塗布装置
【課題】待機中のノズル先端部での溶媒蒸発を抑えられる塗布装置を提供する。
【解決手段】塗布ノズルの先端のスリットが待機中に乾燥しないように、待機位置に配置された乾燥防止用のキャップでキャッピングすることができる塗布装置で、塗布ノズル１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の容積：Ｖを、スリット４４の吐出口表面積Ｓに対してＶ≦３．５×Ｓ（３／２）に設定したことを特徴とする。
【解決手段】塗布ノズルの先端のスリットが待機中に乾燥しないように、待機位置に配置された乾燥防止用のキャップでキャッピングすることができる塗布装置で、塗布ノズル１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の容積：Ｖを、スリット４４の吐出口表面積Ｓに対してＶ≦３．５×Ｓ（３／２）に設定したことを特徴とする。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の表面に塗布液を均一に塗布するために用いられる塗布装置の中でも、水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高品位テレビジョン画像を大画面で表示するとともに低消費電力化を実現できるディスプレイ装置として、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と称す）を用いたディスプレイ装置への期待は高まっている。
【０００３】
ＰＤＰは、前面板と背面板とを対向配置して周辺部を封着部材によって封着した構造であり、前面板と背面板との間に形成された放電空間にはネオンおよびキセノンなどの放電ガスが封入されている。前面板は、ガラス基板の一方の面に形成された走査電極と維持電極とから成る表示電極対と、これらの電極を覆う誘電体層および保護層とを備えている。背面板は、ガラス基板に上記表示電極対と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間をアドレス電極毎に区画する隔壁と、隔壁の側面および下地誘電体層上に形成された赤色・緑色・青色の蛍光体層とを備えている。
【０００４】
表示電極対とアドレス電極とは直交していて、その交差部が放電セルになっている。これらの放電セルはマトリクス状に配列されており、表示電極対の方向に並ぶ赤色・緑色・青色の蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素になる。このようなＰＤＰでは、順次、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間に所定の電圧が印加されてガス放電を発生させている。そして、かかるガス放電によって生じる紫外線で蛍光体層を励起して可視光を発光させ、カラー画像を表示している。
【０００５】
近年では、ＰＤＰの高精細化に伴って放電セルの微細化が進んでいる。放電セルのサイズが小さくなると、発光輝度が低下し、消費電力が増大するという問題が発生する。これは開口率の減少、画素数の増加に伴う１画素当りの発光時間の減少、発光効率の低下などに起因する。発光輝度を高める方法として、背面板の隔壁の幅を細くすることにより開口率の増加を図る方法があるが、それだけでは発光輝度が依然不足しており、更なる改善が必要である。
【０００６】
発光輝度を高める他の方法として、前面板における誘電体の誘電率を下げて放電時の無効電力を低減し、発光効率を高める方法がある。現行のＰＤＰ製造方法では、前面板側の誘電体層の形成に際して、ガラス粉末と有機バインダと溶媒とを含むガラス材料を公知の方法を用いてガラス板上に塗布し、乾燥、脱バインダ、焼成の各工程を経て、平坦で透過度の高い誘電体層を形成している。しかしながら、現行の誘電体材料はガラス粉末を低温（５００〜６００℃）で溶融させるため、ガラスの融点を低下させる材料（一般的にはＢｉなど）を添加している。このような低融点ガラス材料は純度が低く、比誘電率が１０以上と高い。また、他の物質（一般的にアルカリ金属など）を添加することで比誘電率を低下させることも可能であるものの、ＰＤＰの電極には銀などの高導電性金属が主成分として用いられているので、イオンマイグレーションによる銀の拡散およびコロイド化が促進され、誘電体に黄変現象が発生する。これはＰＤＰの光学特性に対して悪影響を大きく及ぼす。
【０００７】
一方、高純度の酸化物誘電体層を形成することで低誘電率化を実現できることが知られている。上記高純度の酸化物誘電体層を形成する方法としては、固体酸化物を真空下でスパッタリングして基板に堆積させる方法（スパッタリング蒸着法）や、原料をプラズマにより分解し、堆積させる方法（化学蒸着法）などがあるが、いずれも高価な真空設備を必要とし、成膜レートが毎分数百μｍ程度と小さい。必要とする膜厚は絶縁耐圧などの関係上、一般的には１０μｍ以上は必要であり、生産性を高めながら誘電体層を形成するには設備台数が増えてしまうといった問題がある。
【０００８】
これに対して、構造内にケイ素に結合された酸素原子または架橋が可能な有機単量体で架橋された網目構造を有する有機ケイ素化合物を含む物質を水とアルコール等の混合溶媒に分散もしくは溶解させ、加水分解、重縮合を経て誘電体層を形成するゾルゲル法がある。例えば、特許文献２を参照。この方法では液体状態から製造されるため、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法といった比較的安易な塗布工程によって塗布液を塗布しその後の乾燥工程等を経て膜を形成することができる。ＰＤＰなどの大面積の基板に均一に、かつ、生産性を考慮して塗布するためには、塗布幅方向に延びる塗布ノズル口を有するダイコーティング法が有利である。
【０００９】
しかしながら、上記ゾルゲル法は、蒸発等による溶媒量の減少等によって縮重合が進行することによる粘度等の塗布液の特性変化やゲル化が起こりやすく、塗布膜厚の均一性に影響を及ぼし、表示のムラなど商品、デバイスの品質を悪化させる可能性がある。そのために、上記塗布工程において溶媒蒸発防止の手段が必要となる。
【００１０】
これに対処するために特許文献３には、図１１に示すように乾燥防止用キャップ１を回動軸２の回りに自在に回動し、塗布液槽３を有したノズル４のノズル先端５を閉塞可能に配置し、ノズル先端５を乾燥防止用キャップ１で閉塞することにより乾燥を防止する技術が記載されている。
【００１１】
また、ノズル先端に塗布液を付着させない方法として特許文献４には、図１２に示すように塗布ヘッド１５をキャッピングする乾燥防止用キャップ１１の内側に溶剤溜まり部１２を備えており、溶剤タンク１３からポンプ１４でこの溶剤溜まり部１２に溶剤を送り込み、乾燥防止用キャップ１１で塗布ヘッド１５をキャッピングした状態の乾燥防止用キャップ１１内の蒸気圧を上げて乾燥を防止する技術が記載されている。
【００１２】
特許文献５のインクジェット記録装置には、図１３に示すように休止状態中のインクジェット記録ヘッド２１のノズルプレート２２をキャッピングするために、インクジェット記録ヘッド２１の側の弾性部材２３に乾燥防止用キャップ２４を押し付けて気密性を向上させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−０５３３４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８６９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１４０７３５号公報
【特許文献４】特開２０００−０４２４６８号公報
【特許文献５】特開２００３−００１８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、特許文献３では、ノズル先端５に塗布液が付着する可能性が高く、乾燥防止用キャップ１をノズル先端５から取り外した後、塗布開始までにノズル先端５を洗浄する工程を増やすことになる。
【００１５】
特許文献４では、溶剤雰囲気または溶剤の供給機構と乾燥防止用キャップ１１内の溶剤残量の管理手順が余分に必要となる。
