吐出しながら薄膜パターンを形成する塗液の塗布ヘッドならびに塗布装置および塗布方法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。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、前面板と背面板の間に形成された放電空間内で放電を生じさせ、この放電によりキセノンガスから波長１４７ｎｍを中心とする紫外線が生じて、この紫外線が蛍光体を励起することによって表示が可能となる。Ｒ（赤）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）に発光する蛍光体を塗り分けた放電セルを駆動回路によって発光させることにより、フルカラー表示に対応できる。
【０００３】
このうち、最近活発に開発が進められているＡＣ型プラズマディスプレイは、表示電極／誘電体層／保護層を形成した前面ガラス板と、アドレス電極／誘電体層／隔壁層／蛍光体層を形成した背面ガラス板とを貼り合わせ、ストライプ状の隔壁で仕切られた放電空間内にＨｅ−Ｘｅ、または、Ｎｅ−Ｘｅの混合ガスを封入した構造を有している。Ｒ、Ｇ、Ｂの各蛍光体層は、粉末状の蛍光体粒子を主成分とする蛍光体ペーストが背面板に形成された各色毎に一方向に延びる隔壁により形成された凹凸部の凹部に充填されてなる。このような構造のものを高い生産性と高品質で製造するには、蛍光体を一定のパターン状に、塗り分ける技術が重要となる。
【０００４】
たとえば特許文献１には、プラズマディスプレイパネルの隔壁間を対象に、一個あるいは複数の吐出孔を有する塗布ヘッドで塗布する方法が開示されている。ところで、前記塗布ヘッドは、内部に塗液溜まりと塗液上部の空間を有し、この上部空間に圧空を注入し、その圧力で塗液を塗布ヘッドより押し出す構造が必要である。なぜなら、塗布ヘッド内に塗液を充満させポンプなどで定量液送する構造では、塗液である蛍光体ペーストの粘度が高い時、塗液配管圧損で生じる塗布開始遅れが顕著となるためである。
【０００５】
しかし、前記の塗液上部に空間を有する塗布ヘッドでは、蛍光体ペーストを塗布対象物である基材へ塗布した後、塗布した量と同量の蛍光体ペースト量を再び塗布ヘッド内へ供給する必要がある。
【０００６】
これに対し、特許文献２には、内部に塗液溜まり部であるマニホールド部と塗液上部の空間を有し、該マニホールド部へ分散して塗液を供給する塗液分散手段を有する構造の塗布ヘッドが開示されている。
【０００７】
また、特許文献３においては、塗液の供給口数を複数個設けて供給する方法が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開平１０−２７５４３号公報（第６頁００４７段、第１２頁第１６図）
【０００９】
【特許文献２】
特開２００１−１２９４６４号公報（第２頁請求項６、第１０頁第２図）
【００１０】
【特許文献３】
特開２００１−６２３６８号公報（第７頁第１図（ｂ））
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、発明者らは、これらの方法では次のような問題点があることを発見した。すなわち、特開２００１−１２９４６４号公報に記載の発明では、マニホールド部の幅方向における均一供給の実現は可能となるが、塗液の供給量を増やすには、供給孔径を大きくするか、孔数を増やす方法が考えられる。供給孔径を大きくすると、塗液分散手段（塗液供給ノズル）内部の圧力が下がり、動圧状態になることから、供給孔からの流出が幅方向で不均一となる。そして、マニホールド部内に溜まる塗液の液面は、供給孔からの流出量が多い箇所では液面が高くなり、流出量が少ない箇所では液面が低くなる。つまり、液面に高低差が生じるため、塗布ヘッド（塗布ノズル）からの吐出量が塗布ヘッド幅方向において不均一になる。また、供給孔数を増やすことも同様に動圧の影響が懸念されるが、その対策として孔径を小さくすると、小径、多数孔が配置されることになるので、洗浄に多くの時間を要してしまうという問題がある。
【００１２】
一方、特開２００１−６２３６８号公報記載の方法のように、複数個の穴状の供給口から供給する方式では、全ての供給口からの供給流量をそろえることは重要であるが、そのためには各供給口につながる配管をトーナメント状に分岐させたりする必要があり、配管や継手等の数が増え、組立に手間がかかる上に、発塵や、洗浄部品の数が増えるという問題が生じる。また、一般的に洗浄の際、部材に貫通穴を開けたような供給口の場合、特に、孔径が小さく深い場合は洗浄するのに時間を要する上に、洗浄度合いの確認が困難であるという問題がある。
【００１３】
そこで、本発明の目的は、上記の問題を解決することを課題とする。すなわち、基材、特にプラズマディスプレイパネルの隔壁のように、一定の凹凸状のパターンが形成された基材の複数の凹部に所定の蛍光体ペーストを塗布する塗布ヘッドにおいて、その内部のマニホールド部へ、多量の塗液を高速かつ均一に供給し、長時間にわたって安定した均一な塗布動作を行い、また、該塗布ヘッドの洗浄性や組立性を考慮することにより、基材の高生産性と高品質を可能とする塗液の塗布ヘッドならびに塗布装置および塗布方法方法を提供することにある。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
すなわち本発明は、吐出用マニホールド部と、該吐出用マニホールド部の内側から外側に開口する吐出開口部と、該吐出用マニホールド部へ塗液を供給するためのスリット形の塗液供給口を有することを特徴とする塗布ヘッドである。
【００１５】
また、塗液供給口の上流側に塗液を塗布ヘッドの幅方向に拡散させる供給用マニホールド部が形成されていることを特徴とする塗布ヘッドであり、
スリット形の塗液供給口を形成する少なくとも１つの面が、供給用マニホールド部を形成する面の最上部とつながっていることを特徴とする塗布ヘッドである。
【００１６】
また、基材を固定するテーブルと、基材に対面して設けられ基材に所定量の塗液を塗布する塗布ヘッドと、テーブルと塗布ヘッドを３次元的に相対移動させる移動手段と、塗布ヘッドへの塗液の供給源である塗液タンクを備えた基材への塗液の塗布装置において、塗布ヘッドが上記塗布ヘッドを用いることを特徴とする塗液の塗布装置およびその塗布装置を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネルの製造装置である。
【００１７】
さらに、基材と、該基材に対面して設けられた複数の吐出孔が略一直線状に配列された塗布ヘッドとを相対的に移動しながら基材に塗液を塗布する塗液の塗布方法において、前記塗布ヘッド内部に形成された供給用マニホールド部に塗液を供給して塗液を塗布ヘッド幅方向に拡散させ、前記供給用マニホールド部の下流にあるスリット形の塗液供給口から吐出用マニホールド部に塗液を供給して塗液を溜め、基材に塗液を塗布することを特徴とする塗液の塗布方法およびその方法を用いて塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法ならびにその製造方法により製造したプラズマディスプレイ用部材を用いたことを特徴とするプラズマディスプレイパネルである。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照して説明する。
まず、本発明の塗布ヘッドについて説明する。図１は、本発明の塗布ヘッドの一実施態様を示している。図１において、塗布ヘッド２０は破線部の分割面１９で上部材２０ａと下部材２０ｂに分割されており、ボルト２０１を用いて各々を締結している。上部材２０ａと下部材２０ｂの分割面１９は塗液が洩れ出ないようにシール手段を用いることが好ましく、例えばゴムパッキンやメタルパッキン、Ｏリングなどを用いることができる。また、他の手段としては、上部材２０ａと下部材２０ｂのお互いの接触面の面粗さを、例えば０．４Ｓ程度に仕上げ、また平面度を良くし、お互いを密着させる面シールを行ってもよい。
【００１９】
図１において、塗液タンク９７より塗液供給ホース４６を通り送られてきた塗液が、フィルタ４７で異物を除去され、塗布ヘッド２０の供給用マニホールド部内２０６へ供給される。
【００２０】
以下、供給用マニホールド部２０６への供給口２０６ａが幅方向の中央部１箇所である場合で説明していくが、本発明ではこれに限定されるものではなく、例えば１つの供給用マニホールド部２０６に対して複数の供給口２０６ａを有していてもよい。
【００２１】
供給用マニホールド部２０６内へ供給された塗液は、当該供給用マニホールド部２０６内で幅方向に充分、拡散され、最終的には供給用マニホールド部２０６内を充満する。そして、塗液供給口２０４より塗液が吐出用マニホールド部２００内に供給される。
【００２２】
