JP4073990B2 - 塗布膜形成方法および塗布装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ダイコータを用い、均一な塗布膜を得る方法に関し、特に、ダイと塗布される基板とのギャップを精確に制御して塗布を行う塗布膜形成方法と、塗布装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、プラズマディスプレイパネル（以下ＰＤＰとも記す）は、その奥行きの薄いこと、軽量であること、更に鮮明な表示と液晶パネルに比べ視野角が広いことにより、種々の表示装置に利用されつつある。
一般に、プラズマディスプレイパネル（ＰＤＰ）は、２枚の対向するガラス基板にそれぞれ規則的に配列した一対の電極を設け、その間にネオン、キセノン等を主体とするガスを封入した構造となっている。そして、これらの電極間に電圧を印加し、電極周辺の微小なセル内で放電を発生させることにより、各セルを発光させて表示を行うようにしている。特に情報表示をするためには、規則的に並んだセルを選択的に放電発光させている。
【０００３】
ここで、ＰＤＰの構成を、図９に示すＡＣ型ＰＤＰの１例を挙げて説明しておく。
図９はＰＤＰ構成斜視図であるが、分かり易くするため前面板（ガラス基板９１０）、背面板（ガラス基板９２０）とを実際より離して示してある。
図９に示すように、２枚のガラス基板９１０、９２０が互いに平行に且つ対向して配設されており、両者は背面板となるガラス基板９２０上に互いに平行に設けられた障壁（セル障壁とも言う）９３０により、一定の間隔に保持されている。
前面板となるガラス基板９１０の背面側には、放電維持電極である透明電極９４０とバス電極である金属電極９５０とで構成される複合電極が互いに平行に形成され、これを覆って、誘電体層９６０が形成されており、更にその上に保護層（ＭｇＯ層）９７０が形成されている。
また、背面板となるガラス基板９２０の前面側には前記複合電極と直交するように障壁９３０間に位置してアドレス電極９８０が互いに平行に形成されており、更に障壁９３０の壁面とセル底面を覆うように螢光面９９０が設けられている。
障壁９３０は放電空間を区画するためのもので、区画された各放電空間をセルないし単位発光領域と言う。
このＡＣ型ＰＤＰは面放電型であって、前面板上の複合電極間に交流電圧を印加して放電させる構造である。
この場合、交流をかけているために電界の向きは周波数に対応して変化する。
そして、この放電により生じる紫外線により螢光体９９０を発光させ、前面板を透過する光を観察者が視認できるものである。
なお、ＤＣ型ＰＤＰにあっては、電極は誘電体層で被膜されていない構造を有する点でＡＣ型と相違するが、その放電効果は同じである。
また、図９に示すものは、ガラス基板９２０の一面に下地層９６７を設けその上に誘電体層９６５を設けた構造となっているが、下地層９６７、誘電体層９６５は必ずしも必要としない。
【０００４】
そして、従来、上記ＰＤＰに使用する背面板の障壁の形成方法としては、ガラス基板上に障壁形成材料を障壁パターン形状に、スクリーン印刷にて複数回繰り返して重ねて印刷して所要の高さに積み上げ、乾燥させる第１の方法（スクリンー印刷法と呼ばれる）、あるいは、ガラス基板上に障壁形成材料を全面に塗布した後、塗布面上にサンドブラストに耐性を有するレジストを所定形状にパターニング形成し、該レジストをマスクとしてサンドブラストにより障壁形成材料を所定形状に形成する第２の方法（サンドブラスト法と呼ばれる）が採られていた。
しかし、上記第１の方法によるＰＤＰに使用する障壁の形成においては、障壁としての所定の厚さを得るには、数回〜１０数回程度のペーストのスクリーン印刷が必要で手間がかかる上に、印刷精度の管理が必要となり、品質的にも満足のいくものを得ることが難しく、現在では、第２の方法が主流となっている。
【０００５】
第２の方法によるＰＤＰに使用する背面板の障壁形成においては、通常、背面板となるガラス板面上に図２に示すようなストレートマニホールド型Ｔダイによりペースト状の障壁形成用材料を塗布した後、ガラス板上の障壁形成用材料をサンドブラストに耐性のあるマスクで覆い、ノズルからガラスビーズ等の研磨砂を高圧空気にて吹きつけ、マスクから露出した部分を選択的に切削して、障壁を形成していた。
尚、図２（ｂ）、図２（ｃ）はそれぞれ、図２（ａ）のＢ１−Ｂ２、Ｂ３−Ｂ４における断面図であり、図２（ａ）中、一点鎖線は塗液拡散部（マニホールド）の位置を示したものである。
【０００６】