特許文献５では、ＰＤＰのようなサイズの大きい基板に塗布するための塗布幅方向に長いノズルに対しては、密着性を高めるためにはノズルとキャップの相対的な位置や傾きのばらつきを考慮した対応が必要である。
【００１６】
本発明は、ノズル先端部での塗布液中の溶媒蒸発を確実に抑えて塗布液の粘度変化を軽減し、溶剤雰囲気または溶剤の供給をする必要のない簡便な乾燥防止機構を備えた塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の請求項１記載の塗布装置は、塗布ノズルの先端のスリットが待機中に乾燥しないように、待機位置に配置された乾燥防止用キャップの上に前記塗布ノズルの先端を乗せてキャッピングするよう構成された塗付装置であって、前記塗布ノズルと前記乾燥防止用キャップで形成される空間の容積：Ｖを、前記スリットの吐出口表面積Ｓに対してＶ ≦ ３．５×Ｓ（３／２）に設定したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２記載の塗布装置は、請求項１において、前記乾燥防止用キャップの前記塗布ノズルの先端の外側面と接触する接触部を弾性体で形成したことを特徴とする。
本発明の請求項３記載の塗布装置は、請求項２において、前記乾燥防止用キャップは、前記塗布ノズルの幅方向に複数に分割され前記塗布ノズルの先端を覆う複数の剛体キャップと、隣接する前記剛体キャップの間を接続する弾性体とを有していることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項４記載の塗布装置は、請求項２において、前記塗布ノズルの先端の外側面が先端に向かって細く形成され、前記乾燥防止用キャップの開口を内側に向かって狭くなる傾斜面に形成して、ステージに設けられた前記乾燥防止用キャップに前記塗布ノズルの先端を押し付けることによって前記乾燥防止用キャップが前記塗布ノズルの先端に追従して前記ステージの面に沿って移動するように構成したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項５記載の塗布装置は、請求項４において、前記ステージに対して前記乾燥防止用キャップを保持するハウジングを設け、前記乾燥防止用キャップと前記ハウジングの間に、小球とこの小球を押し出すバネを介装したことを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項６記載の塗布装置は、請求項４において、前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるようにボールベアリングを介装したことを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項７記載の塗布装置は、請求項５において、前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように表面の摩擦係数が比較的小さい低摩擦部材を介装したことを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項８記載の塗布装置は、請求項５において、前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように潤滑剤を介装したことを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項９記載の塗布装置は、請求項５において、前記ステージから前記乾燥防止用キャップの裏面に向けて、摩擦抵抗が小さくなるように気体を送り込むよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
この構成によれば、溶剤雰囲気または溶剤を供給する等の複雑な機構を用いることなく乾燥防止用キャップによるキャッピングのみで、塗布待機時における塗布液の粘度変化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における塗布装置の外観正面図と外観側面図とＡ−ＡＡ断面図およびＢ−ＢＢ断面図
【図２】同実施の形態における塗布装置の乾燥防止用キャップの構成断面図
【図３】ＰＤＰの誘電体膜厚の面内ばらつきに対する点灯電圧のばらつきを表した特性図
【図４】塗布液の粘度変化と密閉容器容積比の相関を求める実験の構成図と塗布液の粘度変化と密閉容器容積比の相関を表した特性図
【図５】本発明の実施の形態１における塗布時の塗布ノズル位置と、掻き取り時の塗布ノズル位置、および待機時の塗布ノズル位置を示す説明図
【図６】本発明の実施の形態１における乾燥防止用キャップの位置ずれ補正の説明図
【図７】本発明の実施の形態２における塗布装置の乾燥防止用キャップの断面図
【図８】本発明の実施の形態３における塗布装置の乾燥防止用キャップの断面図
【図９】本発明の実施の形態４における塗布装置の乾燥防止用キャップの断面図
【図１０】本発明の実施の形態５における塗布装置の乾燥防止用キャップの斜視図と断面図
【図１１】特許文献３に記載された塗布装置の構成図
【図１２】特許文献４に記載された塗布装置の構成図
【図１３】特許文献５に記載された塗布装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の塗布装置を各実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図６は本発明の実施の形態１を示す。
【００２８】
図５は塗布装置を示している。
塗布装置は、塗布ノズル４１と、塗布対象のガラス基板５２を吸着保持するステージ４８を有している。ステージ４８の上には、塗布位置Ａと待機位置Ｂおよび塗布位置Ａと待機位置Ｂの間に洗浄位置Ｃが形成されている。
【００２９】
塗布位置Ａに吸着保持されたガラス基板５２は、塗布ノズル４１によって塗布液の塗布を受ける。待機しようとする塗布ノズル４１の先端は、矢印ＡＣで示すように塗布位置Ａから先ず洗浄位置Ｃに移動して、洗浄位置Ｃにおいて掻き取りベラ５３によって洗浄される。その後に、矢印ＣＢで示すように塗布ノズル４１が洗浄位置Ｃから待機位置Ｂに移動して、待機位置Ｂにおいて塗布ノズル４１の先端を乾燥防止用キャップ４５の上に乗せてキャッピングする。
【００３０】
掻き取りベラ５３は駆動装置（図示せず）によって紙面直角方向に移動できる機構になっている。塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５は図１，図２，図６に示すように構成されている。
【００３１】
図１は待機位置Ｂにおける塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５を示している。
塗布ノズル４１は、供給口４２から図示しない塗布液タンク、供給ポンプ等で構成される供給システムに接続されている。塗布ノズル４１の内部にはマニホールド４３、スリット４４が形成されている。乾燥防止用キャップ４５は、塗布ノズル４１の幅方向の長さよりも長く、塗布ノズル４１と接触する部分（ノズル全周）に弾性体４６が設置されている。
【００３２】
図２は図１（ｃ）の乾燥防止用キャップ４５の詳細拡大図である。
乾燥防止用キャップ４５はボールベアリング４７を介してステージ４８の上に設けられており、水平方向に移動可能に構成されている。また、乾燥防止用キャップ４５は両側からハウジング４９に囲われており、ハウジング４９内にはバネ５０に接続された小球５１が乾燥防止用キャップ４５の水平になっている上面に設置されて乾燥防止用キャップ４５を左右位置で鉛直方向に押し付けている。
【００３３】
図５に示す塗布ノズル４１の動きとともに、乾燥防止用キャップ４５の構造を図６に基づいて詳細に説明する。
塗布位置Ａでは、紙面右側に塗布ノズル４１が移動しながら供給口４２に塗布液が供給され、マニホールド４３内で幅方向に均圧化されてスリット４４から紙面下方向に吐出されガラス基板５２に塗布される。
【００３４】
塗布が終了後または塗布終了と同時に障害物を避け安全に移動させるため、矢印ＡＣに示すように塗布ノズル４１を上昇させ、洗浄位置Ｃまで移動させ適切な位置にまで降下させることによって、掻き取りベラ５３が塗布ノズル４１の先端を洗浄する。このときロール洗浄機など他の手段を用いた洗浄機構でも構わない。