図２は、図１のＡ−Ａ断面図である。図２において、吐出用マニホールド部２００内の塗液液面は非接触変位計８８で管理されており、あらかじめ設定しておいた液面に到達すると、塗液制御弁４８を閉じ、供給を停止する。非接触変位計８８は、液面を検出できる場所であれば、特に限定されるものではないが、図２のように中央部に配設してもよいし、塗布ヘッドの幅方向に複数配設（図示しない）してもよい。
【００２３】
吐出開口部（吐出孔）４４は同一ピッチで幅方向に直線上に配列されており、塗液を吐出する際、圧空供給ホース８１より空間部２０２へ供給された圧空の押圧力により吐出孔４４から塗液４２を吐出させ、塗布する。
【００２４】
図３は本発明による塗布ヘッドの断面斜視図であり、図中斜線部は破断面である。図３において、塗液供給口２０４は、吐出用マニホールド部２００を形成する幅方向に平行な面に形成されており、幅方向に長く高さ方向に短い開口を有するスリット形であることが必要であるが、スリット型に限られず、例えば下記式（Ｉ）を満足するような形状であれば、長方形、長穴形、扇形、六角形、八角形等いかなる形であってもよい。
開口部幅方向長さ／開口部高さ方向長さ＞１（Ｉ）。
【００２５】
塗液供給口２０４をスリット形にすることで、開口面積を大きくとることが可能となり、つまり、塗液が通過する流路の断面積を大きくとれ、かつ幅方向に均一な供給が可能となる。つまり、より多くの塗液を幅方向に均一に供給することが達成できる。
【００２６】
ここで、スリットの開口部高さ方向長さは０．１〜５ｍｍが好ましい。０．１ｍｍ未満では、加工精度や組立誤差などにより最悪、開口部が閉じてしまう可能性がある。また、５ｍｍを超えると供給用マニホールド部での塗液の拡幅が困難となり、幅方向均一に供給することができなくなる場合があるためである。
【００２７】
また、供給用マニホールド部２０６は図１に示すような断面形状を有するが、塗液４２を幅方向に拡散できる形状であれば図２６に示すような曲線を有するマニホールド形状であってもよいし、いかなる形状であってもよい。
【００２８】
ここで、塗液供給口は、その供給方向が対向するように形成されていることが好ましく、たとえば、吐出用マニホールド部を挟み、両側に形成されていることが好ましく、より多くの塗液を供給することが可能となるためであるが、目的とする供給量によっては、どちらか片側のみであってもよい。
【００２９】
図４は図１のＢ−Ｂ断面図であり、図５、図６は図４の別の実施態様である。図４において、供給用マニホールド部２０６の幅方向の形状は幅方向に一定の大きさとなるように設けてあり、この場合、その形状が単純であることから製作コストを抑えることができる。上記形状では、ある粘度の塗液に対しては、幅方向、中央部から端部にかけて塗液の流量が著しく減少し、幅方向への充分な拡散が得られない場合があるが、その場合は、図５に示すような幅方向、中央部から端部にかけて供給用マニホールド部の幅方向の形状を塗液供給口２０４に近づける形状とすることが好ましい。さらに、塗液供給口２０４は例えば図６に示すように、幅方向の中央部から端部にかけて開口部高さが大きくなるようなスリット形にしても良く、あつかう塗液の粘度等の特性により、上記いかなる組み合わせを用いてもよい。
【００３０】
上記のような形状とすることで、供給用マニホールド部２０６で塗液を幅方向へ充分、拡散させて均一に供給することが可能となる。
【００３１】
次に塗液供給部の塗液流出方向に平行な面の形状について説明する。図７は、図４のＣ−Ｃ断面図であり、図８、図９、図１０は図７の別の実施態様である。図７に示す通り、スリット形の塗液供給口２０４の幅方向の形状は幅方向に一定の長さとなるように設けてあり、この場合、その形状が単純であることから製作コストが抑えることができる。
【００３２】
ある粘度の塗液に対しては、上記形状では、幅方向、中央部から端部にかけて塗液の流量が著しく減少し、幅方向への充分な拡散が得られない場合があるが、その場合は、図８に示すような幅方向の中央部から端部にかけてスリット形の塗液供給口２０４の形状を吐出用マニホールド部２００に近づける形状とすることが好ましい。
【００３３】
また、図９に示すように供給用マニホールド部２０６の形状を幅方向の中央部から端部にかけて塗液供給口２０４に近づける形状とすることも可能であり、さらには、図１０に示すように上記の組み合わせであってもよい。
【００３４】
上記のような形状とすることで、塗液が通過する流路の断面積を大きくとりながらも、幅方向に均一に供給することが可能となる。
【００３５】
図１１と図１２に本発明の別の実施態様を示す。図１１は図４と同様に、図１のＢ−Ｂ断面図の一例である。図１２は図１のＥ−Ｅ断面図の一例である。これらは、スリット形の塗液供給口２０４が幅方向に３箇所配設されている点で図４とは異なる態様である。このように、スリット形の塗液供給口２０４の数は、幅方向にいくつ設けてもよい。幅方向にスリット形の塗液供給口２０４を複数設けることで、各々の間は上部材２０ａと下部材２０ｂを連結固定するためのステイ２０８を配置することができ、連結ボルト２０５で連結固定することが可能となる。つまり、例えば、高粘度の塗液を微少な吐出孔４４より吐出する場合、吐出孔部の圧損が大きいため、空間部２０２に大きな圧力を付与しないと吐出ができないことがあるが、その場合、吐出用マニホールド部２００内面には、極めて大きな力が加わり、塗布ヘッド２０の各部位で変形を生じるおそれがあるが、そのような現象を減少させることができるためである。
【００３６】
この変形が数μｍオーダーであっても、変形場所によっては、吐出孔４４径を変化せしめることも考えられ、また、吐出孔４４の幅方向のピッチをも変えてしまうこともある。特に凹凸基材（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布の場合では、塗布ヘッド２０の孔径は１０μｍから５００μｍと非常に微細であるため、たとえ数μｍの変形であっても、その影響は大きい。
【００３７】
この影響により、各吐出孔４４からの塗液４２の吐出量が変わってしまうと、それが直接塗布ムラとなり、品質低下をまねく。
【００３８】
したがって、本発明のように受圧面積が大きい面である、スリット形の塗液供給口２０４の各々の面をステイ２０８で連結することが好ましい。なお、ステイ２０８の数は、加える圧力や上部材２０ａ、下部材２０ｂの強度により最適な本数であれば限定するものではないが、ステイ２０８を少なくするには、上部材２０ａおよび下部材２０ｂの強度を上げることが好ましい。図中ステイ２０８は上部材２０ａと下部材２０ｂから突出した形状としているが、本発明ではこれに限定されるものではなく例えば、上部材２０ａを平面とし下部材２０ｂからステイを突出させるようにしてもよく、また、その逆であってもよい。
【００３９】
また、ステイと他方の部材との接触面には、上部材と下部材の接触面と同様に塗液が洩れ出ないようにシール手段を用いることが好ましく、例えばゴムパッキンやメタルパッキン、Ｏリングなどを用いることができる。また、他の手段としては、上部材２０ａと下部材２０ｂのお互いの接触面の面粗さを例えば０．４Ｓ程度に仕上げ、また平面度を良くし、お互いを密着させる面シールを行ってもよい。
【００４０】
上記の供給用マニホールド部の幅方向の形状を図１１を用いて説明する。供給用マニホールド部２０６の幅方向の形状は、幅方向に一定の大きさとなるように設けることもでき、この場合、その形状が単純であることから製作コストを抑えることができる。
【００４１】
しかし、上記形状では、ある粘度の塗液に対しては、幅方向の中央部から端部にかけて塗液の流量が著しく減少し、幅方向への充分な拡散が得られない場合もあり、その場合は、図１７に示すような幅方向の中央部から端部にかけて供給用マニホールド部の幅方向の形状を塗液供給口２０４に近づける形状とすることが好ましい。
【００４２】
図１４は図１１の変形例であり、幅方向の中央部のスリット形の塗液供給口２０４ａの開口高さを小さくし、その両端部のスリット形の塗液供給口２０４ｂの開口高さを大きくしたものである。ある粘度の塗液に対しては、幅方向、中央部から端部にかけて塗液の流量が著しく減少し、幅方向への充分な拡散が得られない場合もあるが、その場合は、図１４のように幅方向で、各スリット形の塗液供給口２０４の開口部高さを変化させることで、塗液を均一に吐出用マニホールド部２００へ供給できるようになる。
【００４３】
この場合、スリット形の塗液供給口２０４の各々の開口部高さは、塗液４２が均一に吐出用マニホールド部２００へ供給でき、かつ、より多くの塗液を供給することができればいかなる高さでもよいし、開口部高さの大小に関わらず幅方向における位置も特に限定されない。しかし、供給用マニホールド部２０６への塗液供給口２０６ａ近傍の開口部高さが最小となるスリット形の塗液供給口２０４ａを配置することが好ましい。