しかし、第２の方法の、ＰＤＰに使用する背面板の障壁の形成において良い品質を得るには、障壁形成用材料を背面板の障壁形成領域全体にわたり均一に塗布形成することが前提となる。
そして、ダイを用いて障壁形成用材料を均一に塗布するには、脈動のない塗液の供給、均一な吐出ダイ、ダイと基板のギャップの維持等が重要であるが、特に大型基板を塗布する場合には基板のソリ、厚みムラの為、ギャップの維持が難しく、塗布時のギャップの急激な変化に伴う塗布ムラ（以降段差ムラとも言う）が発生し、品質的にその対応が求められていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
このように、プラズマディスプレイ用背面板の障壁形成用材料の塗布を図２に示すようなダイを用いて行う場合においては、塗布時のギャップの急激な変化に伴う塗布ムラ（段差ムラとも言う）が発生し、これが品質的にも問題となっており、この対応が求められていた。
本発明は、これに対応するもので、図２に示すようなダイを用いてプラズマディスプレイ用背面板の障壁形成用材料の塗布する場合に、即ち品質的に問題となる塗布膜の段差ムラの発生が無い塗布方法、および塗布装置を提供しようとするものである。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明の塗布膜形成方法は、塗液の注入口と、塗液の拡散部と、塗液を一定の厚さで押し出すためのスリット部と、スリット部に塗布幅を調整するためのシム板を有するダイを、ステージ上に固定して載置された基板に対し相対的に走行させながら基板に１００Ｐ以上の高い粘度の塗液を塗布する塗布方法であって、塗布前にダイの走行方向の複数箇所におけるダイとステージ上に載置された基板間のギャップをギャップ測定部により実質的に予め測定しておき、測定された測定結果にもとづき各隣接する測定箇所間において、ダイの幅方向の両端部を基板面に略直交する方向でそれぞれ独立に昇降させることにより、所定ギャップに補正しながら塗布するもので、塗布時には、前記測定結果にもとづき各隣接する測定箇所間においてダイ進行方向移動時間とダイ昇降時間とを同調させて連続的にギャップを変化させるもので、前記ギャップ測定部は、ダイと実質的に一体的に固定され、且つダイ幅方向中心位置の両側に設けられた一対の位置検出センサーにより、基板面位置を測定することにより間接的にダイとステージ上に載置された基板間のギャップを測定するもので、且つ、ダイと一体となり塗布する基板上を往復走行できるもので、往路走行により走行方向の位置に対応させてギャップを測定を測定した後、復路走行により測定の結果にもとづき所定ギャップに補正しながら塗布を行うものであり、前記ギャップの補正は、隣接する測定点Ｐｎ−１、Ｐｎ間において、制御されるダイのヘッド部の昇降速度Ｓｎ−１としたとき、Ｃｎ−１、Ｃｎを、それぞれ、ｎ−１番目、ｎ番目の測定点の基板からの高さを示すステッピングモータパルス値とし、Ｌｎ−１、Ｓｔｎ−１、Ｐｗを、それぞれ、測定点Ｐｎ−１、Ｐｎとの距離、ダイのヘッド部の移動速度、ステッピングモータの１パルス当たりの移動量として、
Ｓｎ−１＝〔（Ｃｎ−１−Ｃｎ）×Ｐｗ〕／（Ｌｎ−１／Ｓｔｎ−１） （１）（１）式で規定される、ダイのヘッド部の昇降速度で補正して行うことを特徴とするものである。
そして、上記におけるステージは、基板の一部ないし全面を吸着して基板を固定して載置するものであることを特徴とするものである。
そしてまた、上記における塗布方法は、プラズマディスプレイ用の背面板の障壁形成用材料の塗布に適用されるものであることを特徴とするものである。
【０００９】
本発明に係わる塗布装置は、基板を固定して載置するためのステージと、塗液を供給する塗液供給部と、塗液の注入口と塗液の拡散部と塗液を一定の厚さで押し出すためのスリット部とスリット部に塗布幅を調整するためのシム板を有するダイとを備えて、ダイをステージ上に固定して載置された基板に対し相対的に走行させながら基板に塗液を塗布する塗布装置であって、少なくとも、ダイの走行方向の複数箇所における、ダイとステージ上に載置された基板間のギャップを実質的に測定するためのギャップ測定部と、ギャップ測定部の測定結果にもとづきダイの幅方向の両端部を基板面に略直交する方向でそれぞれ独立に昇降させることによりギャップを連続的に変更する昇降部とを備えたことを特徴とするものである。
そして、上記において、ギャップ測定部の測定結果にもとづき、塗布時における各隣接する測定箇所間においてダイ進行方向移動時間とダイ昇降時間とを同調させて連続的にギャップを変化させるための各条件を算出する演算処理部を備えていることを特徴とするものである。