【００３５】
掻き取り完了後、塗布が完了したガラス基板の搬出と新たなガラス基板の設置など次の塗布までの時間、矢印ＣＢに示すように塗布ノズル４１は一旦上昇して待機位置Ｂに移動し、図２に示すように乾燥防止用キャップ４５に密着するまで降下する。次の塗布準備が完了すると塗布ノズル４１は待機位置Ｂから上昇し塗布位置Ａの塗布開始位置まで移動する。
【００３６】
ここで、塗布ノズル４１の先端の外側の形状が先端に近づくに伴って細くなる傾斜面４１Ｃで形成されているため、乾燥防止用キャップ４５の入口は、塗布ノズル４１の傾斜面４１Ｃに対応する辺の一部が、内側に向かって開口幅が狭くなる傾斜面４５Ｃに形成されている。このように乾燥防止用キャップ４５の入口に傾斜面４５Ｃが形成されているため、塗布ノズル４１を乾燥防止用キャップ４５に向かって降下させて行ったときに、図６（ａ）に示すように塗布ノズル４１の中心ｘ１と乾燥防止用キャップ４５の中心ｘ２がずれていた場合でも、塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に接することで乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働き、乾燥防止用キャップ裏面のボールベアリング４７によって乾燥防止用キャップ４５がズレを補正する方向（図６の場合は紙面に対して右方向）に移動する。
【００３７】
そして図６（ｂ）のように乾燥防止用キャップ４５の中心ｘ２が塗布ノズル４１の中心ｘ１と一致して、塗布ノズル外側傾斜面と乾燥防止用キャップの内側傾斜面が合致し、弾性体４６によって密着する。
【００３８】
さらに図６（ｃ）に示すように、塗布ノズル４１が上昇しても、ハウジング４９に備えられた小球５１がバネ５０で乾燥防止用キャップ４５に押し付けられ、その摩擦抵抗により乾燥防止用キャップ４５は動かずその位置を保つことができる。
【００３９】
この具体的な構成によると、塗布ノズル４１の塗布、掻き取り、待機の位置制御はその繰り返しの中で誤差は極わずか（０．１ｍｍ以下）であり、再度塗布動作を完了し塗布ノズル４１が待機位置に戻ってきた際、乾燥防止用キャップ４５との位置ズレを起こすことなくキャッピングの密閉度を上げることが可能となる。また、塗布ノズルの幅方向においても同様の効果が得られる。
【００４０】
また、この具体的な構成によると、塗布ノズル４１の水平面内の回転誤差が生じた場合でもそれに応じて乾燥防止用キャップ４５が回転し同様に密着させることができる。すなわち、本実施の形態では、塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５のいかなる位置誤差も自動補正しキャッピングの機密性を上げることができる。
【００４１】
図６（ｂ）のように塗布ノズル４１の先端が乾燥防止用キャップ４５によってキャッピングされた状態では、塗布ノズル４１の先端と乾燥防止用キャップ４５の底部４５ａとのクリアランスＬと、塗布ノズル１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の容積Ｖは、次のように設定されている。
【００４２】
塗布ノズル１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の容積Ｖは、塗布ノズル１のスリット４４の先端の開口表面積Ｓに対して
Ｖ ≦ ３．５ × Ｓ（３／２） ・・・・・・（１）
の関係が成り立っている。
【００４３】
式（１）はノズル先端部での塗布液の粘度変化が、デバイス特性から求まる誘電体膜厚ばらつきの許容範囲を満足するように導出されている。ここで式（１）を導出した経緯について図３、図４を用いて説明する。
【００４４】
図３はＰＤＰの誘電体膜厚の面内ばらつきに対する点灯電圧のばらつきを示したグラフであり、横軸は誘電体の面内平均膜厚と観察点における誘電体膜厚の膜厚比を、縦軸は観察点における点灯電圧と全面点灯電圧の差を示している。図３において、破線Ａよりも膜厚比が小さい領域（グラフの左側）と破線Ｂよりも膜厚比の大きい領域（グラフの右側）では膜厚比に対する点灯電圧差が大きく、膜厚ばらつきによって点灯電圧が大きく異なり表示画像のムラにつながる。逆に破線Ａと破線Ｂの間では傾きが緩やかでありほとんど点灯電圧差がなく画像品質が保たれる。すなわち破線Ａと破線Ｂの間の膜厚比±４％が許容される膜厚ばらつきである。スリットの流路抵抗は粘度に比例するため幅方向に粘度差がある場合、粘度に反比例して流量が変化し膜厚のばらつきが生じる。すなわち、許容される膜厚比が±４％ならば、許容される粘度比も±４％である。
【００４５】
次に、粘度変化が得られた許容値以下になる密閉空間について示す。図４（ａ）に実験装置を示す。図４（ａ）において、ゾルゲル法を用いて誘電体膜を形成する塗布液３１を受け皿３２に入れ容器３３で蓋をし、その時の塗布液３１の表面の粘度の変化を測定する。図４（ｂ）は本測定で得られた塗布液の粘度変化と密閉容器の容積との関係のグラフである。横軸は図４（ａ）において塗布液３１の表面積Ｓと容器３３の容積ＶとしたときＶ／（Ｓ（３／２））で表される容積比であり、縦軸は図４（ａ）における塗布液３１の表面付近の設置前の粘度を１としたときの２４時間後の粘度変化比を表したものである。図４（ｂ）において上記粘度変化の許容値は太線Ｃになり、粘度変化比が太線Ｃ以下になれば所定の画像品質が保たれることになる。
【００４６】
従って、太線Ｃと粘度変化曲線が交わる破線Ｄで示される容積比が粘度変化の許容値を満足する容積の限界となり、その値は“３．５”である。例えば、塗布装置のスリットクリアランスが０．３ｍｍ、塗布幅が５００ｍｍとした場合、塗布液の表面積は１５０ｍｍ２となり、塗布液表面を塞ぐ空間容積の許容値は６４３０ｍｍ３となる。これは断面積にして１２．８ｍｍ２であり、例えば幅３ｍｍ、深さ４．３ｍｍの形状となり非常に小さいものとなる。
【００４７】
さらに、塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間を式（１）が満足する容積にしているため前記課題に示した理由からノズル先端の塗布液の粘度変化を±４％以下にすることができ、膜厚ばらつきを許容範囲内に抑えることが可能となる。
【００４８】
さらに、塗布ノズルリップ面４１ａと乾燥防止用キャップ底面４５ａのクリアランスＬが次のように設定されている。
塗布ノズル４１のリップ面４１ａからはみ出す塗布液の形状は、自重や内部圧力と表面張力のバランスを鑑みると半円状よりも大きくはみ出ることはない。すなわち、スリット４４の幅寸法を“ｄ”とした場合、塗布ノズルリップ面４１ａからの塗布液のはみ出しは半円状（ｄ／２）が最大となる。そのため、クリアランスＬを（ｄ／２）より大きく設定した。このようにクリアランスＬを設定することによって、掻き取り動作後、スリット４４の開口端から塗布液の自重や塗布ノズル内の残圧等により塗布ノズルリップ面４１ａからはみ出た塗布液が乾燥防止用キャップの底面４５ａに付着することがない。そのため、塗布ノズルリップ面４１ａの塗布液面が汚れることがないので塗布時に良好な膜形状を得ることができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２を示す。
図７において、図２に示す実施の形態１のボールベアリング４７の代わりに乾燥防止用キャップ４５の裏面および乾燥防止用キャップ４５が接するステージ４８の表面に低摩擦部材５４が貼り付けられている点だけが、実施の形態１とは異なっている。その他は実施の形態１と同じである。
【００５０】
この構成によると、塗布待機時に塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に押し付けられて乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働いたときに、低摩擦部材５４の作用によって抵抗を実施の形態１の場合よりも小さくすることができ、乾燥防止用キャップ４５が実施の形態１の場合よりも小さい力で移動するので、塗布ノズル４１との位置合わせが迅速に、より正確に行える。
【００５１】