【００４４】
図１５は図４および図１１の変形例である。供給用マニホールド部２０６とスリット形の塗液供給口２０４が幅方向に２箇所配設されている。塗液供給ホース４６を通り送られてきた塗液が、二手に分かれ左右の供給用マニホールド部２０６へ供給される。例えば、大面積の基材を塗布するのに、塗布ヘッド２０の幅方向長さが極端に長くなる場合や、また、塗液の性質により幅方向へ拡散されにくい場合、図１５のように供給用マニホールド部２０６とスリット形の塗液供給口２０４を幅方向に複数個配置することが好ましい。この場合、供給用マニホールド部への塗液供給口２０６ａ各々に対して塗液制御弁４８ａ、４８ｂを１つづつ設けることもできる。図１６はさらに図１５の変形例であり、幅方向の中央部から端部にかけて供給用マニホールド部の形状を塗液供給口２０４に近づける形状としたものである。
【００４５】
次に、塗液供給部の塗液流出方向に平行な面の形状について説明する。図１７は、図１１のＤ−Ｄ断面図にあたるものである。また本図では、上部材２０ａと下部材２０ｂを締結するためのボルト２０１の穴の位置も図示している。ボルト２０１は、塗液４２が接触する面の周囲を締結できるような位置に配置され、また、ステイ２０８でも締結できるようにボルト２０１を配置する。この時、塗液が洩れ出ないように考慮することが好ましく、例えば、ゴムパッキンやメタルパッキン、Ｏリングなどを用いることができる。また、他の手段としては、上部材２０ａと下部材２０ｂのお互いの接触面の面粗さを例えば０．４Ｓ程度に仕上げ、また平面度を良くし、お互いを密着させる面シールを行ってもよい。
【００４６】
本図の通り、スリット形の塗液供給口２０４の幅方向の形状は幅方向に一定の長さとなるように設けてあり、ステイ２０８が２箇所配設され、当該ステイ２０８によりスリット形の塗液供給口２０４を幅方向３箇所に分割している。
【００４７】
供給用マニホールド部２０６で幅方向に充分、拡散された塗液が各々スリット形の塗液供給口２０４を通過するとき塗液４２は３つに分割される。そして吐出用マニホールド部２００へ供給されて、前記３つに分割された塗液が合流する。
【００４８】
このとき、合流した箇所において、各塗液はお互い完全に混ざり合うことは難しく、この状態で吐出孔４４から塗液４２を吐出し基材４に塗布した結果を観察すると、合流した箇所の真下で塗布欠点が発生する。この状態でさらに、塗液４２を吐出用マニホールド部２００へ供給を続けていくと、この現象が次第に顕著になる。
【００４９】
したがって、図１８に示すように、両側に配置され対向するお互いのステイ２０８とスリット形の塗液の供給口２０４を幅方向に半ピッチずらすことで、片側の供給用マニホールド部２０６からスリット形の塗液供給口２０４を通過し、吐出用マニホールド部２００へ供給された塗液の合流した箇所に、もう一方のスリット形の塗液供給口２０４を対向して配置し、前記合流した箇所に対向する塗液供給口から塗液を供給することにより前記合流箇所を分散させ、塗液４２の幅方向の分布を均一化することが可能となる。ここで、上記のずらす量は、半ピッチが好ましいが、合流した箇所を分散させられるのであれば、いかなるずらし量であってもよい。他の手段としては、図１９に示すように、各々供給用マニホールド部２０６の上流に塗液制御弁４８ａ、４８ｂを設け、両側の供給用マニホールド部２０６への塗液の各々の供給量を制御し、スリット形の塗液供給口から流出する流量を変えることで、吐出用マニホールド部内で塗液が合流する箇所を随時ずらし、合流箇所を分散させることが好ましい。または、塗液制御弁４８ａを開き片側の供給用マニホールド部２０６へ塗液の供給を行っているときは、塗液制御弁４８ｂを閉じもう一方の供給用マニホールドへ部の供給を停止し、これを任意のサイクルで切り替えることでも上記と同様の効果が得られる。上記は組み合わせてもよいし、単独で行ってもよい。
【００５０】
また、様々な粘度や特性の塗液であっても、塗布ヘッド供給用マニホールド部２０６の幅方向に充分拡散でき、均一に吐出用マニホールド部２００へ供給できるように、図２０に示すようなスリット形の塗液供給口２０４としても良く、この場合、図２１と比べ供給用マニホールド部２０６においては、より幅方向に拡散されやすくなり、またスリット形の塗液供給口２０４ではより均一に供給することが可能となる。また図２１に示すような、供給用マニホールド部２０６形状とすることで図２０の場合よりもさらに均一に供給することが可能となる。
【００５１】
図２０、図２１においてステイ２０８はスリット長２０３より内側であることが好ましく、例えば、ステイ２０８の塗液流れ方向の長さがスリット長２０３より短く、ステイ２０８の塗液流れ方向の少なくとも下流側にスリット２０３ａを設けるようステイ２０８を形成することが好ましい。このとき、上流側にスリット２０３ｂを設けてもよい。ステイ２０８が複数ある場合は、少なくとも１つのステイに対して実施してもよいし、また、塗液の特性等によっては、スリット２０３ａ、２０３ｂの値を幅方向の中央部から端部にかけて変化させてもよい。
【００５２】
また、ステイ２０８の塗液流れ方向の長さがスリット長２０３と同一、もしくはそれ以上の場合は、ステイ２０８の位置を供給用マニホールド部２０６側へずらし、ステイ２０８の塗液流れ方向の少なくとも下流側にスリット２０３ａを設けるようステイ２０８を形成することも可能である。
【００５３】
このようにすることで、供給用マニホールド部２０６から流入してきた塗液がスリット形の塗液供給口２０４を通過し、吐出用マニホールド部２００に供給される際、吐出用マニホールド部２００内で合流する前に、スリット形の塗液供給口２０４内で合流が終わるので、塗液がステイ２０８で分割されている時間が短くてすみ、特にチキソ性を有する塗液では、粘度変化等の悪影響を最小限に抑えながら幅方向に均一に塗液を吐出用マニホールド部２００へ供給することができる。
また、前述と同様、ステイ２０８でも締結できるようにボルト（図示しない）を配置してもよい。また、ステイ２０８の形状は円柱であっても菱形であっても、楕円形または翼形等いかなる形であってもよい。
また、図３０に示すようにスリット形の塗液供給口２０４と吐出用マニホールド部２００の間に第２供給用マニホールド部２０７を少なくとも１つ設けてもよく、スリット形の塗液供給口２０４から流出される塗液がステイで分割されたままの場合、第２供給用マニホールド部２０７内で塗液を合流させ、幅方向に均一にし、吐出用マニホールド部２００へ連通するスリット形の塗液供給口２０９から塗液を吐出用マニホールド部２００へ供給することもできる。
【００５４】
また、塗布ヘッド２０におけるスリット形の塗液供給口２０４の高さ方向の位置は、図１に示すように、塗液中に浸かる範囲に配置することが好ましい。より好ましくは塗布ヘッド２０内において下方に配置することで、吐出用マニホールド部２００内に塗液がない空の状態（初期充填）時でも、塗液が蜷局を巻ながら落下することが少なくてすむことから、塗液中に空気を巻き込むことが少なくてすむ。塗液中に空気を巻き込むと、塗液中で気泡となり、吐出孔４４から気泡が吐出されたときに塗布抜け欠点となる。
【００５５】
また、塗液供給口２０４が塗液中に浸かる範囲であれば、スリット形の塗液供給口２０４が複数ある場合、各々の高さ方向の位置をずらしてもよい。
【００５６】
またこのとき、吐出用マニホールド部内面に塗液を伝わせる場合であるなら、該スリット形状の塗液供給口２０４の高さ方向の位置は図２７に示すように、塗液液面より上とすることもできる。
【００５７】
この場合、例えば塗布ヘッド２０は上部材２０ａと中部材２０ｃと下部材２０ｂの３分割とし、各々をボルト２０１で締結するような形であってもよい。
【００５８】
また、スリット形状の塗液供給口２０４の内面において、互いに対向する各面の間で、上部材２０ａと下部材２０ｂの２つの部材に分割が可能な構成にすることが好ましい。このようにすることで、塗布ヘッド２０を分解して洗浄する際、塗液が接する面が直接目視により観察でき、また、洗浄作業も容易となるので、洗浄性が向上し、また、洗浄後の確認作業も容易となる。
【００５９】
次に図２８、図２９について説明する。図２８、図２９は図１の本発明の塗布ヘッドの別の実施態様であり、片側から吐出用マニホールド部２００へ塗液をの供給する場合の図である。
例えば、一般的に塗液中に空気が混入している場合、吐出時に吐出孔４４から塗液中の空気が吐出され、塗布の一部分だけ途切れるような、塗布抜け欠点が起こることがある。
【００６０】
あるいは、塗液の特性等により、供給用マニホールド部２０６の上部に空気が溜まるような時、吐出する際に空間部２０２へ圧力を加えた時、供給用マニホールド部２０６内の該空気分の容積が圧縮され吐出用マニホールド部２００内の塗液の液面が急激に大きく低下する。次に加圧を止め、空間部２０２を大気圧に戻すと、液面は急激に元の高さ近傍まで復帰する。この時、吐出量が極少なく加圧後、加圧状態から急速に大気圧に戻した場合、稀に加圧前の液面を越す高さに復帰することもある。よって、特に図２のように非接触変位計８８で液面の検出を行っている場合には吐出用マニホールド部２００内に溜まっている塗液の量の管理が不安定となる。