そして、上記におけるギャップ測定部は、ダイと実質的に一体的に固定され、且つダイ幅方向中心位置の両側側に設けられた一対の位置検出センサーにより、基板面位置を測定することにより間接的にダイとステージ上に載置された基板間のギャップを測定するものであることを特徴とするものである。そしてまた、上記において、昇降部は、ダイと一体的に連結され、且つダイ幅の両外側の位置に設けられた一対の移動部を、それぞれ独立して基板方向に略直交する方向に移動させることにより、ダイを移動させるものであることを特徴とするものであり、該昇降部の移動部の駆動はステッピングモータにて行われることを特徴とするものである。
そして、上記におけるステージは、基板の一部ないし全面を吸着する吸着部を設けたものであることを特徴とするものである。
また、上記において、プラズマディスプレイ用の背面板の障壁形成用材料の塗布に適用されるものであることを特徴とするものである。
【００１０】
尚、ここでは、ダイとステージ上に載置された基板間のギャップを実質的に測定するとは、直接的にダイと基板間のギャップを測定する他に、ダイと基板間のギャップを間接的に測定することも含まれる。
例えば、ダイと一体的に連結された位置検出センサーにより位置検出センサーと基板面との間隔（ギャップ）を測定した場合には、測定されたデータから所定のオフセット量を除くことにより、ダイと基板間のギャップを間接的に得ることができる。
ダイの位置制御においては、位置検出センサーにより得られた値をこの所定のオフセット量を除くことはかならずしも必要でないため、ここでは、広い意味でこの所定のオフセット量を含んだ測定をダイとステージ上に載置された基板間のギャップ測定と言っている。
【００１１】
また、ダイと実質的に一体的に固定された位置検出センサーとは、ダイと外観的に一体的に連結されたものを含め、外観的に一体的でないものでも、基板の所定位置におけるダイと位置検出センサーとの相対的な位置関係が所定のオフセット量をもって一定であるセンサーのことを言っている。
また、各隣接する測定箇所間において、ダイ進行方向移動時間とダイ昇降時間とを同調させて、連続的にギャップを変化させていることは、測定箇所間において、ダイの昇降による段差ムラが発生しない程度のダイの昇降位置変化で、ダイ進行方向移動時間にダイの昇降位置変化量が略比例するようにしてギャップを変化させることを言う。
【００１２】
【作用】
本発明の塗布膜形成方法は、このような構成にすることにより、ダイを用いてプラズマディスプレイ用背面板の障壁形成用材料の塗布する場合等、１００Ｐ以上の高粘度の塗布液を塗布する場合において、品質的に問題となる塗布膜の段差ムラ（膜厚差）の発生が無い塗布が行える塗布方法の提供を可能としている。
即ち、基板のソリや厚ムラに対応して、塗布時にダイと基板面とのギャップを精確に調整しながら塗布を行う塗布方法の提供を可能としている。
詳しくは、塗液の注入口と、塗液の拡散部と、塗液を一定の厚さで押し出すためのスリット部と、スリット部に塗布幅を調整するためのシム板を有するダイを、スステージ上に固定して載置された基板に対し相対的に走行させながら基板に塗液を塗布する塗布方法であって、塗布前にダイの走行方向の複数箇所におけるダイとステージ上に載置された基板間のギャップをギャップ測定部により実質的に予め測定しておき、測定された測定結果にもとづき各隣接する測定箇所間において、ダイの幅方向の両端部を基板面に略直交する方向でそれぞれ独立に昇降させることにより、所定ギャップに補正しながら塗布するもので、塗布時には、前記測定結果にもとづき各隣接する測定箇所間においてダイ進行方向移動時間とダイ昇降時間とを同調させて連続的にギャップを変化させることにより、これを達成している。
ギャップ測定部としては、ダイと実質的に一体的に固定され、且つダイ幅方向中心位置の両側側に設けられた一対の位置検出センサーにより、基板面位置を測定することにより間接的にダイとステージ上に載置された基板間のギャップを求めるものが、比較的簡単に実施可能である。
具体的には、ギャップ測定部としてダイと一体となり塗布する基板上を往復走行できるものを用い、往路走行により基板面位置をギャップ測定部で測定した後、復路走行によりギャップ測定部の測定結果にもとづき所定ギャップに補正しながら塗布を行う方法、あるいは、ギャップ測定部としてダイと一体となり塗布する基板上を走行できるものを用い、走行方向のダイより前側に位置しており、走行により基板面位置を測定しながら、ギャップ測定部の測定結果にもとづき所定ギャップに略リアルタイムに補正しながら塗布を行う方法がある。