なお、低摩擦部材５４は乾燥防止用キャップ側、ステージ側いずれかに貼り付けられた場合でも効果を発揮するが、両方に貼り付ける方が望ましい。
また、実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップにより密閉空間が形成されているためリップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【００５２】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３を示す。
図２に示す実施の形態１では、ステージ４８の表面と乾燥防止用キャップ４５の間にボールベアリング４７を設けて乾燥防止用キャップ４５が移動しやすいように構成していたが、この図８では、ボールベアリング４７の代わりに乾燥防止用キャップ４５とステージ４８の表面の間に潤滑剤５５を設けている点だけが、実施の形態１とは異なっている。その他は実施の形態１と同じである。
【００５３】
この構成によると、塗布待機時に塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に押し付けられ乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働いたとき、潤滑剤５５の作用によって実施の形態１の場合よりも抵抗を小さくすることができ、乾燥防止用キャップ４５が実施の形態１の場合よりも小さい力で移動して、塗布ノズル４１との位置合わせが迅速に、より正確に行える。
【００５４】
また、実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップにより密閉空間が形成されているためリップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【００５５】
（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４を示す。
図２に示す実施の形態１では、ステージ４８の表面と乾燥防止用キャップ４５の間にボールベアリング４７を設けて乾燥防止用キャップ４５が移動しやすいように構成していたが、この図９では、図２に示す実施の形態１のボールベアリング４７の代わりに送風孔５６、圧縮ポンプ５７、配管５８を形成して乾燥防止用キャップ４５を浮上させる機構以外は実施の形態１と同様の構造である。
【００５６】
ステージ４の表面で開口した送風孔５６は、乾燥防止用キャップ４５とステージ４８の隙間に塗布ノズルの厚み方向（紙面の左右方向）と塗布ノズルの幅方向（紙面の直角方法）それぞれに複数個が開通し、圧縮ポンプ５７に接続された配管５８に繋がっている。圧縮ポンプ５７によって送り出された気体としての空気は配管５８を通って送風孔５６に送られ、送風孔５６から乾燥防止用キャップ４５とステージ４８の隙間に送られて乾燥防止用キャップ４５を浮上させ、乾燥防止用キャップ４５を水平方向に移動可能としている。
【００５７】
このように構成したため、実施の形態１と同様に塗布待機時に塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に押し付けられ乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働いたとき、送風孔５６から出される空気によって乾燥防止用キャップ４５が移動し、塗布ノズル４１との位置合わせが自動的になされる。また、乾燥防止用キャップ４５が実施の形態１の場合よりも小さい力で移動して、塗布ノズル４１との位置合わせが迅速に、より正確に行える。
【００５８】
また、実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップにより密閉空間が形成されているためリップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【００５９】
（実施の形態５）
図１０は本発明の実施の形態５を示す。
図１０（ａ）は乾燥防止用キャップの斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す面Ａにおける断面図である。
【００６０】
図１０（ａ）において、乾燥防止用キャップ４５は、塗布ノズル４１の幅方向に複数に分割された複数の剛体キャップ４５ｂに沿うように内側に傾斜面４５ｃが形成されている。隣接する剛体キャップ４５ｂの間は、複数の剛体キャップ４５ｂで共通の弾性体４６によって連結されている。弾性体４６は剛体キャップ４５ｂの傾斜面４５ｃに沿って設けられるとともに、図１０（ｂ）に示すように弾性体４６は分割された剛体キャップ４５ｂの内側面を覆っている。
【００６１】
本実施の形態では、塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の構成、塗布工程および塗布ノズルの動作については上記の各実施の形態と同様である。
このよう構成したため、塗布ノズル４１が例えば幅方向に僅かだけ弓形に曲がりが発生していても、塗布ノズル４１が塗布待機時に乾燥防止用キャップ４５に降下してきたとき、剛体キャップ４５ｂが幅方向に分割されているので各々の剛体がノズル側面に沿って密着し、弾性体４６ａによって密閉度を上げることができる。
【００６２】
さらに、この構成においては乾燥防止用キャップ４５を、塗布ノズル４１の幅方向に複数の剛体キャップ４５ｂに分割しているので、塗布ノズル４１の幅方向に一体の乾燥防止用キャップの場合に比べて個々の剛体キャップ４５ｂが移動しやすく、実施の形態１〜４のように乾燥防止用キャップの裏面の摩擦抵抗を大きく低減する工夫がなくとも移動が可能である。もちろん、実施の形態１〜４のようなボールベアリングや低摩擦部材、潤滑剤、気体の送風の機構などを設置してもよい。
【００６３】
この作用から実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップによる密閉空間の気密性が向上し、リップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、乾燥防止用キャップの密着性を確実に向上させ塗布液の密度等の特性変化を最小限に抑えることができ、大版基板を使用するＰＤＰ等のような各種のディスプレイの量産化に寄与できる。
【符号の説明】
【００６５】
４１ 塗布ノズル
４１ａ リップ面
４４ スリット
４５ 乾燥防止用キャップ
４５ｂ 剛体キャップ
４６ 弾性体
４７ ボールベアリング
５０ バネ
５１ 小球
５４ 低摩擦部材
５５ 潤滑剤
５６ 送風孔
【技術分野】
【０００１】
本発明は基板の表面に塗布液を均一に塗布するために用いられる塗布装置の中でも、水平方向に延びる帯状のスリットを有する塗布装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
高品位テレビジョン画像を大画面で表示するとともに低消費電力化を実現できるディスプレイ装置として、プラズマディスプレイパネル（以下、「ＰＤＰ」と称す）を用いたディスプレイ装置への期待は高まっている。
【０００３】
ＰＤＰは、前面板と背面板とを対向配置して周辺部を封着部材によって封着した構造であり、前面板と背面板との間に形成された放電空間にはネオンおよびキセノンなどの放電ガスが封入されている。前面板は、ガラス基板の一方の面に形成された走査電極と維持電極とから成る表示電極対と、これらの電極を覆う誘電体層および保護層とを備えている。背面板は、ガラス基板に上記表示電極対と直交する方向にストライプ状に形成された複数のアドレス電極と、これらのアドレス電極を覆う下地誘電体層と、放電空間をアドレス電極毎に区画する隔壁と、隔壁の側面および下地誘電体層上に形成された赤色・緑色・青色の蛍光体層とを備えている。
【０００４】
表示電極対とアドレス電極とは直交していて、その交差部が放電セルになっている。これらの放電セルはマトリクス状に配列されており、表示電極対の方向に並ぶ赤色・緑色・青色の蛍光体層を有する３個の放電セルがカラー表示のための画素になる。このようなＰＤＰでは、順次、走査電極とアドレス電極間、および走査電極と維持電極間に所定の電圧が印加されてガス放電を発生させている。そして、かかるガス放電によって生じる紫外線で蛍光体層を励起して可視光を発光させ、カラー画像を表示している。