【００６１】
従って、塗液に空気が混入している場合や、塗液の特性等により供給用マニホールド部２０６の上部に空気が溜まるような場合は、図２８に示すように、スリット形の塗液供給口２０４の少なくとも１つの面が、供給用マニホールド部２０６を形成する面の最上部とつながっていることが好ましい。また、図２９に示すように、スリット形の塗液供給口２０４が供給用マニホールド部２０６を形成する面の最上部へ連通していることもこれに含まれる。
以上を満足すれば、供給用マニホールド部２０６を形成する面の最上部に対し、スリット形の塗液供給口２０４が如何なる位置、方向にあってもよい。なお、ここでいう最上部とは、重力方向に対してもっとも上側に位置する部分のことをいう。
さらには、スリット形の塗液供給口２０４が吐出用マニホールド部２００に連通する部分の高さ方向の位置が、供給用マニホールド部２０６を形成する面の最上部と同一、ないしはそれ以上であることが、より好ましい。
【００６２】
塗液中、または供給用マニホールド部２０６内の空気は上方向に溜まる傾向なので、図２８、図２９のようにすることで空気は全て吐出用マニホールド部２００側へ流れ出る。吐出用マニホールド部２００内では、塗液中から空気が抜け、上部の大気解放されている空間部２０２へ浮上していくので、吐出の際、この空気が問題を引き起こすことはない。よって、供給用マニホールド部２０６から塗液供給口２０４内には、大きな空気溜まりがないので、吐出の際、液面が急激に大きく変化しないので、液面の検出、管理は正確に行うことが可能となる。
上記は、これに限定されるものではなく、例えば図２８において、スリット形の塗液供給口２０４が左斜め上がり（図示しない）で吐出用マニホールド部２００へ連通していてもよい。また、図３０に示すように第２マニホールド部２０７がある場合にも適用することも可能である。
【００６３】
以上、説明した内容は全ていかなる組み合わせで使用してもよい。
また本発明の塗液の塗布装置および塗布方法は、プラズマディスプレイパネル用部材における蛍光体塗布工程に特に好ましく適用することができる。
【００６４】
次に、本発明に係る塗液の塗布装置の全体構成、特に凹凸基材（例えば、プラズマディスプレイパネル用部材）への塗液の塗布装置の全体構成の例について説明する。
【００６５】
図２２は、本発明に係るプラズマディスプレイパネルの製造に適用される塗布装置の一例を示している。この装置は基台２を備えている。基台２上には、一対のガイド溝レール８が設けられており、このガイド溝レール８上にはテーブル６が配置されている。このテーブル６の上面には、表面に凹凸が一定ピッチで一方向にストライプ状に形成された基材４が、真空吸引によってテーブル面に固定可能となるように、複数の吸引孔７が設けられている。また、基材４は図示しないリフトピンによってテーブル６上を昇降する。さらに、テーブル６はスライド脚９を介してガイド溝レール８上をＸ軸方向に往復動自在となっている。
【００６６】
一対のガイド溝レール８間には、図１に示す送りねじ機構を構成するフィードスクリュー１０が、テーブル６の下面に固定されたナット状のコネクタ１１を貫通して延びている。フィードスクリュー１０の両端部は軸受１２に回転自在に支持され、さらに片方の一端はＡＣサーボモータ１６が連結されている。
【００６７】
図２２に示すように、テーブル６の上方には、塗液を吐出する塗布ヘッド２０がホルダー２２を介して昇降機構３０、幅方向移動機構３６に連結している。昇降機構３０は昇降可能な昇降ブラケット２８を備えており、昇降機構３０のケーシング内部で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、このケーシング内には、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）もまた回転自在に配置されており、ナット型のコネクタを介して昇降ブラケット２８と連結されている。フィードスクリューの上端には、図示しないＡＣサーボモータが接続されており、このＡＣサーボモータの回転によって昇降ブラケット２８を任意に昇降動作させることができるようになっている。
【００６８】
さらに、昇降機構３０はＹ軸移動ブラケット３２（アクチュエータ）を介して幅方向移動機構３６に接続されている。幅方向移動機構３６はＹ軸移動ブラケット３２を塗布ヘッドの幅方向、すなわちＹ軸方向に往復動自在に移動させるものである。動作のために必要なガイドロッド、フィードスクリュー、ナット型コネクター、ＡＣサーボモータ等は、ケーシング内に昇降機構３０と同じように配置されている。幅方向移動機構３６は支柱３４により基台２上に固定されている。
【００６９】
これらの構成によって、塗布ヘッド２０はＺ軸とＹ軸方向に自在に移動させることができる。
【００７０】
また、基台２の上面には逆Ｌ字形のセンサ支柱３８が固定されており、その先端にはテーブル６上の基材４の凸部頂上の位置（高さ）を測定する高さセンサ４０が取り付けられている。また、高さセンサ４０の隣には、基材４の凹凸部の位置を検知するカメラ７２が支柱７０に取り付けられている。図１に示すように、カメラ７２は画像処理装置７４に電気的に接続されており、凹凸部位置の変化を定量的に求めることができる。
【００７１】
さらに、テーブル６の一端には、センサブラケット６４を介して、塗布ヘッド２０の吐出孔のある下端面（吐出孔面）のテーブル６に対する垂直方向の位置を検知するセンサ６６が取り付けられている。
【００７２】
次に、塗布ヘッド２０へ圧空および塗液を供給し、吐出させる部分について本発明の塗液の塗布装置の一実施態様を図１を用いて説明する。
塗布ヘッド２０はその内部に吐出用マニホールド部２００を有し、塗液液面上部には空間部２０２を設けている。空間部２０２には圧空供給ホース８１、圧空制御弁８２、減圧弁８４、圧空源８６と連なっており、任意の圧力の圧空が供給できる構成となっている。圧空制御弁８２は全体コントローラ６０により開閉制御される。図１は塗布ヘッド２０には複数の吐出孔が、略一直線状に配置されている場合である。圧空制御弁８２は塗液塗布時に開状態に制御され、塗布ヘッド２０内の空間部２０２に供給された圧空の押し圧力により吐出孔４４から塗液を吐出させる。吐出孔４４は塗液の塗布幅に応じその孔径を１０〜５００μｍの間に設定することが好ましい。なお、吐出孔４４の形状や数は特に限定されるものではなく、塗布する目的によって、如何なる形状であってもよい。たとえば、塗液をシート状に吐出するように、塗布ヘッドの幅方向に長い開口を有する形状であってもよい。
【００７３】
また、ここでいう塗布ヘッドの幅方向というのは図２２においてＹ軸方向のことであり、つまり塗布ヘッドの長手方向を示している。
【００７４】
また、塗布ヘッド２０の幅方向長さは、基材４の塗布領域より長く、塗布ヘッド２０が基材４に対して一回相対移動することにより、基材４への塗布を完了する長尺形であることが好ましいが、たとえば、塗布領域より短い短尺形の塗布ヘッドで複数回相対移動して塗布してもよい。
【００７５】
また、吐出用マニホールド部２００の側面には、塗液を供給するための塗液供給口２０４が形成されており、さらにその上流には塗液を幅方向に拡散させるため、供給用マニホールド部２０６が形成されていることが好ましい。
【００７６】
ここで、本発明の塗布ヘッドは、前述のように通常の使用時においても内部が塗液によって完全に充填されることはなく、塗液上部の空間部を有するが、塗液の物性や塗布条件等によっては、この限りではなく、完全に充填させることも可能である。
【００７７】
塗布ヘッド２０内の吐出用マニホールド部２００に溜まっている塗液の量は、塗布動作が停止する毎に検知される。本発明の塗布装置においては、塗布ヘッド内の塗液量を塗液に対し非接触で検出する検出手段を有する。非接触の検出手段を用いることにより、塗液の汚染を防ぐことができる。ここで、図２３に、塗液量の非接触検出手段である非接触変位計８８を用いて吐出用マニホールド部２００の液面を測定する構成を示す。図２３は、１つのスリット形の塗液供給口を有する場合を示している。非接触変位計８８は全体コントローラ６０と電気的に接続され、全体コントローラ６０はその検出信号に応じて、供給装置コントローラ５８を制御する。また、非接触変位計８８を塗布ヘッド２０に直接固定せず、別部材であるセンサブラケット９０に固定する構成にすることで、塗布ヘッド２０の交換時も非接触変位計８８は常に別部材に固定された状態にあり、塗布ヘッド交換の度にセンサ位置合わせ等の調整をする必要がない。
【００７８】