また、昇降する手段としては、ダイと一体的に連結され、且つダイ幅の両外側の位置に設けられた一対の移動部を、それぞれ独立して基板方向に略直交する方向に移動させることにより、ダイを移動させるものが挙げられる。
特に、プラズマディスプレイ用の背面板の障壁形成用材料のように高粘度（１００Ｐ以上）のものの塗布には有効である。
【００１３】
また、本発明に係わる塗布装置は、このような構成にすることにより、本発明の塗布方法の実施を可能とするもので、高粘度の塗布液においても、更には大型基板においても、均一な塗布をすることができる。
特に、プラズマディスプレイ用の背面板の障壁形成用材料のように高粘度（１００Ｐ以上）のものの塗布には有効である。
【００１４】
【発明の実施の形態】
本発明の塗布膜形成方法とこれに係わる塗布装置を図に基づいて説明する。
図１（ａ）は本発明に係わる塗布装置の１例を示した上面図で、図１（ｂ）は、図１（ａ）のＡ１−Ａ２側からみた断面図で、図２はダイおよび塗液供給部を示した図で、図３は本発明の塗布膜形成方法の実施の形態の１例におけるフローを示した概略図であり、図４は往路走行、復路走行における状態を示した図で、図５は本発明に係わる塗布装置の他の１例の特徴部のみを示した図で、図６は隣接する各測定点間における昇降部の昇降動作を示すための図で、図７はギャップ補正量や昇降部の補正のための移動量の演算方法を説明するための図で、図８は位置検出センサーの１例を示した図である。尚、図１は説明を分かり易くするために塗布部のみを示し、塗布液供給部、演算処理部、制御部等は省略してある。
また、図１（ｂ）中、昇降部１３０、１３０Ａは分かり易くするために透視して示してある。
また、図２（ｂ）、図２（ｃ）は、それぞれ図２（ａ）のＢ１−Ｂ２、Ｂ３−Ｂ４における断面である。
図１〜図７中、１００、１０５は塗布装置、１１０はダイ、１１１はダイのヘッド部、１１３は塗液の注入口、１１５は拡散部、１１７はスリット部、１１９はシム板、１２０はギャプ測定部、１２３、１２５は位置検出センサー、１３０は昇降部、１３１はＺ軸ステージ（移動部）、１３２はＺ軸ボールネジ、１３３はステッピングモータ、１３７は支持軸（板）、１４０はホルダー（支持軸）、１５０はステージ（定盤）、１５３は走行レール、１５５は移動ステージ、１６０はボールネジモータ、１６５はボールネジ、１７０は塗液供給部、１７５は塗液供給管、１８０は基板である。
図１に示す塗布装置１００は、ＰＤＰ用の背面板の障壁形成用材料等の１００Ｐ以上の高粘度の塗液を塗布する装置で、基板を固定して載置するステージ１５０と、図２に示す塗液の注入口１１３と塗液の拡散部１１５と塗液を一定の厚さで押し出すためのスリット部１１７とスリット部に塗布幅を調整するためのシム板１１９とを有するダイ（ストレートマニホールド型のＴダイ）１１０、および塗液を供給する塗液供給部１７０とを備えており、ステージを静止させた状態でダイ１１０をステージ１５０に設けられた走行レール１５３に沿い走行させ、ステージ１５０上に固定して載置された基板１８０に対してダイ１５０を相対的に走行させながら、基板１８０に塗液を塗布する塗布装置である。
そして、ダイ１１０の走行方向（図１（ａ）の点線矢印の方向）の複数箇所における、ダイ１１０とステージ１５０上に載置された基板１８０間のギャップを実質的に測定するためのギャップ測定部１２０と、該ギャップ測定部１２０の測定結果にもとづき、塗布時における各隣接する測定箇所間において、ダイ進行方向移動時間とダイ昇降時間とを同調させて、連続的にギャップを変化させるための種々の条件を算出する演算処理部（図示していない）と、演算処理部の結果にもとづきダイ両端部を基板方向に略直交する方向でそれぞれ独立に昇降させることにより、ギャップを連続的に変更する昇降部１３０、装置全体や各部を制御する制御部（図示していない）を備えている。
図１に示す装置１００においては、位置検出センサー１２３、１２５は、ダイ１１０と一体となり塗布する基板１８０上を往復走行できるもので、往路走行により基板面位置を測定した後、復路走行により位置検出センサー１２３、１２５の測定の結果にもとづく所定ギャップに補正しながら塗布を行う。
また、図１に示す装置においては、載置する基板１８０全面にわたるように平坦性の良いステージ１５０に真空吸着用の溝を設け、真空吸着にて基板１８０を固定して載置するものである。
真空吸着の方法としては、種々あり、これに限定されない。
要は基板全面を均一に平坦性の良いステージ１５０に固定できれば良いのである。