【０００５】
近年では、ＰＤＰの高精細化に伴って放電セルの微細化が進んでいる。放電セルのサイズが小さくなると、発光輝度が低下し、消費電力が増大するという問題が発生する。これは開口率の減少、画素数の増加に伴う１画素当りの発光時間の減少、発光効率の低下などに起因する。発光輝度を高める方法として、背面板の隔壁の幅を細くすることにより開口率の増加を図る方法があるが、それだけでは発光輝度が依然不足しており、更なる改善が必要である。
【０００６】
発光輝度を高める他の方法として、前面板における誘電体の誘電率を下げて放電時の無効電力を低減し、発光効率を高める方法がある。現行のＰＤＰ製造方法では、前面板側の誘電体層の形成に際して、ガラス粉末と有機バインダと溶媒とを含むガラス材料を公知の方法を用いてガラス板上に塗布し、乾燥、脱バインダ、焼成の各工程を経て、平坦で透過度の高い誘電体層を形成している。しかしながら、現行の誘電体材料はガラス粉末を低温（５００〜６００℃）で溶融させるため、ガラスの融点を低下させる材料（一般的にはＢｉなど）を添加している。このような低融点ガラス材料は純度が低く、比誘電率が１０以上と高い。また、他の物質（一般的にアルカリ金属など）を添加することで比誘電率を低下させることも可能であるものの、ＰＤＰの電極には銀などの高導電性金属が主成分として用いられているので、イオンマイグレーションによる銀の拡散およびコロイド化が促進され、誘電体に黄変現象が発生する。これはＰＤＰの光学特性に対して悪影響を大きく及ぼす。
【０００７】
一方、高純度の酸化物誘電体層を形成することで低誘電率化を実現できることが知られている。上記高純度の酸化物誘電体層を形成する方法としては、固体酸化物を真空下でスパッタリングして基板に堆積させる方法（スパッタリング蒸着法）や、原料をプラズマにより分解し、堆積させる方法（化学蒸着法）などがあるが、いずれも高価な真空設備を必要とし、成膜レートが毎分数百μｍ程度と小さい。必要とする膜厚は絶縁耐圧などの関係上、一般的には１０μｍ以上は必要であり、生産性を高めながら誘電体層を形成するには設備台数が増えてしまうといった問題がある。
【０００８】
これに対して、構造内にケイ素に結合された酸素原子または架橋が可能な有機単量体で架橋された網目構造を有する有機ケイ素化合物を含む物質を水とアルコール等の混合溶媒に分散もしくは溶解させ、加水分解、重縮合を経て誘電体層を形成するゾルゲル法がある。例えば、特許文献２を参照。この方法では液体状態から製造されるため、スピンコーティング法、ディップコーティング法、バーコーティング法といった比較的安易な塗布工程によって塗布液を塗布しその後の乾燥工程等を経て膜を形成することができる。ＰＤＰなどの大面積の基板に均一に、かつ、生産性を考慮して塗布するためには、塗布幅方向に延びる塗布ノズル口を有するダイコーティング法が有利である。
【０００９】
しかしながら、上記ゾルゲル法は、蒸発等による溶媒量の減少等によって縮重合が進行することによる粘度等の塗布液の特性変化やゲル化が起こりやすく、塗布膜厚の均一性に影響を及ぼし、表示のムラなど商品、デバイスの品質を悪化させる可能性がある。そのために、上記塗布工程において溶媒蒸発防止の手段が必要となる。
【００１０】
これに対処するために特許文献３には、図１１に示すように乾燥防止用キャップ１を回動軸２の回りに自在に回動し、塗布液槽３を有したノズル４のノズル先端５を閉塞可能に配置し、ノズル先端５を乾燥防止用キャップ１で閉塞することにより乾燥を防止する技術が記載されている。
【００１１】
また、ノズル先端に塗布液を付着させない方法として特許文献４には、図１２に示すように塗布ヘッド１５をキャッピングする乾燥防止用キャップ１１の内側に溶剤溜まり部１２を備えており、溶剤タンク１３からポンプ１４でこの溶剤溜まり部１２に溶剤を送り込み、乾燥防止用キャップ１１で塗布ヘッド１５をキャッピングした状態の乾燥防止用キャップ１１内の蒸気圧を上げて乾燥を防止する技術が記載されている。
【００１２】
特許文献５のインクジェット記録装置には、図１３に示すように休止状態中のインクジェット記録ヘッド２１のノズルプレート２２をキャッピングするために、インクジェット記録ヘッド２１の側の弾性部材２３に乾燥防止用キャップ２４を押し付けて気密性を向上させる技術が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】特開２００２−０５３３４２号公報
【特許文献２】特開２００５−１０８６９１号公報
【特許文献３】特開２０００−１４０７３５号公報
【特許文献４】特開２０００−０４２４６８号公報
【特許文献５】特開２００３−００１８３９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
しかし、特許文献３では、ノズル先端５に塗布液が付着する可能性が高く、乾燥防止用キャップ１をノズル先端５から取り外した後、塗布開始までにノズル先端５を洗浄する工程を増やすことになる。
【００１５】
特許文献４では、溶剤雰囲気または溶剤の供給機構と乾燥防止用キャップ１１内の溶剤残量の管理手順が余分に必要となる。
特許文献５では、ＰＤＰのようなサイズの大きい基板に塗布するための塗布幅方向に長いノズルに対しては、密着性を高めるためにはノズルとキャップの相対的な位置や傾きのばらつきを考慮した対応が必要である。
【００１６】
本発明は、ノズル先端部での塗布液中の溶媒蒸発を確実に抑えて塗布液の粘度変化を軽減し、溶剤雰囲気または溶剤の供給をする必要のない簡便な乾燥防止機構を備えた塗布装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１７】
本発明の請求項１記載の塗布装置は、塗布ノズルの先端のスリットが待機中に乾燥しないように、待機位置に配置された乾燥防止用キャップの上に前記塗布ノズルの先端を乗せてキャッピングするよう構成された塗付装置であって、前記塗布ノズルと前記乾燥防止用キャップで形成される空間の容積：Ｖを、前記スリットの吐出口表面積Ｓに対してＶ ≦ ３．５×Ｓ（３／２）に設定したことを特徴とする。
【００１８】
本発明の請求項２記載の塗布装置は、請求項１において、前記乾燥防止用キャップの前記塗布ノズルの先端の外側面と接触する接触部を弾性体で形成したことを特徴とする。
本発明の請求項３記載の塗布装置は、請求項２において、前記乾燥防止用キャップは、前記塗布ノズルの幅方向に複数に分割され前記塗布ノズルの先端を覆う複数の剛体キャップと、隣接する前記剛体キャップの間を接続する弾性体とを有していることを特徴とする。
【００１９】
本発明の請求項４記載の塗布装置は、請求項２において、前記塗布ノズルの先端の外側面が先端に向かって細く形成され、前記乾燥防止用キャップの開口を内側に向かって狭くなる傾斜面に形成して、ステージに設けられた前記乾燥防止用キャップに前記塗布ノズルの先端を押し付けることによって前記乾燥防止用キャップが前記塗布ノズルの先端に追従して前記ステージの面に沿って移動するように構成したことを特徴とする。
【００２０】
本発明の請求項５記載の塗布装置は、請求項４において、前記ステージに対して前記乾燥防止用キャップを保持するハウジングを設け、前記乾燥防止用キャップと前記ハウジングの間に、小球とこの小球を押し出すバネを介装したことを特徴とする。
【００２１】
本発明の請求項６記載の塗布装置は、請求項４において、前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるようにボールベアリングを介装したことを特徴とする。
【００２２】
本発明の請求項７記載の塗布装置は、請求項５において、前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように表面の摩擦係数が比較的小さい低摩擦部材を介装したことを特徴とする。
【００２３】
本発明の請求項８記載の塗布装置は、請求項５において、前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように潤滑剤を介装したことを特徴とする。