前記センサブラケット９０は、塗布ヘッド２０の形状および仕様の違いにより検出液面高さレベルが異なることも考慮して、非接触変位計８８の位置高さ方向に移動調整可能で、任意の位置で固定できるものが好ましい。本発明において、非接触変位計８８はレーザー式、超音波式等非接触検出できるセンサであれば適用でき、中でも検出精度や検出レンジの広さからレーザー式変位計が最も好ましい。この場合、塗布ヘッド２０には透明プレート９２を取り付けて、液面を検出できるよう配慮する。
【００７９】
次に塗液の非接触検出手段の別の実施態様を示す。図２４は、塗布ヘッド塗液量検知手段として塗布ヘッドの重量を測定したものである。重量検知センサ９６は、塗布ヘッド２０と塗布ヘッドを支持するホルダ２２との間に設置し、塗布ヘッド２０と塗布ヘッド内部の塗液の重量のみ測定することが好ましいが、塗布ヘッド２０の重量変化を測定できる部分であれば設置場所は問わない。重量検知センサ９６は、非接触変位計８８と同様に全体コントローラ６０と電気的に接続され、全体コントローラ６０は前述の通り、その検出信号に応じて供給装置コントローラ５８を制御する。重量検知センサ９６は検知重量を電気信号に変換できるロードセルを用いることが最も好ましい。
【００８０】
塗布ヘッド２０内の供給用マニホールド部２０６には、フィルタ４７、塗液供給ホース４６、塗液制御弁４８、塗液タンク９７が接続されている。塗液タンク９７には塗液４２が蓄えられており、圧力制御弁５４を介して圧空源５０に接続されている。圧空源５０は、空気、窒素等の気体供給装置が好ましく、減圧弁が設置され（図示しない）圧力が調整できることが好ましい。
【００８１】
また図２３、図２４において、塗液制御弁４８は、図１と同様、弁の開閉部分が非摺動型タイプを用いるのが好ましい。これにより塗液４２への摩耗粉混入を未然に防ぎ、プラズマディスプレイパネルの製造において異物混入による発光不良欠点を防ぐことができる。このように、他の配管中においても、塗液が接触、通過する部分に用いる弁は、弁の開閉部分が非摺動型のタイプを用いるのが好ましい。
【００８２】
図２５は、塗液タンク９７から塗布ヘッド２０への供給・補給タイミングを模式的に表した図である。塗液タンク９７から塗布ヘッド２０への塗液の供給は、塗布ヘッド２０が基材へ塗布していないとき、つまり、基材への塗布が一旦終了し、次の基材へ塗布を開始するそれまでの間のインターバルに行う。このインターバルは、主に基材４と塗布ヘッド２０の位置合わせ等に費やされるが、タクトタイムを考えれば、このインターバル内で、塗布ヘッド２０への塗液供給をすませるのが好ましい。
【００８３】
またモータコントローラ６２には、テーブル６を駆動するＡＣサーボモータ１６や、昇降機構３０と幅方向移動機構３６のそれぞれのアクチュエータ７６、７８（たとえば、ＡＣサーボモータ）、さらにはテーブル６の移動位置を検出する位置センサ６８からの信号、塗布ヘッド２０の作動位置を検出するＹ、Ｚ軸の各々のリニアセンサ（図示しない）からの信号などが入力される。なお、位置センサ６８を使用する代わりに、ＡＣサーボモータ１６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、テーブル６の位置を検出することも可能である。なお、前述の塗液の塗布装置の全体構成において、高さセンサとしては、レーザ、超音波等を利用した非接触測定形式のもの、ダイヤルゲージ、差動トランス等を利用した接触測定形式のもの等、測定可能な原理のものならいかなるものを用いてもよい。
【００８４】
また、塗布ヘッド２０の吐出孔４４が凹部と対応する相対位置を検出する検出手段は、基材の凹部と吐出孔を各々個別に検知するカメラを用いた画像処理装置により構成してもよい。
【００８５】
次にこの塗布装置を使った塗布方法の基本動作について図２２に基づき説明する。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テーブル６、塗布ヘッド２０は各々Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸の準備位置に移動する。この時、塗液タンク９７〜塗布ヘッド２０まで塗液はすでに充満されている。そして、テーブル６の表面には図示しないリフトピンが上昇し、図示しないローダから隔壁が一定ピッチのストライプ状に形成されている基材４がリフトピン上部に載置される。
【００８６】
次にリフトピンを下降させて基材４をテーブル６の上面に載置し、図示しないアライメント装置によってテーブル６上の位置決めが行われた後に基材２を吸着する。
【００８７】
次にテーブル６がカメラ７２と、高さセンサー４０の真下に基材４の隔壁（凸部頂上）がくるまで移動し、停止する。カメラ７２はテーブル６上に位置決めされた基材４上の隔壁端部を写し出すようにあらかじめ位置調整されており、画像処理によって一番端の凹部の位置を検出し、カメラ基準点からの位置変化量ｌａを求める。一方、カメラ７２の基準点と、所定のＹ軸座標位置Ｙａにある時のホルダ２２に固定された塗布ヘッド２０の最端部に位置する吐出孔４４間の長さｌｂは、事前の調整時に測定し、情報として全体コントローラ６０に入力しているので、画像処理装置７４からカメラ基準点からの隔壁凹部の位置変化量ｌａが電送されると、塗布ヘッド２０の最端部に位置する吐出孔４４が隔壁端部の凹部の真上となるＹ軸座標値Ｙｃを計算し（例えば、Ｙｃ＝Ｙａ＋ｌｂ−ｌａ）、塗布ヘッド２０をその位置に移動させる。なお、カメラ７２は、塗布ヘッド２０やホルダ２２に取り付けても同じ機能を持たせることができる。
【００８８】
この間に高さセンサー４０は基材４の隔壁頂上部の垂直方向の位置を検知し、テーブル６上面との位置の差から基材４の隔壁頂上部の高さを算出する。この高さに、あらかじめ与えておいた塗布ヘッド２０吐出孔〜基材４の隔壁頂上部間の間隙値を加算して、塗布ヘッド２０のＺ軸リニアセンサー上での下降すべき値を演算し、その位置に塗布ヘッドを移動する。これによって、テーブル６上での隔壁頂上部位置が基材ごとに変化しても、塗布に重要な塗布ヘッド２０吐出孔〜基材上の隔壁頂上部間の間隙を常に一定に保てるようになる。
【００８９】
次にテーブル６を塗布ヘッド２０の方へ向けて動作を開始させ、塗布ヘッド２０の吐出孔の真下に基材４の塗布開始位置が到達する前に所定の塗布速度まで増速させておく。テーブル６の動作開始位置と塗布開始位置までの距離は塗布速度まで増速できるよう十分確保できていなければならない。
【００９０】
さらに基材４の塗布開始位置が塗布ヘッド２０の吐出孔４４の真下に至るまでの所に、テーブル６の位置を検知する位置センサ６８を配置しておき、テーブル６がこの位置に達したら、圧力制御弁８２を開状態に駆動させ、減圧弁８４によってあらかじめ所定の圧力に調整された圧空を塗布ヘッド２０へ供給する。塗布ヘッド２０へ供給された圧空は空間部２０２へ導入され、吐出用マニホールド部２００の液面に圧力を加え、塗液４２が吐出孔４４より吐出される。塗液４２の供給を開始する位置は位置センサ６８の設置場所を変えて調整することができる。この位置センサ６８の代わりに、モータあるいはフィードスクリューにエンコーダを接続したり、テーブルにリニアセンサを付けたりすると、エンコーダやリニアセンサの値で検知しても同様なことが可能となる。
【００９１】
塗布は、基材４の塗布終了位置が塗布ヘッド２０の吐出孔４４の真下付近に来るまで行われる。すなわち、基材４はいつもテーブル６上の定められた位置に置かれているから、基材４の塗布終了位置が塗布ヘッド２０の吐出孔４４の（ａ）たとえば真下に来る５ｍｍ前や、（ｂ）丁度真下になる位置に相当するテーブル６の位置に、位置センサ６８やそのエンコーダ値をあらかじめ設定しておき、テーブル６が（ａ）に対応する位置に来たら、全体コントローラ６０から圧力制御弁８２を閉状態にする駆動指令を出し圧空の供給を停止して、（ｂ）の位置まで塗布し、次いでテーブル６が（ｂ）に対応する位置にきたら、塗布ヘッド２０を上昇させて完全に塗液４２をたちきる。塗液４２が比較的高粘度の液体である場合には、単に圧空の供給を停止しただけでは、残圧による塗布ヘッド吐出孔４４からの塗液吐出までも瞬時に停止することは難しい。そのために、圧空の供給を停止すると同時に塗布ヘッド内の空間部２０２の圧力を大気圧にすると、短時間で吐出孔４４からの塗液の吐出停止が可能となるので、圧空制御弁８２にこのような機能をもたせるか、あるいは、圧空制御弁８２から塗布ヘッド２０の間に大気開放バルブを設けるのが好ましい。
【００９２】