【００１５】
図１に示す装置１００においては、ダイ１１０と、位置検出センサー１２３、１２５とは、いずれもホルダー１４０に固定されているもので、ダイ１１０と位置検出センサー１２３、１２５とは実質的に一体的に固定されている。ダイ幅方向中心位置（Ｐ０）の両側に位置検出センサー１２３、１２５はそれぞれ１個づつ設けられている。
ホルダー１４０の両端は、それぞれ独立して駆動ができる昇降部１３０、１３０Ａにより、その両端においてそれぞれ独立に上下位置を変えることができる。
昇降部１３０、１３０Ａは、それぞれ、移動ステージ１５５上に一体的に固定されており、Ｚ軸ボールネジ１３２、これに沿い移動されるＺステージ１３１、Ｚ軸ボールドネジ１３２を回転させてＺ軸ステージ１３１を移動させるステッピングモータ（モータ）１３３等とからなる。そして昇降部１３０、１３０Ａ全体は走行レール１５３上を移動ステージ１５５の移動とともに移動する。
移動ステージ１５５は走行レール１５３に沿い往復走行（移動）できるもので、移動ステージ１５５の往復走行に伴い、昇降部１３０、１３０Ａおよびホルダー１４０、ダイ１１０と、位置検出センサー１２３、１２５とが一体となり往復走行する。
【００１６】
図１に示す装置１００においては、演算を容易とするため、ダイの幅方向中心Ｐ０位置からそれぞれほぼ等しい位置に、一対の位置検出センサー１２３、１２５、一対の昇降部１３０、１３０Ａを配置している。
必ずしもこのように配置しなくても良いが、位置検出センサー１２３、１２５とダイ１１０との相対的な位置関係は一定となるようにしておく。
尚、ステッピングモータ１３３の駆動によるダイ１１０の昇降速度としては２〜５００００μｍ／ｓｅｃの範囲の昇降速度を可変で動作できるものが好ましい。
【００１７】
図１（ａ）に示すギャップ測定部１２０は、ダイ１１０と一体的に固定され、且つダイ幅方向中心位置の両側に設けられた一対のセンサー１２３、１２５により、基板１８０の面位置を測定し、測定された結果に基づき、間接的に実質的にダイ１１０とステージ１５０上に載置された基板１８０間のギャップを求めることができるものである。位置検出センサー１２３、１２５は、それぞれ実際のダイ１１０と基板１８０面とのキャップから所定のオフセット量を含む測定値を検出する。
図１に示す装置１００においては、予め塗布前に往路走行により位置検出センサー１２３、１２５で基板面位置を測定した後、復路走行により位置検出センサー測定の結果にもとづく所定ギャップに補正しながら塗布を行う。
【００１８】
位置検出センサー１２３、１２５としては、図８に示す共焦点式レーザ変位計が適用できるが、特にこの方式のものに限定はされない。
図８に示す共焦点式レーザ変位計は、簡単には、対物レンズ８３０を図８の上下方向に移動させ（振動させ）、受光素子８５０の強度が最大になる位置を音叉位置検出センサ等の位置検出センサ８６０を用いて検出するもので、試料面８９０Ｓの位置変化（変位変化）に合わせ、受光素子８５０の強度が最大になる位置を用いて検出するものである。即ち、試料面８９０Ｓの位置変化を対物レンズ８３０の位置移動距離としてとらえて、試料面の変位を求めるものである。
図８においては、試料面８９０ＳがＤ０のとき、対物レンズ８３０の位置がＬ０のとき受光素子８５０の光強度が最大になり、試料面８９０ＳがＤ１のとき、対物レンズ８３０の位置がＬ１のとき受光素子８５０の光強度が最大になり、試料面８９０ＳがＤ２のとき、対物レンズ８３０の位置がＬ２のとき受光素子８５０の光強度が最大になる。
即ち、例えば、対物レンズ８３０のＬ０位置、試料のＤ０位置を基準としておけば、レンズがＬ０からどれだけずれた位置にある場合には、試料面はどれだけＤ０からずれるかが分かる。
ＣＣＤカメラ８８０は、試料を観察するためのものである。
尚、図３中、８００は変位計、８１０は半導体レーザ（発光素子）、８１５はレーザ光、８２０はコリメータレンズ、８３０は対物レンズ、８４０、８４５はハーフミラー、８５０は受光素子、８５５はピンホールスリット、８５７はアンプ、８５０Ｓは受光素子出力、８６０は位置検出センサ、８６７はアンプ、８６０Ｓは位置検出センサ出力、８８０はＣＣＤカメラ、８８０ＳはＣＣＤカメラ出力、、８９０は試料、８９０Ｓは試料面である。
別の方式としては、基板面へ所定の角度で光を入射させ、基板面の位置変化に対応する、基板面からの反射光（検出光）位置変化を受光素子であるＣＣＤ素子の位置変化に対応させて、基板面の位置変化を検出する方式のものがある。
【００１９】
ダイ１１０としては、塗液の流動性に合った内部構造のものを適用するのが適切であるが、図２に示すようなストレートマニホールド型Ｔダイが汎用性が高い。