【００２４】
本発明の請求項９記載の塗布装置は、請求項５において、前記ステージから前記乾燥防止用キャップの裏面に向けて、摩擦抵抗が小さくなるように気体を送り込むよう構成したことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２５】
この構成によれば、溶剤雰囲気または溶剤を供給する等の複雑な機構を用いることなく乾燥防止用キャップによるキャッピングのみで、塗布待機時における塗布液の粘度変化を抑えることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明の実施の形態１における塗布装置の外観正面図と外観側面図とＡ−ＡＡ断面図およびＢ−ＢＢ断面図
【図２】同実施の形態における塗布装置の乾燥防止用キャップの構成断面図
【図３】ＰＤＰの誘電体膜厚の面内ばらつきに対する点灯電圧のばらつきを表した特性図
【図４】塗布液の粘度変化と密閉容器容積比の相関を求める実験の構成図と塗布液の粘度変化と密閉容器容積比の相関を表した特性図
【図５】本発明の実施の形態１における塗布時の塗布ノズル位置と、掻き取り時の塗布ノズル位置、および待機時の塗布ノズル位置を示す説明図
【図６】本発明の実施の形態１における乾燥防止用キャップの位置ずれ補正の説明図
【図７】本発明の実施の形態２における塗布装置の乾燥防止用キャップの断面図
【図８】本発明の実施の形態３における塗布装置の乾燥防止用キャップの断面図
【図９】本発明の実施の形態４における塗布装置の乾燥防止用キャップの断面図
【図１０】本発明の実施の形態５における塗布装置の乾燥防止用キャップの斜視図と断面図
【図１１】特許文献３に記載された塗布装置の構成図
【図１２】特許文献４に記載された塗布装置の構成図
【図１３】特許文献５に記載された塗布装置の構成図
【発明を実施するための形態】
【００２７】
以下、本発明の塗布装置を各実施の形態に基づいて説明する。
（実施の形態１）
図１〜図６は本発明の実施の形態１を示す。
【００２８】
図５は塗布装置を示している。
塗布装置は、塗布ノズル４１と、塗布対象のガラス基板５２を吸着保持するステージ４８を有している。ステージ４８の上には、塗布位置Ａと待機位置Ｂおよび塗布位置Ａと待機位置Ｂの間に洗浄位置Ｃが形成されている。
【００２９】
塗布位置Ａに吸着保持されたガラス基板５２は、塗布ノズル４１によって塗布液の塗布を受ける。待機しようとする塗布ノズル４１の先端は、矢印ＡＣで示すように塗布位置Ａから先ず洗浄位置Ｃに移動して、洗浄位置Ｃにおいて掻き取りベラ５３によって洗浄される。その後に、矢印ＣＢで示すように塗布ノズル４１が洗浄位置Ｃから待機位置Ｂに移動して、待機位置Ｂにおいて塗布ノズル４１の先端を乾燥防止用キャップ４５の上に乗せてキャッピングする。
【００３０】
掻き取りベラ５３は駆動装置（図示せず）によって紙面直角方向に移動できる機構になっている。塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５は図１，図２，図６に示すように構成されている。
【００３１】
図１は待機位置Ｂにおける塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５を示している。
塗布ノズル４１は、供給口４２から図示しない塗布液タンク、供給ポンプ等で構成される供給システムに接続されている。塗布ノズル４１の内部にはマニホールド４３、スリット４４が形成されている。乾燥防止用キャップ４５は、塗布ノズル４１の幅方向の長さよりも長く、塗布ノズル４１と接触する部分（ノズル全周）に弾性体４６が設置されている。
【００３２】
図２は図１（ｃ）の乾燥防止用キャップ４５の詳細拡大図である。
乾燥防止用キャップ４５はボールベアリング４７を介してステージ４８の上に設けられており、水平方向に移動可能に構成されている。また、乾燥防止用キャップ４５は両側からハウジング４９に囲われており、ハウジング４９内にはバネ５０に接続された小球５１が乾燥防止用キャップ４５の水平になっている上面に設置されて乾燥防止用キャップ４５を左右位置で鉛直方向に押し付けている。
【００３３】
図５に示す塗布ノズル４１の動きとともに、乾燥防止用キャップ４５の構造を図６に基づいて詳細に説明する。
塗布位置Ａでは、紙面右側に塗布ノズル４１が移動しながら供給口４２に塗布液が供給され、マニホールド４３内で幅方向に均圧化されてスリット４４から紙面下方向に吐出されガラス基板５２に塗布される。
【００３４】
塗布が終了後または塗布終了と同時に障害物を避け安全に移動させるため、矢印ＡＣに示すように塗布ノズル４１を上昇させ、洗浄位置Ｃまで移動させ適切な位置にまで降下させることによって、掻き取りベラ５３が塗布ノズル４１の先端を洗浄する。このときロール洗浄機など他の手段を用いた洗浄機構でも構わない。
【００３５】
掻き取り完了後、塗布が完了したガラス基板の搬出と新たなガラス基板の設置など次の塗布までの時間、矢印ＣＢに示すように塗布ノズル４１は一旦上昇して待機位置Ｂに移動し、図２に示すように乾燥防止用キャップ４５に密着するまで降下する。次の塗布準備が完了すると塗布ノズル４１は待機位置Ｂから上昇し塗布位置Ａの塗布開始位置まで移動する。
【００３６】
ここで、塗布ノズル４１の先端の外側の形状が先端に近づくに伴って細くなる傾斜面４１Ｃで形成されているため、乾燥防止用キャップ４５の入口は、塗布ノズル４１の傾斜面４１Ｃに対応する辺の一部が、内側に向かって開口幅が狭くなる傾斜面４５Ｃに形成されている。このように乾燥防止用キャップ４５の入口に傾斜面４５Ｃが形成されているため、塗布ノズル４１を乾燥防止用キャップ４５に向かって降下させて行ったときに、図６（ａ）に示すように塗布ノズル４１の中心ｘ１と乾燥防止用キャップ４５の中心ｘ２がずれていた場合でも、塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に接することで乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働き、乾燥防止用キャップ裏面のボールベアリング４７によって乾燥防止用キャップ４５がズレを補正する方向（図６の場合は紙面に対して右方向）に移動する。
【００３７】
そして図６（ｂ）のように乾燥防止用キャップ４５の中心ｘ２が塗布ノズル４１の中心ｘ１と一致して、塗布ノズル外側傾斜面と乾燥防止用キャップの内側傾斜面が合致し、弾性体４６によって密着する。
【００３８】
さらに図６（ｃ）に示すように、塗布ノズル４１が上昇しても、ハウジング４９に備えられた小球５１がバネ５０で乾燥防止用キャップ４５に押し付けられ、その摩擦抵抗により乾燥防止用キャップ４５は動かずその位置を保つことができる。
【００３９】
この具体的な構成によると、塗布ノズル４１の塗布、掻き取り、待機の位置制御はその繰り返しの中で誤差は極わずか（０．１ｍｍ以下）であり、再度塗布動作を完了し塗布ノズル４１が待機位置に戻ってきた際、乾燥防止用キャップ４５との位置ズレを起こすことなくキャッピングの密閉度を上げることが可能となる。また、塗布ノズルの幅方向においても同様の効果が得られる。
【００４０】
また、この具体的な構成によると、塗布ノズル４１の水平面内の回転誤差が生じた場合でもそれに応じて乾燥防止用キャップ４５が回転し同様に密着させることができる。すなわち、本実施の形態では、塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５のいかなる位置誤差も自動補正しキャッピングの機密性を上げることができる。
【００４１】
図６（ｂ）のように塗布ノズル４１の先端が乾燥防止用キャップ４５によってキャッピングされた状態では、塗布ノズル４１の先端と乾燥防止用キャップ４５の底部４５ａとのクリアランスＬと、塗布ノズル１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の容積Ｖは、次のように設定されている。
【００４２】
塗布ノズル１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の容積Ｖは、塗布ノズル１のスリット４４の先端の開口表面積Ｓに対して