また、図２３、図２４において、塗布終了位置を通過しても、テーブル６は動作を続け、終点位置にきたら停止する。塗布ヘッドへの塗液供給工程はこのテーブル６が停止した状態で行う。塗布作業により塗布ヘッド２０内の塗液液面は既に下がっているので、非接触変位計８８により塗液液面高さを検出しその検出信号を全体コントローラ６０へ送信する。全体コントローラ６０は塗液液面の下降量から、塗液供給指令を供給装置コントローラ５８へ送信する。供給装置コントローラ５８は塗液制御弁４８と圧空制御弁５４を操作し圧空を塗液タンク９７に供給し、塗液タンク９７から塗液必要量を供給ホース４６、フィルタ４７を通じて供給用マニホールド部２０６へ注入する。供給用マニホールド部２０６内に充満した塗液はスリット形の塗液供給口２０４から吐出用マニホールド部２００へ流れ、長手方向へ均一に塗液供給する。この場合、あらかじめ圧力と時間から演算した塗液量を供給するのではなく、逐次液面を検出しながら全体コントローラ６０がフィードバック制御で供給装置コントローラ５８を制御し、所定の液面高さに到達した時点で塗液供給を停止する方法でもよい。さらにこの場合、塗液の粘性により液面が水平になるには時間遅れがある場合は、あらかじめ遅れ時間を予測した所定液面高さより低い位置で供給停止するような予測制御が好ましい。所定の塗液量を供給した後、塗液制御弁４８、圧空制御弁５４を閉じ塗液供給を停止する。このとき、供給用マニホールド部２０６内液面が高く、吐出用マニホールド部２００内液面が低くなっているが、上流にある塗液制御弁４８を閉じておくことで、吐出用マニホールド部２００へ塗液が多量に漏れ出ることはない。
【００９３】
また、次に塗布すべき部分がまだ残っている場合には、次の塗布すべき開始位置まで塗布ヘッド２０をＹ軸方向に塗布幅分（ノズルピッチ×孔数）移動して、以下テーブル６を反対方向に移動させることを除いては同じ手順で塗布を行う。１回目と同一のテーブル６の移動方向で塗布を行うのなら、塗布ヘッド２０は次の塗布すべき開始位置までＹ軸方向に移動し、テーブルはＸ軸準備位置まで復帰させる。
【００９４】
塗布工程が完了したら、基材４をアンローダで移載する場所までテーブルを移動して停止させ、基材４の吸着を解除するとともに大気開放した後に、リフトピンを上昇させて基材４をテーブル６の面から引き離し、持ち上げる。
【００９５】
この時、図示されないアンローダによって基材４の下面が保持され、次の工程に基材４を搬送する。基材４をアンローダに受け渡したら、テーブル６はリフトピンを下降させ原点位置に復帰する。
【００９６】
また、前記実施態様では基材４はＸ軸方向に移動し、塗布ヘッド２０がＹ軸、Ｚ軸方向に移動する場合での適用例について記述したが、塗布ヘッド２０と基材４が相対的に３次元的に移動できる構造、形式のものであるのなら、テーブル６、塗布ヘッド２０の移動形式はいかなる組み合わせのものでもよい。
【００９７】
たとえば、前述の実施態様では、塗布はテーブル６の移動、凹凸のピッチ方向への移動は、塗布ヘッド２０の移動によって行なう例を示したが、塗布を塗布ヘッド２０の移動、凹凸のピッチ方向への移動をテーブル６の移動で行ってもよい。
【００９８】
また、一種類の塗液を基材の表面に形成されたストライプ状の凹部に塗布する場合について詳しく述べたが、赤、青、緑等の３色の蛍光体を同時に塗布する場合にも本発明は適用でき、また、前記基材の表面に形成された格子状の凹部に塗布する場合にも適用できる。
【００９９】
さらに、使用できる塗布条件として、塗布速度はいかなる速度であってもよいが、好ましくは０．１〜１０ｍ／分、より好ましくは、０．５〜８ｍ／分である。
【０１００】
【実施例】
以下に、本発明を実施例を用いて具体的に説明する。ただし、本発明はこれに限定されない。なお、実施例中の濃度（％）は特に断らない限り重量％である。
【０１０１】
実施例１
ガラス基板（旭硝子社製“ＰＤ２００”）上に、感光性銀ペーストを用いて、線幅６０μｍ、ピッチ２２０μｍの１６００本のアドレス電極を形成した。次に、電極上にガラス粉末５０重量％、酸化チタン１５％、エチルセルロース２０％、溶媒１５％からなるガラスペーストを塗布した後に、焼成して誘電体層を形成した。更に、誘電体層上に、隔壁間の中央に電極が配置される様に感光性ペースト法でピッチ２２０μｍ、高さ１５０μｍ、幅６０μｍの隔壁を９６１本形成した。以上のようにアドレス電極、誘電体層、隔壁を形成した基板を３０枚作成した。
【０１０２】
蛍光体粉末３９ｇおよびバインダーポリマー（エチルセルロース）８ｇ、溶媒（テルピネオール）５３ｇからなる蛍光体ペーストを作製した。蛍光体粉末は、赤：（Ｙ、Ｇｄ、Ｅｕ）ＢＯ３（累積平均粒子径２．７μｍ、比表面積３．１ｍ２／ｃｍ３）、緑：（Ｚｎ、Ｍｎ）２ＳｉＯ４（累積平均粒子径３．６μｍ、比表面積２．５ｍ２／ｃｍ３）、青：（Ｂａ、Ｅｕ）ＭｇＡｌ１０Ｏ１７（累積平均粒子径３．７μｍ、比表面積２．３ｍ２／ｃｍ３）を用いた。有機成分の各成分を水に６０℃で加熱しながら溶解し、その後蛍光体粉末を添加し、混練機で混練することによってペーストを作製した。粘度は３５Ｐａ・ｓだった。
【０１０３】
以上のように調整したペーストを隔壁等を形成したガラス基板３０枚上にストライプ状に塗布した。
【０１０４】
本発明の塗液の塗布装置として、全体構成は図２２、塗布ヘッド部分としては図１及び３に示すような塗布装置を用い、隔壁間に蛍光体ペーストの塗布を行った。まず、赤色蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗布した。塗布ヘッド先端面と隔壁の上端の距離は１００μｍにセットした。そして、減圧弁により空気圧力（吐出圧）を０．４ＭＰａに調節し、塗布ヘッドを隔壁と平行に走行させながら１６個の吐出孔から蛍光体ペーストを吐出して隔壁間に塗布した。この後、１回（１６本）塗布が終了した位置において隔壁方向と垂直方向に塗布ヘッドを１０．５６ｍｍ移動させた。この時レーザー変位計にて塗布ヘッド内の蛍光体ペースト液面高さを検出したところ、約３ｍｍ減少しており、全体コントローラーであるシーケンサーからの自動制御により塗布ヘッドへ減少分計算した量の蛍光体ペーストを供給した。蛍光体ペーストの輸送は塗液供給源である塗液タンクへ圧空を注入し、その圧力で塗液を塗布ヘッドへ供給した。蛍光体ペースト供給のための制御弁は電磁式ピンチバルブを用いた。
【０１０５】
蛍光体ペーストは、まず塗布ヘッド内にある供給用マニホールド部へ供給され、塗布ヘッド長手方向に塗液が充満し、その後、スリット形状の塗液供給口より蛍光体ペーストを塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部へ供給した。
【０１０６】
供給用マニホールド部の長手方向長さは、塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部長手方向長さと同様にした。塗液供給口であるスリット形状は、長手方向開口長さは塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部の長手方向長さと同様にし、高さ方向開口長さは０．５ｍｍ、スリット長１４ｍｍとした。
【０１０７】
供給された蛍光体ペーストは空気を噛み込むことなく塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部へ溜まり、液面は供給直後から吐出用マニホールド部内でほぼ水平状態を保ちながら、均一に短時間で供給できた。
【０１０８】
レーザー変位計で液面高さの復帰を確認した後、引き続き隔壁間に２回目の塗布を行った。この後、レーザー変位計が下限値となったので、蛍光体ペーストの補充を行ったが、この場合も、液面はほぼ水平状態を保ちながら、短時間で供給できた。
【０１０９】
これを２０回繰り返して、赤色蛍光体の所定位置に３２０本を塗布した。塗布終了後、塗布面を上にして８０℃で４０分乾燥した。次に、赤色蛍光体を塗布した隣の隔壁間に青色蛍光体ペーストを同様に３２０本塗布して乾燥した。さらに、青色蛍光体を塗布した隣の隔壁間に緑色蛍光体ペーストを同様に３２０本塗布して乾燥した。以上の各色の蛍光体ペーストの塗布および乾燥を３０枚の基板について行った。そして、５００℃で３０分焼成し、本発明のプラズマディスプレイパネル用部材として背面板を３０枚得た。
【０１１０】
蛍光体層の側面厚みと底面厚みを電子顕微鏡で観察したところ、３０枚の背面板のいずれについても各色の蛍光体層が、側面、底面ともに２０±５μｍの厚みに形成できた。
【０１１１】
さらに、得られた背面板を前面板と合わせた後、封着、ガス封入して作製し、駆動回路を接続して、プラズマディスプレイパネルを３０枚作製した。いずれのプラズマディスプレイパネルについても、吐出量のばらつきによる輝度むらがなく、良好な表示特性と安定性を有するプラズマディスプレイパネルが得られた。
【０１１２】
塗布作業終了後、塗布装置より塗布ヘッドを取り外し、洗浄するために上部材と下部材を締結しているボルトを外し、分解した。特に吐出用マニホールド部への供給口であるスリット部から分解できるので、蛍光体ペーストが接触している面が目視により観察しやすく、洗浄作業は至ってスムーズに行え、また、洗浄後の確認も容易であった。