塗液拡散部（マニホールド）１１５は、塗布幅方向全域に跨がり、塗液供給口１１１、１１２から塗布液の供給を受けるもので、その断面は図１（ｂ）に示すように、略半円状をしている。尚、断面形状はこれに限定はされない。
塗液の拡散部（マニホールド）１１３の断面積Ｓｍを１〜１００ｃｍ² 、スリット幅Ｗｓを５０〜１０００μｍ、スリット長さＬｓを５〜１００ｍｍとすることにより、幅広い塗液性質に対応可能としできる。これは、塗布条件がある程度変化しても、Ｔダイの各吐出部において、均一な塗布を可能にすることを意味し、これにより取扱が簡単となる。
ストレートマニホールド型Ｔダイの各部の材質としては機械的、化学的に実用に耐えるものであれば特に限定はされない。
尚、図２に示すように塗液の注入口１１３を２箇所設けてあるが、これは塗布の均一性をはかるためのもので、スリット１１７の幅方向のどの位置においても塗液の注入口１１３からの距離が、スリット１１７の幅方向の長さの１／４以内になるようにしている。
【００２０】
図４（ａ）は往路走行にて、基板面の位置検出を位置検出センサー１２３、１２５にて行う際のダイ１１０と位置検出センサー１２３（１２５）の状態を示したものであり、図４（ｂ）復路走行にて、基板面の塗布を第１１０にて行う際のダイ１１０と位置検出センサー１２３（１２５）の状態を示したものである。
基板面の位置検出においては、位置検出センサー１２３（１２５）と基板面との距離を大きくとれるが、塗布時には位置検出センサー１２３（１２５）はダイ１１０と一体であるため、基板面に近くなる。
【００２１】
次いで、本発明に係わる塗布装置の他の１例を図５にもとづいて説明する。
図５に示す装置１０５においては、位置検出センサー１２３（１２５）、ダイ１１０とはともに、走行レール１５３を走る移動ステージ１５５に別位置にて固定されている。
そして、一体となり塗布する基板上を伴に走行できるもので、位置検出センサー１２３（１２５）は走行進行方向においてダイより前側に位置している。
図５（イ）は塗布していない場合の状態、図５（ロ）は塗布しているときの状態を示している。
そして、走行により基板面位置を測定しながら、センサー測定の結果にもとづく所定ギャップに、略リアルタイムに補正しながら塗布を行う。
詳しくは、位置検出センサー１２３（１２５）は、移動ステージ１５５に固定されたスタンド（図示していない）により吊り固定されており、ダイ１１０は移動ステージ１５５に固定された支持ホルダー（図１に示す装置の場合と同様）に支持されている。
支持ホルダーの両端には、図１に示す例の装置の場合と同様に、一対のＺ軸ステージ（移動部）に固定され、それぞれ独立に昇降することができる。
昇降の駆動は図１に示す例の装置の場合と同様にモーター（ステッピングモータ）にて行う。
【００２２】
次に、本発明の塗布膜形成方法の実施の形態の１例におけるフローを図３にもとづい説明する。
図３に示すフローは図１に示す塗布装置を用いて塗布を行った場合のものである。
往路走行にさきたち、予め、ステッピングモータ１３３により位置検出センサー１２３（１２５）の位置を下げて、基準となるステージ面等の位置測定し、ステッピングモータ１３３、位置検出センサー１２３（１２５）のそれぞれ基準となる位置（原点位置とも言う）を把握しておく。（Ｓ３１０）
次いで、位置検出センサー１２３、１２５をダイとともに往路走行させ、各位置における基板面の位置を位置検出センサー１２３、１２５により測定しておく。（Ｓ３２０）
測定箇所の位置と測定値とを対応つけて蓄積する。
【００２３】
次いで、蓄積された測定結果に基づき、一対の位置検出センサー１２３、１２５と一対の昇降部１３０、１３０Ａ、ダイ１１０の位置関係から、各位置におけるギャップ（所定のオフセット量を含む）の補正量や昇降部のＺ軸ステージ（移動部）の補正のための昇降移動量（補正量）、昇降速度等を演算部（図示していない）により算出する。（Ｓ３３０）
そして、算出結果を測定箇所の位置と対応つけて蓄積する。
各測定箇所において、順にそれぞれダイ位置が目標のギャップＧｔとなるように調整した場合、図７に示すように、それぞれの位置において、各位置検出センサーの１つ前のデータとの差がＧａ、Ｇｂとすると、位置検出センサー１２３、１２５の中心に位置するダイ中央部の必要移動量Ｍｃは、Ｍｃ＝Ｇｔ−（Ｇａ＋Ｇｂ）／２（図７の▲３▼式）となる。また、このときの昇降部１３０、１３０Ａの両Ｚ軸ステージ（移動部）１３１の必要移動量Ｍａ、Ｍｂは、それぞれ図７の▲４▼式、▲５▼式のようになる。即ち、位置検出データの他に、一対の位置検出センサー１２３、１２５間の距離Ｌｐｓ、一対の昇降部１３０、１３０Ａの両Ｚ軸ステージ（移動部）１３１間の距離Ｌｚｓとを考慮する必要がある。