Ｖ ≦ ３．５ × Ｓ（３／２） ・・・・・・（１）
の関係が成り立っている。
【００４３】
式（１）はノズル先端部での塗布液の粘度変化が、デバイス特性から求まる誘電体膜厚ばらつきの許容範囲を満足するように導出されている。ここで式（１）を導出した経緯について図３、図４を用いて説明する。
【００４４】
図３はＰＤＰの誘電体膜厚の面内ばらつきに対する点灯電圧のばらつきを示したグラフであり、横軸は誘電体の面内平均膜厚と観察点における誘電体膜厚の膜厚比を、縦軸は観察点における点灯電圧と全面点灯電圧の差を示している。図３において、破線Ａよりも膜厚比が小さい領域（グラフの左側）と破線Ｂよりも膜厚比の大きい領域（グラフの右側）では膜厚比に対する点灯電圧差が大きく、膜厚ばらつきによって点灯電圧が大きく異なり表示画像のムラにつながる。逆に破線Ａと破線Ｂの間では傾きが緩やかでありほとんど点灯電圧差がなく画像品質が保たれる。すなわち破線Ａと破線Ｂの間の膜厚比±４％が許容される膜厚ばらつきである。スリットの流路抵抗は粘度に比例するため幅方向に粘度差がある場合、粘度に反比例して流量が変化し膜厚のばらつきが生じる。すなわち、許容される膜厚比が±４％ならば、許容される粘度比も±４％である。
【００４５】
次に、粘度変化が得られた許容値以下になる密閉空間について示す。図４（ａ）に実験装置を示す。図４（ａ）において、ゾルゲル法を用いて誘電体膜を形成する塗布液３１を受け皿３２に入れ容器３３で蓋をし、その時の塗布液３１の表面の粘度の変化を測定する。図４（ｂ）は本測定で得られた塗布液の粘度変化と密閉容器の容積との関係のグラフである。横軸は図４（ａ）において塗布液３１の表面積Ｓと容器３３の容積ＶとしたときＶ／（Ｓ（３／２））で表される容積比であり、縦軸は図４（ａ）における塗布液３１の表面付近の設置前の粘度を１としたときの２４時間後の粘度変化比を表したものである。図４（ｂ）において上記粘度変化の許容値は太線Ｃになり、粘度変化比が太線Ｃ以下になれば所定の画像品質が保たれることになる。
【００４６】
従って、太線Ｃと粘度変化曲線が交わる破線Ｄで示される容積比が粘度変化の許容値を満足する容積の限界となり、その値は“３．５”である。例えば、塗布装置のスリットクリアランスが０．３ｍｍ、塗布幅が５００ｍｍとした場合、塗布液の表面積は１５０ｍｍ２となり、塗布液表面を塞ぐ空間容積の許容値は６４３０ｍｍ３となる。これは断面積にして１２．８ｍｍ２であり、例えば幅３ｍｍ、深さ４．３ｍｍの形状となり非常に小さいものとなる。
【００４７】
さらに、塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間を式（１）が満足する容積にしているため前記課題に示した理由からノズル先端の塗布液の粘度変化を±４％以下にすることができ、膜厚ばらつきを許容範囲内に抑えることが可能となる。
【００４８】
さらに、塗布ノズルリップ面４１ａと乾燥防止用キャップ底面４５ａのクリアランスＬが次のように設定されている。
塗布ノズル４１のリップ面４１ａからはみ出す塗布液の形状は、自重や内部圧力と表面張力のバランスを鑑みると半円状よりも大きくはみ出ることはない。すなわち、スリット４４の幅寸法を“ｄ”とした場合、塗布ノズルリップ面４１ａからの塗布液のはみ出しは半円状（ｄ／２）が最大となる。そのため、クリアランスＬを（ｄ／２）より大きく設定した。このようにクリアランスＬを設定することによって、掻き取り動作後、スリット４４の開口端から塗布液の自重や塗布ノズル内の残圧等により塗布ノズルリップ面４１ａからはみ出た塗布液が乾燥防止用キャップの底面４５ａに付着することがない。そのため、塗布ノズルリップ面４１ａの塗布液面が汚れることがないので塗布時に良好な膜形状を得ることができる。
【００４９】
（実施の形態２）
図７は本発明の実施の形態２を示す。
図７において、図２に示す実施の形態１のボールベアリング４７の代わりに乾燥防止用キャップ４５の裏面および乾燥防止用キャップ４５が接するステージ４８の表面に低摩擦部材５４が貼り付けられている点だけが、実施の形態１とは異なっている。その他は実施の形態１と同じである。
【００５０】
この構成によると、塗布待機時に塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に押し付けられて乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働いたときに、低摩擦部材５４の作用によって抵抗を実施の形態１の場合よりも小さくすることができ、乾燥防止用キャップ４５が実施の形態１の場合よりも小さい力で移動するので、塗布ノズル４１との位置合わせが迅速に、より正確に行える。
【００５１】
なお、低摩擦部材５４は乾燥防止用キャップ側、ステージ側いずれかに貼り付けられた場合でも効果を発揮するが、両方に貼り付ける方が望ましい。
また、実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップにより密閉空間が形成されているためリップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【００５２】
（実施の形態３）
図８は本発明の実施の形態３を示す。
図２に示す実施の形態１では、ステージ４８の表面と乾燥防止用キャップ４５の間にボールベアリング４７を設けて乾燥防止用キャップ４５が移動しやすいように構成していたが、この図８では、ボールベアリング４７の代わりに乾燥防止用キャップ４５とステージ４８の表面の間に潤滑剤５５を設けている点だけが、実施の形態１とは異なっている。その他は実施の形態１と同じである。
【００５３】
この構成によると、塗布待機時に塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に押し付けられ乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働いたとき、潤滑剤５５の作用によって実施の形態１の場合よりも抵抗を小さくすることができ、乾燥防止用キャップ４５が実施の形態１の場合よりも小さい力で移動して、塗布ノズル４１との位置合わせが迅速に、より正確に行える。
【００５４】
また、実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップにより密閉空間が形成されているためリップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【００５５】
（実施の形態４）
図９は本発明の実施の形態４を示す。
図２に示す実施の形態１では、ステージ４８の表面と乾燥防止用キャップ４５の間にボールベアリング４７を設けて乾燥防止用キャップ４５が移動しやすいように構成していたが、この図９では、図２に示す実施の形態１のボールベアリング４７の代わりに送風孔５６、圧縮ポンプ５７、配管５８を形成して乾燥防止用キャップ４５を浮上させる機構以外は実施の形態１と同様の構造である。
【００５６】
ステージ４の表面で開口した送風孔５６は、乾燥防止用キャップ４５とステージ４８の隙間に塗布ノズルの厚み方向（紙面の左右方向）と塗布ノズルの幅方向（紙面の直角方法）それぞれに複数個が開通し、圧縮ポンプ５７に接続された配管５８に繋がっている。圧縮ポンプ５７によって送り出された気体としての空気は配管５８を通って送風孔５６に送られ、送風孔５６から乾燥防止用キャップ４５とステージ４８の隙間に送られて乾燥防止用キャップ４５を浮上させ、乾燥防止用キャップ４５を水平方向に移動可能としている。
【００５７】
このように構成したため、実施の形態１と同様に塗布待機時に塗布ノズル４１が乾燥防止用キャップ４５に押し付けられ乾燥防止用キャップ４５に水平方向の力が働いたとき、送風孔５６から出される空気によって乾燥防止用キャップ４５が移動し、塗布ノズル４１との位置合わせが自動的になされる。また、乾燥防止用キャップ４５が実施の形態１の場合よりも小さい力で移動して、塗布ノズル４１との位置合わせが迅速に、より正確に行える。
【００５８】