【０１１３】
次の塗布作業のために、組立を行った。基本的に上部材と下部材を組み合わせ、ボルトで締結するだけの作業であり、短時間で組み立て作業を終えることができた。
【０１１４】
実施例２
本発明の塗液の塗布装置として、全体構成は図２２、塗布ヘッド部分としては図２８に示す断面形状で、該塗布ヘッドの幅方向長さは、ガラス基板上の塗布領域より長く、塗布ヘッドがガラス基板に対して一回相対移動することにより、ガラス基板への塗布を完了する長尺形の塗布ヘッドを用い、上記実施例１と同様に隔壁間に蛍光体ペーストの塗布を行った。まず、赤色蛍光体ペーストを所定の隔壁間に塗布した。塗布ヘッド先端面と隔壁の上端の距離は１００μｍにセットした。そして、減圧弁により空気圧力（吐出圧）を０．４ＭＰａに調節し、塗布ヘッドを隔壁と平行に走行させながら１０３２個の吐出孔から蛍光体ペーストを吐出して隔壁間に塗布した。この時レーザー変位計にて塗布ヘッド内の蛍光体ペースト液面高さを検出したところ、約３ｍｍ減少しており、全体コントローラーであるシーケンサーからの自動制御により塗布ヘッドへ減少分計算した量の蛍光体ペーストを供給した。蛍光体ペーストの輸送は塗液供給源である塗液タンクへ圧空を注入し、その圧力で塗液を塗布ヘッドへ供給した。蛍光体ペースト供給のための制御弁は電磁式ピンチバルブを用いた。
【０１１５】
蛍光体ペーストは、まず塗布ヘッド内にある供給用マニホールド部へ供給され、塗布ヘッド長手方向に塗液が充満し、その後、スリット形状の塗液供給口より蛍光体ペーストを塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部へ供給した。
供給用マニホールド部の長手方向長さは、塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部長手方向長さと同様にした。塗液供給口であるスリット形状は、長手方向開口長さは塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部の長手方向長さと同様にし、高さ方向開口長さは０．７５ｍｍ、幅方向中央部のスリット長を２３ｍｍ、幅方向端部のスリット長を２２ｍｍとなるようにした。
ステイは下部材に１５個形成し、上部材とボルトにより締結した。ステイの形状は円柱形で外径１４ｍｍとし、ステイ下流側のスリット長を５ｍｍとした。蛍光体ペーストがスリット形状の塗液供給口へ流入し、ステイで分割され、ステイの下流にあるスリット長が５ｍｍの部分で合流し、スリット形状の塗液供給口より幅方向に均一な状態で出てきた。
【０１１６】
供給された蛍光体ペーストは空気を噛み込むことなく塗布ヘッド内の吐出用マニホールド部へ溜まり、液面は供給直後から吐出用マニホールド部内でほぼ水平状態を保ちながら、均一に短時間で供給できた。
【０１１７】
レーザー変位計で液面高さの復帰を確認した後、引き続き次のガラス基板の隔壁間に２回目の塗布を行った。この後、レーザー変位計が下限値となったので、蛍光体ペーストの補充を行ったが、この場合も、液面はほぼ水平状態を保ちながら、短時間で供給できた。
これを３０回繰り返し、塗布終了後、塗布面を上にして８０℃で４０分乾燥した。次に、赤色蛍光体を塗布した隣の隔壁間に青色蛍光体ペーストを同様に３０回繰り返し、塗布して乾燥した。さらに、青色蛍光体を塗布した隣の隔壁間に緑色蛍光体ペーストを同様に３０回繰り返し、塗布して乾燥した。そして、５００℃で３０分焼成し、本発明のプラズマディスプレイパネル用部材として背面板を３０枚得た。
蛍光体層の側面厚みと底面厚みを電子顕微鏡で観察したところ、３０枚の背面板のいずれについても各色の蛍光体層が、側面、底面ともに２０±５μｍの厚みに形成できた。
【０１１８】
さらに、得られた背面板を前面板と合わせた後、封着、ガス封入して作製し、駆動回路を接続して、プラズマディスプレイパネルを３０枚作製した。いずれのプラズマディスプレイパネルについても、吐出量のばらつきによる輝度むらがなく、良好な表示特性と安定性を有するプラズマディスプレイパネルが得られた。
【０１１９】
塗布作業終了後、塗布装置より塗布ヘッドを取り外し、洗浄するために上部材と下部材を締結しているボルトを外し、分解した。特に吐出用マニホールド部への供給口であるスリット部から分解できるので、蛍光体ペーストが接触している面が目視により観察しやすく、洗浄作業は至ってスムーズに行え、また、洗浄後の確認も容易であった。
次の塗布作業のために、組立を行った。基本的に上部材と下部材を組み合わせ、ボルトで締結するだけの作業であり、短時間で組み立て作業を終えることができた。
【０１２０】
【発明の効果】
本発明の塗布ヘッドおよび塗布装置は、吐出用マニホールド部と、該吐出用マニホールド部の内側から外側に開口する吐出開口部と、該吐出用マニホールド部へ塗液を供給するためのスリット形の塗液供給口から構成されることを特徴とするので、塗液供給口の開口面積を大きくとることができ、より多くの塗液を高速、かつ、幅方向に均一に供給することができる。そして、塗布時の運転サイクルタイムが短縮され、生産性が向上する。
【０１２１】
また、塗液供給口の上流側に塗液を幅方向に拡散させるための供給用マニホールド部が形成されているので、さらに幅方向に均一な供給が可能となり、吐出用マニホールド部内に溜まる塗液の幅方向流動安定性が向上し、吐出が均一となるため、塗布の品質が向上する。
【０１２２】
また、本発明の塗布方法は、塗液を塗布ヘッド幅方向に拡散させ、下流にあるスリット形の塗液供給口から吐出用マニホールド部に塗液を供給することにより、チキソ性を有するような塗液を供給する場合でも、吐出用マニホールド部内での塗液の粘度の不均一を最小限に抑えることが可能となりことから、吐出が均一となり塗布の品質が向上する。
【０１２３】
また、本発明の塗布ヘッドおよび塗布装置は、前記塗液供給口内の対向する各スリット面の間に位置するスリット面に平行な平面で塗布ヘッドが少なくとも２つの部材に分割可能な構成とすることにより、洗浄性が向上し、洗浄時間も短縮し、また、塵による塗布欠点が減少するので、生産性向上と品質向上が可能となる。
【０１２４】
さらに、スリット形の塗液供給口が、マニホールド部幅方向に少なくとも１つ形成されているので、幅方向により長い塗布ヘッドで塗布する場合にも、より多くの塗液を高速で均一に供給することができる。
【０１２５】
さらに、スリット形の塗液供給口を形成する少なくとも１つの面が、供給用マニホールド部を形成する面の最上部とつながっていることを特徴とするので、供給用マニホールド部の上部に空気が溜まるような場合でも、吐出の際、吐出用マニホールド部の液面が急激に大きく変化しないので、液面の検出、管理を安定して正確に行うことが可能となる。
【０１２６】
さらに、ステイの塗液流れ方向の少なくとも下流側に、スリットが形成されるようステイを配置するので、供給用マニホールド部から流入してきた塗液がスリット形の塗液供給口を通過し、吐出用マニホールド部に供給される際、吐出用マニホールド部内で合流する前に、スリット形の塗液供給口内で合流が終わるので、塗液がステイで分割されている時間が短くてすみ、特にチキソ性を有する塗液では、粘度変化等の悪影響を最小限に抑えることができ、幅方向に略均一な状態で塗液を供給することができる。
【０１２７】
つまり、上述したように、運転サイクルタイムが短縮され、また、長期にわたって安定な塗布が可能となり、また塗布ヘッドの洗浄、組立等の一連の作業が容易となり、結果、非常に高い生産性と、高品質およびコストダウンが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施態様に係る塗液の塗布装置のテーブルと塗布ヘッド周りの構成を示す模式図である。
【図２】図１において本発明の塗布ヘッドである塗液溜まり部（吐出用マニホールド部）２００のＡ−Ａ断面の概略模式図である。
【図３】本発明の一実施態様による塗布ヘッドの断面斜視図である。
【図４】図１において本発明の塗布ヘッドである供給用マニホールド部２０６のＢーＢ断面の概略模式図である。
【図５】図４の別の実施態様に係る供給用マニホールド部の概略模式図である。
【図６】図４のさらに別の実施態様に係る供給用マニホールド部の概略模式図である。
【図７】図４のＣ−Ｃ断面の概略模式図である。
【図８】図７の別の実施態様に係る概略模式図である。
【図９】図７のさらに別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１０】図８と図９を組み合わせた一実施態様の概略模式図である。
【図１１】図４のさらに別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１２】図１のＥ−Ｅ断面の概略模式図である。。