【００２４】
次いで、このようにして各位置毎に、各昇降部のＺ軸ステージ（移動部）１３１の移動量が決められた演算部の算出結果に基づき、各ステッピングモータ１３３により、昇降部１３０、１３０Ａの両Ｚ軸ステージ（移動部）１３１をそれぞれ独立に所定量だけ移動させて塗布する。（Ｓ３４０）
昇降部１３０、１３０Ａの各ステッピングモータ１３３は演算部の指示に従い、それぞれ所定のパルス分だけ、所定の速度で（所定の時間内に）Ｚ軸ボールネジ１３２を回転させて各Ｚ軸ステージ（移動部）１３１を所定の速度で移動する。
別に、各位置においては予め決められた移動ステージの速度を確保しておくように、ボールネジモーター１６０を制御する。
次いで、隣接する各測定点間、即ち、隣接するｎ−１番目の測定点Ｐｎ−１とｎ番目の測定点Ｐｎとの間における各昇降部の昇降動作を図６を基に簡単に説明しておく。
図６において、ｎ番目の測定点の基板１８０からの高さ（ステッピングモータパルスカウント値）をＣｎ、ｎ−１番目の測定点の基板１８０からの高さ（ステッピングモータパルスカウント値）をＣｎ−１、測定点Ｐｎ−１とＰｎ間の距離をＬｎ−１、昇降移動速度をＳｎ−１、ダイの移動速度（ダイの走行速度）をＳｔｎ−１、ステッピングモータ１３３の１パルス当たりの移動量Ｐｗとする。
図６の▲１▼式に示すように、ダイがＬｎ−１だけ移動するのに要する時間ｔｎ−１は、Ｌｎ−１／Ｓｔｎ−１となる。
昇降動作による塗布膜の段差ムラが発生しないように、隣接するｎ−１番目の測定点Ｐｎ−１とｎ番目の測定点Ｐｎとの間におけるダイの昇降動作は、Ｌｎ−１／Ｓｔｎ−１の時間で距離Ｃｎ−１−Ｃｎとを一定の速度で行う。
即ち、この測定点間の昇降速度Ｓｎ−１は、図６の▲２▼式に示すようになる。
１００Ｐ〜１０００Ｐ程度の高い粘度の塗布液を用いてステージ（定盤）上に固定したガラス基板に塗布を行う場合については、Ｓｎ−１は経験的に０．１ｍｍ／ｓｅｃ以上、０．７ｍｍ／ｓｅｃ以下であることが必要と知られており、昇降速度を平均化することにより、各隣接する測定点間においてダイの昇降速度が大きくならないようにしている。
塗布を行う際のギャップとしては、スリット幅の１／１０以上であることが好ましく、装置の上では使用する部材の精度を考慮する必要がある。
一般的なガラス基板上に塗布する場合、膜厚によらず、ギャップ１０μｍ以上が好ましい。
【００２５】
【実施例】
更に、実際に、図１に示す構造の装置を用い、ＰＤＰの背面板の障壁を形成するためにガラス板に、高粘度で高いチキソ性を有する障壁形成用材料を塗布してみた。
位置検出センサー１２３、１２５間の距離Ｌｐｓは８５０ｃｍ、昇降部１３０、１３０Ａ間の距離Ｌｚｓは１３００ｃｍで、昇降部としては昇降速度／２〜５００００μｍ／ｓｅｃの範囲で可変のものを用いて、図３に示す塗布膜形成方法にて昇降部１３０、１３０Ａの各Ｚ軸ステージ（移動部）１３１の移動量、移動速度を決め、補正して塗布を行った。
図２に示す構造のストレートマニホールド型Ｔダイとしては、塗液拡散部（マニホールド）の断面積Ｓｍを７．５ｃｍ² 、スリット幅Ｗｓを５００μｍ、スリットの長さＬｓを４０ｍｍとしたものを用いた。
障壁形成用材料（塗布液）は、アルミナ、ジルコニアなどの無機粉体、低融点ガラス粉末、樹脂を少量含んだ原液を希釈溶剤を加え、所定粘度値にしたものである。
塗布液は、コーンプレート型で回転数が０．１ｓｅｃ−１における粘度η１が８９１．９Ｐ、１０ｓｅｃ−１における粘度η２が２８０．６Ｐで、η１／η２＝３．１７９と高いチキソ性を示すものである。
塗布後の膜厚分布を、ガラス板に塗布された８４０ｍｍ×５８０ｍｍの領域内について調べた結果、昇降部のＺ軸ステージ（移動部）の昇降動作に起因する塗布膜の段差ムラはみられなかった。
尚、全膜厚測定箇所の膜厚の平均値は１５７．８μｍ、バラツキσ（標準偏差）は２．５μｍとして得られた。
得られた膜厚分布は実用に十分耐えるものである。
【００２６】
【発明の効果】
本発明は、上記のように、ダイを用いてプラズマディスプレイ用背面板の障壁形成用材料の塗布する場合、品質的に問題となる塗布膜の段差ムラ（膜厚差）の発生が無い、即ち精確なギャップで塗布が行える塗布方法の提供を可能とした。
同時にそのような方法を実施できる装置の提供を可能とした。