また、実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップにより密閉空間が形成されているためリップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【００５９】
（実施の形態５）
図１０は本発明の実施の形態５を示す。
図１０（ａ）は乾燥防止用キャップの斜視図、図１０（ｂ）は図１０（ａ）に示す面Ａにおける断面図である。
【００６０】
図１０（ａ）において、乾燥防止用キャップ４５は、塗布ノズル４１の幅方向に複数に分割された複数の剛体キャップ４５ｂに沿うように内側に傾斜面４５ｃが形成されている。隣接する剛体キャップ４５ｂの間は、複数の剛体キャップ４５ｂで共通の弾性体４６によって連結されている。弾性体４６は剛体キャップ４５ｂの傾斜面４５ｃに沿って設けられるとともに、図１０（ｂ）に示すように弾性体４６は分割された剛体キャップ４５ｂの内側面を覆っている。
【００６１】
本実施の形態では、塗布ノズル４１と乾燥防止用キャップ４５で形成される空間の構成、塗布工程および塗布ノズルの動作については上記の各実施の形態と同様である。
このよう構成したため、塗布ノズル４１が例えば幅方向に僅かだけ弓形に曲がりが発生していても、塗布ノズル４１が塗布待機時に乾燥防止用キャップ４５に降下してきたとき、剛体キャップ４５ｂが幅方向に分割されているので各々の剛体がノズル側面に沿って密着し、弾性体４６ａによって密閉度を上げることができる。
【００６２】
さらに、この構成においては乾燥防止用キャップ４５を、塗布ノズル４１の幅方向に複数の剛体キャップ４５ｂに分割しているので、塗布ノズル４１の幅方向に一体の乾燥防止用キャップの場合に比べて個々の剛体キャップ４５ｂが移動しやすく、実施の形態１〜４のように乾燥防止用キャップの裏面の摩擦抵抗を大きく低減する工夫がなくとも移動が可能である。もちろん、実施の形態１〜４のようなボールベアリングや低摩擦部材、潤滑剤、気体の送風の機構などを設置してもよい。
【００６３】
この作用から実施の形態１と同様に乾燥防止用キャップによる密閉空間の気密性が向上し、リップ先端の塗布液の粘度変化が小さく、かつ、汚れが発生しないため、膜厚が均一で良好な膜形状が得られる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、乾燥防止用キャップの密着性を確実に向上させ塗布液の密度等の特性変化を最小限に抑えることができ、大版基板を使用するＰＤＰ等のような各種のディスプレイの量産化に寄与できる。
【符号の説明】
【００６５】
４１ 塗布ノズル
４１ａ リップ面
４４ スリット
４５ 乾燥防止用キャップ
４５ｂ 剛体キャップ
４６ 弾性体
４７ ボールベアリング
５０ バネ
５１ 小球
５４ 低摩擦部材
５５ 潤滑剤
５６ 送風孔
【特許請求の範囲】
【請求項１】
塗布ノズルの先端のスリットが待機中に乾燥しないように、待機位置に配置された乾燥防止用キャップの上に前記塗布ノズルの先端を乗せてキャッピングするよう構成された塗付装置であって、
前記塗布ノズルと前記乾燥防止用キャップで形成される空間の容積：Ｖを、前記スリットの吐出口表面積Ｓに対して
Ｖ ≦ ３．５×Ｓ（３／２）
に設定した塗布装置。
【請求項２】
前記乾燥防止用キャップの前記塗布ノズルの先端の外側面と接触する接触部を弾性体で形成した
請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記乾燥防止用キャップは、
前記塗布ノズルの幅方向に複数に分割され前記塗布ノズルの先端を覆う複数の剛体キャップと、
隣接する前記剛体キャップの間を接続する弾性体と
を有している
請求項２記載の塗布装置。
【請求項４】
前記塗布ノズルの先端の外側面が先端に向かって細く形成され、
前記乾燥防止用キャップの開口を内側に向かって狭くなる傾斜面に形成して、
ステージに設けられた前記乾燥防止用キャップに前記塗布ノズルの先端を押し付けることによって前記乾燥防止用キャップが前記塗布ノズルの先端に追従して前記ステージの面に沿って移動するように構成した
請求項２記載の塗布装置。
【請求項５】
前記ステージに対して前記乾燥防止用キャップを保持するハウジングを設け、
前記乾燥防止用キャップと前記ハウジングの間に、小球とこの小球を押し出すバネを介装した
請求項４記載の塗布装置。
【請求項６】
前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるようにボールベアリングを介装した
請求項４記載の塗布装置。
【請求項７】
前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように表面の摩擦係数が比較的小さい低摩擦部材を介装した
請求項５記載の塗布装置。
【請求項８】
前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように潤滑剤を介装した
請求項５記載の塗布装置。
【請求項９】
前記ステージから前記乾燥防止用キャップの裏面に向けて、摩擦抵抗が小さくなるように気体を送り込むよう構成した
請求項５記載の塗布装置。
【請求項１】
塗布ノズルの先端のスリットが待機中に乾燥しないように、待機位置に配置された乾燥防止用キャップの上に前記塗布ノズルの先端を乗せてキャッピングするよう構成された塗付装置であって、
前記塗布ノズルと前記乾燥防止用キャップで形成される空間の容積：Ｖを、前記スリットの吐出口表面積Ｓに対して
Ｖ ≦ ３．５×Ｓ（３／２）
に設定した塗布装置。
【請求項２】
前記乾燥防止用キャップの前記塗布ノズルの先端の外側面と接触する接触部を弾性体で形成した
請求項１記載の塗布装置。
【請求項３】
前記乾燥防止用キャップは、
前記塗布ノズルの幅方向に複数に分割され前記塗布ノズルの先端を覆う複数の剛体キャップと、
隣接する前記剛体キャップの間を接続する弾性体と
を有している
請求項２記載の塗布装置。
【請求項４】
前記塗布ノズルの先端の外側面が先端に向かって細く形成され、
前記乾燥防止用キャップの開口を内側に向かって狭くなる傾斜面に形成して、
ステージに設けられた前記乾燥防止用キャップに前記塗布ノズルの先端を押し付けることによって前記乾燥防止用キャップが前記塗布ノズルの先端に追従して前記ステージの面に沿って移動するように構成した
請求項２記載の塗布装置。
【請求項５】
前記ステージに対して前記乾燥防止用キャップを保持するハウジングを設け、
前記乾燥防止用キャップと前記ハウジングの間に、小球とこの小球を押し出すバネを介装した
請求項４記載の塗布装置。
【請求項６】
前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるようにボールベアリングを介装した
請求項４記載の塗布装置。
【請求項７】
前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように表面の摩擦係数が比較的小さい低摩擦部材を介装した
請求項５記載の塗布装置。
【請求項８】
前記ステージと前記乾燥防止用キャップの裏面の間に、摩擦抵抗が小さくなるように潤滑剤を介装した
請求項５記載の塗布装置。
【請求項９】
前記ステージから前記乾燥防止用キャップの裏面に向けて、摩擦抵抗が小さくなるように気体を送り込むよう構成した
請求項５記載の塗布装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２０１０−２６９２０１（Ｐ２０１０−２６９２０１Ａ）
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−１２０４３３（Ｐ２００９−１２０４３３）
【出願日】平成２１年５月１９日（２００９．５．１９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１２月２日（２０１０．１２．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年５月１９日（２００９．５．１９）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
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