【図１３】図１１の別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１４】図１１のさらに別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１５】図４のさらに別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１６】図１５の別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１７】図１１のＤ−Ｄ断面の概略模式図である。
【図１８】図１７の別の実施態様に係る概略模式図である。
【図１９】本発明の塗布装置の別の実施態様による模式図である。
【図２０】図１７の別の実施態様に係る概略模式図である。
【図２１】図２０の別の実施態様に係る概略模式図である。
【図２２】図１に係る塗液の塗布装置の全体斜視図である。
【図２３】図１の装置における塗布ヘッドを塗布方向から見た断面模式図である。
【図２４】塗液量検知手段が塗布ヘッド重量測定である本発明の一実施態様の断面模式図である。
【図２５】塗液タンク９７から塗布ヘッド２０への塗液の供給・補給タイミングを模式的に表した図である。
【図２６】本発明の塗布ヘッドの供給用マニホールド部２０６の別の実施態様に係る断面模式図である。
【図２７】本発明の塗布ヘッドの別の実施態様に係る断面模式図である。
【図２８】本発明の塗布ヘッドの供給用マニホールド部２０６の別の実施態様に係る断面模式図である。
【図２９】図２８別の実施態様に係る断面模式図である。
【図３０】図１７のさらに別の実施態様に係る断面模式図である。
【符号の説明】
２　期台
４　基材
６　テーブル
８　ガイド溝レール
１０　フィードスクリュー
１１　コネクタ
１２　軸受
１４　自在継手
１６　ＡＣサーボモータ
１９　分割面
２０　塗布ヘッド（ノズル）
２０ａ　塗布ヘッド上部材
２０ｂ　塗布ヘッド下部材
２０ｃ　塗布ヘッド中部材
２２　ホルダ
２４　水平バー
２６　リニアアクチュエータ
２８　昇降ブラケット
２９　伸縮ロッド
３０　昇降機構
３２　Ｙ軸移動ブラケット
３４　支柱
３６　幅方向移動機構
３８　センサ支柱
４０　高さセンサー
４２　塗液
４４　吐出開口部（吐出孔）
４６　塗液供給ホース
４７　フィルタ
４８、４８ａ、４８ｂ　塗液制御弁
５０　圧空源
５４　圧空制御弁
５８　供給装置コントローラ
６０　全体コントローラ
６２　モータコントローラ
６６　センサー
６８　位置センサ
７０　支柱
７２　カメラ
７４　画像処理装置
７６　昇降機構用アクチュエータ
７８　幅方向移動機構用アクチュエータ
８１　圧空供給ホース
８２　圧空制御弁
８４　減圧弁
８６　圧空源
８８　非接触変位計
９０　センサブラケット
９２　透明プレート
９６　重量検知センサ
９７　塗液タンク
２００　吐出用マニホールド部（塗液溜まり部）
２０１　締結ボルト
２０２　空間部
２０３　スリット長さ
２０３ａ、２０３ｂ　スリット
２０４、２０４ａ、２０４ｂ　塗液供給口
２０５　連結ボルト
２０６　供給用マニホールド部
２０７　第２供給用マニホールド部
２０６ａ　供給用マニホールド部塗液供給口
２０８、２０８ａ、２０８ｂ、２０８ｃ　ステイ
２０９　塗液供給口

Claims

吐出用マニホールド部と、該吐出用マニホールド部の内側から外側に開口する吐出開口部と、該吐出用マニホールド部へ塗液を供給するためのスリット形の塗液供給口を有することを特徴とする塗布ヘッド。
前記塗液供給口の上流側に塗液を塗布ヘッドの幅方向に拡散させる供給用マニホールド部が形成されている請求項１に記載の塗布ヘッド。
スリット形の塗液供給口を形成する少なくとも１つの面が、供給用マニホールド部を形成する面の最上部とつながっていることを特徴とする請求項１または２に記載の塗布ヘッド。
前記塗液供給口が、吐出用マニホールド部の幅方向に平行な少なくとも１つの面に形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかにに記載の塗布ヘッド。
前記塗液供給口が、吐出用マニホールド部の幅方向に複数形成されている請求項４に記載の塗布ヘッド。
前記スリット形の塗液供給口に、その開口部の幅方向に略直交する方向に延びるステイを設けたことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の塗布ヘッド。
前記ステイの塗液流れ方向の少なくとも下流側に、スリットが形成されるようステイを配置したことを特徴とする請求項６に記載の塗布ヘッド。
前記塗液供給口は、吐出用マニホールド部への塗液の供給方向が対向するように設けられていることを特徴とする請求項４〜６のいずれかに記載の塗布ヘッド。
前記塗布ヘッドの吐出開口部が少なくとも１つの吐出孔であることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の塗布ヘッド。
前記塗液供給口で分割できる構成であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の塗液の塗布ヘッド。
基材を固定するテーブルと、基材に対面して設けられ基材に所定量の塗液を塗布する塗布ヘッドと、テーブルと塗布ヘッドを３次元的に相対移動させる移動手段と、塗布ヘッドへの塗液の供給源である塗液タンクを備えた基材への塗液の塗布装置において、請求項１〜１０のいずれかに記載の塗布ヘッドを用いることを特徴とする塗液の塗布装置。
前記塗布ヘッドの塗布方向と直角な方向の寸法が、基材の塗液の塗布領域よりも長く、前記塗布領域に対応する吐出開口部を有することを特徴とする請求項１１に記載の塗液の塗布装置。
前記基材がプラズマディスプレイ用発光基板であって、前記塗液が蛍光体粉末を含むペーストであることを特徴とする請求項１１または１２に記載の塗液の塗布装置。
請求項１３記載の塗布装置を備えることを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造装置。
基材と、該基材に対面して設けられた複数の吐出孔が略一直線状に配列された塗布ヘッドとを相対的に移動しながら基材に塗液を塗布する塗液の塗布方法において、前記塗布ヘッド内部に形成された供給用マニホールド部に塗液を供給して塗液を塗布ヘッド幅方向に拡散させ、前記供給用マニホールド部の下流にあるスリット形の塗液供給口から吐出用マニホールド部に塗液を供給して塗液を溜め、基材に塗液を塗布することを特徴とする塗液の塗布方法。
スリット形の塗液供給口を形成する少なくとも１つの面を、供給用マニホールド部を形成する面の最上部とつなげ、供給用マニホールド部の塗液を前記塗液供給口から流出させることを特徴とする請求項１５に記載の塗布の塗布方法。
前記塗液供給口が、吐出用マニホールド部の幅方向に平行な少なくとも１つの面に形成されていることを特徴とする請求項１６に記載の塗液の塗布方法。
前記塗液供給口が、吐出用マニホールド部の幅方向に複数形成されていることを特徴とする請求項１７に記載の塗液の塗布方法。
前記塗液供給口に、その開口部幅方向に略直交する方向に延びるステイを設けたことを特徴とする請求項１５〜１８のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
前記ステイの塗液流れ方向の少なくとも下流側にスリットが形成されるようステイを配置し、ステイ上流で分割された塗液をステイ下流のスリット範囲内で合流させることを特徴とする請求項１９に記載の塗布の塗布方法。
前記塗液供給口は、吐出用マニホールド部への塗液の供給方向が対向するように形成されていることを特徴とする請求項１７〜２０のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
前記塗布ヘッドの吐出開口部が少なくとも１つの吐出孔であることを特徴とする請求項１５〜２１のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
前記塗液供給口で分割できる構成であることを特徴とする請求項１５〜２２のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
前記塗布ヘッドの相対移動方向と垂直な方向の寸法が、基材の塗液の塗布領域よりも長く、前記塗布ヘッドが一回相対移動することにより基材への塗液の塗布を完了することを特徴とする請求項１５〜２３のいずれかに記載の塗液の塗布方法。
前記基材がプラズマディスプレイ用発光基板であって、前記塗液が蛍光体粉末を含むペーストであり、請求項１５〜２４のいずれかに記載の塗布方法を用いて塗布することを特徴とするプラズマディスプレイパネル用部材の製造方法。
請求項２５に記載の方法により製造したプラズマディスプレイ用部材を用いたことを特徴とするプラズマディスプレイパネル。