特に、ＰＤＰの背面板の障壁を形成する際の、１００Ｐ以上の高粘度を有する障壁形成材料の良好な塗布を可能とし、結果、良品質のＰＤＰの提供を実用的なものとした。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係わる塗布装置の１例を示した概略図
【図２】 ストレートマニホールド型Ｔダイを示した図
【図３】 本発明の塗布膜形成方法の実施の形態の１例を示したフロー図
【図４】 往路移動、復路移動におけるダイおよび位置検出センサーの状態を説明するための図
【図５】 本発明に係わる塗布装置の別の例を示した概略図
【図６】 隣接する各測定点間におけるダイの昇降動作を説明するための図
【図７】 ギャップ補正量や昇降部の補正のための移動量の演算方法を説明するための図
【図８】 共焦点式レーザ変位計を示した図
【図９】 ＰＤＰ基板を説明するための図
【符号の説明】
１００、１０５ 塗布装置
１１０ ダイ（ストレートマニホー
ルド型Ｔダイ）
１１１ ダイのヘッド部
１１３ 塗液の注入口
１１５ 塗液拡散部（マニホール
ド）
１１７ スリット部
１１９ シム板
１２０ ギャップ測定部
１２３、１２５ 位置検出センサー
１３０ 昇降部
１３１ Ｚ軸ステージ（移動部）
１３２ Ｚ軸ボールネジ
１３３ ステッピングモータ
１３７ 支持軸（板）
１４０ ホルダー（支持軸）
１５０ ステージ（定盤）
１５３ 走行レール
１５５ 移動ステージ
１６０ ボールネジモータ
１６５ ボールネジ
１７０ 塗液供給部
１７５ 塗液供給管
１８０ 基板
８００ 変位計
８１０ 半導体レーザ（発光素子）
８１５ レーザ光
８２０ コリメータレンズ
８３０ 対物レンズ
８４０、８４５ ハーフミラー
８５０ 受光素子
８５５ ピンホールスリット
８５７ アンプ
８５０Ｓ 受光素子出力
８６０ 位置検出センサ
８６７ アンプ
８７０ 位置検出センサ出力
８８０ ＣＣＤカメラ
８８０Ｓ ＣＣＤカメラ出力
８９０ 試料
８９０Ｓ 試料面
９１０、９２０ ガラス基板
９３０ 障壁（セル障壁）
９４０ 透明電極
９５０ 金属電極
９６０ 誘電体層
９６５ 誘電体層
９６７ 下地層
９７０ 保護層（ＭｇＯ層）
９８０ アドレス電極
９９０ 螢光体（螢光面）

Claims (3)

1. 塗液の注入口と、塗液の拡散部と、塗液を一定の厚さで押し出すためのスリット部と、スリット部に塗布幅を調整するためのシム板を有するダイを、ステージ上に固定して載置された基板に対し相対的に走行させながら基板に１００Ｐ以上の高い粘度の塗液を塗布する塗布方法であって、塗布前にダイの走行方向の複数箇所におけるダイとステージ上に載置された基板間のギャップをギャップ測定部により実質的に予め測定しておき、測定された測定結果にもとづき各隣接する測定箇所間において、ダイの幅方向の両端部を基板面に略直交する方向でそれぞれ独立に昇降させることにより、所定ギャップに補正しながら塗布するもので、塗布時には、前記測定結果にもとづき各隣接する測定箇所間においてダイ進行方向移動時間とダイ昇降時間とを同調させて連続的にギャップを変化させるもので、前記ギャップ測定部は、ダイと実質的に一体的に固定され、且つダイ幅方向中心位置の両側に設けられた一対の位置検出センサーにより、基板面位置を測定することにより間接的にダイとステージ上に載置された基板間のギャップを測定するもので、且つ、ダイと一体となり塗布する基板上を往復走行できるもので、往路走行により走行方向の位置に対応させてギャップを測定を測定した後、復路走行により測定の結果にもとづき所定ギャップに補正しながら塗布を行うものであり、前記ギャップの補正は、隣接する測定点Ｐｎ−１、Ｐｎ間において、制御されるダイのヘッド部の昇降速度Ｓｎ−１としたとき、Ｃｎ−１、Ｃｎを、それぞれ、ｎ−１番目、ｎ番目の測定点の基板からの高さを示すステッピングモータパルス値とし、Ｌｎ−１、Ｓｔｎ−１、Ｐｗを、それぞれ、測定点Ｐｎ−１、Ｐｎとの距離、ダイのヘッド部の移動速度、ステッピングモータの１パルス当たりの移動量として、
   Ｓｎ−１＝〔（Ｃｎ−１−Ｃｎ）×Ｐｗ〕／（Ｌｎ−１／Ｓｔｎ−１） （１）（１）式で規定される、ダイのヘッド部の昇降速度で補正して行うことを特徴とする塗布膜形成方法。
2. 請求項１におけるステージは、基板の一部ないし全面を吸着して基板を固定して載置するものであることを特徴とする塗布膜形成方法。
3. プラズマディスプレイ用の背面板の障壁形成用材料の塗布に適用されるものであることを特徴とする請求項１ないし２に記載の塗布膜形成方法。

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